DE1551747A1 - Verfahren zur Brennstoffverbrennung und Brennstoffbrenner fuer das Verfahren - Google Patents
Verfahren zur Brennstoffverbrennung und Brennstoffbrenner fuer das VerfahrenInfo
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Description
Augwte-Vlktorla-Strafi. 66 Df. -IfIQ. HANS . . «nl\C Pienzenauer Straß. 2
München ββ2 77
u. tndu.trr· 1 R ζ 1 7 Λ 7 -
Kto. 827808 Kto. 69 BIB
V 200
James Tuttle Voorheis, Essex Falls, New Jersey, Y.St.A.
Verfahren zur Brennstoffverbrennung und
Brennstoffbrenner für das
Verfahren
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Brennstoffrerbrennung und auf einen Brennstoffbrenner zur
Ausführung dieses Verfahrens. Das vorliegende Verfahren und der Brenner sind für verdampfte, atomisierte oder
pulverisierte sowohl als auch für gasförmige Brennstoffe
geeignet. Der vorliegende Brennstoffbrenner enthält einen
Zündungszünder, eine Vorrichtung zur dauernden Erzeugung
einer Mischung aus Brennstoff und Luft und zum Transport der Brennstoff-Luft-Mischung an eine Verbrenmingszone.
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Es sind bereits riele Arten tob Brennern, die die
obigen Elemente enthalten, in der Technik bekannt geworden«
Der eine solcher Brenner enthält eine Düse in eines mit Spiralflügeln rersehenen Element zur Zertrümmerung
des Brennstoffes und um einen τοη der Düse ausgehenden
Wirbelweg des Brennstoffes zu bewirken. Es lsi auch bekannt, Brennstoffsprühabfanger Torzusehen, um
die Brennstoffmenge zu steuern, welche die Terbrennungszone erreicht. Solche Abfänger bewchränken den Brenner auf
rückstandslose flüssige Brennstoffe, weil die Ablage τοη restlichem Brennstoffmaterial an den Abfängern
den Brenner unwirksam machen würde.
Brenner mit Brennstoffatomisierem sind ebenfalls
bekannt. Solche Brenner enthalten gewöhnlich eine Kammer» an welche der Brennstoff sowohl wie ein Luftstrahl zugelassen werdenfund aus welchem eine Luft-Brennstoff-Mischung
durch eine Düse freigegeben wird· Biese Brenner sind
gewöhnlich ebenfalls auf rückstandslose Brennstoffe / beschränkt· Ferner sind die bekannten Brenner nicht leicht
τοη der Benutzung einer Brennstoffart auf einen anderen Brennstoff umzustellen.
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Die Gfesamtleistungsfähigkeit bekannter Brenner
sowohl wie ihre Betriebscharakteristiken, z.B. die KaItsündung und die Verhinderung des Herausflammens (flame
out) erfordern weitere Verbesserungen·
Im Hinblick darauf ist es der Zweck der Erfindung,
die Leistungsfähigkeit der Brennstoffverbrennung zu τθγ-bessern, während noch mit rerhältnlsmäßig niederen Brennstoff- und Luftdruokerfordernissen gearbeitet wird, wodurch
eine ^iehtige Kaltzündung und wirksame FlammenZurückhaltung
trotidem xflr Sicherheit und Bequemlichkeit gewährleistet
ist.
Es ist gefunden worden, daß es zur Erreichung dieses Zieles notwendig ist, das Problem schneller Zündung
des Brennstoffes unter kalten Bedingungen, die schnelle Zunahm· des Zündungsgrades und die Verhinderung oder wesentliche Verringerung des Ausflammens (flame out) zu lösen·
Die Torstehende Aufgabe ist nach der Erfindung
durch einen Brennstoffbrenner gelöst worden, der einen Zündungszünder (ignition pilot) enthält, eine Vorrichtung
zur dauernden Erzeugung einer Mischung aus Brennstoff und
Luft sowie zum Transport der Brennstoff-Luft-Mischung an
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eine Verbrennungszone, die dadurch gekennzeichnet ist,
daß mindestens eine evakuierbare Verbrennungskammer stromaufwärts von der Verbrennungszone relativ zu der
Strömung der Brennstoff-Luft-Mischung angeordnet ist, wobei die Verbrennungskammer eine Auslaßöffnung gegenüber
einer Einlaßöffnung aufweist und wobei die Vorrichtung Teile zur dauernden Zuführung eines Stromes enthält,
der Druckluft durch die Auslaßöffnungen in einer nichtwirbelnden Bahn einschließt, um die Verbrennungskammer
teilweise zu evakuieren, wobei der Zündungszünder stromabwärts von der Einlaßöffnung angeordnet ist und
wobei die teilweise Evakuierung der Verbrennungskammer einen Rückfluß von dem Abwärtsstrom der Verbrennungskammer
in diese Kammer bewirkt und wobei die Auslaßßffnung einen Durchmesser oder eine Weite von genügender Weite
hat, um den Durchgang von im wesentlichen dem gesamten Brennstoff durch die Auslaßöffnung zu gestatten und
um gleichzeitig die teilweise Evakuierung zu gewährleisten, um den genannten Rückfluß zu bewirken*
Gemäß der Erfindung ist ferner ein Verfahren zur Brennstoffverbrennung vorgesehen, worin der Brennstoff
und Luft entweder in gemischtem oder ungemischtem Zustand
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in einen Brenner eingeführt werden, mit den Schritten
einen Strom von Luft oder einen Strom einer Luft-Brennstoff-Mischung auf ihrem Wege an eine Verbrennungszone durch
mindestens eine Verbrennungskammer längs eines nichtwirbelnden Weges zu richten, die teilweise Evakuierung dieser
Verbrennungskammer durch die nichtwirbelnde Strömung durch die Kammer zu bewirken, um einen dauernden Bückfluß
eines Teiles des Brennstoffes von dem Mischungsabwärtsstrom
der Verbrennungskammer in diese Kammer zu erzeugenf wobei
dieser Bückfluß eine dauernde Flamme in der Verbrennungskammer aufrecht erhält, um .diese Strömung durch einen
Flammenkragen zu umgeben.
Die Erfindung hat unter anderem die folgenden wichtigsten Vorteile: Der Brenner kann mit liederdruokluftgebläsen,
betrieben werden, es kann eine weite Mannigfaltigkeit von Brennstoffen benutzt werden und das
Umstellen von einem Brennstoff auf einea anderen ist leicht, ohne die Notwendigkeit, das Flaimenmuster anzuhalten
und zu starten oder einzustellen, ferner ist der Brennstoffverbrauch leicht zu bestimmen, während Schwierigkeiten
beim kalten Zünden und das Ausflammen vermieden oder wesentlich herabgesetzt werden, wodurch die
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Zum besseren Verständnis der Erfindung ist dieselbe nachfolgend beispielsweise anhand der Zeichnungen
beschrieben, in welchen sind:
Fig. 1 eine Schnittansicht einer Ausführung eines
Brennstoffbrenners nach der Erfindung,
Fig. 2 eine Abwandlung in der Brennstoffzufuhr der
Ausführung nach Fig. 1,
Fig. 5 eine vergrößerte Schnittansicht eines Teiles
der Vorrichtung nach Fig. 1,
Fig. 4 ein Querschnitt nach Linie IV-IV in Fig. 3, Fig. 5 eine Ansicht, die den Kern der Erfindung
erläutert,
Fig. 6 eine Abwandlung des in Fig. 1 gezeigten Brenners, Fig. 7 eine Querschnittsansicht nach Linie VII-VII
in Fig. 6,
Fige 8 eine andere Abwandlung der Vorrichtung nach
Fig. 1, mit einer Mehrzahl von Brennern, Fig. 9 eine Ansicht nach Linie IX-IX in Fig. 8,
Fig.10 eine weitere Abwandlung des Brenners nach
vorgesehen ist,
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Fig. 11 eine Vorderansicht einer anderen Abwandlung des Brenners nach Fig. 1,
Fig. 12 eine teilweise Schnittansicht der in Fig. 11 gezeigten Vorrichtung,
Fig. 13-16 eine Abwandlung des Brenners gemäß der Erfindung, worin die Wände, welche die Verbrennungskammern
bilden und durch welche sich die Öffnungen erstrecken, beweglich sind.
In den Fig. 1 - 5 ist ein Ofen 10 gezeigt, der eine Verbrennungszone 11 aufweist. Ein Paar Kesseltrommeln
12 sind miteinander verbunden und relativ zu der Verbrennungszone 11 angeordnet. Der Of©a 10 hat eine feuerfeste
Wand 13 mit einer Öffnung, die von einem hochhitzewiderstandsfähigen Bund 14 umgeben ist, der durch eine
Platte 1.5 und die Bolzen 16 und 17 in Stellung gehalten wird. Ein Ring 19 trägt zur Befestigung eines Brenners
an dem Bund 14 des Ofens 10 bei.
Der Brenner 20 enthält ein Rohr 22, dessen Abgabeende teilweise durch den Verschluß 23 geschlossen
ist, welcher in dem Rohr durch die Schenkel 24 gehalten wird, wie Fig. 4 zeigt.
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Die Wand des Rohres 22 ist durch eine Mehrzahl τοη öffnungen 25 zur Zulassung τοη Brennstoff in flüssigem
Zustand in dasjtohr durchlocht. Eine Sammelleitung 26
für den Brennstoff umgibt die Öffnungen 25. Die Sammelleitung 26 ist durch eine Leitung 27 mit einer Brennstoffspeisepumpe 29 Terbunden· Die Pumpe 29 fördert den
Brennstoff unter Druck an die Sammelleitung 26.
Wie in Fig. 3 gezeigt ist, bildet das teilweise Verschlußglied 23 eine im wesentlichen ringförmige
Abgabeöffnung 28, um eine nichtwirbelnde Strömung zu gewährleisten, welche Strömung im allgemeinen aber
nicht notwendig die Form eines hohlen Kegels haben wird·
Sas andere Ende des Rohres 22 ist durch eine Leitung 30 mit einem Luftkompressor 32 Terbunden·
Die Leitung 30 kann einen elektrischen Widerstand 31 zur Erhitzung der Luft aus dem Kompressor enthalten·
ρ Druckbemessung zwischen mindestens 0,14 kg/ca bis zu
einem Maximum τοη 1,41 kg/cm und Torzugsweise in den
Bereich τοη 0,14 kg/cm2 bis 0,56 kg/cm2.
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Gemäß der Erfindung ist das Bohr 22 mit mindestens einer Verbrennungskammer verbunden und liefert
in diese. Die bevorzugten Ausführungsformen, die gezeigt sind, enthalten zwei solche Verbrennungskammern 40 und 41»
die miteinander fluchten. Diese Verbrennungskammern sind beispielsweise durch drei feuerfeste Scheiben 43, 44,
45 und zwei feuerfeste Zylinder 46 und 47 gebildet. Die Kammern 40;und 41 sind mit dem Bund 14 durch einen Zylinder 65 verbunden, der darin Durchlochungen 67 für die
Zulassung gepreßter Luft aus einem Windkasten 69 aufweist, um in eine Zone 66 einzutreten. Der Windkasten 69 umgibt
den Brenner 20. Ferner ist der Windkasten mit einem Gebläse 68 verbunden.
Gemäß der Erfindung haben die Kammern 40 und 41 Auslaßöffnungen 49 und-50, die miteinander und mit der
Abgabeöffnung 28 des Eohres 22 ausgerichtet angeordnet sind. Die Stromaufwärtskanten der Öffnungen 49 und 50
sind, wie beispielsweise in Fig. 1 gezeigt ist, abgeschrägt.
Ein Zündbrenner (ignition pilot) 60 ist mit dem
Brenner stromabwärts von der Kammer 40, nämlich mit dem Zylinder 47 verbunden, der die Kammer 41 bildet.
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Der Zündbrenner 60 ist durch ein Rohr 61 mit einer Gasquelle verbunden. Eine Zündkerze 63 zum Zünden des Zündbrenners 60 ist mit einem elektrischen Zündkerzenzündungsstromkreis verbunden. Ein Flammenfühler 85 ist ebenfalls
mit der Kammer 41 verbunden.
Während in der Ausführung nach Fig. 1 der Brennstoff und die Luft dem Bohr 22 zugeführt und darin gemischt werden, sieht die Ausführung nach Fig. 2 die
Zuführung von Luft durch das Rohr 22 und Zuführung des Brennstoffes, besonders gasförmigem oder pulverisiertem
Brennstoff durch ein Rohr 55 vor, welches durch ein Ventil 80 mit der Verbrennungskammer 40 verbunden ist.
Unter Bezugnahme auf Fig. 5 wird nunmehr der Kern der Erfindung erklärt. Der Strahl, der Luft unter
Druck enthält, die aus dem Rohr 22 austritt, hat einen
Durchmesser oder eine Weite D. an dem Auslaßende 28 des Rohres 22. Das Auslaß ende 28 ist auch die Einlaßöffnung der Kammer 40· Die Auslaßöffnung 49 der Kammer
hat einen Durchmesser oder eine Weite Dp. Die Auslaß-Öffnung 50 der Kammer 41 hat einen Durchmesser oder eine
Weite Dy Die Kammer 40 hat eine Tiefe D4. Die Kammer
hat eine Tiefe D5 und die Tiefe beider Kammern ist Dg.
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In Fig. 5 ist gezeigt, daß der Strahl die Form eines Kegels annimmt, wobei er einen gegebenen Sprühwinkel hat.
Jedoch ist die Erfindung auch betriebsfähig, wo der Strahl eine zylindrische, aber nichtwirbelnde Form beibehält.
Gemäß der Erfindung sind die Durchmesser Dp und D,
größer und Torzugsweise 25 ^ - 75 # größer als der Durchmesser des Strahles an den diesbezüglichen Öffnungen. Dieses
Merkmal der Erfindung gestattet es, daß der Strahl, welcher sich durch die Öffnungen mit einer Geschwindigkeit von
annähernd 45,75 m/sek -366 m/sek (150 - 1200 Fuß pro
Sekunde) bewegt und vorzugsweise mit einer Geschwindigkeit ▼on 61 m/sek - 137 m/sek (200 - 450 Fuß pro Sekunde) eine
Absaugwirkung in den Kammern 40 und 41 erzeugt. Diese Absaugwirkung reduziert den statischen Druck in beiden
Kammern in einer solchen Weise, daß der Druck in der Kammer 40 geringer als derjenige in der Kammer 41 und
der Druck in der Kammer 41 geringer als in der Zone 66 ist. Ein solcher reduzierter Druck in den Kammern 40, 41 bewirkt
einen Rückfluß, wie durch die Pfeile gezeigt ist, von stromabwärts von den Kammern in die Kammern und entgegen
zu der Richtung der Strömung des Strahles. Der Rückfluß hält in den Kammern 40 und 41 nach der Initialzündung
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eine dauernde Flamme aufrecht. Die Flamme in diesen Kammern bildet daher einen Flammenkragen, der den Strahl umgibt.
Ferner ist die Weite der Öffnungen 49, 50, d.h. die Durchmesser Dp und D, so gewählt, daß der Strahl frei
hindurchgehen kann, um den Durchgang von im wesentlichen all dem Brennstoff durch die Auslaßöffnungen zu gestatten
und um gleichzeitig die teilweise Evakuierung der Kammern zu sichern, um. den genannten Rückfluß einzuleiten und
aufrechtzuerhalten. Anders ausgedrückt werden mindestens 95 i» nach Gewicht des Brennstoffes und vorzugsweise
99,5 96 des Brennstoffes unmittelbar durch die Öffnungen
hindurchgehen und es wird praktisch keine meßbare Brennstoffmenge in den Kammern 40, 41 abgefangen, wenn der
Brennstoff sich in dem Hauptstrom oder Strahl bewegt. Dies muß von dem erwähnten Rückfluß unterschieden werden.
Selbst vor der Initialzündung erzeugt der Strahl den reduzierten Druck in den Kammern 40 und 41· Der
Bückfluß in die Kammern mit reduziertem Druck in ihnen hilft zur Erzeugung von -üunstfallen, wodurch die Initialkaltzündung weitgehend erleichtert wird. Dieser reduzierte
Druck bewirkt den Rückfluß in die Kammern 40 und 41 eines Teiles des brennenden Brennstoffes nach der Zündung.
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.13- 155174'?
Es ist gefunden worden, daß die Initialkältzündungsstarte
unmittelbar stromabwärts von dem Innern von Kammer 40 in dem Beispiel die Zündung in Kammer 41 startet, welche
dann dauernd mit einem Flammenkragen gefüllt ist, da der gezündete Strahl den dauernden Rückfluß aufrechterhält,
wobei so etwas Brennstoffnebel in die Kammer 41 zurückgefördert wird, um den Flammenkragen in der Kammer 41 aufrechtzuerhalten, der dann in die Kammer 40 überschnappt
oder sich fortpflanzt. Auf diese Weise wird in jeder der Kammern automatisch und dauernd ein Flammenkragen aufrechterhalten, der die Verbrennung in den Kammern 40, 41 fördert
und wirkt, um den Strahl vorzuerhitzen, wobei so zu der Vergasung des Brennstoffes in dem Strahl als auch zu der
Diffusion des Brennstoffes in der Strahlströmung beigetragen wird. Dementsprechend ist die Flammenzurückhaltung
wirksam, ferner tragen die dauernden Flammenkragen in diesen Kammern zu der vollständigen Verbrennung bei und
verhindern die Ansammlung von streuenden Brennstoffteilchen, so daß die Kohlebildung oder die Ablagerung in diesen
Kammern vermieden wird.
Obwohl die Beispiele zwei Kammern zeigen, ist die
Wirkung in beiden Kammern im wesentlichen die gleiche und
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die Hinzufügung einer zweiten Kammer vergrößert und unterstützt die Wirkung der ersten Kammer 40.
Bei einer Ausführung der Erfindung ist gefunden worden, daß die vorerwähnten Durchmesser D., bis Dg, die
folgenden Abmessungen haben. D. war etwa 12,7 mm. D2 war
etwa 88,9 mm. D, war etwa 101,6 mm und D4 und Dc waren
jede etwa 76,2 mm. Dg entsprach im wesentlichen der
Summe von D. und D1-.
Die Strecken D4 können im allgemeinen die gleiche
oder eine verschiedene Länge in dem Bereich von etwa 25, 4 mm - 177,8 mm haben. Der Durchmesser der Kammer 40
wird gewöhnlich der gleiche wie derjenige der Kammer 41 sein, aber diese Durchmesser können sich auch voneinander
unterscheiden. In jedem Falle wird dieser Durchmesser größer sein als der Durchmesser D, von Öffnung 50. Ein
Bereich von etwa 1,5 bis 5 mal D, ist als zufriedenstellend
befunden worden. Der Durchmesser der Kammer 40, 41 kann Dg entsprechen.
Im allgemeinen wird der Durchmesser D2 in dem
Bereich von etwa 0,6 bis etwa 1,5 mal der Summe von D4 und
D1 liegen. Der Durchmesser D5 wird im allgemeinen in dem
Bereich von etwa 0,6 bis etwa 1,5 mal der Summe von D1 und
1/2 Dg liegen.
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Die Ausführung der Erfindung in den Fig· 6 und
enthält alle die oben beschriebenen Elemente. Jedoch enthalten die Wände 40a und 41a eine Wand 43a, an welcher drei
Jahre 22a befestigt sind. Diese Kammern enthalten ferner Wände 44a und 45a, von denen jede drei Öffnungen 49a und 50a
ausgerichtet mit den drei Bohren 22a aufweist. Auf diese
Weise sorgen die Kammern 40a und 41a für einen Flammenkragen für eine Mehrzahl von Strahlen. Die Druckverminderung und die sich ergebende Bückflußwirkung ist in den
Fig. 6 und 7 die gleiche wie in der Ausführung nach den Fig. 1-5.
Die Fig. 11 und 12 zeigen einen Mehrfachdüsenbrenner, welcher dem Mebrfachdüsenbrenner nach den Fig.
und 7 ganz ähnlich ist. Jedoch sind die Düsen in den Fig. und 12, wie Fig. 11 zeigt, in einer Beihe angeordnet,
anstatt daß sie an den Ecken eines Dreiecks, wie in Fig. gezeigt, angeordnet sind.
Anstatt die einzigen Mehrdüsenbrenner 20a und 30a, wie sie in den Fig. 6 und 7 oder 11 und 12 gezeigt sind,
könnten auch einzelne Brenner 20 in den Anordnungen der Fig. 6, 7, 11 und 12 benutzt werden.
- 16 -0098 307 030 4-
Die Ausführungen in den Fig. 8, 9 und 10 arbeiten
in der gleichen Weise,· wie vorher mit Bezug auf Fig. 5 beschrieben ist. Jedoch zeigen die Fig. 8 und 9 eine Mehrzahl
von Brennern, die radial relativ zu einer Vorverbrennungskammer 65c angeordnet sind, die Durchlochungen 67c hat.
Diese Kammer ist mit der Hauptverteilungskammer 11c mittels eines feuerfesten Bundes 76 und Hinges 72 verbunden, die
hindurchgehende Durchlochungen 77 für die Zulassung von Druckluft in die Vorverbrennungskammer 65c haben.
Die Wände 43c, 44c und 45c sind so gezeigt, daß
sie relativ zu der Richtung des Strahles, der aus jedem Brenner 20c austritt, geneigt sind. Jedoch würden Wände,
die sich senkrecht relativ zu der Mittelachse des Strahles erstrecken, wie in Fig. 5, ebenfalls in den Ausführungen
der Fig. 8, 9 und 10 betriebsfähig sein.
In den Ausführungen der Fig. 8 und 9 konvergiert die Mittelachse jedes Brenners, die sich durch den Strahl
erstreckt, in die Mitte der Vorverbrennungskammer 65c Außerdem sind Paare von Brennern entgegengesetzt zueinander angeordnet. Dies erleichtert den Entwurf des Flammenmusters sowohl wie die Einstellung des Flammenmusters,
wie es in gestrichelten Linien in den Fig. 8 und 9 gezeigt ist.
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Die Vorverbrennungskammer 65 kann durch einen Deckel 73 geschlossen sein, der darin Löcher 75 aufweist.
Der Windkasten 68c ist durch ein Rohr 70 mit einem Luftgebläse
verbunden und die Öffnung des Rohres kann gegenüber einem Prallblech 71 angeordnet sein, welches die Luft
so verteilt, daß sie leicht die Durchlochungen 67c, 77 sowohl wie 75 erreichen kann. Die Durchlochungen 75 in dem
Deckel 73 können darin Flügel haben.
Die Ausführung nach Fig. 10 enthält eine Mehrzahl von Brennern 20b, die mit ihrer Mittelachse so angeordnet
sind, daß sie tangential relativ zu einem Kreis 65d verlaufen, anstatt, wie in Fig. 8 und 9, radial. Jedoch arbeitet
die Ausführung nach Fig. 10 sonst in der gleichen Weise wie die Ausführung nach den Fig. 8 und 9 und alle die anderen
Ausführungen der Erfindung.
Die beschriebenen Ausführungen benutzen einen oder mehrere Strahlen aus Luft oder aus einer Luft-Brennstoff-Mischung,
welche Strahlen einen kreisförmigen Querschnitt haben. Es ist jedoch möglich, daß die Querschnittsflache
des Strahles eine andere Form hat, beispielsweise kann sie elliptisch sein, solange sie nichtwirbelnd ist.
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Die Öffnungen in den sekundären Verbrennungskammern 40 und 41 würden dann eine entsprechende Form haben, deren
Größe durch die Erfindung gelehrt ist.
Es ist auch möglich, die Stellung der Wände, welche die sekundäre Verbrennungskammer bilden, einstellbar zu
machen, so daß die Wände in eine wirksame Stellung geschwenkt werden könnten. Dies ist in den Fig. 13 bis 16
gezeigt, worin die Kammern 4Oe und 41e angelenkte Wandteile
44e' und 45e' haben. Diese Wandteile können durch herkömmliche Antriebsmittel 90, 92 in die und aus der gewünschten
Stellung bewegt werden.
Der Strahl, wie er in der vorliegenden Erfindung benutzt wird, ist ein im wesentlichen nichtwirbelnder Strom
aus Luft oder aus einer Mischung aus luft und Brennstoff, wodurch die Mischung in dem Rohr 22 stattfinden kann, sowohl
wie, wenn der Strahl durch die Kammern 40 und 41 hindurchgeht, z.B. wo der Brennstoff durch das Eohr 55 hinzugefügt
wird. Der statische Druck in der Kammer 40 wird im allgemeinen 2,54 mm bis 25,4 mm (Wassersäule) weniger als in
Kammer 41 betragen. Der statische Druck in Kammer 41 seinerseits wird etwa 2,54 mm bis 25,4 mm (Wassersäule) weniger
als in der Zone stromabwärts yon Kammer 41 betragen.
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Der statische Druck wird selbst in jenen Fällen ausgeübt, wo eine Kammer einen Flammenkragen für
verschiedene Strahlen vorsieht. Dieser reduzierte Druck wird durch die Evakuierungswirkung des Strahles
bewirkt, wie durch die Erfindung gelehrt ist, und bewirkt den beschriebenen Rückfluß.
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009830/030
Claims (13)
- PatentansprücheBr enns toff brenner mit einem Zündungsbrenner, einer Vorrichtung zur dauernden Urzeugung einer Brennstp.ffluft-Mischung und zum Transport der Brennstpff-|»uft-Mischung an eine Verbrennungszone, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine evakuierbare Verbrennungskammer (40) stromaufwärts von der Verbrennungszone (11) relativ zu der Strömung der Brennstoff-Luft-Mischung angeordnet ist, wobei die Verbrennungskammer (40) eine Auslaßöffnung (49) gegenüber einer Einlaßöffnung (28) hat, und die Vorrichtung Glieder (22,32) zur fortgesetzten Zuführung eines Stromes enthält, der luft unter Druck durch die Auslaßöffnung (49) in einer nichtwirbelnden Bahn einschließt, um die Verbrennungskammer (40) teilweise zu evakuieren, wobei der Zündungsbrenner (60) stromabwärts von der Einlaßöffnung angeordnet ist und wobei die teilweise Evakuierung der Verbrennungskammer einen Rückfluß von der Stromabwärtsseite der Verbrennungskammer (40) in diese Kammer (40) bewirkt und die Auslaßöffnung (49) einen Durchmesser oder eine »eite (Dp) hat, die von genügender- 21 -0 0 9 8 3 0/0304 BAD LGröße ist, um den Durchgang von im wesentlichen allem Brennstoff durch die Auslaßöffnung (49) zu gestatten und gleichzeitig die teilweise Evakuierung zu sichern, um den Rückfluß zu bewirken·
- 2. Brennstoffbrenner nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Verbrennungskammern (40,41) mit ihren Auslaßöffnungen (49?50) miteinander und mit der Einlaßöffnung ausgerichtet angeordnet sind, wobei beide Auslaßöffnungen größer als der Durchmesser oder die Weite der Strömung an jeder Auslaßöffnung sind.
- 3. Brennstoffbrenner nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchmesser (D?) der Auslaßöffnung (49) in dem Bereich von Dp = 0,66 bis 1,33 (D1 + DJ liegt, worin D1 der Durchmesser der Strömung ist, wenn sie in die erste Kammer (40) eintritt und D, die Tiefe der ersten Kammer ist.
- 4. Brennstoffbrenner nach Anspruch 2 und 31 dadurch gekennzeichnet, daß die Auslaßöffnung (50) der zweiten Verbrennungskammer (41) einen Durchmesser (D,) hat, der inBereich von D, =0,66 bis 1,33 (D1 + 0.5 Dg) liegt,worin D,- die Tiefe von beiden Kammern ist.- 22 009830/0304
- 5. Brennstoffbrenner nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß Einrichtungen (26 oder 55) vorgesehen sind, um dem Luftstrom Brennstoff entweder vor seinem Durchgang durch die Verbrennungskammer (40) oder in der Verbrennungskammer hinzuzufügen.
- 6. Brennstoffbrenner nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbrennungskammer (40,41) einen Flammenkragen für mehrere Luftströme bildet, die aus mehreren der Glieder (22) ausströmen, welche an dieser Verbrennungskammer angebracht sind.
- 7. Brennstoffbrenner nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Glied (22) ein Element (25) enthält, welches die Auslaßöffnung des Gliedes (22) teilweise schließt, um eine nichtwirbelnde Strömung zu erzeugen,
- 8. Brennstoffbrenner nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der aus dem Glied (22) ausströmende Luftstrom durch ein Gebläse (32) erzeugt wird,ρ welches einen Luftdruckgrad in dem Bereich von 0,14 kg/cmbis 1,41 kg/cm2 (2 psi - 20 psi) hat·009830/0304
- 9, Brennstoffbrenner nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß eine Mehrzahl von Verbrennungskammern (40g, 41c) radial relativ zu einem Durchgang (65c.) angeordnet ist, der zu der Verbrennungszone (11c) führt.
- 10. Brennstoffbrenner nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß eine Mehrzahl von Verbrennungskammeri} (4Od, 41d) tangential relativ zu einem Durchgang (65d) angeordnet ist, der zu der Verbrennungszone (11) führt.
- 11. Brennstoffbrenner nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine /»and jeder der Verbrennungskammern in ihre Stellung einstellbar ist.
- 12. Verfahren zur Brennstoffverbrennung, worin der Brennstoff und Luft in einen Brenner entweder in gemischtem oder ungemischtem Zustand eingeführt werden, gekennzeichnet durch das Eichten eines Luftstromes oder eines otromes aus einer Luft-Brennstoff-Mischung auf seiner Bahn an eine Verbrennungsζone durch mindestens eine Verbrennungskammer längs einer nichtwirbelnden Bahn, die teilweise Evakuierung der Verbrennungskammer durch den nichtwirbelnden Strom- 24 009830/03(Kdurch die Kammer, um einen dauernden Rückfluß eines Teiles des Brennstoffes aus der Mischung stromabwärts von der Verbrennungskammer in diese Kammer zu erzeugen, wobei der Rückfluß eine fortgesetzte Flamme in der Verbrennungskammer aufrechterhält, um den Strom durch einen Flammenkragen zu umgeben.
- 13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß eine Mischung aus Luft und einem flüssigen Brennstoff stromaufwärts von der Kammer erzeugt wird und daß die Mischung durch die Verbrennungskammer längs der nichtwirbelnden Bahn bewegt wird.009830/03(H
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