BE843283A - Brander - Google Patents

Description

  "Brander"

  
Deze uitvinding betreft een brander voor

  
 <EMI ID=1.1> 

  
aardige poeders, die trekregelende middelen, een aanvoerleidin

  
voor het mengsel primaire lucht-poedervormige brandstof, een

  
aanvoerleiding voor secundaire lucht en een aanvoerleiding

  
voor vloeibare of gasvormige brandstof bevat, waarbij de aanvoerleiding voor de secundaire lucht in een koker uitmondt

  
die het vrije uiteinde van de aanvoerleiding voor het mengsel

  
primaire lucht-poedervormige brandstof omgeeft, waarbij de

  
bra nder op een verbrandingskamer is gemonteerd. 

  
Het is bekend kolen in poedervorm te verbranden. Pogingen zijn reeds gedaan om stoffen van &#65533;ntaardige oorsprong op dezelfde wijze als kolen in poedervorm te verbranden. Er bestaat nochtans een groot verschil tussen deze twee poedervormige stoffen zowel wat betreft

  
de densiteit, het gehalte aan vluchtige stofdelen, de natuur hiervan, de brandbaarheid van de residuële kool.stof, de assen, enz... Omwille van deze verschilpunten ontstaat een onregelmatige verbranding en een laattijdige aansteking van de poedervormige brandstoffen van plantaardige aard; hieruit ontstaat dus een groot gevaar voor ontploffingen.

  
Men kent een brander voor houtafval van

  
het type dat beschreven is in de inleiding waarin de primaire lucht die de stofdelen vervoerd onder druk, volgens een turbulente beweging, in een geleider tot aan een trek-

  
 <EMI ID=2.1> 

  
een koker die deze leiding omgeeft de secundaire lucht in de opening onder de vorm van een ring aanvoert ; hierbij zijn pijpen in de opening voorzien om tertiaire lucht aan te voeren, terwijl een aanvoerleiding voor vloeibare of gasvormige brandstof in de aanvoeropening voor de primaire luchtpoedervormige brandstof is aangebracht.

  
Ook is een brander voor houtafval bekend die een leiding bevat voor het onder druk aanvoeren van het 

  
 <EMI ID=3.1> 

  
uiteinde is voorzien van een deflector om de gesuspendeerde brandstof onder de vorm van een ring in een vóóroven te

  
 <EMI ID=4.1> 

  
middel van een omhulsel dat hogerbedoelde leiding omgeeft bereikt, ai een ringvormige leiding voor het aanvoeren van de vloeibare brandstof in dit omhulsel is voorzien. De

  
 <EMI ID=5.1> 

  
laterale openingen doorheen dit metselwerk maken de toevoer van bijkomend lucht mogelijk.

  
Deze bekende branders bieden het nadeel dat zij het gebruik van een rookgasafvoerinrichting noodzakelijk maken, onder meer om de tertiaire lucht doorheen

  
de in het vuurvast materiaal van de brander voorziene pijpen aan te zuigen.

  
De branders voor plantaardige brandstoffen werken, in de huidige stand van de techniek, steeds in onderdruk zodat zij blijkbaar nog geen voldoende vei-

  
 <EMI ID=6.1> 

  
inrichting die stroomafwaarts van de verbrandingskamer is geplaatst; het verbruik aan elektriciteit van deze inrichting ligt hoog en het onderhoud hiervan valt duur uit.

  
Anderzijds, moeten de bekende branders voorzien zijn van een vlamdrager die bestaat, hetzij, uit een permanente onderhoudsvlam, die dan voortgebracht wordt door een brander voor vloeibare of gasvormige brandstof, hetzij, uit een metselwerk dat na de ontsteking begint te g loeien (hetgeen genoemd wordt: hete kamer werking),

  
 <EMI ID=7.1> 

  
De twee bekende, hierboven beschreven, branders zijn beide voorzien van een aanzienlijk metselwerk. Een van deze branders vertoont een vóóroven die volledig uit metselwerk bestaat en die tot doel heeft de vlam te onderhouden. Vooral het metselwerk biedt het nadeel dat de kosten voor onderhoud en herstel hiervan hQog liggen. 

  
De uitvinding heeft tot doel een verbeterde brander te verwezenlijken die de hierboven genoemde nadelen verhelpt.

  
Volgens de uitvinding, zijn de trekregelende middelen derwijze ingesteld dat zij een verbranding in overdruk in de aan de brander toegevoegde verbrandingskamer verzekeren, waarbij de brander een middel ter sta-

  
 <EMI ID=8.1> 

  
te zien loskomen of terug te slaan en een wederzijdse instelling tussen, énerzijds, de hogerbedoelde aanvoerleidingen en, anderzijds, het hogerbedoeld middel ter stabilisatie van de vlam die een regelmatige verbranding van de poedervormige brandstof zonder gevaar voor ontploffing mogelijk maakt in afwezigheid van een onderhoudsvlam met uitsluitend een metselwerk ter bescherming van de branderkop in de verbrandingskamer.

  
Volgens een voordelige verwezenlijkingsvorm van de uitvinding, bestaan de hogerbedoelde trekregelende middelen, stroomopwaarts van de brander uit een primaire ventilator voor het toevoeren van het aan de brander toevoeren van het mengsel primaire lucht-poedervormige brandstof en uit een secundaire ventila tor voor het aan de brander toevoeren van secundaire lucht, waarbij deze twee ventilatoren een voldoende druk vertonen

  
 <EMI ID=9.1> 

  
en na de werking van de brander en de verwijdering van

  
de rookgassen tijdens de verbranding te verzekeren, alsook gebeurlijk uit een middel zoals een schoorsteen voor het verwekken van een natuurlijke trek.

  
Volgens een zeer voordelige verwezenlijkingsvorm van de uitvinding, bestaat het middel ter  <EMI ID=10.1> 

  
stabilisatie van de vlam uit een geperforeerd scherm, vlamhaker genaamd, bij voorkeur uit vuurvast staal, in de brander, tussen de inlaat voor de secundaire lucht en de verbrandingskamer, gemonteerd, waarbij ce lucht die door de openingen van dit scherm gaat een onderdruk veroorzaakt die de vlam stabiliseert en deze meeneemt in overeenstemming met de vorm en ds orientatie van de perforaties.

  
De uitvinding heeft eveneens betrekking op een installatie voor het verbranden van poedervormige brandstoffen, in het bijzonder van afval voor-

  
 <EMI ID=11.1> 

  
en voor het verbranden van plantaardige poeders , die gebruik maakt van de brander volgens de uitvinding.

  
Andere details en bijzonderheden van de uitvinding zullen blijken uit de beschrijving die hierna, als niet beperktendvoorbeeld, met verwijzing naar de tekening, wordt gegeven.

  
De enige figuur toont een overlangse doorsnede van de brander.volgens de uitvinding.

  
De brander voor het verbranden van afval voorkomende van het schuren van materialen op basis van hout,door deze figuu r voorgesteld, bevat een aanvoerleiding 1 voor het mengs el primaire lucht-poedervormige brandstof, een aanvoerleiding 2 voor secundaire lucht

  
en een aanvoerleiding 3 voor de gasvormige of vloeibare brandstof.

  
 <EMI ID=12.1> 

  
wijze uit een silo afkomstig is, wordt onder vorm van een mengsel met lucht door een niet voorgestelde,z.g. &#65533;&#65533;rimai re ventilator vervoerd. 

  
Tussen deze primaire ventilator en de brander, maakt een, desnoods automatisch bevolen, regelklep 4 het mogelijk de aanvoerleiding 1 voor het mengsel primaire lucht-poedervormige brandstof te openen of te sluiten. De opening van deze klep wordt in funktie van de in de verbrandingskamer 7 heersende tegendruk ingesteld.

  
 <EMI ID=13.1> 

  
bij de uitgang ; van de ventilator met een snelheid van

  
25 tot 30 m/sec, vervoerde, mengsel lucht-poedervormige brandstof, volgens de omstandigheden, een snelheid van

  
40 tot 80 m/sec. bij de kop van de brander nadat het door de klep 4 is gegaan. De onderdruk door de aanvoerleiding

  
2, vanaf een niet v oorgestelde secundaire ventilator, aangevoerde secundaire lucht mondt zijdelings in een koker

  
5 uit die het vrije uiteinde van de aanvoerleiding 1 omringt. Het debiet secundaire lucht in deze koker

  
wordt op bekende wijze . geregeld, gebeurlijk automatisch, bij voorbeeld door tussenkomst van een register 6.

  
 <EMI ID=14.1> 

  
vervoeren moet bijvoorkeur 2 tot 3 Nm primaire lucht per Kg poedervormige brandstof vorden gebruikt. Nu moet men, ten einde een goede verbranding van het puimafval te bekomen, t 6,8 Nm lucht per Kg poedervormige brandstof gebruiken. Bij gevolg, wordt de lucht in de brander toevoerd , 

  
 <EMI ID=15.1> 

  
5 Nm3secundaire lucht per Kg poedervormige brandstof ingeblazen. De aldus door de ventilatoren bekomen druk

  
laat een goede verbranding in overdruk toe en laat ook toe de verbrandingsgassen uit de verbrandingskamer 7 af te voeren zonder te moeten gebruik maken van een inrichting voor het afvoe&#65533;n van de rook. Desnoods kan bijkomend, stroom-  afwaarts van de verbrandingskamer een natuurli jk trek verwekkend middel, zoals een schoorsteen, worden voorzien maar het gebruik van een inrichting voor het afvoeren van de rook blij kt volst rekt overbodig.

  
Een geperforeerd scherm 8, vlamhaker genoemd, wordt terwijze ingesteld dat de koker 5 , en dus de aanvoer van secundaire lucht, van de verbrand ingskamer 7 wordt gescheiden. Dit geperforeerd scherm wordt bij voorkeur uit vuurvast.staal, verwezenlijkt; secundaire lucht die door bedoelde perforaties 16 gaat doet een onderdruk

  
 <EMI ID=16.1> 

  
loskomen hiervan belet,zodat de brander tegen het terugslaan van de vlam wordt beschermd.

  
 <EMI ID=17.1> 

  
 <EMI ID=18.1> 

  
1, hetgeen voor gevolg heeft dat het mengsel luchtpoedervormige brandstof door een. ringvormige leiding 10 gaat en in de brander onder ce vorm van een corresponderende ring treedt. Deze coaxiale leiding 9, of middendeel van de ringvormige leiding 10, wordt met een aftakking 11 van de aanvoerleiding 2 voor de secundaire lucht verbonden.

  
In het middendeel 9 van deze ringvormige leiding 10 komt, eveneens coaxiaal, de aanvoerleiding 3 voor de vloeibare of gasvormige brandstof voor. De door het centrale gedeelte 9 aangevoerde secundaire lucht dient, vooreerst,

  
 <EMI ID=19.1> 

  
zou dri ngen en onvermijdelijk de kop van de brander 12, die aan het uiteinde van de aanvoerleiding 3 voor de vloeibare of gasvormige brandstof voorkomt, zou verstroppen en, ten tweede, om een nog meer innige vermenging tussen de poedervormige brandstof en de lucht, en dus een betere verbranding, te bekomen, en, ten derde, om een ve rbrandingsmiddel voor de verbranding van de vloeibare of gasvormige brandstof te leveren. De vlamhaker 8 is ringvormig en w ordt rondom de ringvormige geleider 10 bevestigd.

  
Een elektrisch, van elektroden voorziene, ontstekingsinrichting wordt aan het einde van de aanvoerleiding 3 voor de vloeibare of gasvormige brandstof gemonteerd. Met een spanning van, bij voorbeeld 15.000 V, laat deze ontstekingsinrichting 13 de ontsteking van het gas of van de vloeibare brandstof, door de leiding 3 aangevoerd, toe.

  
Ten slotte vertoont de verbrandingskamer

  
7 slechts een metselwerk 14 rondom de kop van de brander

  
 <EMI ID=20.1> 

  
De verbrandingskamer wordt dus koude kamer genoemd. De brander volgers de uitvinding werkt uitstekend in een koude kamér en wel zonder de hulp van een draagvlam.

  
De brander volgens de uitvinding werkt

  
als volgt;

  
De ventilatoren worden in gang gesteld

  
om de verbrandingskamer 7 voor het aansteken van de brander, te verluchten. Tijdens deze bewerking- , wordt een niet voorgestelde, tussen de silo en de primaire ventilator aangebracht sas gesloten om aanzuigen van poedervormige brandstof door de primaire ventilator en de vorming, in de verbrandingskamer, van een suspensie bestaande uit niet verbrande stofdeeltjes, te beletten. Dit sas dient eveneens als scheiding tussen de silo en de brander om  <EMI ID=21.1> 

  
beletten.

  
Na de preventilatie, worden de elektroden Van de aanstekingsinrichting 13 onder spanning gebracht en wordt een niet voorgestelde voedingsklep van de' leiding 3 geopend. Het gas of de vloeibare brandstof wordt ont-

  
 <EMI ID=22.1> 

  
branderkop 12. De poedervormige brandstof wordt dan

  
op regelmatige wijze uit de silo afgenomen, bij voorbeeld door middel van een Archimedeschroef waarvan de rotatie wordt bevolen door een moto-reductor. Deze motoreductor drijft tegelijkertijd hogerbedoeld sas aan.

  
De poedervormige brandstof wordt dan onder vorm van een mengsel met de door de primaire ventilator geleverde lucht meegenomen. Ter hoogte van de kop van de brander volgens de uitvinding, ontbrandt de poedervormige brandstof en wordt de gevormde vlam door de onderdruk door

  
de secundaire lucht die door de vlamhaker . 8 gaat veroorzaakt medegenomen. Zodra de poedervormige brandstof ontvlamt, wordt de voedingsklep voor het gas of

  
de vloeibare brandstof gesloten en dooft de vlam van de

  
 <EMI ID=23.1> 

  
volgens de uitvinding uitdooft, waarbij deze uitdoving gewild kan zijn of niet, sluit een relais ter controle van de vlam de inlaat van de poedervormige brandstof af en zet het de postventilatie van de oven in werking.

  
De gehele werking van de met een brander volgens de uitvinding uitgeruste installatie kan volledig automatisch werken, waarbij een automatisch regelingssysteem de waarde en de optimale tijdstippen voor het openen of sluiten kan bepalen van de verschillende kleppen, afsluitkranen, sassen of ventilatoren, en wel om optimale

  
 <EMI ID=24.1> 

  
stof te bekomen, in funktie van de temperatuur en van de in

  
de verbrandingskamer heersende druk, van de samenstelling van dp bekomen gassen, enz... De inrichting kan uitgerust zijn

  
met een veiligheidssysteem dat, in geval vanslechte werking , inwerkt op de automatische sluiting van de toevoer van brandstof en de postventilatie van de verbrandingskamer.

  
Het'is duidelijk dat de uitvinding geenzins beperkt is tot de beschreven verwezenlijkingsvorm en dat vele veranderingen hieraan kunnen aangebracht worden zonder buiten het raam van de octrooiaanvrage te treden.

Claims (1)

1. CONCLUSIES.

   1. Bra nder voor poedervormige brandstoffen,

   in het bijzonder voor afvalprodukten van het schuren van materialen op basis van hout, en voor plantaardige poeders die trekregelende middelen, een aanvoerleiding voor het mengsel primaire lucht-poedervormige bra ndstof, een afvoerleiding voor secundaire lucht en een afvoerleiding voor vloeibare of gasvormige brandstof bevat, waarbij de aanvoerleiding voor de secundaire lucht in een koker uitmondt die het vrije uiteinde van de aanvoerléiding voor het mengsel primaire lucht-poedervormige brandstof omgeeft,waarbij de brander op een verbrandingskamer

   is gemonteerd, met het kenmerk dat de trekregelende middelen derwijze ingesteld zijn dat zij een verbranding in overdruk

   in de aan de brander toegevoegde verbrandingskamer verze-

   keren, waarbij de brander een middel ter stabilisatie van

   de vlam bezit dat het gevaar belet de vlam te zien loskomen of terug te slaan en een wederzijdse instelling tussen, enerzijds, de hogerbedoelde aanvoerleidingen, en, anderzijds, het hogerbedoeld middel ter stabilisatie van de <EMI ID=25.1>

   2. Br&#65533;.nder volgens conclusie 1 met het kenmerk dat hogerbedoelde trekregelende middelen, stroomopwaarts van de brander bestaan uit een primaire ventilator voor het toevoeren van het aan de brander toevoeren van het mengsel primaire lucht-poedervormige brandstof en uit een secundaire ventilator voor het aan de brander toevoeren van secundaire lucht, waarbij deze twee ventilatoren een voldoende druk vertonen om eveneens de verluchting van de verbrandingskamer voor en na de werking van de brander en <EMI ID=26.1>

   te verzekeren, alsook gebeurlijk uit een middel zoals een schoorsteen voer het verwekken van een natuurlijke trek.

   3. Brander volgens conclusie 2 met het

   <EMI ID=27.1>

   verplaatsen de primaire ventilator 2 to 3Nm<3> primaire lucht per Kg stof levert en verder gekenmerkt doordat de secundaire ventilator ingesteld is om voldoende secundaire lucht per

   Kg stof te Leveren ten einde een goedeverbranding te ve rkrijgen .

   4. Brander volgens een van de conclusies

   <EMI ID=28.1>

   leiding die de primaire ventilator en de brander verbindt,

   -waarbij de opening van de klep geregeld wordt in funktie van de in de ve rbrandingskamer heersende tegendruk ai verder gekenmerkt doordat de snelheid waarmede het mengsel lucht- <EMI ID=29.1>

   poedervormige brandstof, stroomopwaarts van deze klep vervoerd wordt tussen bij voorkeur 25 tot 30 m/sec, en stroomafwaarts van deze klep in de orde van grootte van

   40 to 80 m/sec, ligt.

   5. Brander volgens een van de c onclusies

   1 tot 4 met het kenmerk dat het middel te r stabilisatie

   van de vlam gevormd wordt door een geperforeerd scherm, vlamhaker genoemd,, bij voorkeur uit vuurvast staal, in de brander, tussen de inlaat voor de secundaire lucht en de verbrandingskamer gemonteerd, waarbij d e lucht die door

   de openingen van dit scherm gaat een onderdruk veroorzaakt die de vlam stabiliseert en deze meeneemt in overeenstemming met de vorm en de orientatie van de perforaties.

   6. Brander volgens een van de conclusies

   1 tot 5 met het kenmerk dat een coaxiale leiding door het vrije uiteinde van de aanvoerleiding voor het mengsel primaire lucht-poedervormige brandstof gaat, welke leiding verbonden is met een aftakking van de aanvoerleiding voor de secundaire lucht, derwijze dat de aanvoerleiding voor het mengsel primaire lucht-poedervormige brandstof aan

   zijn vrij uiteinde de vorm vertoont van een ringvormige geleider, waarbij de aanvoerleiding voor de vloeibare of gasvormige brandstof eveneens coaxiaal in het vrije uiteinde van bedoelde ringvormige leiding voorkomt en wel in het middengedeelte hiervan en lichtjes naar binnen toe, terwijl verder de ringvormige vlamhaker rondom bedoeld ringvormige geleider is bevestigd om bedoeld geperforeerd scherm tussen de verbrandingskamer en bedoelde aanvoerleiding voor de secundaire lucht te vormen.

   7. Brander volgens conclusie 6 met het kenmerk dat de aanvoerleiding voor de vloeibare of gas-vormige brandstof bij zijn uiteinde een elektrisch aanstekingsinrichting bevat voor de ontsteking van de vloeibare of gasvormige brandstof, waardoor de vlam van deze brandstof op haar beurt de aansteking mogelijk maakt van de poedervormige brandstof, en gekenmerkt verder doordat middelen voor het blokkeren van de toevoer van vloeibare

   of gasvormige brandstof voorzien zijn om automatisch

   de vanaf deze brandstof ontstane aanstekingsvlam uit te doven zodra de poedervormige brandstof ontvlamt.

   8. Brander volgens een van de conclusies

   1 tot 7 met het kenmerk dat hij de gelijktijdige of afwisselende verbranding van poedervormige brandstof en

   van vloeibare of gasvormige brandstof toelaat.

   9. Brander zoals hierboven beschreven en/of door de hierbijgaande tekening geïllustreerd.

   10. Inrichting voor het verbranden van poedervormige brandstoffen en in het bijzonder van de afvalprodukten van het schuren van materialen op basis van hout

   <EMI ID=30.1>

   brander volgens één van de conclusies 1 tot 9 aa nwendt.

   11. Inrichting volgens conclusie 10, met het kenmerk dat zij een automatische trekregeling bevat die het mogelijk maakt, voor de optimale waarden en op het meest geschikte ogenblik, het openen of sluiten van de verschillende kleppen, sassen, ventilatoren of dgl. mogelijk maakt om de optimale luchtdebieten en vervoersnelheden, in functie van de temperatuur en van de in de verbrandings-

   <EMI ID=31.1>

   dgl. te bekomen, en verder gekenmerkt doordat zij een veilig-heidssysteem bevat dat het automatisch mogelijk maakt de toevoer van brandstof en de post-ventilatie van de verbrandingskamer in geval van defekte werking, stop te zetten.