NL8004593A - Brander voor de verbranding van stofvormige brandstoffen. - Google Patents

Description

' * . » VO 766 -1-

Brander voer de verbranding van stofvormige brandstoffen

De uitvinding heeft betrekking op een brander voor de verbranding van stofvormige brandstoffen, bestaande uit een kernluchtbuis met centrisch aangebrachte ontstekingsinrichting, een die kernluchtbuis omgevende stofbuis, een de stofbuis omgevende mantelluchtbuis met een ter 5 plaatse van de luchtintrede aangebrachte, axiaal verplaatsbare, een "twist" teweegbrengende draaischoepenkrans, alsmede een naar de verbrandingsruimte toe conisch wijder wordende brandermonding.

Voor de ontsteking van de brandervlam wordt in het algaueen ontste-kingsenergie aan het brandbare brandstofluchtmengsel toegevoerd. Bij rond-10 branders van de in het voorgaande genoemde soort geschiedt het beschikbaar maken en de toevoer van de ontstekingsenergie door middel van zogenaamde ontstekingsbranders, welke met olie of gas werken. Daarbij wordt de olie of het gas door middel van een elektrische ontstekingsvonk ontstoken. De toepassing van olie of gas als ontstekingsenergiedrager ge-15 schiedt met het oog op de ontstekingsbekwaamheid en verbrandingsstabili-teit, welke speciaal bij koude verbrandingsruimte-invloeden noodzakelijk is.

Om redenen van kosten en de beschikbare reserves wordt het tegenwoordig steeds wenselijker, in plaats van aardgas of olie, als ontste-20 kingsenergiedrager, in het bijzonder bij kolenstofverbrandingsinstalla-tie, kool :öf een andere vaste brandstof als ontstekingsbrandstof toe te passen.

Doel van de uitvinding is nu, een brander voor het verbranden van stofvormige brandstoffen te ontwikkelen, waarbij als ontstekingsenergie-25 drager een vaste brandstof kan worden toegepast.

Om dit doel te bereiken wordt een brander van de in de aanhef vermelde soort, volgens de uitvinding, zodanig uitgevoerd, dat in de kernluchtbuis, concentrisch, een stofontstekingsbrander aangebracht is, welke bestaat uit een concentrisch om een ontstekingsinrichting aangebrachte 30 ontstekingsstofbuis, en een die ontstekingsstofbuis omgevende mantellucht-buis voor de ontstekingsstofvlam met een, ter plaatse van zijn luchtintrede aangebrachte, axiaal verplaatsbare draaischoepenkrans, alsmede een conisch wijder wordend uittreegedeelte.

800 4 5 93 *; ï -2-

Volgens de uitvinding is daarbij de conushoek van het stof-ont-stekingsbranderuittreegedeelte gelijk aan of groter dan de conushoek van het uittreegedeelte van de hoofdbrander.

Voorts eindigt, volgens de uitvinding, het stof-ontstekingsbrander-5 gedeelte vo6r het begin van de conische verwijding van de hoofdbrander.

Voor de ontsteking van de ontstekingsbrander, kan, overeenkomstig een nadere uitwerking van de uitvinding, de ontstekingsinrichting gas-elektrisch, olie-elektrisch of zuiver elektrisch werken.

De mantellucht voor de stof-ontstekingsbrander en de mantellucht 10 voor de hoofdbrander worden, via gescheiden kanalen met regelkleppen toegevoerd, waarbij beide luchtkanalen in verbinding staan met het luchtkanaal voor de gezamenlijke lucht van de hoofdbrander.

Door het aabbrengen van de ontstekingsbrander in het kernlucht-kanaal van de hoofdbrander wordt, volgens de uitvinding, bereikt dat 15 het mantelluchtkanaal van de ontstekingsbrander tevens het kernlucht-kanaal van de hoofdbrander vormt.

Ofschoon zich een stofvlam, wat betreft de ontstekingsbereidheid, trager gedraagt, dan de tot dusverre toegepaste gas- of olievlammen kan door beïnvloeding van de ontstekingsbranderconstructie met deze omstan- 20 digheid rekening worden gehouden.

« # 4 ’

Het is gebleken, dat de betrekkelijke ontstekingsonbekwaamheid van een stof-ontstekingsviam en de hiermee gepaard gaande ontstekings-moeilijkheden kunnen worden ondervangen, wanneer voor de ontstekingsbrander in verregaande mate het constructieve beginsel van de hoofdbran-25 der ten grondslag wordt gelegd. Hierdoor wordt, volgens de uitvinding, het brander-in-brander-beginsel uitgebreid tot stof-stofvlammen in de rondbr ander.

Een kolen-stofrondbrander van bekende constructie met een in de branderas aangebrachte, volgens de uitvinding uitgevoerde ontstekings-30 brander is in de tekening, uitsluitend bij wijze van voorbeeld voor de uitvinding, weergegeven en zal thans ter verduidelijking van de uitvinding, nog nader worden beschreven.

De met kolenstof werkende rondbrander bestaat uit een centrale kernluchtbuis 1, welke voor het opnemen van de stof-ontstekingsbrander 35 gebruikt wordt. De stof-ontstekingsbrander bestaat uit een concentrisch om een onstekingsbuis 2 aangebrachte ontstekingsstofbuis 3, welke op zijn beurt bestaat uit een mantellucht buis met een ter plaatse van de lucht- 800 4 5 93 -3- » e intrede daarvan aangebrachte, axiaal verplaatsbare draaischoepenkrans 5» alsmede uit een conisch wijder wordend uittreegedeelte 6. Ongeacht de constructieve gelijkenis van de ontstekingsbrander met de hoofdbrander . zijn er voor de werkwijze specifieke maar noodzakelijke constructieve -5 en werkingsverschillen.

De constructieve verschillen bestaan, in de uitvoering van het conische ontstekingsbranderuittreegedeelte 6, waarvan de conushoek in het algemeen groter is, dan de conushoek van het hoofdbranderuittreegedeelteT. Voorts is de verhouding van de axiale lengte van de uittreeconus tot de 10 mantelluchtbuisdiameter groter (0,75 - 1,5)» dan voor de hoofdbrander (0,U). Verder ontbreekt bij de ontstekingsbrander de kernluchtbuis met het oog op het tot stand brengen van een vet en daardoor gretig ontstekend stof-luchtmengsel. Een verder constructief verschil bestaat hierin, dat de ontstekingsstofvlam na het uittreden uit de branderconus 6, zulks 15 in tegenstelling met de hoofdbrandervlam, door de hoofdbranderconus 7 beschermd wordt tegen excessieve warmteverliezen, hetgeen een gunstige uitwerking heeft op de ontstekingsbereidheid en de ontstekingsstabiliteit.

Een voor de werking specifiek, constructief kenmerk moet ook hierin worden gezien, dat de verbrandingslucht voor de ontstekingsstofvlam 20 aan de ontstekingsbrander wordt toegevoerd via het kernluchtkaaaal van de hoofdbrander en door middel van een apart regelorgaaa, onafhankelijk van de mantelluchtstroom van de hoofdbrander, regelbaar is.

De verschillen in werking van de ontstekingsbrander ten opzichte van de hoofdbrander bestaan hierin, dat de stoflucht-stofgewichtsverhou-25 ding ter bevordering van de ontstekingsbereidheid aanzienlijk kleiner (0,5 - 1,θ), dan bij de hoofdbrander (1,5 - 2,0) gekozen wordt. Voorts werkt de stof-ontstekingsvlam met een kleiner luchtgetal ( λ = 0,8 - 1,1), dan het luchtgetal voor de hoofdbrandervlam (Λ= 1,1 - 1,3). De bedoeling hiervan is, het stof-luchtmengsel voor de ontst eking svlam in een vet en 30 daardoor gretiger ontstekend bereik te houden. Voorts heeft de verbrandingslucht van de hoofdbrander verschillende luchtsnelheidscomponenten, en wel is de axiale luchtsnelheidcomponent kleiner, dan die van de hoofdbrander, waardoor de verblijftijd van de brandstofdeeltjes in het ontst ekingsbereik verlengd en daardoor de ontstekingsstabiliteit verbeterd 35 wordt. De via de een "twist” teweegbrengende schoepenkrans 5 instelbare, tangentiale luchtsnelheidcomponent is daarentegen groter, dan van de hoofdbrander teneinde aldus te waarborgen, dat de, de turbulentie resp.

800 4 5 93 - -Λ- é Λ ' mengver houding overwegend beïnvloedende, resulterende verbrandingslucht- snelheidvector steeds in het optimale bereik gehouden wordt.

Bovendien kan zich de werking van de ontstekingsbrander in speciale gevallen van die van de hoofdbrander onderscheiden, doordat de ont-5 stekingsbrander met van de hoofdbrandstof in korrelgrootte en/of con sistentie verschillende brandstof werkt, wanneer dit voor veilige en betrouwbare ontsteking en ontstekingsstabiliteit noodzakelijk is.

De hoofdbrander bestaat, op zijn beurt, behalve uit een kernlucht-buis 1 met regelbare luchttoevoer 8, nog uit een coaxiaal aangebrachte 10 stof lucht buis 9, welke met een stofverdeler kamer 10 op de stof leiding 11 aangesloten is. Om de stofluchtbuis heen is, coaxiaal, een mantellucht-buis 12 aangebracht, welke via kleppen 13 is verbonden met het hoofdluchtkanaal 14. Een door de mantellucht axiaal doorstroomde draaischoe-penring 15 kan door middel van een aantal spillen 16 en een handwiel 17 15 axiaal verplaatst worden. Het mantellucht kanaal 18 is via het conisch wijder wordende hoofdbranderuittreegedeelte 7 met de verbrandingsruimte verbonden. De draaischoepenkrans 15 en het conische branderuittreegedeel-te 7 waarborgen, zoals bekend, de vorming van een, de ontsteking van de hoofdbrander bevorderende retourstroomzone. Het hoofdbranderuittree-20 gedeelte 7 is bij voorbeeld uit keramische massa vervaardigd. Het wordt ingebouwd in een buizenkorf 19* welke wordt gevormd uit de. buizen van het wandbuizenstelsel van de verbrandingsruimte.

800 4 5 93

Claims (7)

1. Brander voor het verbranden van stofvormige brandstoffen, bestaande uit een kernluchtbuis' met centrisch aangebrachte ontstekings-inrichting, een die kernluchtbuis omgevende stofbuis, een de stofbuis omgevende mantelluchtbuis met een ter plaatse van de luchtintree aan- 5 gebrachte, axiaal verplaatsbare een "twist” teweegbrengende draaischoe-penkrans, alsmede een naar de verbrandingsruimte toe conisch wijder wordende brandermonding, met het. kenmerk, dat in de kernluchtbuis (1), in concentrische opstelling, een stof-ontstekingsbrander is aangebracht, welke bestaat uit een concentrisch om een ontstekingsinrichting (2) aan-10 gebrachte ontstekingsstofbuis (3) en een, die ontstekingsstofbuis omge- . vende mantelluchtbuis (4) voor de ontstekingsstofvlam met een, ter plaatse van zijn luchtintree aangebrachte, axiaal verplaatsbare, draaischoepen-krans (5), alsmede een conisch wijder wordend uittreegedeelte (6).

2. Brander volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de conushoek 15 van. het stofontstekingsbranderuittreegedeelte (6) even groot is als, of groter is, dan de conushoek van het uittreegedeelte van de hoofdbrander .

3. Brander volgens conclusies 1 en 2, met het kenmerk, dat het stof-ontstekingsbranderuittreegedeelte (6) voor het begin van het conisch 20 wijder wordende gedeelte van de hoofdbrander eindigt.

4. Brander volgens ten·.minste één der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat de ontstekingsinrichting gaselektrisch, olie-elektrisch of zuiver elektrisch werkt.

5. Brander volgens ten minste êên der voorgaande conclusies, met het 25 kenmerk, dat voor de mantellucht van de stofontstekingsbrander en van de hoofdbrander gescheiden toevoerkanalen met luchtregelkleppen toegepast werden, en beide luchtkanalen in verbinding staan met het luchtkanaal voor de gezamenlijke luchttoevoer aan de hoofdbrander.

6. Brander volgens ten minste één der voorgaande conclusies, met het 30 kenmerk, dat het mantelluchtkanaal van de ontstekingsbrander tevens het kernluchtkanaal van de hoofdbrander vormt.

7· Brander volgens ten minste één der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat de verhouding van de axiale lengte van de uittreeconus van de ontstekingsbrander tot zijn mantelluchtbuisdiameter groter (0,75-1,5) 35 is, dan voor de hoofdbrander (0,4). 800 45 93