DE1551828A1 - Burner for separate supply of gas and air - Google Patents
Burner for separate supply of gas and airInfo
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- DE1551828A1 DE1551828A1 DE1967Z0013080 DEZ0013080A DE1551828A1 DE 1551828 A1 DE1551828 A1 DE 1551828A1 DE 1967Z0013080 DE1967Z0013080 DE 1967Z0013080 DE Z0013080 A DEZ0013080 A DE Z0013080A DE 1551828 A1 DE1551828 A1 DE 1551828A1
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Description
.Brenner für getrennte Zuführung von \iaa und Luft.Burner for separate supply of \ iaa and air
Die Erfindung bezieht sich auf einen Brenner für die getrennte Zuführung von Gas und Luft mit einer regelbaren Mischeinrichtung in einer offenen Kammer. In dieser Kammer befinden sich konische und zylindrische Leiticanäle, die konzentrisch, ineinander angeordnet sind, derart, daß die Strömungen gegeneinander gerichtet sind, um eine intensive Mischwirkung für die getrennt zugeführten Gas- und Luftmengen zu erzeugen, ßa ist auch bekannt, die Durchgänge der Leitkanäle in geregelter Weise zu ändern und zu diesem Zweck in axialer Richtung gegeneinander verschiebbar anzuordnen.The invention relates to a burner for the separate supply of gas and air with a controllable mixing device in an open chamber. In this chamber there are conical and cylindrical guide channels, which are arranged concentrically, one inside the other, in such a way that the flows are directed against one another in order to produce an intensive mixing effect for the separately supplied gas and air quantities, the passages of the guide channels are also known to change in a controlled manner and for this purpose to be arranged displaceably relative to one another in the axial direction.
In den bekannten Brennern befindet sich in einer offenen Kammer ein Innenkonus, der bis in die Austrittsöffnungen der offenen Kammer in axialer Richtung verschiebbar angeordnet ist. Die Außenwandung des Inneniconus bildet mit einem konischen Außenmantel den Innendurchgang für einen Teil des Brenngas-Gemisches und ist ebenfalls in axialer Richtung verschiebbar angeordnet, um die Einströmung des anderen Gemischteiles in die offene Kammer zu regeln.In the known burners there is an inner cone in an open chamber, which extends into the outlet openings of the open Chamber is arranged displaceably in the axial direction. The outer wall of the inner cone forms with a conical outer jacket the inner passage for part of the fuel gas mixture and is also arranged so that it can be moved in the axial direction, around the inflow of the other part of the mixture into the open chamber to regulate.
Bedingt durch den Aufbau lassen die bekannten Brenner nur im begrenzten Maße eine geregelte und intensive Mischung der Gementeile zu. Durch Verstellungen der konischen Wandungen inDue to the design, the known burners can only be used in To a limited extent, a regulated and intensive mixture of the parts of the body to. By adjusting the conical walls in
-2--2-
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hielte -ς'hold -ς '
axialer Richtung entstehen Geschwindigkeiten aer Gemengteile, die sioü nicht beherrschen lassen. Das hat zur *"oi^e, ähii infolge der unbeherrschten Geschwindigkeiten der Gemen£teile deren yiischung unvollständig wird, was den Kbmmenwirkuniren des brer.ners Ut eraus nachträglich ist.In the axial direction, speeds of the mixed parts arise that cannot be controlled. As a * "oi ^ e, ähii as a result of uncontrolled speeds of batch £ whose yiischung parts incomplete is what the Kbmmenwirkuniren is the brer.ners Ut eraus afterwards.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei getrennter üufübrung der Gemengteile einee Brenngas-Gemisches die otr-imungsgeschwindigkeiten und -richtungen von Gas und Luft so re. elbar zu beherrschen, daß eine weitestgehende Mischwirkung gewährleistet ist. Δ τ Jbosung dieser gestellten Aufgabe wird das tfesen insbesondere darin gesehen, daus ein an sich bekannter axial verschiebbarer Innenkonus als VerschlutJstück der offenen Kammer ausgestaltet ist unä einen konischen, den Innendurchgang bildenden offenen jueititanal aufweist, dessen Außenwand den Außendurchgang zur Kanuner regelcar begrenzt und mit ihrem Auaenrand an aer Au3enwandung der Kammer gleitet.The invention is based on the object, with separate transfer of the parts of the mixture, a fuel gas mixture so that the otr-imitation speeds and directions of gas and air are correct. Elbar to master that an extensive mixing effect is guaranteed. The answer to this task is seen in particular in that an axially displaceable inner cone, known per se, is designed as a closure piece for the open chamber and has a conical open channel that forms the inner passage, the outer wall of which delimits the outer passage to the canal and regulates it with its Outer edge slides on the outer wall of the chamber.
Der Erfindungsgegenstand ist auf der Zeichnung durch ein Ausführungsbeispiel schematisch im bchnitt dargestellt. The subject of the invention is shown schematically in section on the drawing by means of an exemplary embodiment.
Der auf der Zeichnung dargestellte Brenner eignet sich insbesondere für den Einsatz in einem winderhitzer einer Hochofenanlage. Lieser Brenner läßt sich in anderen feuerungsanlagen in gleicher weise anwenden.The burner shown in the drawing is particularly suitable for use in a blast furnace heater. Readers Burner can be used in the same way in other combustion systems.
V*ie aus der Zeichnung ersichtlich, befindet sich in einer oifenen Kammer 1 ein innenkonus 2, der in bekannter' *eise axial verschiebbar angeordnet ist.As can be seen from the drawing, it is located in an open Chamber 1 an inner cone 2, which is axially displaceable in a known manner is arranged.
üb liegt im Sinne der Erfindung, den Innenkonue 2 als Verschiußatüok der offenen Kammer 1 auszubilden. Zu diesem Zweck weisenü lies within the meaning of the invention, the inner cone 2 as a Verschiußatüok the open chamber 1 to train. To this end, wise
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die ofi'ene i.aranier. ± an ihrem .Austrittsende sowie der Innenkoiius 2 ζ us a..Lie ην/ir ken du Jichtungssitze '-j auf.the ofi'ene i.aranier. ± at its exit end as well as the inner koiius 2 ζ us a..Lie ην / ir ken du Jichtungsitze ' -j .
An ihren, dem"-/icntunjssitz ''j gegenüberliegenden Ln-Je der verccr:iiei3D^reii ive:.:].ierv,h.n'aung 4- befindet sich oin ünschiuiistutzen b für die ^ufiüirunj eines G-eniengteileb aes Brenn^as-orenisches. uem Aiiscr.iuastut^en -j diainexrai ^egenibei'liegend ist curcL die Ka.:jner-•<»iinü.Uiir 4 «in ij-nccii^u,;stutzen υ iür das andere (Jemtn^teix i.mdurch -,i-i'L-iirt, cer in ein innenronr Ί mundete Dieses Innenichr 7 ist als -.rennw&nd ^v^iüchen jem iv^i.endurchgang undjden: innendurch^ang dt.r creraengteile vom ßröüii ^as-iemisoi. aus ge & Gälte ..On their Ln-Je der verccr: iiei3D ^ reii ive:.:]. Ierv, h.n'aung 4- opposite the "- / icntunjssitz " j there is oin ünschiuiistutzen b for the ^ ufiüirunj of a G-eniengteileb aes Brenn ^ as-Orenisches. Uem Aiiscr.iuastut ^ en -j diainexrai ^ egenibei'gend is curcL the Ka.:jner-•< Situuiinü.Uiir 4 "in ij-nccii ^ u,; cut υ iür the other (Jemtn ^ teix i.mdurch -, i-i'L-iirt, cer mouthed into an inside r Ί This Innenichr 7 is as -.rennw & nd ^ v ^ iüchen ^ as-iemisoi. from ge & Gälte ..
^s lj.egt ,<eitfe;rx;ixi Il1 uinne cer jelifindung", a'en Inneruiünus 2 r.it ainem iconxjchen oifenen iieiticanax ο zu verseher., atr ütr. ^ustritx c.eb innunduxci-^anrtj Liideü. ^ie Au^eii». ndüiig aiests \tLor:isclien! ' -üeiticanais 6- Ltgienzi; üeii Auisenäurch^c.ng in aex- v.ersui.iitSbaren KiUiimer 1« xier Aiilienranc Iu des konischen Leitkanals b gleitet an " äex Inneuwaii. an j 11 der verschiieutaren iYr.r.\r:erwana.un_~ 1..^ s lj.egt, <eitfe;rx; ixi Il 1 uinne cer jeliffind ", a'en Inneruiünus 2 r.it ainem iconxjchen oifenen iieiticanax ο zu verseher., atr ütr. ^ ustritx c.eb innunduxci- ^ anrtj Liideü. ^ ie Au ^ eii ". ndüiig aiests \ tLor: isclien ! '-üeiticanais 6- Ltgienzi; üeii Auisenäurch ^ c.ng in aex- v.ersui.iitSbaren KiUiimer 1« xier Aiilienranc Iu of the conical duct b slides on " äex Inneuwaii . at j 11 of the various iYr.r. \ r: erwana.un_ ~ 1 ..
..uhrend des üfmungsweges überfuhrt der Aufsenrand 10 der mit dem innenkonus verbundenen kenischer Auiienwandung 9 den feststehenden ^'ichtungssitz J> a::: Austritt der o..i'enen Ksi-üTier 1. Hierbei ändert sich der Außendurch ang zwischen der Außenwandung 9 und der La-jnervrandung 11, so da3 ^ede innerhalb der hubbegrenzungen liegende btellung des ln.nenicon.us 2 erreicht wird und somit die Durcliilußgeschwindigkeit bei Konstantem Breiingasgeir.isch entsprechend den Betriebsverhaltiiiücei-i eingestellt v/erden kann. Auf die^e v<eis-e erhält der Brenner im diime der Erfindung eine Regelcharakteristik am kritischen ru: kt eines jeden Brenners, nämlich an der primärenAt the same time as the flow path, the outer edge 10 of the kenic outer wall 9 connected to the inner cone passes over the fixed sealing seat J> a ::: exit of the o..i'enen Ksi animal 1. Here, the outer diameter changes between the outer wall 9 and the outer rim 11, so that every position of the inner icon 2 lying within the stroke limits is reached and thus the flow rate can be adjusted according to the operating conditions with constant pulp gas flow. On the basis of the invention, the burner receives a control characteristic at the critical point of each burner, namely at the primary one
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Brennzone, wo die Gemengteile von Brenngasgemißch verbrannt werden.Burning zone, where the mixed parts of the fuel gas mixture are burned will.
Der konische Leitkanal 8 weist eine röhrenförmige Verlängerung 12 auf, die auf dem zwischen dem Außenaurchgang und dem Innendurchgang eine Trennwand bildenden Innenrohr teleskopartig geführt ist. An der Innenwandung des Innenrohres 7 gleitet ein Rohrschieber 13, der während des üffnungsweges durch seine Axialverscniebungen den Innendurchgang zwischen der Außenwandung von und der Innenwandung 20 des konischen Leitüanals 8 verändert. Damit wird auch die Geschwindigkeit des innen zugeführten Gemengteiles vom Brenngas-Gemisch geregelt und beherrscht.The conical guide channel 8 has a tubular extension 12 which extends on the between the outer passage and the inner passage an inner tube forming a partition is guided telescopically. A slides on the inner wall of the inner tube 7 Pipe slide 13, which during the opening path through its Axialverscniebungen the inner passage between the outer wall of and the inner wall 20 of the conical Leitüanals 8 changed. This also regulates and controls the speed of the mixture that is fed in from the inside of the fuel gas mixture.
Die aus dem Außendurchgang axial und aus dem Innendurchgang geneigt ausströmenden Gase bilden infolge ihrer verschiedenen Strömungsrichtungen Wirbel, die eine innige Vermischung hervorrufen. Diese ffirbelbildungen und damit die k-ischwirkungen werden noch dadurch erhöht, daß die Geschwindigkeiten der kischgase eine genaue Regelung erfahren,durch die Axialverschiebungen des Innenkonus 2 mit dem konischen Leitkanal 8 und ferner durch die Axialver&chiebungen des Rohrschieber 13. Auf die&e Weise hat man es in der Hand, durch Regelungen der Strömungen eine weitestgehende Lischung der Gemengteile vom Brenngas-Gemisch zu erreichen.Those from the outer passage axially and from the inner passage Gases flowing out at an angle form eddies due to their different flow directions, which cause intimate mixing. These vortex formations and thus the k-ic effects become further increased by the fact that the speeds of the kisch gases are precisely regulated by the axial displacements of the inner cone 2 with the conical guide channel 8 and also through the axial displacements of the pipe valve 13. In this way you have it in your hand, by regulating the currents as far as possible To achieve mixing of the mixture parts from the fuel gas mixture.
Zu seinen Axialverschiebungen ist der Innenkonus 2 auf einer sich durch das Innenrohr 7 des Doppelrohres 14 erstreckenden Spindel befestigt und mit einem an sich bekannten Antrieb 15 verbunden. Der Rohrschieber 13 hat über ein Gestänge 16, das sich durch das Innenrohr 7 erstreckt, ebenfalls mit dem Antrieb 15 Verbindung. Ls liegt jedoch im üinne der iirfindung, daß das Gestänge 16For its axial displacements, the inner cone 2 is on a spindle extending through the inner tube 7 of the double tube 14 attached and connected to a drive 15 known per se. The pipe slide 13 has a linkage 16 that extends through the Inner tube 7 extends, also with the drive 15 connection. However, it is within the scope of the invention that the linkage 16
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unabhängig vom Antrieb 15 in axialer Richtung verstellt werden 'kann, hierdurch wird erreicht, daß der Rohrschieber 13 den Innendurchgang unabhängig von der Stellung des Inneniconus 2 regelt.be adjusted independently of the drive 15 in the axial direction 'Can, hereby it is achieved that the pipe slide 13 the Internal passage independent of the position of the inner cone 2 regulates.
Der Erfindungagemäße Aufbau des Brenners läßt eine einfache Kühlung der ieile zu. ^u diesem Zweck sind die Wandungen 11 der offenen Kammer 1 sowie die Wandung 17 vom Innenkonus 2 hohl ausgestaltet. Die Hohlräume dieser Wandungen lassen sich inThe construction of the burner in accordance with the invention leaves a simple one Cooling of the ieile too. For this purpose the walls 11 the open chamber 1 and the wall 17 of the inner cone 2 are hollow designed. The cavities of these walls can be in
einfachster Weise in den Umlaut" eines Kühlmittels einschalten. Durch den Hohlraum 18 der Kammerwandung 4 erstreckt sich eine spiralförmig verlaufende leitwand 19. Hierdurch wird erreicht, dab die Kühlflüssigkeit den Hohlraum 18 mit einer hohen Greschwin uigiceit durchströmt. Für den Durchlauf des.ixühlmittels in der Hohlwandung 1γ des Innenkonus 2 dient das Doppelrohr 14» welches eten Zulauf- und Ablauf kanal für das Künlwaaser Dildet.The simplest way to switch on in the umlaut "of a coolant. A spiral-shaped guide wall 19 extends through the cavity 18 of the chamber wall 4. that the cooling liquid flows through the cavity 18 with a high speed. For the flow of the coolant in the Hollow wall 1γ of the inner cone 2 is used by the double tube 14 »which eten inlet and outlet canal for the Künlwaaser Dilden.
Durch die Maßnahme, daß der Innenkonut c in seiner unteren stellung gefahren wird, dient dieser -i-nnenkonus 2 als Abschlußkörper zwischem dem Brennerraum 1, 3-20 und der Brennkammer, in diesem Falle beispielsweise des Winderhitzers, wodurch der gesamte Brenner auch als Absperrorgan betrachtet werden kann.Due to the fact that the inner cone c is moved in its lower position, this inner cone 2 serves as a closing body between the burner chamber 1, 3-20 and the combustion chamber, in this case for example the heater, whereby the entire burner also serves as a shut-off device can be viewed.
~6- 009810/0830~ 6- 009810/0830
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ScU/LzActs 67-8-78
ScU / Lz
Dipl,The patent attorney ALBERT
Dipl,
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