DE102014205198A1 - Brenner und Vorrichtung zur thermischen Nachverbrennung von Abluft - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Brenner zur thermischen Nachbehandlung von Abluft eines Abluftstromes, umfassend eine Brennstoffdüse und einen im Innern eine Vormischkammer ausbildenden Brennerkonus. Der Brenner weist in einem stromaufwärtigen Fußabschnitt auf axialer Höhe oder axial stromaufwärts eines Brennstoffdüsenendes wenigstens eine Mündung wenigstens einer aus dem den Brenner umgebenden Raum in das die Vormischkammer ausbildende Konusinnere führende Durchführung auf, durch welche Luft aus einem den Brenner umgebenden Raum mit einer axialen oder überwiegend axialen Strömungsrichtung, d. h. einer gegenüber der Radialkomponente größeren axialen Strömungskomponente, in die Vormischkammer eintritt und/oder eintreten kann. Ebenfalls betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zur Nachverbrennung von Abluft mit einem in einen Abluftstrom von zu behandelnder Abluft mit zumindest einem Brennerkonus hineinragendem Brenner.

Description

• Die Erfindung betrifft einen Brenner und eine Vorrichtung zur thermischen Nachverbrennung von Abluft gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1 bzw. 16.
• Durch einen Prospekt „CleanAir-Abluftreinigungssysteme“ der Fa. KBA-MetalPrint aus 03/2008 ist mit der „Thermische Abluftreinigung TNV“ eine Vorrichtung zur thermischen Nachverbrennung von Abluft mit einem Brenner bekannt, dessen Brennerkonus sich in Axialrichtung des Brenners zur stromabwärtigen Konusöffnung trichterförmig öffnet. Der Brenner ist mit zumindest dem Brennerkonus in einem einer Brennkammer vorgeordneten Raum angeordnet und von zu behandelnder Abluft umgeben. Im dem Brenner vorgeordneten Abgasstrom ist ein mit dem Reingasstrom Wärmeenergie austauschender Rohrbündelwärmetauscher vorgesehen.
• Die DE 37 38 141 A1 offenbart einen Brenner, dessen Brennerkonus ein Brennstoff Düsenrohr umgreift. Der Konus weist in seinem sich kegelstumpfmantelförmig öffnenden Wandungsabschnitt Durchtrittsöffnungen auf, durch welche Abgas aus einem das Abgas führenden und den Konus umgebenden Kanal in das Konusinnere strömen kann. Parallel hierzu strömt Abgas durch einen zwischen Brennkammerblende und Konus gebildeten Ringspalt in die Brennkammer hinein. Um eine aus einer Überhitzung resultierende Beschädigung zu vermeiden, ist der Brennerkonus aus sog. Ingenieurskeramik, insbesondere aus Silizium infiltriertes Siliziumcarbit ausgeführt.
• In der DE 196 54 009 A1 ist ein Konusbrenner mit einem Brennerkonus aus zwei kegelschalenförmigen Teilkörpern offenbart, welche an ihren in Umfangsrichtung betrachteten Endabschnitten radial zueinander versetzt sind und hierdurch tangentiale Eintrittsöffnungen für Verbrennungsluft bilden. Im Bereich des zylindrischen Anfangsteils des Konus wird über eine Düse bevorzugt flüssiger Brennstoff in den Konusinnenraum zerstäubt. Im Bereich der tangentialen Eintrittsöffnungen wird durch radial nach Innen weisende Öffnungen in der Teilkörperwandung zusätzlich bevorzugt gasförmiger Brennstoff in die tangential einströmende Verbrennungsluft eingedüst. Die Verdampfung des durch die Düse eingespritzen flüssigen Brennstoffs innerhalb der Vormischkammer kann dadurch unterstützt werden, dass die zugeführte Verbrennungsluft vorgeheizt oder mit rückgeführtem Abgas angereichert wird.
• Die DE 41 13 681 A1 und die DE 195 45 310 A1 offenbaren zur DE 196 54 009 A1 vergleichbare Brennerausführung, wobei das radiale Eindüsen in die tangentialen Eintrittsöffnungen bei der DE 41 13 681 A1 jedoch über radial gerichtete Öffnungen in parallel zu den Eintrittsöffnungen verlaufenden Zuleitungskanälen erfolgt. Auch hierbei kann für Gasturbogruppen oder atmosphärische Feuerungsanlagen eine Rückführung eines Teils des Abgases in die zugeführte Frischluft zur Bildung der Verbrennungsluft von Vorteil sein kann. In der DE 196 54 009 A1 sind zur Bildung des Brennerkonus vier kegelschalenförmigen Teilkörper vorgesehen.
• Auch die DE 195 45 309 A1 offenbart einen beispielsweise bei einer Gasturbogruppe einzusetzenden Vormischbrenner mit zwei kegelschalenförmigen Teilkörpern, welche zwischen sich schlitzartige tangentiale Eintrittsöffnungen für den Eintritt von in einem Verdichter erzeugte verdichtete Verbrennungsluft ausbilden. Im Bereich der tangentialen Eintrittsschlitze wird gasförmiger Brennstoff eingedüst. Wenn bei Teillast der Betrieb allein durch Eindüsen im Bereich der Schlitze nicht gewährleistet ist, wird zusätzlich Brennstoff über eine Düse über eine Lanze im Bereich der Rückströmzone eingedüst, wodurch eine Pulsation zwischen Volllast- und Teillastbetrieb vermieden wird. In einem Hohlraum zwischen dem die Lanze begrenzenden Lanzenrohr und dem koaxial in diesem angeordneten Brennstoffrohr strömt Verbrennungsluft zum im Bereich der Rückströmzone mündenden Lanzenkopf.
• Durch die CH 684 962 A5 ist ein Brenner zum Betrieb einer Brennkraftmaschine, einer Brennkammer einer Gasturbogruppe oder einer Feuerungsanlage mit einem ebenfalls durch Teilkegelkörper gebildeten Brennerkonus offenbart, wobei Brennstoff im Bereich der tangentialen Eintrittsschlitze eingedüst wird. Bei Bedarf ist zusätzlich zur tangentialen Einleitung axiale Verbrennungsluft allenfalls stromabwärts der Zündungselektroden in den Kegelhohlraum einzuleiten.
• Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Brenner und Vorrichtung zur thermischen Nachverbrennung von Abluft zu schaffen.
• Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruches 1 bzw. 16 gelöst.
• Die mit der Erfindung erzielbaren Vorteile bestehen insbesondere darin, dass eine Nachverbrennung von Abluft möglich ist, welche besonders effektiv und energieeffizient arbeitet und dennoch hohe Standards im Hinblick auf die Schadstoffrestmengen erfüllt.
• Zur hohen Effizient trägt beispielsweise ein Vorheizen der nachzuverbrennenden Abluft auf z. B. Temperaturen > 500 °C und/oder eine für die Vermischung der zu reinigenden Abluft mit den Brenngasen günstige Strömungsführung der Abluft- und/oder Brennstoffströme bei.
• Von besonderem Vorteil für die Ausführung einer Nachverbrennungsvorrichtung ist daher z. B. ein Vorheizen der zu reinigenden Abluft in Verbindung, bevorzugt in Verbindung mit einem spezifisch hierfür ausgebildeten Brenner.
• Beispielsweise wird durch eine spezielle Luftführung im Brenner bzw. Brennerkonus ein Überhitzen und Schädigen der Brennerwandung verhindert, ohne dass hierbei die Vermischung und damit die Effektivität der Nachverbrennung beeinträchtigt wird. Durch einen tangentialen Lufteintritt und/oder fußgrundseitig konusmantelnah überwiegend axial eintretenden Lufteintritt und/oder eine spezielle tatsächliche oder wirksame Konizität, beispielsweise in einem Bereich für den Öffnungswinkel innerhalb des Winkelbereichs von z. B. 10° bis 30°, insbesondere 14° bis 24°, bzw. einem Bereich für die Neigung der Konuswand des wirksamen inneren bzw. tatsächlichen Konus innerhalb des Winkelbereichs von z. B. 5° bis 15°, insbesondere 7° bis 12° wird ein Zuluftpolster an der Brennerkonusinnenwand erzeugt und/oder erhalten, sodass die Flamme in einem hierdurch ausgebildeten „Luftkorb“ gebildet wird.
• Von besonderem Vorteil für die Ausbildung einer – z. B. die Flamme trotz ggf. zusätzlicher radialen Lufteintrittes stabilisierenden – Drallströmung kann eine Ausführung des Brennerkonus mit tangentialen Lufteintriffsöffungen sein. Bevorzugt können diese durch Ausbildung des Brennerkonusmantels mit radiärsymmetrisch fächerartiger Anordnung mehrerer, z. B. vier, Wandabschnitte einer ein- oder bevorzugt mehrteilig ausgeführten Wandung gebildet sein.
• Die Ausbildung des die Wandung vor zu hohen Temperaturen schützenden Luftkorbes kann vorteilhaft durch radiale Lufteintrittsöffnungen in der Wandung und/oder insbesondere durch einen Lufteintritt vom Fußgrund her und/oder durch die Konusform resultieren oder zumindest gefördert sein.
• In einer vorteilhaften Ausführung mit einem vom Fußgrund her an der Wandung entlang gerichteten Zuluftstrom, d. h. eine den Luftkorb bildende ringförmige Mantelströmung kann dieser in einer vorteilhaften Weiterbildung zwischen dem fußseitigen Stirnende des Konusmantels und einem ringförmigen, das stirnseitige Brennerdüsenprofil umgebenden zusätzlichen Leitelement, z. B. Leitblech, erfolgen.
• Zur Ausbildung des Luftkorbes können stattdessen oder bevorzugt zusätzlich zum axialen Zuluftstrom und/oder zur Drallströmung und/oder zur bevorzugten Konusgeometrie, d. h. dem schalenartigen Aufbau und/oder der Konizität, radiale Lufteintrittsöffnungen, beispielsweise als Injektoröffnungen, im Konusmantel vorgesehen sein. Die oder ein Teil der Injektoröffnungen können in ihrem Öffnungsgrad variierbar sein, um den Luftstrom und die Mantelströmung einstellen zu können.
• Die Vermischung und damit die Effektivität der Nachverbrennung kann alleine oder gerade in Verbindung mit dem axialen Zuluftstrom und/oder der Drallströmung und/oder dem schalenartigen Konusaufbau und/oder der Konizität und/oder, den radialen Lufteintrittsöffnungen im Bereich des stromabwärtigen Konusendes durch in der Ebene der Ausgangsöffnung des Brennerkonus in den den Brennerkonus umgebenden Raum verbesset werden. Dies gilt insbesondere in Verbindung mit der ringförmig ausgebildeten Mantelströmung, die am Konusende aufgebrochen und mit dem übrigen Zuluftstrom verwirbelt werden muss.
• Der Brennerkonus kann, insbesondere zusätzlich zum axialen Zuluftstrom und/oder der Drallströmung und/oder dem schalenartigen Konusaufbau und/oder der Konizität und/oder, den radialen Lufteintrittsöffnungen und/oder den Strömungshindernissen eine abstromseitige Abschlussplatte umfassen, durch welche ein nötige Druckdifferenz im Konusinnern und/oder ein Abschluss von tangentialen Eintrittsöffnungen bewirkt wird.
• Brenner und Nachverbrennungsvorrichtung sind z. B. derart miteinander ausgeführt, dass bei betrieb des Brenners die Abluft auf ein Temperaturniveau von > 600 °C, insbesondere größer 650 °C, bevorzugt > 700 °C, z. B. ca. 750 °C erhitzt werden, bei welcher sich die Schadstoffe, z. B. Kohlenwasserstoffe, mit dem Sauerstoff aus der Abluft in CO/CO₂ und Wasser zersetzen.
• In einer vorteilhaften Weiterbildung der Nachverbrennungsvorrichtung ist im Reingasstrom ein Wärmetausch vorgesehen, durch welchen Wärmeenergie an einen Fluidstrom für einen Prozess oder zur Beheizung der die zu reinigende Abluft abgebenden Anlage abgebbar ist.
• Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden im Folgenden näher beschrieben.
• Es zeigen:
• 1 eine schematische Darstellung einer einer industriellen Anlage nachgeordneten Nachverbrennungsvorrichtung;
• 2 eine vergrößerte Darstellung der Nachverbrennungsvorrichtung aus 1;
• 3 einer schematische Darstellung eines vorderen Teils der Nachverbrennungsvorrichtung mit einem Brenner;
• 4 eine perspektivische Ansicht von schräg vorne für eine Ausführung des Brenners;
• 5 eine perspektivische Rückansicht für eine Ausführung des Brenners;
• 6 eine Seitenansicht für eine Ausführung des Brenners;
• 7 eine schematische Prinzipskizze für a) einen ersten und b) einen zweiten Schnitt durch die Wandung des Brenners;
• 8 eine schematische Schnittansicht im Längsschnitt durch den Brenner im Bereich einer Austrittsöffnung der Brennstoffdüse;
• 9 eine leicht perspektivische Ansicht von vorne für eine Ausführung des Brenners.
• Eine Vorrichtung 01 zur thermischen Nachbehandlung, insbesondere zur Nachverbrennung, eines gasförmigen, beispielsweise schadstoffbelasteten Fluidstromes 02, z. B. eine Nachverbrennungsvorrichtung 01, umfasst einen mit flüssigem oder bevorzugt gasförmigem Brennstoff 03 betreibbaren bzw. betriebenen Brenner 04, insbesondere einen eine Brennstoffzufuhr 07, z. B. Brennstoffdüse 07, und einen sog. Brennerkonus 06 umfassenden Konusbrenner 04, welcher mit zumindest seinem Brennerkonus 06 in den Strömungsweg des zu behandelnden Fluidstromes 02, insbesondere Abluftstromes 02, hineinragt und/oder in diesem angeordnet ist. Über die Brennstoffdüse 07 ist der bevorzugt gasförmige Brennstoff 03, z. B. Erdgas, Propan oder LPG, in den vom Brennerkonus 06 umgebenen Raum zuführbar (siehe z. B. 1, 2 und 3).
• Der Einfachheit halber soll hier – sofern an betreffender Stelle nicht bewusst unterschieden wird – unter der Bezeichnung „Abluft“ für das zu reinigende Fluid sowohl ein tatsächlich als Abluft als auch als Abgas vorliegendes, thermisch durch Nachverbrennung zu behandelndes Fluid bzw. ein als Abluft- oder Abgasstrom 02 vorliegender Fluidstrom 02 verstanden sein. Die auch als Rohgas bezeichnete, noch nicht thermisch durch Nachverbrennen nachbehandelte „Abluft“ stammt z. B. aus einer der Vorrichtung 01 bezogen auf die zu behandelnde Abluft aufstromseitig (oder auch stromaufwärts) vorgeordneten, insbesondere industriellen Anlage 12. Beispielsweise stammt diese tatsächlich als Abluft, z. B. als schadstoffbelastete Raumluft oder Prozessabluft, aus einem Anlagenraum oder Prozess einer als Produktions- und/oder Bearbeitungsanlage 12 ausgebildeten Anlage 12 oder aber als Verbrennungsabgas aus einem Verbrennungsraum einer als Feuerungsanlage 12 ausgeführten Anlage 12.
• Bei der thermischen Nachbehandlung wird die schadstoffbefrachtete Abluft durch eine offene Flamme erhitzt und oxidierbare Schadstoffe, beispielsweise Kohlenwasserstoffe, bei hohen Temperaturen, z. B. Temperaturen > 600 °C, insbesondere größer 650 °C, bevorzugt > 700 °C, oxidiert. Beispielsweise werden Kohlenwasserstoffe zu Kohlendioxid und Wasser oxidiert. Der hierfür benötigte Sauerstoff wird beispielsweise als ein Bestandteil des zu reinigenden Rohgases von diesem mitgeführt und/oder geliefert. Im Gegensatz zu Brennersystemen, wie sie bei der Energieerzeugung zum Einsatz kommen, wird der Brenner 04 hier z. B. nicht eigens mit – insbesondere verdichteter – Umgebungsluft (d. h. einem für schadstoffarme Reinluft typischen Gasgemisch) beschickt, sondern befindet sich in einer durch Abluft gebildeten Atmosphäre bzw. Umgebung mit z. B. einer Kohlenwasserstoffkonzentration von mehr als 0,5 g/m³ (25 °C, 1.013 mbar), insbesondere von mindestens 1,0 g/m³. D. h., dem Brenner 04 wird zusätzlich zum Brennstoff rohgasseitig 03 lediglich eine schadstoffbelastete, jedoch einen Sauerstoffanteil von z. B. mindestens 5 %, bevorzugt mindestens 10 % mitführende Abluft mit einer Kohlenwasserstofffracht von wenigstens 0,5 g/m³ zugeführt.
• Stromabwärts der Nachverbrennung verlässt ein den thermisch nachbehandelten Rohgasstrom 02 umfassender Reingasstrom 08 die Nachverbrennungsvorrichtung 01.
• In einer ersten, am wenigsten aufwändigen und hier nicht explizit dargestellten Ausführung der Nachverbrennungsvorrichtung 01 kann der Brenner 04 bzw. dessen Brennerkonus 06 direkt in einen Rohrabschnitt einer den Abluftstrom 02 der Anlage 06 abführenden Rohrleitung hineinragen bzw. in einem derartigen Rohrabschnitt vorgesehen sein. Dieser Rohrabschnitt kann hinsichtlich seines Querschnitts gegenüber einem rohgasseitigen Eingangs- und einem reingasseitigen Ausgangsabschnitt der Rohrleitung kammerartig aufgeweitet sein.
• In einer hinsichtlich der Handhabung und/oder einer Modularität und/oder einer Effizienz zu bevorzugenden Ausführung ist der Brenner 04 Teil einer als eigenständiges Nachverbrennungsaggregat 01 ausgebildeten Vorrichtung 01 und ragt mit zumindest dem Brennerkonus 06 in einen die zu behandelnde Abluft im Innern des Aggregates 01 führenden Rohgasraum 09 hinein. Dem den Brennerkonus 06 umgebenden Rohgasraum 09 schließt sich stromabwärts eine Brennkammer 11 an, in dessen Eintrittsöffnung eine stromabwärtige Ausgangsöffnung 13 des Brennerkonus 06 mündet und welche eine oder mehrere parallele Austrittsöffnungen 14; 16 für den Austritt des nachverbrannten Reingases aus der Brennkammer 11 aufweist.
• Die Eintrittsöffnung der Brennkammer 11 und der Brennerkonus 06 auf Höhe der Ausgangsöffnung 13 sind z. B. derart bemessen und relativ zueinander angeordnet, dass zwischen dem den Außenumfang ausgansseitig definierenden Rand des Brennerkonus 06 und dem die Eintrittsöffnung definierenden Rand einer eintrittsseitigen, insbesondere stirnseitigen, Brennkammerwand 17 ein Eintrittsspalt 18 ausgebildet ist, durch welchen Rohgas aus dem Rohgasraum 09 auf direktem Wege, d. h. ohne zunächst in eine im Innern des Brennerkonus 06 ausgebildete Vormischkammer des Brennerkonus 06 zu gelangen, in die Brennkammer 11 strömen kann. Dieser Eintrittsspalt 18 kann als ein – ggf. bis auf stellenweise zwischen Brennerkonus 06 und Brennkammer 11 angeordnete Stütz- und/oder Halteelemente – durchgehend umlaufender oder als ein in Summe z. B. über einen Winkelbereich von insgesamt wenigstens 270°, bevorzugt mindestens 300° des Umfangs reichender freier Eintrittsspalt 18 ausgeführt sein. Die Ebene der Eintrittsöffnung in die Brennkammer 11 und die Ebene der Ausgangsöffnung 13 des Brennerkonus 06 müssen nicht aber können zusammen fallen. Sie können jedoch auch zueinander parallel und in Axialrichtung des Brenners 04 voneinander beabstandet sein, wodurch die für den Fall des Zusammenfalls ebene, den Brennerkonusrand umlaufende Spaltquerschnittsfläche im axial versetzten Fall eine kegelstumpfmantelartigen Fläche ausbildet.
• Dem im Innern des Nachverbrennungsaggregat 01 vorgesehenen Rohgasraum 09, insbesondere einem Rohgaseintritt 19 des Nachverbrennungsaggregates 01, kann der zu reinigende Fluid- bzw. Abluftstrom 02 als Rohgasstrom 02 aufstrom- bzw. rohgasseitig von der Anlage 03 her über eine entsprechende Rohrleitung zugeführt werden.
• In einfacher Ausführungsvariante kann der Rohgaseintritt 16 direkt in den den Brennerkonus 06 umgebenden Rohgasraum 09 führen.
• In einer energetisch vorteilhaften Variante erfolgt die Zufuhr in den Rohgasraum 09 jedoch über eine Strömungsführung entlang eines Streckenabschnittes durch einen Strömungsquerschnitt 21 hindurch, der zumindest einseitig durch die Außenseite einer Brennkammerwand 22, insbesondere einer längsseitigen Brennkammerwand 22, begrenzt ist. Für den bevorzugten Fall einer zylindrisch ausgeführten Brennkammer 11 und einer die Brennkammer 11 zumindest auf Länge der Brennkammer 11 diese konzentrisch umgebenden zylindrischen Hülle 23, z. B. Außenhülle 23 des Nachverbrennungsaggregates 01, kann als Strömungsquerschnitt 21 auf zumindest einem Streckenabschnitt ein kreisringförmiger Ringspalt 21 gebildet sein. Dieser kann – bis auf ggf. vorgesehene Stütz- und/oder Halteelemente zwischen Brennkammer 11 und Hülle 23 – als über den gesamten Kreisringumfang reichender oder z. B. als insgesamt zumindest 80 %, bevorzugt mindestens 90 % der ungestörten Kreisringfläche einnehmender freier Strömungsquerschnitt ausgebildet sein. Beim Strömen entlang der Brennkammeraußenwand 22 kann weiter stromabwärtig nachzuverbrennende Abluft des Abluftstromes 02 durch Wärmetausch mit der Brennkammeraußenwand 22 Energie in Form von Wärme aufnehmen.
• Anstelle des Wärmetausches mit der Brennkammeraußenwand 22 oder vorzugsweise hierzu zusätzlich kann stromaufwärts des Rohgasraums 09, bevorzugt stromaufwärts des an der Brennerkammeraußenwand 22 verlaufenden, z. B. kreisringförmigen, Strömungsquerschnittes 21, im Rohgasweg ein Wärmetauscher 24 für den rekuperativen Wärmetausch, z. B. in einer Ausführung als Rohrbündelwärmetauscher 24 mit einer Mehrzahl von parallel durchströmbaren Rohren 26, vorgesehen sein, durch welchen ein Wärmetausch zwischen bereits nachverbranntem heißem Reingas des Reingasstromes 08 und noch zu reinigendem Rohgas des Rohgasstromes 02 vorgesehen sein. Der Wärmetauscher 24 kann grundsätzlich als eigenes, der Vorrichtung 01 vorgeordnetes Aggregat oder aber vorzugsweise im Nachverbrennungsaggregat 01 baulich integriert und im Strömungsweg dem Rohgaseintritt 19 nachgeordnet sein.
• Das Rohgas kann hierbei grundsätzlich entweder in den Rohren 22 des Wärmetauschers 24 geführt sein oder bevorzugt die Rohre 26 des Wärmetauschers 21 auf der Außenseite umströmen. Umgekehrt kann das Reingas die Rohre 26 des Wärmetauschers 21 auf der Außenseite umströmen oder aber bevorzugt in den parallelen Rohren 22 des Wärmetauschers 24 zu einem gemeinsamen Sammel- und Austrittsraum 27 geführt sein, bevor der Reingasstrom 08 die Vorrichtung 01 durch einen Reingasaustritt 28 verlässt.
• In der dargestellten vorteilhaften Ausführung wird die ungereinigte Abluft über das Rohrbündel des Wärmetauschers 24 im Kreuz/Gegenstrom geführt. Die Abluft wird vorgewärmt und strömt im äußeren Ringspalt 21 um die Brennkammer 11 herum zum anderen Ende der Brennkammer 11, wo sie in Richtung des Brenners 04 umgelenkt wird. Ein Teil der Abluft strömt in einer vorteilhaften, unten detaillierter dargelegten Ausführungsform, von der Seite und/oder von der stromaufwärtigen Stirnseite her durch den Brenner 04 selbst und dient dabei auch als Sauerstofflieferant für die Verbrennung im Brenner 04, ein anderer Teil strömt am Brenner 04 vorbei durch den beispielsweise ringförmigen Eintrittsspalt 18 in die Brennkammer 11. Beide Teile werden dann mit dem heißen verbrannten Abluft-/Gasgemisch aus dem Brennerkonus 06 auf eine Solltemperatur von z. B. > 700 °C, z. B. 720 bis 750 °C, vermischt. Die in der unverbrannten Abluft enthaltenen Schadgase (überwiegend Kohlenwasserstoffe) verbrennen dann in der Brennkammer zu CO₂ und Wasser, sobald sie die Soll-Reaktionstemperatur erreicht haben. Die Verwirbelung in und die geometrische Gestaltung der Brennkammer 11 ist vorteilhaft derart bemessen, dass die Verweilzeit in der Brennkammer 11, z. B. mindestens 0,5 s, so ausgebildet, dass die Anteile der gesetzlich erlaubten Restgehalte an CO, NO_X und unverbrannten Kohlenwasserstoffen unterschritten werden. Die verbrannte, gereinigte Abluft strömt dann über die Rohre des Wärmetauschers 24 ab und gibt einen großen Teil ihrer Wärme an die nachströmende ungereinigte Abluft ab.
• Neben den Rohren 26 des Wärmetauschers 24 kann eine – z. B. zentral verlaufende – Bypass-Führung 29 mit einer beispielsweise mittels eines Stellmittels 34, beispielsweise eines Stellantriebes 34, über ein Stellelement 31, z. B. eine stellbare Klappe 31, fernbetätigt veränderbaren Durchströmrate vorgesehen sein. Hierdurch ist beispielsweise das Aufheizen des Rohgases in Grenzen variierbar.
• Um das nachzuverbrennende Rohgas durch die Nachverbrennungsvorrichtung 01 zu fördern kann in der Nachverbrennungsvorrichtung 01 oder in der den Rohgasstrom 02 zur Nachverbrennungsvorrichtung 01 führenden Rohrleitung ein Gasfördermittel 32, z. B. ein als Ventilator, als Verdichter oder als Pumpe ausgebildetes Fördermittel, vorgesehen sein.
• In einer anstelle oder vorzugsweise zusätzlich zum Wärmetauscher 24 vorgesehenen Ausführung der Nachverbrennungsvorrichtung 01 oder einer die Vorrichtung 01 umfassenden Abluftaufbereitung kann stromabseitig der bevorzugt mit oder ggf. ohne Wärmetauscher 24 ausgebildeten Nachverbrennungsvorrichtung 01 eine Vorrichtung zur Wärmerückgewinnung 33 im Strömungsweg des Reingasstromes 08 vorgesehen sein. Grundsätzlich kann die Wärmerückgewinnung auf beliebiger Technologie beruhen, ist jedoch vorzugsweise rekuperativ mit einem die Wärme über einem Wärmetauscher 36 zwischen dem noch heißen Reingasstrom 08 und einem Fluid eines nutzwärmeseitigen Wärmeträgerfluidstroms 37, z. B. eines Heizfluidkreislaufs 37, ausgeführt. Die Vorrichtung zur Wärmerückgewinnung 33 kann zwar prinzipiell baulich ebenfalls in der als Aggregat 01 ausgebildeten Nachverbrennungsvorrichtung 01 integriert sein, ist jedoch falls vorhanden bevorzugt als eigenständiges, der Nachverbrennungsvorrichtung 01 in einem System zur Abluftaufbereitung nachgeordneten Aggregat 33 ausgeführt. Es kann beispielsweise ein die Wärmeabgabe über beispielsweise die Strömungsführung mittels eines Stellmittels 38, beispielsweise eines Stellantriebes 38, über ein Stellelement 39, z. B. ein System stellbarer Klappen 39, fernbetätigt variierbar sein. Damit kann die Temperatur des die Vorrichtung zur Wärmerückgewinnung 33 verlassenden Reingasstromes 08‘, welcher beispielsweise stromabwärts über z. B. einen Kamin 41 an die Umgebung abzugeben ist, in Grenzen variiert werden. Die kann ggf. zur Einhaltung der für den Kaminabzug einzuhaltenden Taupunktsgrenze erforderlich sein.
• Für die oben genannten Ausführungen und Ausbauvarianten der Vorrichtung 01 zur thermischen Nachbehandlung und/oder einer die Nachverbrennungsvorrichtung 01 umfassenden Abluftaufbereitung ist der als Konusbrenner 04 ausgebildete Brenner 04 erfindungsgemäß in einer nachfolgend beschriebenen Ausführungsvariante mit einem oder mehreren der nachfolgend dargelegten besonders vorteilhaften Ausführungsmerkmalen ausgebildet.
• Der Ausdruck „Brennerkonus“ 06 bezeichnet hier nicht einen Konus als Körper im Sinne seiner geometrischen Bedeutung mit einer regelmäßigen und z. B. ununterbrochenen mantelseitigen Rotationsfläche, sondern – wie in Verbindung mit Konusbrennern im Sprachgebrauch üblich – ein ein- oder mehrteiliges Bauteil, welches eine sich in der Querschnittsfläche zum Ausgang hin trichterförmig öffnende Vormischkammer 42 seitlich begrenzender ein- oder mehrteilige, ggf. durch Luftdurchtrittsöffnungen nach außen hin unterbrochenen Konusmantel 43 bzw., im folgenden auch als Wandung 43 oder Wandstruktur 43 bezeichnet, umfasst (siehe z. B. 4 und 5). Diese sich zumindest in einem Längsabschnitt trichterförmig in Richtung zur Ausgangsöffnung des Brennerkonus 06 hin öffnende z. B. Wandung 43 bzw. Wandstruktur 43 kann in einem oder mehreren senkrecht zur Axialrichtung des Brenners 04 liegenden Querschnitten betrachtet eine von der Kreislinie abweichende unregelmäßige und ggf. stellenweise unterbrochene Innenumfangslinie ausbilden (siehe z. B. 6 und 7). Der vom Brennerkonus 06 bzw. dessen Wandung 43 oder mehrteiligen Wandstruktur 43 umgebene Raum bildet die Vormischkammer 42 aus, in welcher sich (Rest-)Sauerstoff enthaltendes Abgas und der Brennstoff 03 vermischen können.
• Die Axialrichtung des Brenners 04 ist z. B. durch den Verlauf einer Schwerpunkts- oder Symmetrieachse S des sich zumindest in einem trichterförmig öffnenden Konuslängsabschnitt bezüglich seiner den Innenraum begrenzenden Seite seiner Wandung rotationssymmetrisch oder zumindest n-fach (n ∊ IN, n > 1), z. B. zumindest zweifach, radiärsymmetrisch ausgebildeten Brennerkonus 06 gegeben. Stromauf- und/oder -abseitig dieses sich öffnenden Längsabschnittes muss der Brennerkonus 06 nicht, kann aber – was zumindest die den Innenraum begrenzende Seite seiner Wandung 43 bzw. Wandstriktur 43 betrifft – ebenfalls in o. g. Weise symmetrisch, z. B. zumindest radiärsymmetrisch, ausgebildet sein. Auch kann der Brennerkonus 06 der Einfachheit halber über die Gestaltung der Innenwandseite hinaus – ggf. bis auf strömungstechnisch irrelevante Anbauten wie z. B. Befestigungen oder benötigte Elektronik und/oder Sensorik – insgesamt baulich symmetrisch, z. B. zumindest radiärsymmetrisch, um die Symmetrieachse S ausgeführt sein. Als Radiärsymmetrie bzw. Drehsymmetrie ist hierbei eine Form der Symmetrie zu verstehen, bei der die Drehung eines Objektes um einen gewissen Winkel um eine Symmetrieachse das Objekt wieder mit sich selbst zur Deckung bringt. Bei einer n-zähligen Radiär- oder Drehsymmetrie bildet eine Drehung um 360°/n das Objekt auf sich selbst ab.
• Die Brennstoffdüse 07 umfasst zumindest einen Brennstoffauslass 44 zur Abgabe des z. B. flüssigen oder bevorzugt gasförmigen Brennstoffs 03 in die im Innern des Brennerkonus 06 ausgebildete Vormischkammer 42. Die Brennstoffdüse 07 kann grundsätzlich in beliebiger Geometrie mit einer oder mehreren in Richtung Vormischkammer gerichteten Öffnungen 44 als Auslass bzw. Auslässe ausgeführt sein. Bevorzugt ist sie jedoch – zumindest im Bereich ihres konusnahen Endabschnittes – rohrförmig ausgebildet und mit einer stirnseitig zentrisch vorgesehenen kreisscheiben- oder kreisringförmigen den Brennstoffauslass 44 bildenden Öffnung 44 ausgeführt. Um die zentrische Öffnung 44 können in einer Variante symmetrisch weitere, ggf. kleinere Öffnungen vorgesehen sein.
• Die Brennstoffdüse 07 und der Brennerkonus 06 sind in Axialrichtung betrachtet vorteilhaft derart relativ zueinander angeordnet, sodass zumindest ein Fußabschnitt des Brennerkonus 06, z. B. ein stromaufseitiges Ende der Wandung 43 oder ein eigens vorgesehener Konusfuß 46, welcher das stromaufseitiges Ende der Wandung 43 bzw. der Wandkonstruktion 43 trägt, die Brennstoffdüse 07 zumindest auf Höhe des wenigstens einen Brennstoffauslasses, bevorzugt jedoch auf einem sich vom Brennstoffauslass stromaufwärts erstreckenden Längsabschnitt, z. B. in Art einer Manschette, umgibt.
• Der Ausdruck stromaufseitig, stromaufwärts, stromabseitig und stromabwärtsbezieht sich – wo nicht anders angegeben oder offensichtlich anders gemeint – auf die in Axialrichtung betrachtete Fließrichtung des Brennstoffes im auslassnahen Bereich der Brennstoffdüse 07.
• Für den Fall eines eigens vorgesehenen Konusfußes 46 bildet dieser den stromaufwärtig stirnseitigen Abschluss des Brennerkonus 06 und trägt die ein- oder mehrteilige konusmantelseitige Wandung 43 bzw. Wandstruktur 43. Andernfalls wird der stromaufwärtig stirnseitigen Abschluss des Brennerkonus 06 durch das stromaufwärtige Ende der Wandung 43 bzw. der Wandkonstriktion 43 gebildet.
• Der Konusfuß 46 kann – ungeachtet der Bezeichnung – baulich der Brennstoffdüse 07 zuzurechnen sein, wobei zum Entfernen der Vormischkammer 42 ein Lösen zwischen Konusfuß 46 und Wandung 43 bzw. Wandstruktur 43 erfolgt. Umgekehrt kann der Konusfuß 46 jedoch in bevorzugter Ausführung baulich dem Brennerkonus 06 zuzurechnen sein, wobei zum Entfernen des Brennerkonus 06 ein Lösen des die Wandung 43 bzw. Wandstruktur 43 tragenden Konusfußes 46 von der Brennerdüse 07 oder einem Anbau 47 der Brennerdüse 07 zwischen Brennstoffdüse 07 und Konusfuß 46 erfolgt. Zusätzlich kann zur weiteren Demontage des Brenners 04 auch der Konusfuß 46 lösbar mit der Wandung 43 bzw. Wandstruktur 43 verbunden sein.
• In vorteilhafter Ausführung ist der Konusfuß 46 durch ein Bauteil in Art einer Stirnplatte mit einer bevorzugt ringförmigen, beispielsweise die bevorzugt rohrförmig ausgebildete Brennstoffdüse 07 im montierten Zustand aufnehmenden Öffnung ausgebildet und z. B. lösbar mit der Brennstoffdüse 07 kraft- und/oder formschlüssig verbunden. Der Konusfuß 46 ist bevorzugt ringförmig ausgeführt und kann in Art eines Spannringsatzes ausgebildet sein, wobei einer der beiden Spannringe die Wandung 43 bzw. Wandstruktur 43 trägt und durch einen Spannring reibschlüssig mit der Brennstoffdüse 07 auf deren Außenumfang verbindbar ist.
• Bevorzugt ist der Konusfuß 46 durch eine Stirnplatte z. B. in Ausführung eines Flansches 46, insbesondere Flanschrings 46, mit beispielsweiser ringförmiger Ausnehmung ausgebildet, welcher mit einem beispielsweise am Umfang der Brennstoffdüse 07 mit einem bündig oder bevorzugt mit einem Versatz zur Düsenstirnseite an der Brennstoffdüse 07 angeordneten, als Flansch 47, insbesondere Flanschring 47, ausgebildeten Anbau 47 verbindbar ist (siehe z. B. 8). Der z. B. als Spannring oder Flansch 46 ausgebildete Konusfuß 46 ist im montierten Zustand bevorzugt mit seiner kreisförmigen Öffnung zentrisch zur Axialrichtung des Brenners 04 angeordnet.
• Die Wandung 43 bzw. die Wandkonstruktion 43 ist mit ihrem stromaufwärtigen Ende zumindest auf einem Teil des Umfangs abschnittsweise, vorteilhaft überwiegend, bevorzugt im gesamten Umfangsbereich radial beabstandet zur Mantelfläche der insbesondere rohrförmig ausgeführten Brennerdüse 07 angeordnet, sodass zwischen dem stromaufwärtigen Ende der Wandung 43 bzw. der Wandkonstruktion 43 zumindest in Umfangsrichtung der Brennerdüse 07 abschnittsweise, bevorzugt jedoch – bis auf ggf. vorgesehene Stütz- und/oder Halteelemente – vollumfänglich in radialer Richtung ein Zwischenraum mit einem Abstand d, z. B. ein Abstand d von wenigstens 1 mm, vorteilhaft von mindestens 5 mm, insbesondere mindestens 10 mm zwischen der Brenndüse 07 und der Wandung 43 bzw. Wandkonstruktion 43 vorliegt. Ggf. kann in diesem Endbereich ein kreisringförmiger und z. B. bis auf ggf. vorgesehene Stütz- und/oder Halteelemente frei oder abschnittsweise durchströmbarer Zwischenraum zwischen Brennerdüsenmantel und Wandung 43 bzw. Wandkonstruktion 43 mit einer Ringbreite von z. B. mindestens 1 mm, vorteilhaft mindestens 5 mm, insbesondere mindestens 10 mm, vorliegen. Der ggf. unterbrochene freie Zwischenraum stellt in diesem Fall eine von Fluid durchströmbare Durchführung in einem stirnseitigen Fußgrundes 49 des Brennerkonus 06 dar. Der Fußgrund 49 bezeichnet dabei das schmalere stromaufwärtige Ende des Brennerkonus 06, welches das stromabwärtige Ende der Brennstoffdüse 07 umgibt und mit letzterem zusammen den stromaufwärtigen Abschluss der Vormischklammer 42 bildet.
• Für die Ausführung eines eigens vorgesehenen – insbesondere die rohrförmige Brennerdüse 07 umgreifenden – Konusfußes 46 trägt dieser das stromaufseitige Stirnende der Wandung 43 bzw. der Wandkonstruktion 43 zumindest auf einem Teil des Umfangs abschnittsweise, vorteilhaft überwiegend, bevorzugt im gesamten Umfangsbereich radial beabstandet zur Mantelfläche der insbesondere rohrförmig ausgeführten Brennerdüse 07, sodass auf der der Vormischkammer zugewandten Seite des Konusfußes zumindest in Umfangsrichtung der Brennerdüse 07 abschnittsweise, bevorzugt jedoch vollumfänglich ein Abstand d in radialer Richtung, z. B. ein Abstand d von wenigstens 1 mm, vorteilhaft von mindestens 5 mm, insbesondere mindestens 10 mm zwischen der Brenndüse 07 und der Wandung 43 bzw. Wandkonstruktion 43 vorliegt.
• In einer vorteilhaften und dargestellten Ausführung liegt auch in der Ausführung mit eigens vorgesehenem Konusfuß 46 in diesem Endbereich ein kreisringförmiger Zwischenraum zwischen Brennerdüsenmantel und dem stromaufwärtigen Ende der Wandung 43 bzw. der Wandkonstruktion 43 mit einer Ringbreite von z. B. mindestens 1 mm, vorteilhaft mindestens 5 mm, insbesondere mindestens 10 mm, vor. In einer zu bevorzugenden Ausführung sind im Konusfuß 46 in Umfangsrichtung eine Mehrzahl von in den Zwischenraum mündenden, z. B. als Lufteintrittsdüsen 48 wirksame Durchführungen 48 vorgesehen. Die Durchführungen 48 münden dabei im Innern der Vormischkammer im Fußgrund 49 bzw. auf der den Fußgrund 49 begrenzenden vormischkammerseitigen Stirnseite des insbesondere in Art einer Stirnplatte ausgebildeten Konusfußes 46, innerhalb des vom stromaufwärtigen Ende der Wandung 43 umgebenen Umfangs.
• Die Durchführungen 48 enden beispielsweise, z. B. von der stromaufwärtigen Stirnseite des Konusfußes 46 her kommend, in einem zwischen dem stromaufwärtigen Ende der Wandung 43 bzw. Wandkonstruktion 43 und dem Brenstoffdüsenmantel ausgebildeten Zwischenraum.
• Die Durchführungen können grundsätzlich beliebig, z. B. als runde Bohrungen oder in Art von durch speichenartige Verstrebungen gebildete Zwischenräume ausgebildet sein. In einer vorteilhaften Ausführung sind sie als in Rechteckform schlitzartig ausgebildete Kanäle ausgeführt, die ein geführtes Strömen zum Zwecke der Bildung eines Luftpolsters bzw. -korbes auf der Wandungsinnenseite begründet.
• Der Brenner 04 weist vorteilhaft wenigstens eine Mündung der mindestens einen aus dem den Brenner 04 umgebenden Raum 09 vorzugsweise stirnseitig ins Konusinnere führende Durchführung 48 (als offener Ring oder als Mehrzahl von Durchführungen 48) bevorzugt in einem stromaufwärtigen Fußabschnitt auf axialer Höhe oder stromaufwärts des stromabwärtigen Endes der Brennstoffdüse 07, d. h. je nach deren Ausführung dessen Rohes oder dessen Auslassöffnung 14.
• Die ohne eigens vorgesehenen Konusfuß 46 z. B. ringförmig ggf. bis auf Stütz- und/oder Halteelemente offene oder durch den als Konusfuß 46 gänzlich oder bevorzugt lediglich teilweise abgeschlossene stromaufwärtige Stirnseite des Brennerkonus 06 bzw. der durch den Brennerkonus 06 ausgebildeten Vormischkammer wird auch als Fußgrund 49 des Brennerkonus 06 bezeichnet und ist in bevorzugter Ausführung von gasförmigem Fluid, beispielsweise von Abluft aus dem Rohgasraum 09, durchströmbar. Ein Durchströmen des Fußgrundes 49 kann hierbei mit überwiegend in Axialrichtung des Brenners 04 verlaufender Strömungskomponente erfolgen, d. h., der die Strömung charakterisierende Vektor weist in Axialrichtung die gegenüber einer Radialkomponente größere Richtungskomponente auf. Bevorzugt ist ein Durchströmen des Fußgrundes 49 in Axialrichtung ohne signifikante Radialkomponente. Für den o. g. Fall eines eigens vorgesehenen Konusfußes 46 strömt die Abluft als Zuluft durch die Durchführungen 48 im Konusfuß 46, andernfalls durch den abschnittsweise oder vollumfänglich freien Zwischenraum zwischen Wandung 43 bzw. Wandkonstruktion 43 und Brennerdüsenmantel.
• In der Ausführung mit einem in der Art eines Flansches 46 ausgebildeten Konusfußes 46 kann dieser über Befestigungsmittel 49, z. B. über eine Schraubverbindung 49, mit dem an der Brennstoffdüse 07 angeordneten Anbau 47, z. B. Flansch 47, verbunden sein. Dieser Anbau 47 ist für den Fall der fußgrundseitigen Durchströmbarkeit mit einer das Durchströmen durch die Durchführungen ermöglichenden Struktur ausgeführt, z. B. ebenfalls zu den Durchführungen 48 fluchtenden Aussparungen oder Durchführungen 52.
• Der Brenner 04 ist im Ergebnis somit zwischen dem stromaufwärtigen Ende der ein- oder mehrteiligen Wandung des Brennerkonus 06 und dem Außenumfang der von einem Fußabschnitt des Brennerkonus 06 umgebenen Brennerdüse 07 auf Höhe oder stromaufwärts der Brennstoffdüsenmündung mit einem zumindest überwiegend in Axialrichtung von gasförmigem Fluid durchströmbarem Fußgrund 49 ausgebildet. Die überwiegend axial verlaufende Durchführung 48 führt bevorzugt von einer stirnseitigen Öffnung zur Umgebung her zur im Fußgrund 49 liegenden Mündung.
• In einer besonders vorteilhaften Weiterbildung der im Bereich des Fußgrundes 49 durchströmbaren Brennerausführung kann auf einer gegenüber der Mündung der einen oder mehreren fußgrundseitigen Durchführungen 48 radial weiter innen liegenden Kreislinie ein vollumfänglich durchgehendes oder abschnittsweise mehrteiliges Leitelement 51 radial zwischen dem mindestens einen Brennstoffauslass und den Durchführungen angeordnet sein. Durch das Leitelement 51 bzw. den betreffenden Abschnitt wird das durch die jeweilige Durchführung 48 strömende Fluid, z. B. Abgas, in eine zur Symmetrieachse S weg geneigte Richtung in die Richtung der sich trichterförmig öffnenden Wandung 43 geleitet und bildet an dieser eine Mantelströmung aus. Durch rundum vorgesehene Durchführungen 48 in Verbindung mit einem abschnittsweise oder durchgehend über den Umfangangeordnetes Leitelement 51, z. B. Leitblech 51, bildet sich eine ringförmige Mantelströmung aus dem Fluid, z. B. dem Abgas aus dem Rohgasraum 09, aus, welche die Wandung 43 vor Überhitzung durch direktes Einwirken der Brennerflamme schützt. Das Leitelement 51 ist vorzugsweise als vollumfänglich verlaufendes Leitblech 51 ausgebildet und ist beispielsweise in Form einer sich in Axialrichtung stromabwärts öffnender Kegelstumpfmantel ausgebildet. Die Konizität bzw. der gegen die Symmetrieachse gemessene Neigungswinkel (= halber Öffnungswinkel) des z. B. konusstumpfmantelartig geformte Leitblechs 51 sollte im Bereich des für den sich öffnenden Konusabschnitt bevorzugten Winkelbereich, z. B. im Bereich von 10° bis 20°, insbesondere 12 bis 16°, liegen. Das insbesondere als Leitblech 51 ausgebildete Leitelement 51 erstreckt sich in Axialrichtung betrachtet z. B. zumindest von Höhe des stromabwärtigen Endes des die Brennstoffdüse 07 mantelseitig begrenzenden Rohrstückes her über mindestens eine Länge von 10 mm, bevorzugt mindestens 20 mm. Damit kann nach dem Austreten des Fluids die z. B. axial vorliegende Strömungsrichtung wirksam in Richtung Wandverlauf gelenkt werden.
• Für den Fall eines Brennerkonus 06, dessen sich öffnender Abschnitt erst nach einem graden Eingangsabschnitt beginnt, sollte sich das Leitblech 51 zunächst rohrförmig über die Länge des geraden Eingangsabschnittes erstrecken und dem Knick der Wandung 43 folgend noch über mindestens 10 mm, bevorzugt mindestens 20 mm verlaufen.
• Die dargelegte Ausführung mit fußgrundseitiger Durchströmung bewirkt bereits für sich alleine betrachtet eine erhebliche Verbesserung eines Brenners 04 zur Nachverbrennung von Abgasen, kann jedoch in Kombination mit einer Ausführungsform der nachfolgend dargelegten Ausführung der Konusmantels 43 hinsichtlich der radiärsymmetrischen und/oder sehnenartigen Ausgestaltung und/oder der Konizität und/oder in Verbindung mit einer Ausführungsform der die Verwirbelung weiter begünstigenden Ausgestaltung des stromabwärtigen Konusrandes besonders vorteilhaft sein.
• Wie bereits oben dargelegt, umfasst der Brennerkonus 06 als ein- oder mehrteiliges Bauteil eine sich auf zumindest einem Konuslängsabschnitt in der Querschnittsfläche zum Ausgang hin trichterförmig öffnende Vormischkammer 42. Durch den Brennerkonus 06 bzw. dessen Wandung 43 ist auf dessen dem Brennstoffauslass 44 in Axialrichtung des Brenners 04 nachgeordneten, sich trichterförmig öffnendem Konuslängsabschnitt ein Abschnitt der Vormischkammer mit einer sich mit zunehmendem Abstand vom Brennstoffauslass stetig vergrößernden, senkrecht zur Axialrichtung bemessene Strömungsquerschnittsfläche umgeben und/oder umhüllt.
• Der Brennerkonus 06 kann, wie hier im Beispiel dargelegt, auf seiner gesamten Länge – beispielsweise ausgenommen eines ggf. eigens zur Halterung vorgesehenen Konusfußes 46 und/oder eines ggf. eigens aus Stabilitäts- und/oder funktionalen Gründen vorgesehenen Abschlusselementes 53 – sich trichterförmig öffnend ausgebildet sein. In nicht dargestellter Ausführung kann er einen mit konstanter Querschnittsfläche verlaufenden Eingangsabschnitt mit entsprechend ausgeformter Wandung und/oder einen mit konstanter Querschnittsfläche verlaufenden Ausgangsabschnitt mit entsprechend ausgeformter Wandung umfassen.
• In einer alternativen Ausführung kann der Brennerkonus 06 stromabwärts des sich trichterförmig öffnenden Abschnittes einen sich wieder verjüngenden Abschnitt aufweisen.
• Grundsätzlich kann die Wandung 43 bzw. Wandkonstruktion 43 in einer ersten Ausführungsform – was deren innere Wandmantelfläche betrifft – in zumindest dem sich öffnenden Konuslängsabschnitt einteilig und/oder rotationssymmetrisch um die mit der Symmetrieachse zusammenfallende Axialrichtung des Brenners 04 ausgeführt sein. Dies kann auch ungeachtet ggf. vorgesehener Luftdurchtrittsöffnungen für die durch die dann ggf. stellenweise unterbrochene Wandung 43 der Fall sein. In diesem radialsymmetrischen Spezialfall einer Radiärsymmetrie für die Wandung 43 bzw. Wandstruktur 43 des Brennerkonus 06 verläuft diese in axial voneinander beabstandeten Schnitten auf Kreislinien variierender Radien, wobei der durch die Wandung 43 bzw. Wandstruktur 43 umgebene Raum im sich öffnenden Konuslängsabschnitt die Form eines Kegelstumpfes aufweist und einen derartigen, mit der Wandung 43 vollflächig in Berührkontakt stehenden (virtuellen) Kegelstumpf aufnehmen kann.
• In einer vorteilhaften zweiten Ausführungsform für die Wandmantelfläche der Wandung 43 bzw. Wandkonstruktion 43 des Brennerkonus 06 weist diese zumindest in dem sich trichterförmig öffnenden Konuslängsabschnitt eine die Vormischkammer bezogen auf die Axialrichtung n-zählig radiärsymmetrisch begrenzende Wandstruktur (mit n ∊ IN, n ≥ 2), insbesondere mit einer Anzahl von n ≥ 4, bevorzugt n = 4 auf und/oder ist mit n radiärsymmetrisch um die die Symmetrieachse S bildende Axialrichtung angeordneten, beispielsweise schalenartigen Wandabschnitten 43.1; 43.2; 43.3; 43.4, z. B. sog. Konusflügeln 43.1; 43.2; 43.3; 43.4 oder kurz Flügeln 43.1; 43.2; 43.3; 43.4, beispielsweise als vier Viertelschalen, ausgebildet.
• In einem Spezialfall der zweiten Ausführungsform mit Radiärsymmetrie für die Wandung 43 bzw. Wandstruktur 43 des Brennerkonus 06 sind in einer ersten Variante die einzelnen schalenartigen Wandabschnitte 43.1; 43.2; 43.3; 43.4 der mehrteiligen Wandkonstruktion 43 bei Ausbildung als Kegelstumpfteilschalen mit ihren im Querschnitt betrachteten Schnittlinien auf Kreislinien oder bei Ausbildung als Pyramidenstupfseiten mit ihren im Querschnitt betrachteten Schnittlinien auf einem geschlossenen Polygonzug einer Pyramidengrundfläche angeordnet, wobei der durch die Wandung 43 bzw. Wandstruktur 43 umgebene Raum im sich öffnenden Konuslängsabschnitt im ersten Fall die Form eines Kegelstumpfes und im zweiten Fall eines m-seitigen Pyramidenstumpfes (hier dann mit n = m) aufweist. In beiden Fällen kann dieser durch die die Wandung 43 bzw. Wandstruktur 43 definierte Innenraum somit einen maximalen (virtuellen) Kegelstumpf aufnehmen, der im ersten Fall flächig mit der gesamten, den Innenraum umgebenden Wandung 43 bzw. Wandstruktur 43 und im zweiten Fall linienartig entlang der Seitenhöhen der Kegelstumpfseiten mit diesen in Berührkontakt steht.
• Ob in rotationssymmetrischer oder in nichtrotationssymmetrischer, lediglich radiärsymmetrischer Ausführung des sich öffnenden Konusabschnittes weist in einer vorteilhaften Ausführungsform die den Brennerkonus 06 nach außen umgebende und/oder umhüllende Wandung 43 bzw. Wandkonstruktion 43 auf zumindest einem Teil des sich trichterförmig öffnenden Konuslängsabschnitt im zur Axialrichtung senkrecht verlaufenden Querschnitt betrachtet wenigstens eine Unterbrechung, insbesondere mehrere Unterbrechungen 54, z. B. Luft- bzw. Ablufteintrittsöffnungen 54, auf, durch welche zu behandelnde Abluft aus dem den Brenner umgebenden Raum in den Brennerinnraum strömen kann.
• Ob in rotationssymmetrischer oder in nichtrotationssymmetrischer, lediglich radiärsymmetrischer Ausführung des sich öffnenden Konusabschnittes ist eine – konkrete bzw. effektive „innere“ – Konizität (d. h. des im sich öffnenden Abschnitt maximal aufzunehmenden Kegelstumpfes) mit einem Neigungswinkel φ (= halber Öffnungswinkel) von 5° bis 15°, insbesondere von 7° bis 12°, von besonderem strömungstechnischen Vorteil. Hierbei ist die die Vormischkammer mantelseitig nach außen hin begrenzende innere Wand der Wandung 43 bzw. Wandstruktur 43 des Brennerkonus 06 zumindest in dem sich trichterförmig öffnenden Konuslängsabschnitt in ihrer Formgebung und Struktur zur Aufnahme eines maximalen (virtuellen) Kegelstupfes größtmöglichen Querschnittsverlaufs ausgebildet, der dadurch definiert ist, dass er an wenigstens zwei in Axialrichtung voneinander beabstandeten Querschnittsebenen an je mindestens drei in Umfangsrichtung voneinander beabstandeten Stellen anliegt, wobei eine in eine die Symmetrieachse S umfassende Schnittebene des Brennerkonus 06 projizierte, in am Kegelstumpfmantel in Längsrichtung des Brennerkonus verlaufende Mantellinie dieses maximalen virtuellen geraden Kegelstumpfes mit der Axialrichtung bzw. Symmetrieachse S einen Neigungswinkel von 5° bis 15°, insbesondere von 7° bis 12°, bevorzugt von 10° ± 1°, ausbildet.
• In einer hier dargestellten und bevorzugten zweiten Variante der zweiten Ausführungsform für die Ausführung der Wandung 43 bzw. Wandstruktur 43 des Brennerkonus 06 mit n-zählig radiärsymmetrischem Umfangsverlauf folgen im sich öffnenden Konuslängsabschnitt die im zur Axialrichtung senkrecht verlaufenden Querschnitt betrachteten, durch die einzelnen Wandabschnitte 43.1; 43.2; 43.3; 43.4 gebildeten Umfangsabschnitte u1; u2; u.3; u.4 im Gegensatz zur ersten Variante zumindest nicht auf ihrer gesamten Länge einer selben Kreislinie K1; K2; K1‘; K2‘ oder geschlossenen Polygenzug, sondern sind in ihren einander benachbarten Umfangsabschnittsenden zweier sich in Umfangsrichtung einander anschließender Wandabschnitte 43.1; 43.2; 43.3; 43.4 radial zueinander versetzt. Durch den radialen Versatz der sich beispielsweise im Winkelbereich um die Symmetrieachse S betrachtet überlappenden oder zumindest lückenlos fortsetzenden benachbarten Umfangsabschnittsenden sind tangentiale Luft- bzw. Ablufteintrittsöffnungen 54 gebildet, durch welche im Konusinnern eine Drallbildung angeregt wird.
• In einer speziellen vorteilhaften Ausführung der Wandabschnitte 43.1; 43.2; 43.3; 43.4 der zweiten Variante mit schalenartiger, z. B. kegelstumpfteilschalenförmiger oder pyramidenstumpfseitenförmiger oder in anderer Weise, Formgebung sind die n radiärsymmetrisch versetzen Wandabschnitte 43.1; 43.2; 43.3; 43.4 um eine jeweilige parallel zur Axialrichtung bzw. Symmetrieachse S verlaufende imaginäre Achse gegenüber einer eine geschlossene Kegelstumpfschalenstruktur bzw. Pyramidenstumpfmantelstruktur bildenden Orientierung verdreht angeordnet. Die Achsen schneiden z. B. hierbei sämtlich eine konzentrisch um die Symmetrieachse S verlaufende Kreislinie äquidistant zueinander in Umfangsrichtung beabstandet. Durch eine derart verdrehte Anordnung der ansonsten in der selben Weise ausgebildeten Wandabschnitte 43.1; 43.2; 43.3; 43.4 ist in Umfangsrichtung eine fächerartige Konusmantelfläche ausgebildet.
• In einem vorteilhaften Spezialfall dieser Ausführung sind die Wandabschnitte 43.1; 43.2; 43.3; 43.4 als gleich große Mantelsegmente 43.1; 43.2; 43.3; 43.4 eines im Profil geschlossen radiärsymmetrisch, z. B. kegelstupfmantel- oder z. B. l-fach (l ∊IN, l ≥ n, z. B. l = n·m) pyramidenstumpfförmig ausgebildeten Konusmantels ausgeführt, welche gegen eine o. g. jeweilige Achse um den selben Winkel verdreht sind. Diese Mantelsegmente 43.1; 43.2; 43.3; 43.4 können in Umfangsrichtung gegenüber ihrer Länge in geschlossener Form jeweils geringfügig verlängert sein (siehe Winkel δ), damit sich die derart verdrehten Mantelsegmente 43.1; 43.2; 43.3; 43.4 im Umfangswinkel bezogen auf die Symmetrieachse S zumindest direkt fortsetzen oder vorteilhaft geringfügig überlappen.
• Für den Fall der in zweiter Variante im Querschnitt des sich öffnenden Abschnittes nicht in jedem Querschnitt des sich öffnenden Konusabschnittes mit den Umfangsabschnitten gänzlich auf einer Kreislinie K1; K2; K1‘; K2‘ verlaufenden Wandung 43 bzw. Wandkonstruktion 43 mit z. B. in einer oben genannten Art fächerartig am Umfang angeordneten Wandabschnitten 43.1; 43.2; 43.3; 43.4 und/oder für den Fall, dass durch die Formgebung der Wandabschnitten 43.1; 43.2; 43.3; 43.4 in Umfangsrichtung o. g. Mantellinien unterschiedlicher Neigung gegen die Symmetrieachse S auftreten, kann für die Charakterisierung der Konizität in einer ersten, die Stärke des radialen Versatzes der benachbarten Umfangsabschnittsenden und/oder das Maß der o. g. Verdrehung und/oder eine Verwindung der Wandabschnitte 43.1; 43.2; 43.3; 43.4 in sich zwar nicht berücksichtigenden Methode als für die Drallbewegung und/oder die Nähe zur Flamme wirksame Konizität in erster Näherung der o. g. maximale (virtuelle) innere Kegelstupf größtmöglichen Querschnittsverlaufs herangezogen werden, so wie er oben in Verbindung mit der ersten Variante definiert ist. Dieser virtuelle Kegelstumpf entspricht dem größtmöglich im sich öffnenden Konusabschnitt einbringbaren gegenständlichen geraden Kegelstumpf und kann gleichzeitig einem kleinsten wirksamen Neigungswinkel φ1 eines spitzesten Kegelstumpfes entsprechen, wie er in nachfolgender Ausführung definiert ist.
• Zu einer weiteren, ggf. zusätzlich zur genannten Charakterisierung mit dem inneren maximalen Konusstumpf in Frage kommenden Charakterisierung für die Ausbildung des fächerartig radiärsymmetrisch ausgebildeten Brennerkonus 06 kann ein spitzester virtueller Kegelstumpf, welcher durch die nach innen gerichteten Bereiche der Wandung 43 jeden Wandabschnittes mit kleinster Neigung bestimmt ist, und zusätzlich stumpfester virtueller Kegelstumpf herangezogen werden, welcher durch die nach innen gerichteten Bereiche der Wandung 43 mit größter Neigung gegen die Symmetrieachse S bestimmt ist.
• Hierbei ist eine Ausführung des Brennerkonus 06 von besonderem Vorteil, wobei die Wandabschnitte 43.1; 43.2; 43.3; 43.4 des Brennerkonus 06 im Bereich der die Vormischkammer 42 nach außen begrenzenden Wandung 43 bzw. Wandkonstruktion 43 zumindest in dem sich – quasi trichterförmig – öffnenden Konuslängsabschnitt in ihrer Formgebung und Struktur derart ausgebildet sind, dass der spitzeste virtuelle Kegelstumpf eine Konizität von mindestens 10°, vorteilhaft mindestens 14°, aufweist, d. h. eine in diesem sich trichterförmig öffnendem Konuslängsabschnitt in Längsrichtung des Brennerkonus innen am selben Wandabschnitt verlaufende und am geringsten gegen die Axialrichtung geneigte Mantellinie in senkrechter Projektion auf eine die Axialrichtung umfassende Schnittebene mit der Axialrichtung einen Neigungswinkel von mindestens 5°, vorteilhaft mindestens 7°, ausbildet, wobei diese in dieser Ausführung jedoch unter derjenigen des stumpferen Kegelstumpfes liegt. Der stumpfere virtuelle Kegelstumpf weist in derartiger Ausführung mit in Umfangsrichtung der Schalen variierender Neigung eine maximale Konizität von z. B. höchstens 50°, vorteilhaft höchstens 40°, auf, d. h eine in diesem sich trichterförmig öffnendem Konuslängsabschnitt in Längsrichtung des Brennerkonus 06 innen am Wandabschnitt verlaufende und am stärksten gegen die Axialrichtung geneigte Mantellinie in senkrechter Projektion auf eine die Axialrichtung umfassende Schnittebene mit der Axialrichtung einen maximalen Neigungswinkel von z. B. höchstens 25°, vorteilhaft höchstens 20°, ausgebildet sein.
• Eine in dieser Weise zur konkreteren geometrischen Charakterisierung heranziehbare „mittlere“ Konizität bzw. ein mittlerer Neigungswinkel φ*, wird beispielsweise durch Mittelung gebildet. Die beispielsweise durch integrale Mittelung entlang der Umfangsrichtung über die Neigung sämtlicher Mantellinien ermittelte, d. h. über die betreffende Umfangslänge gewichtete Mittelung, entspricht dem Mittelwert der sich bei Überstreichen einer durch die Symmetrieachse S verlaufenden Ebene über den betrachteten Umfangsabschnitt, z. B. den 360°-Umfang oder den durch den betreffenden Wandabschnitt umgebenen Winkelbereich, an der Innenseite der Wandung 43 bzw. Wandkonstruktion 43 ergebene Mittelwert. Diese gemittelte Neigung kann vorteilhaft bei 10° bis 20°, insbesondere bei 12° bis 17°, liegen.
• In der Ausführung der Brennerwandung 43 mit einer o. g. Ausführungsform der Wandabschnitte 43.1; 43.2; 43.3; 43.4 in Form von gegeneinander verdrehter Mantelsegmente eines radiärsymmetrisch ausgebildeten Pyramiden- oder Kegelstumpfes entspricht z. B. der integrale Mittelwert dem arithmetischen Mittelwert.
• In der fächerartigen Ausführung mit zwei Mantellinien unterschiedlicher Neigungen und/oder mit zueinander um jeweils eine zur Axialrichtung verdrehter Mantelsegmente 43.1; 43.2; 43.3; 43.4 weisen die Wandabschnitte 43.1; 43.2; 43.3; 43.4 jeweils im Bereich eines bezogen auf eine Umfangsrichtung des Brennerkonus 06 betrachtet ersten Endes eine erste in Längsrichtung des Brennerkonus 06 mit einer gegen die Axialrichtung um z. B. einen ersten, z. B. den kleineren Neigungswinkel φ1, geneigt verlaufenden Mantellinie und im Bereich eines bezogen auf die Umfangsrichtung des Brennerkonus 06 zweiten Endes eine zweite in Längsrichtung des Brennerkonus 06 mit einer gegen die Axialrichtung stärker, um z. B. einen zweiten, z. B. den größeren Neigungswinkel φ2, geneigt verlaufenden Mantellinie auf.
• In einer für die fächerartige Ausführung vorteilhaften Ausführungsform weichen die Neigungen an den beiden Stellen stärkster Abweichung höchstens um 5°, vorteilhaft um höchstens 3° voneinander ab.
• Im sich stromabwärts trichterförmig öffnenden Konuslängsabschnitt des Brennerkonus 06 (Konusabschnitt) ist somit eine Mehrzahl, z. B. die Anzahl n, derartig mit den ersten und zweiten Enden unterschiedlicher Neigung ausgebildeter Wandabschnitte 43.1; 43.2; 43.3; 43.4 in Umfangsrichtung des Brennerkonus 06 in der Weise gestaffelt angeordnet, dass in Umfangsrichtung betrachtet ein weniger geneigter zweites Ende eines über einen ersten Winkelbereich, z. B. 360°/n zuzüglich ggf. einer keinen Überscheidung δ (δ aus 1° bis 5°), insbesondere 90° oder 90°+ δ, reichenden ersten Wandabschnittes 43.1; 43.2; 43.3; 43.4 durch ein sich an den ersten Winkelbereich im Hinblick auf den auf die Brennerlängsachse als Zentrum bezogenen Winkel lückenlos oder mit einer kleinen Winkelüberdeckung δ (Überschneidung) anschließenden, gegenüber dem zweiten Ende des ersten Wandabschnittes 43.1; 43.2; 43.3; 43.4 stärker geneigten ersten Ende eines zweiten Wandabschnittes 43.2; 43.3; 43.4; 43.1; fortgesetzt wird. Das erste Ende des zweiten Wandabschnittes 43.2; 43.3; 43.4; 43.1 ist hierbei beispielsweise in zumindest einem stromabwärtigen Endabschnitt des sich stromabwärts trichterförmig öffnenden Konuslängsabschnitt radial zur Brennerlängsachse weiter beabstandet als das zweite Ende des ersten Wandabschnittes 43.1; 43.2; 43.3; 43.4.
• Im Bereich des Konusfußes 46 können die fächerartig zueinander angeordneten benachbarten Konusflügeln 43.1; 43.2; 43.3; 43.4 mit ihren Endabschnitten zusammenlaufen oder wie z. B. in vorteilhafter Ausführung wie dargestellt radial beabstandet zueinander den Konusgrund 49 begrenzen. Im ersten Fall schließt sich die zwischen den benachbarten Konusflügeln 43.1; 43.2; 43.3; 43.4 bis zum Fußgrund 49 hin, im bevorzugten zweiten Fall ist zwischen den benachbarten Konusflügeln 43.1; 43.2; 43.3; 43.4 bis zum Fußgrund 49 hin eine tangentiale Luft- bzw. Ablufteintrittsöffnung 54 ausgebildet, welche sich jedoch bis zum Fußgrund hin in ihrer Spaltbreite verjüngen kann.
• In 6 und 7 ist der Sachverhalt für die dargelegte Ausführung mit variierender Neigung für die zweite Variante verdeutlicht, wobei in 7 durch eine schematische Darstellung zweier in Axialrichtung voneinander beabstandeter Querschnitte I-I; II-II (siehe z. B. 6) des sich öffnenden Konuslängsabschnittes ein innerer virtueller Kegelstumpfmantel M1; M2 durch die Kreislinien K1 und K1‘, und ein äußerer virtueller Kegelstumpfmantel durch die Kreislinien K2 und K2‘ angedeutet sind. In 6 sind ein beispielsweise bei rotationssymmetrischer Brennerkonusausführung ein für einen inneren virtuellen Kegelstumpf beispielhaft vorliegender kleinerer Neigungswinkel φ1, der als „wirksamer“ Neigungswinkel beispielsweise bei Rotationssymmetrie einem tatsächlichen Neigungswinkel φ entsprechen kann, ein für einen äußeren virtuellen Kegelstumpf beispielhaft vorliegender größerer Neigungswinkel φ2 und ein durch eine o. g. Mittelung beispielhaft hervorgehender gemittelter Neigungswinkel φ* angedeutet.
• Der Konus 06 ist bevorzugt mit einer derartigen wirksamen oder mittleren Neigung ausgeführt, sodass sich der hieraus ergebende wirksame oder mittlere Innenradius bzw. -durchmesser vom stromaufwärtigen Ende zum stromabwärtigen Ende des trichterförmigen Konusabschnittes hin um einen Faktor 4,8 bis 5,8, insbesondere 5,0 bis 5,5 vergrößert. Beispielsweise kann der Konus 06 am stromabwärtigen Konusende seines trichterförmigen Längsabschnittes mit einem wirksamen oder mittleren Durchmesser von 500 mm bis 700 mm, insbesondere von 550 mm bis 650 mm, ausgeführt sein.
• Für den o. g. vorteilhaften Fall der als Mantelsegmente 43.1; 43.2; 43.3; 43.4 eines im Profil geschlossen radiärsymmetrisch ausgebildeten Konusmantels – ggf. mit der Verlängerung in Umfangsrichtung zur Bildung des geschlossenen Winkelbereichs und ggf. einer Überlappung – sind die Wandabschnitte 43.1; 43.2; 43.3; 43.4 durch gleich große Mantelsegmente 43.1; 43.2; 43.3; 43.4 eines z. B. l-seitigen geraden Pyramidenstupfmantels oder eines geraden Kegelstumpfmantels gegeben, wobei die Neigung der Pyramidenseitenflächen gegen die Axialrichtung im ersten Fall und die Neigung der Kegelstumpfmantelfläche im zweiten Fall bevorzugt der des o. g. tatsächlichen oder wirksamen Neigungswinkel φ entspricht, d. h. bei 5° bis 15°, insbesondere 7° bis 12° liegt. Das Verdrehen, beispielsweise um 3° bis 10°, um die jeweilige Achse bewirkt im Ergebnis die durch das Verdrehen an den beiden umfangseitigen Enden des Mantelsegmentes 43.1; 43.2; 43.3; 43.4 zueinander verschiedene Neigung φ1; φ2 gegen die Symmetrieachse S bzw. die Axialrichtung des Brennerkonus 06 bzw. Brenners 04.
• Sowohl für den tatsächlichen Kegelstumpf in radialsymmetrischer Ausführung, als auch für den maximalen virtuellen inneren Kegelstumpf gilt bevorzugt, dass die die Vormischkammer 42 mantelseitig nach außen hin begrenzende inneren Wandung 43 des Brennerkonus 06 zumindest in dem sich trichterförmig öffnenden Konuslängsabschnitt in ihrer Formgebung und Struktur zur Aufnahme eines maximalen virtuellen Kegelstupfes größtmöglichen Querschnittsverlaufs ausgebildet ist, der z. B. an wenigstens zwei in Axialrichtung voneinander beabstandeten Querschnittsebenen an je mindestens drei in Umfangsrichtung voneinander beabstandeten Stellen an der Wandung 43 anliegt, und die am Kegelstumpfmantel dieses maximalen virtuellen Kegelstumpfes in dessen in Längsrichtung verlaufende Mantellinie mit der Symmetrieachse S einen in Umfangsrichtung konstanten Neigungswinkel von 5° bis 15°, bevorzugt von 7° bis 12°, ausbildet.
• Die Enden der sich umfangsseitig einander anschließenden, jedoch im Endbereich radial voneinander beabstandeten Mantelsegmente 43.1; 43.2; 43.3; 43.4 können partiell über Stützelemente 68 miteinander verbunden sein und damit die Festigkeit der Konusstruktur erhöhen.
• Grundsätzlich können die n Umfangsabschnitte u1; u2; u.3; u.4 der Wandabschnitte 43.1; 43.2; 43.3; 43.4 bzw. Mantelsegmente 43.1; 43.2; 43.3; 43.4 in Umfangsrichtung betrachtet durch ein homogenes Bauteil mit einem in der zur Axialrichtung senkrecht verlaufenden Querschnittsebene ohne Knick gebogenem Kurvenverlauf gebildet sein.
• Der Brennerkonus 06 kann stromabwärtig durch ein mit der Wandung 43 bzw. Wandkonstruktion 43 – insbesondere stoff- oder formschlüssig – verbundenes Abschlusselement 53, z. B. einer die Öffnung umgebenden Abschlussplatte 53, abgeschlossen sein. Diese Abschlussplatte 53 kann lediglich zur Versteifung und/oder zur Ausbildung eines die endseitige Außenkontur der Wandung 43 bzw. Wandkonstruktion 43 kragenartig umgebenden Randes 62 oder Randbereich 62 ausgeführt sein. Stattdessen oder zusätzlich kann die Abschlussplatte 53 die z. B. schlitzartig zwischen den in Umfangsrichtung benachbarten Wandabschnitten 43.1; 43.2; 43.3; 43.4 ausgebildeten tangentialen Luft- bzw. Ablufteintrittsöffnungen 54 stromabwärtig abdeckend angeordnet und/oder ausgeführt sein. Mit einem derart ausgebildeten Rand 62 kann ein Verwirbeln der durch den Eintrittsspalt 18 in die Brennkammer 11 eintretenden Luft bzw. Abluft, durch eine stirnseitige Abdeckung 61 der Luft- bzw. Ablufteintrittsöffnungen 54 die tangentiale Strömung begünstigt sein.
• In einer zwar grundsätzlich unabhängig von der übrigen Ausgestaltung der Wandung 43 bzw. Wandkonstruktion 43 und/oder von der fußgrundseitigen Durchströmbarkeit hinsichtlich z. B. fertigungstechnisch vorteilhaften, jedoch in Kombination mit weiteren genannten Ausgestaltungsmerkmalen besonders vorteilhaften Ausführung des Brennerkonus 06 ist dieser in Umfangsrichtung durch eine Anzahl einzelner, in Umfangsrichtung sämtlich oder gruppenweise z. B. stoff- oder formschlüssig verbundener ebener Segmente, z. B. Führungsblätter, insbesondere Flachblechstreifen, ausgebildet, wobei z. B. eine Krümmung durch einen geneigten Stoß zweier benachbart zusammengefügter Segmente bewirkt wird. Die sämtlich oder gruppenweise verbundenen Segmente sind z. B. im Bereich des stromaufwärtigen Endes mit beispielsweise dem Konusfuß 46 und/oder im Bereich des stromabwärtigen Brennerkonusendes beispielsweise mit dem Abschlusselement 53, z. B. eines die Öffnung umgebenden Abschlussplatte 53, – insbesondere stoff- oder formschlüssig – verbunden. Die Abschlussplatte 53 kann zur Versteifung ausgeführt sein.
• Im sich trichterartig öffnende Konusabschnitt weist die Wandung 43 bzw. Wandstruktur 43 in Umfangsrichtung eine Mehrzahl von in Längsrichtung des Brenners 04 geneigt gegen die Axialrichtung des Brenners 04 verlaufende ebene Segmente, z. B. Flachblechstreifen, auf, welche im Querschnitt betrachtet sehnenartig verlaufende Umfangsabschnitte ausbildet.
• In einer z. B. fertigungstechnisch vorteilhaften Ausführung für die eine Anzahl n von Wandabschnitten 43.1; 43.2; 43.3; 43.4 umfassende Ausführungsform sind die Wandabschnitte 43.1; 43.2; 43.3; 43.4 ihrerseits in Umfangsrichtung durch eine Anzahl m einzelner Segmente 43.1x; 43.2x; 43.3x; 43.4x (siehe z. B. 7b) ausgebildet, mit x = 2 bis m, m ∊ IN, m > 1, z. B. m > 3, insbesondere n ≥ 5). Die m Segmente 43.1x; 43.2x; 43.3x; 43.4x sind untereinander und im Bereich des stromaufwärtigen Endes mit beispielsweise dem Konusfuß 46 und/oder im Bereich des stromabwärtigen Brennerkonusendes mit beispielsweise mit einem Abschlusselement 53 – insbesondere stoff- oder formschlüssig – verbunden.
• Für den o. g. vorteilhaften Fall der als Mantelsegmente 43.1; 43.2; 43.3; 43.4 eines im Profil geschlossen radiärsymmetrisch ausgebildeten Konusmantel ausgebildeten Wandabschnitte 43.1; 43.2; 43.3; 43.4 umfassen die n Mantelsegmente 43.1; 43.2; 43.3; 43.4 beispielsweise eines Pyramidenstumpfes ihrerseits Segmente 43.1x; 43.2x; 43.3x; 43.4x, wobei z. B. für die Neigung der Teilflächen das zur Neigung der Pyramidenseitenflächen genannte anzuwenden ist. Der Konusmantel ist hierbei dann im Wesentlichen – d. h. ggf. zuzüglich der oben erwähnten geringfügigen Zugabe in Umfangsrichtung – durch die Mantelsegmente 43.1; 43.2; 43.3; 43.4 eines l = n·m Seitenflächen aufweisenden regelmäßigen oder unregelmäßigen Pyramidenstumpf mit l gleichen oder sich zumindest teilweise geometrisch unterscheidenden Pyramidenstupfseiten gebildet.
• In einer zwar grundsätzlich unabhängig von der übrigen Ausgestaltung der Wandung 43 bzw. Wandkonstruktion 43 und/oder von der fußgrundseitigen Durchströmbarkeit und/oder von einer nachfolgend beschriebenen Verwirbelungshilfe hinsichtlich z. B. stömungstechnisch vorteilhaften, jedoch in Kombination mit weiteren genannten Ausgestaltungsmerkmalen besonders vorteilhaften Ausführung des Brennerkonus 06 kann die Wandung 43 bzw. Wandkonstruktion 43 in ihrer den Innenraum umschließenden Wandfläche von ggf. tangentialen Lufteintrittsöffnungen 54 verschiedene axiale Luft- bzw. Ablufteintrittsöffnungen 56; 57 umfassen, welche als z. B. runde Bohrungen 56 oder als mit schlitzartigem Profil ausgebildete Ausnehmungen 57 ausgebildet sind und zumindest auch von Fluid mit einer rein radial zur Symmetrieachse S gerichteten Strömungsrichtung durchströmbar sind. Es können auch beide Typen von Luft- bzw. Ablufteintrittsöffnungen 56; 57 vorgesehen sein. Es können des weiteren Ablufteintrittsöffnungen 56; 57, bevorzugt schlitzartig ausgebildete Ablufteintrittsöffnungen 57, mit randseitig nach außen abgespreizten Teilabdeckungen, 58, z. B. Klappen 58 vorgesehen sein. Diese Klappen 58 können beispielsweise im Wesentlichen der Form der betreffenden Ablufteintrittsöffnungen 56; 57 entsprechen und zum Einstellen des durchtretenden Luft- bzw. Abluftstromes in der Neigung zur umgebenden geschlossenen Mantelfläche veränderbar, z. B. an der an einer Seite der Ablufteintrittsöffnung 56; 57 randseitig zur Klappe 58 bestehenden Verbindung abbiegbar, sein.
• Die axialen Luft- bzw. Ablufteintrittsöffnungen 56; 57 in der Wandung 43 bzw. Wandkonstruktion 43 sind als Zuluftinjektoren wirksam und tragen zusätzlich innenwandseitig zur Bildung des Luftpolsters bzw. -korbes und/oder zur Sauerstoffzufuhr bei.
• Grundsätzlich unabhängig, vorteilhaft in Kombination von einem oder mehreren der o. g. vorteilhaften Ausgestaltungsmerkmale des Brenners 04 ist die Ausführung der die Verwirbelung des am Brenner 04 außen vorbeiströmenden Fluidstromes, insbesondere Abluftstromes 02, begünstigenden Ausgestaltung des in Axialrichtung des Brenners 04 betrachtet stromabwärtigen Konusendes mit mehreren, aus dem durch die stirnseitige Kontur des die Vormischkammer umgebenden ein- oder mehrteiligen Konusmantel 43 und ggf. den durch die kragenartig überstehende Abdeckung 61 bestimmten, in der Ebene der Ausgangsöffnung 13 des Brennerkonus 06 vorliegenden Profils in den den Brennerkonus 06 umgebenden Raum, insbesondere in den Eintrittsspalt 18 zur stromabwärts nachgeordneten Brennkammer 11, hineinreichenden und in Umfangsrichtung des Brennerkonus 06 voneinander beabstandeten ersten und/oder zweiten Strömungshindernissen 59; 63; 64; 66. Diese können grundsätzlich direkt im Bereich des stirnseitigen Endes an der Wand des den Konusmantel ausbildenden Wandung 43 bzw. Wandkonstruktion 43 selbst angeformt oder befestigt sein.
• Die Strömungshindernisse 59; 63; 64; 66 haben die Funktion, die heißen Brenngase aus der Flamme mit der außen am Brenner 04 durch den Eintrittsspalt 18 vorbei in die Brennkammer 11 strömenden Zuluft wirkungsvoll zu vermischen. Die geneigt oder eben zur Ebene der Austrittsöffnung 16 verlaufenden, z. B. als Leitflügel 59; 63; 64; 66 ausgebildeten Strömungshindernisse 59; 63; 64; 66 reißen hierbei störend den durch den Eintrittsspalt 18 tretenden Luftstrom und/oder die im wesentlichen rotationssymmetrische Kegelströmung im Brennerkonus 06 und mit dieser die im wesentlichen rotationssymmetrische Flamme auf und vermischen dadurch die Gasströme aus dem Brennerinnern und dem Eintrittsspalt 18.
• In einer vorteilhaften, z. B. in Kombination mit der fächerartigen Ausgestaltung besonders vorteilhaften Ausführung des Brennerkonus 06, sind aus dem Profil nach außen herausragenden Strömungshindernissen 59; 63; 64; 66 als Teil der den Brennerkonus 06 am stromabwärtigen Ende abschließenden Abschlussplatte 53 an dieser angeformt oder an dieser form- oder stoffschlüssig befestigt.
• Am Konusmantel oder an der Abschlussplatte 53 angeformte oder befestigte Strömungshindernisse 59; 63; 64 sind z. B. als Leitflügel 59; 63; 64 aus Flachblechmaterial gebildet, welche eben oder mit zumindest einem ebenen Abschnitt ausgeführt sind, wobei sie mit dem oder zumindest einem ihrer ebenen Abschnitte bevorzugt geneigt zur senkrecht auf der Axialrichtung stehenden Ebene der Austrittsöffnung 16 angeordnet sind. Beispielsweisen können die als Leitflügel 59; 63; 64 ausgeführten Strömungshindernisse 59; 63; 64 an einer ihrer Seiten randseitig mit der Abschlussplatte 53 derart zusammenhängend ausgeführt oder verbunden sein, sodass diese zur Einstellung der Verwirbelung mehr oder weniger abzubiegen sind.
• Beispielsweisen können erste, als ebene Leitflügel 59 ausgeführte Strömungshindernisse 59 mit einem Rand an einem Randabschnitt des die tangentiale Luft- bzw. Ablufteintrittsöffnungen 54 stirnseitig abschließenden Abschnitt des Abdeckbleches 62 angeordnet sein.
• Stattdessen oder zusätzlich können zweite als ebene Leitflügel 59 ausgeführte Strömungshindernisse 63; 64 mit einem Rand an einem Randabschnitt des die Wandung 43 bzw. Wandkonstruktion 43 im Bereich der Wandabschnitte 43.1; 43.2; 43.3; 43.4 abdeckenden Abschnitt des Abdeckbleches 62 angeordnet sein.
• Leitflügel 59; 63; 64, insbesondere die ersten Leitflügel 59, können grundsätzlich sämtlich aus der Ebene der Austrittsöffnung 16 weg stromabwärts oder stromabwärts, oder aber bevorzugt zu einem Teil stromaufwärts und zum anderen Teil stromabwärts weisen. Leitflügel 59; 63; 64, insbesondere die zweiten Leitflügel 63; 64 können als Leitflügelpaar 63, 64 in Umfangsrichtung betrachtet beidseitig eines radial aus Umfang des Abdeckbleches 62 herausreichenden Abschnittes 66 angeordnet sein, wobei z. B. eines aus der Ebene der Austrittsöffnung 16 weg stromabwärts und das andere stromaufwärts weist.
• Die o. g. Vorrichtung 01 zur thermischen Nachbehandlung umfasst den Brenner 04 in einer der o. g. Ausführung mit einem oder einer Kombination mehrerer der oben als vorteilhaft herausgestellten Merkmale.
• In einer Weiterbildung der Vorrichtung 01 weist die Brennkammer 11 in ihrem Innern eine der Kammer zuzurechnende Verwirbelungseinrichtung 67, beispielsweise ein Prallblech 67, auf. Die als Prallblech 67 ausgebildete Verwirbelungseinrichtung 67 erstreckt sich parallel zur Ebene der Austrittsöffnung 16 des Brenners 04 und im Wesentlichen zentrisch zur Axialrichtung des Brenners 04.
• Bezugszeichenliste

01

Vorrichtung

02

Fluidstrom, Abluftstrom, Rohgasstrom

03

Brennstoffstrom

04

Brenner, Konusbrenner

05

06

Brennerkonus

07

Brennstoffzufuhr, Brennstoffdüse

08

Reingasstrom

08‘

Reingasstrom

09

Rohgasraum

10

11

Brennkammer

12

Anlage, Produktions- und/oder Bearbeitungsanlage, Feuerungsanlage

13

Ausgangsöffnung (06)

14

Austrittsöffnung (11)

15

16

Austrittsöffnung (11)

17

Brennkammerwand

18

Eintrittsspalt

19

Rohgaseintritt

20

21

Strömungsquerschnitt

22

Brennkammerwand

23

Hülle, Außenhülle

24

Wärmetauscher

25

26

Rohr (24)

27

Sammel- und Austrittsraum

28

Reingasaustritt

29

Bypass-Führung

30

31

Stellelement, Klappe

32

Gasfördermittel

33

Vorrichtung zur Wärmerückgewinnung

34

Stellmittel, Stellantrieb

35

36

Wärmetauscher

37

Wärmeträgerfluidstroms, Heizfluidkreislaufs

38

Stellmittel, Stellantrieb

39

Stellelement, Klappen

40

41

Kamin

42

Vormischkammer

43

Wandung, Wandstruktur

44

Brennstoffauslass

45

46

Fußabschnitt, Konusfuß, Flansch, Flanschring

47

Anbau, Flansch

48

Durchführung

49

Konusgrund

50

51

Leitelement, Leitblech

52

Durchführung

53

Abschlusselement, Abschlussplatte

54

Lufteintrittsöffnung, Ablufteintrittsöffnungen, tangential

55

56

Ablufteintrittsöffnung

57

Ablufteintrittsöffnung

58

Teilabdeckung, Klappe

59

Strömungshindernis, Leitflügel

60

61

Abdeckung

62

Rand

63

Strömungshindernis, Leitflügel

64

Strömungshindernis, Leitflügel

65

66

Strömungshindernis, Leitflügel

67

Verwirbelungseinrichtung, Prallblech

68

Stützelemente

K1

Kreislinie

K1

Kreislinie

M1

Kegelstumpfmantel

M2

Kegelstumpfmantel

S

Symmetrieachse

u1

Umfangslinie

u2

Umfangslinie

u3

Umfangslinie

u4

Umfangslinie

φ

Neigungswinkel, tatsächlicher, wirksamer

φ1

Neigungswinkel

φ2

Neigungswinkel

φ*

Neigungswinkel, mittelerer

• ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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• Zitierte Patentliteratur
• DE 3738141 A1 [0003]
• DE 19654009 A1 [0004, 0005, 0005]
• DE 4113681 A1 [0005, 0005]
• DE 19545310 A1 [0005]
• DE 19545309 A1 [0006]
• CH 684962 A5 [0007]

Claims (16)

1. Brenner zur thermischen Nachbehandlung von Abluft eines Abluftstromes (02) umfassend eine Brennstoffdüse (07) und einen im Innern eine Vormischkammer (42) ausbildenden Brennerkonus (06), wobei die Brennstoffdüse (07) eine Öffnung zumindest eines Brennstoffauslasses (44) zur Abgabe von Brennstoff in die Vormischkammer (42) und der Brennerkonus (06) eine die Vormischkammer (42) umgebende ein- oder mehrteilige Wandung (43) mit einem oder mehreren Wandabschnitten (43.1; 43.2; 43.3; 43.4) umfasst, und wobei die die Vormischkammer (42) mantelseitig nach außen hin begrenzende Wandung (43) eine Struktur aufweist, sodass sich die in ihrem Inneren ausgebildete Vormischkammer (42) auf zumindest einem der Öffnung des zumindest einen Brennstoffauslasses (44) in Axialrichtung des Brenners (04) nachgeordneten und sich in Axialrichtung des Brenners erstreckenden Konuslängsabschnitt symmetrisch zu einer die Axialrichtung des Brenners (04) definierende Symmetrieachse (S) stromabwärts, d. h. in eine in Axialrichtung des Brenners von der Brennstoffdüse zur ausgangsseitigen Vormischkammeröffnung hin verlaufende Richtung, trichterförmig öffnet, dadurch gekennzeichnet, dass der Brenner (04) in einem stromaufwärtigen Fußabschnitt auf axialer Höhe oder axial stromaufwärts des Brennstoffdüsenendes wenigstens eine Mündung wenigstens einer aus dem den Brenner (04) umgebenden Raum (09) in das die Vormischkammer (42) ausbildende Konusinnere führende Durchführung (48) aufweist, durch welche Luft aus einem den Brenner (04) umgebenden Raum (09) mit einer axialen oder überwiegend axialen Strömungsrichtung, d. h. einer gegenüber der Radialkomponente größeren axialen Strömungskomponente, in die Vormischkammer eintritt und/oder eintreten kann.
2. Brenner nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Durchführung (48) in einem stirnseitigen Fußgrund (49) des Brennerkonus (04) vorgesehen ist, wobei der Fußgrund (49) durch den Zwischenraum zwischen dem stromaufwärtigen Ende der Wandung (43) und der Brennstoffdüse (07) auf axialer Höhe oder axial stromaufwärts des Brennstoffdüsenendes gebildet ist und nach außen offen eine in Umfangsrichtung durchgehende oder von radial zwischen Wandung (43) und Brennstoffsdüse (07) verlaufenden Stützelementen unterbrochene axial verlaufende Durchführung ausbildet oder durch einen Konusfuß (46) in Art einer Abschlussplatte gebildet wird, der in Umfangsrichtung der Brennstoffdüse (07) betrachtet mehrere, überwiegend in Axialrichtung verlaufende Durchführungen (48) aufweist.
3. Brenner nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass auf einer gegenüber der konusinnenraumseitigen Mündung der einen oder mehreren fußgrundseitigen Durchführungen (48) radial weiter innen liegenden, jedoch gegenüber der Öffnung des wenigstens einen Brennstoffauslass (44) oder der Öffnungen der Brennstoffauslässe (44) radial weiter außen liegenden Kreislinie ein durchgehend oder abschnittsweise vollumfängliches oder ein abschnittsweise unterbrochenes mehrteiliges Leitelement (51) radial zwischen dem mindestens einen Brennstoffauslass (44) und der mindestens einen Durchführung (48) angeordnet ist.
4. Brenner nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der den Fußgrund (49) stirnseitig begrenzende Konusfuß (46) als Flansch (46) ausgeführt ist, welcher lösbar mit einem an der Brennstoffdüse (07) angeordneten Anbau (47) verbindbar ist und/oder in einem radialen Abstand zur Wandung der Brennerdüse (07) die ein- oder mehrteilige Wandung (43) des Brennerkonus (06) trägt und/oder im Bereich zwischen Wandung der Brennerdüse (07) und Wandung (43) des Brennerkonus (06) die überwiegend axial verlaufenden Durchführungen (48) umfasst.
5. Brenner nach Anspruch 1, 2, 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Brennstoffdüse (07) und das stromaufwärtige Ende des Brennerkonus (07) in Axialrichtung betrachtet überlappend oder sich zumindest direkt fortsetzend angeordnet sind.
6. Brenner nach Anspruch 1, 2, 3, 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest im sich trichterförmig öffnenden Brennerkonusabschnitt der Wandung (43) mehrere tangentiale Eintrittsöffnungen (54), d. h. in einem senkrecht zur Axialrichtung betrachteten Umfangsverlauf der Wandung (43) mehrere in Umfangsrichtung zueinander beabstandete, sich radial jeweils aus dem vorangehenden Mantelumfangsabschnitt radial erhebende, die tangentialen Eintrittsöffnungen (54) begründenden Unterbrechungen im Umfangsverlauf dergestalt umfasst, sodass durch diese lediglich ein Luftstrom in den Konusinnenraum gelangen kann, welcher bezogen eine auf den vorangehenden Mantelumfangsabschnitt im Bereich der Unterbrechung liegenden Umfangsabschnitt zumindest eine tangentiale Bewegungskomponente umfasst.
7. Brenner nach Anspruch 1, 2, 3, 4, 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Wandung (43) des Brennerkonus (06) zumindest in dem sich trichterförmig öffnenden Konuslängsabschnitt als eine die Vormischkammer (42) bezogen auf die Axialrichtung n-zählig und/oder 4-zählig radiärsymmetrisch umgebende ein- oder mehrteilige Wandstruktur (43) ausgebildet ist und/oder durch eine Anzahl von n radiärsymmetrisch um die die Symmetrieachse (S) bildende Axialrichtung angeordnete Wandabschnitte (43.1; 43.2; 43.3; 43.4) ausgebildet ist.
8. Brenner nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Wandstruktur (43) zumindest in dem sich trichterförmig öffnenden Konuslängsabschnitt mehrteilig durch n um die Axialrichtung radiärsymmetrisch angeordnete, als Wandsegmente (43.1; 43.2; 43.3; 43.4) ausführte Wandabschnitte (43.1; 43.2; 43.3; 43.4) gebildet ist.
9. Brenner nach Anspruch 6 und einem der Ansprüche 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass die tangentialen Eintrittsöffnungen (54) durch jeweils zwei sich in Umfangsrichtung des Brennerkonus (06) einander anschließende Wandabschnitte (43.1; 43.2; 43.3; 43.4) infolge einer gegenüber einer eine geschlossene Außenumfangslinie fortsetzenden Stellung gleichsinnig und radiärsymmetrisch zur Symmetrieachse verdrehten Anordnung der Wandabschnitte (43.1; 43.2; 43.3; 43.4) gebildet sind.
10. Brenner nach Anspruch 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Wandabschnitte (43.1; 43.2; 43.3; 43.4) der mehrteilig ausgebildeten Wandung (43) auf zumindest dem sich öffnenden Konuslängsabschnitt in Form von Mantelsegmenten (43.1; 43.2; 43.3; 43.4) eines im Profil geschlossen radiärsymmetrisch ausgebildeten Kegelstumpf- oder l-seitigen Pyramidenstumpfmantels ausgebildet sind, welche um jeweilige Achsen, die auf einer gemeinsamen, konzentrisch die Symmetrieachse (S) umgebenden Kegel- oder Zylindermantelfläche in Längsrichtung verlaufen, mit gleichem Drehsinn und Drehwinkel verdreht angeordnet sind.
11. Brenner nach Anspruch 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Brennerkonus (04) in seinem sich öffnenden Brennerkonusabschnitt des Brennerkonus eine effektive innere Konizität (06) mit einem Neigungswinkel (φ; φ1) des Konusmantels gegen die Symmetrieachse (S) von 5° bis 15° aufweist und/oder dass er zumindest im sich trichterförmig öffnenden Brennerkonusabschnitt der Wandung (43) mehrere radiale Eintrittsöffnungen (56; 57) umfasst.
12. Brenner nach Anspruch 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass die die Vormischkammer (42) mantelseitig nach außen hin begrenzende inneren Wandung (43) des Brennerkonus (06) zumindest in dem sich trichterförmig öffnenden Konuslängsabschnitt in ihrer Formgebung und Struktur zur Aufnahme eines maximalen virtuellen Kegelstupfes größtmöglichen Querschnittsverlaufs ausgebildet ist, der an wenigstens zwei in Axialrichtung voneinander beabstandeten Querschnittsebenen an je mindestens drei in Umfangsrichtung voneinander beabstandeten Stellen an der Wandung (43) anliegt, und die am Kegelstumpfmantel dieses virtuellen Kegelstumpfes in dessen in Längsrichtung verlaufende Mantellinie mit der Symmetrieachse (S) einen Neigungswinkel von 18° bis 30°, insbesondere von 20° bis 26°, bevorzugt von 23° ± 1°, ausbildet, oder dass die die Vormischkammer (42) mantelseitig nach außen hin begrenzenden Wandabschnitte (43.1; 43.2; 43.3; 43.4) des Brennerkonus (06) im sich trichterförmig öffnenden Konuslängsabschnitt in ihrer Formgebung und Struktur mit einer bezogen auf die Symmetrieachse (S) in Umfangsrichtung variierender Konizität ausgebildet sind, eine in diesem sich trichterförmig öffnendem Konuslängsabschnitt in Längsrichtung des Brennerkonus innen am Wandabschnitt (43.1; 43.2; 43.3; 43.4) in Längsrichtung des Brenners (04) verlaufende und am stärksten gegen die Axialrichtung geneigte Mantellinie eine Neigung gegen die Axialrichtung mit einem Neigungswinkel (φ2) von höchstens 32°, vorteilhaft höchstens 30°, insbesondere von höchstens 26° ausbildet und/oder eine in diesem sich trichterförmig öffnendem Konuslängsabschnitt in Längsrichtung des Brennerkonus innen am Wandabschnitt (43.1; 43.2; 43.3; 43.4) in Längsrichtung des Brenners (04) verlaufende und am geringsten gegen die Axialrichtung geneigte Mantellinie eine Neigung gegen die Axialrichtung mit einem Neigungswinkel von mindestens 16°, vorteilhaft mindestens 18°, insbesondere von mindestens 20°, ausbildet ist.
13. Brenner nach Anspruch 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Brennerkonus (06) stromabwärtig ein mit der Wandung (43) verbundenes, stirnseitig des Brennerkonus (06) in Umfangsrichtung eine aus dem Konusinnenraum führende Ausgangsöffnung (13) einfassendes, und mit seiner die Ausgangsöffnung (13) begrenzenden Innenumfangslinie in einer zur Axialrichtung senkrechten Ebene verlaufendes Abschlusselement (53) umfasst, welches in einem inneren und/oder äußeren Randbereich, insbesondere kragenartig, radial über das durch den Mantelverlauf der Wandung (43) stirnseitig gegebene Profil hinaus in den den Brennerkonus (06) umgebenden Raum und/oder in den vom Abschlusselement (53) umgebenen Raum hineinreicht.
14. Brenner nach Anspruch 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Brennerkonus (06) im Bereich seines stromabwärtigen Endes mit mehreren aus dem durch den Mantelverlauf der Wandung (43) stirnseitig gegebene Profil in den den Brennerkonus (06) an seinem stromabwärtigen Ende umgebenden Raum hineinreichenden und in Umfangsrichtung des Brennerkonus (06) voneinander beabstandeten ersten und/oder zweiten Strömungshindernissen (59; 63; 64; 66) ausgebildet ist.
15. Brenner nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere oder sämtliche Strömungshindernisse (59; 63; 64; 66) an einem Abschlusselement (53) gemäß Anspruch 13 angeordnet sind und/oder als Leitflügel (59; 63; 64) aus Flachblechmaterial gebildet sind, welche eben oder mit zumindest einem ebenen Abschnitt ausgeführt sind, wobei sie mit dem oder zumindest einem ihrer ebenen Abschnitte geneigt zur senkrecht auf der Axialrichtung stehenden Ebene der Austrittsöffnung (16) angeordnet sind.
16. Vorrichtung (01) zur Nachverbrennung von Abluft mit einem in einen Abluftstrom (02) von zu behandelnder Abluft mit zumindest einem Brennerkonus (06) hineinragendem Brenner (04), gekennzeichnet durch die Ausführung des Brenners (04) gemäß einem oder mehreren der Ansprüche 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14 oder 15.

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