DE2231345A1 - Vorrichtung zum erzeugen von heissgasen - Google Patents

Description

PATENTANWALT An w. Akte: Dipl.-lng. Wolfgang K. Rauh

1-383 51 AACHEN

Krefelder Straße 35 · Telefon 30452

PATENTANMELDUNG

Anmelder: ρ_3ο Interpalet GmbH

Zug/Schweiz
Priorität:

Bezeichnung: Vorrichtung zum Erzeugen uon Heissgasen

Die Erfindung betrifft eins Vorrichtung zum Erzeugen von Heissgasen, 'bestehend aus einem Führungsrohr, einem in diesem zentrisch angeordneten, mit einer Brenngaszuleitung verbunden Brenner, dem eine Zündeinrichtung zugeordnet ist und einem hinter dem Brenner angeordneten Axialgebläse, ujobei die Austrittsöffnung des Axialgebläses unmittelbar und ohne Zwischenschaltung eines Umlenkorqans zentrisch fluchtend an das Führungsrohr angeschlossen ist und stellt eine weitere Ausgestaltung des Gegenstandes des Patents..... ₀ (Patentanmeldung P 21 55 Ü55.D-16) dar.

Gegenstand des Hauptpatents ist ein Heissgaserzeuger, der sich im ujesentlichen dadurch auszeichnet, dass ein Axialgebläse vorgesehen ist, dessen rotierende Hohlzylinderströmung allseits ungehindert um einen zentral angeordneten, kreisförmigen Brenner hintueg geht, ujobei der Brennstoff radial aus demBrenner in die Luftströmung eingeführt wird und innerhalb eines engen Zonenbereiches in kürzester Zeit verbrennt.

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Ls hat sich gezeigt, dass die hohlzylindrische ixialstrümung ziuei ausgeprägte zylindrische Grenzschichten ausbildet, näniiich eine innere Gr .nzsc;hicht innerhalb u/elchör sich eine Rück= oder Sogsfcröinung bildet und eine äussere Grenzschicht» diu je nach der Austrifctsguscruuindigkeit bzufo Austrittsenergie des aus der Brennerdüse austretenden Brennstoffs mehr oder weniger meit von der wandung des Führungsrohrs entfernt v/erläuft.

Um zu vermeiden, dass durch die auftretenden Sogströmung haisses Gas in die üiickluncj dos Axialgebläse gelangt und dieses nachteilig baeinfiu£st₉ ist gemäss der Erfindung vorgesehen, dass vor der austrittsseitigen fJaba des Axialqebläsas mit Abstand oino asntrische Kreisscheibe angeordnet ist, deren Durchmosser et ate- gleich demjenigen dec Nabe, nämlich etuia 2/3 das Durchlassθγβ des Führungsrohres beträgt«

Durch diese Kreisscheibs iuird die Dröllströiriung der vom Axialgebläse gelieferten Luft nicht behinderte Sie strömt vielmehr ungehindert in Kichturg zur Auslassöffnung des Führungs·= rohres.

Vorteilhaft ist der tirenner auf einer weiteren zentralen Platte

befestigt« die rait Abstand vor der. Kraisscheibe angeordnet ist und gegenüber diesar einen etwas geringeren Durchmesser aufweist.

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Cs hat sich gezeigt» dase durch dan Einbau dieser Platte die ürallströmung der Luft ebenfalls nicht hindert oder umlenktj der Regelbereich der Vorrichtung insbesondere bei vermindern ter Gasleistung stark vergrössert werden konnte. Durch den gegenüber dem Führungsrofrr v/erminderten Strömungsquerschnitt ergibt sich eine hohe Strömungsgeschwindigkeit, die einerseits am mundstück der Vorrichtung eine Nachsaugströmung erzeugt und andererseits beim Auftreffen auf eine zu schrumpfende Kunststoffolie einen erhöhten Wärmeübergang durch Turbulenz gewährleistet.

An Hand der Zeichnung 1st die Erfindung nachstehend näher erläutertj und zwar zeigen:

Fig. 1 einen schematischen Längsschnitt durch ein Führungs·=

rohr der erfinduncsgemässen Vorrichtung und Fig. 2 eine Ansicht in dichtung II in Fig· 1.

Fig. 1 zeigt schematised einen Teil eines Führungsrohres 2, einer Haissgaserzauguru.svorrichtung, ώie sie vornehmlich zum bchrumpfen wan Falienvsrpackungsn verwandet wird· Das Führunc,s< rohr 2 ist van einem im Durchmesser grösseren, nicht dargastellten Gehäuse umgeben.

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An rückwärtigen Ende des Fünrungsrohrus 2 ist ein Axial* gebläse 6 angeordnet, das ala Ausltiufdrraotpr ausgebildet ist· Die Hchee des Gebläses 6 ist mittels einer Mutter 23 an einem fest mit dem Führungsrohr 2 verbundenen Steg 24 befestigt. Der Nabendurchmesser d des Gebläses 6 betragt etwa 2/3 des Durchmessers des Führungsrolle« 2*

Vor dem auslasseitigen Ende des Uxlaigebläses 6 befindet sich ein brenner 3 mit einer Branngasleitung S sowie einer Zündeinrichtung 4·

Oer Brenner 3, der eine Vielzahl radialer Auatrittsdüsen 12 besitzt,ist an einem Halter 25 befestigt, der sich axial im Führungsrohr 2 erstreckt und auf einem Steg 26 aitzt, durch den die Brenngaszuleitung S geführt ist· Am rückwärtigen Ende des Halters 25 ist mit geringem Abstand vor der austrittsseitirjen Nabe das Axialgebläses 6 eine zentrische Kreisscheibe ^; 27 befestigt, deren Durchmesser gleich dem Nabendurchmesser ist, so dass die Umfangslinie der Kreisscheibe 27 die Innere Grenzschicht 28 der geförderten Luftströmung 29 berührt, aber nicht behindert·

Diν vom Axialgebläse 6 gelieferte Luftjsfcröm* als hohlzylindrische Hotationsströmung durch das Führungsrohr 2 allseits an der Kreisscheibe 27 vorbei. Eine vor der Kreisscheibe 27 d.h. in

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Bereich des Halters auftretende zentrische Sogströmung wird in die Luftströmung zurückgeleitet und kommt somit nicht in den Bereich der Motoriuicklung des Mxialgeblases 6· Zugleich wird auch ein an der Grunzschicht 28 nach innen abgelenkter StröRiungsteil 3U mit kalter Luft in den tiereich des Axial« gebläses 6 geleitst und wirkt dort als Kühlung.

Unmittelbar hinter dem brenner 3, d.h. stromaufwärts, von diesem,ist am Halter 25 eins ebenfalls zentrische Platte 31 befestigt, deren Durchmesser kleiner ist als derjenige der Kreisscheibe 27, aber deren Umfang ebenfalls bis an die Grenzschicht 28 heranreicht, deren Innendurchmesser an dieser Stelle etwas geringer ist«

Diese Platte 31, die zugluich als Konsole für die ZUndein» richtung 4, bestehend aus einem Isolationshalter 13 aus Keramik und einer Zündelektrode 14, dient» bewirkt im Brannerbereich eine scharfe Strömungsgrenzschicht·

Die vom Axialgebläse gelieferte Luftströmung dreht sich um ihre Längsachse und bildet einen Hohlzylinder, dessen innere Begrenzung die Grenzschicht 28 und dessen äussere Begrenzung die Innsnuiandung des Führungsrohres 2 sind.

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In diesem hohlen Strömungszylinder wird das Brenngas radial aus dem brenner 3 eingesprühte Je nach der kinetischen Energie der branngasströmung (Strömungsquerschnitt * P(Gasdruck, Düsenquerschnitt) bildet sich nach erfolgter ZUndung ein aus einer Flamme und heissen Uerbrennungsgasen bestehende Haiasgashohlzylinder 21» dessen innere Grenzschicht wiederum den Linien 28 entspricht und dessen äussere Grenzschicht mit 32 bezeichnet ist· Die Temperatur innerhalb der Grenzschichten 28 und 32 beträgt ca. 9OU⁰C, Zwischen der Grenzschicht 32 und der wandung des Führungsrohres 2 befindet sich ein weiterer Strömungshohlzylinder 22 aus Luft. Dieser hat e^ne so starke Isolieruiirkung, dass das Führungsrohr 2 nahezu kalt bleibt und ettua eine Temperatur von 3ü° + Kaumtemperatur besitzt. Die Stärke dieses Hohlzylinders beträgt beispielsweise etwa 5 mm·

üiürds man im Uuerschnitt 33-33 ein weitmaschiges Sieb oder dgl· einbauen, so würde die rotierende Zylinderströmung gestört und das Führungsrohr auf etwa 500 C erhitzt werden·

uiie Fig. 2 zeigt, ergibt sich infolge der Drallenergie der vom Axialgebläse 6 gelieferten Luftströmung ein etwa spiraligtis oder sonnenradähnlichea Flammenbild 34 vor den radialen Schaufeln' 35 des Gebläses 6. Diu Zeichnung zeigt deutlich den

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isolierenden Luftzylinder 22 sowie dan brenmjasfreien Raum innerhalb der Grenzschicht 28. Dia Flammehzone reicht axial nur wenige Zentimeter weit« ao data keine Flammen aus dam Führungirohr austreten.

Es hat eich gezeigt» dass durch den Einbau dar Platte 31 dar Ragalbereich der Heisagaserzeugungsvorrichtung stark vergrueaert «erden konnte, insbesondere bei verminderter Gaeleietung*

Durch den gegenüber dem Führungsrohr 2 verminderten Strömungsquerschnitt an dieaar Stella ergibt eich eine hohe Strömungsgeschwindigkeit, die einerseits am mundstück det Worrtch· tung eine Nachsaugströmung erzeugt und andererseits beim Auftreffen auf eine zu achrumpfende Kunststoffolie einen ent· eprechend erhöhten Wärmeübergang durch Turbulenz gewährleitet« Durch die Nachsaugbtrömung 36 erfolgt eine zusätzliche Kühlung des Rundstückes am Querschnitt 33*33.

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Claims (2)

1. PATENTANSPRÜCHE

   ölvorrichtung zum Erzeugen won Heissgasen, bestehend aus einem Führungsrohr, einem in diesem zentrisch angeordneten, mit einer Brenngaszuleitung verbundenen Brenner, dem eine Zündeinrichtung zugeordnet ist und einem hinter dem Brenner angeordneten Axialgebläse, wobei die Austrittsöffnung des Axialgebläses unmittelbar und ohne Zvuischenschaltung eines Umlenkorgans zentrisch fluchtend an das Führungsrohr ange« schlossen ist, gernäss Patent..... (Patentanmeldung P 21 055.0-i6}f dadurch gekennzeichnet, dass vor der austrittsseitigen Nabe des Axialgebläses (6) mit Abstand eine zentrische Kreisscheibe (27) angeordnet ist, deren Durchmesser etiua gleich demjenigen der Nabe, nämlich etuua 2/3 des Durchmessers des Führungsrohres (2) beträgt,
2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn·· zeichn et, dass der Brenner (3) auf einer weiteren zentralen Platte (31) befestigt ist, die mit Abstand vor der Kreisscheibe (27) angeordnet ist und gegenüber dieser einenetmas geringeren Durchmesser aufweist.

   Für Fa. Anyerpalet GmbH

   Dipl.-Irtg. UlolfgäJig K. Rauh PATENTA Nl U)ALT

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