SE536195C2 - Tillförselanordning för förbränningskammare och metod därför - Google Patents

Description

25 30 535 'ISS Andra typer av tillförselanordningar visas i till exempel DE 306 765 (Bauer) och US 5,112,216 (Tenn).

Roterbara ugnar är cylindriska kärl, lätt lutande i förhållande med det horisontella, som roteras kring sin axel. Roterbara ugnar används för värmebehandling av till exempel cement och kalk. Materialet som ska behandlas matas in i den övre änden av cylindern. När ugnen roterar rör sig materialet successivt ner mot den nedre änden medan det blandas. Heta gaser passerar längs ugnen, medströms eller motströms med det behandlade materialet. De heta gaserna kan alstras i en extern ugn, eller kan alstras av en flamma inuti den roterbara ugnen.

SAMMANFATTNING Det är ett syfte med föreliggande uppñnning att mildra ett problem med den kända tekniken.

Enligt en aspekt av föreliggande uppfinning tillhandahålls en tillförselrör- anordning för tillförsel av fasta partiklar till en förbränningskammare, varvid nämnda tillförselröranordning har en central longitudinell axel, en första ände och en andra ände, varvid tillförselröranordningen innefattar: ett tillfórselrör som sträcker sig parallellt med den centrala longitudinella axeln från den andra änden av tillförselröranordningen till den första änden av tillförselröranordningen, varvid tillförselröret är öppet så att ett rörutlopp bildas från nämnda tillförselrör vid den första änden av tillförselrör- anordningen, varvid tillförselröret är konfigurerat för transportering av fasta partiklar som bärs av ett fluidum från den andra änden av tillförselrör- anordningen till rörutloppet genom nämnda tillförselrör; minst en inloppsanslutning som är fäst till tillförselröret vid den andra änden av tillförselröranordningen och konfigurerad till att ansluta minst en tillförselledning till tillförselröret för tillförsel av de fasta partiklarna och bärarfluiden in i tillförselröret; en ramp anordnad inuti tillförselröret vid rörutloppet och svängbart anordnad så att rampens lutning i förhållande till den centrala longitudinella axeln är justerbar genom att svänga rampen kring 10 15 20 25 30 535 195 en svängaxel som är vinkelrät mot den centrala longitudinella axeln, varvid rampen sträcker sig från nämnda svängaxel mot rörutloppet; samt justeringsorgan fäst till rampen för justering av rampens lutning och för att hålla rampen vid nämnda lutning.

Enligt en annan aspekt av föreliggande uppñnning tillhandahålls en tillförselanordning för tillförsel av fasta partiklar och ett bärarfluidum in i en förbränningskammare, varvid nämnda förbränningskammare begränsas av minst en kammarvägg, varvid nämnda tillförselanordning innefattar: en tillförselröranordning enligt aspekten ovan av uppfinningen, varvid nämnda tillförselröranordning, ledd av sin försa ände, sträcker sig in i förbrännings- kammaren genom ett genomgående hål i förbränningskammarens vägg; en förskjutande anordning som är anpassad för axiell förskjutning av tillförsel- röranordningen längs den longitudinella axeln och, ledd av sin andra ände, genom det genomgående hålet i kammawäggen, varvid den förskjutande anordningen är anordnad att ingripa med nämnda tillförselröranordning vid den andra änden av tillförselröranordningen; och en tillförselledning som är ansluten till en tillförselkälla och till tillförselrörets inloppsanslutning, varvid tillförselledningen är anordnad för tillförsel av de fasta partiklarna från tillförselkällan till tillförselröret.

Enligt en annan aspekt av föreliggande uppfinning tillhandahålls en metod för tillförsel av fasta partiklar i en förbränningskammare, varvid metoden innefattar att man: tillhandahåller en tillförselanordning enligt aspekten ovan av uppfinningen; tillför de fasta partiklarna och bärarfluiden till tillförselröret så att ett flöde av de fasta partiklarna buma av bärarfluiden skapas genom tillförselröret och släpps ut in i förbränningskammaren från rörutloppet; och justerar rampens lutning för att kontrollera en utsläpps- vinkel av de fasta partiklarna när de släpps ut från rörutloppet in i förbränningskammaren, och för att kontrollera en utloppshastighet av flödet vid rörutloppet.

Anordningsaspektema ovan av föreliggande uppfinning kan användas för utförande av metodaspekten av föreliggande uppfinning. 10 15 20 25 30 535 195 Genom att använda en svängbar ramp inuti tillförselröranordningen, vid rörutloppet och som sträcker sig från svängaxeln mot rörutloppet, kan flödet av fasta partiklar och bärarfluidum påverkas när de passerar rampen när de flödar genom tillförselröret på så sätt att flödesriktningen av minst en del av flödet, och således en del av de fasta partiklarna och en del av bärarfluiden, kan ändras av rampen. Hur flödesriktningen ändras beror åtminstone delvis på rampens lutning i förhållande till den centrala longitudinella axeln av tillförselröranordningen. Rampen kan vara solid, varvid ingen del av flödet tillåts passera igenom rampen, men även delvis penetrerbara ramper övervägs där fortfarande åtminstone en del av flödet avleds, det vill säga riktningen hos en del av flödet ändras. Eftersom rampen tillhandahålls vid rörutloppet hos tillfórselröranordningens första ände så resulterar den ändrade flödesriktningen med hjälp av rampen även i en ändrad utsläpps- /utloppsriktning av minst en del av flödet från rörutloppet in i förbrännings- kammaren.

Med hjälp av den svängbara rampen så kan även flödeskanalen som definieras av tillförselröret mer eller mindre blockeras av rampen, beroende på till vilken lutning rampen justeras. Om rampen inte lutas i förhållande till den longitudinella axeln så blockerar den flödet i tillförselröret minst, men om den lutas till maximala 90 grader så placeras den rätvinkligt mot flödesriktningen och åstadkommer maximal blockering av flödeskanalen.

Dock kan rampen typiskt vara längre än flödeskanalens diameter varför det kanske inte är möjligt att placera rampen med 90 graders lutning, men den kan fortfarande vara möjligt att substantiellt blockera flödeskanalen med rampen. En delvis blockering av flödeskanalen resulterar i en ökad flödeshastighet vid platsen för blockeringen utan att storleken på flödet ändras. Eftersom rampen är tillhandahållen vid rörutloppet hos tillförselröranordningens första ände så resulterar den förhöjda flödeshastigheten vid rampens blockering i en förhöjd utsläpps-/utlopps- hastighet hos flödets fasta partiklar. I kombination med den ändrade utsläppsriktningen kan således både utloppsvinkeln / -riktningen och utloppshastigheten hos minst en del av de fasta partiklama kontrolleras men 10 15 20 25 30 535 195 hjälp av den svängbara rampen. Genom att kontrollera utloppsvinkeln och utloppshastigheten hos de fasta partiklarna så kan tillförselröranordningen användas som en pistol eller katapult för att ”skjuta” de fasta partiklarna till olika platser inuti förbränningskammaren. Det är fördelaktigt att kunna ändra utsläppsplatsen av fluiden och/ eller de fasta partiklarna i förbränningskammaren eftersom temperaturen och blandningen av föreningar typiskt varierar inuti förbränningskammaren. Genom att justera rampens lutning så kan utloppshastigheten och -vinkeln hos de fasta partiklarna justeras så att de fasta partiklama tillförs till den önskade delen av förbränningskammaren. Denna kan vara särskilt lämpligt i stora förbränningskammare där tillförselröranordningen skulle behöva vara olämpligt lång för att annars vara i stånd att släppa ut de fasta partiklarna till den önskade delen av förbränningskammaren. Typiskt så är rörutloppet av tillförselröret anordnat så att flödet släpps ut i en riktning som är huvudsakligen parallell med den centrala longitudinella axeln ifall flödet inte justeras med hjälp av rampen såsom diskuteras häri.

Genom justeringsorgan kan rampens lutning justeras efter behov, och sålunda de fasta partiklamas utloppsvinkel och -hastighet såsom diskuteras ovan. J usteringsorganet är även anordnat för att hålla rampen på plats vid den önskade lutningen av rampen, det vill säga lutningen som den har justerats till av justeringsorganet.

Genom att inkludera en förskjutningsanordning i tillförselanordningen så kan tillförselröranordningen, och med den även rörutloppet, röras axiellt, varför fluiden och/eller de fasta partiklarna kan släppas ut vid olika platser i förbränningskammaren. Såsom diskuteras ovan så kan det vara fördelaktigt att vara i stånd att justera var de fasta partiklarna och bärarfluiden släpps ut i förbränningskammaren. Förskjutningsanordningen kan även medge att tillfórselröranordníngen delvis eller helt avlägsnas axiellt från förbränningskammaren genom hålet i förbränningskammarens vägg, till exempel för rengöring eller underhåll. 10 15 20 25 535 'l95 Diskussionen ovan och nedan avseende någon av uppfínningens aspekter är även i tillämpliga delar relevant till vilken som helst av uppfinningens andra aspekter.

Allmänt så ska alla termer som används i kraven tolkas enligt deras vanliga betydelse inom teknikområdet, om de inte uttryckligen definieras på annat sätt häri. Alla referenser till ”en/ ett/ den/det element, apparat, komponent, organ, steg etc." ska tolkas öppna som att de syftar på minst en av elementet, apparaten, komponenten, organet, steget etc., om inte uttryckligen definierat på annat sätt häri. En metods steg som visas häri behöver inte utföras i den exakta ordning som visas, om inte så uttryckligen anges. Användingen av ”första”, ”andra” etc. för olika särdrag/ komponenter av föreliggande beskrivning är endast avsedd att skilja särdragen/ komponenterna från andra liknande särdrag/ komponenter och att ange någon ordning eller hierarki för särdragen/ komponenterna.

KORTFATTAD BESKRIVNING AV RITNINGARNA Uppfinningen beskrivs nedan, med exempel, med referens till de bifogande ritningarna, i vilka: Fig 1 är en schematisk sidovy, delvis i sektion, av en utföringsform av en tillförselanordning enligt föreliggande uppfinning och en förbrännings- kammare.

Fig 2 är en schematisk sidovy i longitudinell sektion av en utföringsform av en tillförselröranordning enligt föreliggande uppfinning.

Fig 3 är en schematisk tvärsnittsvy av tillförselröranordningen i figur 2.

DETALJERAD BESKRIVNING Uppfinningen kommer nu att beskrivas mer fullständigt nedan med referens till de bifogade ritningama, i vilka vissa utföringsformer av uppfinningen visas. Uppfinningen kan dock utföras på många olika sätt och ska inte förstås såsom begränsad till de utföringsformer som visas häri. Snarare 10 15 20 25 30 535 'I 35 tillhandahålls dessa utföringsformer som exempel så att beskrivningen blir grundlig och fullständig, och fullständigt framför uppfinningens omfattning till en fackman. Samma siffror avser samma element i beskrivningen.

Termen ”rör” avser en ihålig huvudsakligen cylindrisk struktur som avgränsas av en lateral yta och första och andra ändytor. Den laterala ytan är huvudsakligen parallell med tillförselröranordningens centrala longitudinella axel, medan de respektive ändytorna huvudsakligen inte är parallella med tillförselröranordningens centrala longitudinella axel utan skär tillförselrör- anordningens centrala longitudinella axel. Röret kan vara ett huvudsakligen cirkulärt rör, det vill säga ha ett huvudsakligen cirkulärt tvärsnitt vinkelrätt mot den centrala longitudinella axeln, men även andra former övervägs, såsom ett kvadratiskt eller rektangulärt rör. Tillförselröranordningen har en första ände, avsedd att vara den ände av anordningen som införs längst in i förbränningskammaren, och en andra ände, avsedd att vara den ände som införs minst in i förbränningskammaren eller till och med sträcker sig utanför förbränningskammaren. När tillförselröranordningen införs in i förbränningskammaren kan den första änden betraktas som en inre ände eftersom den sträcker sig, är införd, in i förbränningskammaren, medan den andra änden kan betraktas som en yttre ände eftersom den sträcker sig genom en yttervägg av förbränningskammaren så att den andra änden är i eller utanför nämnda yttervägg.

Att någonting är vid den första eller den andra änden av tillförselrör- anordningen, såsom att förskjutningsanordningen ingriper med tillförselrör- anordningen vid dess andra ände, innebär att den åtminstone är närmare den änden än den andra änden.

Tillförselröret definierar en flödeskanal för flödet av fasta partiklar och bärarfluidum. Flödeskanalen kan lämpligen ha ett rektangulärt, till exempel kvadratiskt, tvärsnitt vinkelrätt mot tillförselröranordningens longitudinella axel. Ett rektangulärt tvärsnitt medger att rampen enklare kan anordnas och svängas i flödeskanalen och underlättar blockeringen av flödeskanalen med rampen eftersom rampen lättare kan täta mot en plan rörvägg. Vidare så kan 10 15 20 25 30 538 185 en rektangulär flödeskanal innebära en rektangulär profil hos tillförselröret.

Ett tillförselrör med ett rektangulärt yttre tvärsnitt kan vara lämpligt ifall till exempel ett yttre rör används som bildar en yttre lateral yta av tillförselrör- anordningen runt tillförselröret. Det yttre röret kan ha ett cirkulärt tvärsnitt och stödjas mot de fyra longitudinella kantema av tillförselröret som bildas av de fyra hömen av det rektangulära tvärsnittet av tillförselröret, medan longitudinella kaviteter bildas som kan användas som flödeskanaler mellan de plana ytterväggama som bildas av de fyra sidorna tillförselrörets rektangulära tvärsnitt och det yttre rörets innervägg. Således kan tillförsel- röranordningen vara mer styv än till exempel en liknande tillförselrör- anordning som har ett cirkulärt tillförselrör och ett cirkulärt yttre rör, medan ett longitudinellt flöde fortfarande underlättas till exempel av kylmedium mellan tillförselröret och det yttre röret. Tillfórselrörets rörutlopp kan bilda ett munstycke i ett urtag av det yttre röret, det vill säga ett urtag genom en vägg/yta, typiskt en ändyta, av det yttre röret.

Rampen kan ha en ände som är distal till rör-utloppet och en motstående ände som är proximal till rörutloppet, och en longitudinell axel som sträcker sig mellan nämnda ändar, varvid vinkeln mellan rampens longitudinella axel och tillförselröranordningens longitudinella axel definierar rampens lutning.

Rampen kan vara svängbart anordnad vid sin svängaxel vid den distala änden av rampen. Således är rampen svängbart anordnad/ fäst vid rampens distala ände, varvid rampen till exempel tillåts att vara svängbart fäst till och längs en innervägg av flödeskanalen i tillförselröret. Rampens distala ände kan parallellt med rampens svängaxel sträcka sig längs och i kontakt med en innervägg av tillfórselröret, vilken innervägg är avsedd att vara en undre innervägg av tillförselröret när tillförselröranordningen är införd in i förbränningskammaren. Typiskt är tillförselröranordningen horisontellt införd in i förbränningskammaren. På detta sätt kan rampen påverka en huvudsaklig del, eller alla, av de fasta partiklarna som flödar genom tillförselröret för att kontrollera nämnda fasta partiklars utloppshastighet och/eller -riktning (vinkel i förhållande till tillförselröranordningens centrala longitudinella axel). På grund av gravitationen kan de fasta 10 15 20 25 30 535 'ISS partiklarna ha en högre flödesdensitet vid tillförselrörets undre innervägg. På grund av gravitationen kan även rampen ha en bättre kontrollerande verkan på var de fasta partiklarna tillförs i förbränningskammaren eftersom rampen kan verka emot gravitationen ifall svängbart anordnad vid en undre vägg av tillförselröret.

Tillförselröranordningen kan även innefatta minst en guideremsa.

Guideremsan kan sträcka sig längs rampen, till exempel i huvudsak parallellt med rampens longitudinella axel eller i en liten vinkel mot rampens longitudinella axel. Guideremsan kan vara svängbar tillsammans med rampen kring rampens svängaxel, till exempel genom att den är i kontakt med eller fäst till rampen. Guideremsan kan vara svängbart fast inuti tillförselröret så att den är svängbar kring en svängaxel som är vinkelrät mot rampens svängaxel. Guideremsan kan till exempel vara svängbart fäst till rampen, till exempel till en sida av rampen som vetter bort från en innervägg hos tillförselröret som rampens distala ände (nämnd ovan) sträcker sig längs och/eller är i kontakt med. Ett flertal sådana guideremsor kan användas. Med hjälp av sådan guideremsa så kan riktningen hos minst en del av ett flöde genom tillförselröret ändras i en riktning som är skild från riktningen i vilket flödet kan ändras av själva rampen. Om till exempel rampen kan ändra flödet i en huvudsakligen vertikal riktning så kan remsan/remsorna kanske ändra flödet i en huvudsakligen horisontell riktning. Remsorna kan till exempel betraktas som gejder på en yta hos rampen längs vilken, och möjligen i kontakt med vilken, yta åtminstone vissa av flödets fasta partiklar flödar.

Tillförselröranordningen kan vara innefattad i en tillförselanordning för tillförsel av de fasta partiklarna av flödet in i en förbränningskammare, till exempel hos en roterande ugn (”rotary kiln”). När tillförselanordningen är i drift är den anordnad tillsammans med förbränningskammaren så att tillförselröranordningen sträcker sig in i förbränningskammaren genom ett genomgående hål i en vägg hos förbränningskammaren. Tillförselrör- anordningen kan vara axiellt förskjutbar längs sin longitudinella axel genom hålet så att tillförsvlröranordningen kan införas fullständigt eller fullständigt avlägsnas från förbränningskammaren, eller inta vilken som helst position 10 15 20 25 30 535 195 10 däremellan så att distansen som tillförselröranordningen sträcker sig in i förbränningskammaren kan kontrolleras. De fasta partiklarna kan tillföras till tillförselröranordningen från en tillförselkälla via en tillförselledning och en anslutning som är anordnad i tillförselröret vid tillförselröranordningens andra ände. Även bärarfluiden kan tillföras, till exempel från en fläkt eller pump för bärarfluiden, via samma tillförselledning och anslutning eller via en separat fluidumtillförselledning och fluidumanslutning varvid bärarfluiden och de fasta partiklarna kombineras i tillförselröranordningen och inte dessförinnan.

Eftersom fasta partiklar med hjälp av föreliggande uppfinning kan skjutas eller katapulteras in i förbränningskammaren, varvid tillförselrör- anordningens räckvidd förlängs för tillförsel av de fasta partiklarna vid en önskad plats i förbränningskammaren, så kan den lämpligen användas för stora förbränningskammare. Uppfinnaren har insett att föreliggande uppfinning kan vara särskilt användbar för en roterande förbrännings- kammare, såsom en roterande ugn. Roterande ugnar används för många tillämpningar, till exempel för beredning/ uppvärmning av kalk eller cement, eller vilken som helst annan tillämpning där en substans ska värmas i stora mängder, företrädesvis kontinuerligt det vill säga inte satsvis. På grund av förbränningskammarens roterande rörelse kan det vara svårt att tillhandahålla en tillförselröranordning, eller något annat tillförselorgan, genom eller fäst till en inre/yttre yta hos en lateral vägg, det vill säga en vägg som sträcker sig längs och roterar kring förbränningskammarens rotations- axel. Det kan dock vara möjligt att tillhandahålla tillförselröranordningen genom en förbränningskammarvägg som skär rotationsaxeln, lämpligen vid eller nära platsen där rotationsaxeln skärs av väggen. Tillförselrör- anordningen kan således sträcka sig in i den roterbara förbrännings- kammaren så att tillförselröranordningens centrala longitudinella axel är i huvudsak parallell med rotationsaxeln, nära rotationsaxeln eller till och med överlappande/sammanfallande med rotationsaxeln. En roterande förbränningskammare, såsom en roterbar ugn, kan dock vara mycket lång, till exempel mer än 50 eller 100 meter, varför föreliggande uppfinnings 10 15 20 25 535 185 11 skjutande/katapulterande förmåga kan underlätta eller till och med vara nödvändig för tillförsel av de fasta partiklarna till den önskade platsen i förbränningskammaren, till exempel där temperaturen är fördelaktig för tillförsel av de fasta partiklarna. Till exempel kan, för tillförsel av urea för reduktion av NOx i förbränningsgaserna, en temperatur av mellan 800 och 1000 grader C, såsom 900°C, vara önskvärd, och föreliggande uppfinning kan medge att ureapartiklarna når den del av den roterande förbrännings- kammaren som har den önskade temperaturen.

Bärarfluiden kan vara vilken som helst lämplig fluid, såsom luft eller syrgas som även kan användas som sekundär luft/ syre för förbränningen i förbränningskammaren.

De fasta partiklarna kan till exempel innefatta ett medel för reduktion av bildandet av förorenande kväveoxider (NOx) eller svaveloxider (SOx) eller korrosiva föreningar såsom klorsalter. Således kan de fasta partiklarna till exempel innefatta urea.

Tillförselröranordningen kan ha vilken som helst storlek, men det kan vara lämpligt att använda en tillförselröranordning som har en longitudinell längd av mindre än 10 meter, såsom mindre än 5 m, för att reducera den laterala belastningen på tillförselröranordningen, särskilt ifall tillförselrör- anordningen är införd huvudsakligen horisontellt i förbränningskammaren.

Tillförselröranordningens diameter kan även den ha vilken som helst storlek, men det kan vara lämpligt att använda en tillförselröranordning med en diameter av mindre än 250 mm, såsom mindre än 200 mm, mindre än 150 mm eller mindre än 100 mm, för att reducera tillförselröranordningens vikt för att göra den lättare att hantera och förflytta, axiellt och/ eller roterande kring sin longitudinella axel. En annan fördel med att använda en mindre tillförselröranordning är att mindre kylning av tillförselrör- anordningen kan behövas eftersom tillförselröranordningen tar upp värme i förhållande till sin ytarea. 10 15 20 25 30 535 'l95 12 En enda tillförselröranordning kan användas i en förbränningskammare, men det kan även vara lämpligt att använda ett flertal tillförselrör- anordningar, till exempel huvudsakligen parallella med varandra, vid olika positioner i fórbränningskammaren. Tillförselröranordningarna kan då samarbeta med varandra för att tillhandahålla optimal tillförsel av fluiden och/ eller de fasta partiklarna i förbränningskammaren, till exempel förbättrad blandning av fluiden och/ eller de fasta partiklarna med atmosfären i förbränningskammaren och/ eller förbättrad täckning av förbränningskammarens volym genom att de är i stånd att tillföra fluiden och/ eller de fasta partiklama vid flera olika positioner i fórbrännings- kammaren.

Tillförselröranordningen kan införas i förbränningskammaren i vilken som helst riktning. Det kan vara lämpligt att införa tillförselröranordningen vertikalt, till exempel hängande genom förbränningskammarens toppvägg (taket) för att minska den laterala belastningen på tillförselröranordningen och på monteringen av tillförselröranordningen i kammarväggen, och/ eller på förskjutningsanordningen. Å andra sidan kan det vara lämpligt att införa tillförselröranordningen horisontellt, till exempel genom en sidovägg hos förbränningskammaren. Beroende på urformningen av fórbrännings- kammaren, kan det vara lättare att nå en plats i förbränningskammaren där det är önskvärt att tillföra fluiden och/ eller de fasta partiklarna i förbränningskammaren med en horisontell tillförselröranordning. En vertikalt införd tillförselröranordning kan behöva vara betydligt längre och tyngre för att nå samma position i förbrånningskammaren som en betydligt mindre horisontellt införd tillförselröranordning.

Tillförselröranordningen av tillförselanordningen kan vara försedd med organ för att tillföra ett kylmedium till nämnda tillförselröranordning. Detta har fördelen att tillförselröranordningen kan verka under långa tidsperioder i en mycket het miljö. Således kan tillförselröranordningen innefatta kylmediumanslutningar konfigurerade som inlopp och utlopp för ett kylmedium som kan cirkulera i tillförselröranordningen, typiskt mellan tillfórselröret och det yttre röret. 10 15 20 25 30 535 195 13 Förskjutningsanordningen eller organet för förskjutning av nämnda tillförselröranordning kan vara anordnad så att den medger rotation av tillförselröranordning kring sin centrala axel.

Tillförselanordningen kan även innefatta rengöringsorgan för rengöring av nämnda tillförselröranordning, till exempel mekaniskt med hjälp av stålpiggar eller borstar, eller pneumatiskt med hjälp av blåsning av luft eller ånga, under tillfórselröranordningens axiella rörelse inåt och/ eller utåt i förbränningskammaren. Eftersom tillförselröranordningen utsätts för en förbränningsprocess kommer partiklar såsom till exempel sot förr eller senare bildas på tillförselröranordningen och även vid urtaget/munstycket/ utloppet. Tillförselröranordningen kommer till slut behöva dras ut ur förbränningskammaren för att rengöras. Genom detta arrangemang rengörs tillförselröranordningen snabbt och kan återinföras direkt efter rengöring.

Tillförselröranordningen av tillförselanordningen kan vara försedd med minst en sensor, till exempel en värmesensor eller en kamera (till exempel video- eller infraröd kamera), anordnad att mäta minst en parameter i förbränningskammaren och sensorn kan vara verksamt kopplad till en kontrollenhet. Detta kan vara fördelaktigt eftersom det medger kontinuerlig övervakning av förhållandet i förbränningskammaren och/ eller tillståndet hos tillförselanordningen för att kontinuerligt anpassa (mängd och/eller plats fór) tillförseln av fluidum och/ eller fasta partiklar till fórbrännings- kammaren. Detta kan utföras automatiskt av kontrollenheten, eller av en operatör som studerar mätningarna, till exempel via en display hos kontrollenheten, och utfärdar kommandon till tillförselanordningen för förflyttning därav via till exempel en inmatningsenhet hos kontrollenheten, Således kan rampens lutning, och möjligen guideremsans lutning, kontrolleras på basis av ett mätvärde från sensom, lämpligen automatiskt.

Med hänvisning till figur 1 kommer nu en utföringsform av en tillförsel- anordning 1 enligt föreliggande uppfinning anordnad tillsammans med en fórbränningskammare 2 av en roterbar ugn diskuteras. Förbrännings- 10 15 20 25 30 535- 135 14 kammaren 2 visas delvis i sektion för att visa tillförselröranordningen 3 som är tillhandahållen däri.

En tillförselröranordning 3 är anordnad i förbränningskammaren 2, med en första ände 4 av tillförselröranordningen 3 införd längst in i förbrännings- kammaren 2 och en andra ände 5 av tillförselröranordningen 3 i ett genomgående hål 6 genom väggen 7 hos förbränningskammaren 2.

Förbränningskammaren 2 roterar, såsom illustreras av de cirkulerande pilarna längst till vänster i figur 1. Tillförselröranordningen 3 är ansluten till en tillförselledning 8 via en inloppsanslutning 9 av tillförselröranordningen 3 vid dess andra ände 5. Tillförselledningen 8 är en ledare eller kanal för transport av fasta partiklar som bärs av ett bärarfluidum från en tillförsel- källa 10, till exempel innehållande ureapellets, till tillförselröranordningen 3 för utsläppning in i förbränningskammaren 2 från den första änden 4 av tillförselröranordningen 3, såsom indikeras av pilen i figur 1. En fläkt 11 blåser bärarfluiden, till exempel luft eller syrgas, in i tillförselledningen 8, som blandar sig med de fasta partiklama i tillförselledningen 8 och bär de fasta partiklama längs/ i tillfórselledningen 8. Tillförselröranordningen 3 är försedd med ett kylsystem så att ett kylmedium cirkulerar i tillförselrör- anordningen 3 och en kylmediumslinga 12, vilken kylmediumslinga 12 passerar genom en värmeväxlare 13 där kylmediet kyls med hjälp av värme- växling med en gas, till exempel luft, eller en vätska, till exempel vatten.

Kylmediumslingan 12 är ansluten till tillförselröranordningen 3 via kyl- mediumanslutningar 14, en inloppsanslutning och en utloppsanslutning, för att medge att kylmediet cirkulerar genom tillförselröranordningen 3 och en kylmediumslingan 12. En förskjutningsanordning 28 är anordnad vid och i ingrepp med tillförselröranordningens 3 andra ände 5 för axiell förskjutning av tillförselröranordningens 3 vid behov.

Figur 2 illustrerar en utföringsform av en tillförselröranordning 3 i longitudinell sidosektionsvy, till exempel tillförselröranordningen 3 som visas i figur 1. 10 15 20 25 30 535 195 15 Tillförselröranordningen 3 innefattar ett yttre rör 15 som omsluter ett tillfórselrör 16 som har samma longitudinella orientering som det yttre röret 15. Tillförselröret 16 är öppet så att ett rörutlopp 20 bildas vid tillförselrör- anordningens 3 första ände 4. Inuti tillförselröret 16 är en ramp 17 tillhandahållen, svängbart fäst till en innervägg av tillförselröret 16 så att rampen 17 kan svänga kring en svängaxel 18. Rampen 17 är svängbart fäst med en rampände 19 som är distal till rörutloppet 20 så att den distala änden 19 sträcker sig parallellt med svängaxeln 18 hos rampen 17 längs och i kontakt med en undre innervägg 21 av tillförselröret 16. Denna undre innervägg 21 har sin huvudsakliga utsträckning i ett plan som är vinkelrätt mot planet av sektioneringen i figur 2. På rampen 17 är en guideremsa 22 tillhandahållen, som sträcker sig längs rampen 17 och som är svängbar tillsammans med rampen 17 kring rampens svängaxel 18. Guideremsan är svängbart fäst till rampen 17 så att guideremsan är svängbar kring en remssvängaxel som är vinkelråt mot rampsvängaxeln 18. J usteringsorgan 23 är tillhandahållna för justering av rampens 17 lutning a i förhållande till tillförselröranordningens longitudinella axel genom svängning av rampen 17 kring sin svängaxel 18. Tillförselröranordningen 3 enligt figurerna 1 och 2, såväl som det yttre röret 15 och tillförselröret 16, är tillhandahållna huvudsakligen horisontella, varigenom tillförselröranordningens 3 centrala longitudinella axel även den är väsentligen horisontell. Således kommer ett flöde av de fasta partiklama och bärarfluiden som passerar genom tillförselröret 16 från tillförselröranordningens första ände 4 till dess andra ände 5 typiskt utlöpa tillförselröranordningen genom rörutloppet 20 i en väsentligen horisontell riktning, såsom indikeras av den nedre horisontella pilen i ñgur 2. Med hjälp av ramp 17 kan dock flödet och särskilt partiklama däri få sin riktning ändrad av rampen så att det får en utloppsvinkel a i förhållande till det horisontella, såsom indikeras av den övre pilen i figur 2.

På grund av gravitationen kan partiklarna som släpps ut in i fórbrännings- kammaren 2 med en vinkel i förhållande till det horisontella, det vill säga tillförselröranordningens 3 longitudinella axel, skjutas/ katapulteras längre i en longitudinell riktning in i förbränningskammaren 2. Rampen kan även delvis blockera flödeskanalen 24 som bildas av tillförselröret 16 och 10 15 20 25 30 535 195 16 blockeringen ökas med en ökande lutning a av rampen 17. Således höjs flödeshastigheten hos de fasta partiklama och bärarfluiden vid tillförselrör- anordningens 3 första ände 4 vid en ökande lutning a av rampen 17. Den förhöjda hastigheten verkar synergiskt med den ändrade utloppsvinkeln fór de fasta partiklama för att transportera partiklama longitudinellt längre in i förbränningskammaren. Enligt utföringsformen i figur2 så verkar rampen 17 till att ändra flödesriktningen i en vertikal riktning. För att komplettera denna ändring av flödesriktningen kan remsan 22 ändra åtminstone en del av flödet i en horisontell riktning genom att svänga kring sin remssvängaxel. Ett longitudinellt utrymme 25 bildas mellan det yttre röret 15 och tillförselröret 16 longitudinellt längs tillförselröranordningen 3. Minst en del av detta utrymme kan bilda en kanal för kylmedium för att medge att kylmedium cirkulerar genom kanalen 25 och kylmediumslingan 12 via kylmedium- anslutningarna 14 för att kyla tillförselröranordningen 3.

Figur 3 är en schematisk tvärsnittsvy, tvärs den longitudinella axeln, av tillförselröranordningen 3 i figur 2, vid den första änden 4.

Enligt denna utföringsform är tillförselrörets 16 tvärsnitt rektangulärt eller kvadratiskt, både vad gäller dess inre och yttre väggytor, varvid en flödeskanal 24 definieras som har ett rektangulärt tvärsnitt. Således kan tillförselröret 16 stödja det yttre röret 15 mot hörnen av det rektangulära tillförselröret 16, varvid en mer styv och belastningsmotståndskraftig tillförselröranordning 3 tillhandahålls, medan longitudinella kanaler 25a-d fortfarande tillhandahålls i tillförselröranordningen 3 mellan det yttre röret 15 och tillförselröret 16. Dessa kanaler 25 kan användas för kylmedium såsom diskuteras ovan. Kylmedium kan till exempel färdas från den andra änden 5 till den första änden 4 av tillförselröranordningen 3 i en av kanalerna 25 och från den första änden 4 till den andra änden 5 av tillförselröranordningen 3 i en annan av kanalerna 25, eller ytterligare kylmediumrör kan vara anordnade i en eller flera av kanalema för att föra kylmediet. En ytterligare fördel med att använda ett rektangulärt tillförselrör 16 är att ett flertal separata longitudinella kanaler 25 kan bildas. Således kan en av kanalema 25, till exempel kanal 25a som är ovanför tillförselröret 16 och således kan vara 10 15 20 25 30 535 195 17 utsatt för mindre värme än de andra kanalerna 25, tillåtas bilda en kanal för ett annat flödande medium, till exempel ett annat medel som ska tillföras till förbränningskammaren, eller den kan vara fylld med luft. I utföringsformen enligt ñgur 3 är en sensor 26, till exempel en kamera, anordnad i kanalen 25a för att filma och övervaka förbränningskammaren. Sensom kan vara kopplad till en kontrollenhet och sensormätvärdena kan bilda bas för justeringen av rampen 17 och/eller remsan/remsorna 22 för ändring av flödesriktningen såsom diskuteras ovan. Som kan ses i figur 3 är rampen 17 lutad i förhållande till den longitudinella axeln av tillförselröranordningen och blockerar delvis flödeskanalen 24. Detta har betonats genom att markera rampens 17 undersida 27 med diagonala linjer. Den distala änden 19 hos rampen 17 är fäst till tillförselröret så att nämnda distala ände 19 sträcker sig vid och parallellt med rampens svängaxel 18 längs och i kontakt med den plana undre innerväggen 21 av tillförselröret 16. Justeringsorganet 23 är i denna utföringsform anordnat mellan och i kontakt med rampens 17 undersida 27 och tillförselrörets 16 undre ínnervägg 21. Justeringsorganet 23 kan till exempel vara en hydraulisk eller pneumatisk anordning fäst till den undre innerväggen 21 och tryckande på undersidan 27, eller justeringsorganet 23 kan vara ett snöre eller wire, eller liknande, fäst till undersidan 27 så att den kan dras mot den undre innerväggen 21, så att rampen 17 svängs kring sin svängaxel 18. Ovanpå rampen 17 är två guideremsor 22 anordnade såsom även diskuterat ovan. I figur 3 kan man se att guideremsorna 22 är svängda något till vänster i ñguren så att de guidar en del av flödet till vänster, medan den lutade rampen 17 guidar flödet uppåt.

Enligt en utföringsform av föreliggande uppfinning tillhandahålls en tillförselröranordning (3) som har en central longitudinell axel, en första ände (4) och en andra ände (5) och innefattande: ett tillförselrör (16) som sträcker sig parallellt med den centrala longitudinella axeln från den andra änden av tillförselröranordningen till den första änden av tillförselrör- anordningen, varvid tillförselröret är öppen så att ett rörutlopp (20) bildas vid nämnda första ände, varvid tillförselröret är konfigurerat för transport av fasta partiklar som bärs av ett fluidum från nämnda andra ände till 10 538 195 18 rörutloppet; och en ramp (17) anordnad inuti tillfórselröret vid rör-utloppet och svängbart anordnad så att lutningen (a) av rampen i förhållandet till den longitudinella axeln är justerbar genom svängning av rampen kring en svängaxel (18) som är vinkelrät mot den centrala longitudinella axeln, varvid rampen sträcker sig från nämnda svängaxel mot rörutloppet. Uppfinningen hänför sig även till en tillförselanordning som innefattar tillförselrör- anordningen och till en metod för en förbränningskammare.

Uppñnningen har huvudsakligen beskrivits ovan med hänvisning till några få utföringsformer. Fackmannen inser dock lätt att andra utföringsformer än de som visas ovan är lika möjliga inom uppfinningens omfång såsom det definieras av de bifogade kraven.

Claims (11)

10 15 20 25 533 195 19 PATENTKRAV

1. Tillförselröranordning (3) för tillförsel av fasta partiklar till en förbränningskammare (2), varvid nämnda tillförselröranordning har en central longitudinell axel, en första ände (4) och en andra ände (5), varvid tillfórselröranordningen (3) innefattar: ett tillförselrör (16) som sträcker sig parallellt med den centrala longitudinella axeln från den andra änden (5) av tillförselröranordningen (3) till den första änden (4) av tillförselröranordningen (3), varvid tillförselröret (16) är öppet så att ett rörutlopp (20) bildas från nämnda tillförselrör vid den första änden (4) av tillförselröranordningen, varvid tillförselröret (16) är konfigurerat fór transportering av fasta partiklar som bärs av ett fluidum från den andra änden (5) av tillförselröranordningen till rörutloppet (20) genom nämnda tillförselrör (16); minst en inloppsanslutning (9) som är fäst till tillförselröret (16) vid den andra änden (5) av tillförselröranordningen (3) och konfigurerad till att ansluta minst en tillförselledning (8) till tillförselröret (16) för tillförsel av de fasta partiklarna och bärarfluiden in i tillförselröret; en ramp (17) anordnad inuti tillförselröret (16) vid rörutloppet (20) och svängbart anordnad så att rampens (17) lutning (a) i förhållande till den centrala longitudinella axeln är justerbar genom svängning av rampen (17) kring en svängaxel (18) som är vinkelrät mot den centrala longitudinella axeln, varvid rampen (17) sträcker sig från nämnda svängaxel (18) mot rörutloppet (20); samt justeringsorgan (23) fäst till rampen (17) för justering av rampens (17) lutning och för att hålla rampen vid nämnda lutning.

2. Tillförselröranordning enligt krav 1, varvid tillförselröret (16) definierar en flödeskanal (24) som har ett rektangulärt tvärsnitt. 10 15 20 25 535 'ISS 20

3. Tillförselröranordning enligt något föregående krav, varvid rampen (17) är svängbart anordnad vid svängaxeln (18) med en ände (19) av nämnda ramp som är distal i förhållandet till tillförselrörets (16) rörutlopp (20).

4. Tillförselröranordning enligt krav 3, varvid nämnda ände (19) av rampen sträcker sig, parallellt med rampens svängaxel (18), längs och i kontakt med en innervägg (21) av tillförselröret (16), vilken innervägg (21) är anordnad att vara en undre innervägg av tillförselröret när tillförselrör- anordningen (3) är i bruk.

5. Tíllförselröranordning enligt något föregående krav, även innefattande ett yttre rör (15) som bildar en yttre lateral yta av tillfórselröranordningen (3) från den första änden (4) till den andra änden (5) av tillförselröranordningen runt tillförselröret (16), varvid tillförselrörets rörutlopp (20) av bildar ett munstycke i ett urtag i det yttre röret (15).

6. Tillförselröranordning enligt krav 5, även innefattande kylmedium- anslutningar (14) konfigurerade som inlopp och utlopp för ett kylmedium när det cirkulerar i tillförselröranordningen (3) mellan tillförselröret (16) och det yttre röret (15).

7. Tillförselröranordning enligt något föregående krav, även innefattande minst en guideremsa (22) som sträcker sig längs nämnda ramp (17) och är svängbar tillsammans med rampen kring rampens svängaxel (18) såväl som svängbart fäst inuti tillförselröret (16) så att den är svängbar kring en svängaxel som är vinkelrät mot rampens svängaxel.

8. Tillförselanordning (1) för tillförsel av fasta partiklar och ett bärarfluidum in i en förbränningskammare (2), varvid nämnda förbrännings- kammare begränsas av minst en kammarvägg (7), varvid nämnda tillförsel- anordning innefattar: en tillförselröranordning (3) enligt något av kraven 1-7, varvid nämnda tillfórselröranordning, ledd av sin försa ände (4), sträcker sig in i 10 15 20 25 536 195 -21 förbränningskammaren genom ett genomgående hål (6) i fórbrännings- kammarens vägg; en förskjutande anordning (28) som är anpassad för axiell förskjutning av tillfórselröranordningen (3) längs den longitudinella axeln och, ledd av sin andra ände (5), genom det genomgående hålet i kammarväggen, varvid den fórskjutande anordningen är anordnad att ingripa med nämnda tillförselrör- anordning vid den andra änden av tillförselröranordningen; och en tillfórselledning (8) som är ansluten till en tillförselkälla (10) och till tillfórselrörets (16) inloppsanslutning (9), varvid tillförselledningen är anordnad för tillförsel av de fasta partiklarna från tillförselkällan till tillförselröret.

9. Tillförselanordning enligt krav 8, varvid förbränningskammaren (2) är en förbränningskammare hos en roterbar ugn.

10. Metod för tillförsel av fasta partiklar i en fórbränningskammare (2), varvid metoden innefattar att man: tillhandahåller en tillförselanordning (1) enligt krav 8 eller 9; tillför de fasta partiklarna och bärarfluiden till tillförselröret (16) så att ett flöde av de fasta partiklarna burna av bärarfluiden skapas genom tillförsel- röret och släpps ut från rörutloppet (20) in i förbränningskammaren; och justerar rampens (17) lutning (a) för att kontrollera en utsläppsvinkel av de fasta partiklarna när de släpps ut från rörutloppet in i förbrännings- kammaren, och för att kontrollera en utloppshastighet av flödet vid rörutloppet.

11. Metod enligt krav 10, även innefattande att man: erhåller ett mätvärde från en sensor (26) innefattad i tillförselanordningen (1) och monterad på tillförselröranordningen (3); och baserar justeringen av rampens (17) lutning (a) på nämnda mätvärde.