Verfahren und Vorrichtung zur Führung der Brennerflamme an Brennereinrichtungen. Für den wirtschaftlichen Betrieb eines Brenners für festen, flüssigen oder gasförmi gen Brennstoff, der vor der Entzündung mit der Verbrennungsluft gemischt wird, ist unter anderem die Form und Grösse der Flamme von besonderer Bedeutung, und es ist bekannt, dass diejenige Flamme den besten Nutzeffekt hervorbringt, die sich der Grösse und Form des zu beheizenden Objektes, bei spielsweise eines Ofens usw. anzuschmiegen vermag.
Diese Feststellung bleibt sich gleich, ob es sich um einen Brenner mit einem gera den Flammenstrahl, um einen solchen, der der Luft eine schraubenförmige Bewegung und dem Brennstoff die dazu entgegen gesetzte mitteilt oder um Brenner mit ring- oder spiralförmiger, kugeliger, buschiger oder mit flacher Flamme handelt.
Bekanntlich lassen sich alle Brenner den während des Betriebes auftretenden Be lastungsschwankungen mehr oder weniger anpassen durch Drosselung des Brennstoff- Luftgemisches, Verschiebung von Düsen, Änderung des Arbeitsdruckes usw. Das Mischungsverhältnis Brennstoff/Luft wird aber stets der vollen Brennerleistung ange passt, so dass das Brennstoff-Luftgemisch auch dann noch zündfähig ist, wenn die Lei stung herabgesetzt wird.
Die Erfahrungen zeigen nun, dass bei be kannten Brennern die Gefahr besteht, dass sich bei verminderter Belastung eine Ände rung der Form der Flamme einstellt. Solche Änderungen sind auf in der Flammenfüh rungskammer, die entsprechend der Vollast der Bremser dimensioniert sind, sich bildende tote Hohlräume zurückzuführen, die ein un ruhiges Brennen oder ein Abreissen der Flamme bewirken können. Das Abreissen der Flamme stellt sieh aber auch als Folge der Abkühlung der Wandung der Flammen führungskammer ein, wenn die Brenner flamme durch Drosselung der Brennstoff zufuhr usw. herunterreguliert wird.
Bei be- kannten Brennern -tritt; wenn sie -nicht auf Volllast eingestelllt -sind, durch'.die Änderung der Form der Flamme, insbesondere wenn der gern der letzteren fehlt, eine Verringerung des Wirkungsgrades der Verbrennung ein. Bei flüssigen Brennstoffen macht sich dies dadurch bemerkbar, dass sogenannte Spritzer auftreten oder ein Verkoken eintritt, bei staubförmigen Brennstoffen ist das Auf treten von Flugkoks das Zeichen eines ver minderten Nutzeffektes.
Zur Beseitigung dieser Nachteile der be- sohränkten Verwendbarkeit der Brenner für adle Betriebszustände sind Zündkammern konstruiert worden, welche eine konische Bohrung aufweisen, in welchen eine gewisse Stauung der Flamme erzielt wird. Diese Ver engung am Austritt der Flamme aus der ko nischen Führungskammer vermag aber, wie die Erfahrungen zeigen, auch nicht bei allen Betriebszuständen die Flamme so zusammen zuhalten, dass stets eine Kernflamme vorhan den ist.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Führung der Brennerflamme an Brennerein richtungen.
Dieses Verfahren besteht darin, dass die Zündung des Brennstoff-Luftgemisches nach Austritt aus dem Brenner innerhalb eines Führungskörpers erfolgt, dessen Hohlraum veränderlich ist und der Belastung des Bren ners angepasst wird, zum Zwecke, bei allen Betriebszuständen eine geschlossene, ruhige Flamme zu erzielen.
Die ebenfalls Gegenstand der Erfindung bildende Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens ist gekennzeichnet durch einen aus mindestens zwei Teilen bestehenden Führungskörper für die Brennerflamme, wobei diese Teile derart ausgebildet und an- geordhet sind, dass sich ihre Stellung zur Veränderung des von ihnen umschlossenen Hohlraumes zwecks Anpassung an ,die Grösse der Flamme bei allen Betriebszuständen ver ändern lässt.
Auf der Zeichnung sind einige Ausfüh rungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes dargestellt, und zwar zeigt: Fig. 1 einen Achsialschnitt durch ein erstes Ausführungsbeispiel, Fig. 2 einen Schnitt nach der Linie II-II in Fig. 1, Fig. 3 eine Draufsicht auf den Führungs körper dieses Ausführungsbeispiels, Fig. 4 einen Längsschnitt durch einen Teil des Führungskörpers gemäss einer De tailvariante, Fig. 5 einen Längsschnitt durch ein zweites Ausführungsbeispiel.
Fig. 6 einen Längsschnitt durch eine dritte Ausführungsform, von welcher in Fig. 7 ein Teil in einer Draufsicht darge stellt ist.
Fig. 8 zeigt einen Schnitt nach der Linie VIII-VIII in Fig. 6 und Fig. 9 einen Schnitt durch ein viertes Ausführungsbeispiel, senkrecht zur Längs achse gesehen.
Mit 1 ist das Ende des an sich bekannten Brenners bezeichnet, an den eine Kammer 2 angeschlossen ist. Mit der Kammer 2 ist eine Verbrennungskammer 3 verbunden. Die Kammer 2 ist nach der Brennerseite hin durch eine Platte 4 abgeschlossen, die eine konische Öffnung 5 aufweist, deren kleinster Durch messer dem Durchmesser der Brenneröffnung angepasst ist.
In dieser Platte 4 sind, wie die Fig. 1 und, 3 zeigen, zwei weitere Öffnungen 6 vorgesehen, in -elche sich die Nocken 7 bezw. 7a zweier scha.lenförmib r Teile 8 und 8a einschieben und mittels Stifte 9 oder Bol zen usw. schwenkbar befestigen lassen.
Diese beiden Teile bilden einen Führungskörper für die Brennerflamme. An jedem schalenförmi- gen Teil, der auf seiner Innenseite mit einem hitzebeständigen Überzug versehen sein kann, ist ein Hebel 10 angelenkt, der über einen Winkelhebel 11 mit einer Stange 12 in Wir kungsverbindung steht.
Die beiden schalenförmigen Teile 8 und 8a sind, wie Fig, \2 zeigt, derart ausgebildet und ,angeordnet, dass sie einen geschlossenen, aL,aoh der Verbrennungskammer 3 hin aus mündenden Hohlraum umschliessen und diass die freien Enden durch Betätigung,der Stan gen 12 auf die Achse des Führungskörpers zu oder von dieser weg verschiebbar sind,
so dass sich das umschlossene Volumen je nach Bedarf verkleinern oder vergrössern und den verschiedensten Betriebszuständen des Bren ners anpassen lässt. Diese Volumenänderun gen lassen sich, wie Versuche ergeben haben, so mit den Belastungsänderungen in Verbin dung bringen, dass die Brennerflamme stets den vollen Hohlraum des Führungskörpers einnimmt und tote Hohlräume nicht entstehen können. Dieser Führungskörper ermöglicht daher bei allen Betriebszuständen eine ruhig brennende Flamme und die Verhinderung eines Abreissens oder Flackerns derselben.
Zwischen dem Führungskörper 8, 8a und der Kammer 2 ist ein Hohlraum 13 vorhan den, durch welchen sich ein Kühlmittelstram, beispielsweise ein Kühlluftstrom, hindurch leiten lässt und der zur Kühlung der Aussen fläche des Führungskörpers verwendbar ist, so dass die Betriebstemperatur des letzteren herabgesetzt und dessen Lebensdauer verlän gert werden kann. Die schalenförmigen Teile können aber auch, wie aus Fig. 4 ersichtlich ist, als Hohlkörper mit einem Hohlraum 14 ausgebildet sein, welcher Hohlraum mit einem Einfloss 15 und einem nicht gezeich neten Ausfluss ausgestattet ist und durch welchen sich ein Kühlmittelstrom leiten lässt.
Mittels nachgiebiger Führungsmittel lassen sich diese Kühlkammern 14 der beiden scha lenförmigen Teile miteinander in Verbindung bringen, so dass nur ein Zirkulationssystem erforderlich wird.
Beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 5 ist der Brenner 1 direkt mit der Verbrennungs kammer 3 verbunden. Der Führungskörper 8, 8a ist in die Verbrennungskammer 3 einge setzt und am Brenner 1 anmontiert. Es lassen sich somit auch Führungskörper für die Bren nerflamme bei solchen Verbrennungsanlagen verwenden, bei welchen aus räumlichen Grün den der Anbau des Brenners direkt an die Verbrennungskammer notwendig ist.
Das Ausführungsbeispiel gemäss Fig. 6 unterscheidet sich von demjenigen nach Fig.1 oder 5 darin, dass der Führungskörper für die Brennerflamme aus zwei schalenförmigen Teilen 16 und 16a gebildet ist, die einen ko nischen Hohlraum umschliessen. Jeder Teil ist finit einem T-förmigen Führungs- und Halteglied 17 ausgestattet, das in einem pas senden Schlitz 18 einer Tragplatte 19 ver schiebbar sitzt. Die Tragplatte 19 selbst ist am Brenner befestigt und trägt ausserdem noch einen Aussenmantel 20, an den die nicht gezeichnete Verbrennungskammer anschliesst.
Mittels der Hebel 10 lassen sich die beiden Teile 16 und 16a aufeinander zu oder von einander weg bewegen, wobei der Teil 16a derart ausgebildet ist, dass die beiden Teile des Führungskörpers auch dann noch einen vollständig umhüllten Hohlrauen bilden, wenn sie am weitesten voneinander entfernt stehen. Dies ist auch bei den früher beschrie benen Ausführungsbeispielen der Fall.
Wie Fig. 9 zeigt, kann der Führungs raum auch von einer grösseren Anzahl scha lenförmiger Teile 21 gebildet sein, die dach ziegelartig einander überlappen. Durch ra diale Verschiebung der einzelnen Teile auf die Achse des Führungskörpers zu oder von dieser weg lässt sich der Hohlraum des Füh- rungshörpers verkleinern bezw. vergrössern und an die jeweiligen Betriebszustände des Brenners anpassen.
Die Teile der beschriebenen Vorrichtun gen sind so gebaut und angeordnet, dass sie leicht einzeln entfernt oder ersetzt werden können. Die schalenförmigen Teile können auch anders ausgebildet sein als bei den -ver schiedenen dargestellten Ausführungsbeispie- len;
insbesondere lassen sie sich derart for men, @dass sie den verschiedenen vorkommen den Flammenformen anpassen und .auch den Formen der Verbrennungska=mmern entspre chen, Alle schalenrförmigen Teile stehen mitein ander in bekannter Weise .derart in Wir- kungsverbindung, dass sie gleichzeitig die selbe Bewegung ausführen,
das heisst eine Schwenkbewegieg um die Aufhängeachsen (Fig., 1 und: 5) oder eine Verschiebung (Fig.. 6) ohne Veränderung der Stollunig in bezug auf die Achse des Führungskörpers vollziehen, so dass die letztere stets unver ändert in die Verlängerung der Brennerachse fällt.
Diese Bewegungen der schalenförmigen Teile lassen sich mit bekannten Mitteln be werkstelligen, also mit mechanischen, elektri schen oder hydraulischen Mitteln.
Die beschriebene Vorrichtung lässt sich bei allen Brennertypen verwenden, welche für gasförmige, flüssige oder feste (staub oder pulverförmige) Brennstoffe gebaut sind und bei welchen eine Anpassung an die ver schiedensten Betriebszustände verlangt wer den russ.