DE19713377A1 - Düse, Verwendung einer Düse und Verfahren zur Eindüsung eines ersten Fluids in ein zweites Fluid - Google Patents
Düse, Verwendung einer Düse und Verfahren zur Eindüsung eines ersten Fluids in ein zweites FluidInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Düse zur Eindüsung eines ersten
Fluids in ein zweites Fluid, eine Verwendung einer solchen
Düse und ein Verfahren zur Eindüsung eines ersten Fluids in
ein zweites Fluid.
In der DE 32 35 080 A1 ist eine Rücklaufeinspritzdüse be
schrieben, bei der zwei einander entgegengesetzte Flüssig
keitszuführungen tangential in einen kreiszylindrischen
Drallraum münden. Mit dem Drallraum ist einerseits ein Ein
spritzkanal und entgegengesetzt dazu andererseits eine Rück
laufbohrung verbunden. Die Rücklaufeinspritzdüse ist insbe
sondere für die Zerstäubung von flüssigem Brennstoff in
Gasturbinenbrennkammern geeignet. Eine Zerstäubung wird da
durch erreicht, daß tangential in die Drallkammer Brennstoff
einströmt und zu einem Hauptstrom vereinigt wird, wobei durch
eine kreisförmige Führung in der Drallkammer dem Hauptstrom
ein Drall erteilt wird, der im Einspritzkanal erhalten
bleibt, so daß der Brennstoffstrahl beim Austritt des Brenn
stoffs aus dem Einspritzkanal kegelförmig auffächert. Ande
rerseits wird Brennstoff über die Rücklaufbohrung zurückge
führt. Unter Beibehaltung eines konstanten Brennstoffzustro
mes zur Rücklaufeinspritzdüse wird die Menge von eingespritz
tem Brennstoff dadurch gesteuert, daß die Menge an zurückge
führtem Brennstoff eingestellt wird. Ein Zerstäuber mit Rück
laufregelung geht ebenfalls hervor aus der DD 22 076.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Düse zur Eindüsung eines
ersten Fluids in ein zweites Fluid anzugeben. Weitere Aufga
ben sind es, eine Verwendung einer solchen Düse sowie ein
Verfahren zur Eindüsung eines ersten Fluids in ein zweites
Fluid anzugeben.
Erfindungsgemäß wird die auf eine Düse zur Eindüsung eines
ersten Fluids in ein zweites Fluid gerichtete Aufgabe gelöst
durch eine Düse mit einem Düsenkörper, in dem das erste Fluid
führbar ist, wobei in dem Düsenkörper ein entlang einer er
sten Mittellinie gerichteter erster Kanal vorgesehen ist, in
den ein entlang einer zweiten Mittellinie gerichteter zweiter
Kanal an einer Mündung mündet, wobei der erste und der zweite
Kanal vor der Mündung strömungstechnisch parallel geschaltet
sind und wobei die zweite Mittellinie an der Mündung eine
Tangente aufweist, die von der ersten Mittellinie beabstandet
ist.
Unter einer Mittellinie eines Kanals ist die Linie zu verste
hen, die sich aus der Gesamtheit der Schwerpunkte jeder Quer
schnittsfläche des Kanals ergibt.
Eine an der Mündung liegende Tangente an die zweite Mittelli
nie ist die Tangente an die zweite Mittellinie in jenem
Punkt, in dem die zweite Mittellinie von der Mündungsfläche
geschnitten wird. Die Mündungsfläche ist die Fläche, die
durch den Rand der an der Mündung endenden Wand des zweiten
Kanals eingeschlossen ist.
Der Ausdruck "strömungstechnisch parallel geschaltet" ist in
Analogie zu einer elektrischen Schaltung zu sehen. Der erste
Kanal entspricht einer elektrischen Leitung, der eine zweite
elektrische Leitung, die dem zweiten Kanal entspricht, bis zu
einer Zusammenschaltung der beiden Leitungen parallel ge
schaltet ist. Der erste und der zweite Kanal dienen vor der
Mündung der Führung voneinander getrennter Teilströme des er
sten Fluids, die an der Mündung vereinigt werden. Diese Teil
ströme entsprechen elektrischen Strömen durch die beiden Lei
tungen vor ihrer Zusammenschaltung.
Dadurch, daß die an der Mündung liegende Tangente der zweiten
Mittellinie von der ersten Mittellinie beabstandet ist, er
gibt sich eine exzentrische Einmündung des zweiten Kanals in
den ersten Kanal. Mit einer solchen Düse wird einem im ersten
Kanal strömenden Fluidstrom durch die zum ersten Kanal exzen
trische Einmündung eines im zweiten Kanal strömenden Fluid
stroms ein Drall aufgeprägt. Dem im ersten Kanal strömenden
Fluidstrom wird also zusätzlich zu seinem in Strömungsrich
tung gerichteten Impuls ein Drehimpuls erteilt. Bei einem
Austritt des so drallbehafteten Fluidstroms aus der Düse fä
chert der Fluidstrom kegelförmig auf. Dabei wird die aus dem
Impuls in Hauptströmungsrichtung resultierende Wurfweite des
Strahls im wesentlichen beibehalten. Die Wurfweite ist jene
Länge, die der Strahl maximal in seiner beim Austritt aus der
Düse weisenden Hauptströmungsrichtung vom Düsenaustritt zu
rücklegt. Durch die im wesentlichen beibehaltene Wurfweite
und durch die gleichzeitige Strahlauffächerung durch den
Drall ist es insbesondere möglich, eine gute Durchmischung
des ersten Fluids mit dem zweiten Fluid über die gesamte
Wurfweite zu erhalten. Dies ist insbesondere bei einer Ein
düsung von Brennstoff als erstem Fluid in Verbrennungsluft
als zweitem Fluid von Bedeutung. Eine solche Eindüsung wird
beispielsweise bei einem Brenner einer Gasturbine benutzt.
Eine feine Verteilung von Brennstoff und Verbrennungsluft er
gibt eine gleichmäßige Verbrennungstemperatur und damit ge
ringe Stickoxidbildung.
Bevorzugt ist der Düsenkörper entlang einer Düsenachse ge
richtet, wobei der erste Kanal entlang der Düsenachse führt.
Insbesondere fällt die Mittellinie des ersten Kanals mit der
Düsenachse zusammen. Damit ist ein im ersten Kanal strömender
Fluidstrom ein gerade gerichteter Strom mit einem hohen Im
puls in Strömungsrichtung.
Weiter bevorzugt weist der erste Kanal eine Hauptquer
schnittsfläche und der zweite Kanal eine Nebenquerschnitts
fläche auf, die kleiner als die Hauptquerschnittsfläche ist.
Dadurch fließt im zweiten Kanal ein geringerer Massenstrom
des ersten Fluids als im ersten Kanal. Damit wird der Impuls
des im ersten Kanal fließenden Teilstroms des ersten Fluids
auch bei einer Einmündung eines im zweiten Kanal strömenden
Teilstroms des ersten Fluids im wesentlichen beibehalten, wo
durch die erzielbare Wurfweite im wesentlichen erhalten wird.
Bevorzugt die Mündung einen größten Mündungsdurchmesser auf
weist, wobei sich der erste Kanal stromab der Mündung über
mindestens eine solche Länge erstreckt, daß sich ein Teil
strom des ersten Fluids im ersten Kanal mit einem Teilstrom
des ersten Fluids aus dem zweiten Kanal zu einem einzigen,
sich beim Austritt aus der Düse nicht aufspaltenden, Haupt
strom vereinigt, höchstens aber über eine Länge, über die ein
Drall des Hauptstromes noch erhalten bleibt, insbesondere
über eine Länge von dem drei- bis vierfachen des größten Mün
dungsdurchmessers.
Es wird so einerseits erreicht, daß sich bei Austritt des er
sten Fluids aus der Düse nur ein einziger, kegelförmig auffä
chernder Strahl ergibt, daß also keine Aufspaltung in zwei ge
trennte Teilstrahlen erfolgt. Andererseits bleibt der an der
Mündung dem Hauptstrom erteilte Drall erhalten, daß heißt der
Drall wird nicht durch eine Führung in einem zu langen Kanal
abgebaut.
Bevorzugtermaßen schließt der mit dem zweiten Kanal parallel
geschaltete erste Kanal an der Mündung mit dem zweiten Kanal
einen Winkel zwischen 5° und 90°, insbesondere zwischen 35°
und 55°, ein. Durch einen solchen Einströmwinkel wird beson
ders gut einerseits ein Drall auf einen im ersten Kanal strö
menden Teilstrom des ersten Fluids erteilt. Andererseits wird
gleichzeitig ein in Strömungsrichtung des im zweiten Kanal
strömenden zweiten Teilstroms des ersten Fluids gerichteter
Impuls übertragen, so daß sich an der Mündung nur ein gerin
ger zusätzlicher, aus der Vereinigung der Teilströme resul
tierender Strömungswiderstand ergibt.
Weiter bevorzugt weist der erste Kanal einen ungefähr kreis
förmigen Querschnitt auf, wobei der zweite Kanal im wesentli
chen tangential in den ersten Kanal mündet. Tangential bedeu
tet, daß es in einer die Mündung teilenden, senkrecht zur er
sten Mittellinie gerichteten Ebene eine gemeinsame Tangente
an die Oberfläche des ersten und zweiten Kanals gibt. Eine
solche tangentiale Einmündung verursacht eine besonders große
Drallübertragung auf einen im ersten Kanal strömenden Teil
strom des ersten Fluids.
Bevorzugtermaßen mündet ein dritter Kanal in den ersten Kanal
an einer Zusatzmündung, wobei die Zusatzmündung bezüglich der
Mittellinie des ersten Kanals der Mündung gegenüberliegt.
Insbesondere ist die Strömungsrichtung eines im dritten Kanal
strömenden Teilstromes des ersten Fluids der Strömungsrich
tung eines im zweiten Kanal strömenden Teilstromes des ersten
Fluids ungefähr entgegengesetzt. Ein so angeordneter weiterer
Kanal erhöht den Drallübertrag auf einen im ersten Kanal
strömenden Fluidstrom und führt zu einer gleichmäßigeren Ver
teilung des ersten Fluids über den Umfang des sich beim Aus
tritt des ersten Fluids aus der Düse ausbildenden Spritzke
gels.
Weiter bevorzugt ist jeder Kanal als kreissymmetrische Boh
rung ausgeführt. Bevorzugt weist der Düsenkörper eine Außen
fläche auf, die zumindest teilweise als ein Gewinde ausgebil
det ist. Ein so gestalteter Düsenkörper ermöglicht einen ein
fachen Einbau der Düse z. B. in einen Brenner durch einfaches
Einschrauben des Düsenkörpers.
Bevorzugtermaßen wird die Düse zur Eindüsung von Brennstoff
in Verbrennungsluft in einem Brenner, insbesondere in einem
Vormischbrenner einer Gasturbine, eingesetzt. Dabei ist das
erste Fluid Brennstoff und das zweite Fluid Verbrennungsluft.
Ein Vormischbrenner zeichnet sich insbesondere dadurch aus,
daß Brennstoff und Verbrennungsluft zunächst gemischt und
erst dann einer Verbrennung zugeführt werden. Das Prinzip ei
nes Vormischbrenners ist beschrieben in dem Artikel "Progress
in Nox and CO Emission Reduction of Gas Turbines", H. Maghon,
P. Berenbrink, H. Termühlen und G. Gartner, ASME/IEEE Power
Generations Conference, Boston 1990, worauf hiermit explizit
Bezug genommen wird.
Die auf ein Verfahren gerichtete Aufgabe wird erfindungsgemäß
gelöst durch ein Verfahren zur Eindüsung eines ersten Fluids
in ein zweites Fluid, wobei das erste Fluid in einem ersten
Teilstrom entlang einer ersten Mittellinie und in einem zwei
ten Teilstrom entlang einer zweiten Mittellinie geführt wird,
wobei der zweite Teilstrom mit dem ersten Teilstrom so verei
nigt wird, daß dem ersten Teilstrom durch die Vereinigung ein
Drall aufgeprägt wird. Es ergibt sich also ein aus dem ersten
Teilstrom und dem zweiten Teilstrom vereinigter, drallbehaf
teter Hauptstrom.
Eine solche Zusammenführung zweier Teilströme resultiert in
einem drallbehafteten Hauptstrom. Ein solcher Drall bewirkt,
wie oben bereits näher erläutert, eine Auffächerung des aus
der Düse austretenden Hauptstroms. Diese Auffächerung führt
wiederum zu einer guten Durchmischung des ersten Fluids mit
dem zweiten Fluid.
Bevorzugtermaßen werden der erste Teilstrom und der zweite
Teilstrom unter einem Winkel zwischen 5° und 90°, insbeson
dere zwischen 35° und 55°, zusammengeführt.
Eine solche Vereinigung zweier Teilströme bewirkt, daß ein
großer Impuls in Strömungsrichtung der zusammengeführten
Teilströme beibehalten wird.
Bevorzugt ist das erste Fluid Brennstoff und das zweite Fluid
Verbrennungsluft, wobei der Brennstoff in einer Düse eines
Brenners, insbesondere eines Vormischbrenners einer Gastur
bine, geführt und in die Verbrennungsluft eingedüst wird.
Die Düse und das Verfahren werden anhand der Zeichnung bei
spielhaft näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine Seitenansicht einer Düse im Luftkanal eines
Vormischbrenners,
Fig. 2 einen Querschnitt durch die Düse aus Fig. 1 und
Fig. 3 eine Seitenansicht einer weiteren Ausgestaltung ei
ner Düse.
Gleiche Bezugszeichen haben in den verschiedenen Figuren die
gleiche Bedeutung. In Fig. 1 ist eine Seitenansicht einer in
einem Luftkanal 12 eines nicht weiter dargestellten Vormisch
brenners eingebauten Düse 1 abgebildet. Der Luftkanal 12 ist
nicht maßstäblich abgebildet. Ein Düsenkörper 2 ist entlang
einer Achse 2a gerichtet und besteht aus einem zylindrischen
Kopfteil 2b mit einer Stirnseite 2e und einem ebenfalls zy
lindrischen, etwa gleich langen Schraubenteil 2c mit einem
Außengewinde 7, mit dem die Düse 1 in eine Wand 12b des Luft
kanals 12 eingeschraubt ist und einer Stirnseite 2d. Das
Schraubenteil 2c weist ungefähr 2/3 des Durchmessers des
Kopfteils 2b auf. Das Schraubenteil 2c schließt sich an einer
Fußfläche 2f des Kopfteils 2b an das Kopfteil 2b an. Das Ge
winde 7 weist einander bezüglich der Achse 2a gegenüberlie
gende Schlitze 7a, 7b auf. Die Schlitze 7a, 7b erstrecken
sich jeweils parallel zur Achse 2a von der Stirnseite 2d des
Schraubenteils 2c bis über ca. 4/5 der Länge des Schrauben
teils 2c. Das Kopfteil 2b weist eine im Querschnitt sechsec
kige, im folgenden als Innensechskant 6 bezeichnete Vertie
fung entlang der Achse 2a mit etwa dem halben Durchmesser des
Durchmessers des Kopfteils 2b auf. Der Innensechskant 6 er
streckt sich in seiner Tiefe etwa über 2/3 der Länge des
Kopfteils 2b und dient dem Eingriff eines Werkzeugs zum Ein
schrauben der Düse 1 in die Wand 12b des Luftkanals 12. An
den Innensechskant 6 schließt sich ein im Querschnitt kreis
förmiger erster Kanal 3 entlang der Achse 2a mit einem Durch
messer 3b von ungefähr 1/8 des Durchmessers des Kopfteils 2b
an. Der erste Kanal 3 erstreckt sich mit diesem Durchmesser
3b bis in das Schraubenteil 2c hinein und verjüngt sich an
schließend auf einer kurzen Strecke um ungefähr 2/3 auf einen
Durchmesser 3c. Der erste Kanal 3 führt durch das Schrauben
teil 2c entlang der Achse 2a bis zur Stirnseite 2d des
Schraubenteiles 2c. Der erste Kanal 3 weist eine erste Mit
tellinie 3a auf, die mit der Achse 2a zusammenfällt. Ein
zweiter, im Querschnitt kreisförmiger Kanal 4 erstreckt sich
unter einem Winkel α (s. Fig. 3) zur Achse 2a durch das
Schraubenteil 2c von dem Schlitz 7a bei etwa der Hälfte der
Länge des Schraubenteils 2c bis zur Fußseite 2f des Kopftei
les 2b. Hier mündet er an einer Mündung 5 in den ersten Kanal
3, der dort den Durchmesser 3b aufweist. Der zweite Kanal 4
ist entlang einer zweiten Mittellinie 4a gerichtet. Die zwei
te Mittellinie 4a weist an der Mündung eine Tangente 4b auf,
die mit der zweiten Mittellinie 4a zusammenfällt, da die
zweite Mittellinie 4a eine Gerade ist. Die Tangente 4b ist
von der ersten Mittellinie 3a mit dem Abstand a (s. Fig. 2)
beabstandet. Ein dritter, im Querschnitt kreisförmiger Kanal
4' erstreckt sich vom Schlitz 7b entlang einer dritten Mit
tellinie 4a', und mündet an einer Zusatzmündung 5' in den er
sten Kanal 3. Der dritte Kanal 4' ist bezüglich der Achse 2a
symmetrisch zum zweiten Kanal 4 angeordnet. Die dritte Mit
tellinie 4a' weist an der Zusatzmündung 5' eine Tangente 4b'
auf, die mit der dritten Mittelinie 4a' zusammenfällt und zur
ersten Mittellinie 3a mit dem Abstand a (s. Fig. 2) beabstan
det ist. Die Düse 1 mündet in einen senkrecht zur Achse 2a
gerichteten Luftkanal 12 mit einer Luftkanalbreite 12a.
Bei einer Verwendung der Düse 1 in einem nicht dargestellten
Brenner, z. B. in einem Vormischbrenner einer Gasturbine,
durchströmt Brennstoff 10 von der Stirnseite 2d des Schrau
benteils 2c den ersten Kanal 3 bis zur Stirnseite 2e des
Kopfteils 2b. Dort tritt der Brennstoff 10 als Brennstoff
strahl 10d in den Luftkanal 12 ein, in dem Verbrennungsluft
11 ungefähr senkrecht zur Richtung des Brennstoffstrahles
strömt. Teilströme 10b des Brennstoffes 10 werden über die
Schlitze 7a und 7b dem zweiten Kanal 4 bzw. dem dritten Kanal
4' zugeführt. An der Mündung 5 bzw. an der Zusatzmündung 5'
tritt dieser Teilstrom 10b in den ersten Kanal 3, in dem ein
Teilstrom 10a des Brennstoffes 10 fließt, exzentrisch ein.
Die Teilströme 10b und 10a werden zu einem Hauptstrom 10c
vereinigt. Durch die exzentrische Einströmung wird dem Haupt
strom 10c ein Drall aufgeprägt. Der drallbehaftete, vereinig
te Hauptstrom 10c tritt als Brennstoffstrahl 10d aus der Düse
1 aus und fächert dabei durch den Drall auf, hat aber noch
einen so großen Impuls in Hauptströmungsrichtung, daß sich
der Brennstoffstrahl 10d über nahezu die ganze Breite 12a des
Luftkanals 12 erstreckt. Damit ergibt sich eine gute Durchmi
schung von Brennstoff 10 und Verbrennungsluft 11 über nahezu
die ganze Luftkanalbreite 12a. Der Schraubenteil 2c ist ge
genüber dem Luftkanal 12 an der Fußseite 2f des Kopfteils 2b
abgedichtet.
In Fig. 2 ist ein Querschnitt durch die Düse 1 aus Fig. 1
im doppelt so großen Maßstab dargestellt. Zur besseren Ver
anschaulichung sind die Kanäle 4, 4' in die Querschnittsebene
geschwenkt. In den ersten Kanal 3 münden tangential der zwei
te Kanal 4 und der dritte Kanal 4'. Die zweite Mittellinie 4a
des zweiten Kanals 4 weist an der Mündung 5 eine Tangente 4b
und die dritte Mittellinie 4a' des dritten Kanals 4' an der
Mündung 5' eine Tangente 4b' auf, die jeweils mit den Mittel
linien 4a und 4a' zusammenfallen, da diese Geraden sind. Die
Tangenten 4b bzw. 4b' sind mit einem Abstand a von der Mit
tellinie 3a des Kanals 3 beabstandet. Durch diese exzentri
sche Mündung der Kanäle 4 und 4' in den ersten Kanal 3 wird
dem im ersten Kanal 3 strömenden Teilstrom 10a des Brenn
stoffs 10 durch die jeweils vom zweiten Kanal 4 und vom drit
ten Kanal 4' zuströmende Teilströme 10b des Brennstoffes 10
ein Drall erteilt. Dabei wird der Impuls des Teilstromes 10a
des Brennstoffes 10 im ersten Kanal 3 entlang der Mittellinie
3a im wesentlichen beibehalten. Der vereinigte Hauptstrom 10c
wird noch über eine Länge 5b des ersten Kanals 3 geführt, um
eine Aufspaltung in zwei Teil strahlen bei Austritt des Brenn
stoffes 10 aus dem ersten Kanal 3 zu vermeiden. Damit tritt
der in Kanal 3 vereinigte Hauptstrom 10c als Brennstoffstrahl
10d weit in die Verbrennungsluft 11 aus, so daß sich der
Brennstoffstrahl 10d über nahezu die ganze Breite 12a des
Luftkanals erstreckt. Somit kann über eine große Strecke
Verbrennungsluft 11 mit Brennstoff 10 vermischt werden. Der
dem Hauptstrom 10c erteilte Drall führt dabei zu einer kegel
förmigen Auffächerung des aus der Düse 1 austretenden Brenn
stoffstrahls 10d und damit zu einer Feinverteilung von Brenn
stoff 10.
Fig. 3 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Düse 1
in einer Seitenansicht. Die Düse 1 ist bis auf eine andere
Brennstoffzuführung zu den Kanälen 4 und 4' baugleich zu der
Düse 1 aus Fig. 1. Zwei zum ersten Kanal 3 parallele Sack
lochbohrungen 9 bzw. 9' im Schraubenteil 2c erstrecken sich
jeweils von der Stirnfläche 2d des Schraubenteiles 2c über
nahezu die ganze Länge des Schraubenteils 2c, wobei die Sack
lochbohrung 9 den zweiten Kanal 4 und die Sacklochbohrung 9'
den dritten Kanal 4' schneidet. Den Kanälen 4 bzw. 4' wird
Brennstoff 10 über die Sacklochbohrung 9 bzw. 9' zugeführt.
Claims (13)
1. Düse (1) zur Eindüsung eines ersten Fluids (10) in ein
zweites Fluid (11), mit einem Düsenkörper (2), in dem das er
ste Fluid (10) führbar ist,
dadurch gekennzeichnet, daß in dem Düsen
körper (2) ein entlang einer ersten Mittellinie (3a) gerich
teter erster Kanal (3) vorgesehen ist, in den ein entlang ei
ner zweiten Mittellinie (4a) gerichteter zweiter Kanal (4) an
einer Mündung (5) mündet, wobei der erste Kanal (3) und der
zweite Kanal (4) vor der Mündung (5) strömungstechnisch par
allel geschaltet sind und wobei die zweite Mittellinie (4a)
an der Mündung (5) eine Tangente (4b) aufweist, die von der
ersten Mittellinie (3a) beabstandet ist.
2. Düse (1) nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß der Düsenkör
per (2) entlang einer Düsenachse (2a) gerichtet ist, wobei
der erste Kanal (3) entlang der Düsenachse (2a) führt.
3. Düse (1) nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet, daß der erste Ka
nal (3) an der Mündung (5) eine Hauptquerschnittsfläche und
der zweite Kanal (4) an der Mündung (5) eine Nebenquer
schnittsfläche aufweist, die kleiner als die Hauptquer
schnittsfläche ist.
4. Düse (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß die Mündung
(5) einen größten Mündungsdurchmesser (5a) aufweist, wobei
sich der erste Kanal (3) stromab der Mündung (5) über minde
stens eine solche Länge (5b) erstreckt, daß sich ein Teil
strom (10a) des ersten Fluids (10) im ersten Kanal (3) mit
einem Teilstrom (10b) des ersten Fluids (10) aus dem zweiten
Kanal (4) zu einem einzigen, sich beim Austritt aus der Düse
nicht aufspaltenden, Hauptstrom (10c) vereinigt, höchstens
aber über eine Länge (5b), über die ein Drall des Hauptstro
mes (10c) noch erhalten bleibt, insbesondere über eine Länge
(5b) von dem drei- bis vierfachen des größten Mündungsdurch
messers (5a).
5. Düse (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß der mit dem
zweiten Kanal (4) parallel geschaltete erste Kanal (3) an der
Mündung (5) einen Winkel (α) zwischen 5° und 90°, insbeson
dere zwischen 35° und 55°, mit dem zweiten Kanal (4) ein
schließt.
6. Düse (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß der erste Ka
nal (3) einen ungefähr kreisförmigen Querschnitt aufweist,
wobei der zweite Kanal (4) im wesentlichen tangential in den
ersten Kanal (3) mündet.
7. Düse (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß ein dritter
Kanal (4') in den ersten Kanal (3) an einer Zusatzmündung
(5') mündet, wobei die Zusatzmündung (5') bezüglich der Mit
tellinie (3a) des ersten Kanals (3) der Mündung (5) gegen
überliegt.
8. Düse (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß jeder Kanal
(3, 4, 4') als kreissymmetrische Bohrung ausgeführt ist.
9. Düse (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß der Düsenkör
per (2) eine Außenfläche aufweist, die zumindest teilweise
als ein Gewinde (7) ausgebildet ist.
10. Verwendung einer Düse (1) nach einem der vorhergehenden
Ansprüche zur Eindüsung von Brennstoff (10) in Verbrennungs
luft (11) in einem Brenner, insbesondere in einem Vormisch
brenner einer Gasturbine.
11. Verfahren zur Eindüsung eines ersten Fluids (10) in ein
zweites Fluid (11),
dadurch gekennzeichnet, daß das erste
Fluid (10) in einem ersten Teilstrom (10a) entlang einer er
sten Mittellinie (3a) und in einem zweiten Teilstrom (10b)
entlang einer zweiten Mittellinie (4a) geführt wird, wobei
der zweite Teilstrom (10b) mit dem ersten Teilstrom (10a) so
vereinigt wird, daß dem ersten Teilstrom (10a) durch die Ver
einigung ein Drall aufgeprägt wird.
12. Verfahren nach Anspruch 11,
dadurch gekennzeichnet, daß der zweite
Teilstrom (10b) und der erste Teilstrom (10a) unter einem
Winkel (α) zwischen 5° und 90°, insbesondere zwischen 35° und
55°, zusammengeführt werden.
13. Verfahren nach Anspruch 11 oder 12,
dadurch gekennzeichnet, daß das erste
Fluid (10) Brennstoff (10) und das zweite Fluid (11) Verbren
nungsluft (11) ist, wobei der Brennstoff (10) in einer Düse
(1) eines Brenners, insbesondere eines Vormischbrenners einer
Gasturbine, geführt und in die Verbrennungsluft (11) einge
düst wird.
Priority Applications (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19713377A DE19713377A1 (de) | 1997-04-01 | 1997-04-01 | Düse, Verwendung einer Düse und Verfahren zur Eindüsung eines ersten Fluids in ein zweites Fluid |
PCT/DE1998/000778 WO1998043743A2 (de) | 1997-04-01 | 1998-03-16 | Düse, verwendung einer düse und verfahren zur eindüsung eines ersten fluids in ein zweites fluid |
DE59806190T DE59806190D1 (de) | 1997-04-01 | 1998-03-16 | Düse, verwendung einer düse und verfahren zur eindüsung eines ersten fluids in ein zweites fluid |
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JP54105598A JP2001521438A (ja) | 1997-04-01 | 1998-03-16 | ノズルとその適用および第1の流体を第2の流体へ注入するための方法 |
Applications Claiming Priority (1)
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