DD159018A3

DD159018A3 - Brenner fuer fluessige brennstoffe

Info

Publication number: DD159018A3
Application number: DD22914481A
Authority: DD
Inventors: Werner Penske; Dieter Pniok; Frank Schattenberg; Hans Gundlach
Original assignee: Werner Penske; Dieter Pniok; Frank Schattenberg; Hans Gundlach
Priority date: 1981-04-10
Filing date: 1981-04-10
Publication date: 1983-02-16
Also published as: YU42262B; YU77482A; BG42624A1; PL128939B1; HU185705B; DE3210456C2; PL235906A1; CS254102B1; DE3210456A1

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Brennerkopf fuer mit fluessigem Brennstoff betriebene Brenner mit Zerstaeuberduese. Netzspannungsabhaengige schwankende Brennluftdruecke und kaminbedingt wechselnde Brennraumdruecke sollen zur Erzielung einer stabilen, russfreien und wirtschaftlich vertretbaren Verbrennung keinen Einfluss haben. Diese Aufgabe wird erfindungsgemaess geloest, indem zwischen einer Mischeinrichtung und einem Gehaeuse ein radialer Ringspalt ausgebildet ist und die Schlitze der Mischeinrichtung direkt mit dem Ringspalt in Verbindung stehen. Die Stirnflaeche der Mischeinrichtung wird bis zu ihrem Innendurchmesser durch das Gehaeuse ueberdeckt.

Description

Brenner für flüssige Brennstoffe

Die Erfindung betrifft einen Brennerkopf für mit flüssigem Brennstoff betriebene Brenner mit Zerstäuberdüse» Diese Brenner sind geeignet für den Einsatz unter -wechselnden Betriebsbedingungen» wie schwankende Netzspannungen, Umgebungstemperaturen und Kaminwiderstände·

Charakter JStJk₁ der ^ bekannten technischen^ Lp sun ge n

Es sind zahlreiche Brenner für flüssige Brennstoffe bekannt, die den Brennstoff mittels Zerstäuberdüse in einen Brennraum sprühen und mit Brennluft über einen Brennerkopf vermischen. Der Brennerkopf dosiert die Brennluftmenge und gibt dieser definierte Strömungsrichtungen und -geschwindigkeitec· So erfolgt in der DT-OS 25 54 263 die Aufteilung- der Brennluftmenge in Primär- und Sekundärluft, wobei letztgenannte in Form von drallerzeugender dünner Luftschichten in die !Flamme gelangt. Dabei kann die Sekundärluft in zwei oder mehreren axialen Abständen von der Düse der Flamme zugeführt werden. Dieser Brennerkopf ist für annähernd konstante Betriebsbedingungen ausgele-gt und geeignet, Häufig ging man auchj wie in der DT-OS 23 46 960 dargestellt_s dazu.über, Segeleinrichtungen für die Primär- und Sekundärluft, menge vorzusehen, um damit die Brenner universeller an den jeweiligen Kessel bzvj· Kamin anpaßbar zu gestalten»

229UA 5

In der DT-OS. 22 48 484· ist ein Brennerkopf mit einer Misch einrichtung mit am,Umfang tangential zu ihrer Achse angeordneten Schlitzen für die Sekundärluft dargestellt.

Die Erfindung set-zt sich zum Ziel, einen Brenner der genannten Art für netzspannungsabhängig schwankende Brennluftdrücke und kaminbedingt -wechselnde Brennraumdrücke unter Bei behaltung einer stabilen} rußfreien und wirtschaftlich vertretbaren Verbrennung ohne Regeleinrichtung für die Brennluft zu erstellen·

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst, indem zwischen Mischeinrichtung und Gehäuse ein radialer Bingspalt ausgebildet ist und die Schlitze der Mischeinrichtung direkt mit dem Bingspalt in Verbindung stehen. Die Stirnfläche der Mischeinrichtung wird bis zu ihrem Innendurchmesser durch das Gehäuse überdeckt. Hierdurch wird eine bessere Durchmischung und stabile Flamme über ein breites Kraftstoff-Brennluftverhältnis er sielt. Die für die Verbrennung ausschlaggebende Sekundärluft erhält durch die Schlitze in Verbindung mit dem Bingspalt ein stark gerichtetes und von der Brennluftmenge relativ unabhängiges Strömungsbild mit ausreichendem Drall und bedingt durch den Singspalt besseren Durchmischungseigen- ' schäften. Die optimalen Verbrennungswerte bei gegebenem Kessel und Kamin werden bei dem Brennerkopf nach DT-OS 25 54 263 durch Justieren der Verbrennungsluftdüsen erreicht. Die Flamme wird jedoch instabil, wenn es infolge äußerer Bedingungen zu größeren Schwankungen des Brennluftdurchsatzes kommt, denn das Strömungsbild im Bereich der Flammenwurzel und der Flamme ist stark abhängig vom Brennluftdurchsatz. Der in der DT-OS 2 248 484 gezeigte Brennerkopf ermöglicht

229U4 b

auf Grund seines gleichmäßigen Strömungs- und Flaminenbildes im Nennbereich des Brennluftdurchsatzes und darüber eine stabilere Verbrennung als die in der DT-OS 2 554- 263 dargestellte Lösung♦ Die Erweiterung des Nennbereiches zu nahstöchiometrischen Brennstoffdurchsätzen ist auch bei dieser Lösung nicht vertretbar, da es durch unzureichende Strömungsgeschwindigkeiten zu einer schlechten Durchmischung und damit zur Rußbildung kommt. Justiereinrichtungen, wie in der DT-OS 23^6 960 dargestellt, ermöglichen die Anpassung des Brenners an die gegebenen gebläse- und brennraumseitigen Druckveshältnisse und gewährleisten damit den Betrieb in einem wirtschaftlich stöchiometrischen Verhältnis. E¹Ur häufig bzw. plötzlich wechselnde Bedingungen sind diese jedoch ungeeignet, weil eine ständige manuelle Anpassung erforderlich wäre· Außerdem ist ihre Realisierung aufwendig und es besteht die Gefahr des Versteliens·

Brfindungsgemäß erfolgt die Zuführung eines Teils der Sekundärluft in den Brennraum über eine mit tangentialen Schlitzen versehene Mischeinrichtung, die der Brennluft im ITennbereich und darüber ausreichenden Drall verleiht und eine stabile, zylinderförmige und rotierende Flammenwurzel erzeugt» Der Teil der Sekundärluft_s der über den Ringspalt bei den genannten Betriebszuständen in den Brennraum gelangt, versorgt die Flammeηwurzel gleichmäßig über ihren Umfang mit Brennluft. In diesem Bereich spielt die ringförmig zugeführte Sekundärluft zur vollständigen Durchmischung von Brennstoff und Brennluft nur eine untergeordnete Rolle.

Im nahstöchiometrischen Bereich wird der durch die Schlitze erzeugte Drall so gering₉ daß eine vollständige Durchmischung des Brennstoffes mit der rotierenden Sekundärluft nicht erreicht werden kann« Jedoch der durch den Ringspalt senkrecht auf die Achse gerichtete Teil der Sekundärluft dringt in Form eines geschlossenen, ringförmigen Films in die äußeren Schichten der Flammenwurzel ein und gewährleistet damit die vollständige Reaktion des Brennstoffes mit; der Brennluft;-· ν

Durch den erfindungsgemaßen Brennkopf kann bei Brennern eine starke Schwankung im Brennluft-Brennstoffverhältnis abgefangen und auf Hegel- und Justiereinrichtungen verzichtet werden·

Ausführengsbeispigl

In der Zeichnung ist ein Ausfuhrungsbeispiel des erfindungsgemäßen Brennkopfes dargestellt.

Zwischen dem Gehäuse 1 und der Mischeinrichtung 2 wird durch Distanzelemente 3 ein Singspalt 4- gebildet. Die Mischeinrichtung 2 besitzt tangential zu ihrer Mittelachse angeordnete Schlitze 5j die mit dem Singspalt 4 in Verbindung stehen» Die Breite der Stirnfläche 6 der Mischeinrichtung 2 bestimmt die radiale Ausdehnung des Singspaltes 4. Die Singspaltbreite beträgt 1/8 - 1/12^seiner radialen Ausdehnung.

Claims

findungsansprüche

1. Brenner für flüssige Brennstoffe mit Zerstäuberdüse zur Erzeugung eines Brennstoffnebeis und einer die Zerstäuberdüse umgebende,, mit Schlitzen versehene'Mischeinrichtung» die schlitzseitig mit einem Gehäuse verbunden ist und die die Brennluft mit dem Brennstoffnebel vermischt, .dadurch SS^SBägeicnnet, daß die Mischeinrichtung (2) und das Gehäuse (1) einen ebenen Singspalt (4·) bilden₅ die Schlitze (5) der Mischeinrichtung (2) in den Bingspalt (4) münden und die Stirnfläche (6) der Mischeinrichtung (2) durch das Gehäuse (1) überdeckt wird.

2„ Brenner nach Punkt 1 d ad ure h_geke η η ze i c rme t_, daß die Distanzelemente (3) die Querschnittsfläche des Hing-· spaltes (4) nur unwesentlich verringern.

3. Brenner nach Punkt 1 dadurc^gekennzeichnet, daß der Hing-, spalt (4) senkrecht zur Brennerachse steht.

Hierzu 1 Seils Zeichnungen.