DE1913014B2 - Brenner fuer brenngas und sauerstoff oder luft als oxydator - Google Patents

Description

Druckabfall verbunden. Ein plötzliches Verstopfen der Düsen reduziert die Ausströmgeschwindigkeit auf Null. Beide Zustände führen zur Detonation des Gases im Brenner, weil die Zündgeschwindigkeit in diesen Fällen größer als die Gasausströmgeschwindigkeit ist. Die Detonation selbst äußert sich, wie bereits erwähnt, entweder im Abknallen oder als Rückzündung.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Brenner zu schaffen, bei dem die Gefahr eines Abknallens oder einer Rückzündung vermieden wird.

Dies soll bei einem Brenner für Brenngas und Sauerstoff oder Luft als Oxydator, insbesondere Flammstrahlbrenner, mit einem Gehäuse, in dem eine Innendüse und eine nachgeschaltete, beide Gase enthaltende Kammer angeordnet sind, wobei der Oxydator und das Brenngas einerseits zentral in der Innendüse und andererseits über an deren Umfang verteilte Durchlässe zugeführt werden und sich stromabwärts der Innendüse die Kammer befindet, auf die ein Mischereinsatz folgt, der aus einem in Strömungsrichtung sich verjüngenden Körper mit an seinem Umfang verteilt angeordneten Durchströmschlitzen geringen Querschnitts besteht, erfindungsgemäß dadurch erreicht werden, daß der Oxydator zentral über die Mittelbohrung der Innendüse und das Brenngas über deren Umfangsdurchlässe zugeführt wird, daß die Kammer zur Erzielung einer Diffusion zwischen Brenngas und Oxydator in Strahlrichtung mit einer geringen Längserstreckung scheibenförmig ausgebildet ist und daß die eigentliche Mischung bewirkenden Durchströmschlitze des Mischereinsatzes in Strömungsrichtung gedrallt sind.

Der Oxydator wird unter verhältnismäßig hohem Druck und das Brenngas unter verhältnismäßig niedrigem Druck zugeführt. Der etwa mit Schallgeschwindigkeit aus der Mittelbohrung der Innendüse austretende Oxydator strömt in der scheibenförmigen Kammer radial nach außen, wobei sein statischer Druck größer als der des Brenngases ist. Das Brenngas wird somit vom Oxydator nicht angesaugt, sondern eher zurückgestaut. Auf diese Weise wird jegliche Injektorwirkung vermieden. Das Brenngas diffundiert in den Strahl des Oxydators hinein und erhält durch die dem Oxydatorstrahl innewohnende Bewegungsenergie einen entsprechenden Impuls. Beide Gase strömen laminar nebeneinander her, so daß sie praktisch noch völlig ungemischt in die Durchströmschlitze des Mischereinsatzes eintreten. Erst in den Durchströmschlitzen des Mischereinsatzes erfolgt die eigentliche Mischung der beiden Gase; zur Erhöhung der Mischwirkung sind die mit einem sehr kleinen Strömungsquerschnitt versehenen Durchströmschlitze in Strömungsrichtung gedrallt, wodurch außerdem der Flamme ein die Flammstabilität erhöhender Rotationsimpuls verliehen wird.

Die Verwendung von gedrallten Düsen ist im Brennerbau an sich bereits bekannt. So ist beispielsweise in der USA.-Patentschrift2 016 866 ein Brenner beschrieben, in dessen Innerem ein Drallkörper angeordnet ist, der dem bereits gemischten Strahl aus Brenngas und Oxydator einen Drall verleiht; an den Drallkörper schließt sich ein zum Brennerauslaß führender Kanal an. Aus der deutschen Patentschrift 288 744 ist ferner ein Brenner bekannt, bei dem im zylindrischen Austrittsende des Brenners schraubenförmig gewundene Kanäle angeordnet sind, die der Strömung und damit auch der Flamme einen Drall verleihen. Im übrigen handelt es sich jedoch bei diesen Brennern um herkömmliche Brenner, bei denen verhältnismäßig große Mischräume vorgesehen sind und die daher die bereits eingangs erwähnten Nachteile der bekannten Brenner besitzen.

Da bei dem erfindungsgemäßen Brenner —_: abgesehen von den mit geringem Querschnitt ausgestatteten Durchströmschlitzen des Mischereinsatzes unmittelbar vor Austritt aus dem Brenner — keine Mischräume vorhanden sind, ist die Gefahr eines Abknallens bzw. einer Rückzündung vollständig vermieden. Selbst bei fehlerhafter Bedienung ist die Betriebssicherheit wesentlich höher als bei den bekannten Brennern. Bei einem Druck des Brenngases —- aus Sicherheitsgründen — unter 1 atü kann der Druck des Oxydators beliebig groß gewählt werden. Ein Vorteil des Brenners besteht dabei in der regenerativen Kühlung der Innendüse, aus der der Oxydator etwa mit Schallgeschwindigkeit austritt und die somit

ao durch die Expansion des Oxydators dauernd gekühlt wird.

Bei der beim erfindungsgemäßen Brenner auftretenden laminaren Strömung beider Gase sind diese als thermische Energieträger unbrauchbar. Die sich laminar bewegenden Gase werden durch den mit gedrallten Durchströmschlitzen versehenen Mischereinsatz gedrückt. Die dabei auftretende Verdrallung mischt beide Gase zu einem thermisch hochenergetischen Gemisch, das ohne jegliche Zerlege- oder Detonationsmöglichkeit ruhig abbrennt.

Der erfindungsgemäße Brenner läßt sich insbesondere für Anwendungsbereiche, bei denen ein hoher Gasdurchsatz erforderlich ist, einsetzen. Ein derartiger Anwendungsbereich ist vorzugsweise das Reinigen von Betonoberflächen, bei dem durch thermische Einwirkung die Betonoberflächen von Verschmutzungen aller Art (z.B. Öl, Gummireifen, Abrieb, Tausalz usw.) befreit und die aufliegenden karbonatisierten Schlämme entfernt werden sollen. Ein solcher Reinigungsprozeß ist immer dann notwendig, wenn der Beton mit Hilfe moderner Kunststoffe konserviert werden soll.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigt

Fig. 1 einen Längsschnitt teilweise in Ansicht durch einen Flammstrahlbrenner,

F i g. 2 a einen Längsschnitt durch die Düsenkappe des Brenners nach F i g. 1,

Fig. 2b eine Oberansicht der Düsenkappe in Achsrichtung gesehen,

F i g. 3 a einen Längsschnitt durch den Düsenstock des Brenners nach Fig. 1,

F i g. 3 b einen Längsschnitt durch den Düsenstock, jedoch in einer Ebene, die senkrecht zu der Schnittebene der F i g. 3 a liegt,

F i g. 3 c und 3 d Ansichten auf den Düsenstock in Achsrichtung von der einen und anderen Seite her,

F i g. 4 einen vergrößerten Schnitt durch die In^ nendüse für den Brenner der F i g. 1,

Fig. 5 eine Darstellung des Düsenmundstückes, und zwar

Fig. 5 a einen Längsschnitt durch den Mischereinsatz nach Linie A -B der F i g. 5 b,

Fig. 5b eine Ansicht des Mischereinsatzes von der Düsenmündung aus gesehen,

i 9;1 3 Ol 4

5 6

: ;,Fig· 5 c eine Ansicht des Mischereinsatzes von der- bejspiej 1 mm. Die Bohrung 21 in der, Innendüse 6, yorgeschalteten Kammer aus gesehen und ■■ , /s, ;'.-.;; über,welche das unter Druck stehende Sauerstoffgas

Eig.,5 d eine Seitenansicht des Mischereinsatzes. '.. _:, zuströmt, geht strömungsäusgangsseitig in einen Ke- : Der in Fig. 1 gezeigteBrenner weist einen Düsen-. gel;36;über, an den sich als Sauerstoffstrahldüse eine stock 1 auf, der mit zwei .mit ,Gewinde versehenen 5 Mittelbohrung 37 anschließt, die im Ausführungsbei-Gasanschlüssen 19, 20 (s. auch Fig. 3) versehen ist. spiel einen Durchmesser von 0,8 mm hat. Der Raum, Über den Gasanschluß 19 tritt.das Sauerstoffgas un- der einerseits von der'Innenwand 38 der Ringwand ter Druck (vorzugsweise 4,5 atü) ein, während der 14 und andererseits von deren Bodenfläche 34 gebil-Gasanschluß 20 für den Eintritt des Brenngases, im det wircl in den zentrisch die Mittelbohrung 37 ein-Ausführungsbeispiel des, Azetylens (Niederdruck, ίο mundet, ist die als Diffusionsraum dienende Kammer vorzugsweise 0,6 atüj, bestimmt ist. ' -..',. .' 17 (s..Fig. 1). In die Kammer 17 münden die acht

Jedes der beiden Gewinde dient zur Aufnahme Ümfangsdurchlässe 39 des Lochkranzes 26 mit je eines Ventilkörpers4, der einen Änschlußstutzen 4a l,5inin^ Xiurchmesser,.die auf einem Mittendurchfür den Anschluß der betreffenden Rohrleitung hat. messerJvon 7 mm gleichmäßig verteilt sind. Diese In dem Ventilkörper 4 befindet sich ein Rückschlag- 15 tlmfangsdurchlässe 39 sind die BrenngaszufuhrbohventilS. ; rungen. Das Verhältnis zwischen dem Querschnitt

Innerhalb des Düsenstockes 1 werden mittels einer der Mittelbohrung 37 der Sauerstoffstrahldüse und Innendüse 6 einerseits eine Kammer 17 und anderer- dem Querschnitt der acht der Brenngaszufuhr dieseits ein Brenngasverteilungsraum 18 gebildet. Der iienden Ümfangsdurchlässe 39 ist kritisch und liegt Injektor 6 ist mit einem Ansatz 24 in eine Bohrung 2 20 im Ausführungsbeispiel etwa bei 1 : 28. Es kann aber des Düsenstockes eingeschliffen, die mit dem Sauer- in einem Bereiche zwischen 1 : 15 und 1 : 50 schwanstoff-Gas-Anschluß ,19 in Verbindung steht. Der ken.

Brenngasverteiiungsraum 18 ist über in dem Düsen- Zwischen der Schulter 25 der Innendüse 6 und

Stock 1 vorgesehene Bohrungen 22 mit dem Brenn- dem Lochkranz 26 erstreckt sich ein Abschnitt 16, gasanschluß 20 verbunden. 25 dessen Höhe nach dem Einbau der Innendüse den

Die von der Innendüse6 begrenzte Kammer 17 Brenngasverteilungsraum 18 festlegt (s. Fig. 1). In wird, auf ihrer anderen Seite durch die Stirnseite diesen Brenngasverteilungsraum 18 tritt das Brenneines Mischereinsatzes 8 abgeschlossen, der in einer gas über die Bohrungen 22 ein und strömt von hier Düsenkappe? eingesetzt ist. Die Düsenkappe7 hat durch die Ümfangsdurchlässe 39 des Lochkranzes 26 ein Innengewinde 27, mit dessen Hilfe sie auf ein 30 in die Kammer 17. An der Wand der Bohrung 21 ist Außengewinde28 (s. Fig. 3) des Düsenstockes 1 auf- der Schließkörper 5 in Form einer Messingkugel mit geschraubt wird. Die Düsenkappe? dient dabei zur Hilfe eines Lotes angelötet, das im Ausführungsbei-Befestigung der Innendüse 6 und des Mischereinsat- spiel bei etwa 300° C schmilzt. Bei einer unzulässizes 8 an dem Düsenstock 1. In der Innendüse 6 ist gen Erhöhung der Temperatur der Innendüse außerdem ein zur Sicherung dienender Schließkör- 35 schmilzt das Lot, und die Kugel wird dadurch von per S vorgesehen. ■.-.■-.,,...·... dem Sauerstoffstrahl mitgerissen, so daß sie sich als

Die Düsenkappe 7 weist außerdem eine zylin- Ventilkugel vor den Auslaß der Mittelbohrung 37 drische Bohrung 29 auf, an die sich eine Kegelboh- legt, sich einlötet und diese dicht abschließt, rung 30 anschließt. In die zylindrische Bohrung 29 Der Mischereinsatz 8 weist einen etwa 2° koni-

und die Kegelbohrung 30 wird der Mischereinsatz 8 40 sehen Kernkörper 13 auf, der an der der Kammer 17 (Fig. 5) .eingesetzt, wobei sich ein Bund 31 des Mi- zugekehrten Stirnfläche9 den größten und an der schereinsatzes 8 gegen eine Schulter 32 der Bohrung Mündungsfläche 10 den kleinsten Durchmesser hat: 29 legt. . ,...,, Es sind insgesamt zwölf Durchströmschlitze 11 vor-

Der Düsenstock 1. steht mit seinem äußeren Ring- gesehen, die um 10 Bogen-Minuten gedrallt sind. Wie raum 33 über den Gasanschluß 20 mit der Zufuhr 45 sich aus der F i g. 5 c ergibt, tangieren alle Durchdes Brenngases, beispielsweise Azetylen, von etwa strömschlitze einen Innenkreis 12. Die Breite jedes 0,6 atü in Verbindung. Über, die Bohrungen 22 ist einzelnen Schlitzes beträgt am Schlitzgrund 0,25 mm, dieser Ringraum 33 mit der inneren Stirnfläche 35 und der Schlitz erweitert sich keilförmig nach außen des Düsenstockes verbunden. Es sind beim Ausfüh- unter einem Winkel von 1°. An der Mündungsfläche rungsbeispiel vier Bohrungen 22 von je Ϊ mm Durch- 50 10 beträgt die Tiefe der einzelnen Schlitze etwa messer vorgesehen, so daß für den Durchtritt des lmm.

Brenngases ein Querschnitt von 3,2 mm² zur Verfü- Wie sich aus der Zusammenstellungszeichnung der

gung steht. Fig. 1 ergibt, wird der Mischereinsatz 8 in die Du-

Von der inneren Stirnfläche 35 des Düsenstockes 1 senkappe? geschoben. Nachdem die Innendüse 6 mit her ist die Bohrung 2 für die Sauerstoffgaszufuhr in 55 ihrem Ansatz 24 dicht in die Bohrung 2 des Düsenden Düsenstock gebohrt, deren Innenende über einen Stockes 1 eingeschoben worden ist, wird die Düsen-Kanal 23 mit dem Sauerstoffgasanschluß 19 in Ver- kappe 7 mit ihrem Innengewinde 27 auf das Außengebindung steht. In das nach außen offene Ende dieser winde 28 aufgeschraubt. Hierbei legt sich die Stirn-Bohrung 2 ist der zentrische Ansatz 24 der in Fig. 4 fläche 15 der Ringwand 14 dicht gegen den Bund 31 dargestellten Innendüse 6 nicht eingesetzt. Der An- 60 des Mischereinsatzes 8.

satz 24 hat eine Schulter 25, die sich beim Einbau Während des Betriebes strömen das Sauerstoff gas

gegen die Stirnfläche 35 des Düsenstockes 1 legt. Die und das Azetylengas durch die Rückschlagventile Innendüse6 hat außerdem einen Lochkranz 26 mit in den Düsenstock!. Erhöht sich aus irgendwelchen Umfangsdurchlässen 39, der auf seiner dem Ansatz Gründen der Druck des Sauerstoffgases oder des 24 abgekehrten Seite von einer umlaufenden Ring- 65 Brenngases innerhalb des DüsenstockeSj so schließen wand 14 umgeben ist. Der Abstand zwischen der sich die Ventile automatisch. Die Gase können nicht Stirnfläche 15 der Ringwand 14 und deren Boden- in die Tanks zurückströmen, fläche 34 ist wesentlich und beträgt im Ausführungs- '.,..Der Sauerstoff strömt aus einem sehr klein dimen-

sionierten Vorraum, der im wesentlichen von der Bohrung 2 im Düsenstock 1 gebildet wird, über die Mittelbohrung 37 in die Kammer 17. Er tritt in diese Kammer 17 etwa mit Schallgeschwindigkeit ein.

Ein ähnlicher Vorgang spielt sich am Azetylen-Rückschlagventil 3 ab. Hier herrscht allerdings Niederdruck. Die Strömungsgeschwindigkeit des Azetylens ist daher verhältnismäßig gering. Obwohl in den vier Bohrungen 22 im Düsenstock 1, die den Brenngasverteilungsraum 18 mit dem Raum hinter dem Azetylen-Rückschlagventil 3 verbinden, nur ein geringer Überdruck von etwa 0,1 atü herrscht, wird das Azetylen bei einem Anfangsdruck von 0,6 atü und einem Enddruck von etwa 0,4 atü über den Lochkranz 26 der Umf angsdurchlässe 39 an die Peripherie des gebündelten und hochbeschleunigten Sauerstoffstrahles von etwa 1 mm Durchmesser gedrückt. Das Azetylen (oder auch ein anderes Brenngas) diffundiert in den Sauerstoffstrahl hinein und erhält durch die dem Sauerstoffstrahl innewohnende Bewegungsenergie einen entsprechenden Impuls. Beide Gase prallen noch ziemlich ungemischt auf die geschlossene Stirnfläche 9 des Kernkörpers 13 des Mischereinsatzes 8, die koaxial der Mittelbohrung 37 gegenüberliegt.

Die noch ziemlich ungemischten Gase treten in die schwach gedrallten Durchströmschlitze 11 des Mischereinsatzes 8 ein. In diesen gedrallten Durchströmschlitzen erfolgt die Mischung der Gase. Der Mischereinsatz 8 ist von der Düsenkappe 7 umgeben und durch sie nach außen hin abgeschlossen.

Durch den Drallwinkel der Durchströmschlitze 11 erhalten die sowohl in laminarer Form strömenden Gase als auch diejenigen, die durch den Aufprall auf die Stirnfläche 9 des Mischereinsatzes 8 in Turbulenz geraten sind, infolge der hohen Gasgeschwindigkeit einen kräftigen Rotationsimpuls. Die Rotation setzt bei einer errechneten Weglänge (Weglänge, Drallwinkel und Gasgeschwindigkeit sind funktionell voneinander abhängig) einen völlig durchgemischten Gaskörper in Freiheit. Die Gase brennen hochenergetisch und zeigen trotzdem einen ruhigen Habitus.

Das Volumen eines Durchströmschlitzes 11 und dasjenige der Kammer 17 sind äußerst gering dimensioniert, so daß sich bei eventuellen Zündungen nur ein leichtes Zischen kundtut.

Sollte wirklich sich in der Kammer 17 eine Verbrennung anbahnen — unter ungünstigen Voraussetzungen wäre das immerhin einmal möglich —, so werden infolge des entstehenden Überdruckes sowohl das Rückschlagventil3 zum Azetylentank als auch das zum Sauerstofftank führende geschlossen. Die Gasströme versiegen, und die Flamme hat keine Nahrung mehr. Sollten sich die Ventile als undicht erweisen, dann tritt der Schließkörper 5 in der Sauerstoffzufuhrbohrung 21 der Innendüse 6 in Funktion. Bei Laborversuchen trat diese Erscheinung erst dann auf, als die Düsenkappe 7 und der Mischereinsatz 8 in einem flüssigen Gesteinsmagma angeschmolzen wurden. Der Düsenstock hatte sich dabei auf etwa 300° C (Temperatur mit Thermochromstiften gemessen) erhitzt.

Die Kühlung des Düsenstockes 1 erfolgt regenerativ durch den aus der Innendüse 6 etwa mit Schallgeschwindigkeit entweichenden Sauerstoff. Die Expansion kühlt dabei die Innendüse so permanent, daß der Düsenstock 1 bei einer thermischen Belastung über den Zeitraum von einer Stunde, wobei der senkrechte Abstand »Mitte Düsenmündung-Betonoberfläche« 30 mm und der einfallende Winkel des Flammenstrahles 50° betrug, nicht wärmer als 70° C wurde. Das Ergebnis ist um so bemerkenswerter, als es bei einem Standversuch erzielt wurde. Der Beton wandelte sich, da spezifisch nur eine schwache Wärmeleitfähigkeit vorhanden ist, in eine leichtflüssige, ■ glasige Lavamasse um. Beim Erkalten erstarrt diese Masse zu einem dunklen Glas.

ίο Der Brenner mischt nach dem Diffusions- und Drallprinzip. Damit entfällt der Gleichdruck (Azetylenhochdruck). Ferner existieren keine großen Mischgasräume, wie sie bei Injektorbrennern vorhanden sind. Detonative Situationen (Abknallen und Rückzünden) sind nach dieser prinzipeilen Anordnung ausgeschlossen.

Da sich im Brennerkopf kein Azetylen-Sauerstoff-Mischgas befindet, entfallen viele Gefahrenmomente. Auch ein plötzliches Absinken des Druckes ist ungefährlich, weil durch die Rückschlagventile jede Art von Verbrennungen innerhalb des Brenners gestoppt werden. Selbst eine Verringerung der Ausströmgeschwindigkeit unter derjenigen der Zündgeschwindigkeit ist bei diesem Brenner unschädlich, weil ein Zurückschlagen der Zündflamme in einen Mischgasraum nicht möglich ist. Die durch den einen oder anderen Durchströmschlitz 11 eventuell zurückwandernde Flamme erreicht nur das noch fast ungemischte Gas in der Kammer 17 unterhalb der Mittelbohrung 37. Bei einer Verbrennung des äußerst kleinen Gasvolumens würde sich der Druck erhöhen, wobei die Rückschlagventile abgedichtet werden.

Um den Brenner zu schonen, soll erst der Sauerstoffhahn und dann das Azetylenventil geöffnet werden. Diese Reihenfolge ist nötig, damit einmal sofort ein deutlicher Diffusionseffekt erzielt und zweitens jegliche Verrußung vermieden wird. Aus diesem Grund sind beide Ventilräder für den Bedienungsmann so gesichert anzulegen, daß eine Fehlschaltung unmöglich ist.

Der als Ausführungsbeispiel beschriebene Brenner kann bei einem konstanten Sauerstoffdruck von 4,5 atü nur dann optimal brennen, wenn der davon funktionell abhängige Azetylendruck sich in einem Bereich von 0,6 bis 0,55 atü befindet. Die nachstehende Tabelle verdeutlicht diese Situation über einen größeren Bereich.

50 Sauerstoff »p« const, in atü	Azetylen optimale Arbeitsflamme in atü	Azetylen Flamme reißt ab bei atü
3,0	0,40	0,35
55 3,5	0,43	0,38
4,0	0,51	0,40
4,5	0,60	0,49
5,0	0,65	0,51
5,5	0,75	0,60
60 6,0	0,80	0,63
6,5	0,87	0,70
7,0	0,91	0,72
7,5	1,10	0,85

Der beste Arbeitsbereich liegt zwischen 4,5 und 5,0 atü Sauerstoff. Hier sind die Bedingungen sowohl für die Flammenleistung als auch für den Gasver-

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brauch optimal. Das Ausführungsbeispiel bezieht sich auf einen Sauerstoff-Azetylen-Gasbrenner. Bei Verwendung von Luft oder bei Verwendung anderer Brenngase kann unter Umständen die Abknall- und

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Rückzündfreiheit des Brenners von nicht so entschei- 5 haft aus.

dender Bedeutung sein. Für alle Brenngase wirken sich aber die große Energieleistung, die Möglichkeit einer wesentlichen Erhöhung des Vorschubes und die geringe Anzahl von Einzelteilen besonders vorteil-

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (7)

, ■■! <■;eine Innendüse und eine naehgeschaltete, beide Gase Patentansprüche: enthaltende Kammer angeordnet sind. ■ .....;,.; Bei herkömmlichen autogenen Brennern dieser

1. Brenner für Brenngas und Sauerstoff öder Bauart (französische Patentschrift 772 870) ist die In-Luft als Oxydator, insbesondere Flammstrahl- 5 nendüse als ein nach dem Strahlpumpenprinzip arbrenner, mit einem Gehäuse, in dem eine Innen- beitender Injektor ausgebildet, während die nachgedüse und eine naehgeschaltete, beide Gase enthal- schaltete Kammer als ein die konisch sich verjüntende Kammer angeordnet sind, wobei der Oxy- gende Innendüse mantelförmig umgebender Mischdator und das Brenngas einerseits zentral in der raum ausgebildet ist. Der durch die Mittelbohrung Innendüse und andererseits über an deren Um- io des Injektors ausströmende Oxydator (beispielsweise fang verteilte Durchlässe zugeführt werden; und !Sauerstoff) erzeugt einen Unterdruck, durch den das sich stromabwärts der Innendüse die Kammer be- Brenngas (beispielsweise Azetylen) angesaugt wird, findet, auf die ein ■ Mischereinsatz folgt, der aus Um die Mischwirkung zu erhöhen, können mehrere einem in Strömungsrichtung sich verjüngenden derartige Injektoren axial hintereinandergeschaltet Körper mit an seinem Umfang verteilt angeord- 15 werden.

neten Durchströmschlitzen geringen Querschnitts Derartige Injektorbrenner, die nach dem Strahlbesteht, dadurch gekennzeichnet, daß pumpenprinzip arbeiten, machen bei Autogenbrender Oxydator zentral über die Mittelbohrung (37) nern mit großem Gasdurchsatz wie z.B. Flammder Innendüse (6) und das Brenngas über deren strahlbrermern verhältnismäßig große Mischräume Umfangsdurchlässe (39) zugeführt wird, daß die 20 erforderlich, wobei das Mischgas einen detonativen Kammer (17) zur Erzielung einer Diffusion zwi- Charakter besitzt. Bei der Zündung dieses Mischgaschen Brenngas und Oxydator in Strahlrichtung ses äußert sich die Detonation im Abknallen bzw. mit einer geringen Längserstrecküng scheibenför- Rückzünden innerhalb des Brenners. Dabei ist das mig ausgebildet ist und daß die die eigentliche Abknallen ebenso gefährlich wie das Rückzünden, Mischung bewirkenden Durchströmschlitze (11) 25 daß oftmals mit Schlauchbrand verbunden ist; denn des Mischereinsatzes (8) in Strömungsrichtung Abknallen und Rückzündung beruhen beide auf der gedrallt sind. Detonation des Mischgases. Die Richtung des Ge-

2. Brenner nach Anspruch 1, dadurch gekenn- schehens ist rein zufällig.

zeichnet, daß die Durchströmschlitze (11) des Nach einem älteren Vorschlag (deutsche Auslege-

Mischereinsatzes (8) in der axialen Verlängerung 30 schrift 1 529 194) ist ein Brenner der eingangs angeder Umfangsdurchlässe (39) der Innendüse (6) gebenen Art so weitergebildet, daß in Ubereinstimliegen. mung mit dem erfindungsgemäßen Brenner das

3. Brenner nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ; Brenngas und der Oxydator einerseits zentral in der gekennzeichnet, daß zwischen den Umfangs- Innendüse und andererseits über an derem Umfang durchlassen (39) und der Mittelbohrung (37) der 35 verteilte Durchlässe zugeführt werden und sich strom-Innendüse (6) ein mindestens dem Durchmesser abwärts der Innendüse die Kammer befindet, auf der Umfangsdurchlässe (39) entsprechender Ab- die ein Mischereinsatz folgt, der aus einem in Ströstand vorgesehen ist. mungsrichtung sich verjüngenden Körper mit an sei-

4. Brenner nach einem der vorhergehenden nem Umfang verteilt angeordneten Durchström-Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die 40 schlitzen geringen Querschnitts besteht.

Länge der Durchströmschlitze (11) des Mischer- Auch bei diesem Brenner ist die Innendüse als ein

einsatzes (8) mindestens gleich dem 1Ofachen und Injektor ausgebildet, bei dem allerdings zentral in vorzugsweise gleich dem 25- bis 75fachen der der Innendüse Propan und über die die Umfangs-Länge der Kammer (17) ist. _; durchlässe Sauerstoff als Beistrahl zugeführt werden

5. Brenner nach einem der vorhergehenden 45 soll. Die dem Injektor naehgeschaltete Mischkammer Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Ge- weist in axialer Richtung hintereinander einen kosamtquerschnitt der Durchströmschlitze (11) des nisch sich verjüngenden Abschnitt, einen zylin-Mischereinsatzes (8) auf der Seite der Kammer drischen Abschnitt und einen konisch sich erweitern-(17) etwa zwei Drittel des Querschnittes der Um- den Diffusorabschnitt auf, in denen die beiden Gase fangsdurchlässe (39) der Innendüse (6) beträgt 50 miteinander vermischt werden, während in den und zur Gasaustrittsseite hin abnimmt. Durchströmschlitzen des nachgeschalteten Mischer-

6. Brenner nach einem der vorhergehenden einsatzes die Mischung weiter verbessert werden soll. Ansprüche, gekennzeichnet durch einen den Um- Durch diese Anordnung wird angestrebt, den Brenfangsdurchlässen (39) vorgeschalteten Brenngas- ner für Propan statt des üblicherweise verwendeten verteilungsraum (18). 55 Azetylens geeignet zu machen. Das Propan soll dabei

7. Brenner nach einem der vorhergehenden unter einem verhältnismäßig hohen Druck von 0,8 Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß an der bis 1,5 atü zugeführt werden, während der Druck des Wand der Mittelbohrung (21) der Düse (37) ein Sauerstoffs nur etwa 0,5 bis 0,6 atü betragen soll, vorzugsweise kugelförmiger Schließkörper (5) be- Bei diesem Brenner handelt es sich somit um eine festigt ist, der sich bei einer vorgegebenen Tem- 60 Variante der üblichen Injektorbrenner, der auf peratur löst und die Düsenöffnung verschließt. Grund der verhältnismäßig großen Mischräume bei

großem Gasdurchsatz zu Abknallen und Rückzün-

dung neigt. Die bekannten Injektorbrenner sind jedoch trotz des Einbaues von Sicherungen, wie z. B. 65 einer langen Düse, um den Brennerkopf möglichst

Die Erfindung betrifft einen Brenner für Brenngas weit von dem Flammenspiel fernzuhalten, Schutzble- und Sauerstoff, oder Luft als Oxydator, insbesondere chen gegen Verrußung usw., nicht betriebssicher. Flammstrahlbrenner, mit einem Gehäuse, in dem Plötzliches Versiegen des Gasstromes ist mit einem