DE1551936A1 - Brenner fuer fluessige oder fliessfaehige Brennstoffe - Google Patents

Description

• Brenner für flüssige oder fließfähige Brennstoffe Die Erfindung betrifft einen Brenner für flüssige, fließfähige, emulgierte oder in Flüssigkeiten auspendierte staubfÖrmige oder körnige Brennstoffe mit einem rotierenden Zerstäuberbecher, in dem Führungsorgane, z. B. Rilleng Rippen oder schaufelartige Teile, angeordnet sind$ welche den-in den Becher eingebrachten Brennstoff in Umfangsriohtung mitnehmen.
• Vor allem in Brennern für die Verfeuerung von Kohle-Vassersuspensionen (im folgenden kurz "KW" genannt) entsteht in dem rotierenden Becher starker Verschleiß, der auf folgende Ursachen zurückzuführen ist.z a) Die KWS wird bekanntlich mit einigen Atmosphären Überdruck oder aber auch drucklos durch ein zentrales Zuführungsrohr dem Becher zugeführt und trifft daher mit zu hoher Relativ-4-geschwindigkeit auf dem Bechermantel auf. Die Folge ist eine starke Auskolkung des Bechers durch Brosion an der Aufschlagstelle.
• b) Die Beschleunigung der KWS auf die gewünschte Austribtsgeschwindigkeit, die der Umfangsgeschwindigkeit am Austrittsdurchmesser entsprechen soll, erfolg,# lediglich durch Reibung. Damit ergeben sich unnötigerweise hohe Relativgeschwindigkeiten zwischen der EWS und der Becherwand-, verbunden mit hohen Flächenpressungen der infolge Fliehkraft . nach außen strebenden auspendierten Körner oder Staubteilchen.
• Bei reinem Heizöl ist dieses Probiem von untergeordneter Bedeutung, wohl aber bei Gemischen von flüssigen und festen Brennstoffen, und besonders wenn letztere aus Kohle mit hohem Aschegehalt, wie Mittelpechkohle und dgl., bestehen.
• Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, den Brenn toff so zu führeng daß die Relativgeschwindigkeiten zwischen Becherwand und Brenn toff auf die geringstmögliche Höhe reduziert werden.
• Es ist nun zwar u.a. aus der deutschen Patentschrift 914 422 und der österreichischen Patentschrift 86 942 bekanntg einen rotierenden Zerstäuberbecher mit Rillen oder Rippen oder sonstigen schaufelähnlichen Gebilden zu versehen, wodurch eine stärkere Beschleunigung des eingebrachten Brennstoffes in Umfangsrichtung erzielt wird. Es fehlt hier allerdings die strömungsgünstigste Formgebung dieser FUhrungsmittel, so daß vor allem bei Kohle-Wasser-Suspension frühzeitige Zerstörung des Bechers durch starke Erosion auftritt. Die vorliegende Erfindung beseitigt diese Mängel weitgehend dadurch, daß am Eintritt des Brennotoffes in den Becher ein Verteilerkopf mit mehreren Irainälen vorgesehen ist, der den Brennstoff möglichst stoßfrei den Führungsorganen des Bechers zuführt. Zweck-Mäßigerweise erhalten die Rillen oder Kanäle auf der Innenseite des Bechers einen Querschnitt, welcher der zu erwartenden "Erosion& formweiner im Schnitt kreisförmigen Becherwand entspricht. Es ist dies also der Querschnitt, der von den erodierenden Teilchen aus der kegeligen oder zylinMachen Nantelfläche herauzgearbeitet wirdg z. B. halbkreis- oder parabelförmig. Die Rippen selbst können geradlinig längs Mantellinien « des Beghers oder auch längs SchraubenliMen bzw. räumlichen Spiralen verlaufen. Die geraden Rippen lassen sich besonders leicht herstellen. Der spiralige Rippenverlauf ermöglicht hingegen - entsprechend der Richtung und Größe der Geschwindigkeitsvektoren - besonder13 Austrittseffekte. Im folgenden wird die Erfindung an einigen Ausführungsbeispielen erläutert.'Die zugehörigen Zeichnungen zeigen in Fig. 1 einenZerstäuberbecheb mit geraden Innenrippen im Axialschnitt, Fig. 2 einen Schnitt durch den Becher nach Fig. 1 längs Linie II f IIV Fig. 3 einen Zerstäuberbecher mit gekrÜmmten Schaufeln und feststehendem Verteiler im Axialschnitt und Fig. 4 die Ansicht auf den Verteiler in Blickrichtung des Pfeiles "A" in Fig. 3.
• Fig. 1 zeigt in schematischer Darstellung die Hohlwelle 1, an deren freiem Eade der Verteiler 2 mit schräg nach außen verlaufenden K ' anälen 3 angebracht ist. Außerdem ist an diesem Ende der Zerstäuberbecher 4 befestigt, der zum Brenn aum hin sich kegelig erweitert und auf seiner InnenWand mit geraden Rippen 5 versehen ist. Durch das zentrale Rohr 6 wird der Brennstoff in die Hohlwelle 1 eingeführt.
• Die Kanäle 3 im Verteilerkopf 2 sind nun so angeordnet, daß sie den in die Hohlwelle 1 eingebrachten Brennstoff in mehreren Teilströmen schräg radial nach auswärts führen und diese so auf die Becherwand leiteng daß auf die Rippen kein sogenannter Eintrittsstoß ausgeübt wird, wobei also der Vektor der relativen Strömungsgeschwindigkeit in der Richtung der Eintrittskante der Leitrippen 5 liegt.
• Fig. 2 läßt die von den Rippen 5 gebildeten Kanäle 7 mit etwa parabelförmigem Querschnitt, der sogenannten-"Erosionsform" erkennen.
• Der in Fig. 3 dargestellte Brenner besteht aus der Hohlwelle 11, auf welcher der Flansch 12 zur Halterung des Bechers 13 befest ' igt ist. Dieser besteht aus einem zylindrischen Teil und einem mit Rinnen 14'versehenen konischen Teil. Die Rippen verlaufen hier .W.W nicht längs Mantellinien des Kegelag sondern mit einer geringen Steigung, also schraubenlinienförmig.
• Im Innern der Hohlwelle 1.1 ist das Zuführungsrohr 15 Verlegts an#dessen Ende der Verteilerkopf.16 befestigt ist. Dieser besitzt einen radial einwärte offenen Ringkanal 17, in welchen der Brennstoff durch den scheibenförmigen Hohlraum 18 und die tangentialen Kanäle 19 gelangt. Infolge der tangentialen Einströmung entsteht im Ring#kanal 17 eine KreiaringstrÖmung mit einer solchen Umfangegeschwindigkeit, daß der über die Austrittskante 20 abfließende Brennstoff Über den ganzen Umfang gleichmäßig verteilt mit der für stoßfreien Eintritt erforderlichen Richtung austritt. Diese Anordnung ist besonders dann vorteilhaftg wenn der Brennstoff - wie dies bei Verfeuerung von Kohle-Wasserauspension der Fall ist - mit Überdruck angeliefert wird, weil dabei die dem Brennstoff innewohnende Druckenergie in Strömungsenergie* umgesetzt und in diesem Umfange die Antriebeleistung des Zerstäuberbechers reduziert wird.
• Während der in der oberen Hälfte der Fig. 3 gezeigte Becher 13 aus einem Stück bestehtg ist der in der unteren Hälfte gezeigte aus dem Außenteil 219 dem mit Rippen versehenen Innenteil 22 und dem konischen Blechmantel 23 zusammengesetzt, welcher von dem in den Außenteil 21 eingeschraubten Innenteil 22 festgeklemat ist. Diese Anordnung ermöglicht die schnelle Auswechslung und billige Herstellung des brenn aumseitigen Becherteileß.

Claims (2)

1. Patent i32äche z Brenner-fÜr flüssige, fließfähige, emalSierte oder in Flüssigkeiten auspendierte staubfÖrmigeoder körnige, Brenn toffe mit einem rotierenden Zerstäuberbecherg in dem Yübxungsorgane» z. B. Rilleng Rippen oder schaufelartige Teileg angeordnet sindv welche -den in den Becher eingebrachten Bremotoff in 'Umfangsrichtung mit-' nehmen, dadurch gekennzeiohnetg daß am Eintritt des Brenn toffes in den Becher (4) ein Verteilerkopf (2) mit mehreren Kanälen (3) vorgesehen ist, der den Brennstoff möglichst stoßfrei den Nhrungeorganen (5) des Bechers (4) zuführt.
2. 2. Brenner nach Ansprach 1 mit aus Rippen oder Rillen gebildeten Führungsorganeng dadurch gekennzeichnet" daß die Rippen (14) oder Rillen schraubenlinienförmig verlaufen. 3. Brenner nach Anspruch-1, gekennzeichnet durch einen Verteilerkopf (16) mit einem radial einwärte offenen Rin anal (17), in welchem der durch tangential einmündende-Kanäle (19) eintretende Brennstoff in eine solche Drallströmung versetzt wird, daß er an der Austrittskante (20) üb6r den ganzen Umfang gleichmäßig verteilt mit der für stoßfreien Eintritt ertorderlichen Richtung austritt. 4. Brenner nach einem der Ansprüche 1 bis 3t Udurch gekennzeichnetg daß die von den Rippen (5) gebildeten Rillen (7) parabelfÖrmigen Querschnitt haben. 5. Brenner nach einem der Ansprüche 1 - 49-dadurch gekenn eichnet.daß daß brenn'aumseitige Ende des Zerstäuberbechers aus einem konischen Blechmantel (23)besteht., der zwischen zweJ, Becherteile -(21 und 22) eingekle4mt ist.