DE1551686A1 - Rauchgasgenerator - Google Patents

Description

• RAUCHG.ASGENERATOR Die Erfindung betrifft einen Rauchgasgenerator zur Rauchgasgewinnung durch stlifenlose Verbrennung von flüssigen oder gasartigen Stoffen.
• Das Verfeuern des Brennstoffes erfolgt im allgemeinen im Betriebsraum von Industrieöfen, Kesseln oder anderen Industrieanlagen, die die Wärme ausnutzen. Das gemeinschaft-* liche Kennzeichen solcher Feuerungsarten ist, daß die Verbrennungsluft mit dem Heizmaterial in einer Stufe oder in mehreren Stufen in der Weise vermischt werden, daß aus der Feuerungsanlage ein Gemisch mit Gehalt von brennfähigem Stoff in den Betrieberaum der Industrieanlage gelangt. Bei eini#zen Industrieanlagen ist es jedoch erforderlich, daß ein Gemisch ohne Gehalt an brennfähigen Stoffen von geregelter Temperatur in die Verbraucheranlage gebracht wird. So etwas kommt z.B. im Falle der Ölheizung von Hochofenlufterhitzern vor, wenn das Öl weder in Form von Tropfen noch in Form von Ölgas unmittelbar in den Lufterhitzer zu bringen ist. Bei anderen Öfen dürfen infolge der technologischen Umstände nur Rauchgase von niedriger Temperatur mit den erwärmten Stücken in Berührung gesetzt werden. Ähnliches kommt in der Keramikindustrie, Feuertonindustrie, in Kalkwerken, usw. vor, Um die obigen Erfordernisse zu sichern, wird die sogenannte Toroidbrennkammer angewandt. Die gemeinschaftliche Eigenschaft dieser Anlage und ähnlicher Anlagen ist, daß in ihrem Betriebsraum eine unregelmäßige turbulente Strömung entsteht.
• Der Nachteil solcher-Generatoren ist, daß die Wände mit Verbrennungsprodukten hoher Temperatur in Berührung kommen und in kurzer Zeit abgenutzt werden. Außerdem ist der Raumbedarf der Verbrennung wegen der Mangelhaftigkeiten der Vermischungsverhältnisse sehr groß. Z.B. kann sich im Generatorraum von 1 m3 eine Wärmemenge von höchstens 8 Millionen Keal/Stunde freimachen.
• Zweck der Erfindung ist die Erzeugung eines Rauchgasgenerators, der die Nachteile der bekannten Rauchgasgeneratoren beseitigt und dessen Rauminhalt den Bruchteil der bekannten Rauchgasgeneratoren 2-#.--asmacht. Die Erfindung ist also ein Rauchgasgenerator zur Rauchgasgewinnung durch stufenlose Verbrennung von flüssigen oder gasartigen Stoffen.
• Das Wesentliche der Erfindung liegt darin, daß der an einem Ende mit mittig angeordneter, zylinderförmiger Brennstoffeintrittsöffnung versehene, durch nach innen konkave Halbkugel begrenzte und am anderen Ende offene Betriebsraum des Rauchgasgenerators mittels eines Gurtringes in mindestens zwei aneinander änschließende Raumteile geteilt ist, und in der Mantelfläche der so geformten Raumteile tangentiale Lufteintrit-t& mündungen angeordnet sind, die in dem mit der Brennstoffeinführungsöffnung versehenen Raumteil mit dessen Achse jeweils einen spitzen Winkel einschließen, der mit seiner Spitze zur BrennstoffeinführungsÖffnung hinweist, und daß ferner die Lufteintrittsmündungen mit einem um die Außenfläche des zylinderföre# migen Betriebsraumes angeordneten mit Zuführungsstutzen versehenen Luftrnlim verbunden sind.
• Nach der Erfindung gelangt also die zur stufenlosen, schnellen Verbrennung des Brennstoffs erforderte Brennluft durch die zahlreichen, entlang der Seitenwand der Generatorräume unregelmäßig angeordneten Lufteinführungsspalte in den Generatorraum und sie kühlt inzwischen die Seitenwand des Generators ab. Dadurchg daß die Luft im Brenn aum nach dem Brenner gerichtet wird, kann es erzielt werden, daß auch der stark in Anspruch genommene Raumteil eine angemessene Kühlung erhält.
• Die Gurtringe, die die Vergasungsräume in zwei oder mehrere Reiimteile teilen, dienen zur besseren und beschleunigten Vermischung von Luft und Brennstoff. Zweckmäßig ist es nach der Erfindung, den mit Brennstoffeintrittsmündung versehenen Raumteil 2 bis 5-mal länger als die anderen Raumteile auszugestalten; die Querschnittsfläche der durch den Gurtring, der die Betriebsräume trennt, gebildeten Verengung beträgt 30-80 % der Querschnittsfläche des mit Brennstoffeintrittsmündung versehenen Raumteiles.
• Das Brennen spielt sich entlang der Längsachse des Generatorraumes in der Weise ab, daß die Rauchgase hoher Temperatur nicht mit der Seitenwand der Generatärkammer in unmittelbare Berührung kommen. Der Brennstoff wird durch das Ändern der durch die zur Lufteinführung dienenden Mündungen eingeleiteten Luftmenge mit dem beliebigen Luftüberschuß verbrannt und die Temperatur des dem Rauchgasgenerator austretenden Rauchgases kann in Funktion der Länge des Generators auf ein dem technolorrischen Zweck am vorteilhaftestens entsprechendes Niveau geregelt werden.
• Die Erfindung wird an einem Ausführungsbeispiel auf Grund einer Zeichnung ausführlich dargelegt, wo Figur 1 der senkrechte Längsschnitt des Rauchgasgenerators nach Erfindung, Figur 2 der Querschnitt des auf Figur 1 dargestellten Rauchgasgenerators entlang der Linie II-II, Figur 3 der Schnitt der Figur 1 entlang der Linie II-Iiit Figur 4 der Schnitt der Figur 1 entlang der Linie IV-IV ist.
• Der aus feuerfestem Stoff gefertigte zylinderförmige Betriebsraum 3 des am Ausführungsbeispiel dargestellten Rauchgasgenerators 9 ist an einem Ende durch eine nach inn #konkave Halbkugel begrenzt, während das andere Ende en c# offen ausgestaltet ist. An der als nach innen konkaven Halbkugel gebildeten Verschlußmauer ist ein Brennstoffeinführungsschlitz 2 mittic ausgestaltet. In der Mittellinie U CD des Einführungsspaltes 2 ist ein Brennstoffzerstäuber montiert. Der Betriebsraum zylindrischer Form 5 ist durch einen Gurtring auf 3 oder 4 Betrieberaumteile geteilt, Der mit dem Betriebseinführungsspalt 2 ausgestaltete Raumteil 3 ist am Ausführungsbeispiel dreimal länger gebildet als der Raumzz teil 4. Der aus Brennstoff gebildete Brennraum 9 von zylindrischer Form ist durch einen Mantel 6 aus Blechmaterial umschlossen. Zwischen der äußeren Mantelfläche des Gemäuers des zylinderförmigen Betriebsraumes 9 aus feuerfestem Stoff und dem Mantel 6 ist ein Luftraum 10 gestaltet. Der Luftraum 10 ist mit einem Zuführungsstutzen versehen. An der Mantelfläche der Raumteile 3 bzw. 4 sind Lufteinführungsspalte 7 -tangential ausgestaltet. In dem mit dem Brenneinführungespalt 2 versehenen Raumteil 3 sind die tangentialen Lufteinführungsepalte 7 in der Mittellinie des Brennstoffeinführungsspaltes 2 in einem nach dem Einführungsspalt 2 spitzen Winkel gebildet. Die freie Querschnittsfläche der durch den Gurtring 5 ausgestalteten Verengung beträgt bloß 30 bis 80 % der Querschnittsfläche des mit Brennstoffeinführungsspalt 2 versehenen Raumteiles 3. Der Austrittspalt 8 des letzten - am Ausführungsbeispiel 4 - Raumteils des Rauchgasgenerators ist gleichfalls enger als der Innenquerdurch-.schnitt des Raumteiles 4.
• Im Laufe des Betriebs wird der Brennstoff durch den .Zerstäuber 1 gesprüht und der gesprühte Brennstoff tritt über den Einführungsspalt 2 in den Betriebsraumteil 3 ein. Das Eintrittscemisch wird samt der über de# Luftspalte 7 aus dem Luftraum L, strömenden Luft mittels des wunschgemäßen Luftüberschusses verbrannt. Die aus dem Luftraum. 10 einströmende Luft strömt im Betriebsraumteil 3 gegen den Spalt 2 entlang der Wand und indem sie das feuerfeste Gemäuer 9 von innen her abkühlt, mischt sie sich gesetzmäßig mit dem Brennstoff. Die Ha-lbkugelausführung lenkt die strömende Luft wieder vorwärts in der Mittellinie. Das so ausgestaltete - nunmehr - Rauchgas mischt sich im Raumteil 4 wunschgemäß mit der über die tangentialen Spalte 7 einströmenden Luft weiter, dann das Rauchgas als Endprodukt verläßt den Generator durch den Austrittespalt.
• Gemäß der Erfindung wird die Außenseite des Rauchgasgenerators durch den Luftraum 10 und die Innenseite durch die über die tangential angeordneten Spalte 7 strömende Luft gekühlt, d.h. bei der'Ausführung nach Erfindung kann das Spülen entlang des vollen Gemäuers des Generatorraumes mittels der Drehbewegung vollführenden Luft verwirklicht werden, was bei den bisher bekannten Einrichtungen nicht gelöst worden war, Überdies ist noch infolge der Mischwirkung der Gurtringe die Möglichkeit, den zur Verbrennung erforderlichen Raum geringer und vorteilhafter zu gestalten als 'I,ei- allen bisher bekannten Einrichtungen. Der Rauchgasgenerator nach Erfindung eignet sich zur Gewinnung von Rauchgas-Luft-Gemisch beliebiger Temperatur aus irgendeinem Brennstoff, u.zw. mit höchster Betriebssicherheit, Leistung und mit höchstem Wirkungsgrad; deshalb ist der Rauchgasgenerator nach Erfindung zur Heizung von Hochöfen, Lufterhitzern, Ölheizungskupolöfen, Keramik- und Kalkwerköfen usw. vorzüglich geeignet.

Claims (2)

1. PATENTANSPRÜCHE C,-) Rauchgasgenerator zur Gewinnung von Rauchgas durch stufenlose Verbrennung von flüssigen oder gasartigen Stoffen, dadurch gekennzeichnet, daß sein an einem Ende mit mittig angeordneter, zylinderförmiger Brennstoffeintrittaöffnung (2) versehener, durch nach innen konkave Halbkugel begrenzter und am anderen Ende offener Betrieberaum mittels einen Gurtringes (5) in mindestens zwei aneinander anschließende Raumteile (3,4) geteilt ist, und in der Mantelfläche der so geformten Raumteile (3,4) tangentiale LufteintrittswUndungen (7) angeordnet sind, die in dem mit der Brennstoffeinführungsöffnung (2) versehenen Raiimteil (3) mit dessen Achse jeweils einen spitzen Winkel einschließen, der mit seiner Spitze zur Brennstoffeinführungeöffniing (2) hinweist, und daß ferner die Lufteintrittamündungen (7) mit einem um die Außenfläche des zylinderförnigen Betriebaraumen angeordneten mit Zuführungsatutzen versehenen Luftraum (10) verbunden sind.
2. 2. Rauchgangenerator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der mit der Brennstoffeintrittaöffnung (2) versehene Raunteil (3) 2 bis 5 mal länger als die anderen Raumteile (4) ist. 3. Rauchgaagenerator nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnetl daß die Querschnittsfläche der durch den Gurtring (5) gebildeten Ver eßngung 30-80% der Querechnittsfläche des mit der Brenn toffeintrittenündung (2) versehenen Raunteils (3) aufweist.