DE1501949A1

DE1501949A1 - Burner for boiler

Info

Publication number: DE1501949A1
Application number: DE19661501949
Authority: DE
Inventors: J D Kimmel
Original assignee: Vapor Corp
Current assignee: Vapor Corp
Priority date: 1965-11-05
Filing date: 1966-10-07
Publication date: 1970-02-12
Also published as: NL6615225A; GB1092589A; ES330607A1; DK112265B; BE689306A; US3301305A

Description

8 MONCIIKN 98 MONCIIKN 9

SCHWEIOEBSTRaSSE 2SCHWEIOEBSTRASSE 2

DR.ING.F. WÜKSTHOFF 1501949 ^Τ""°" " °^{β 3l} DR.ING.F. WÜKSTHOFF 1501949 ^Τ "" ° "" ° ^{β 3l}

I)IPI-INCCPuLS TBLBOBAMMAIIBBMBiI) IPI-INCCPuLS TBLBOBAMMAIIBBMBi DR.B.T.PKOHMANN pbotbctpatk-t mOc.b»DR.B.T.PKOHMANN pbotbctpatk-t mOc.b » PATENTANWALT! 1Α~32 069PATENT ADVOCATE! 1Α ~ 32 069

Beschreibung zu der PatentanmeldungDescription of the patent application

VAPOR CORPORATION
Chicago, Illinois U.S.A.VAPOR CORPORATION
Chicago, Illinois USA

betreffend
"Brennvorrichtung für Kessel"concerning
"Burning device for boiler"

Die Erfindung betrifft eine Brennvorriclitung für Kessel oder Dampferzeuger und bezieht sich insbesondere auf die Ausbildung des Brenners, um sie für die Verbrennung von schweren Ölen verwendbar zu machen.The invention relates to a boiler or steam generator boiler and relates in particular on the design of the burner so that it can be used for the combustion of heavy oils.

Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung einer Brennvorrichtung für einen Kessel, mit der schwere Öle in einem kleinen Verbrennungsraum bzw. -volumen verbrannt werden können. Die Brennvorrichtung soll ferner für Kompaktkessel verwendbar sein und eine so vollständige Verbrennung ermöglichen, daß die Verbrennungsprodukte wenig Rückstände aufweisen. Die Brennvorrichtung soll einfach im Aufbau und preisgünstig sein. Schließlich soll die Versprühung bzw. Verdüsung des Brennstoffes und deesen Verdampfung in günstiger Weise erfolgen, und sollen die Verbrennungsgaee vor Verlassen der Brennkammer einen möglichst langen Weg zurücklegen.The object of the invention is to create a burning device for a boiler, with the heavy oils in one small combustion space or volume can be burned. The burner is also intended for compact boilers be usable and allow so complete combustion that the combustion products little Have residues. The burning device should be simple in construction and inexpensive. Finally, the spray should or atomization of the fuel and deesen evaporation take place in a favorable manner, and the combustion gases should Before leaving the combustion chamber, travel as long as possible.

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-2- 1A-52 069-2- 1A-52 069

Die erfindungsgemäße Brennvorrichtung ist so ausgebildet j daß sie am Kopf ihrer Brennkammer fluchtend mit dem Brennkammerhals bzw. seiner Verengung den Brenner aufweist. Diese hat einen Halter für eine einzige Brennstoffdüse, um diese koaxial zum Brennkammerhals zu halten, eine erste und eine zweite Einrichtung zum Einführen und Vermischen der Verbrennungsluft mit dem aus der Düse austretenden Brennstoffsprühstrahl, und eine Einrichtung für den zusätzlichen Verbrennungslufteinlaß, um Rußbildung und Rußansatz völlig zu verhindern. Die Einrichtungen sur Vermischung der Verbrennungsluft mit dem Brennstoff sprühstrahl umfassen Wirbelkegel, die die Verbrennungsluft in eine Wirbelströmung versetzen, um die Vermischung der Luft mit dem Brennstoff zu unterstützen und die Länge des Weges der Verbrennungsprodukte vor Verlassen der Brennkammer zu vergrößern. Die Einrichtung aur Einführung der Verbrennungsluft ist ferner so angeordnet, daß die Verbrennungsgase in der Brennkammer auch eine Rückströmung ausführen, damit die Verdampfung und Verbrennung des Brennstoffes beschleunigt wird. Auf diese Weise erlaubt die Brenndarvorrichtung die Verbrennung von schweren Ölen in einem kleinen Verbrennungsraum bzw. einer kleinen Brennkammer. Wenn auch im folgenden auf einen Kessel Bezug genommen wird, so versteht sich , daß hierunter ganz allgemein Dampferzeuger fallen sollen.The burner device according to the invention is designed in this way j that at the head of their combustion chamber they are flush with the combustion chamber neck or its narrowing the burner having. This has a holder for a single fuel nozzle to keep it coaxial with the combustion chamber neck, first and second means for introducing and mixing the combustion air with that from the nozzle exiting fuel spray, and a device for the additional combustion air inlet to completely prevent soot formation and soot build-up. The facilities sur mixing the combustion air with the fuel spray jet comprise vortex cones, which the combustion air set in a vortex flow to support the mixing of the air with the fuel and to increase the length of the path of the combustion products before exiting the combustion chamber. The establishment aur introduction of the combustion air is also arranged so that the combustion gases in the combustion chamber too carry out a backflow so that the evaporation and combustion of the fuel is accelerated. To this In this way, the incinerator device allows heavy oils to be burned in a small combustion chamber or a small combustion chamber. If in the following reference is made to a boiler, it goes without saying that that this should generally include steam generators.

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-3- 1A-32-3- 1A-32

Eine Brenne*vorrichtung, die die genannten Eigenschaften aufweist, ist anhand von Zeichnungen an einem vorteilhaften Ausführungsbeispiel näher erläutert.A burning device that has the properties mentioned has is explained in more detail with reference to drawings of an advantageous embodiment.

Es zeigt:It shows:

Fig. 1 eine Stirnansicht einer Brennvorrichtung gemäß der Erfindung;Fig. 1 is an end view of a burning device according to the invention;

Pig. 2 einen Schnitt entlang der Linie 2 - 2 in Fig. 1;Pig. 2 shows a section along the line 2-2 in FIG. 1;

Pig. 3 einen vergrößerten Schnitt durch die Brennvorrichtung und die Zuordnung des Brenners zur Brennkanirer; Pig. 3 shows an enlarged section through the burning device and the assignment of the burner to the burning cannister;

Pig. 4 eine Ansicht des Brenners gemäß Fig. 3 mit Blick in Richtung der Brennkammer;Pig. 4 shows a view of the burner according to FIG. 3 looking in the direction of the combustion chamber;

Fig. 5 eine vergrößerte Seitenansicht, teilweise weggebrochen, des Haupt-Wirbelkegels des erfindungsgemäßen Brenners;Fig. 5 is an enlarged side view, in part broken away, the main vortex cone of the burner according to the invention;

Fig. 6 eine Teilansicht des Wirbelkegels gemäß Fig. 5 in Richtung der Pfeile 6 - 6 in Fig. 5;Fig. 6 is a partial view of the vortex cone according to FIG. 5 in the direction of arrows 6-6 in FIG. 5;

Fig. 7 eine Schnittansicht des zweiten Wirbelkegels undFig. 7 is a sectional view of the second vertebral cone and

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-4- U-32-4- U-32

Pig, 8 einen leilschnitt durch den Virbelkegel gemäß Pig. 7 in Richtung der Pfeile 8 - 8 in Pig. 7.Pig, 8 is a partial section through the Virbel cone according to FIG Pig. 7 in the direction of arrows 8-8 in Pig. 7th

Die in den Pig. 1 und 2 dargestellte erfindungsgemäße Brennvorrichtung 10 weist in einem Hauptgehäuse 13 eine Brennkammer 11 und einen Brenner 12 auf. Die Brennvorrichtung 10 läßt sich mit Hilfe eines Befestigungsflansches 14 an der Rohrkammer eines Kessels oder Dampferzeugers anbringen, in der die heißen Brenngase ihre Wärme abgeben.The one in the Pig. 1 and 2 according to the invention shown Combustion device 10 has a combustion chamber 11 and a burner 12 in a main housing 13. The burning device 10 can be with the help of a mounting flange 14 on the tubular chamber of a boiler or steam generator in which the hot combustion gases give off their heat.

Am Hauptgehäuse 13 ist ein Lufteinlaß 15 vorgesehen, an den eine Druckluftquelle, wie beispielsweise ein Gebläse» anschließbar ist. Das Hauptgehäuse bildet zusammen mit der Brennkammer 11 eine Hauptkammer 16, durch die Luft zum Brenner 12 strömen kann. Das Hauptgehäuse hat einen die Brennkammer 11 umschließenden etwa zylindrischen Abschnitt 17, der am Auslaßende der Brennkammer durch eine ringförmige Abschlußwand 18 und auf der Brennerseite durch eine Stirnwand 19 begrenzt ist. Die Brennkammer 11 wird durch einen feuerbeständig ausgekleideten zylindrischen Mantel 20 gebildet, der auf der einen Seite durch einen gewölbten Deckel 21 (Brennkammerkopf) und auf der anderen Seite durch eine Einschnürung 22 abgeschlossen ist und den eigentlichen Brennraum 23 einschließt. Der Brenner 12 ist am Deckel 21 bzw. KopfAn air inlet 15 is provided on the main housing 13, to which a compressed air source, such as a blower » is connectable. The main housing together with the combustion chamber 11 forms a main chamber 16 through which Air can flow to the burner 12. The main body has an approximately cylindrical portion 17 surrounding the combustion chamber 11 and located at the outlet end of the combustion chamber is limited by an annular end wall 18 and on the burner side by an end wall 19. the Combustion chamber 11 is lined by a fire resistant cylindrical jacket 20 formed, which on one side by a curved cover 21 (combustion chamber head) and is closed on the other side by a constriction 22 and encloses the actual combustion chamber 23. The burner 12 is on the cover 21 or head

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-5- 1A-32 069-5- 1A-32 069

■ fluchtend mit dem Brennkammerhals 20 angeordnet, wodurch die Verbrennungsgase vom Brenner 12 innerhalb des Verbrennungsraums 23 entstehen und durch die Einschnürung in eine Rohrkammer abströmen.■ arranged in alignment with the combustion chamber neck 20, whereby the combustion gases from the burner 12 arise within the combustion chamber 23 and through the constriction flow off into a tubular chamber.

Insbesondere Pig. 3 und 4 entnimmt man, daß der Brenner 12 einen ringförmigen Haltering 25 mit einer Reihe vorstehender Befestigungsrohre 26 aufweist, die den Haupt-Wirbelkegel 27, einen zweiten Wirbelkegel 28, der von dem ersten Wirbelkegel durch einen Abstandsring 29 entfernt gehalten ist, und einen feuerbeständigen Kegel 30 mit einem Befestigungsrohr 31 für ein Beobachtungsglas, einem Befestigungsrohr 32 für eine Brennstoffdüse und einem Befestigungsrohr 33 für einen Hilfsbrenner und einen Fühler, aufnehmen.Pig in particular. 3 and 4 it can be seen that the burner 12 has an annular retaining ring 25 with a Row of protruding fastening tubes 26 having the main vertebral cone 27, a second vertebral cone 28, which is held away from the first vortex cone by a spacer ring 29, and a fire-resistant cone 30 with a fastening tube 31 for an observation glass, a fastening tube 32 for a fuel nozzle and a mounting tube 33 for an auxiliary burner and a sensor.

Am Brennkammerkopf 21 sind mehrere kurze vorstehende Bolzen 34 befestigt, die in die Öffnungen 35 des Befestigungsrings 25 lassen, an denen der am Ring 25 mittels Feststellschrauben 36 festgehalten werden kann. Der Befestigungsring 25 ist mit kleinem Abstand gegenüber dem Brennkammerkopf angeordnet, um einen kleinen Luftspalt zu lassen, der vorzugsweise so groß gewählt ist, daß sich eine günstige Luftverteilung auf der Innenseite des Brennerkopfes einstellt. Die Befestigungsrohre 26 des Rings 25 sind beispielsweise durch Schweißung oder dergleichen befestigt. Sie innere ümfangskante des Rings 25Several short projecting bolts 34 are fastened to the combustion chamber head 21 and are inserted into the openings 35 of the fastening ring Let 25, on which the ring 25 can be held by means of locking screws 36. The fastening ring 25 is arranged at a small distance from the combustion chamber head, around a small air gap to let, which is preferably chosen so large that there is a favorable air distribution on the inside of the The burner head. The fastening tubes 26 of the ring 25 are, for example, by welding or the like attached. The inner circumferential edge of the ring 25

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-6- 1A-32-6- 1A-32

ist so groß ausgebildet, daß sie mit dem Brennkammerhals 24 übereinstimmt.is made so large that it coincides with the combustion chamber neck 24.

Der Haupt-Wirbelkegel 27 und der zweite Wirbelkegel sind im wesentlichen kegeistumpfförmig ausgebildet, obwohl sie üblicherweise als Wirbel-* oder Drallkegel im Zusammenhang mit Brennern bezeichnet werden. Der Haupt-Wirbelkegel 27 weist einen oberen oder inneren Kegel 38 und einen unteren oder äußeren Kegel 39 auf, die durch eine Reihe von Wirbel- oder leitschaufeln 40 auseinandergehalten sind and zwischen sich jeweils einen Lufteinlaß 41 bilden. Die Wirbelschaufel 40 ist mit dem oberen und unteren Kegel auf geeignete Weise, beispielsweise durch Schwäßung oder dergleichen so verbunden, daß sich eine einzige Einheit 27> der Haupt-Wirbelkegel, ergibt. Pig. 5 entnimmt man, daß die Seiten des oberen Kegels 38 und die des unteren Kegels 39 jeweils 45° gegenüber der Horizontalen geneigt sind, wie es der Pfeil 42 andeutet. Der Neigungswinkel kann natürlbh von diesem Wert leicht abweichen, ohne daß eine merkliche Verschlechterung der gewünschten Wirkung eintritt. Sin Winkel von etwa 45° hat sich jedoch als am günstigsten erwiesen, da sich hierbei das kürztmögliche Feuer ohne Qualmen oder Bildung von Rußansätzen an der Düse aufrechterhalten läßt. Die Schaufeln 40 sind zwischen dem oberen und unteren Kegel so angeordnet, daß sie gegenüber dem inneren Kegel 38 etwa 15° geneigt sind, wie esThe main vortex cone 27 and the second vortex cone are substantially frustoconical, although they are usually referred to as vortex * or swirl cones in connection with burners. The main vertebral cone 27 has an upper or inner cone 38 and a lower or outer cone 39, which by a Row of vortex or guide vanes 40 are kept apart and each form an air inlet 41 between them. The vortex vane 40 is with the upper and lower cones in a suitable manner, for example by swelling or the like connected in such a way that a single unit 27> the main vortex cone results. Pig. 5 it can be seen that the sides of the upper cone 38 and those of the lower cone 39 each inclined 45 ° with respect to the horizontal are as indicated by arrow 42. The angle of inclination can of course deviate slightly from this value without a noticeable deterioration in the desired effect occurs. However, an angle of about 45 ° has been found to be on proved to be cheapest, since this is the shortest possible Maintains fire without smoking or formation of soot at the nozzle. The blades 40 are between the upper and lower cones arranged so that they are inclined with respect to the inner cone 38 about 15 °, as it is

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~7- J1A-32 069~ 7- J1A-32 069

der Pfeil 43 in Fig. 6 andeutet. Hieraus ergibt sich, daß der durch den Wirbelkegel 27 strömenden Luft eine Drall- oder Wirbelbewegung beim Einströmen in die Brennkammer aufgezwungen wird. Im oberen und unteren Kegel sind mehrere übereinander angeordnete Bohrungen 44 und 45 zur Befestigung des Wirbelkegels auf den Befestigungsrohren 26 vorgesehen. the arrow 43 in Fig. 6 indicates. It follows that the air flowing through the vortex cone 27 is a Swirl or vortex movement is imposed when flowing into the combustion chamber. In the upper and lower cone are several bores 44 and 45 arranged one above the other provided for fastening the vortex cone on the fastening tubes 26.

Der zweite Wirbelkegel 28 weist in gleicher Weise einen oberon oder inneren Kegel 46 und einen unteren oder äußeren Kegel 47 auf, die ebenfalls durch mehrere Wirbelbzw. Leitschaufeln 48 auseinandergehalten sind, wobei diese mit den Kegeln so verbunden sind, daß sich eine einzige Wirbelkegeleinheit 28 ergibt. Die Kegel 46 und 47 sind etwa 15° gegen die Horizontale, wie durch den Pfeil 49 angedeutet, geneigt. Auch die Leitschaufeln 48 sind etwa 15° gegen die Tangente an den inneren Umfang des unteren Kegels 47, wie durch den Pfeil 50 angedeutet, an-gestellt. Auch hier sind mehrere übereinander liegende Befestigungsbohrungen 51 und 52 im oberen und unteren Kegel 46 und 47 vorgesehen, um den zweiten Wirbelkegel 28 auf den Befestigungsrohren 26 anordnen zu können. Durch dde Kegel 46 und 47 wird der zweite Lufteinlaß 53 gebildet.The second vertebral cone 28 has in the same way an upper or inner cone 46 and a lower or outer cone 47, which is also formed by several vortices or. Guide vanes 48 are held apart, these are connected to the cones so that a single vortex cone unit 28 results. The cones 46 and 47 are approximately 15 ° to the horizontal, as indicated by the arrow 49, inclined. The guide vanes 48 are also about 15 ° against the tangent to the inner circumference of the lower cone 47, as indicated by the arrow 50. Here, too, there are several fastening bores 51 and 52 lying one above the other in the upper and lower cones 46 and 47 provided to the second vertebral cone 28 on the mounting tubes 26 to be able to arrange. The second air inlet 53 is formed by the cones 46 and 47.

Aus Pig. 3 kann man entnehmen, daß der Hauptwirbelkegel 27 so groß ausgebildet ist, daß er eineFrom Pig. 3 it can be seen that the main vortex cone 27 is so large that it has a

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-8- 1A-32-8- 1A-32

größere Luftmenge als der zweite Wirbelkegel 28 einläßt,und zwar unter einem anderen Winkel. Ferner liegt der Austritt des Lufteinlasses 41 radial innerhalb der Austritts des Lufteinlasses 53. Der Abstandsring 29, der den Haupt-Wirbelkegel von dem zweiten Wirbelkegel, siehe Fig. 3.» trennt, kann beispielsweise durch Schweißung oder auflarger amount of air than the second vortex cone 28 admits, and although at a different angle. Furthermore, the outlet of the air inlet 41 lies radially within the outlet of the Air inlet 53. The spacer ring 29 separating the main vortex cone from the second vortex cone, see Fig. 3. » separates, for example by welding or on

den
andere geeignete Weise mit/beiden Kegeln verbunden sein.the
be connected to / both cones in another suitable manner.

Die äußere offene Seite des Haupt-Wirbelkegels 27 ist durch einen feuerbeständigen Kegel 30 mit einer feuerbeständigen Auskleidung 54 abgeschlossen, durch den sich die Befestigungsrohre 31, 32 und 33 erstrecken.The outer open side of the main vortex cone 27 is through a fire-resistant cone 30 with a fire-resistant Liner 54 completed through which the mounting tubes 31, 32 and 33 extend.

Das Befestigungsrohr 31 ist für eine Sichtglasscheibe 55» siehe Fig. 1, 2 und 3, vorgesehen, die sich nach außen erstreckt undvon der Außenseite der Stirnwand 19 des Hauptgehäuses 13 aus zugänglich ist. Das Befestigungsrohr 33 ist für einen Hilfs- bzw. Vorbrenner mit Fühler vorgesehen, der sich von der Stirnwand 19 nach außen erstreckt. Auch das Brennstoffdüsenbefestigungerohr 32 ist nach außen durch die Stirnwand gerichtet und für die Aufnahme einer einzigen Brennstoffdüse 57 vorgesehen, die so angeordnet ist, daß die Brennmündung etwa mit dem Auslaß aus den Wirbelkegeln 27 und 28 übereinstimmt. Es sind weitere Bohrungen 58 in ctem Brennstoffdüsenbefestigungsrohr 32 außerhalb der Hauptkammer vorgesehen, um Luft in das ■Befestigungsrohr hinter dem rückwärtigen Ende der Brennstoff-The fastening tube 31 is provided for a sight glass pane 55 »see FIGS. 1, 2 and 3, which extends outwards and is accessible from the outside of the end wall 19 of the main housing 13. The fastening tube 33 is for an auxiliary or pre-burner with a sensor provided which extends from the end wall 19 to the outside. Also the fuel nozzle attachment tube 32 is directed outwards through the end wall and is intended to accommodate a single fuel nozzle 57, which is arranged so that the combustion orifice coincides approximately with the outlet from the vortex cones 27 and 28. It are further bores 58 in the fuel nozzle mounting tube 32 outside the main chamber to allow air into the ■ mounting tube behind the rear end of the fuel

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düse in dieses einströmen zu lassen. Der Brenner ist so aufgebaut, daß alle Metallteile luftkühlbar sind, so daß sie fast durchweg aus normalen Kohlenstoffstahl herstellbar sind. Die einzigen nicht aus Kohlenstoffstahl hergestellten Teile sind die Leitschaufeln 40 des Wirbelkegels 27 und der Abstandsring 29_f die vorzugsweise aus einem legierten Stahl gefertigt sind, beispielsweise gauge Inconel. Da der Brennstoffdüsenhalter 32 sich durch die Hauptkammer erstreckt, kann die Brennstoffdüse 57 eingestellt werden, so daß sich ihre relative Lage während sich die Brennkammer aufgrund der Aufheizung dehnti, nicht zu Indern braucht.to let the nozzle flow into it. The burner is constructed in such a way that all metal parts can be air-cooled, so that they can be made almost entirely from normal carbon steel. The only parts not made of carbon steel are the guide vanes 40 of the vortex cone 27 and the spacer ring 29 _f, which are preferably made of an alloy steel, for example gauge Inconel. Since the fuel nozzle holder 32 extends through the main chamber, the fuel nozzle 57 can be adjusted so that its relative position does not need to be indented while the combustion chamber expands due to heating.

Während des Betriebes wird die Druckluft durch die Hauptkammer in die Wirbelkegel und den Luftspalt 37 geleitet, während unter Druck stehendes öl versprüht bzw. atomisiert aus der Düse 57 in die Brennkammer eintritt. Die Verbrennung wird mittels des Haupt-Wirbelkegels 27 gelenkt, um den Brennstoff-Sprühstrahl zu zerblasen und ihm eine heftige Wirbelbewegung zur Unterstützung der Vermischung des Brennstoffes mit der Luft zu überlagern. Der kleinere Wirbelkegel 28 dient zur Vergrößerung der Wirbelbewegung und dazu, Brennstoff am Durchtritt durch die ersten aus dem Haupt-Wirbelkegel 27 austretenden Luftströmung zu hindern. Die Wirbelung vergrößert gleichzeitig die Länge des Brennstoffs- oder Verbrennunge-During operation, the compressed air is passed through the main chamber into the vortex cones and the air gap 37 guided, while oil under pressure is sprayed or atomized from the nozzle 57 and enters the combustion chamber. The combustion is directed by means of the main vortex cone 27 to blow up the fuel spray and to superimpose a violent whirling motion to support the mixing of the fuel with the air. The smaller vortex cone 28 is used to increase the vortex movement and to fuel the passage through the first air flow emerging from the main vortex cone 27. The eddy enlarges at the same time the length of the fuel or combustion

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produktwegs bevor diese die Brennkammer verlassen, und bewirkt eine vollständigexe Verbrennung. Auf diese Weise wird alle Verbrennungsluft mit dem Sprühstrahl aus der Düse 57 intensiv vermischt. Auch der durch den Luftspalt eintretenden Luft wird ein Drall überlagert, der jedoch nicht so stark wie der der durch die Wirbelkegel austretenden Luft ist. Diese Luft wird nach außen gegen die innere Brennkammerdecke geleitet, um dort die Bildung von brennstoffreichen Stellen, an denen sich Ruß bilden kann, zu unterbinden. Diese Luft verhindert dadurch, daß sie an der Decke der Brennkammer entlangströmt, dort eine Überhitzung. Wie in Fig. 3 dargestellt, bildet sich durch die im Kreis strömende Luft ein Wirbel 59 mit einer Drucksenke aus, aufgrund derer die Verbrennungsgase in der Brennkammer eine Rucks tr ömung ausführen, wie durch die offenen Pfeile angedeutet ist, was eine schnelle Verdampfung des Brennstoffes zur Folge hat und die Verbrennung unterstützt. Die ausgezogenen Pfeile deuten die Bewegung der Luftströmung an.product path before they leave the combustion chamber, and causes a completely exquisite combustion. In this way, all combustion air is removed from the spray jet Nozzle 57 mixed intensively. A swirl is also superimposed on the air entering through the air gap, but it does is not as strong as that of the air exiting through the vortex cones. This air is against the outside inner combustion chamber ceiling to prevent the formation of fuel-rich areas where soot can build up, to prevent. This air prevents it from flowing along the ceiling of the combustion chamber, one there Overheating. As shown in Fig. 3, a vortex 59 is formed by the air flowing in a circle with a Pressure sink due to which the combustion gases perform a jerk flow in the combustion chamber, as indicated by the open arrows, which results in rapid evaporation of the fuel and supports the combustion. The solid arrows indicate the movement of the air flow.

Pat entansprüche 1082Patent claims 1082

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Claims

B ΗΙΙΚΙΙΙΚΛ WB ΗΙΙΚΙΙΙΚΛ W

DR.ING.F.WÜKSTIIOFF mtniH«·«!DR.ING.F.WÜKSTIIOFF mtniH «·«!

DIPl* INC. G. PULS . ninuMiiiMiMi,DIPl * INC. G. PULSE. ninuMiiiMiMi,

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PATENTANWÄLTE 1A-32 069PATENT LAWYERS 1A-32 069

Claims

1. Burning device for boilers, steam generators and the like with a combustion chamber and a burner arranged in alignment in front of the neck of the combustion chamber, characterized in that the burner (12) has a holder (32) for a fuel nozzle (bl) axiel aligned with the combustion chamber neck (24 ), an annular main combustion air inlet (27) for directing the air flow to a point lying on a coaxial axis to the holder, a second annular combustion air inlet (28) for directing the air flow to a second, on the coaxial line closer than the first to Nozzle lying point, wherein both air inlets have means (40, 48) to impose a swirl or vortex on the air flow, and the main inlet is larger than the second inlet, and means (34) with which the burner at a short distance from Combustion chamber neck to form a further Li "; inlet (37) is durable.

BAD Or.'ClNAL

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1A-32

MLML

2. A combustion apparatus according to claim 1, characterized in that the main air intake are (27) and the second air inlet (28) formed so that the air flow untei / an angle of approximately 45 ° or * 1i? ° against the axis of the Br ennkammerhais it (24) perpendicular intersecting plane is directed inclined.

3. Burning device according to claim 2, characterized in that the air inlets (27,28) in each case an inner truncated cone (38, 46) and an outer truncated cone (39, 47) and arranged therebetween Have guide vanes (40, 48).

4. Burning device according to claim 1, characterized in that the holder (22) for the fuel nozzle (57) is tubular, and that the main inlet is formed by a main vortex cone (27), the sides of which are about 45 ° against an axis of the Holder and the combustion chamber neck (24) are inclined perpendicularly intersecting plane and directs a vortex-shaped air flow onto the fuel spray emerging from the nozzle, that the second air inlet is formed by a second vortex cone whose side about 15 ° gvgen the axis of the holder and the Combustion chamber neck is inclined perpendicularly intersecting plane, ■ directing a second vortex-shaped air flow onto the fuel spray jet.

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1A-32

5. Burning device according to claim 4 »characterized in that the two vortex cones (27f 28) each have an inner truncated cone (38, 46) and an outer truncated cone (39, 47), each of which is connected to one another by a plurality of guide vanes (40, 48) are connected.

6. Burning device according to claim i>, characterized in that each guide vane (4ü) of the main vortex cone (27) at an angle of about 15 against a tangent placed on the inner circumference of the inner truncated cone (38).

7. Burning device according to claim 5, characterized in that each guide vane (48) of the second vortex cone (28) at an angle of about 15 ° against a tangent placed on the inner circumference of the inner truncated cone (46).

8. Burning device according to claim 4 »characterized in that the second vortex cone (28) is arranged closer to the combustion chamber (11) than the main vortex cone (27).

9t burning device according to claim. 4, characterized in that a circular spacer ring (29) is provided between the cones (27, 28).

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AHAH

0O. Burning device according to Claim 1, characterized in that the combustion chamber (I1) has a has cylindrical portion (20), which on one side with a curved cover (21) with the central combustion chamber L.ai3 (24) and on the other side is completed with a combustion chamber constriction (22), so that there is a combustion chamber (23), the burner

"(12) on the combustion chamber head in alignment with the combustion chamber neck is arranged and a tubular nozzle holder (32) for a fuel nozzle, which is coaxial with the neck of the Bönnkammer (57), the end of which is arranged at a certain distance from the combustion chamber neck.

11. Burning device according to claim 1 and 4> through this

(12) characterized in that the burner also has a spacer ring (29) between the vortex cones (27,28) and means (34) by which the second vortex cone at a distance from the combustion chamber to form a narrow air gap (37) is durable, and that one on the The side facing the combustion chamber neck (24) is provided with a refractory lining (54), the main vortex cone (27) covering cone (30) is provided, through which the tubular fuel nozzle holder (32) extends.

12. Burning device according to claim 11, thereby cool?) indicates that the burner has a fastening

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has tube (53) for an auxiliary burner and sensor (46), which extends through the cone (30) and its refractory lining (54).

13. Burning device according to claim 11, characterized in that the burner (12) has a fastening tube (31) for a through the cone (3O) and the refractory liner (54) thereof having extending observation glass (55).

14. Burning device according to claim 11, characterized in that each vortex cone (27, 2ö) an inner truncated cone (38, 46) and an outer truncated cone (39, 47), each by a Number of guide vanes (40, 48) connected to one another are, with each vane of each cone at an angle of about 15 to one on the inner circumference of the inner truncated cone laid tangent is employed.

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