SE458799B - Saett och anordning foer foerbraenning av fluida braenslen - Google Patents

Description

'458 799 _Det sovjetiska upptinnarcertifikatet 228 216 (V.S. Severyanin) beskriver en pulserande förbränning i en bädd, varvid det heta gallret i ett Ftijkes rör är er- satt med ett skikt av fast bränsle, i vilket fri oscillation uppstår. Den erhållna effekten är emellertid relativt svag, eftersom endast självgenererad oscillation uppstår.

Huvuxdändamålet med uppfinningen är att åstadkomma ett sätt för förbrän- e ningen av fluida bränslen, vilket ytterligare förbättrar den gynnsamma inver- kan av ljud på förbränning och kan tillämpas industriellt på praktiskt sätt.

För uppnående av detta ändamål har sättet enligt uppfinningen erhållit känne- tecken enligt patentkravet 1.

Genom detta sätt uppnås, att bränslepartiklarna oscilleras medelst den fram- och återgàende luftpelare, som alstras av ljudgeneratorn, så att bränslepar- tiklarna kommer att mera intimt blandas med luften och förbränningshastig- heten sålunda kommer att ökas. Som följd härav kommer flamman att bli konate än i det fall då någon ljudaktivering inte tillämpas. uppfinningen avser också en apparat för utövning av sättet i enlighet med patentkravet 7.

För förklaring av uppfinningen mera i detalj hänvisas till bifogade ritningar, på vilka FIG l är en axialsektionsvy av en apparat för utövning av sättet en|igt__ uppfinningen ansluten till en panna, FIG 2 är en fragmentarisk ändvy av apparaten, 458 799 FIG 3 är en fragmentarisk tvärsektionsvy i större skala längs linjen lll-lll i FIG 1 och FIG 4 är ett diagram, som visar isotermer i flamman, dà olja förbrännas med och utan ljudaktivering.

Den iFIG 1 - 3 visade brännaren innefattar en rörformig resonator 10, vars längdär en fjärdedel av våglängden hos det angivna ljudet. En mafare 11, här benämnd exigator för denna beskrivnings ändamål, är anordnad i ena änden av resonatorn och bildar en Iägfrekvensljudgenerator, varvid exiga- torn är ansluten till en tilliörselledning 12 för drivgas. Generatorn kan vara en infraljudgenerator av den typ, som har positiv återkoppling och är beskriven i amerikanska patentskriften 4 359 962 av 1982-11-23. Vilken annan infra- Iiudgenerator som helst kan emellertid användas för uppfinningens ändamål.

I den andra änden bildar resonatorn 10 en 90° böj 13 och slutar med en dif- fusor 14, varvid böjen och diffusorn bildar del av kvartsvàgsresonatorn. Dif- fusorn omgives aven luftmantel 15, som är anordnad med ett tangentiellt in- lopp 16 för förbränningsluft undertryck. Vid en ringfläns 17 pà manteln är ' brännaren monterad pà utsidan av en pannvägg, antydd vid 18 i FIG 1, var- vid diffusorns 14 utlopp är huvudsakligen jäms med den invändiga ytan pä väggen 18. Omkring difiusorns 14 utlopp bildar manteln 15 en ringformig ut- loppsöppning, varvid ledskenor 19 är anordnade i den ringformiga öppningen för att bilda distansorgan mellan rnanteln och diffusorn. Såsom visas i FIG 3, är dessa ledskenor 19 snedställda mot diffusorns axialriktning för att ge den fràn Iuftmanteln 15 genom dennas ringformiga utloppsöppning avgivna för- bränningsluften en rotationsrörelse omkring diffusorns axel.

Ett styrrör 20 sträcker sig genom böjen 13 längs diffusorns 14 axel och är monterat i böjen medelst armar 21. 458 799 En lans 22 för tillförsel av fluida bränslen upptages förskjutbart av styrröret för inställning i dettas axialriktning. l det visadeutförandet är lansen 22 anordnad förtillförsel av kolpulver och äri sin utloppsände, som mynnari diffusorn, anordnad med en konísk kropp 23, vilken är monterad i lansen 22 medelst-armar 24 och vars spets är vänd mot lansens inre. Vid den koniska kroppens 23 bas är en ringflâns 25 anordnad, så att kolpulver, som tillföres genom lansen buret av tryckluft och suspenderat däri, kommer att avledas av den koniska kroppen 23 och den tillhörande flänsen 25 huvudsakligen i radiell riktning mot diffusorns 14 periferi. Lansen 22 kan inställas axiellt för tillförsel av bränsle pá optimalt ställe i diffusorn.

Lansens 22 utloppsände kan vara anordnad pà andra sätt än det här visade för tillförsel av fluida bränslen av andra typer, sàsom torvpulver, sägspän, kol- vattenslam eller andra slam, som innehåller kol, eller andra slam, olja eller gas. I fråga om kolpulver tillföres detta medelst tryckluft för att dispergeras i luften. Den tillsamman med bränslet tillförda luften kompletteras med lufttill- förse-ln genom resonatorn 10 för drift av exigatorn 11, och ytterligare förbrän- ningsluft tillföres genom inloppet 16 via luftmanteln 15 för att avges genom dennas ringformiga utloppsöppning.

Företrädesvis är lägfrekvensljudgeneratorns resonator 10 av den typ som är en kvarts våglängd och fär arbeta vid sin grundton, varvid den har en frekvens pà maximalt 60 Hz, företrädesvis ungefär 20 Hz. Lansen 22 inställes pá sä- dant sätt, att bränsletillförseln sker pä optimalt ställe i diffusorn 15. Parliklarna l den tillförda fluiden liksom luft och annan gas i omradet av resonatornsöpp- ning bibringas följaktligen en fram- och àtergàende rörelse under ljudets in- verkan, varvid förbränningen av bränslet intensifleras genom denna rörelse. 458 799 Man har funnit, att det tillförda bränslet snabbt kommer att förbrännas, da det utsättas för lågfrekvensljudet i den rörformiga resonatorns öppning, och att halten oförbrända parliklari rökgaserna kommer att vara låg, även då för- bränningsluftöverskottet är mycket litet. Flamman från brännaren kommer att varaíkortare än i fråga om en konventionell brännare, vilket är fördelaktigt exempelvis då man önskar omvandla en panna för förbränning av olja till en panna för förbränning av kolpulver. Detta är åskådliggjort medelst diagram- met i FlG 4, där den horisontella axeln representerar diffusorns 14 axiella längd och den vertikala axeln representerar det radiella avståndet från diffu- sorns axel. Över den horisontella axeln är visade isotermerna för förbränning av olja utan aktivering genom att lågfrekvensljud pàlägges, och under den horisontella axeln ärvisade isotermerna för förbränning av olja. då aktivering med lágfrekvensljud tillämpas i enlighet med uppfinningen. Såsom framgår av diagrammet, är längden på flamman avsevärt kortare, då ljudaktivering till- Iämpas. Man har också funnit, att flamman delvis drages in i resonatorn, då denna avslutas av en diffusor, vilket också bidragertill avkortni ng av flamman.

Såsom framgår av diagrammet, kommer temperaturen vid flammans bas att ökas genom ljudaktivering, men till följd av att diffusorn kyles medelst den ge- nom manteln tillförda förbränningsluften, kan diffusorn uthärda denna högre temperatur utan att vara gjord av exklusivt värmeresistensmaterial.

För uppnående av den högsta verkningsgraden, som eftersträvas genom upp- finningen, bör lågfrekvensljudgeneratorn vara så vald. att längden på flamman är mindre än en fjärdedel av ljudets våglängd.

Claims (10)

458 799 1 10 20 25 EA I ENTKRAV

1. Sätt för förbränning av fluída bränslen, där bränslet dispergeras i förbränningsluft och utsättas för hög partikelhastighet hos ett medelst en lagfrekvensljudgenerator (10, 11) alstrat ljud, vilken generator har en rëifoñnad resonator (10) med en sluten och en öppen ände, k ä n - n e t e c k n at därav, att ljudgeneratorn (10, 11 ) drives vid en grund- ton för resonatorn med en maximal frekvens av 60 Hz, och att bränslet tillföres resonatorn (10) huvudsakligen där partikelhastigheten är som störst däri (23-25) i ändamål att åstadkomma en fram- och ätergàende rörelse för förbränningsluften och de däri inblandade bránslepartiklarna.

2. Sätt enligt krav 1, k ä n n e t e c k n at av att åtminstone en del av förbränningsluften Iedes genom ljudgeneratorns resonator (10).

3. Sätt enligt krav 2, k ä n n e te c k n at av att en ytterligare del av förbränningsluften tillföres som en cirkulär rida omkring resonatorns öppna ände. _

4. Sätt enligt krav 3, k ä n n e t e c k n at av att förbränningsluften, som bildar den nämnda ridàn roteras omkring axeln hos resonatorns öppna ände.

5. Sätt enligt krav 1, k ä n n e t e c k n at av att frekvensen hos làg- frekvensljudgeneratorn är sa vald, att flammans längd är mindre än en fjärdedel av ljudets våglängd. °'

6. Sätt enligt nagot av kraven 1-5, k ä n n e t e c k n at av att ljud- generatorn är av den typ, som arbetar med positiv återkoppling. 10 15 458 799

7. Apparat för uiövande av sättet enligt något av kraven 1-6, bestående av en ljudgenerator (10, 11) med en rörformad resonator (10) och en an- ordning (22) för tillförsel av iluidformigt bränsle, som skall dispergeras i förbränningsluften, k ä n n e t e c k n a d av att ljudgeneratorn (1 O, 11) är avikvartsvágstyp, där dess resonator (10) bildar en ditfusor (14) i sin öppna ände, och att denna anordning (22) är anordnad för tillförsel av bränslet till diffusorns inre.

8. Apparat enligt krav 7, k ä n n e t e c k n a d av att anordningen (22) för tillförsel av bränsle är inställbar i diffusorns (14) axialriktning.

9. Apparat enligt krav 8, k ä n n e t e c k n a d av att diffusorn (14) om- ges av en luftmantel för tillförsel av förbränningsluft, varvid manteln (15) bildar en ringformig utloppsöppning omkring diffusorns utlopp.

10. Apparat enligt krav 9, k ä n n et e c k n a d av att ledskenor (19) är anordnade iden ringformiga utloppsöppningen, varvid Iedskenorna år snedställda mot diffusorns (14) axialriktning. i