DE2209034A1

DE2209034A1 - Verfahren und brenner zur verstaerkung der verbrennungsvorgaenge

Info

Publication number: DE2209034A1
Application number: DE19722209034
Authority: DE
Inventors: Gheorghe Balla; Vasile Costan; Antonie Covaleanu; Virginia Teodora Di Iscrulescu; Mihai Jozsef; Stefan Dipl Ing Kovacs; Iacob Dipl Ing Lazar; Vasile Kun Makri; Bazil Dipl Ing Popa; Adolf Sover
Original assignee: INSTITUTUL POLITEHNIC
Current assignee: INSTITUTUL POLITEHNIC
Priority date: 1972-02-25
Filing date: 1972-02-25
Publication date: 1973-09-06

Description

Verfahren und Brenner zur Verstärkung der Verbrennungsvorgänge Die vorliegendeErfindung bezieht sich auf ein Verfahren und einen trenner zur Verstärkung der Verbrennungsvorgänge, die zur Erzielung einer vollständigen Verbrennung der Brennstoffe angewendet werden können, wobei der Lüftüberschuß relativ klein, paraktisch gleich null ist.
Bekannt sind die Verstärkungsverfahren der Verbrennungsvorgänge vor Brennstoffen mit Hilfe eine Ultraschallschwingungfeldes von bestimmter Frequenz Verfahren, die aber den Nachteil eines relativ großen Energieverbrauches aufweisen.
Weiterhin bekannt sind Brenner zur Durchführung der obengenannten Verfahren, die eine Ringsirene aln Ultraschallquelle verwenden, die allerdings. den Nachteil aufweisen, daß sie nicht mit relativ kleiner Brennstoffmenge funktionieren können.
Das Verstärkungsverfahren der Verbrennungsvorgänge gemäß der vorliegenden Erfindung beseitigt die phengenannten Nachteile dadurch, daß zum Zwecke der Erzielung einer vollständigen Verbrennung der Brennstoffe als auch des geringwerigen Kohlstaubes bei minimalen Luftüberschuß ein Ultraschallfeld verwendet wird, dessen anfängliche Intensität im Bereich der Flamme verstärkt wird, sei es durch entsprechende Konzentratoren, seies it Hilfe der Resonanzerscheinung oder durch sekundäre als Folge des turbulenten Brennstoffgemischflusses auftretende Schwingungen, wobei die sekunden Schwingungen dieselbe Grundfrequenz, wie die Schwingungen des anfänglichen Ultraschallfeldes haben und mit diesen in Phase liegen.
In einem Anwendungsbeispiel hat der Brennerkonf einen kegelstumpfförmigen Hohlraum, in dem ein kegelförmiges Stück axial montiert ist, das längs der Flamme die von einem Generator erzeugten Ultraschallschwingungen konzentriertr In einem weiteren Anwendungsbeispiel hat der erfindungsgemäße Brennerkopf einen so nrofilierten Hohltraum, daß dieser einen Resonator bildet, dessen Eigenfrequenz der des ersten Ultraschallgenerators gleich ist.
In einem dritten Anwendungsbeispiel ist im Inneren des profilierten Brennerkopfes mit Resonatorrolle eine lavaldise montiert, die so bemessen ist, daß sie zusätzlichemit den vom ersten Ultraschallgenerator erzeugten Schwin übereinstimmende Stoßwellen erzeugt.
In einem letzten Anwendungsbeisoiel ist der Brennerkopf so profiliert, daS sich in seinen Inneren ein Resonanzraum bildet, dessen Grundfrequenz gleich der anfangs von Generator erzeugten Ultraschallschwingungsfrequenz ist und ein Resonanzzylinder, dessen Länge gleich einer ganzen Zahl von Viertelwellenlangen der Anfangsultraschallschwingung in den betreffenden Verbrennungsgasen ist.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand einiger Zeichnungen, die folgendes darstellen, nocb naher erläutert: Abb. 1 zeigt einen axialen Längsschnitt durch einen Brenner nach der ersten Bauvariante, Abb. 2 zeigt einen axialen Längsschnitt durch einen Brenner nach der zweiten Bauvariante, Abb. 3 zeigt einen axialen Längsschnitt durch einen Brenner nach einer dritten Bauweise, Abb. 4 zeigt einen axialen Längsschnitt durch einen Brenner nach einer vierten Bauvariante.
Das erfindungsgemäße Verstärkungsverfahren der Verbrennungsvorgänge besteht in der Verwendung eine Ultraschallfeldes, desser anfängliche Intensität im Bereiche der Flamme verstärkt wird, sei es mit Hilfe der Resonanzerscheinung oder eine Folge des turbulenten Brennstoffgemischflusses, wobei die sekundären Schwingungen dieselbe Grundfrequenz wie die Schwingungen des anfänglichen Ultraschallfeldes haben und mit dieser in Phase liegen.
Nach dem ersten Anwendungsbeispiel ist der zur Durch#hrung des erwähnten Verfahrens verwendete Brenner mit einem Ultrascha#generator 1, z. B. vo.
Hartmann-Typ, versehen, der bei der Brennerbas steht. Die Brennstoffversorgune erfolgt durch freien Fall durch eine leitung 2 und die Konzentration der Ultraschallschwin gen wird durch ein kegelförmiges Stück 3, das in eine kegelstumpfförmigen Hohlraum des Keramikbrennerkopfes axial montiert ist, erreicht.
Der Brenner nach dem zweiten Anwendungsbeispiel ist dem obigen ähnlich und hat einen Kopf 5, der mit einem profilierten Hohlraum b versehen ist, der einen Resonator bildet, dessen Eigenfrequenz gleich der des Ultraschallgenerators 1 ist.
Im dritten Anwendungsbeispiel hat der verwendete Brenner einen profilierten Kopf 6 mit Resonatorrolle, in dessen Innerem eine Lavaldüse 7 montiert ist, die so bemessen ist, daß sie zusätzlihe, mit den vom Ultraschallgenerator erh l zeugten Schwingungen ibereinstimmende Stof?wellen erzeugt.
Im letzten Anwendungsbeispiel ist der Brennerkopf 8 so profiliert, daß er in seinem Inneren eine Resonanzkainnier c bildet, deren Grundfrequenz gleich der anfangs vom Generator 1 erzeugten Ultraschallschwingungsfrequenz ist und ein Resonanzzylinder d, dessen Länge gleich einer ganzen Zahl von Viertelwellenlängen der anfänglichen Ultraschallschwingung in den betreffenden Verbrennungsgasen ist.
Der erfindungsgemäße Brenner weist folgende Vorteile auf: - er besitzt eine einfache un<i robuste Konstruktion; - es wird eine vollständige Verbrennung, sowohl der flüssigen und gasförmigen Brennstoffe als auch des geringwertigen Kohlenstaubes bei minimalem Luftüberschuß erzielt; - der Energieverbrauch ist gering.

Claims

Patentansprüche

1. Verstärkungsverfahren der Verbrennungsvorgänge, dadurch gekennzeichnet, daß zum Zwecke der Erzielung einer vollständigen Verbrennung sowohl der flüssigen und gasförmigen Brennstoffe als auch des geringnrtigen Kohlen.

staubes bei minimalem Luftüberschuß ein Ultraschallfeld Verwendung findet, dessen anfängliche Intensität im Bereiche der Flamme verstärkt wird, sei mit Hilfe von entsprechenden Konzentratoren, sei es mit Hilfe der duroh sekundäre Schwingungen entstehenden Resonanzerscheinung, oder als Folge des turbulenten Brennstoffgemischflusse#, wobei die sekundären Schwingungen dieselbe Grund frequenz wie die Schwingungen des anfänglichen Ultra#schallfeldes haben und mit diesen in Phase liegen.

2. Brenner zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Brennerkopf (4) einen kegelstumpfförmigen Hohlraum (a) aufweist, in dessen Innerem ein kegelfirmiges Stück (3) axial montiert ist, du längs der Flamme die von einem Generator (1) erzeugten tritraschalischwingungen konzentriert.

3. Brenner zur Durchfahrung des Verfahrens gemaR Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daR der Brennerkonf (5) einen so profilierten Hohlraum besitzt, daß er einen Resonator bildet, dessen Eigenfrequenz mit der des ersten Ultrasohallgenerators (1) identisch ist, F.

Brenner zur Iurcht hrung des Verfahrens gemäß Ansprüch 1, dadurch gekennzeichnet, daQ im Inneren des profilierten Brennerkopfes (6) mit Resonatorrolle eine Lavaldüse (7) montiert ist, die so bemessen ist, daß sie zusätzliche, mit den von ersten Ultraschallgenerator (1) erzeugten Schwingungen übere stimmendeStoßwellen erzeugt.

5. Brenner zur Durchführung des Verfahrens gemaß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Brennerkopf (8) so profiliert ist, daß sich in seinem Inneren eine Resonanzkammer (c) bindet, deren Grundfrequenz gleich der anfangs vom Generator (1) erzeugten Ultraschallschwingungsfrequenz ist und ein Resonanzzylinder (f), dessen länge gleich einer ganzen Zahl von Viertelwellenlängen der anfänglichen Ultraschallschwingung in den betreffenden Verbrennungsgasen ist.

L e e r s e i t e