DE1247530B - Brenner fuer fliessfaehige Brennstoffe - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. CL:

F23d

Deutsche Kl.: 24 b-8/01

Nummer:
Aktenzeichen:
Anmeldetag:
Auslegetag:

1247530
L 444961 a/24 b
29. März 1963
17. August 1967

Gegenstand des Hauptpatents ist ein Brenner für fließfähige Brennstoffe mit Abgasrückführung aus einer anschließenden Brennkammer, wobei vor der Mischung des Brennstoffes mit der Luft der Brennstoff durch eine Düse dem zurückgeführten Abgas zugegeben wird und. in der Strahlrichtüng der Brennstoffdüse eine Mischdüse vorgesehen ist, die aus einem koaxial zur Brennstoffdüse angeordneten, die zurückgeführten Abgase führenden inneren Hohlraum und einem die Verbrennungsluft zuführenden äußeren Ringspalt besteht und an die sich ein in die Brennkammer einmündendes Mischrohr anschließt. Derartige Brenner sind nicht nur zur Wärmeerzeugung hi Feuerungen mit stöchiometrischer Verbrennungsluftzufuhr oder geringem Luftmangel brauchbar, sondern können auch unter erheblichem Luftmangel betrieben und damit zur Erzeugung von reduzierend wirkenden Gasgemischen benutzt werden, die wegen ihres hohen Gehaltes an Kohlenoxyd und/oder Wasserstoff beispielsweise als Schutzgase oder für industrielle Zwecke in Industrieöfen aller Art verwendbar sind.

Bei derartigen Brennern besteht wegen der sich zwangläufig kreuzenden Kanäle für die Verbrennungsluft einerseits und die zurückgeführten Abgase andererseits die Schwierigkeit, eine Konstruktion zu finden, die sich ohne großen Aufwand herstellen läßt. Es sind Brenner bekannt, die aus weitgehend ineinander angeordneten Blechteilen bestehen, welche meist durch Schweißung miteinander verbunden sind. Abgesehen davon, daß derartige Verbindungen in der Herstellung teuer sind, läßt sich ein Brenner mit sich kreuzenden und gegeneinander abgedichteten Kanälen durch ineinander angeordnete Bauteile nur mit erheblichem Aufwand verwirklichen.

Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, einen Brenner nach dem Hauptpatent zu schaffen, der aus wenigen leicht herstellbaren und in einfacher Weise miteinander verbindbaren Bauteilen besteht. Zur Lösung dieser Aufgabe ist der Brenner erfindungsgemäß aus drei Bauteilen zusammengesetzt, nämlich

a) einem Bodenteil, welches das Mischrohr und im wesentlichen achsparallele Rückführkanäle enthält und die Außenbegrenzung des Ringspaltes der Mischdüse bildet,

b) einem an diesem Bodenteil anliegenden Zwischenteil, das zusammen mit dem Bodentei] Luftzufuhrkanäle zum Ringspalt bildet und einen zum Mischrohr koaxialen, den inneren Hohlraum und gleichzeitig die Innenbegrenzung des Ringspaltes der Mischdüse bildenden Rohr-Brenner für fließfähige Brennstoffe

• Zusatz zum Patent: 1220 544

Anmelder:

Dipl.-Ing. Robert von Linde,

Gräfelfing, Akilindastr. 56

Als Erfinder benannt:

Dipl.-Ing. Robert von Linde, Gräfelfing;

Eugen P. Herbutt, München-Großhadern

stutzen enthält und Rückführkanäle aufweist, die die Rückführkanäle des Bodenteils mit dem inneren Hohlraum verbinden, und
c) einem an dem Zwischenteil anliegenden Deckel, der koaxial zum Rohrstutzen eme Brennstoffdüse aufweist.

Die einzelnen Bauteile des erfindungsgemäßen Brenners können ohne Schwierigkeit z. B. durch Gießen hergestellt und beispielsweise durch Schrauben zusammengespannt werden, so daß der Brenner zur Reinigung oder zum Auswechseln einzelner Teile leicht auseinandergenommen werden kann. Bin weiterer Vorteil der Erfindung besteht darin, daß die einzelnen Teile je nach ihrer Aufgabe und Beanspruchung aus einem ■ den jeweiligen Anforderungen am besten genügenden Werkstoff hergestellt werden können.

Das Bodenteil kann das Zwischenteil axial übergreifen und der Deckel kann am Bodenteil befestigt sein, wobei er das Zwischenteil in semer Lage hält. Diese Ausführung hat den Vorteil, daß sich an der Außenseite des Brenners nur eme einzige Dichtungsfuge befindet.

Der Ringspalt der Mischdüse steht vorzugsweise durch Kanäle in der Anlagefläche zwischen dem Bodenteil und dem Zwischenteil mit einem Anschluß für die Zuführung der Verbrennungsluft in Verbindung. Dieser Anschluß mündet zweckmäßigerweise hi einen Ringraum, der von der Außenfläche des Zwischenteils und der Innenfläche des Bodenteils begrenzt ist und von dem die genannten Kanäle ausgehen.

709 637/260

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden an Hand der Zeichnungen erläutert. Es zeigt

Fig. 1 einen Längsschnitt durch einen Ölbrenner gemäß LinieI-I inFig, 2,und

Fig. 2 eine Ansicht des Bauteils in Richtung des Pfeiles P in F ig. 1.

An eine Brennkammer 1 ist ein Brenner angeflanscht, der eine Mischdüse mit einem äußeren Ringspalt 11 und einem inneren Hohlraum 17 auf- "> weist, wobei durch den Ringspalt 11 Verbrennungsluft und durch den Hohlraum 17 aus der Brennkammer 1 zurückgeführte Abgase zugeführt werden. Der Brenner besteht im wesentlichen aus einem Bodenteil 2, einem. Zwischenteil 3 und einem Deckel 4. Das Bodenteil 2 weist einen Flansch S zur Befestigung an der Brennkammer 1 und einen zentralen Hohlraum6 auf, in den ein Mischrohr? eingesetzt ist. Außerhalb des Hohlraumes 6 ist das Bodenteil 2 mit drei über den Umfang verteilt angeordneten achsparallelen Rückführkanälen 8 versehen. Im Bodenteil 2 sind ferner Gewindebohrungen zur Aufnahme von Zündkerzen 9 oder Meßeinrichtungen vorgesehen. Das Bodenteil 2 bildet die Außenbegrenzung des Ringspaltes 11 der Mischdüse.

Am Bodenteil 2 liegt das Zwischenteil 3 an, das einen zum Mischrohr 7 koaxialen Rohrstutzen 10 aufweist, der sich in den Hohlraum 6 des Bodenteils 2 erstreckt. Der Rohrstutzen 10 bildet den inneren Hohlraum 17 und gleichzeitig die Innenbegrenzung des äußeren Ringspaltes ll der Mischdüse. Die Anlage erfolgt über Vorsprünge 12, die an der dem Bodenteil 2 zugewandten Stirnfläche des Zwischenteils 3 im Bereich der Rückführkanäle 8 des Bodenteils 2 vorgesehen sind. Die Rückführkanäle 8 des Bodenteils 2 sind mit dem inneren Hohlraum 17 der Mischdüse, d. h. mit dem Innenraum des Rohrstutzens 10, durch Rückfuhrkanäle im Zwischenteil 3 verbunden, die im Ausführungsbeispiel von Kanälen 13 und einem Raum 14 gebildet sind, der von dem Zwischenteil 3 und dem daran anliegenden Deckel 4 begrenzt ist.

,Das Bodenteil2 übergreift das Zwischenteils in axialer Richtung, wobei ein Ringraum 15 gebildet wird, der von der Innenfläche des Bodenteils 2 und der Außenfläche des Zwischenteils 3 begrenzt ist. In den Ringraum 15 mündet ein Anschluß 16 für die Zuführung der Verbrennungsluft. Der Ringraum 15 ■ ist durch die zwischen den Vorsprüngen 12 sich bildenden Kanäle 18 mit dem Ringspalt 11 in Verbindung. Der Ringraum 15 und die Kanäle 18 bilden zusammen die Luftzufuhrkanäle zum Ringspalt 11.

Der Deckel 4 ist durch Schrauben 19 am Bodenteil 2 befestigt und liegt am Zwischenteil 3 an, wobei das Zwischenteil 3 dichtend an das Bodenteil 2 angedrückt wird. Koaxial zum Rohrstutzen 10 ist im Deckel 4 eine Zerstäubungsdüse 20 angeordnet, der Brennstoff durch eine Leitung 21 zugeführt wird. Im Deckel 4 befindet sich eine Zwischenwand 22 mit einer zentralen Öffnung 23, durch die der zerstäubte Brennstoff in den Raum 14 gelangt.

"In der durch den äußeren Ringspalt 11 und den inneren Hohlraum 17 gebildeten Mischdüse wird das aus der Brennkammer 1 zurückgeführte Abgas mit der Verbrennungsluft gemischt. Die Verbrennungsluft wird durch den Anschluß 16 zugeführt und strömt über den RingraumlS und die Kanäle 18 durch den Ringspalt 11 in den Hohlraum 6 des Bqdenteils 2. Dabei entsteht an der Mündung des Rohrstutzens 10 ein Druckabfall, der bewirkt, daß aus der Brennkammer 1 über die Rückfuhrkanäle 8 im Bodenteil 2 und die Rückfuhrkanäle 13,14 im Zwischenteil 3 Abgase auf den durch die strichpunktierten Pfeile angedeuteten Wegen in den inneren Hohlraum 17 eingesaugt werden. In diese Abgase wird der Brennstoff durch die Zerstäuberdüse 20 in feinverteiltem Zustand eingestäubt. Der Brennstoff wird durch die zurückgeführten heißen Abgase aufbereitet und in ein leicht brennbares Gasgemisch umgewandelt, das mit der im Anschluß daran zugeführten Verbrennungsluft raßfrei und mit klarer kurzer Flamme verbrennt.

Der erfindungsgemäße Brenner kann auch mit gasförmigem Brennstoff betrieben werden, wobei es lediglich erforderlich ist, die Zerstäuberdüse 20 durch einen Gasverteiler, z. B. ein stirnseitig abgeschlossenes Rohrstück mit seitlichen, in den Hohlraum des Deckels 4 einmündenden Ausströmöffnungen, zu ersetzen. Um eine gute Gemischbildung zu erreichen, kann die Zwischenwand 22 vorzugsweise in ihrer Randzone mit einer siebartigen Lochung versehen werden.

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Brenner für fließfähige Brennstoffe mit Abgasrückführung aus einer anschließenden Brennkammer, wobei vor der Mischung des Brennstoffes mit der Luft der Brennstoff durch eine Düse dem zugeführten Abgas zugegeben wird und in der Strahlrichtung der Brennstoffdüse eine Mischdüse vorgesehen ist, die aus einem koaxial zur Brennstoffdüse angeordneten, die- zurückgeführten Abgase führenden inneren Hohlraum und einem die Verbrennungsluft zuführenden äußeren Ringspalt besteht und an die sich ein in die Brennkammer einmündendes Mischrohr anschließt, nach Patent 1220 544, gekennzeichnet durch folgende Merkmale;

a) ein Bodenteil (2), welches das Mischrohr (7) und im wesentlichen achsparallele Rückfuhrkanäle (8) enthält und zugleich die Außenbegrenzung des Ringspaltes (11) der Mischdüse bildet,.

b) ein, am Bodenteil (2) anliegendes Zwischenteil (3), das zusammen mit dem Bodenteil (2) Luftzufuhrkanäle (15,18) zum Ringspalt (U) bildet und einen zum Mischrohr (7) koaxialen Rohrstutzen (10), der den inneren Hohlraum (17) und die Innenbegrenzung des, Ringspaltes. (11) der Mischdüse bildet sowie Rückfuhrkanäle (13,14) enthält, die die Rückführkanäle (8) des Bodenteils (2) mit dem inneren Hohlraum (17) verbinden, und

c) einen am Zwischenteil (3) anliegenden Dekkel (4), der koaxial zum Rohrstutzen (10) eine Brennstoffdüse (20) aufweist.

2. Brenner nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Bodenteil (2) das Zwischenteil (3) axial übergreift und daß der Deckel (4) am Bodenteil (2) befestigt ist und dabei das Zwischenteil (3) in seiner Lage hält.

3. Brenner nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Ringspalt (11) der Mischdüse durch Kanäle (18) in der Anlagefläche zwischen dem Bodenteil (2) und dem Zwischenteil (3) mit einem Anschluß (16) für die Zuführung der Verbrennungsluft in Verbindung steht.

4. Brenner nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Anschluß (16) in einen Ringraum (15) mündet, der von der Außenfläche des Zwischenteils (3) und der Innenfläche des Bodenteils (2) begrenzt ist und von dem die Kanäle (18) ausgehen.

In Betracht gezogene Druckschriften:

Deutsche Patentschrift Nr. 560 240; französische Patentschriften Nr. 1111 865, 864;
USA.- Patentschrift Nr. 2 532 740.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

709 637/260 8.67 © Bundesdruckerei Berlin