DE1127523B

DE1127523B - Brenner fuer fluessige Brennstoffe

Info

Publication number: DE1127523B
Application number: DEW21120A
Authority: DE
Inventors: Heinrich Luther
Original assignee: WAGNER HOCHDRUCK DAMPFTURBINEN
Current assignee: WAGNER HOCHDRUCK DAMPFTURBINEN
Priority date: 1957-05-07
Filing date: 1957-05-07
Publication date: 1962-04-12

Description

Brenner für flüssige Brennstoffe Die Erfindung betrifft einen Brenner für flüssige Brennstoffe mit einem mit Drall-Leitflächen versehenen Rohrstutzen für die Zuführung der gesamten Verbrennungsluft (Primär- und Sekundärluft), in dem die in Richtung zum Brennraum einspritzende Brennstoffdüse mittig angeordnet ist und an den sich ein von einem Diffusor umschlossener Mischraum anschließt, in den durch mindestens eine Ringspaltöffnung längs eines den Diffusor umschließenden Ringkanals aus dem Feuerungsraum rückgesaugtes, heißes Brenngas eingeführt wird, das sich mit der den Mischraum durchströmenden Verbrennungsluft vermischt.
Bei einem bekannten Brenner dieser Art ist ein verhältnismäßig langer Diffusor so an den Einlaufstutzen für die Verbrennungsluft angeschlossen, daß ein radialer Ringspalt gebildet wird, mit dem durch Strahlwirkung heißes Brenngas aus dem Feuerungsraum rückgesaugt und mit überwiegend axialer Einströmrichtung in den vom Innenraum des Diffusors gebildeten Mischraum eingeführt wird, um die hierin befindliche Verbrennungsluft aufzuheizen und die Brennstoffaufbereitung zu fördern. Die Länge dieses Diftusors wird nun bestimmt durch diejenige Länge, welche für eine innige Vermischung des rückgeführten Brenngases mit der Verbrennungsluft und den Brennstofftröpfchen erforderlich ist. Da sich aber strömende Gase verschiedener Temperaturen bekanntlich schlecht miteinander vermischen, wenn ihre Strömungsrichtungen gleich sind, muß bei dem bekannten Brenner ein verhältnismäßig langer Diffusor verwendet werden, welcher eine Abstützung an beiden Enden erfordert, also nicht frei tragend an einem Ende im Brennraum befestigt werden kann. Dieser Brenner eignet sich daher nur für rohrförmige Brennkammern. Außerdem dürfte es kaum möglich sein, den bekannten Brenner nachträglich an eine vorhandene Feuerung, beispielsweise an die eines Zentralheizungskessels, zwecks Umstellung auf ölfeuerung anzubauen. In jedem Falle wird aber durch Anordnung des bekannten Brenners die Länge der gesamten Feuerung wesentlich vergrößert.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die aufgezeigten Mängel des bekannten Brenners zu beseitigen. Dies wird dadurch erreicht, daß am brennraumseitigen Ende des Rohrstutzens eine an sich bekannte, eine radial einwärts stehende Abreißkante aufweisende Drosselblende angebracht ist und daß der Diffusor, der von einem ihn gleichmittig mit gleichem Abstand umschließenden Schutztrichter gehalten ist, mit axialem Abstand von der Drosselblende angeordnet ist, so daß in bezug auf die Luftströmung im Strömungsschatten der Drosselblende ein axialer Ringspalt gebildet ist, durch den das rückgeführte, heiße Brenngas in radialer Richtung in den Mischraum einströmt und dabei etwa senkrecht auf den mit kräftigem Drall einströmenden Brennluftstrahl auftrifft. In dem Rohrstutzen erhält somit die Verbrennungsluft einen kräftigen Drall, dessen Umfangskomponente an der Abreißkante erhöht wird. Unmittelbar hinter dieser Abreißkante entsteht ein Unterdruck, welcher die Ansaugung von heißen Brenngasen durch den vom Diffusor und dem Schutztrichter gebildeten Ringkanal bewirkt. An der Abreißkante werden die heißen Brenngase in die radiale Richtung umgelenkt. Sie treffen also im wesentlichen senkrecht auf den kalten Brennluftstrahl, von dem sie in Umfangsrichtung mitgerissen werden. Dadurch kommt es schon in nächster Nähe der Einspritzdüse zu einer innigen Vermischung von Brenngas und Luft, so daß die Bildung von für die Aufheizung unwirksamen Brenngassträhnen unbedingt vermieden wird. Der Mischungsweg und damit die Länge des Diffusors wird daher erheblich kürzer, so daß es ohne weiteres möglich ist, den Diffusor frei tragend am Rohrstutzen zu befestigen. Der kürzere Mischungsweg für das Brenngas-Luft-Gemisch hat außerdem zur Folge, daß der eingespritzte und aufbereitete Brennstoff schon früh zur Zündung gelangt. Der zur Flammenstabilisierung beitragende Diffusor nimmt daher infolge Wärmestrahlung aus der nahegelegenen Flammenfront zwar größere Wärmemengen auf, doch tritt dadurch keine gefährliche Aufheizung ein, weil durch Leitung und Strahlung an die an seiner Innenfläche vorbeistreichende Verbrennungsluft bzw. an das Brennstoff-Luft-Gemisch ebensoviel Wärme abgegeben wird. Es sei noch erwähnt, däß Drosselblenden mit radial gerichteter Abreißkante für sich bekannt sind und für dieses Einzelmerkmal kein Schutz beansprucht wird.
Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung erläutert: In der Zeichnung bezeichnet 1 ein Gebläse für die Verbrennungsluft, dessen Spiralgehäüse in das Luftzuführungsrohr 2 übergeht. An diesem ist ein Rohrstutzen 3 mit Drallschaufeln 4 befestigt, in dem die in Richtung zuni Biennraum einspritzende Brennstoffdüse mittig angeordnet ist. Ferner sind am brennraumseitigen Ende des Rohrstutzens 3 eine Drosselblende 8 mit radial einwärts gerichteter Abreißkante und der Schutztrichter 9 angebracht, welcher- mittels über den Umfang gleichmäßig verteilter Stege den Diffuser 6 gleichmutig mit gleichem Abstand umschließt. Der Diffuser 6 ist dabei so angeordnet, daß zwischen ihm und der Abreißkante 8 ein axialer Abstand 7 verbleibt.

Claims

PATENTANSPRUCH: Brenner für flüssige Brennstoffe mit einem mit Drall-Leitfächen versehenen Rohrstutzen für die Zuführung der gesamten Verbrennungsluft (Primär- und Sekundärluft), in dem die in Richtung zum Brennraum einspritzende Brennstoffdüse mittig angeordnet ist und an den sich ein von einem Diffuser umschlossener Mischraum anschließt, in den durch mindestens eine Ringspaltöffnung längs eines den Diffuser umschließenden Ringkanals aus dem Feuerungsraum rückgesaugtes, heißes Brenngas eingeführt wird, das sich mit der den Mischraum durchströmenden Verbrennungsluft vermischt, dadurch gekennzeichnet, däß am brennraumseitigen Ende des Rohrstutzens (3) eine an sich bekannte, eine radial einwärts stehende Abreißkante aufweisende Drosselblende (8) angebracht ist, und daß der Diffuser (6), der von einem ihn gleichmittig mit gleichem Abstand umschließenden Schutztrichter (9) gehalten ist, mit axialem Abstand (7) von der Drosselblende (8) angeordnet ist, so daß in bezug auf die Luftströmung im Strömungsschatten der Drosselblende (8) ein axialer Ringspalt gebildet ist, durch den das rückgeführte, heiße Brenngas in radialer Richtung in den Mischraum einströmt und dabei etwa senkrecht auf den mit kräftigem Drall einströmenden Brennluftstrahl auftrifft. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 560 240; schweizerische Patentschrift Nr. 98 996; französische Patentschrift Nr. 1111865; britische Patentschriften Nr. 401868, 764 596; USA.-Patentschriften Nr. 1614 359, 1658 462, 1729 763, 2174 663, 2 532 740, 2 609 869, 2 701608, 2760339.