DE19832131C1 - Flammrohr für einen Brenner zur Verbrennung von flüssigem oder gasförmigem Brennstoff - Google Patents
Flammrohr für einen Brenner zur Verbrennung von flüssigem oder gasförmigem BrennstoffInfo
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- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23C—METHODS OR APPARATUS FOR COMBUSTION USING FLUID FUEL OR SOLID FUEL SUSPENDED IN A CARRIER GAS OR AIR
- F23C9/00—Combustion apparatus characterised by arrangements for returning combustion products or flue gases to the combustion chamber
- F23C9/006—Combustion apparatus characterised by arrangements for returning combustion products or flue gases to the combustion chamber the recirculation taking place in the combustion chamber
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- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23D—BURNERS
- F23D11/00—Burners using a direct spraying action of liquid droplets or vaporised liquid into the combustion space
- F23D11/36—Details, e.g. burner cooling means, noise reduction means
- F23D11/40—Mixing tubes or chambers; Burner heads
- F23D11/404—Flame tubes
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
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- F23C2202/00—Fluegas recirculation
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Abstract
Um für einen Brenner zur Verbrennung von flüssigem oder gasförmigem Brennstoff ein Flammrohr (1) bereitzustellen, das an einem stationären Stützrohr festlegbar ist, so daß ein zum Kesselraum hin offener Rezirkulationsquerschnitt für eine äußere Rezirkulation verbleibt, dessen wirksame Größe im Dauerbetrieb durch Verstellung des Flammrohrs (1) gegenüber dem Stützrohr in axialer Richtung einstellbar ist, wobei eine gute Funktionalität für die Einstellbarkeit des Rezirkulationsquerschnitts und eine hohe Beständigkeit gegen hohe Temperaturen gewährleistet sein soll, ist der Flammrohrmantel aus zwei unterschiedlichen, miteinander verbundenen Rohrhülsen (2, 3) aufgebaut, von denen diejenige Rohrhülse (2), die zur Festlegung am Stützrohr vorgesehen ist, aus Stahl und diejenige Rohrhülse (3), die im wesentlichen den Brennraum (4) des Brenners umgibt, aus Keramik gefertigt ist.
Description
Die Erfindung betrifft ein Flammrohr für einen Brenner zur Verbrennung von
flüssigem oder gasförmigem Brennstoff, das an einem stationären Stützrohr
festlegbar ist, derart, daß am rückwärtigen, dem Stützrohr benachbarten Bereich
des Flammrohrs ein zu einem Kesselraum hin offener Rezirkulationsquerschnitt
für eine äußere Rezirkulation gebildet ist, dessen wirksame Größe im
Dauerbetrieb durch Verstellung des Flammrohrs gegenüber dem Stützrohr in
axialer Richtung einstellbar ist.
Aus der DE 44 15 717 A1 ist ein derartiges Flammrohr für einen sogenannten
Blaubrenner bekannt.
Die Rezirkulation von Verbrennungsprodukten erhöht deren Verweilzeit im
Reaktionsbereich, wodurch der NOx-Anteil im Abgas abgesenkt werden kann.
Sofern die Temperatur der über den kesselraumseitig offenen
Rezirkulationsquerschnitt aus dem Kesselraum in den Reaktionsbereich des
Flammrohrs gelangenden Verbrennungsprodukte jedoch vergleichsweise niedrig
ist, kann sich dies negativ auf die Stabilität der Verbrennung auswirken. Die
Temperatur der aus dem Brennraum ansaugbaren Verbrennungsprodukte ist
doch sehr stark von der Kesselraumkonfiguration abhängig.
Deshalb ist bei dem bekannten Brenner eine Einstellung des bei Dauerbetrieb
wirksamen, zum Kesselraum hin offenen äußeren Rezirkulationsquerschnitts
vorgesehen, so daß für jeden beliebigen Kesselraum eine optimale
Rezirkulationsrate eingestellt werden kann. Dazu ist das vom Stützrohr
beabstandete Flammrohr mittels einer den Rezirkulationsquerschnitt
überbrückenden Halteeinrichtung, die einen durch eine Stift-Schlitz-Verbindung
gegebenen Stellbereich aufweist, am Stützrohr lösbar festlegbar. Durch Drehen
des Flammrohrs ist der Rezirkulationsquerschnitt veränderbar.
Die Halteeinrichtung kann derart gestaltet sein, daß das Stützrohr am vorderen,
eine Blendenanordnung umgebenden Ende ein mittels mehreren den
Rezirkulationsquerschnitt überbrückenden Haltelaschen befestigtes ringförmiges,
koaxial zum Stützrohr verlaufendes Halteelement aufweist, in dessen
Innenumfang das Flammrohr einsteckbar ist, wobei das Flammrohr mittels
mindestens einer Stift-Schlitz-Verbindung mit schräg zur Brennerachse
verlaufender Führungskante mit dem Halteelement verbindbar ist und durch
Verdrehen des Flammrohrs die Größe des Rezirkulationsspaltes variiert werden
kann.
Durch das einfache Einstecken des Flammrohrs in das Halteelement des
Stützrohres und die Anordnung der Stift-Schlitz-Verbindung, durch die die
Einstellung der lichten Weite des Rezirkulationsquerschnittes durch einfaches
Drehen des Flammrohrs möglich ist, ist eine besonders hohe
Bedienungsfreundlichkeit gegeben und die axiale Verstellung des Flammrohrs
gegenüber dem Stützrohr sehr zuverlässig und sehr genau durchführbar.
Für diese Verstellbarkeit des Rezirkulationsquerschnittes muß das Flammrohr aus
Stahl gefertigt sein, damit die Funktionalität des Einsteckens in das Stützrohr bzw.
in eine Halteeinrichtung des Stützrohrs und eine axiale Verstellung des
Flammrohrs gegenüber dem Stützrohr mittels einer Stift-Schlitz-Verbindung
gewährleistet ist. Andererseits wäre die Ausführung des Flammrohrs aus Keramik
wünschenswert, um die höhere Beständigkeit dieses Materials gegen die hohe
Temperaturbelastung zu nutzen. Für die voran beschriebene Stift-Schlitz-
Verbindung eignet sich dieses Material jedoch nicht.
Hiervon ausgehend ist es die Aufgabe der Erfindung, ein Flammrohr der eingangs
beschriebenen Art so zu verbessern, daß sowohl die Einstellbarkeit des
Rezirkulationsquerschnitts als auch die thermische Beständigkeit des Flammrohrs
gewährleistet ist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Flammrohrmantel
aus zwei unterschiedlichen, miteinander verbundenen Rohrhülsen aufgebaut ist,
von denen diejenige Rohrhülse, die zur Festlegung am Stützrohr vorgesehen ist,
aus Stahl und diejenige Rohrhülse, die im wesentlichen den Brennraum des
Brenners umgibt, aus Keramik gefertigt ist.
Aus der DE 42 15 763 C2 ist bereits ein Brenner mit einem Brennerkopf bekannt,
dessen stromab liegender Teil ein Auslaßgehäuse aus Stahl bildet, das zur
umgebenden atmosphärischen Luft offen ist und einen Hohlkörper zur inneren
Rezirkulation von Gasen aus einem nachgeordneten Flammrohr umschließt. Das
Flammrohr ist aus keramischem Material hergestellt. Eine äußere Rezirkulation
von Verbrennungsprodukten ist hier nicht angesprochen.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der übergeordneten Maßnahmen sind in den
Unteransprüchen angegeben.
In besonders vorteilhafter Weise beträgt die axiale Länge der Rohrhülse aus
Keramik etwa 3/4 bis 2/3 und die axiale Länge der Rohrhülse aus Stahl etwa 1/4
bis 1/3 der axialen Gesamtlänge des Flammrohrs. Mit dieser Bemaßung ist eine
optimale Beständigkeit und dennoch eine ausreichende Funktionalität für das
Flammrohr erreicht.
Nachstehend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung
näher erläutert. Hierbei zeigt die einzige Figur einen Längsschnitt durch ein
Flammrohr.
Der Flammrohrmantel des Flammrohrs 1 ist aus zwei unterschiedlichen,
miteinander verbundenen Rohrhülsen 2, 3 aufgebaut. Diejenige Rohrhülse 2, die
zur Festlegung am hier nicht gezeigten Stützrohr vorgesehen ist, ist aus Stahl
gefertigt, während diejenige Rohrhülse 3, die im wesentlichen den Brennraum 4
des Brenners umgibt, aus Keramik gefertigt ist.
Die Verbindung der beiden Rohrhülsen 2, 3 ist mittels eines in Strömungsrichtung
des Brennstoffstrahls am hinteren Ende der Rohrhülse 3 aus Keramik
vorgesehenen Ringflansches 5, der vom vorderen Ende der Rohrhülse 2 aus
Stahl mittels einer Bördelung 6 umgriffen ist, hergestellt.
Die Gesamtlänge L des Flammrohrs 1 beträgt 200 mm und die axiale Länge IStahl
der Rohrhülse 2 aus Stahl 60 mm, so daß die Rohrhülse 3 aus Keramik eine
Länge IKeramik von 140 mm aufweist.
Im Bereich des zum Stützrohr benachbarten Endes des Flammrohrs 1 sind
mehrere Stifte 10, vorzugsweise aus Stahl, am Außenumfang mit gleichen
Abständen zur Rohrkante 11 und ebenfalls in Umfangsrichtung gleichmäßig
beabstandet starr befestigt. Des weiteren ist mindestens eine Gewindebohrung 12
im Rohrmantel 2 aus Stahl ebenfalls im rückwärtigen Bereich vorgesehen.
In der Halteeinrichtung des Stützrohres (in der Figur nicht gezeigt) ist ein schräg
zur Brennerachse 13 verlaufendes Langloch vorgesehen, durch das eine
Verschraubung mit der Gewindebohrung 12 des eingesteckten Flammrohrs 1
herstellbar ist. Bei gelockerter Verschraubung ist so durch Drehen des
Flammrohrs 1 eine Verstellung in axialer Richtung und damit eine Änderung der
lichten Weite des äußeren Rezirkulationsquerschnittes möglich.
Die Stift-Schlitz-Verbindung ist in Form mehrerer Ausnehmungen (entprechend
der Anzahl der Stifte 10) am vorderen Ende des Stützrohrmantels mit jeweils einer
schräg zur Brennerachse verlaufenden Führungskante, an der der am
Außenumfang des Flammrohrs 1 starr fixierte Stift 10 entlang laufen kann,
hergestellt.
Claims (5)
1. Flammrohr für einen Brenner zur Verbrennung von flüssigem oder
gasförmigem Brennstoff,
das an einem stationären Stützrohr festlegbar ist,
derart, daß am rückwärtigen, dem Stützrohr benachbarten Bereich des
Flammrohrs ein zu einem Kesselraum hin offener Rezirkulationsquerschnitt
für eine äußere Rezirkulation gebildet ist,
dessen wirksame Größe im Dauerbetrieb durch Verstellung des Flammrohrs
gegenüber dem Stützrohr in axialer Richtung einstellbar ist,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Mantel des Flammrohrs (1) aus zwei unterschiedlichen, miteinander
verbundenen Rohrhülsen (2, 3) aufgebaut ist,
von denen diejenige Rohrhülse (2), die zur Festlegung am Stützrohr
vorgesehen ist, aus Stahl und diejenige Rohrhülse (3), die im wesentlichen
den Brennraum (4) des Brenners umgibt, aus Keramik gefertigt ist.
2. Flammrohr nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Verbindung der beiden Rohrhülsen (2, 3) mittels eines am hinteren
Ende der Rohrhülse (3) aus Keramik vorgesehenen Ringflansches (5), der
vom vorderen Ende der Rohrhülse (2) aus Stahl mittels einer Bördelung (6)
umgriffen ist, hergestellt ist.
3. Flammrohr nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß die axiale Länge (IKeramik) der Rohrhülse (3) aus Keramik etwa 3/4 bis 2/3
und die axiale Länge (IStahl) der Rohrhülse (2) aus Stahl etwa 1/4 bis 1/3 der
axialen Gesamtlänge (L) des Flammrohrs (1) beträgt.
4. Flammrohr nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß zur verstellbaren Festlegung des Flammrohrs (1) am Stützrohr
mindestens eine Stift-Schlitz-Verbindung vorgesehen ist,
derart, daß der jeweilige Stift (10) am Außenumfang der Rohrhülse (2) aus
Stahl starr fixiert ist,
und diese Rohrhülse (2) zumindest teilweise in einen Endbereich des
Stützrohrmantels steckbar ist,
so daß der Stift (10) mit einer Führungskante eines Schlitzes im
Stützrohrmantel zusammenwirken kann.
5. Flammrohr nach Anspruch 1,
gekennzeichnet durch die Verwendung für einen Brenner zur
nahstöchiometrischen Verbrennung eines flüssigen oder gasförmigen
Brennstoffes, der einen im Stützrohr aufgenommenen Düsenstock, eine eine
Vorkammer im Stützrohr und einen Brennraum (4) im Flammrohr (1)
voneinander trennende Blende mit einem Durchlaß für einen Brennstoffstrahl
und Verbrennungsluft, die mittels eines Halters zur Zentrierung des
Düsenstocks mit diesem verbunden ist, und ein sich innerhalb der
Brennkammer der Blende anschließendes Mischrohr, das eine innere
Rezirkulation zuläßt, umfaßt.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE1998132131 DE19832131C1 (de) | 1998-07-17 | 1998-07-17 | Flammrohr für einen Brenner zur Verbrennung von flüssigem oder gasförmigem Brennstoff |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE1998132131 DE19832131C1 (de) | 1998-07-17 | 1998-07-17 | Flammrohr für einen Brenner zur Verbrennung von flüssigem oder gasförmigem Brennstoff |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE19832131C1 true DE19832131C1 (de) | 1999-12-16 |
Family
ID=7874372
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE1998132131 Expired - Lifetime DE19832131C1 (de) | 1998-07-17 | 1998-07-17 | Flammrohr für einen Brenner zur Verbrennung von flüssigem oder gasförmigem Brennstoff |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE19832131C1 (de) |
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DE102007025761A1 (de) | 2007-05-24 | 2008-11-27 | Kroll Gmbh | Flammrohr |
DE102011107448A1 (de) | 2011-07-08 | 2013-01-10 | Fachhochschule Kiel | Dicke keramische Beschichtung |
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1998
- 1998-07-17 DE DE1998132131 patent/DE19832131C1/de not_active Expired - Lifetime
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