DE2500834A1

DE2500834A1 - Vorrichtung zur verbrennung brennbarer abfallfluessigkeiten

Info

Publication number: DE2500834A1
Application number: DE19752500834
Authority: DE
Inventors: Auf Nichtnennung Antrag
Original assignee: Combustion Unlimited Inc
Current assignee: Combustion Unlimited Inc
Priority date: 1974-01-14
Filing date: 1975-01-10
Publication date: 1975-07-17
Also published as: DE2500834C3; JPS50102179A; DE2500834B2; GB1440298A; US3861857A; JPS5315317B2; FR2257864A1; CA1005699A

Description

PATEmANWALiE

DIETRICH LkWiNSKY

H.JNZ JOACHIM HUBER

REINER PRiETSCH au

M ö N CHEN 21 8117-IV/He.

.GOTTHARDSTR.81

Combustion Unlimited Incorporated, P.O. Box 8856, Elkins Park, Pennsylvania 19117 (V.St.A.)

"Vorrichtung tür Verbrennung brennbarer Abfallflüisigkeifctn"

Priorität vom 14. Januar 197¹* aus der USA-Patentanmeldung

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Es ist bekannt, flüssige Abfallstoffe durch Verbrennung in einem freien Gelände zu vernichten. In einer hierzu verwendeten, bekannten Vorrichtung wird die Abfallflüesigkeit einem Zwillingsbrenner zugeführt und zerstäubt und die zerstäubte Flüssigkeit aus jedem Brenner durch einen keramischen Brenner und eine keramische Muffel in Tandemanordnung hindurchgeführt. Für jeden Brenner 1st ein Gaszündbrenner vorgesehen und die primäre Luft wird durch einen Luftechieber hinter den Brennern und die sekundäre Luft durch Einstellung des Luftspaltes zwischen dem Brennerblock und der Muffel geregelt.

Diese sowie andere bekannte Vorrichtungen besitzen nur begrenzte Kapazität, also ein verhältnismäßig geringes Durchsat ζ vermögen und neigen in erheblichem Maße zur Rauchentwicklung, insbesondere bei bestimmten brennbaren Abfallflüssigkeiten; da die bekannten Vorrichtungen außerdem ortsfest angebracht sind, können sie nur bei günstiger Windrichtung betrieben werden.

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In der USA-Patentanmeldung 315 339 ist ein Rohölbrenner beschrieben, der zwei Lufttrichter in Tandemanordnung und Wassereinspritzung besitzt. Dieser Brenner ist jedoch für brennbare Abfallflüssigkeiten nicht ohne weiteres verwendbar, insbesondere nicht für solche Abfallflüssigkeiten, deren Gehalt an brennbaren Stoffen verhältnismäßig niedrig liegt oder sogar so gering ist, daß zur Beseitigung bzw. Vernichtung der Abfallflüssigkeit zusätzlicher Brennstoff erforderlich ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe, zugrunde, eine Vorrichtung zur Verbrennung brennbarer Abfallflüssigkeiten zu schaffen, die eine hohe Kapazität besitzt und ohne Rauchentwicklung Abfallflüssigkeiten zu beseitigen gestattet, deren Ge- *halt an brennbaren Stoffen in einem weiten Bereich schwanken darf, wobei die Vorrichtung außerdem entsprechend der jeweiligen Windrichtung ausrichtbar sein soll.

Diese Aufgabe ist durch die im Patentanspruch 1 angegebene Erfindung gelöst.

In der Zeichnung ist eine Vorrichtung nach der Erfindung anhand einer beispielsweise gewählten Ausführungsform schematisch vereinfacht dargestellt. Es zeigt:

Flg. 1 eine Ansicht der Vorrichtung von vorn,

Fig. 2 einen senkrechten Schnitt durch die Mittelebene eines der Brenner gemäß der Linie 2-2 in Fig. 1,

Fig. 3 einen Querschnitt gemäß der Linie 3-3 in Pig, 2 in vergrößerter Darstellung,

Flg. 4 einen Längsschnitt gemäß der Linie 4-4 in Flg. 3 in vergrößerter Darstellung und

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Pig. 5 einen Querschnitt gemäß der Linie 5-5 in Fig. 4 in vergrößerter Darstellung.

In allen Figuren sind gleiche Teile mit gleichen Bezugsziffern versehen. Gemäß den Fig. 1 und 2 befindet sich die Vorrichtung zum leichteren Transport an den Einsatzort auf einem Gestell 10, das ein Dreifuß mit den Beinen 11 und einer waagerechten Platte 12 sein kann. Mit der Platte 12 ist eine senkrecht stehende, rohrförmige Säule 12a fest verbunden.

Auf der Säule 12a sitzt drehbar über eine Drehmuffe 14 ein Rahmen 13, bestehend aus einer vorderen ftahmenplatte 15, einer hinteren Rahmenplatte 16 sowie seitlichen Rahmenplatten 17 und Stützstreben 18.

Von dem Rahmen 13 erstrecken _t sich zwei erste Stützen 19 nach oben, die einen ersten oder hinteren, kegelstumpfförmigen Lufttrichter 20 aus Metall, vorzugsweise aus rostfreiem Stahl,tragen.

Der erste Lufttrichter 20 besitzt an seinem rückwärtigen, engeren Ende einen Flansch 21, mit dem ein Anschlußflansch 22 eines LuftSchiebers 23 (Fig. 2 ) durch SShraubenbolzen 24 verbunden ist. Von dem Befestigungsflansch 22 aus erstreckt sich das zylindrische Luftschiebergehäuse 25 nach hinten. Auf dem Luftschiebergehäuse 25 ist eine Luftschiebermuffe 26 drehbar angeordnet. Das Gehäuse 25 und die Muffe 26 besitzen öffnungen 27 und 28 zur Einstellung der in das Innere des Luftschiebergehäuses 25 eingelassenen Primärluft. Das Gehäuse 25 wird rückwärtig durch eine Wandung 30 abgeschlossen, die eine Brennereinheit 32 haltert, welche im einzelnen in Fig. und 5 wiedergegeben ist.

Von dem Rahmen 13 aus erstrecken sich zwei weitere Stützen 34 nach oben, auf welchen ein zweiter oder vorderer, kegel-

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stumpfförmlger Lufttrichter 35 ruht, der gleichachsig zu dem ersten Lufttrichter, jedoch unter Freilassung eines Zwischenraumes zu diesem, angeordnet ist. Der zweite Lufttrichter 35 besteht aus Metall, vorzugsweise aus rostfreiem Stahl und besitzt vorzugsweise einen größeren öffnungswinkel als der erste Lufttrichter 20. In dem Zwischenraum 36 zwischen den Lufttrichtern 20 und 35 sind Leitbleche 37 angeordnet, die einerseits die über diesen Zwischenraum eintretenden Medien einschließlich der Luft führen und andererseits die Trichter 20 und 35 miteinander verbinden oder verklammern.

Die Brennereinheit 32 wejtefc ein T-Stück 40 auf, mit dem ein Gasanschluß oder Gaszufuhrrohr ti mit davorliegendem Ventil Vl verbunden 1st. über diesen Anschluß 41 wird Brenngas für die Verbrennung zugeführt. Von dem T-Stück 40 aus erstrek ken sich Gasrohre 42 und 42a nach vorne In Richtung auf die Brennermündung, wo sie In einer Kappe 43 enden, die eine kegelBtumpfförmige Endfläche 44 besitzt und Auslaßöffnungen 45 aufweist, die einen divergierenden Gasaustritt ermöglichen.

Das T-Stück 40 ist rückseitig durch eine Schraubkappe 46 mit Dichtungspackung 47 verschlossen, durch welche ein äußeres Brennerrohr 48 verschiebllch hindurchläuft. Das äußere Brennerrohr 48 besitzt an seinem Vorderende eine sich konisch verjüngende Düse 49.

In dem äußeren Brennerrohr 48 1st ein Inneres Brennerrohr 52 gehaltert, das an seinem Vorderende eine Muffe 53 trägt, die sich ihrerseits mit ihrem Vorderende an der Innenwandung der Düse 49 abstützt. Diese Muffe 53 besitzt eine Vielzahl von öffnungen 54 zum Einblasen von Luft oder Dampf in die das Innere Brennerrohr 52 durchfließende Flüssigkeit, so daß diese sich in eine schaumartige Emulsulon umwandelt und mit erhöhter Geschwindigkeit aus der sich verjüngenden Düse 49 austritt .

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Das äußere Brennerrohr 48 und das innere Hrennerrohr 52 endigen rückseitig in einem Verbindungsstück 55 (Fig· 5)mit einer Innenwandung 56, die das Verbindungsstück 55 innen in einen Raum 57 und einen Raum 60 unterteilt. Dem Raum 57 wird über eine öffnung ein Zerstäubermedium wie etwa Dampf oder Druckluft aus einer mit einem Ventil V2 versehenen Leitung 58 zugeführt. Der Raum 60 steht mit dem inneren Brennerrohr 52 zur Zufuhr brennbarer Abfallflüssigkeit über einen Anschluß 61 bzw. eine entsprechende Leitung, in der ein Ventil V3 vorgesehen 1st, in Verbindung. Ferner kann ein Bypass-Ventil 62 vorgesehen sein, um das Zerstäubermedium direkt vom rückwärtigen Ende her durch das innere Brennerrohr 52 zu Reinigungszwecken zu blasen.

Das Verbindungsstück 55 ist in einer Halterung 65 angeordnet, welche Lappen 66 besitzt, die auf einem mit dem T-Stück 40 verbundenen Gewindestab 67 verschieblich sind, wobei Muttern 68 die Lappen 66 und das Verbindungsstück 55 in der gewünschten Einstellung der Düse 49 in bezug auf die Kappe 43 halten.

Der erste Lufttrichter 20 trägt an seinem vorderen Außenumfang eine Wasserzufuhrringleitung 70, mit der ein Wasseran- fr; Schluß 71 mit EinstellventiHV3 und eine Anzahl kleiner Wasserdüsen 72 verbunden sind, wobei die Wasserdüsen 72 an ihren Enden mit Ablenk- oder Prallplatten versehen sind, so daß sie Wasser in dünnen Strahlen oder in zerstäubter Form am Ende c

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des Lufttrichters 20 einwärts strahlen. ·

In ähnlicher Weise ist der zweite Lufttrichter 35 an seinem vorderen Außenumfang mit einer Wasserzufuhrringleitung 73 mit Wasseranschluß 74 und Ventil V4 angeordnet und besitzt ebenfalls eine Anzahl von Wasserdüsen 75 mit Prallplatten, die dünne Wasserstrahlen oder Wasserstaub konvergierend im Bereich

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von 5 bis 30 am Austrittsende des Lufttrichters 35 abgeben.

Gemäß Fig. 2 ist ferner eine Gaszünddüse 80 vorgesehen, die mit einer nichtdargestellten Brenngasquelle verbunden ist und eine Zündflamme in den Raum zwischen dem ersten Lufttrichter 20 und dem zweiten Lufttrichter 35 richtet. Die Gaszünddüse 80 ist ebenfalls auf dem Rahmen 13 befestigt.

Die Vorrichtung arbeitet wie folgt:

Die über die Leitung 6l zugeführte, brennbare Abfallflüssigkeit gelangt über das Anschlußstück 55 in das Innere Brennerrohr 52; gleichzeitig wird Zerstäubermedium über die Leitung 58 dem Raum 57 zugeführt und gelangt von dort an die Öffnungen 54, so daß die Abfallflüssigkeit als schaumartige Emulsion aus der Düse 49 austritt, wobei die Austrittsgeschwindigkeit durch die wachsende Durchmesserverringerung der konvergierenden Düse 49 zunimmt. Die Abgabe der Abfallflüssigkeit in dieser Form führt zu einer besseren Vermischung mit der Luft und einer besseren Verbrennung, wodurch Rauchentwicklung vermieden wird.

Wenn der Gehalt an brennbaren Stoffen hinreichend hoch ist, wird das über den Luftschieber 23 mit primärer Verbrennungsluft versorgte Verbrennungsmaterial ohne Unterstützung verbrennen, während es sich nacheinander durch die Lufttrichter 20 und 35 bewegt.

Wenn der Gehalt an brennbaren Stoffen in der Abfallflüssigkeit nicht ausreichend ist um die Verbrennung zu unterhalten, wird der Brennvorgang durch Verwendung eines Brenngases unterstützt, das durch die Leitung 41 zugeführt und über die Austrittsöffnungen 45 in der Kappe 43 derart abgegeben wird, daß es das aus der Düse 49^rausströmende brennbare Material umhüllt.

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Während sich die brennbaren Stoffe aus der Düse 49 und gegebenenfalls auch aus der Kappe 43 nach vorn bewegen, verbrennen sie, wobei zusätzliche Luft über den Zwischenraum zwischen den Lufttrichtern 20 und 35 eintritt.

Gleichzeitig und an derselben Stelle tritt aus den Düsen 12, gesteuert über das Ventil 3, Wasser in den Brennraum ein, wobei die Wassereinspritzung die Beimengung oder Zumischung von Luft zu den Brennstoffen unterstützt und eine Rauchbildung verhindert.

Gesteuert über das Ventil V 4 wird . außerdem noch über die Düsen 75 Wasser nach innen abgegeben, wodurch ebenfalls die Vermischung mit Luft unterstützt und die Rauchbildung auch an dieser Stelle vermindert wird.

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Claims

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■K.-:N2-JOACHiMHU3ER d 10.1.1975

REiNER PkIETSCH 8ll7-IV/He.

M Ü N C H E N 2 1

Incorporated

Patentansprüche:

lly Vorrichtung zur Verbrennung brennbarer Abfallflüssigkelten, dadurch gekennzeichnet, daß auf einem Gestell (10) ein Rahmen (13) drehbar gelagert ist, auf dem ein Luft schiebergehäuse £25) mit einer den Luftzutritt steuernden Schiebermuffe (26) angeordnet ist und eine Brennereinheit (32) mit annähernd waagerecht verlaufender Achse trägt, welche Brennereinheit (32) einen Anschluß (61) zur Zufuhr der brennbaren Abfallflüssigkeit und einen Anschluß (41) zur Zufuhr zusätzlichen Brennstoffs besitzt, und daß sich an das Luftschiebegehäuse (25) ein erster, hinterer, sich nach vorn erweiternder, kegelstumpfförmiger Lufttrichter (20) anschließt, der an seinem Vorderrand erste Einrichtungen (70, 72) zur Wassereinspritzung gegen die Flamme trägt, und daß gleichachsig zu dem ersten Lufttrichter (20) vor diesem unter Freilassung eines Lufteintritts ein zweiter, vorderer, sich nach vorn erweiternder, kegelstumpfförmiger Lufttrichter (35) angeordnet ist, der an seinem Vorderrand zweite Einrichtungen (73, 75) zur Wassereinspritzung in die Flamme trägt.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Rahmen (13) mehrere parallel zueinander angeordnete, in dieselbe Richtung welsende Brenneranordnungen trägt.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Anschluß (41) zur Zufuhr zusätzlichen Brennstoffs ein Brenngasanschluß 1st.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Brenngasanschluß (41) in ein äußeres Ringrohr (42)

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in der Brennereinheit (32) übergeht, das durch eine Kappe (43) abgeschlossen ist, welche mit Gasaustrittsöffnungen . (45) versehen ist, aus denen das Brenngas die brennbare Abfallflüssigkeit ringförmig umhüllend in den ersten Lufttrichter (20) austritt.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß in den Raum zwischen dem ersten und dem zweiten Lufttrichter die Flamme einer Zünddüse (80) gerichtet ist.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Brennereinheit (32) mit Einrichtungen zur Einstellung des Verhältnisses des Durchlasses zusätzlichen Brennstoffs zum Durchsatz brennbarer Abfallflüssigkeit in zerstäubter Porm versehen ist.
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Lufttrichter (20, 35) aus Metall bestehen.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Brennereinheit (32) einen weiteren Anschluß (58) zur Zufuhr von Zerstäuberluft für die Abfallflüssigkeit besitzt.

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