DE1501923C

DE1501923C - Burners for oil, gas or powdered fuel to fire a boiler room

Info

Publication number: DE1501923C
Application number: DE19661501923
Authority: DE
Inventors: Der Anmelder Ist
Original assignee: Schoppe, Fritz, Dr Ing , 8026 Eben hausen
Priority date: 1966-04-15
Filing date: 1966-04-15
Publication date: 1973-06-07

Description

Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß vom Hauptverbrennungsluftstrom ein in der Menge einstellbarer Teilluftstrom abzweigbar und durch das Spritzloch in die Brennermuffel einführbar ist und der im folgenden angegebene Spiralwinkel α sowie die auf den Austrittsdurchmesser D₁ der Brennermuffel bezogenen Abmessungsverhältnisse des Eintrittsdurchmessers (J₁ der Brennermuffel und der axialen Länge b der Drallschaufeln zugrunde gelegt werden, die unter Berücksichtigung der Kompensationsregel des Drallsatzes b ■ d_x· a — const, veränderlich sindThis is achieved according to the invention in that an adjustable amount of partial air flow can be branched off from the main combustion air flow and introduced into the burner muffle through the spray hole and the spiral angle α specified below and the dimensional ratios of the inlet diameter (J _{1 of} the _{burner muffle based on the outlet diameter D 1 of} the burner muffle and the axial length b of the swirl blades, which are variable, taking into account the compensation rule of the swirl set b _{· d x} · a - const

Eintrittsdurchmesser der Brennermuffel CiJD₁ = 0,5Entry diameter of the burner muffle CiJD ₁ = 0.5

axiale Länge der Drallschaufeln ... 6/D₁ =0,3 Spiralwinkel des Lufteintritts gegenaxial length of the swirl vanes ... 6 / D ₁ = 0.3 helix angle of the air inlet against

die Umfangsrichtung α = 12—14°the circumferential direction α = 12-14 °

und ferner folgende gleichbleibende Abmessungsverhältnisse wiederum bezogen auf den Austrittsdurchmesser D₁ eingehalten sindand, furthermore, the following constant dimensional relationships are maintained, again based on the outlet diameter D ₁

Austrittsdurchmesser derExit diameter of the

Beschleunigungsdüse DJD₁ = 0,4Acceleration nozzle DJD ₁ = 0.4

Länge der Brennermuffel L₁JD₁ = 1,8Length of the burner muffle L ₁ JD ₁ = 1.8

Länge der Beschleunigungsdüse ... LJD₁ =0,8Length of the acceleration nozzle _{... LJD 1} = 0.8

Durchmesser des Spritzloches dslD₁ =0,12Diameter of the spray hole dslD ₁ = 0.12

Es hat sich überraschenderweise gezeigt, daß bei Einhaltung dieser Charakteristika der Strömung eine sehr gute Flammstabilität erzielt werden kann. Die einander widersprechenden Forderungen, daß der Flammgasstrahl eine bisher unerreichte Geschwindigkeit besitzen und die Turbulenz in der Brennermuffel sehr stark sein soll, sind also erfüllt. Durch die Erfindung gelingt es, die Druckgefälle vom Austrittsende der Brennermuffel in beiden Richtungen ausreichend groß zu machen und trotzdem ein stabiles Gleichgewicht einzuhalten. Ein besonderer Vorteil des erfindungsgemäßen Brenners besteht darin, daß das Strömungsbild im Brenner nicht von der Reynolds-Zahl abhängt. Das bedeutet, daß nach einmaliger Festlegung der Verhältnisse zwischen den kennzeichnenden Abmessungen des Brenners dieser unabhängig von der absoluten Größe der Luftgeschwindigkeit und den Stoffeigenschaften des Hauptströmungsmediums, also beispielsweise der Temperatur oder der Zusammensetzung der Verbrennungsluft, ist. Man kann den Brenner beliebig vergrößern oder verkleinern oder mit beliebig gesteigerten Geschwindigkeiten betreiben. Das Strömungsbild, die darin ablaufenden Mischungsvorgänge und damit das Flammbild und das Verbrennungsergebnis bleiben davon unberührt; die Flammlänge hängt innerhalb geringer Grenzen nicht vom Brennstoffdurchsatz, sondern nur vom Verhältnis Brennstoff zu Luft ab. Bei richtiger Dosierung des durch das Spritzloch einführbaren Teilluftstroms füllt dieser das Spritzloch vollständig aus, wird nach dessen Durchströmung von der Rückströmung in der Brennkammer radial auseinandergedrückt und verteilt sich als pilzartiger Kaltluftschieiner radial über die Eintrittsstirnseite der Brennermuffel. Er schützt diese solchermaßen vor der Berührung durch die Rückströmung und verhindert die Bildung von Ablagerungen. Das Eindüsensystem bleibt sauber und arbeitet ohne Störung. Da das Strömungsbild in der Brennermuffel von der Reynolds-Zahl unabhängig ist, genügt es, den Teilluftstrom einmal einzustellen, woraufhin diese Einstellung für alle Durchsätze stimmt. Allerdings läßt sich die maßstäbliche Verkleinerung des Brenners nur bis zu Leistungen von ca. 300000 kcal/h vornehmen. Geht man darunter, muß ein Rußen der Flamme in Kauf genommen werden.It has been shown, surprisingly, that if these characteristics of the flow are observed very good flame stability can be achieved. The contradicting demands that the Flame gas jet have an unprecedented speed and the turbulence in the burner muffle should be very strong, are therefore fulfilled. The invention makes it possible to reduce the pressure gradient from the outlet end To make the burner muffle sufficiently large in both directions and still maintain a stable equilibrium to be observed. A particular advantage of the burner according to the invention is that the flow pattern in the Brenner does not depend on the Reynolds number. This means that after a one-off definition the relationships between the characteristic dimensions of the burner this regardless of the absolute size of the air speed and the material properties of the main flow medium, i.e. for example the temperature or the composition of the combustion air. One can Enlarge or reduce the burner as desired or operate it at any increased speed. The Flow pattern, the mixing processes taking place in it and thus the flame pattern and the combustion result remain unaffected by this; the flame length does not depend on the Fuel throughput, but only on the ratio of fuel to air. With the correct dosage of the The partial air flow that can be introduced through the spray hole fills the spray hole completely and becomes after it Flow through the return flow in the combustion chamber is radially pushed apart and distributed as a mushroom-like cold air slide radially over the entry face of the burner muffle. He protects them in this way before contact by the return flow and prevents the formation of deposits. The The single-nozzle system remains clean and works without interference. Since the flow pattern in the burner muffle of the Reynolds number is independent, it is sufficient to adjust the partial air flow once, whereupon this The setting is correct for all throughputs. However, the scale reduction of the burner only perform up to a performance of approx. 300,000 kcal / h. If you go below it, there must be a soot of the Flame must be accepted.

Die obengenannten, erfindungsgemäßen Bedingungen ergeben sich, wenn für die Verbrennung von 6000000 kcal/h bei einem Vordruck der Verbrennungsluft von 600 mm WS im wesentlichen folgende Abmessungen eingehalten sind:The above-mentioned conditions according to the invention arise when for the combustion of 6000000 kcal / h with a pre-pressure of the combustion air of 600 mm WS, essentially the following dimensions are complied with:

Eintrittsdurchmesser der Brennermuffel U₁ — 455 mmEntry diameter of the burner muffle U ₁ - 455 mm

Austrittsdurchmesser der Brennermuffel und Eintrittsdurchmesser derOutlet diameter of the burner muffle and inlet diameter of the

Beschleunigungsdüse D _l = 870 mmAcceleration nozzle D _l = 870 mm

Austrittsdurchmesser derExit diameter of the

Beschleunigungsdüse D₂ = 350 mmAcceleration nozzle D ₂ = 350 mm

Länge der Brennermuffel L₁ = 1660 mmLength of the burner muffle L ₁ = 1660 mm

Länge der Beschleunigungsdüse L₂ = 750 mmLength of the acceleration nozzle L ₂ = 750 mm

Axiale Länge der Drallschaufeln .... b = 254 mm Spiralwinkel des Lufteintritts gegenAxial length of the swirl vanes .... b = 254 mm helix angle of the air inlet against

die Umfangsrichtung α = 12—14°the circumferential direction α = 12-14 °

Vorzugsweise sind die Drallschaufeln als logarithmische Spiralen geformt, welche zwischen sich Luftkanäle bilden, deren überdeckende Länge wenigstens das 3fache des mittleren Schaufelabstandes beträgt. Bei Einhaltung der vorstehenden Abmessungen führt dies zur Anbringung von vier Drallschaufeln.The swirl vanes are preferably shaped as logarithmic spirals with air ducts between them form whose overlapping length is at least 3 times the mean blade spacing. If the above dimensions are adhered to, this leads to the attachment of four twist scoops.

Der erfindungsgemäße Brenner kann auch mit Gas betrieben werden. Hierzu ist nach einer zweckmäßigen Weiterbildung der Erfindung vorgesehen, daß um den zentralen Teilluftstromraum herum ein ringförmiger Brenngassammeiraum angeordnet ist, der durch zur Spritzöffnung konzentrische Öffnungen mit dem Eintrittsende der Brennermuffel in Verbindung steht.The burner according to the invention can also be operated with gas. For this purpose, an appropriate Further development of the invention provided that around the central partial air flow space around an annular Brenngassammeiraum is arranged, which through openings concentric to the spray opening with the inlet end the burner muffle is connected.

Der Durchmesser, auf dem die Öffnungen für den Gaseintritt angeordnet sind, soll im Mittel etwa 50% des Eintrittsdurchmessers der Brennermuffel betragen. Wird der Durchmesser vergrößert, so liegen die Gasaustritte noch im Bereich zu hoher Frischluftgeschwindigkeiten, was zu schlechtem Teillastverhalten führt. Bei Verkleinerung des Durchmessers kann der Brenngassammeiraum verschmutzt werden, wenn der Brenner mit schwerem Heizöl betrieben und der Teilluftstrom falsch eingestellt wird.The diameter on which the openings for the gas inlet are arranged should be around 50% on average of the inlet diameter of the burner muffle. If the diameter is increased, the Gas leaks in the area of excessively high fresh air speeds, which leads to poor partial load behavior leads. When the diameter is reduced, the fuel gas collection space can become dirty if the Burner operated with heavy fuel oil and the partial air flow is set incorrectly.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt, die einen Längsschnitt durch einen erfindungsgemäßen Brenner zeigt.An embodiment of the invention is shown in the drawing, which is a longitudinal section through shows a burner according to the invention.

Der in der Zeichnung dargestellte Brenner 1 weist drei Hauptteile auf, eine Brennermuffel 2, einen Brennerkopf 3, der sich an das Eintrittsende der Brennermuffel 2 anschließt, und eine sich an das Austrittsende 5 der Brennermuffel anschließende Beschleunigungsdüse 6. Die Brennermuffel 2 und die Beschleunigungsdüse 6 sind in einer Ausmauerung 7 enthalten.The burner 1 shown in the drawing has three main parts, a burner muffle 2, a burner head 3, which adjoins the inlet end of the burner muffle 2, and one adjoins the outlet end 5 the acceleration nozzle adjoining the burner muffle 6. The burner muffle 2 and the acceleration nozzle 6 are contained in a lining 7.

Die Brennermuffel 2 erweitert sich von einem Durchmesser d_x am Eintrittsende 4 konisch auf einen Durchmesser D₁ am Austrittsende 5. Die Beschleunigungsdüse 6 ist vom Durchmesser D₁ auf einen Durchmesser D₂ an ihrem Austrittsende 8 verjüngt. An das Austrittsende 8 der Beschleunigungsdüse 6 schließt sich ein durch den Brenner 1 zu befeuernder Heizraum 9 beliebiger Gestalt an. Die Länge der Brennermuffel 2 ist mit L₁ bezeichnet, während die Länge der Beschleunigungsdüse 6 mit L₂ angegeben ist.The burner muffle 2 widens conically from a diameter d _x at the inlet end 4 to a diameter D ₁ at the outlet end 5. The acceleration _{nozzle 6 tapers from a diameter D 1} to a diameter D ₂ at its outlet end 8. The outlet end 8 of the acceleration nozzle 6 is followed by a heating space 9 of any shape to be fired by the burner 1. The length of the burner muffle 2 is denoted by L ₁ , while the length of the acceleration nozzle 6 is denoted by L ₂ .

In den Brennerkopf 3 mündet eine Zufuhrleitung 10 für die Verbrennungsluft, die im Sinne der Pfeile A strömt. Der Verbrennungsluftstrom dringt in einen Hauptsammeiraum 11 ein, in welchem sein ImpulsA supply line 10 for the combustion air, which flows in the direction of the arrows A , opens into the burner head 3. The combustion air flow enters a main collection space 11, in which its momentum

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durch eine Ringwand 12 gebrochen wird. Eine Drossel- des Austrittsendes 5 der Brennermuffel nach innen stelle 13 beruhigt die Hauptluftströmung, die anschlie- umstülpt und im Zentrum der Brennermuffel im Sinne ßend in einen Zwischensammelraum 14 gelangt. Dieser der Pfeile F zurückströmt. Zwischen den Strömungen ist über eine Drallvorrichtung 15 mit dem Eintritts- E und F ergibt sich dadurch ein Gebiet starker Turbuende 4 der Brennermuffel 2 verbunden. Die Drallvor- 5 lenz T, indem eine intensive Vermischung des im Bereich richtung 15 besteht bei dem gezeichneten Ausführungs- des Brennerkopfes 3 in die Muffel eingeführten Brennbeispiel aus vorwiegend radial verlaufenden Drall- stoffes mit der Verbrennungsluft stattfindet. Der nicht schaufeln 16, deren axiale Länge mit b angegeben ist. rezirkulierende Anteil des brennenden Brennstoff-Luft-Die Drallschaufeln haben einen Winkel α gegen die Gemisches wird in der Beschleunigungsdüse 6 auf Umfangsrichtung, der aus der Zeichnung nicht ersieht- io höhere Geschwindigkeit gebracht und schlägt im Sinne lieh ist. Die axiale Länge des gesamten Brennerkopfes der Pfeile G aus dem Austrittsende 8 der Beschleuniist mit B bezeichnet. gungsdüse 6 in Form eines langen schnellen und . Der Brennerkopf 3 enthält eine Stirnwand 17, die schlanken Flammgasstrahls in den Heizraum 9 hinein, im Bereich der zentralen Brennerachse O ein Spritzloch Die Strömung G in der Beschleunigungsdüse 6 hat 18 vom Durchmesser d_s aufweist. Hinter dem Spritz- 15 ebenfalls einen Drall, der in Richtung der Düse zuloch 18 befindet sich ein Teilluftsammelraum 19, der nimmt. Dadurch ergibt sich in der Achse O des über einen Kanal 20 mit dem Zwischensammelraum 14 Brenners vom Punkt P zum Punkt 5 ebenfalls ein in Verbindung steht. Der Durchtrittsquerschnitt zwi- Druckgefälle.is broken by an annular wall 12. A throttle of the outlet end 5 of the burner muffle towards the inside 13 calms the main air flow, which then turns inside out and reaches an intermediate collecting space 14 in the center of the burner muffle. This of the arrows F flows back. Between the currents, a swirl device 15 connects the inlet E and F to an area of strong turbulence 4 of the burner muffle 2. The swirl prevalence T, in that there is an intensive mixing of the firing example introduced into the muffle in the illustrated embodiment of the burner head 3 in the area of direction 15 of predominantly radial swirl material with the combustion air. The not blades 16, the axial length of which is indicated by b. recirculating portion of the burning fuel-air-The swirl blades have an angle α against the mixture is in the acceleration nozzle 6 in the circumferential direction, which is not seen in the drawing, brought io higher speed and suggests borrowed. The axial length of the entire burner head of the arrows G from the outlet end 8 of the accelerator is denoted by B. supply nozzle 6 in the form of a long fast and. The burner head 3 contains an end wall 17, the slender flame gas jet into the heating chamber 9, a spray hole in the area of the central burner axis O. The flow G in the acceleration nozzle 6 has 18 with a diameter d _s . Behind the spray 15 likewise a swirl, which is opening 18 in the direction of the nozzle, there is a partial air collecting space 19 which takes up. As a result, there is also a connection in the axis O of the burner from point P to point 5 via a channel 20 to the intermediate collecting space 14. The cross-section between the pressure gradient.

sehen dem Zwischensammelraum 14 und dem Kanal Auf halber Länge der Brennermuffel ergibt sich bei 20 ist durch Verstellung eines Ventils 21 im Sinne des 20 der beschriebenen Strömung ein Geschwindigkeitsdia-Doppelpfeiles B₁ einstellbar. Dadurch kann aus dem gramm, wie es oberhalb der Brennermuffel im Bereich Zwischensammelraum 14 über den Kanal 20 ein Teil- der halben Muffellänge in der Zeichnung angedeutet luftstrom in den Teilluftsammelraum 19 eingeführt ist. An den Wänden der Brennermuffel ist eine verwerden. In dem Teilluftsammelraum 19 befinden sich hältnismäßig große Strömungsgeschwindigkeit im eine Einspritzdüse 22 zum Eindüsen von flüssigen oder 25 Hauptströmungssinn vorhanden, während in der Achse pulverförmigen Brennstoffen im Sinne des Pfeiles C eine Rückströmung ausgebildet ist. Werden die Absowie ein Zündbrenner 23 und eine Flammüber- messungen des Brenners wie oben angegeben gewählt, wachung 24. Diese Brennerhilfsorgane liegen mit ihren dann bildet sich infolge des Dralls im Bereich des vorderen Enden im Abstand hinter dem Spritzloch 18. Punkts Q bzw. zwischen diesem und der Stirnwand 17 Der zentrale Teilluftsammelraum 19 ist von einem 30 im Bereich der Achse O ein Unterdruck aus, der 10-ringförmigen Brenngassammeiraum 25 umgeben, in bis 20mal größer ist als der mittlere Staudruck der welchen durch ein Rohr 26 Brenngas im Sinne des Durchsatzströmung auf halber Länge der Brenner-Pfeiles D einführbar ist. Der Brenngassammeiraum 25 muffel, gemessen am Ort höchster Geschwindigkeit steht über eine Drosselstelle 27 mit einem Gaszwischen- des dortigen Geschwindigkeitsprofils Gd. Wenn diese sammelraum 28 in Verbindung, in dessen Bereich 35 Druckverhältnisse herrschen, ergibt sich ein stabiles öffnungen 29 in der Stirnwand 17 auf einem Durch- Strömungsbild bei hoher Geschwindigkeit des Flammmesser d₂ angeordnet sind. gasstrahls. Bei der angegebenen Verbrennung von Es sind insgesamt vier Drallschaufeln 16 vorge- 6000000 kcal/h verlassen die Flammgase das Austrittssehen, die nach einer logarithmischen Spirale verlaufen ende der Beschleunigungsdüse 6 mit einer Geschwin- und zwischen sich Luftkanäle einschließen. 40 digkeit von etwa 150 m/sec, wobei sie eine mittlere Der in der Abbildung gezeigte Brenner besitzt fol- Temperatur von 1650⁰C haben. Der Schub oder Impuls gende Abmessungen: des Brenners beträgt dabei 40 kp. Dieses ist ein Schub, j) _ 350 _mm der die Wirkung bisher üblicher Brenner etwa um das B == 870 mm' Zehnfache übertrifft. Entsprechend ist die Auswirkung £ ^x __ 750 rnm' ⁴⁵ ^^es ^^{renners am?} das befeuerte Objekt.
L — 1660 mm' Soll eine andere Verbrennungsleistung erzielt wer- j¹ _ 455 _mm' den, so ist ein anderer Durchsatz erforderlich. Demd = 230 mm', entsprechend sind die linearen Abmessungen des Bren- d_s = 115 mm' ners zu ändern und zwar im Verhältnis der Wurzel b = 354 mm' ⁵° ^^er Durchsätze. Ferner ist es möglich, die axiale Drall-B _ 563 _mm' schaufellänge b, den kleinsten Brennermuffeldurchmesser J₁ und den Spiralwinkel des Lufteintritts untersee the intermediate collecting space 14 and the channel Halfway along the burner muffle, a speed slide double arrow B _{1 can be} set at 20 by adjusting a valve 21 in the sense of 20 of the flow described. As a result, from the gram, as it is above the burner muffle in the area of the intermediate collecting space 14, part of the half muffle length indicated in the drawing is introduced into the partial air collecting space 19 via the channel 20. There is one on the walls of the burner muffle. In the partial air collecting space 19 there is a relatively high flow velocity in an injection nozzle 22 for injecting liquid or main flow direction, while a backflow is formed in the axis of powdery fuels in the direction of arrow C. If the abs and a pilot burner 23 and a flame oversize of the burner are selected as indicated above, monitoring 24. These auxiliary burner organs are then formed as a result of the swirl in the area of the front end at a distance behind the spray hole 18. Point Q or between this and the end wall 17 The central partial air collection chamber 19 is made up of a vacuum in the area of the axis O , which surrounds the 10-ring-shaped fuel gas collection chamber 25, which is up to 20 times greater than the average dynamic pressure of the fuel gas in the sense of throughput flow through a pipe 26 half the length of the burner arrow D can be inserted. The fuel gas collection chamber 25 muffle, measured at the location of the highest speed, is located via a throttle point 27 with a gas intermediate to the local speed profile Gd Through flow pattern at high speed of the flame meter d ₂ are arranged. gas jet. In the specified combustion of a total of four swirl blades 16 are present 6000000 kcal / h, the flame gases leave the exit point, which run after a logarithmic spiral end of the acceleration nozzle 6 with a speed and include air channels between them. 40 wherein they have an average The burner shown in the figure has fol- temperature of 1650 ⁰ C have velocity of about 150 m / sec. The thrust or impulse lowing dimensions: the burner is 40 kp. This is a push, j) _ 350 _mm the effect of hitherto customary burner approximately the B == 870 mm 'ten times exceed. Correspondingly, the effect is £ ^x __ 750 rnm ^'45 ^ ^es ^ ^{renners am?} the fired object.
L - 1660 mm 'If a different combustion capacity is to be achieved j ¹ _ 455 _mm ', a different throughput is required. DEMD = 230 mm ', corresponding linear dimensions of the burner are the d _s = 115 mm' to change agent in the ratio of the root b = 354 mm ^'5 ° ^ ^he throughputs. It is also possible to reduce the axial swirl B _ 563 _mm 'blade length b, the smallest burner muffle diameter J ₁ and the helix angle of the air inlet

Der von den Drallschaufeln 16 bestimmte Spiral- Berücksichtigung der Kompensationsregel des Drallwinkel des Lufteintritts ergibt sich unter Berücksich- satzes zu verändern. Jede solche Änderung in einer der tigung der Kompensationsregel des Drallsatzes auf 55 genannten Einflußgrößen muß durch eine im wesent-Grund der geänderten Drallschaufelbreite. liehen linear proportionale Änderung einer anderen In dem Brenner bildet sich folgende Strömung aus: der genannten Einflußgrößen kompensiert werden. Die Verbrennungsluft tritt durch die Drallvorrich- Beispielsweise kann der Spiralwinkel größer gemacht tung 15 am Eintrittsende 4 in die Brennermuffel 2 ein. werden, wenn dafür die axiale Erstreckung der Drall-Sie strömt entlang der Muffelinnenwände im Sinne 60 schaufeln verringert wird. Wesentlich ist eben, daß der Pfeile E zum Austrittsende 5 der Brennermuffel. sich der gewünschte statische Unterdruck im Drall-Die Strömung entsprechend der Pfeile E hat einen system einstellt. Das gleiche kann dadurch erreicht leichten Drall, dessen Umfangskomponente infolge werden, daß anstatt einer Verringerung der axialen der konischen Erweiterung der Brennermuffel vom Erstreckung der Drallschaufeln der engste DurchEintritts- zum Austrittsende abnimmt. Im Bereich der 65 messer der Brennermuffel verringert wird, weil da-Brennerachse O ergibt sich dadurch vom Punkt P zum durch nach dem Drallsatz die Umfangsgeschwindig-Punkt Q ein Druckgefälle. Dieses Druckgefälle be- keit und die absolute Größe des Unterdrucks ebenfalls wirkt, daß sich ein Teil der Strömung E im Bereich ansteigen.The spiral taking into account the compensation rule for the twist angle of the air inlet, determined by the twist blades 16, has to be changed taking into account. Every such change in one of the adjustment of the compensation rule of the swirl set to the influencing variables mentioned must be due to an essential reason of the changed swirl blade width. lent linear proportional change of another In the burner the following flow forms: the mentioned influencing variables are compensated. The combustion air passes through the swirl device. For example, the spiral angle can be made larger device 15 at the inlet end 4 in the burner muffle 2. if for this the axial extent of the twist-You flows along the muffle inner walls in the sense of 60 shoveling is reduced. It is essential that the arrows E point towards the outlet end 5 of the burner muffle. The desired static negative pressure in the swirl-The flow according to the arrows E has a system is set. The same can be achieved by a slight twist, the circumferential component of which is due to the fact that instead of a reduction in the axial of the conical enlargement of the burner muffle from the extension of the twist vanes, the narrowest entry end to the exit end decreases. In the area of reduced diameter 65 of the burner muffle, which Umfangsgeschwindig point Q because there burner axis O results from the fact from the point P to the conservation of angular momentum carried by a pressure gradient. This pressure gradient and the absolute size of the negative pressure also have the effect that part of the flow E in the area increases.

Die angegebenen Abmessungen sind optimal. Ein besonderer Vorteil der erfindungsgemäßen Konstruktion besteht jedoch darin, daß sie gegenüber mäßigen Maßabweichungen wenig empfindlich ist. Diese ergeben noch keine schwerwiegende Funktionsstörung, sondern eben nicht ganz das bestmögliche Ergebnis.The specified dimensions are optimal. A particular advantage of the construction according to the invention however, is that it is not very sensitive to moderate dimensional deviations. These result Not yet a serious malfunction, but not quite the best possible result.

Soll ausschließlich Brenngas verbrannt werden, so können die Gaszuführung 26 und die Brenngassammeiräume 25, 28 entfallen und das Gas stattdessen direkt in den zentralen Teilluftsammelraum 19 einge-If only fuel gas is to be burned, the gas feed 26 and the fuel gas collection spaces can 25, 28 are omitted and the gas is instead fed directly into the central partial air collection chamber 19.

führt werden. Umgekehrt können im Falle des reinen Ölbetriebes die Zuführungen und Sammelräume für das Gas in Wegfall kommen. Ferner kann im Falle sehr hoher Luftvorwärmung an Stelle der Drallschaufeln 16 eine logarithmische Spirale für die Verbrennungsluft verwendet werden, welche den gleichen Spiralwinkel besitzt. Dies ist auch empfehlenswert, wenn die Verbrennungsluft stark verunreinigt ist. Hohen Ansprüchen genügt eine Drallvorrichtung, die ίο als logarithmische Spirale ausgebildet ist, jedoch nicht.leads to be. Conversely, in the case of pure oil operation, the feeds and collecting spaces for the gas come in elimination. Furthermore, in the case of very high air preheating, instead of the swirl blades 16 a logarithmic spiral can be used for the combustion air, which is the same Has spiral angle. This is also recommended if the combustion air is heavily polluted. A swirl device which is designed as a logarithmic spiral, however, does not meet high demands.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims

1 2 running annulus with swirl vanes to the patent claims: "Guiding of combustion air, one in the area of the fuel supply in the center of the annulus

1. Burner for oil, gas or powdery arranged spray hole, and with one attached to the Fuel for firing a boiler room with an outlet end of the burner muff ei adjoining Besieh in the main flow direction of the throughput acceleration nozzle for the flame gases.

flow flared elongated A burner of the type described above is through

Burner muffle, a fuel feed which is arranged at the inlet end and which is known from French patent specification 1 282 230, a radially extending one. The combustion and flow process of the annular space with swirl blades for the supply of io takes place in such a burner as follows: Combustion air, a muffle arranged in the area of the fuel. The fuel is introduced coaxially to the spray hole in the burner and with one attached to the muffle. The ventilation air adjoining the combustion end of the burner muffle flows in a spiral along the burner acceleration nozzle for the flame gases, thereby 15 muffle wall to its wide end. In the area of the main combustion axis of the burner muffle, there is a negative pressure, the opening air flow is a part adjustable in quantity at the inlet end than at the outlet end. This air flow can be branched off and through the spray hole (18) is due to the fact that the circumference can be introduced into the burner muffle and the spiral angle α given in the component of the swirl flow from the inlet end and that of 20 to the outlet end are reduced, so that the outlet diameter on the air D ₁ the centrifugal forces acting on the burner muffle become smaller. The pressure-related dimensional relationships of the inlet gradient have the effect that at the outlet end of the burner diameter d _x of the burner muffle and the axial muffle part of the flow turns back inward, length b of the swirl vanes is taken as the basis, and flows back to the inlet end. Taking into account the compensation rule 25, the result is that two opposing flows, of the swirl law b · _{d 1} · α = const, are variable. Between these, a region is formed that is more intense

Entrance diameter of the turbulence in which the combustion air is very

Burner muffle d ID - 0 5 is mixed intensively with the fuel. The veraxial length of the swirl vanes' b / D, = 0 ^ 3 combustion takes place in the interior to a considerable extent

Helix angle of the air inlet 3 # 4 ^he burner muffle with optimum efficiency instead,

against the circumferential direction .... α = 12-14 ° ^{The non-} circulating part of the flow arrives

VQm the exit end of the burner muffle into the

and furthermore the following constant dimensioning nozzle, is accelerated there and enters the boiler room as a speed ratio based on the outlet flame gas jet. diameter D _{1 are} adhered to 35 In the practical implementation of burners of the

Exit diameter of the type described has a serious problem

Accelerator nozzle '. DJD = 0.4 blem result. The aim must be to

. Length of the burner muffle LJD ₁ = 1 * 8 ^jet to give the highest possible speed.

'' Length of the acceleration nozzle LJD ₁ = 0.8 ^{On the} other hand, to achieve a possible

Diameter of the injection hole .. d _s / D _t = 0.12 ⁴ ° ^Most economical combustion in the muffle

there is very strong turbulence. To do this, the return

2. Burner according to claim 1, characterized in that the flow is very intense in the area of the muffle axis draws that the swirl blades (16) be as logarithmic. The first requirement can be met by Mix spirals are formed, which between them a strong pressure gradient from the outlet end of the burner air ducts form, the overlapping length of which we muffle to the exit end of the acceleration nozzle Realize at least 3 times the mean clear shovel. On the other hand, the second requirement demands distance is. a strong pressure gradient from the outlet end of the burner

3. Burner after at least one of the anner's muffles to its entry end. This contradicts itself 1 and 2, characterized in that speaking demands make it extraordinary the central partial air flow collection space (19) around 50 difficult to achieve a stable flow pattern. the an annular fuel gas collection space (25, 28) but the stability of the flow should be particularly large, is ordered, which condenses through to the spray hole (18) because otherwise the flame begins, the acoustic self-centering openings (29) with the inlet end frequencies of the furnace-burner muffle system and (4) the burner muffle (2) is connected. if necessary, the downstream flue gas path

4. Burner according to claim 3, characterized thereby marked 55. The resulting pressure amplitudes show that the diameter (d ^, on which, based on experience, the size of several openings (29) are arranged) reaches an average of about meters of water column. Furthermore, it has been shown that 50% of the inlet diameter (</,) the burner - that the well-known burner is muffle when switching to other. Outputs had to be redesigned.

· 60 legal changes to adapt to other achievements was not possible.

The invention has for its object to be a

The invention relates to a burner for burners of the type described above so that Gas or powdered fuel for firing make it a very economical one a boiler room, with a flame jet of high flame stability which is fast in the main flow direction of the throughput flow conically widening - a flow that is independent of the Reynolds number, elongated burner muffle, one created at the entrance and especially for larger burns