SE466169B - Anordning vid foerbraenningsugn - Google Patents

Description

466 169 2 Ett problem med förbränning av här aktuellt slag är att för- bränningen har ett ytterst ojämt förlopp med hög belastning i inledningsskedet och en alltmer avtagande belastning fram mot slutet och motsvarande gasutveckling.

Problemet som dagens konstruktörer har att lösa baserar sig på det osymmetriska förbränningsförloppet, och därav följande ojämt energibehov/-åtgång och därmed varierande temperaturer i förbränningsgaserna, som på grund av detta har benägenhet till stråkbildning medförande otillåtbara utsläpp av oför- brända gaser och oönskade ämnen, exempelvis toxiska före- ningar, kvicksilverångor och liknande.

Huvudproblemet, rent tekniskt sett, till att man vid krema- tionsugnar får en mycket ojämn eldstadsbelastning, är att ugnen beskickas satsvis, kremeringar sker en efter en, och detta gör att man ej såsom i ugnar med jämn inmatning av bränngods kan vidmakthålla ett kontinuerligt och i huvudsak konstant förbränningsförlopp.

Upgfinningefis ändamål'** *'-^ Ett väsentligt ändamål med uppfinningen är att möjliggöra en effektiv slutförbränning av rökgaserna trots att dessa på grund av det ojämna förbränningsförloppet varierar både volym- och sammansättningsmässigt. Ett följdändamål är att åstadkomma sådan slutförbränning av rökgaserna att dessa ej orsakar miljömässiga olägenheter, givetvis ej heller este- tiska sådana, och framför allt en slutförbränning som oskad- liggör för omgivningen skadliga kolväten, toxiska föreningar och liknande, som man på grund av dagens teknik nödgats tåla.

Sammanfattning av uppfinningen Till grund för uppfinningen ligger insikten om att man för att kunna erhålla den eftersträvade effektiva slutförbränn- ingen måste sörja för att rökgaserna uppsamlas i en efter- brännkammare där man kan upprätthålla erforderlig hög och 466 169 a jämn temperatur och tillföra för förbränningen nödvändig sekundär- och tertiärluft samtidigt med att gaserna omblandas så att risken för bildning av stråk med oförbrända kolväten och liknande elimineras. Detta åstadkommas genom att efter själva förbränningsugnen anordnas en första uppsamlings- eller utjämningskammare, som - i strömningsriktningen sett - bortåt avgränsas av en passage eller port med till förutbe- stämd rökgasvolym och -hastighet anpassad area och i denna kammare verkar väsentligen medströms rökgaserna en slutför- bränningen underlättande olje- eller gasbrännare. I en ytter- ligare kammare belägen bortom den nämnda porten finns en s k turbulatoranordning eller -platta väsentligen av i svenska patentskriften 456 691 angivet slag och medelst denna, som har en till den nyss nämnda porten väsentligen svarande area, blåses sekundärluft motströms de genom porten utpasserande rökgaserna. Turbulatorn åstadkommer härigenom en kraftig rörelse hos gaserna samtidigt som sekundärluften bringas i intim blandning med rökgaserna. Förutom genom turbulatorn tillsättes sekundärluft genom i portöppningen anordnade mun- stygken.»Den.fria-areannmellanlkamanhegnänsningarnayoch- turbulatorns kanter~skaIl vara väsentligen Iika“stdra som portarean. I den turbulatorn omslutande kammarens bortre vägg finns en ytterligare port och denna, som kan ha väsentligen samma area som den förra porten, är i regel inrättad för att vara varierbar till sin area, lämpligen genom att portens sidostycken göres förskjutbara. Bestämmande för areans stor- lek är beräknad mängd genomströmmande rökgas. Fördelaktigast är om portens rörelse styres kontinuerligt i relation till förbränningsförloppet eller i relation till dimensionerande rökgasvolym och önskad rökgashastighet. Bortom denna port finns ett till rökgasutsläppet anslutande expansionsutrymme, i vilket eventuell ytterligare utbränning kan ske. Tertiär- luft kan tillsättas i anslutning till den bortre, rörligt anordnade porten för att möjliggöra och underlätta utbränning av eventuella oförbrända gasrester och för att kontrollera temperaturen hos rökgaserna. 466 169 4 Beskrivning av utföringsexempel Ett utföringsexempel på anordningen enligt uppfinningen kommer i det följande att närmare beskrivas med hänvisning till bifogade ritning, på vilken: Fig. 1 är en schematisk vertikalgenomskärning genom en för- bränningsugn med anordningen, enligt uppfinningen, tagen utefter linjen I-I i fig. 2, Fig. 2 är en schematisk horisontalgenomskärning genom det nedre partiet av ugnen väsentligen utefter linjen II-II i fig. 1, Fig. 3 är en diagramartad bild av rökgasernas rörelse och hastighet inom anordningen.

I den på ritningen visade anordningen, där endast för förståelsen av uppfinningen nödvändiga detaljer medtagits, betecknas»det,egentliganfiörhrännhngsrummetnmedshs;Detfiæ~;“ beskickas genom en lucka och har i den visade bortre väggenh en olje- eller gasbrännare 2. Utmed sidorna av förbränninge- rummet finnes keramiska hålplattor 3, genom vilka förbrän- ningsluft tillföras och samtidigt förvärmes. Vidare finns öppningar 4 för styrd förbränningslufttillförsel. De vid för- bränningen alstrade rökgaserna avgår bortåt i förbränninge- rummet och strömmar nedåt genom de i fig. 2 med 5 betecknade rökgaskanalerna för att utströmma i efterförbrännkammaren enligt uppfinningen. Efterbrännkammaren består av en första kammare 6, i vilken rökgaserna från förbränningsrummet 1 in- strömmar och rör sig mot en port 7 i en första mellanvägg 8.

Vid bortre väggen av kammaren 6 finns en olje- eller gas- brännare 9, som är riktad medströms gasen som rör sig motp porten 7.

I strömningsríktningen sett bortom porten 7 finns en s k turbulatorplatta 10 bestående av en stomme av eldfast material som avgränsar en kanal 11, som ansluter till en 466 169 5 perforerad platta 12 av mycket värmetáligt material. Genom kanalen 11 och plattans 12 perforeringar inblåses luft, som alltså kommer att verka mot rökgasernas strömningsriktning.

Arean hos turbulatorplattan är så avpassad i förhållande till kammarens tvärsnittsarea att den sammanlagda fria arean på ömse sidor om turbulatorplattan väsentligen motsvarar genom- loppsarean hos porten 7. Företrädesvis har även turbulator- plattan 10 en tvärsnittsarea av samma storleksordning.

Kammaren 13, i vilken turbulatorplattan 10 befinner sig, av- gränsas i strömningsriktningen sett nedströms av en ytter- ligare, med en port 14 försedd vägg 15. Denna vägg har emellertid, såsom antytts, förskjutbara partier 15' så att portens 14 area kan varieras med hänsyn till rökgasvolymen eller -hastigheten. Bortom sist nämnda port vidtager ett samlingsutrymme 16, från vilket utgår kanalen 17 till skorstenen eller eventuella efterkopplade rökgasrenare befinner sig. Förutom vid turbulatorn 10 finns luftinblås- ningsdon 18 för sekundärluft vid första mellanväggen 8 och tertiärluftdanmL9 i anslutningjtill.dènnbortrenportenulás' Ett genomsnittligt förbränningsförlopp utmärkes av ett skede med mycket hög effekt alldeles efter beskickningen när mera lättbrännbara ämnen oxideras, följd av ett något mindre intensivt skede och dessa första skeden har en varaktighet på vardera cirka femton minuter. Därefter följer en lugnare för- bränningsfas med en tidsutsträckning på cirka en timma. Om man ser på den effektmässiga belastningen och anger värdet 6 för den första intensiva perioden, så nedgår den under den därpå följande perioden till värdet 5 för att under den åter- stående tideln ligga på värdet 1.

Härav följer att rökgasmängden, som ju står i bestämt för- hållande till förbränningsförloppet, blir flerfaldigt större i början av förbränningscykeln än senare och därvid gäller att efterbrännkammaren måste vara dimensionerad för att kunna taga om hand även de inledande stora rökgasmängderna. 466 169 s Genom att temperaturen hos de i första kammaren 6 inströmmade rökgaserna, som under de inledande intensivskedena kan innehålla relativt stora mängder oförbränd gas och burna ämnden, omedelbart ökas genom gas- eller oljebrännarens 9 in- verkan och dessutom sekundärluft tillsättes genom turbulatorn 10 i riktning mot rökgasernas förhärskande rörelseriktning kommer de upphettade rökgaserna, som möter sekundärluften, bringas i kraftig turbulens. Areaförhållandena före och vid turbulatorn gör därvid att hastigheten hålles på avsedd nivå.

Efter passagen av kammaren 15 med turbulatorn 10 når rökgas- strömmen under fortskridande slututbränning den bortre porten 14, som för att i önskad omfattning påverka genomströmnings- hastigheten kan ändras vad avser genomloppsarean genom att väggarna eller luckorna 15' förskjutes. Medelst de vid väggen 15 anordnade tertiärluftmunstyckena 19 kan luftöverskottet i de utbrända rökgaserna ökas för att säkerställa utbränning av eventuella rester och för att reducera temperaturen hos gaserna, speciellt om de skall passera stoftavskiljare eller liknande anordningar, som kräver lägre temperatur än den som råder i efterbrännkammarens»utlopp, dveælmflußflø eller hägrar" Anordningen kan modifieras på ett flertal sätt utan att uppfinningens grundtanke frångås. Sålunda kan exempelvis åtminstone den första porten med en enda öppning ersättas av ett flertal små öppningar med en sammanlagd area, som under beaktande av friktionsförluster och dylikt svarar till arean kring turbulatorn. Porten kan till och med åstadkommas genom att blockliknande enheter uppmuras eller -staplas med mellan- rum så att ett stort antal öppningar uppkommer. Även den bortre porten 14 kan utformas på alternativa sätt.

Claims (4)

466 169 PATENTKRAV

1. Anordning vid förbränningsugn, i synnerhet kremationsugn eller liknande satsvis beskickbar förbränningsugn, varvid för den egentliga förbränningen är inrättat ett förbränninge- rum (1), från vilket rökgaserna är avsedda att bortledas genom en efterkopplad och till rökgasutlopp ansluten kammar- anordning (6-17), k ä n n e t e c k n a d därav, att i syfte att åstadkomma väsentligen total utbränning av rök- gaserna och av t ex dessa burna kolväten, toxiska föreningar ävensom metallångor eller -stoft, nämnda kammaranordning är försedd med minst en kompletterande värmekälla (9) väsentli- gen oberoende av i förbränningsrummet verkande sådan och syftande till att öka rökgastemperaturen, att bortom en passage eller port (7) i en ohindrad genomströmning block- erande mellanvägg eller liknande (18) är anordnad en i sig känd s k turbulatorplatta (10), med medel (12) för inblåsning av luft i riktning mot rökgasernas förhärskande rörelserikt- ning' if. syfte? att*~.-s'yres~äü1:aei- nämnda* igaserfl-.ßoclf-:I- åsstfazdkonmwflfut-"w bränningen underlättade turbulens, att genomloppsarean hos passagen (7) i mellanväggen eller liknande (8) står i ett förutbestämt förhållande till totala rökgasgenomloppsarean mellan turbulatorplattan (10) och omgivande kammarbegräns- ningar och företrädesvis är jämförbar med denna och att i strömningsriktningen sett bortom turbulatorplattan (10) och genomloppen invid denna är anordnad en ytterligare port eller passage (14) med i förhållande till kammartvärsnittet reducerad genomloppsarea, vilken passage eller port, genom förskjutning av avgränsande väggpartier (15') är reglerbar till sin area för att möjliggöra reglering av gashastigheten därigenom.

2. Anordning enligt patentkravet 1, k ä n n e t e c k n a d därav, att förutom luftinblåsningen genom turbulatorplattan (10) är anordnade don (18) för inblåsning av sekundärluft 466 169 åtminstone vid vâggpartierna som bildar avgränsningar kring den första passagen eller porten (7).

3. Anordning enligt patentkravet 1 eller 2, k ä n n e t e c k n a d därav, att den kompletterande värmekällan utgöres av en olje- eller gasbrännare (9), som verkar väsentligen i rökgasernas förhärskande strömnings- riktning.

4. Anordning enligt patentkravet 1, k ä n n e t e c k n a d därav, att den i strömningsriktningen sett bortre passagen eller porten (14) avgränsas av förskjutbara väggpartier (l5') och att lämpligen i anslutning till passagen eller porten är anordnade ytterligare luftinblåsningsmunstycken (19).