DE1601280A1 - Brenner,vorzugsweise fuer Gase - Google Patents

Brenner,vorzugsweise fuer Gase

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DE1601280A1
DE1601280A1 DE19681601280 DE1601280A DE1601280A1 DE 1601280 A1 DE1601280 A1 DE 1601280A1 DE 19681601280 DE19681601280 DE 19681601280 DE 1601280 A DE1601280 A DE 1601280A DE 1601280 A1 DE1601280 A1 DE 1601280A1
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DE
Germany
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fuel
combustion
fuel gas
gas
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Application number
DE19681601280
Other languages
English (en)
Inventor
Marcel Pillard
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Entreprise Generale de Chauffage Industriel Pillard SA
Original Assignee
Entreprise Generale de Chauffage Industriel Pillard SA
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Publication date
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Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23D—BURNERS
    • F23D14/00—Burners for combustion of a gas, e.g. of a gas stored under pressure as a liquid
    • F23D14/20—Non-premix gas burners, i.e. in which gaseous fuel is mixed with combustion air on arrival at the combustion zone
    • F23D14/22—Non-premix gas burners, i.e. in which gaseous fuel is mixed with combustion air on arrival at the combustion zone with separate air and gas feed ducts, e.g. with ducts running parallel or crossing each other
    • F23D14/24—Non-premix gas burners, i.e. in which gaseous fuel is mixed with combustion air on arrival at the combustion zone with separate air and gas feed ducts, e.g. with ducts running parallel or crossing each other at least one of the fluids being submitted to a swirling motion

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
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  • Combustion Of Fluid Fuel (AREA)

Description

Brenne ι», vorzugsweise für Gase
Die Flammen bei der Verbrennung von normalerweise gasförmigen Kohlenwasserstoffen haben bekanntlich ein sehr schwaches Strahlungsvermögen - im· Gegensatz; zn den Flammen' flüssiger Kohlenwasserstoffe. Dies liegt daran, daß die weniger Kohlenstoff enthaltenden gasförmigen Kohlenwasserstoffe beim Kontakt mit der Luft direkt brennen ohne durch Crack-Zone hindurchzugehen. In einer Grack-Zone würde ein Teil des Kohlestoffes befreit werden, welcher sodann in der Flamme stark leuchten würde und also eine Flamme von großer Leuchtkraft und großer Wärmestrahlung liefern würde.
Dieser Mangel an Strahlung - obwohl er gewisse Vorteile hat, wie das Vermeiden von "Flammenstößen" - hat besondere Nachteile, insbesondere in gewissen öfen, in welchen man eine örtlich lokalisierte sehr hohe Temperatur haben will, sowie in modernen Dampfkesseln, wo von der Strahlungskraft der Flammen die Überhitzung des Dampfes abhängt.
Bei Misch- bzw. Universalbrennern, bei denen bald flüssige, bald gasförmige Brennstoffe eingesetzt werden, ist ebenfalls eine strahlende Flamme erforderlich, da beim Übergang von einem Brenn-
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stoff zum anderen die Bedingungen der Verdampfung und .der überhitzung in Dampfkesseln nicht verändert sein dürfen und"ebenso bei öfen die Temperaturen nicht verändert sein dürfen.
Die Aufgabe der Erfindung besteht demgegenüber darin, einen Brenner für ein 3as, insbesondere ein Brenngas mit hohem Methan-Anteil 2u schaffen, welcher eine strahlende Flamme liefert, ähnlich wie bei der Verbrennung von Heizöl.
Die lösung dieser Aufgabe besteht im Prinzip darin, dai der führte Brenngasstrom 2 von einem Mantel unbrennbarer GaTr eingehüllt wird, durch welche das zu verbrennende Gas erhitzt und dabei gecrackt wird, bevor es mit der Verbrennungsluft, in Berührung kommt.
Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung von Ausführungsbeispielen anheni der Zeichnung.
Figur 1 - zeigt eine schematische Darstellung des Erfindungsprinzips. Aus der Brenngaszuführung bzw. Brennerdüse tritt das Brenngas 1 heraus. Es ist abgeschirmt von einem Schirm 5 aus neutralem Gas, welches durch Verbrennung eines Teiles des Brenngases mit einem Teil der Verbrennungsluft erhalten wurde. Der inerte Gasmantel tritt aus einer im wesentlichen ringförmigen Brennerdüse 4 aus. Die Verbrennungsluft 6 für dieses Mantelgas 3 wird durch Flügel 7 bzw. durch einen
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Schaufelkranz in notation versetzt und liefert sodann in don HiIfsbrennern 5.dae Gas fur den inerten Mantel 5· Die Hauptverbrennungsluft 8 kann diesen inerten Hantel in der Nachbarschaft des Brenners nicht durchdringen, da die Geschwindigkeit des inerten Gases in dem Mantel groß ist im Vergleich zur Geschwindigkeit · der sugeführten Verbrennungsluft»
Bas innerhalb des Baumes A B G D innerhalb des Schirmes 3 austretende Verbrennungsgas1 wird daher sehr schnell erhitzt, ohne in Berührung mit der Verbrennungsluft su gelangen* ·
Während dieses !Durchganges bei hoher Temperatur und Abwesenheit von Sauer'sisofi öracken die Kohlenwasserstoff e^ das heißt, die Kohlenstoffatome werden aus den den Kohl enwasserstoffatomen frei. Sobald dieses gecrackte Gas dann in Ber&bjrung mit der ferbrenaüngs·- Iuft kommt, verbrennt es^ mit sehr leuctatstÄrker atrahlender Flamme, wie sie aue^ bei der yerbreBffluiig flue*
auftritt·
In Fifur 1 i^i? äer Hauptaufluß 2 \imd der Hilfsbarenoer 5 schematisch dargestelltf diese Ueile kööaen atoer nafcürliek auf Sf^
det eein, beispielsweise »i* ^
gea, al s periphere otter Aadial-''!!«!!»!«?, ohne von de» I*rinzip der Erfindung abzugehen.
Die Eotation der Verbrennungsluft für den Hilfsbrenner, die den Winkel an der Spitze des konischen inerten Hanteis bestimmt (den Kegelwinkel), kann durch geneigte Flügel oder durch tangen+^iale Zuführung oder durch Zusammenwirken dieser beiden Mittel erreicht werden. Bei letzterem wird der eine Strom gedreht, während der andere longitudinal verläuft. Durch relative Mengeneinstellung kf'im der Kegelwinkel den jeweiligen Erfordernincen angepaßt; werden.
Έϊ Iv auch möglich, nicht nui· die Verbrennungsluft für die Hilfe-brenner zu rotieren, sondern das verbrannte Gas nnch Verlersen der Hilf .-.-brenner?;. Auch kenn dac ßreim- £pa f'Ir den inerten Mantel durch tangenti&Ie Einführung rotiert- werden, während die Verbrennungsluft geradlinig zugeführt werden kann.
Alle diese einzelnen Variationen ändern nichtc an dem Prinzip der Erfindung, welchem darin besteht, daß der Htuptzufluii des Brenngases in das Zentrum eines inerten, kegelförmigen oder angenähert kegelförmigen Gasmantelc gebracht wird, v/elcher durch Verbrennung eines Teiles des Brenngrces mit einem Teil der Luft in einem Hilfsbrenner erhalten wird. Das inerte Gas für den Gasmantel wird in Rotation versetzt. Vorzugsweise wird hierzu die HiIfs-Verbrennungεluft durch einen Scheufeikranz in Rotation versetzt. Auf diese Weise wird innerhalb des inerten Gasmantels ein Raum geschaffen, in dem der *
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Hauptstrom des Brenngases unter Abschluß von der Verbrennungsluft schnell erhitzt und dabei gecrackt wird, bevor es mit der Verbrennungsluft in Berührung kommt.
Figur 2 - zeigt beispielsweise und schematisch einen Iiängsschnitt durch einen erfindungsgemäßen Brenner. Die Haupirzufuhr 2 ist durch einen regelbaren Ringraum gebildet. Der Hilfsbrenner 5 weist Verteilerarme auf. Die Hilfsverbrennungsluft tirird durch einen Schaufelkranz 7 in Rotation versetzt.
Bei dem ebenfalls schematisch im Schnitt dargestellten Allsführungsbeispiel nach
Figur 3 - ist der Hauptzufluß von einem zentralen Rohr gebildet und der Hilfsbrenner ist von radialen Öffnungen in der zylindrischen Wandung eines besonderen Kollektors 5t> gebildet. Die Verbrennungsluft wird hierbei ebenfalls durch einen Schaufelkranz in Umdrehung versetzt.
Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß
Figur 4 - sind die Hilfsbrennerarme durch einen Verteilungsrose ersetzt.
Die hauptsächlichen Merkmale der Erfindung sind demnachι
1) Hauptzufluß des Brenngases,
2) der SchSin, aus Verbrennungsgas bzw* die Ummantelung mit Rauchgas,
3) der bzw« die Hilfsbrenner, 4·) Hauptzttftinr der Luft«
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Die Erfindung betrifft in ersber Linie die Verbrennung"veη natürlichen Gasen mit hohem Methan^ehaIi-. Sie ift aber ebenro. au1' andere Gase anwendbar, sofern diese erackbar sind.
Die Erfindung kann bei jed^r Art von Terbreiirimrrsltift bzw. V-- rbrenn'ungsgas angewendet '-/erden, die Luft kann bei normaler Temperatur oder vorgewärmt sein, sie kann mit Sauerstoff angereichert sein oder es kann auch reiner Sauerstoff bzw. eino andere Sauerstoffmischuii'pr verwendet werden*
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Claims (1)

  1. PATENTANWALT
    η β CDMCT CTIIDAjI 8 MÖNCHEN 23, den °. Januar 196°
    DR. ERNST STURM IEOPOIPSTr-MzIv ' K/j?**
    DeuUcii« Bonk AG. München KIo. Nr. 21/M120 (ConcordiohöuiJ
    Ppifichedkonlo.-M0nch.n 91707 »1, Telefon 39 «4 51 ^
    fe Generale de Chauffage Ind. 1 60,1 280 Patentansprüche .
    1) Brenn«r i"av j-tf", Insbesondere mit hohem Hethan-Anöeil, dadurch -^lcpnnselehnet', daB die Zufuhröffnung für das brenngas b(>:;w. dip Brenn^asdüse (2). von einer Ringdäre cdez' dergl. um-• rrbMi.·", durch welche ein heißes, verbranntes Gas austritt mid d"l-ei döTi Brenngas strom in der Kähe der Austritt GÖff-nung. von drr ίΐϊτϋ«!! rt'.seführten V"arbrennun(Tnluft isoliert.
    ...'-.Vor riehtür. ?; nach Anspruch 1, dadurch p-efcennr.eichner, iaß die
    i.-däiie (2) von" einem Hehr uiucje^en. i.-fc, in welchem Hilfs-."-"vvr Verbrennung* eines Teiles de^s zucre^ührten Brenn-.'·r. -eordnet: cind.
    ;·) Vorfiel-^ un-t nach Ansprüchen 1 und 2, dadurch pe kennzeichnet daß eiiifi Vorrichtung zum Rotieren des den inerten Mantel bildenden 3ai?st.romer vorgesehen sind.
    4). Yo?rr.ichtunr nsch Anspruch 5, dadurch gekennralchnet, daß in dem dp"; Bremser (2) "üngebenden Bohr ein Sohaufelkrsns (7) zur Rotation der Hilfs-Yerbrennunejslüft (6) Λΐ-orgesehen Ii.t.
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    Leerseite
DE19681601280 1967-01-18 1968-01-09 Brenner,vorzugsweise fuer Gase Pending DE1601280A1 (de)

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