DE1751987C3 - Fackelbrenner - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Fackelbrenner, in dessen Brenneröffnung Dampfzuführungsrohre mit Mündungsöffnungen angeordnet sind.

Ein derartiger Fackelbrenner ist aus der Zeitschrift BWK, Juli 1958, Seite 343 bekannt und wird dort als "Fulmina"-Fackelbrenner bezeichnet. Dieser bekannte Fackelbrenner weist zwei Dampfzuführungsrohre auf, deren Mündungen kreisförmig sind und den gleichen Durchmesser haben wie die eigentlichen Dampfzuführungsrohre. Es wurde nun gefunden, dass es für eine gute Rauchunterdrückung von Bedeutung ist, dass das Dampf-Luftgemisch stromab der Mündung sehr schnell mit den Kohlenwasserstoffgasen vermischt wird und zwar unmittelbar stromab der Mündung der Dampf-Luftgemischrohre. Bei dem bekannten Fackelbrenner sind lediglich zwei Rohre vorgesehen, und es ist demzufolge nur ein sehr kleiner Bereich vorhanden, in dem eine schnelle Mischung auftritt. In der Mitte sind beispielsweise keine Mischzonen vorgesehen, so dass eine schlechte Rauchunterdrückung erzielt wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine bessere Rauchunterdrückung durchzuführen. Erfindungsgemäß wird dies dadurch erzielt, dass die Mündungsöffnungen der Dampfzuführungsrohre in radialer Richtung zur Fackelebene langgestreckt sind.

In vorteilhafter Weise sind die Bereiche, in denen eine schnelle Mischung im obigen Sinne stattfindet, sehr groß, und es finden Diffusionen in andere Bereiche hinein statt.

Zur Verbesserung der Rauchunterdrückung kann ferner ein Dampfzuführungsrohr in der Fackelachse verlaufen und eine kreisförmige Mündungsöffnung aufweisen und die Dampfzuführungsrohre mit langgestreckten Öffnungen können um dieses herum angeordnet sein.

Eine beispielsweise Ausführungsform der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt. Es zeigt

Fig. 1 einen Schnitt durch das obere Ende eines Fackelbrenners,

Fig. 2 eine Draufsicht auf den Fackelbrenner gemäß Fig. 1, und

Fig. 3 einen vergrößerten Ausschnitt des oberen Randes des Fackelbrenners.

Ein im wesentlichen senkrechter Fackelbrenners 10 weist einen rohrförmigen Abschnitt 11 am oberen Ende auf, der mit dem Fackelbrenner, z.B. mit durch Flansche 12 geführte Bolzen, verbunden ist. Der obere Rand der Brenneröffnung ist in Fig. 3 vergrößert dargestellt. Er weist einen im Querschnitt wellenförmig gebogenen Ring 16 mit einer zentralen Öffnung 14 auf. Der Ring 16 ist nach Art eines Siebes durchlöchert und besitzt einen nach unten weisenden Ansatz 17, dessen Durchmesser dem Durchmesser des rohrförmigen Abschnittes 11 entspricht, mit dem der Ring verbunden ist. Die kreisförmig verlaufende Biegung 21 bildet den obersten Teil der Brenneröffnung. In dem Ring sind Austrittsöffnungen 22 vorgesehen, die unmittelbar vor der kreisförmigen Biegung 21 den Ring durchsetzen. Eine zweite Reihe von Austrittsöffnungen 23 und eine dritte Reihe von Austrittsöffnungen 24 verlaufen durch den tiefer gelegenen Teil des Ringes 16. Die Austrittsöffnungen enden in dem unteren konkav gebogenen Teil des Ringes derart, dass die Achsen der Austrittsöffnungen 23 und 24 gegeneinander geneigt nach oben gerichtet sind. Auch die Achse der Austrittsöffnungen 22 ist gegen die Achse des rohrförmigen Abschnittes 11 geneigt, so dass das durch diese Öffnungen austretende Gas ausreichend vermischt wird. Die Austrittsebene der zentralen Brenneröffnung 14 liegt unterhalb der Ebene der kreisförmigen Biegung 21.

Der Fackelbrenner weist mehrere Ansaugeinheiten 31 auf, die an dem rohrförmigen Abschnitt 11 befestigt sind und mit der Brenneröffnung derart zusammenwirken, dass eine Verbrennung der Abgase begünstigt wird. Diese Ansaugeinheiten sind in herkömmlicher Weise aufgebaut. Ein Ansaugmedium wird unter Druck in jeder Ansaugeinheit 31 von einer zugeordneten Leitung 32 aus eingeführt. Wenn sich das eingeführte Ansaugmedium im Hals der Ansaugeinheit entspannt, wird von außen Luft angesaugt, wodurch eine Vermischung des Ansaugmediums mit Luft gewährleistet ist. Die Ansaugeinheit ist jeweils an einer Rohrleitung 33 befestigt, die durch die seitliche Wand des rohrförmigen Teils 11 verläuft und innerhalb des rohrförmigen Abschnitts 11 nach oben gebogen ist. Die Mündung der Rohre liegt im Bereich der Brenneröffnung. Bei der in der Darstellung gezeigten Ausführungsform der Erfindung ist das zentrale Rohr 33 mit einem größeren Durchmesser ausgeführt als die übrigen Rohre. Dementsprechend kann auch die zugehörige Ansaugeinheit 31 größer dimensioniert sein.

Die Mündung des zentralen Rohres 33 ist vorzugsweise, wie in Fig. 2 dargestellt, kreisförmig ausgeführt, wogegen die Mündungen der übrigen Rohre 33 in radialer Richtung zur Fackelachse langgestreckt ausgebildet sind. Alle Rohre 33 münden im wesentlichen in der Ebene, in der die zentrale Öffnung 14 liegt und unterhalb der kreisförmigen Biegung 21.

Das Ansaugmedium kann aus Methan, Wasserstoff oder sonstigen Gasen bestehen, die Luft enthalten, jedoch ist für den Fackelbrenner die Verwendung von Dampf bevorzugt, der besondere Vorteile aufweist. Diese Vorteile ergeben sich aus dem chemischen Potential sowie aus der indem Dampf enthaltenden thermischen Energie. Der Dampf wird durch die Rohrleitungen 32 mit einem Druck von ungefähr 1,8 kg/cm zugeführt und saugt mit etwa 0,028 m[hoch]3 Dampf etwa 0,4 m[hoch]3 Luft an. Der Dampf und die Luft werden innerhalb der Ansaugeinheit gleichmäßig vermischt. Das Gemisch strömt jeweils durch das Rohr 33 und tritt an dessen oberen Ende mit einer Geschwindigkeit von zumindest 60 m/Sek. aus. Das Gemisch strömt in den im rohrförmigen Teil 11 nach oben austretenden Abgasstrom. Dabei ist die Geschwindigkeit des Gemisches sehr viel größer als die Geschwindigkeit des Gasstromes, so dass ein Unterdruck innerhalb des Gemisches mit hoher Geschwindigkeit entsteht, der das Gas ansaugt. Dadurch wird der austretende Gasstrom vollständig mit dem Dampf vermischt, wodurch eine hohe Turbulenz am oberen Ende des Fackelbrenners entsteht. Durch die hohe Geschwindigkeit des aus den Rohren 33 austretenden Gemisches wird eine Flamme erzeugt, die das Gas verbrennt. Die Flamme steht im wesentlichen senkrecht und ist sehr starr und kann auf Grund der hohen Austrittsgeschwindigkeit des Gemisches kaum von quergerichteten Windströmungen abgelenkt werden.

Der Fackelbrenner mit den beschriebenen Eigenschaften gewährleistet eine rauchlose Verbrennung, wobei bei der Verwendung von Dampf als Ansaugmedium eine vollständige Verbrennung des Abgases mit nur weniger als der Hälfte des für bekannte Brenner erforderlichen Dampfes gewährleistet ist. Bei dem Fackelbrenner tritt praktisch kein horizontales Ausbrechen der Flamme auf, so dass die Höhe des Fackelbrenners verkürzt werden kann, wodurch die Kosten für die Verbrennung von Abgasen verringert werden.

Claims (2)

1. Fackelbrenner, in dessen Brenneröffnung Dampfzuführungsrohre mit Mündungsöffnungen angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Mündungsöffnungen (38) der Dampfzuführungsrohre (33) in radialer Richtung zur Fackelachse langgestreckt ausgebildet sind.

2. Fackelbrenner nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Dampfzuführungsrohr (33) in der Fackelachse verläuft und eine kreisförmige Mündungsöffnung aufweist und dass die Dampfzuführungsrohre mit langgestreckten Öffnungen (38) um dieses herum angeordnet sind.