DE1108840B

DE1108840B - Burner to create a divergent flame

Info

Publication number: DE1108840B
Application number: DEO4378A
Authority: DE
Inventors: Julius Mueller
Original assignee: IAOFUIAOFENBAU UNION GmbH
Current assignee: IAOFUIAOFENBAU UNION GmbH
Priority date: 1955-07-19
Filing date: 1955-07-19
Publication date: 1961-06-15

Description

Brenner zur Erzeugung einer divergierenden Flamme Die Erfindung betrifft einen Brenner zur Erzeugung einer divergierenden Flamme, in den mindestens ein Verbrennungsteilnehmer mit Drallwirkung eingeleitet wird und der einen sich in Strömungsrichtung erweiternden Brennerkanal aufweist, wobei eine tellerförmige, die Ofenwand berührende Flamme auch in Belastungsbereichen sichergestellt ist, in denen sonst die gewünschte Flammenform nicht mehr gewährleistet werden kann.Burners for producing a diverging flame The invention relates to a burner for generating a diverging flame in which at least one combustion participant is introduced with a swirl effect and the one widening in the direction of flow Has burner channel, wherein a plate-shaped, the furnace wall touching flame is also ensured in load areas in which the desired flame shape would otherwise can no longer be guaranteed.

Es sind Wirbelbrenner für gasförmige, flüssige oder staubförmige Brennstoffe mit einer Luftturbine als Wirbelkörper bekanntgeworden, die einen nach außen divergierenden Brennerkanal besitzen. Diese Brenner gestatten jedoch nicht, eine tellerförmige, die Ofenwand berührende Flamme zu erzielen, sondern erzeugen eine in den= Verbrennungsraum gerichtete Flamme.They are vortex burners for gaseous, liquid or dusty fuels with an air turbine became known as a vortex body, which has an outwardly diverging Own burner channel. However, these burners do not allow a plate-shaped, to achieve the flame touching the furnace wall, but rather generate one in the = combustion chamber directed flame.

Weiterhin ist bekanntgeworden, Brenner vorzusehen, die eine in der Brennerachse liegende Verbrennungskammer besitzen mit einem verengten Auslaß, wobei bei axialem Flammeneintritt der Austrittskanal Birnen- oder tropfenförmig und bei tangentialem Flammeneintritt rund oder linsenförmig ist. Auch mit diesem Brenner ist es nicht möglich, in allen Belastungsbereichen eine tellerförmige, die Ofenwand berührende Flamme zu gewährleisten.It has also become known to provide burners that have one in the Burner axis lying combustion chamber have a narrowed outlet, wherein with axial flame entry, the outlet channel is pear-shaped or teardrop-shaped and at tangential flame entry is round or lenticular. Even with this burner it is not possible to have a plate-shaped furnace wall in all load areas to ensure contacting flame.

Nach einem weiteren Vorschlag wurde vor dem Brenneraustritt eine kugelförmige Haube vorgesehen, gegen die ein Staub-Luft-Gemisch auftrifft. Diese Ausführung hat nur den Zweck, das Staub-Luft-Gemisch beim Auftreffen auf die kugelförmige Haube zur Entzündung zu bringen.According to another suggestion, a spherical one was placed in front of the burner outlet Provided hood against which a dust-air mixture impinges. This version has only the purpose of the dust-air mixture when hitting the spherical hood to cause inflammation.

Ein weiterhin bekannter Brenner mit Drallwirkung zeigt zwar ebenfalls einen nach außen sich erweiternden Brennerkanal, jedoch wird auch hier die Flamme direkt in den Verbrennungsraum ausgeblasen, so daß mit diesem Brenner eine tellerförmige, die Ofenwand berührende Flamme nicht erzeugt werden kann.A further known burner with swirl effect also shows an outwardly widening burner channel, but here too the flame is blown directly into the combustion chamber, so that with this burner a plate-shaped, the flame touching the furnace wall cannot be generated.

Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein Brenner zur Erzeugung einer divergierenden Flamme vorgeschlagen, in den mindestens ein Verbrennungsteilnehmer mit Drallwirkung eingeleitet wird und der einen sich in Strömungsrichtung erweiternden Brennerkanal aufweist, wobei der Brennerkanal sich stetig erweitert, und zwar unter jeweils mäßiger Steigerung des Öffnungswinkels, bis er allmählich in die Ofenwand übergeht und dort zur Sicherstellung einer tellerförmigen, die Ofenwand berührenden Flammenwirkung bei vom normalen Betriebszustand stark abweichenden Brennereinstellungen eine mit einer zentralen Öffnung versehene Ringscheibe vor dem Brennermaul angeordnet ist. Die Ringscheibe kann teilweise in den Brennerkanal hineinragen, und ihre den Wänden des Brennerkanals gegenüberliegenden Flächen können als Kurven wachsender Steigung ausgebildet sein. Dabei kann die Ringscheibe elastisch bzw. freischwebend aufgehängt sein.According to the present invention, a burner for producing a diverging flame proposed in the at least one combustion participant is introduced with a swirl effect and the one widening in the direction of flow Has burner channel, the burner channel expanding steadily, namely below Increase the opening angle moderately in each case until it gradually penetrates the furnace wall passes over and there to ensure a plate-shaped, touching the furnace wall Flame effect with burner settings that deviate significantly from normal operating conditions an annular disc provided with a central opening is arranged in front of the burner mouth is. The washer can partially protrude into the burner channel, and its the Walls of the burner duct opposite surfaces can be growing as curves Be designed slope. The annular disk can be elastic or freely floating be hung up.

Ein Ausführungsbeispiel gemäß der vorliegenden Erfindung wird an Hand der Zeichnung näher beschrieben. Die Zeichnung zeigt die Anwendung der Erfindung bei Verwendung flüssigen Brennstoffes. Der flüssige Brennstoff wird über eine Rohrleitung 15 einem Zerstäuber bekannter Art, z. B. einem Becherzerstäuber, zugeführt. In einen Stutzen 19 tritt Zerstäubungsluft in ein Gebläse 21 ein, gelangt zum Düsenaustritt und unterstützt die Zerstäubung der aus dem Zerstäuberbecher geschleuderten Flüssigkeitsteilchen.An embodiment in accordance with the present invention is given the drawing described in more detail. The drawing shows the application of the invention when using liquid fuel. The liquid fuel is supplied via a pipeline 15 an atomizer of known type, e.g. B. a cup atomizer supplied. In a Nozzle 19, atomization air enters a blower 21 and arrives at the nozzle outlet and assists in the atomization of the liquid particles ejected from the atomizer cup.

Gebläse und Zerstäuberbecher werden von einem Motor 16 angetrieben. Die Verbrennungsluft wird über einen Stutzen 3 zugeführt, erhält in einer (nicht dargestellten) Dralleinrichtung die gewünschte Wirbelbewegung und gelangt zum Düsenaustritt. Hier überträgt die Verbrennungsluft ihre Wirbelbewegung auf den zerstäubten Brennstoff, so daß die Flammen beim Verlassen des Brennerkanals allseitig entlang der Ofenwand geführt werden.The fan and atomizer cup are driven by a motor 16. The combustion air is supplied via a connection 3, received in a (not swirl device shown) the desired vortex movement and arrives at the nozzle outlet. Here the combustion air transfers its whirling motion to the atomized fuel, so that the flames when leaving the burner channel along the furnace wall on all sides be guided.

Gemäß der vorliegenden Erfindung ist eine nach Art einer Ringscheibe 60 ausgebildete Prallwand vor dem Brennerkanal8 angeordnet. Würde eine als einfache Scheibe ausgebildete Prallwand verwendet werden, so würde die Rückströmung seitlich dem Brennerkanal zuströmen und es ergäben sich Strömungsverhältnisse, bei denen in geringem Umfang noch die Gefahr kleiner örtlicher überhitzungen auf dem zu entspannenden Gut bestehen könnte. Bei Verwendung der gemäß der vorliegenden Erfindung vorgesehenen Ringscheibe 60 wird nun eine teilweise Rückströmung über die zentrale Öffnung 67 entsprechend den Pfeilen 61 und 62 vom Zentrum her in den Brennerkanal eingeleitet und von hier aus durch die vom Wirbelkern her austretenden heißen Gase (Pfeile 65 und 66) entsprechend den Pfeilen 63 und 64 zum Rand der Scheibe gedrückt und wieder in den Ofenraum zurückgeführt.In accordance with the present invention, one is of an annular disc type 60 formed baffle wall arranged in front of the burner channel8. Would be an easy one Disc-shaped baffle are used, so the backflow would be laterally flow towards the burner channel and there would be flow conditions in which to a lesser extent there is still a risk of small local overheating on the relaxation area Could exist well. When using the according to the present invention provided annular disk 60 is now a partial return flow over the central Opening 67 according to the arrows 61 and 62 from the center into the burner channel initiated and from here by the hot gases emerging from the vortex core (Arrows 65 and 66) pressed according to the arrows 63 and 64 to the edge of the disc and fed back into the furnace chamber.

Wie aus der Zeichnung hervorgeht, umspülen die vom Ofenraum her angesaugten Gase, Pfeile 63, 64, 61' und 62', die Prallwand 60 von allen Seiten. Dadurch wird sie vor unzulässiger Überhitzung geschützt, während sie gleichzeitig die leuchtenden Zonen mit hoher Wärmestrahlung abdeckt. Die Strahlung, die durch die zentrale Öffnung 67 der Ringscheibe 60 in den Ofen eintritt, ist dabei unschädlich, da die Strahlung des Wirbelkernes der Flamme sehr gering ist.As can be seen from the drawing, those sucked in from the furnace space wash around Gases, arrows 63, 64, 61 'and 62', the baffle 60 from all sides. This will they are protected from undue overheating, while at the same time keeping the luminous Covers zones with high heat radiation. The radiation coming through the central opening 67 of the annular disk 60 enters the furnace, is harmless because the radiation of the vortex core of the flame is very small.

Wie weiter aus der Zeichnung hervorgeht, wird die Ringscheibe 60 mit Vorteil teilweise in den Brennerkanal8 hineinragen, und ihre den Wänden des Brennerkanals gegenüberliegenden Flächen sind zweckmäßig als Kurven wachsender Steigung ausgebildet.As can further be seen from the drawing, the annular disk 60 is with Advantage partially protrude into the burner channel8, and their walls of the burner channel opposing surfaces are expediently designed as curves of increasing slope.

Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform kann die Ringscheibe 60 elastisch bzw. frei schwebend aufgehängt sein. Man kann die Scheibe so anordnen, daß sie im Ruhezustand verhältnismäßig tief in den Brennerkanal eindringt, so daß nur ein schmaler ringförmiger Spalt zum allseitigen Austreten der Flamme zur Verfügung steht. Wenn die Leistung des Ofens erhöht wird, kann die Ringscheibe 60 dann in axialer Richtung (in der Zeichnung: nach rechts) ausweichen, so daß der ringförmige Spalt zum Austreten der Verbrennungsgase sich erweitert.According to a further preferred embodiment, the annular disk 60 be suspended elastically or freely floating. You can arrange the disc so that it penetrates relatively deeply into the burner duct in the idle state, so that only a narrow ring-shaped gap is available for the flame to escape on all sides stands. When the output of the furnace is increased, the ring washer 60 can then in axial direction (in the drawing: to the right) evade, so that the annular The gap for the combustion gases to escape widens.

Durch die vorliegende Erfindung wird in vorteilhafter Weise ein Mehrzweckofen beheizt, der als Glühofen zu verwenden ist, während durch Anordnung einer Ringscheibe 60 in der Brenneröffnung ein Entspannungsofen gegeben ist, der zum Spannungsfrei-Glühen auch des empfindlichsten Gutes in wirtschaftlicher und zuverlässiger Weise verwendet werden kann.The present invention advantageously provides a multipurpose oven heated, which is to be used as an annealing furnace, while by arranging an annular disc 60 in the burner opening is a relaxation furnace, which is used for stress-free annealing even the most sensitive goods are used in an economical and reliable manner can be.

Claims

PATENT CLAIMS: 1. Burner for generating a diverging flame, into which at least one combustion participant is introduced with a swirl effect and which has a burner channel widening in the direction of flow, thereby characterized in that the burner channel widens steadily, under each moderate increase in the opening angle until it gradually merges into the furnace wall and there to ensure a plate-shaped flame formation that touches the furnace wall if the burner settings differ significantly from the normal operating condition, a with a central opening provided annular disc (60) arranged in front of the burner duct is. z. Burner according to Claim 1, characterized in that the annular disc (60) partially protrudes into the burner channel (8) and its walls (6) of the burner channel (8) opposite surfaces are designed as curves of increasing slope. 3. Burner according to claim 1 or 2, characterized in that the annular disc (60) is elastically suspended. Publications considered: German Patent Specifications No. 644159, 479 086, 428 952; British Patent No. 350 051.