SE461533B - Saett att med en lans tillfoera en vid omgivningstemperaturen vaetskeformigt substans till en vaermebehandlingsugn - Google Patents

Description

461 53-5 den, att lansen inte kan inskjutas tillräckligt långt i ugns- vâggen, eftersom termisk sönderdelning kan inträda redan innan metanolen har lämnat lansen. Detta medför att lansen inte kan skjutas tillräckligt långt in i ugnsväggens kanal för att undvika att metanol träffar kanalväggen.

Ett syfte med föreliggande uppfinning är att undanröja i det föregående beskrivna nackdelar vid användning av de kända lansarna och därmed anvisa ett sätt att tillföra en vid omgiv- ningstemperatur vätskeformig substans, företrädesvis metanol, med en lans till en värmebehandlingsugn, så att man undviker att metanol träffar ugnens kanalvägg, i vilken lansen är in- skjuten, eller den motstâende väggen.

Ett annat syfte är att anvisa ett sätt att erhålla jäm- nare fördelning än hittills är möjligt av en vätska i ångform i en värmebehandlingsugn.

Dessa syften ernås med ett förfarande enligt ingressen av patentkravet 1, vilket sätt kännetecknas av att man med bärgasen förstoftar vätskan i en från ugnens inre vänd ände av lansen, att man tillför den förstoftade vätskan och bärgasen en förângningskammare i lansen, vilken kammare har en utlopps- öppning riktad mot ugnens inre och i vilken den förstoftade vätskan av ugnsvärmen förångas under samtidig kylning av kam- maren, och att man bringar den bildade ångan och bärgasen att lämna lansens förångningskammare genom den som nunstycke ut- bildade utloppsöppningen.

Föredragna utföringsformer framgår av de beroende kra- ven.

Föreliggande uppfinning kommer i det följande att be- skrivas närmare med hjälp av ritningen, på vilken fig 1 visar schematiskt en känd metanollans i genomskär- ning parallellt med lansens längdaxel, varvid lansen är pla- cerad i ugnskanal; fig 2 visar schematiskt ett snitt av föreliggande vät- skelans genom dess längdaxel; fig 3 visar en graf, där temperaturen av lansens spets är visad som funktion av spetsens läge i ugnsvâggen, dvs av- 461 533 stånd från väggens utsida; och fig 4 visar en annan utföringsform av föreliggande lans.

Fig 1 visar en känd lans 1, som är placerad i en kanal 2 av en ugnsvägg 3, varvid en del av ugnsväggen 3 är visad i genomskârning genom kanalen 2. Lansen 1 innefattar en första ledning 4, t ex ett stålrör, för ev vätska, t ex metanol, vilken ledning är koncentriskt omgiven av en andra ledning 5, exempelvis ett rörformat organ av en värmebständig legering. I den utanför väggen befintliga änden av lansen finns ett inlopp 6 för vätskan till den inre ledningen 4 och ett inlopp 7 för en bärgas, vanligen nitrogen, till det av de två ledningarna 4 resp 5 avgränsade rummet 8. Lansen 1 hålles centrerad i kana- len 2 genom att den är fäst i en muff 9 på ugnsväggens utsida.

Vid användning av lansen 1 tillföres metanol till led- ningen 4 via inloppet 6. Eftersom man i ugnen upprätthåller en hög temperatur, exempelvis 700 - 1100 grader C, utsätts metan- olen, när den strömmar mot,ugnens inre, för allt högre temper- atur och förångas. Till det ringformade rummet 8 ledes gasfor- migt nitrogen, som strömmar i riktning mot ugnens inre och når gasen har passerat metanolledningens 4 nedströmsände drar den med sig metanolen från ledningen 4. På grund av den höga tem- peraturen, som råder i ugnen, kan lansen 1 ej skjutas längre in i ugnen, eftersom temperturen i lansens 1 nedströms ände då snabbt skulle stiga till en temperatur, vid vilken termisk sönderdelning av metanolen skulle ske redan i lansen. Denna placering av lansens 1 nedströmsände leder till att metanol hamnar på kanalväggen, där sotning brukar kunna förekomma.

Den vid genomförande av föreliggande sätt använda lansen 11, som schematiskt är visad i snitt genom lansens längdaxel, innefattar ett cylindriskt organ 23, som avgränsar en kammare 12 med en inloppsöppning 13 i en ände av lansen och en ut- loppsöppning 14 i den andra änden av lansen ll. I inloppsöpp- ningen l3 är anordnat ett munstycke 15, som har ett inlopp 16 för gas och ett inlopp 17 för vätska. Inloppet 17 för vätska övergår i en med den cylindriska kammaren 12 parallell kanal 18, som mynnar i en förstoftningskammare 20 och som före över- 461 553 gången till kammaren 20 uppvisar en mindre genomskärningsarea « än i den övriga delen. Inloppet 16 för gas övergår till tre, .~ parallellt med kanalen 18, parallella kanaler 19, av vilka en är visad. Dessa kanaler 19 sammanstrálar med kanalen 18 i ° förstoftningskammaren 20. Kammaren 20 uppvisar.en öppning 21, som mynnar i kammaren 12 och är anordnad nedströms kanalen 18 och på kort avstånd från kanalens 18 mynning. I utloppsöpp- ningen 14 i kammarens andra ände är ett andra munstycke 22 anordnad med en relativ liten utloppsöppning 24. Hunstycket 22 är företrädesvis så utformad, att gas, som strömmar genom detta gives en vridrörelse, varvid erhålles en koniskt mer eller företrädesvis mindre divergerande stråle.

Vid användning av lansen enligt fig 2 inskjutes och centreras lansen i en ugnskanal. Bärgas, vanligen nitrogen, tillföras lansen genom öppningen 16 och strömmar vidare sedan genom de tre kanalerna 19 in i kammaren 20. Samtidigt tillsät- tes en vätska, t ex metanol, en vattenhaltig blandning av etanol eller propanol genom inloppet 17, som därefter bringas att strömma parallellt i lansens längdriktning, varvid den först kommer i kontakt med bärgasen i kammaren 20 och därefter tillsammans med denna lämnar förstoftningskammaren 20 genom öppningen 21 och strömmar in i förångningskammaren 12. Vätskan förångas i kammaren 12 och lämnar denna genom munstycket 22, varvid bärgasen och ångan bibringas en svagt komiskt diverger- ande vridrörelse, som utbreder sig i ugnens inre. Genom att vätskan bringas att förânga i lansen upptas värme från lansen, som därigenom kyles. Förhållandet mellan vatten och alkohol är sådant, att man vid sönderdelning av alkoholen åtminstone teoretiskt erhåller enbart kolmonoxid och väte.

Fig 3 visar en graf, i vilken temperaturen av lansens spets är avsatt som funktion av avståndet från ugnsvåggens yttersida. Det framgår att man efter en viss instickslângd av spetsen erhåller en kraftig temperaturhöjning. Denna längd motsvarar en värmekapacitet i ugnsväggen, där mera värme till- föras lansen an det som åtgår för att förànga hela den till- förda mängden vätska. Enligt en föredragen utföringsform av " 461 535 föreliggande uppfinning placeras lansens spets i ett sådant läge, att man ligger i den med en pil markerade knickpunkten eller på den delen av kurvan med den lägre riktníngskoeffici- enten på kort avstånd från angivna punkt. Kurvans lutning och lansspetsens avstånd från väggens utsida beror bl a på ugnens temperatur. Av denna anledning saknas skalmarkeringar på ab- skissaxeln.

Lansen i fig 4 innefattar lansen 11 i fig 2 som en väsent- lig beståndsdel. Utanför kammaren 12 finns ett med denna kon- centriskt rör 31, exempelvis av en värmebeständig legering, som via en bakre ringformad vägg 32 âr tätande förbunden med det rörformade organet 23, som utgör kammarens 12 cylindriska vägg. Röret 31 omger större delen av det rörformade organet 23 och utbreder sig längre i framriktningen än förångningskam- maren 12 med munstycket 22. Avståndet till rörets 31 framkant från munstycket 22 är så avpassat, att den genom munstyckets 22 öppning 24 utträdande divergerande strålen ej träffar det rörformade organet 23, oberoende av det tryck, som under nor- mala dríftbetingelser kan förekomma. I den bakre delen av ett av väggen 32, rörets 31 inre yta och kammarens 12 yttre yta bildat rum 36, intill väggen 32, finns ett inlopp 33 för bär- gas. En ledning 34 för bärgas, som är ansluten till inloppet 16 uppvisar en förgrening 35, som år ansluten till inloppet 33 av det ringformade rummet 36. Ledningen 35 uppvisar en fjäder- belastad backventil 37, som tillåter gas att strömma till rummet 36 när trycket i ledningen 34 överstiger ett förbestämt tryck. Den genom rummet 36 strömmande gasen drar med sig blandningen av gas och ånga från kammaren 12, varvid sprid- ningen från lansens längdaxel av blandningen nedbringas.

Backventilen 37 kan väljas så, att den öppnas när trycket i ledningen 34 överstiger ett förbestämt värde, som motsvarar det tryck som önskas eller erfordras i förstoft- ningskammaren 20. En fördel med en lans enligt fig 4 är, att man därigenom kan tillföra bärgas och vätska i ett betydligt större gas/vätskeförhållande än med lansen enligt fig 2. En annan fördel är att man endast behöver använda en flödesmätare 461 553 för reglering av mängden gas genom förångningskammaren och genom rummet 36.

Föreliggande lansar kan inskjutas betydligt längre in i ugnsväggen än exempelvis en lans enligt fig 1. En lans enligt fig 2 har man exempelvis kunnat skjuta så långt in i väggen, att dess spets befinner sig ca 800 mm från ugnsväggens ytter- yta medan en lans enligt fig 1 under samma betingelser endast kunde ínskjutas ca 400 mm.

Claims (6)

e- 461 533 PATENTKRAV

1. Sätt att med en lans tillföra en vid omgivningstempera- tur vâtskeformig substans till en värmebehandlingsugn, varvid substansen förångas av ugnsvärmen och med hjälp av en bärgas inbringas i ugnen, k ä n n e t e c k n a t därav, att man med bärgasen förstoftar vätskan i en från ugnens inre vänd ände av lansen, att man tillför den förstoftade vätskan och bärgasen en förângningskammare i lansen, vilken kammare har en utloppsöppning riktad mot ugnens inre och i vilken den för- stoftade vätskan av ugnsvärmen förångas under samtidig kylning av kammaren, och att man bringar den bildade ångan och bär- gasen att lämna lansens föràngningskammare genom den som mun- stycke utbildade utloppsöppningen.

2. Sätt enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a t därav, att man bringar ångan och gasen att lämna munstycket som en divergerande stråle.

3. Sätt enligt krav 1 eller 2, k ä n n e t e c k n a t därav, att man ger ångan och gasen en vridrörelse vid passeringen genom munstycket.

4. Sätt enligt ett eller flera av kraven 1-3, k ä n n e t e c k n a t därav, att den vätskeformiga substan- sen är metanol eller en vattenhaltig lösning av etanol eller propanol.

5. Sätt enligt ett eller flera av kraven 1-4, k ä n n e t e c k n a t därav, att man bringar en gasström att strömma genom en ringformad kanal utanför föràngningskam- maren, vilken kanal efter förångningskammaren övergår i en cirkulär kanal, varvid gaströmmen efter förångningskammarens öppning drar med sig ångan och bärgasen.

6. Sätt enlig ett eller flera av kraven 1-5, k ä n n e t e c k n a t därav, att man reglerar lansens in- skjutning i ugnsvâggen så, att termisk sönderdelning av vät- skan endast sker utanför förångningskammaren.