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Kohlenstaubbrenner
Die Erfindung betrifft einen Kohlenstaubwirbelbrenner mit einem Eintrittsspiralgehäuse. Es ist wich- tig, Brennstoffe von körniger Zusammensetzung mit einem kreisförmigen Kohlenstaubwirbelbrenner zu verbrennen, welcher durch seine Konstruktion eine hohe Stabilität gewährleistet.
Die bisherigen Ausführungen der Wirbelbrenner, die laufend verwendet werden, gewährleisten jedoch nicht die gleichmässige Verteilung des Kohlenstaubes in der Austrittsöffnung des Brenners. Durch die Fliehkraft werden einzelne Brennstoffteilchen auf dem äusseren Umfang des Spiralgehäuses konzen triert und der Brennstoff wird aus dem Strom des Tragmediums aussortiert. Das eigentliche Tragmedium tritt gleichmässig aus dem Spiralgehäuse in das Austrittsrohr des Brenners aus und der Kohlenstaub wird erst am Ende der Spirale abgeführt. Auf diese Weise bildet der Kohlenstaub im Austrittsrohr eine getrennte Schraubenlinie, deren Steigung von der Geschwindigkeit des primären Mediums am Eintritt in die Schraubenlinie, von der konstruktiven Ausführung der Schraubenlinie und von der Länge des Austrittsrohres abhängig ist.
Das Primärmedium bildet auf dem Brenneraustritt eine hyperbolische Fläche, deren Form von der sukzessiven Geschwindigkeit im Austrittsrohr, von der Steigung der geschaffenen Schraubenlinie und von der Grösse der Austrittsöffnung abhängig ist.
Für die richtige Funktion des Brenners beim Verbrennen eines Brennstoffes mit grösserem Gehalt an flüchtigen Stoffen (d. h. etwa 200/0 und mehr, bezogen auf Brennsubstanz) ist es wichtig, dass der Kohlenstaub am ganzen Profil der Austrittsöffnung gleichmässig verteilt ist. Diese letzte Bedingung kann jedoch nicht die bekannten Ausführungen der Eintrittsspiralgehäuse des Erstgemisches sichern. Die gleichmässige Verteilung des Kohlenstaubes im Austrittsquerschnitt ist wichtig mit Rücksicht auf die gewünschte Stabilität der Flamme von pulverigen Brennstoffen mit grösserem Gehalt an flüchtigen Stoffen in der Brennsubstanz. Es wurde auch bereits die Schaffung einer fast kreisförmigen, unterbrochenen Wand im kurvenförmigen Zuführungsgehäuse vorgeschlagen.
Auf diese Weise kommt es zwar zur Bildung eines gleichmässigeren Gemisches im gesamten Querschnitt der Austrittsprimäröffnung, aber für den Preis eines bestimmten Druckverlustes unter Einfluss eines zusätzlichen Widerstandes.
Bei einer andern bekannten Ausführung des Brenners mit dem Axialeintritt des Erstgemisches sind im Austrittsteil leitende Elemente angeordnet, die den Staub in der Richtung zur Strömung konzentrieren. Diese Lösung ist unvorteilhaft, weil das gesamte Aneinandersaugen von glühenden Rauchgasen in Richtung zur Mitte der Primärdüse völlig abgeschafft wird, das eine schnelle Entzündung des Erstgemisches sichert. Der Erfindung liegt die Aufgabe, diese Nachteile zu beseitigen zugrunde. Erfindungsgemäss geschieht dies dadurch, dass die vom zylinderförmigen Teil der Primärdüse des Wirbelbrenners abgewendete Stirn des Eintrittsspiralgehäuses in der Form einer windschiefen Fläche oder Ebene, die zur Längsachse der Primärdüse geneigt ist, gebildet ist.
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Der Vorteil der erfindungsgemässen Lösung besteht darin, dass der im Erstgemisch enthaltene Staub unter Einfluss der Stirn des Eintrittsgehäuses gleichmässig aus dem zylinderförmigen Teil austritt. Diese gleichmässige Verteilung gewährleistet ein vollkommenes Ausbrennen und eine höhere Stabilität bei einem geringeren nötigen Luftüberschuss als die bekannte Ausführung des Wirbelbrenners im Spiralgehäuse mit einer ebenen Stirn, die zur Längsachse der Primärdüse senkrecht ist.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den angeschlossenen Zeichungen veranschaulicht. In Fig. 1 ist in Hauptansicht die Primärdüse eines Wirbelbrenners dargestellt, Fig. 2 ist ein Schnitt durch die Ebene A-A der Fig. 1.
Das Erstgemisch tritt in Richtung der Pfeile 1 in den Stutzen 2 des Eintrittsspiralgehäuses 3 ein. Das Eintrittsspiralgehäuse 3 ist mit einer Stirn 4 versehen, die vom zylinderförmigen Teil 5 der Primärdüse des Wirbelbrenners abgewendet und in Form einer Schraubenfläche ausgeführt ist.