CH687642A5 - Brenner. - Google Patents

Description

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Beschreibung

Die Erfindung betrifft einen Brenner, insbesondere für flüssige Brennstoffe, mit einem rückwärtig durch eine Blende mit zentraler Blendenöffnung begrenzten Brennraum, der mit Brennstoff und Luft in Form von über eine zentrale Blendenöffnung zugeführter Primärluft und Sekundärluft beaufschlagbar ist.

Bei den bekannten Brenner dieser Art (Technische Rundschau Sulzer 2/1990, S. 33) befinden sich die in radialer Richtung gestaffelten Zugänge für Primärluft und Sekundärluft praktisch in einer Ebene, die von einer stromabwärts hiervon endenden Brennstofflanze durchsetzt wird. Bei dieser bekannten Anordnung wird demnach die gesamte Verbrennungsluft mit dem aus der Brennstofflanze austretenden Brennstoff vermischt und in der Mischzone aufgeheizt. Dies kann zu einer unzureichenden Vergasung führen. Zudem sind hier infolge der Zuführung der gesamten Verbrennungsluft im Bereich einer Radialebene entlang des Ausbrandweges hohe Wärmestromdichten und Flammtemperaturen zu befürchten, was zu einer relativ hohen NOx-Emission führen kann.

Hiervon ausgehend ist es daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, bei einem Brenner gat-tungsgemässer Art eine vergleichsweise geringe Schadstoffemission bei hohem, feuerungstechnischem Wirkungsgrad und russfreier Verbrennung zu gewährleisten.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass der Brennraum umfangsseitig von einem an die Blende anschliessenden Flammrohr begrenzt ist, dem der Brennstoff zusammen mit der Primärluft über die zentrale Blendenöffnung zuführbar ist, und dass die Sekundärluft über wenigstens einen stromabwärts von der Blende im Bereich der umlaufenden Flammrohrwandung angeordneten Sekundärlufteingang in das Flammrohr einmündet und dem dort sich ausbildenden Flammenstrahl beimischbar ist.

Das erfindungsgemäss eingesetzte Flammrohr unterstützt die Vergasung des Brennstoffs. Dies wird durch die intensive Vermischung des Brennstoffs mit der zusammen mit dem Brennstoff über die zentrale Blendenöffnung eingeführten Primärluft und spätere Beimischung der Sekundärluft noch verstärkt. Die gezielte Zuführung der Sekundärluft an einem bestimmten Ort im Flammrohr ergibt in vorteilhafter Weise eine Vermischung eines Teils der Verbrennungsluft mit einem Gemisch aus verbranntem bzw. teilverbranntem Brennstoff, Rauchgas und Primärluft. Zudem führt der Sekundärluftstrom zu einer Senkung der Flammentemperatur durch kleinere Wärmestromdichten entlang des Ausbrandweges sowie zu einer Kühlung des Flammrohrs, so dass bezüglich der thermischen Belastung des Flammrohrs enge Grenzen eingehalten werden können. Insgesamt lassen sich daher eine optimale Verbrennung mit einer Minimierung der Schadstoffemissionen und Russfreiheit des Abgases und damit insgesamt ein verbesserter, feuerungstechnischer Wirkungsgrad erreichen.

Vorteilhafte Ausgestaltungen und zweckmässige

Fortbildungen der übergeordneten Massnahmen sind in den abhängigen Patentansprüchen angegeben. So kann der Sekundärluftstrom zweckmässig im Bereich der umlaufenden Flammrohrwandung in gleichmässiger Verteilung auf den Umfang, vorzugsweise in Form einer ringförmigen Einmündung, in das Flammrohr einmünden. Diese Massnahmen ergeben eine gleichmässige Beaufschlagung des Flammenstrahls auf dem gesamten Umfang, wodurch örtliche Ungleichmässigkeiten in der Verbrennung, die zu erhöhter Schadstoffproduktion führen, verhindert werden.

Eine weitere zweckmässige Massnahme kann darin bestehen, dass der in das Flammrohr einmündende Sekundärluftstrom zumindest eine axiale Richtungskomponente aufweist. Hierdurch lässt sich in vorteilhafter Weise ein schlanker Flammenstrahl erreichen.

Gemäss einer weiteren, besonders zu bevorzugenden Fortbildung der übergeordneten Massnahmen beträgt der Abstand der Einmündung des Sekundärluftstroms in das Flammrohr vom blendenfernen Ende des Flammrohrs höchstens die Hälfte, vorzugsweise etwa ein Drittel, der Gesamtlänge des Flammrohrs. Hierdurch wird sichergestellt, dass vom Sekundärluftstrom keinerlei Störung der Vergasung des Brennstoffs und Ausbildung des Flammstrahls ausgeht.

Eine weitere, vorteilhafte Massnahme kann darin bestehen, dass der dem Sekundärluftstrom zugeordnete Anschlussquerschnitt insgesamt höchstens das dreifache, vorzugsweise 30% bis das Doppelte der Blendenöffnung beträgt. Innerhalb dieser Bemessungsregel lassen sich die Mengenverhältnisse von Primärluft und Sekundärluft einfach an die Verhältnisse des Einzelfalls anpassen.

Mit Vorteil kann das Flammrohr zumindest im Bereich der Sekundärlufteinmündung doppelwandig ausgebildet sein und einen von seiner inneren und äusseren Wand begrenzten Ringraum aufweisen, der mit Sekundärluft beaufschlagbar ist. Der Ringraum führt in vorteilhafter Weise zu einer guten Vergleichmässigung des Sekundärluftstroms auf den gesamten Umfang. Gleichzeitig ergibt sich hierbei automatisch die erwünschte, axiale Richtungskomponente des Sekundärluftstroms.

In manchen Fällen kann es zweckmässig sein, im Bereich der Sekundärlufteinmündung eine Leiteinrichtung, vorzugsweise in Form einer an die äussere Wand des Flammrohrs angesetzten, trichterförmig umlaufenden Manschette, vorzusehen. Hiermit lässt sich auf einfache Weise eine radiale Ablenkung des den Flammenstrahl umfassenden Sekundärluftstroms erreichen.

In weiterer Fortbildung der übergeordneten Massnahmen kann die Sekundärlufteinmündung über gleichmässig über den Umfang des Flammrohrs verteilte, vorzugsweise als axiale Bohrungen des Flammrohrs ausgebildete Kanäle mit dem Anschlussquerschnitt verbunden sein. Diese Massnahmen ergeben nicht nur eine zuverlässige Kühlung des Flammrohrs im hinteren, der Sekundärlufteinmündung vorgeordneten Bereich, sondern führen in vorteilhafter Weise auch zu einer Reduzierung der Masse des Flammrohrs. Diese Massnahmen er5

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möglichen auf einfache Weise die Versorgung des Primärluftstroms und des Sekundärluftstroms durch ein und dieselbe Luftversorgungseinrichtung.

Zweckmässig kann das Flammrohr zumindest im Bereich der Kanäle als eine gewellte Aussenkontur aufweisendes Profilrohr mit im Bereich der Wellenberge vorgesehenen Kanälen ausgebildet sein. Diese Massnahme ergibt eine besonders massearme Ausführung des Flammrohrs.

Eine weitere, besonders zu bevorzugende Ausgestaltung der übergeordneten Massnahmen kann darin bestehen, dass das Flammrohr gleichmässig am Umfang verteilte, mit den Sekundärluft-Kanälen unverschnittene Radialausnehmungen aufweist. Diese Massnahmen ermöglichen eine Rezirkulation von Rauchgasen in das Flammrohr, wodurch die Schadstoffproduktion weiter vermindert werden kann.

In weiterer, vorteilhafter Ausgestaltung der übergeordneten Massnahmen kann mehr als ein Sekundärluftstrom vorgesehen sein. Hierdurch ergeben sich besonders feine Anpassungsmöglichkeiten an die Bedürfnisse des Einzelfalls.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und zweckmässige Fortbildungen des erfindungsgemässen Brenners ergeben sich aus der nachstehenden Beschreibung einiger Ausführungsbeispiele anhand der Zeichnung in Verbindung mit den restlichen abhängigen Ansprüchen.

In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 einen Teillängsschnitt durch einen erfindungsgemässen Brenner mit zweiteiligem Flammrohr,

Fig. 2 einen Schnitt entlang der Linie II/II in Fig. 1,

Fig. 3 einen Teillängsschnitt durch einen erfindungsgemässen Brenner mit massivem Flammrohr,

Fig. 4 eine Stirnansicht der Anordnung gemäss Fig. 3,

Fig. 5 einen Teillängsschnitt durch eine Variation zu Fig. 3 und

Fig. 6 einen Teilschnitt durch einen erfindungsgemässen Brenner mit voneinander unabhängigen Luftquellen für Primärluft und Sekundärluft.

Der den Fig. 1 und 2 zugrundeliegende Brenner besitzt einen umfangsseitig von einem Flammrohr 1 und rückwärtig von einer an das Flammrohr 1 angesetzten Blende 2 begrenzten Brennraum 3. Dieser ist durch die Blende 2 von einem Stauraum 4 abgesetzt, der sich in einem das Flammrohr 1 tragenden Stützrohr 5 befindet. Der Stauraum 4 wird durch ein Gebläse 6 mit Luft beaufschlagt.

Die Blende 2 ist mit einer zentralen Blendenöffnung 7 versehen, über die ein Primärluftstrom aus dem Stauraum 4 in den Brennraum 3 einströmen kann. Zur Beaufschlagung des Brennraums 3 mit Brennstoff ist eine der Blende 2 vorgeordnete, im Stauraum 4 koaxial zur Blendenöffnung 7 angeordnete Einspritzdüse 8 vorgesehen, die durch eine etwa aus einem Öltank gespeisten Brennstoffpumpe 9 mit Brennstoff beaufschlagbar ist. Die Einspritzdüse 8 kann als Druckzerstäuberdüse ausgebildet sein, die so dimensioniert ist, dass der hiervon erzeugte Sprühkegel über die Blendenöffnung 7 in den Brennraum 3 eintreten kann, ohne auf die Blende 2 aufzutreffen.

Der Primärluftstrom und der in diesen eingesprit-ze Brennstoff werden im hinteren Bereich des Flammrohrs 1 unter gleichzeitiger Vergasung des Brennstoffs intensiv vermischt. Dieses Gemisch speist einen im vorderen Bereich des Flammrohrs 1 sich ausbildenden Flammenstrahl, dem im vorderen Bereich des Flammrohrs ein radial äusserer Sekundärluftstrom beigemischt wird. Hierzu ist im Bereich der umlaufenden Flammrohrwandung eine gleichmässig auf den Umfang verteilte Sekundärlufteinmündung 10 vorgesehen, die mit einem zusätzlich zur Blendenöffnung 7 vorgesehenen, mit Luft beaufschlagbaren Anschlussquerschnitt, hier in Form von am äusseren Umfang der Blende 2 vorgesehenen Ausnehmungen 11 kommuniziert. Die über die Sekundärlufteinmündung 10 in den Brennraum 3 eingeführte Sekundärluft wird hier demnach ebenfalls aus dem Stauraum 4 entnommen. Das Gebläse 6 ist dementsprechend so dimensioniert, dass es die gesamte, benötigte Verbrennungsluft bereitstellen kann.

Das Flammrohr 1 ist im dargestellten Beispiel auf seiner ganzen Länge doppelwandig ausgebildet und besteht aus einer die äussere Flammrohrwandung 1a bildenden Muffe, die unter Zwischenschaltung einer Dichtung 12 an das Stützrohr 5 angeflanscht ist, und einem die innere Flammrohrwandung 1b bildenden, an der Blende 2, die am Flansch der äusseren Flammrohrwandung 1a anliegt, befestigten Kragen. Der Innendurchmesser der äusseren Flammrohrwandung 1a ist grösser als der Aussen-durchmesser der koaxial angeordneten, inneren Flammrohrwandung 1b, so dass sich ein umlaufender Ringraum 13 ergibt, dessen vorderes Ende die als Ringspalt ausgebildete Sekundärlufteinmündung 10 bildet. Diese ist durch den Ringraum 13 mit dem durch die Ausnehmungen 11 gebildeten Anschlussquerschnitt verbunden. Diese können als auf einem Teilkreis mit dem mittleren Durchmesser des Ringraums 13 entsprechendem Durchmesser angeordnete Bohrungen der Blende 2 ausgebildet sein. Im dargestellten Ausführungsbeispiel sind die Ausnehmungen 11 als Randausnehmungen der Blende 2 ausgebildet. Diese liegt dementsprechend, wie am besten aus Fig. 2 erkennbar ist, lediglich mit die Randausnehmungen 11 begrenzenden, in radialer Richtung bis zur Flammrohrwandung 1b reichenden Laschen 14 am Flansch der äusseren Flammrohrwandung 1a an.

Im dargestellten Ausführungsbeispiel wird der Ringraum 13, wie oben schon erwähnt, durch die blendenseitigen Ausnehmungen 11 mit dem Stauraum 4 verbunden, in welchem Luft mit geeignetem Druck ansteht. Die Aufteilung zwischen Primärluft und Sekundärluft entspricht dementsprechend dem Flächenverhältnis der zentralen Blendenöffnung 7 und der den Sekundärluftanschluss bildenden Gesamtfläche der Ausnehmungen 11. Durch Versuche wurde folgende Bemessungsregel ermittelt: 0 < Gesamtfläche des Anschlussquerschnitts zu Fläche der zentralen Blendenöffnung 7 <= 3

Im dargestellten Beispiel verhält sich die Gesamt5

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fläche der Ausnehmungen 11 zur Fläche der zentralen Blendenöffnung 7 wie 2:1. In der Regel genügt es, innerhalb der genannten Bemessungsregel ein für den Einzelfall passendes Verhältnis auszuwählen. Es wäre aber auch denkbar, eine Einstellbarkeit vorzusehen, beispielsweise durch Veränderung der Grösse der Ausnehmungen 11 mittels eines geeigneten Schiebers etc.

Die innere Flammrohrwandung 1b ist am vorderen Ende gegenüber der äusseren Flammrohrwandung 1a verkürzt, wodurch sich im Bereich des vorderen Flammrohrendes ein stufenförmiger Absatz ergibt, der die Sekundärlufteinmündung 10 enthält, deren Ebene sich dementsprechend in einer Radialebene befindet, so dass sich eine axiale Richtung des Sekundärluftstroms ergibt. Sofern eine Ablenkung in radialer Richtung erwünscht sein sollte, kann im Bereich der Sekundärlufteinmündung 10 eine etwa durch eine an die äussere Flammrohrwandung 1a angesetzte, trichterförmig umlaufende Manschette etc. gebildete Leiteinrichtung vorgesehen sein. Die über die Sekundärlufteinmündung 10 in den Brennraum 3 eingeführte Sekundärluft soll die Gemischbildung und Rezirkulation von Verbrennungsprodukten in die Mischzone nicht verhindern und den Flammenstrahl strecken. Die Sekundärlufteinmündung 10 befindet sich dementsprechend in der vorderen Hälfte des Flammrohrs 1. Bei Versuchen wurde für den Abstand ( der Sekundärlufteinmündung 10 vom vorderen, blendenfernen Ende des Flammrohrs 1 in Bezug auf die Gesamtlänge L des Flammrohrs 1 folgende Bemessungsregel ermittelt:

(IL < = 0,5

Im dargestellten Beispiel beträgt dieses Verhältnis ein Drittel, womit in den meisten Fällen gute Ergebnisse erzielbar sind.

Die obigen Bemessungsregeln bezüglich der Flächenverhältnisse und des Abstands ( gelten auch für die nachstehend beschriebenen Anordnungen, deren grundsätzlicher Aufbau und Wirkungsweise mit der Anordnung gemäss Fig. 1 und 2 übereinstimmt. In der nachstehenden Beschreibung werden dementsprechend in erster Linie die Unterschiede beschrieben, wobei für gleiche Teile gleiche Bezugszeichen Verwendung finden.

Die Anordnung gemäss Fig. 3 und 4 bzw. 5 ermöglicht nicht nur eine Rezirkulation von Verbren-nungs- und Halbverbrennungsprodukten innerhalb des Brennraums 3, sondern auch eine Rezirkulation von Verbrennungsprodukten von ausserhalb des Flammrohrs 1 in den Brennraum 3. Hierzu sind im Bereich der Flammrohrwandung radiale Einströmöffnungen 15 vorgesehen. Diese sind stromaufwärts von der hier ebenfalls im Bereich eines inneren Absatzes der Flammrohwandung vorgesehenen Sekundärlufteinmündung 10 positioniert. Im dargestellten Beispiel befinden sich die Einströmöffnungen 15 im vorderen Bereich der hinteren Hälfte des Flammrohrs 1.

Zur Erleichterung der Herstellung der Einströmöffnungen 15 ist das Flammrohr 1 in Fig. 5 ganz und in den Fig. 3, 4 in seinem hinteren Bereich massiv ausgeführt. Der vordere, die Sekundärlufteinmündung enthaltende Bereich ist in Fig. 3, 4 doppelwandig ausgebildet, indem an den massiven, hinteren Bereich des Flammrohrs 1 die äussere und innere Flammrohrwandung 1a, 1b bildende Krägen angesetzt sind, wobei der äussere Kragen den inneren Kragen zur Bildung der die Sekundärlufteinmündung 10 enthaltenden Stufe nach vorne überragt. Der zwischen der äusseren und inneren Flammrohrwandung 1a, 1b ausgebildete Ringraum 13 erstreckt sich hier nicht über die ganze Flammrohrlänge, sondern nur über den der Sekundärlufteinmündung 10 benachbarten Bereich. Dieser Ringraum 13 wird durch den massiven Bereich des Flammrohrs 1 durchgreifende, axiale Bohrungen 16 mit Luft beaufschlagt. Die Bohrungen 16 sind, wie am besten aus Fig. 4 erkennbar ist, umfangsseitig voneinander beabstandet, so dass die radialen Einströmöffnungen 15 ohne Verschneidung mit den Bohrungen 16 zwischen diesen vorgesehen sein können.

Die Bohrungen 16 ergeben bereits eine erhebliche Reduzierung der Masse des massiven Flammrohrbereichs. Um hier eine weitere Massereduzierung zu erreichen, kann das Flammrohr 1, wie am besten aus Fig. 4 erkennbar ist, in seinem hinteren Bereich als eine gewellte Aussenkontur aufweisendes Profilrohr ausgebildet sein. Die Bohrungen 16 können dabei im Bereich der Wellenberge 17, die radialen Einströmöffnungen 15 im Bereich der Wellentäler 18 angeordnet sein, die an ihrem vorderen und hinteren Ende durch radiale Stirnwände begrenzt sind, wie in Fig. 3 gestrichelt angedeutet ist.

Selbstverständlich wäre es auch denkbar, bei der Ausführung der Fig. 3, 4 das Flammrohr 1 bis zur Sekundärlufteinmündung 10 massiv auszuführen und die Bohrungen 16 bis zu der die Sekundärlufteinmündung 10 enthaltenden Stufe oder Stirnseite des Flammrohrs 1 durchzuziehen. Auch ohne den Ringraum 13 ergäbe sich infolge der gleichmässi-gen Umfangsverteilung der Bohrungen 16 eine auf den Umfang des Flammrohrs 1 gleichmässig verteilte Sekundärluftströmung. Der der Sekundärlufteinmündung 10 vorgeordnete Ringraum 13, in den die Bohrungen 16 einmünden, ergibt jedoch trotz der umfangsseitigen Distanz der Bohrungen 16 eine weitestgehende, umfangsseitige Vergleichmässi-gung, so dass eine umfangsseitig geschlossene, glockenförmige Sekundärluftströmung erreicht wird.

In Fig. 3 ist im Bereich der hier in einer Radialebene sich befindenden Sekundärlufteinmündung 10 eine Leiteinrichtung 19 zur Bewerkstelligung einer radialen Ablenkung der in axialer Richtung aus der Sekundärlufteinmündung 10 austretenden Sekundärluft vorgesehen. Die Leiteinrichtung 19 ist als an die äussere Flammrohrwandung 1a angesetzte, trichterförmig umlaufende Manschette ausgebildet. Der Trichterwinkel beträgt im dargestellten Beispiel 30°. Im Einzelfall können auch andere Trichterwinkel im Bereich von 0° bis 180° vorgesehen sein.

Der hintere, massive Bereich des Flammrohrs 1 ist an das Stützrohr 5 angeflanscht. Die am Flansch des Stützrohrs 1 unter Zwischenschaltung des Dichtrings 12 anliegende Blende 2 und der zwischengeschaltete Dichtring 12 sind mit mit den

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flammrohrseitigen Bohrungen 16 fluchtenden Bohrungen 20 versehen. Auch hier wird dementsprechend die Sekundärluft wie die Primärluft aus dem Stauraum 4 entnommen. Die Gesamtquerschnittsfläche der Bohrungen 20 ergibt dabei den der Sekundärluft zugeordneten Anschlussquerschnitt, für den, wie schon erwähnt, die im Zusammenhang mit den Fig. 1 und 2 angegebene Bemessungsregel gilt. Dasselbe gilt für den Abstand 1 bezüglich der Gesamtflammrohrlänge L.

Eine noch weiter vereinfachte Ausführung liegt der Fig. 5 zugrunde. Bei der Ausführung gemäss Fig. 5 sind zur Einführung der Sekundärluft in den Brennraum 3 vom Flammrohr 1 separate Rohre 16a vorgesehen. Deren vorderes Ende bildet hier die Sekundärlufteinmündung 10, die sich dementsprechend aus mehreren, auf einem Teilkreis angeordneten Teilquerschnitten zusammensetzt. Die Länge der Rohre 16a ergibt sich aus obiger Bemessungsregel für die Sekundärlufteinmündung. Die Rohre 16a sind an die Blende 2 angesetzt und ragen freitragend in den Brennraum 3 hinein. Das Flammrohr 1 kann hier eine besonders einfache, einschalige Konfiguration aufweisen, so dass hinsichtlich der Herstellung und Positionierung der Radialbohrungen 15 grosse Freizügigkeit besteht. Die Blende 2 ist mit den Rohren 16a zugeordneten Bohrungen 20 versehen, in die die Rohre 16a eingesetzt sein können. Die Bohrungen 20 befinden sich hier radial innerhalb des einfachen Flammrohrs 1. Die Rohre 16a können aus Keramik und/oder Stahl etc. bestehen.

Bei der Ausführung gemäss Fig. 1 und 2 bzw. Fig. 3 und 4 werden die Primärluft und die Sekundärluft über zugeordnete Blendenausnehmungen in Form der zentralen Blendenöffnung 7 bzw. der radial äusseren Randausnehmungen 11 bzw. Bohrungen 20 aus dem der Blende 2 vorgeordneten Stauraum 4 entnommen, so dass insgesamt lediglich eine Einrichtung zur Bereitstellung der Verbrennungsluft benötigt wird. Es wäre aber auch denkbar, für die Primärluft und die Sekundärluft unterschiedliche Luftquellen vorzusehen, wodurch auch eine gewisse Variation im Druckbereich möglich ist. Eine Ausführung dieser Art liegt der Fig. 6 zugrunde. Der grundsätzliche Aufbau dieser Anordnung entspricht wiederum den oben beschriebenen Anordnungen, so dass nachstehend im wesentlichen auf die abhängigen Ansprüche eingegangen wird, wobei für einandern entsprechende Teile wiederum gleiche Bezugszeichen Verwendung finden.

Bei der Ausführung gemäss Fig. 6 ist das Flammrohr 1, wie bei der Ausführung gemäss Fig. 1, auf seiner ganzen Länge doppelwandig ausgebildet. Die hier als Muffe ausgebildete, innere Flammrohrwandung 1b ist dabei an das Stützrohr 5 angeflanscht und rückwärtig unter Zwischenschaltung des Dichtrings 12 durch die Blende 2 begrenzt. Die äussere Flammrohrwandung 1a wird durch eine die die innere Flammrohrwandung 1b bildende Muffe mit Abstand umfassende Überwurfmuffe gebildet, die an einem das Stützrohr 5 mit Abstand umgreifenden Überwurfmantel 5a befestigt ist. Die äussere Flammrohrwandung 1a ragt zur Bildung der die Sekundärlufteinmündung 10 enthaltenden Stufe nach vorne über die innere Flammrohrwandung 1b hinaus. Die Flammrohrwandungen 1a, 1b sind koaxial zueinander angeordnet, so dass sich ein auf dem ganzen Umfang dieselbe lichte Weite aufweisender Ringraum 13 ergibt, der sich bis zum hinteren Ende des Flammrohrs 1 erstreckt und dessen vorderes Ende die Sekundärlufteinmündung 10 bildet. Diese kann mittels einer durch eine trichterförmige Manschette gebildeten Leiteinrichtung der im Zusammenhang mit der Fig. 3 beschriebenen Art abgeschirmt sein.

Der Ringraum 13 geht im hinteren Flammrohrbereich in Form einer radialen Erweiterung 20 in den Ringraum 21 zwischen dem Stützrohr 5 und dem diesem zugeordneten Überwurfmantel 5a über. Der Ringraum 21 ist mit einem Anschlussschacht 22 versehen, an den ein Gebläse 23 angeschlossen ist. Der Querschnitt des Anschlussschachts 22 stellt hier den dem Sekundärluftstrom zugeordneten Anschlussquerschnitt dar, dessen Fläche im Verhältnis zur Fläche der Blendenöffnung 7 gemäss der im Zusammenhang mit dem ersten Beispiel angegebenen Bemessungsregel dimensioniert ist. Das Gebläse 23 ist unabhängig von dem dem Stauraum 4 zugeordneten Gebläse 6 betreibbar, was eine Durchsatzvariation innerhalb weiter Grenzen ermöglicht. Ausserdem ergeben sich hier auch vergleichsweise kleine Gebläsebaugrössen, was sich vorteilhaft auf die Vermeidung von Verlusten auswirkt.

Selbstverständlich wäre es möglich, auch bei der vorliegenden Ausführung vom Stauraum 4 über entsprechende Ausnehmungen der Blende 2 einen weiteren Sekundärluftstrom abzuzweigen. In einem derartigen Fall ergäben sich dann mehrere Sekundärluftströme bzw. ein Sekundärluftstrom und ein Tertiärluftstrom, die in axialer Staffelung in das Flammrohr 1 einmünden könnten. Die im Zusammenhang mit dem ersten Beispiel angegebene Bemessungsregel würde dabei für die Gesamt-An-schlussquerschnitte gelten. Eine praktische Ausführung Hesse sich einfach durch eine Kombination von oben beschriebenen Beispielen erreichen.

Claims (21)

Patentansprüche

1. Brenner, insbesondere für flüssige Brennstoffe, mit einem rückwärtig durch eine mit einer zentralen Öffnung (7) versehene Blende (2) begrenzten Brennraum (3), der mit Brennstoff und Luft in Form von über eine zentrale Blendenöffnung (7) zugeführter Primärluft und Sekundärluft beaufschlagbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Brennraum (3) umfangsseitig von einem an die Blende (2) anschliessenden Flammrohr (1) begrenzt ist, dem der Brennstoff zusammen mit der Primärluft über die zentrale Blendenöffnung (7) zuführbar ist, und dass die Sekundärluft über wenigstens einen stromabwärts von der Blende (2) im Bereich der umlaufenden Flammrohrwandung angeordneten Sekundärlufteingang (10) in das Flammrohr (1) einmündet und dem dort sich ausbildenden Flammenstrahl beimischbar ist.

2. Brenner nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Sekundärluftstrom im Bereich der umlaufenden Wandung des Flammrohrs (1) in

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gleichmässiger Verteilung auf den Umfang des Flammrohrs (1) in dieses einmündet.

3. Brenner nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine ringförmig umlaufende Sekundärlufteinmündung (10) vorgesehen ist.

4. Brenner nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der in das Flammrohr (1) einmündende Sekundärluftstrom zumindest eine axiale Richtungskomponente und vorzugsweise eine radiale Richtungskomponente aufweist.

5. Brenner nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand der Sekundärlufteinmündung (10) in das Flammrohr (1) vom blendenfernen Ende des Flammrohrs (1) höchstens die Hälfte, vorzugsweise ein Drittel, der Gesamtlänge des Flammrohrs (1) beträgt.

6. Brenner nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der dem Sekundärluftstrom zugeordnete Anschlussquerschnitt (11, 20; 22) insgesamt höchstens das dreifache, vorzugsweise 30% bis das Doppelte der Blendenöffnung (7) beträgt.

7. Brenner nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Flammrohr (1) im Bereich der Sekundärlufteinmündung (10) stufenförmig abgesetzt ist.

8. Brenner nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Flammrohr (1) zumindest im Bereich der Sekundärlufteinmündung (10) doppelwandig ausgebildet ist und einen von seiner äusseren und inneren Wand (1a, 1b) begrenzten Ringraum (13) aufweist, der mit Sekundärluft beaufschlagbar ist und dessen vorderes Ende die Sekundärlufteinmündung (10) bildet.

9. Brenner nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im Bereich der Sekundärlufteinmündung (10) eine Leiteinrichtung (19), vorzugsweise in Form einer an die äussere Flammrohrwand (1a) angesetzten, trichterförmig umlaufenden Manschette, vorgesehen ist.

10. Brenner nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Sekundärlufteinmündung (10) über vorzugsweise gleich-mässig über den Umfang der Sekundärlufteinmündung (10) verteilte Kanäle (16) mit dem zugeordneten Anschlussquerschnitt (20) verbunden ist.

11. Brenner nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass als axiale Bohrungen (16) des Flammrohrs (1) ausgebildete Kanäle vorgesehen sind.

12. Brenner nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass als an die Blende (2) angesetzte Rohre (16a) ausgebildete Kanäle vorgesehen sind.

13. Brenner nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die an das Flammrohr (1) angesetzte Blende (2) den der Sekundärluft zugeordneten Anschlussquerschnitt zumindest teilweise bildende Ausnehmungen (11; 20) enthält.

14. Brenner nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Element des Flammrohrs (1) im Bereich der

Blende (2) an ein Stützrohr (5) angeflanscht ist, das eine der Blendenöffnung (7) vorgeordnete, an eine Brennstoffpumpe (9) angeschlossene, vorzugsweise als Zerstäuberdüse ausgebildete Düse (8) umfasst.

15. Brenner nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Innenraum des Stützrohrs (5) als mit Luft beaufschlagbarer, der Blendenöffnung (7) vorgeordneter Stauraum (4) ausgebildet ist.

16. Brenner nach einem der vorhergehenden Ansprüche 10 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass das Flammrohr (1) zumindest im Bereich der Kanäle (16) als eine gewellte Aussenkontur aufweisendes Profilrohr ausgebildet ist und dass die die Kanäle (16) bildenden Bohrungen im Bereich der Wellenberge (17) vorgesehen sind.

17. Brenner nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Flammrohr (1) vorzugsweise gleichmässig am Umfang verteilte Radialausnehmungen (15) aufweist.

18. Brenner nach den Ansprüchen 16 und 17, dadurch gekennzeichnet, dass die mit den Kanälen (16) unverschnittenen Radialausnehmungen (15) im Bereich der Wellentäler (18) vorgesehen sind.

19. Brenner nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Teil des der Sekundärluft zugeordneten Anschlussquerschnitts über eine von der die Blendenöffnung (7) mit Luft beaufschlagenden Luftquelle (6) separate Luftquelle (23) mit Luft beaufschlagbar ist.

20. Brenner nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass der Primärluft und der Sekundärluft voneinander separate Luftversorgungseinrichtungen (6 bzw. 23) zugeordnet sind.

21. Brenner nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mehr als ein Sekundärluftstrom mit jeweils zugeordneter Sekundärlufteinmündung (10) vorgesehen sind.

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