NL8101056A

NL8101056A - Werkwijze en inrichting voor het bereiden van een brandbaar gasmengsel.

Info

Publication number: NL8101056A
Application number: NL8101056A
Authority: NL
Original assignee: Thomassen Holland Bv
Priority date: 1981-03-04
Filing date: 1981-03-04
Publication date: 1982-10-01
Also published as: DK91182A; ZA821390B; US4401440A; JPS57198790A; NO153374B; DE3264829D1; NO153374C; NO820679L; FI70590B; EP0059518B1; FI70590C; FI820664L; EP0059518A1; ATE14450T1

Description

» 815031/H/EB * -1-

Korte aanduiding: Werkwijze en inrichting voor het bereiden van een brandbaar gasmengsel.

(Aanvraagster noemt als uitvinder: Ir. A.J.W. Oude Alink)

De uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor het bereiden van een brandbaar gasmengsel uit vaste of vloeibare brandstoffen zoals bijvoorbeeld steenkool, zware olie of teerzand, onder toepassing van een behandelingsruimte gevormd door een als om-5 wentelingslichaam uitgevoerd draaibaar steunrooster, waarbij de brandstof wordt aangevoerd naar de binnenzijde van dit rooster, terwijl voorts een vergassingsmedium wordt toegevoerd aan de buitenzijde van het rooster en het brandbare gasmengsel wordt afgevoerd via een uitlaat nabij de hartlijn van het rooster, waarbij tijdens 10 bedrijf een zodanig toerental van het rooster in stand wordt gehouden dat de brandstof tegen het steunrooster wordt gedrukt. Een dergelijke werkwijze is bijvoorbeeld bekend uit de ter inzage gelegde Nederlandse octrooiaanvrage 79.06303.

De uitvinding beoogt in verschillende opzichten deze 15 werkwijze te verbeteren teneinde het verwerken van vele soorten brandstof mogelijk te maken en voorts meer vrijheid te krijgen in het bepalen van de verblijftijd van de brandstof binnen de behandelingsruimte. Deze oogmerken worden volgens de uitvinding bereikt doordat kontinu een korrelig of poedervormig vuurvast hulpmateriaal 20 wordt toegevoerd aan de binnenzijde van het kelkvormig divergerend uitgevoerde steunrooster, zodanig dat de gehele binnenzijde wordt bedekt met een bekledingslaag, die tengevolge van de hellingshoek van de binnenzijde en onder invloed van de centrifugaal kracht geleidelijk schuift vanaf de toevoerplaats in het centrum van de 25 kelk naar de omtreksrand van de kelk, waarbij de aanvoer van de brandstof geschiedt op de bekledingslaag zodat deze brandstof met het hulpmateriaal voortbeweegt.

De optredende centrifugaal versnelling zal op het toegepaste hulpmateriaal een kracht uitoefenen zodanig dat het 30 materiaal langs de binnenzijde van het steunrooster schuift. De tangentiaal langs de binnenzijde van het steunrooster gerichte component van deze kracht is het gxoetsie langs de bodem van de kelk en zal afnemen in de richting van de omtreksrand. Door een aange- 8101056

* J

-2- paste vormgeving kan de schuifsnelheid zodanig worden beinvloed dat de gewenste verblijftijd van de brandstof wordt verkregen zodat een volledige vergassing tot stand komt en er uitsluitend as (tezamen met het hulpmateriaal) wordt afgevoerd.

5 De werkwijze volgens de uitvinding kan zodanig worden uitgevoerd dat het over de rand van het kelkvormige steun-rooster stromende hulpmateriaal wordt gereconditioneerd en teruggevoerd naar de toevoerplaats in het centrum van de kelk. Het is daarbij zelfs denkbaar dat het toe te passen korrelige of poeder-10 vormige vuurvaste : .hulpmateriaal gevormd wordt door de as van de toegepaste brandstof.

De uitvinding heeft voorts betrekking op een inrichting voor het toepassen van de hierboven omschreven werkwijze, omvattende een om een hartlijn draaibaar en als omwentelingslichaam 15 uitgevoerd steunrooster, voorzien van een brandstofaanvoer aan de binnenzijde van het rooster, een toevoer van een vergassingsmedium aan de buitenzijde van het rooster en een centrale uitlaat voor het brandbare gasmengsel, waarbij voorts middelen aanwezig zijn voor het aandrijven van het steunrooster, zoals eveneens bekend uit de hier-20 voor genoemde oudere octrooiaanvrage. Volgens de uitvinding onderscheidt zich deze inrichting doordat de binnenzijde van het steunrooster kelkvormig is en bij benadering de vorm van een paraboloide heeft en dat middelen zijn aangebracht nabij de top van de paraboloide voor het naar de binnenzijde van het rooster toevoeren 25 van een korrelig of poedervormig vuurvast hulpmateriaal dat tijdens bedrijf tengevolge van de centrifugaal kracht langs de binnenzijde stroomt in de richting van de vrije rand van de kelk, waarbij de aanvoer van de brandstof op een plaats stroomafwaarts van de genoemde toevoermiddelen en stroomopwaarts van de mediumtoeVoer is gele-30 9«η.

In tegenstelling tot de stand van techniek is de binnenzijde van het steunrooster niet uitgevoerd als een afgeknot kegelvlak, doch is dit kelkvormig waarbij de bodem van de kelk hoofdzakelijk door het hulpmateriaal is bedekt en de brandstof-35 toevoer pas geschiedt op een plaats waar reeds een zekere stabilisatie van de bekledingslaag tot stand is gekomen.

In een uitvoeringsvorm van de inrichting volgens de uitvinding bezit het steunrooster een vanaf de top van de para- 8101056 -3- boloïde naar het middengebied doorlopende ongeperforeerde wand, gevolgd door een doorlaatbaar wandgedeelte waarbij de aanvoer van de brandstof op een plaats stroomopwaarts van het laatst genoemde wandgedeelte uitmondt. Het steunrooster is derhalve opgebouwd uit 5 een ongeperforeerd en een geperforeerd gedeelte. Het eerstgenoemde gedeelte zal een aanzienlijk lagere temperatuur hebben dan het geperforeerde gedeelte omdat in dit laatste gedeelte de vergassing bij een lage temperatuur tot stand komt.

Het toegepaste hulpmateriaal heeft een drieledige 10 funktie. In de eerste plaats vormt het een zekere isolatie tussen de vergassende brandstof en de wand van het steunrooster. Het materiaal van het steunrooster wordt ook niet onderworpen aan de reducerende invloed van de vergassende brandstof. In de tweede plaats funktioneert het hulpmateriaal als drager voor de brandstof waarbij 15 een toename van de laagdikte een invloed heeft op de wrijvings-kracht die optreedt tijdens het stromen van het hulpmateriaal langs de binnenzijde van het steunrooster. Hiermede kan de verblijftijd van de brandstof binnen de behandelingsruimte worden beinvloed.

Een derde funktie van het hulpmateriaal bestaat uit de goede ver-20 deling van het vergassingsmedium naar de aangevoerde brandstof.

Bij de optredende aanzienlijke centrifugaal versnelling rust het hulpmateriaal zeer vastgepakt tegen de binnenzijde van het steunrooster en ontstaat een fijne porositeit waardoorheen het vergassingsmedium moet doordringen voor het bereiken van de brandstof. 25 De in het voorgaande in het kort besproken en nog verder hierna te noemen kenmerken van de uitvinding zullen nader worden toegelicht aan de hand van de tekening die een langsdoor-snede toont van een bepaalde uitvoeringsvorm van een steunrooster dat kan worden toegepast in de werkwijze en de inrichting volgens 30 de uitvinding.

Zoals te zien in de tekening is het steunrooster 1 uitgevoerd als een omwentelingslichaam dat draaibaar is om een hartlijn 2. De binnenzijde van het steunrooster 1 is kelkvormig en heeft bij benadering de vorm van een parabololde. Nabij de top 35 van deze parabololde (of bodem van de kelk) bezit het steunrooster een doorgang 3 die coaxiaal ligt met de hartlijn 2 van het rooster. Door deze doorgang reiken toevoermiddelen 4 (bijvoorbeeld een pijp) waarmede een korrelig of poedervormig vuurvast hulpmateriaal kan 8101056 V * -4- worden toegevoerd ααη de binnenzijde van het kelkvormige steun-rooster 1. Dit rooster is voorzien van middelen voor het opwekken van een snelle rotatie om de hartlijn 2, welke middelen in de tekening symbolisch met een poelie 5 zijn aangegeven. De inrichting 5 is voorts nog voorzien van een brandstofaanvoer 6 gericht naar de binnenzijde van het rooster 1. Met de pijlen 7 is een aan de buitenzijde van. het rooster 1 aanwezige toevoer aangegeven van een vergassingsmedium. Tenslotte is er nog een centrale uitlaat 8 voor het brandbare gasmengsel.

10 Zoals in de tekening afgebeeld zal er tijdens bedrijf tengevolge van de optredende centrifugaal versnelling een dragerlaag van het hulpmateriaal langs de binnenzijde van het steunrooster 1 ontstaan. Deze laag stroomt in de richting van de vrije rand 9 van de kelk. De aanvoer 6 van de brandstof geschiedt op een plaats 15 welke stroomafwaarts is gelegen van de toevoermiddelen 4 en stroomopwaarts van de mediumtoevoer 7. Het steunrooster bezit een vanaf de top van de paraboloïde naar het middengebied doorlopende ongeperforeerde wand 10, gevolgd door een doorlaatbaar wandgedeelte 11. De aanvoer 6 van de brandstof mondt op een plaats stroomopwaarts 20 van het laatst genoemde wandgedeelte 11 uit.

De centrale uitlaat 8 voor het brandbare gasmengsel wordt gevormd door een pijp 12 die coaxiaal ligt met de hartlijn 2 van het steanrooster 1 en waarvan de opening 13 op enige afstand ligt van de top van de paraboloïde. Uit praktische en konstruktieve 25 gronden is de binnenzijde van het steunrooster 1 geen zuivere para-bololde doch is deze samengesteld uit een centraal spherisch deel A, een aansluitend elliptisch tussenstuk B en een kegelvormig laatste gedeelte C.

De tekening toont zeer schematisch de inrichting 3q tijdens bedrijf. Via de toevoer 4 wordt kontinu het korrelige of poedervormige vuurvaste hulpmateriaal toegevoerd aan de binnenzijde van het kelkvormig divergerend uitgevoerde steunrooster 1, zodanig dat de gehele binnenzijde wordt bedekt met een bekledingslaag 14. Tengevolge van de hellingshoek van de binnenzijde van het steun-35 rooster 1 en onder invloed van de centrifugaal versnelling, schuift de bekledingslaag 14 geleidelijk vanaf de toevoerplaats (doorgang 3) in het centrum van de kelk naar de omtreksrand 9 van de kelk. De aanvoer 6 van de brandstof geschiedt op deze bekledingslaag 14 zodat 8101056 ί * -5- j deze brandstof met het hulpmateriaal voortbeweegt in de richting van de rand 9. Met behulp van het via de toevoer 7 aangevoerde vergassingsmedium, zal de brandstof volledig vergassen, zodat de over de rand 9 stromende substantie bestaat uit het hulpmateriaal 5 en asresten van de brandstof. Als hulpmateriaal kan zand worden gebruikt dat kan worden gereconditioneerd en worden teruggevoerd naar de toevoer 4. Het is ook denkbaar dat de as van de brandstof als hulpmateriaal wordt toegepast. Als brandstof zelf kan steenkool, zware olie of teerzand worden gebruikt.

10 Het hulpmateriaal vormt een bescherming voor het steunrooster 1 en fungeert tevens ais transportmedium voor de te vergassen brandstof. De gedeelten A + B van het steunrooster 1 kunnen van een eenvoudig materiaal worden vervaardigd aangezien deze delen niet aan een hoge thermische belasting worden onderworpen. Het ge-15 deelte C wordt zwaarder belast en kan van hoogwaardig materiaal zijn vervaardigd en eventueel uitwisselbaar zijn. De verblijftijd van het hulpmateriaal en van de brandstof binnen het steunrooster 1 kan tijdens bedrijf worden beïnvloed door een aantal faktoren zoals de dikte van de laag 14 van het hulpmateriaal en het toerental van 20 het steunrooster. Ook kan een extra weerstand worden aangebracht nabij de rand 9 van het steunrooster 1, om daarmede het wegstromen van de laag 14 met de afgewerkte brandstof te vertragen. Deze extra weerstand kan bijvoorbeeld bestaan uit enkele radiaal gerichte stilstaande pennen even voorbij de rand 9, welke pennen verplaatsbaar 25 zijn, teneinde in meer of mindere mate een rem te vormen op het wegstromende mengsel.

8101056

Claims

9 ; -ó-

1. Werkwijze voor het bereiden van een brandbaar gasmengsel uit vaste of vloeibare brandstoffen zoals bijvoorbeeld steenkool, zware olie of teerzand, onder toepassing van een behan-delingsruimte gevormd door een als omwentelingslichaam uitgevoerd 5 draaibaar steunrooster, waarbij de brandstof wordt aangevoerd naar de binnenzijde van dit rooster, terwijl voorts een vergassingsme-dium wordt toegevoerd aan de buitenzijde van het rooster en het brandbare gasmengsel wordt afgevoerd via een uitlaat nabij de hartlijn van het rooster, waarbij tijdens bedrijf een zodanig toe-10 rental van het rooster in stand wordt gehouden dat de brandstof tegen het steunrooster wordt gedrukt, met het kenmerk, dat kontinu een korrelig of poedervormig vuurvast hulpmateriaal wordt toegevoerd aan de binnenzijde van het kelkvormig divergerend uitgevoerde steunrooster, zodanig dat de gehele binnenzijde wordt 15 bedekt met een bekledingslaag, die tengevolge van de hellingshoek van de binnenzijde en onder invloed van de centrifugaal kracht geleidelijk schuift vanaf de toevoerplaats in het centrum van de kelk naar de omtreksrand van de kelk, en dat de aanvoer van de brandstof geschiedt op de bekledingslaag zodat deze brandstof met 20 het hulpmateriaal voortbeweegt.

2. Werkwijze volgens conclusie 1,met het kenmerk, dat het over de rand van het kelkvormige steunrooster stromende hulpmateriaal wordt gereconditioneerd en teruggevoerd naar de toevoerplaats in het centrum van de kelk.

3. Inrichting voor het toepassen van de werkwijze volgens conclusie 1 of 2, omvattende een om een hartlijn draaibaar en als omwentelingslichaam uitgevoerd steunrooster, voorzien van een brandstofaanvoer aan de binnenzijde van het rooster, een toevoer van een vergassingsmedium aan de buitenzijde van het rooster 3q en een centrale uitlaat voor het brandbare gasmengsel, waarbij voorts middelen aanwezig zijn voor het aandrijven van het steunrooster, met het kenmerk, dat de binnenzijde van het steunrooster (1) kelkvormig is en bij benadering de vorm van een paraboloxde heeft en dat middelen (4) zijn aangebracht nabij de 35 top van de parabololde voor het naar de binnenzijde van het rooster 8101056 * -7- toevoeren van een korrelig of poedervormig vuurvast hulpmateriaal, dat tijdens bedrijf tengevolge van de centrifugaal kracht langs de binnenzijde stroomt in de richting van de vrije rand (9) van de kelk, waarbij de aanvoer (6) van de brandstof op een plaats stroom-5 afwaarts van de genoemde toevoermiddelen (4) en stroomopwaarts van de mediumtoevoer (7) is gelegen.

4. Inrichting volgens conclusie 3, met het kenmerk, dat het steunrooster (1) een vanaf de top van de paraboloide naar het middengebied doorlopende ongeperforeerde wand (10) bezit 10 gevolgd door een doorlaatbaar wandgedeelte (11) en dat de aanvoer (6) van de brandstof op een plaats stroomopwaarts van het laatstgenoemde wandgedeelte uitmondt.

5. Inrichting volgens conclusie 3 of 4, met het kenmerk, dat het steunrooster (1) bij de top van de paraboloide T5 een doorgang (3) bezit die coaxiaal ligt met de hartlijn (2) van het rooster, waarbij de toevoermiddelen (4) van het hulpmateriaal door deze doorgang reiken.

6. Inrichting volgens een der conclusies 3-5, met het kenmerk, dat de centrale uitlaat (8) voor het brandbare 20 gasmengsel gevormd wordt door een pijp (12) die coaxiaal ligt met de hartlijn (2) van het steunrooster (1) en waarvan de opening (13) op enige afstand ligt van de top van de paraboloide.

7. Inrichting volgens een der conclusies 3-6, met het kenmerk, dat de binnenzijde van het steunrooster (1) 25 is samengesteld uit een centraal spherisch deel (A), een aansluitend elliptisch tussenstuk (B) en een kegelvormig laatste gedeelte (C). 8101056