NO890318L - Ledeorgan for fyrrom, samt fyrromsvegg utstyrt med flere slike ledeorganer. - Google Patents

Description

Den foreliggende oppfinnelse vedrører ledeorgan for fyrrom for å øke kaloriutbyttet fra en blanding av et brensel og et forbrennbart materiale som sirkulerer i ledeorganet, ved først å påvirke blandingen med den gitte sammensetning på en slik måte at temperaturen øker.

Formålet med den foreliggende oppfinnelse er å optimalisere sirkulasjonsbetingelsene for blandingen av brensel og forbrennbart materiale i et ledeorgan før blandingen antennes ved etter-brenning i et fyrrom av valig type.

For å realisere dette formål med oppfinnelsen, er fyrrommet ifølge oppfinnelsen utformet med midler såsom deflektorer som, ved hjelp av en mekanisk prosess, påvirker oksidasjonen av den varme gass som sirkulerer inn i ledeorganet ved at dette på-tvinges friksjonsmotstander som er høye nok til at ledeorganets konstruksjonsmateriale oppvarmes, med den følge at temperaturen i blandingen av brensel og det forbrennbare materiale også øker etterhvert som blandingen når frem til utløpet fra ledeorganet.

Ifølge oppfinnelsen er deflektorene beregnet slik at de varme gasser bringes til en tilstrekkelig temperatur slik at etter-brenningen først starter når gassene strømmer ut fra ledeorganet .

Ifølge et særtrekk ved oppfinnelsen er avstanden mellom ledeorganets vegger hvor de varme gasser strømmer inn, så liten at gassblandingen ikke antennes før den ekspanderer ved utløpet fra ledeorganet.

Ifølge en annen foretrukket utførelse av oppfinnelsen orienteres deflektorene på en slik måte at hver deflektor omfatter en vinge som rager fra den ene side av et ledeorgan til nær opptil den motsatte side, idet vingene til to påfølgende de flektorer er avbøyd i forhold til de varme gassenes sirkulasjonsretning på en slik måte at vingen til den ene deflektor er avbøyd i retningen av gasstrømmen mens vingen til den andre deflektor, tilstøtende til den første deflektor, er avbøyd i motsatt retning for å opprette en maksimal motstand for den varme gassens bevegelse .

Ifølge en annen særlig foretrukket og enkel utførelse av oppfinnelsen er deflektorene utformet innvendig i ledeorganene av de elementer som ledeorganet er konstruert av. Ifølge oppfinnelsen er det videre utformet minst ett innløp for sekundærluft i hvert av ledeorganets konstruksjonslementer.

Ifølge en vesentlig detalj ved oppfinnelsen er det mellom enkelte av ledeorganets konstruksjonselementer, anordnet andre elementer som ikke bidrar til utformingen av deflektorene, og disse elementer består av ildfast inert materiale og har som formål å øke temperaturen i gassen som sirkulerer gjennom ledeorganet .

Ytterligere detaljer og fordeler ved oppfinnelsen vil bli tydeligere av den etterfølgende beskrivelse av et ledeorgan for fyrrom ifølge oppfinnelsen. Beskrivelsen er kun ment som et eksempel og skal ikke begrense oppfinnelsen. Henvisningstallene vedrører de medfølgende figurer, hvori: Fig. 1 viser et lengdeveis tverrsnitt av et ledeorgan ifølge oppfinnelsen. Fig. 2 viser hvordan gassblandingen sirkulerer i ledeorganet ifølge oppfinnelsen.

Ledeorganet som vises på figurene kan eventuelt ha et rektangulært eller sirkelformig tverrsnitt uten at dette påvirker ledeorganets funksjon i fyrrommet ifølge oppfinnelsen.

I praksis kan flere slike ledeorganer utgjøre en vegg av fyrrommet. Fyrrommet kan følgelig bygges opp av et sett av ledeorganer av den beskrevne type innenfor rammen av den foreliggende oppfinnelse.

For å gjøre en fullstendig utnyttelse av hva som vanligvis kalles "vegg-effekt", har man beregnet nøyaktig et ledeorgans innvendige dimensjoner, dvs. avstanden mellom to motstående vegger i et ledeorgan. Når et ledeorgan fremstilles av stål med motstandsevne overfor høyere temperaturer (+- 1200°C), bør ikke avstanden være over 25 mm. Når ledeorganet fremstilles av et ildfast keramisk materiale bør ikke avstanden være over 10 mm.

Hvert ledeorgan omfatter et antall deflektorer hvis oppgave er å redusere gassens gjennomstrømningshastighet, og i den varme gassens bevegelsesretning får ledeorganet et forløp som fører til at gassen møter en betydelig motstand. Dette forsterker opp-varmingen av gassen slik at den ved utløpet fra ledeorganet antennes ved etter-brenning.

Dette formål oppnås ved at ledeorganet 1 er oppbygget av flere konstruksjonselementer 2,3 som i praksis har samme ut-forming .

Dersom det tas utgangspunkt i sirkulasjonsretningen for de varme gassers bevegelse gjennom ledeorganet, slik det illlu-streres ved pilen 4 på figur 1 og 2, kan det ses at ledeorganet er utformet av en rekke påfølgende elementer 2 og 3. Elementene 2 omfatter en deflektor 5 som er utstyrt med en vinge 5' som er av-bøyd i samme retning som de varme gassers sirkulasjonsretning.

Elementene 3 omfatter deflektorer 6 hvis vinger 6<1>er avbøyd i motsatt retning.

Innløp for sekundærluft er betegnet med henvisningstallet 7, og er utformet både i elementene 2 og 3. Det er klart at antallet og tverrsnittet av innløpene for sekundærluften kan velges fritt og kan beregnes som funksjon av veldefinerte parametre.

På utvalgte posisjoner er noen av elmentene 2 adskilt fra elementene 3 ved at det er innsatt nøytrale tverrstykker 8 som er fremstilt av et ildfast materiale. En en del av et slikt nøytralt tverrstykke er vist øverst på fig. 1.

Blandingen av brensel og forbrennbart materiale bremses kraftig når den pulserer eller suges gjennom et ledeorgan av den ovenevnte type, noe som forsterker friksjonsmotstanden inne i ledeorganet, og det ildfaste materiale i ledeorganet varmes så-ledes kraftig opp. Denne friksjon kan betraktes som en mekanisk start-prosess for den ønskede kjemiske reaksjon, dvs. oksidasjonen av blandingen av brensel og forbrennbart materiale som og-så inneholder uforbrent gass.

Elementene som danner ledeorganenes deflektorer og som er beskrevet ovenfor og vist på fig. 1 og 2, oppvarmes progressivt i retningen av området hvor gassen i form av en blanding av brensel og forbrennbart materiale ekspanderer ved innløpet til fyrrommet og antennes ved etter-brenning.

På fig. 2 vises det en kombinasjon av de to elementene 2 og 3, som hver omfatter en deflektor 5 hhv 6. Gasskretsløpet vist med pilene 9 representerer den uforbrente gass. Pilene 10 representer kretsløpet for forbrennbart materialeet eller brenselgassen som ender opp i en fullstendig forblanding av de ulike gassfomige komponenter ved 11. Ledeorganet fungerer da slik at brenselet og det forbrennbare materiale forblandes under så gunstige betingelser som mulig, og med tilsats av sekundær luft kan denne virkning oppnås mer eller mindre hyppig og gjentagne ganger når ledeorganet omfatter flere deflektorer. Antall deflektorer bestemmes på bakgrunn av egenskapene til blandingen av brensel og forbrennbart materiale som helt eller delvis oksideres eller antennes.

Det skal bemerkes den virkelige fysikalske tilstand for termodynamiske fluider gjør at ikke er mulig å gjennomføre en strengt nøyaktig beregning hvor en tar hensyn til diameteren til formen eller tverrsnittet til ledeorganets og deflektorenes konstruksjonselementer, og som sikrer et ønsket resultat hvis grenser vil være kjent på forhånd.

Oppfinnelsen skal selvsagt ikke begrenses til de beskrevne utførelser, idet den kan gjennomføres med en rekke modifiseringer uten å falle utenfor rammen for den foreliggende oppfinnelse.

Claims (10)

1. Ledeorgan for fyrrom til å øke kaloriutbyttet fra en blanding av et brensel og et forbrennbart materiale som sirkulerer deri, ved på forhånd å påvirke blandingens struktur på en slik måte at temperaturen øker, karakterisert ved at ledeorganet er utformet med anordninger såsom deflektorer (5,6) som ved en mekanisk prosess kan påvirke oksidasjonen av den varme gass som sirkulerer inn i ledeorganet, ved at gassen på-tvinges en friksjonmotstand som er høy nok til å oppvarme materialet som ledeorganet er fremstilt av, slik at temperaturen i blandingen av brensel og forbrennbart materiale også øker etterhvert som blandingen nærmer seg ledeorganets utløp.

2. Ledeorgan i samsvar med krav 1, karakterisert ved at deflektorene (5,6) er konstruert på en slik måte at den varme gass bringes til en tilstrekkelig temperatur til at et etterbrenningsfenomen først vil kunne inntreffe når de varme gasser strømmer ut fra ledeorganet.

3. Ledeorgan i samsvar med et av krav ene 1-2, karakterisert ved at den innvendige avstand mellom to motstående vegger er ikke over 25 mm når ledeorganet er fremstilt av stål.

4. Ledeorgan i samsvar med et av kravene 1-2, karakterisert ved at den innvendige avstand mellom to motstående vegger i ledeorganet er ikke over 10 mm når ledeorganet er fremstilt av ildfast keramisk materiale.

5. Ledeorgan i samsvar med et av kravne 1-4, karakterisert ved at deflektorene (5,6) er orientert på en slik måte at hver deflektor omfatter en vinge (5',6') som rager fra en side av ledeorganet og nær opp mot den motstående side.

6.L edeorgan i samsvar med krav 5, karakterisert ved at vingene (5',6') til to påfølgende deflektorerer (5,6) er avbøyd i forhold til den varme gassens sirkulasjonsretning på en slik måte at vingen (6 <1> ) til den ene deflektor er avbøyd i retningen av gassens bevegelsesretning, mens vingen (5') til den andre deflektor tilstøtende til den foranliggende deflektor, er avbøyet i den motsatte retning for å frembringe en maksimal motstand mot bevegelsen til den varme gass.

7. Ledeorgan i samsvar med et av kravene 1-6, karakterisert ved at deflektorene (5,6) er utformet innvendig i separate elementer (2,3) som danner ledeorganet.

8. Ledeorgan i samsvar med krav 7, karakterisert ved at hvert konstruksjonselement (2,3) som ledeorganet er oppbygd av, er innrettet for minst ett innløp for innføring av sekundærluft (7).

9. Ledeorgan i samsvar med et av kravene 1-8, karakterisert ved at nøytrale tverrstykker (8) av keramisk materiale, dvs elementer som mangler deflektorer, er anordnet mellom enkelte av elementene (2,3) som danner ledeorganet .

10. Fyrromvegg, karakterisert ved at den omfatter et antall ledeorganer ifølge et av kravene 1-9.