DE2239507B2

DE2239507B2 - Gasbrenner

Info

Publication number: DE2239507B2
Application number: DE19722239507
Authority: DE
Inventors: Rustam Berovitsch Goldberg Ilja Morduchovitsch Mingarejev Fedor Mingahmovitsch Taschkent Achmedov (Sowjetunion)
Original assignee: Sredneasiazkij nautschno-issledo vatelskij Institut prirodnogo gasa, SREDASNIIGAS, Taschkent (Sowjetunion)
Priority date: 1972-08-11
Filing date: 1972-08-11
Publication date: 1977-10-27
Also published as: DE2239507C3; DE2239507A1

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Gasbrenner für Kesselanlagen, Industrieöfen und Gasturbinen. Ausgegangen wird von einem Gasbrenner mit einem Gehäuse für die Luftzufuhr und einem zentral in diesem angeordneten Gaszuleitungsrohr, das Radialöffnungen für den Gasaustritt und an der stromab gelegenen Stirnseite eine Abschlußscheibe aufweist und mit einem Gassteuerschieber mit Radialöffnungen für den Gasaustritt versehen ist, die mit den Radialöffnungen des Gaszuleitungsrohrs in Übereinstimmung bringbar sind.

Ein solcher Gasbrenner ist aus dem UdSSR-Erfinderschein 2 05 199 bekannt. -.

Bei der bekannten Ausbildung haben die Radialöffnungen des Gaszuleitungsrohrs je nach ihrer Entfernung von der Abschlußscheibe verschiedene Durchmesser und der Gassteuerschieber weist in Umfangsrichtung verlaufende Schlitze auf, die jeweils nur eine Öffnungsreihe freigeben und die übrigen abdecken. Durch entsprechende Wahl der Stellung des Gassteuerschiebers kann die Mischung von Gas und Luft und die Charakteristik der Flamme beeinflußt werden, so daß für die jeweilige Art der Feuerungsanlage und des verwendeten Brenngases günstige Bedingungen eingestellt werden können.

Wenn das Gas nächst der Abschlußscheibe durch eine große Zahl radialer öffnungen mit kleinem Durchmesser austritt, so entsteht eine längliche leuchtende Flamme. Wenn dagegen das Gas stromauf aus einer kleinen Zahl radialer öffnungen mit größerem Durchmesser austritt, so entsteht eine kurze nichtleuchtende Flamme.

Nachteilig ist bei der bekannten Ausbildung, daß die Einstellung von Länge und Strahlungsintensität der Flamme nur in einem beschränkten Bereich möglich ist.

Die aus den Radialöffnungen des Gaszuleitungsrohrs austretenden Gasströme sind senkrecht zum im Gehäuse strömenden Luftstrom gerichtet. Durch das Zusammentreffen der beiden senkrecht zueinander gerichteten Ströme kommt es zu einer guten Vermischung, was die Entstehung von langen leuchtenden Klammen weitgehend ausschließt.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Schaffung eines Gasbrenners, mit dem eine Längen- und Strahlungsregelung der Flamme in weitem Bereich

möglich wird.

Ausgehend von der eingangs beschriebenen Ausbildung wird zur Lösung dieser Aufgabe erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß die Abschiußscheibe des Gaszuleitungsrohrs Axialöffnungen für den Gasaustriii hat und der Gassteuerschieber um seine Längsachse drehbar ausgeführt und mit Axialöffnungen versehen ist, die mit den Axialöffnungen der Abschlußscheibe zusammenfallen, wenn die Radialöffnungen des Gaszuleitungsrohrs durch den Gassteuerschieber abgedeckt sind.

Eine derartige Ausführung des Gasbrenners erlaubt eine Längen- und Strahlungsregelung der Flamme in einem weiten Bereich. In einer der Drehstellungen des Gassteuerschiebers stimmen die Radialöffnungen des Gassteuerschiebers mit den Radialöffnungen des Gaszuleilungsrohrs überein, während die Axialöffnungen der Abschlußscheibe des Gaszuleitungsrohrs durch den Gassteuerschieber abgedeckt sind. In dieser Stellung des Gassteuerschiebers ist der Gasstrom wie bei der bekannten Ausbildung senkrecht zum Luftstrom gerichtet.

Die senkrecht zueinander gerichteten Ströme von Gas und Luft bewirken eine gute Verwirbelung unter Bildung eines gut gemischten Gasluftgemischs. Die bei dessen Verbrennung entstehende Flamme ist von minimaler I .änge und Strahlung.

Durch Drehung des Gassteuerschiebers erreicht man die Übereinstimmung der Axialöffnungen des Gassteuerschiebers mit den Axialöffnungen des Gaszuleitungsrohrs, während die Radialöffnungen des Gaszuleitungsrohrs durch den Gassteuerschieber abgedeckt sind. In dieser Stellung des Gassteuerschiebers tritt der Gasstrom parallel zum Luftstrom aus. Es kommt nur zu einer wesentlich geringeren Vermischung des Gases mit dem Luftstrom. Die beim Verbrennen dieses Gasluftgemisches entstehende Flamme ist von maximaler Länge und Strahlung.

In der Zwischenstellung des Gaisteuerschiebers kann ein beliebiges Öffnungsverhältnis der radialen und axialen öffnungen der Abschlußscheibe und des Gaszuleitungsrohrs eingestellt werden, wodurch eine beliebige Umverteilung der aus den radialen und axialen öffnungen austretenden Gasmenge und damit eine stufenlose Einstellung von Flammenlänge und -strahlung in einem weiten Bereich möglich wird.

Der erfindungsgemäße Gasbrenner mit Längen- und Strahlungsregelung der Flamme gestattet die Einstellung optimaler Bedingungen der Gasverbrennung für jede Art von feuerungstechnischen Anlagen, z. B. für Kesselanlagen, Industrieöfen, Gasturbinen. Die Optimierung der Verbrennungsbedingungen erhöht den Wirkungsgrad der feuerungstechnischen Anlage aufgrund der vollständigeren Verbrennung und durch Verringerung der Abgasverluste.

Außerdem ermöglicht der vorgeschlagene Gasbrenner die zuverlässige Erreichung und Konstanthaltung der theoretisch errechneten Ausgangsparameter der feuerungstechnischen Anlage, z. B. in einer Kesselanlage die Temperatur der Dampfüberhitzung bei Änderung von deren Leistung in weitem Bereich.

Der Gasbrenner eignet sich auch zum Verbrennen von Gasen mit veränderlichem Heizwert, da er eine konstante Länge und Strahlung der Flamme bei veränderter Zusammensetzung des Gasgemisches ermöglicht.

Die Erfindung wird nachfolgend durch die Beschreibung eines Ausführungsbeispiels anhand der Zeichnungen weiter erläutert. Es zeigt

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Fig. 1 eine schematische Darstellung des Gasbrenners im Längsschnitt.

F i g. 2 den Längsschnitt des Gasaustrittsbereichs des Brenners bei Übereinstimmung der Radialöffnungen des Gassteuerschiebers mit den Radialöffnungen des Gaszuleitungsrohrs,

F i g. 3 den Schnitt nach Linie 1II-III von Fig. 2,

Fig.4 den Längsschnitt des Gasaustrittsbereichs bei Übereinstimmung der Axialöffnungen des Gasstcuerschiebers mit den Axialöffnungen der Abschlußscheibe des Gaszuleitungsrohrs,

F i g. 5 den Schnitt nach Linie V-V von F i g. 4.

Der Gasbrenner hat ein Gehäuse 1 zur Luftzufuhr. Im Gehäuse 1 ist e.n Gaszuleitungsrohr 2 mit Radialöffnungen 3 für den Gasaustritt befestigt. Das Gaszuleitungsrohr 2 ist auf der stromab gelegenen Stirnseite mit einer Abschlußscheibe 4 verschlossen.

Im Gaszuleitungsrohr 2 befindet sich ein um seine Längsachse drehbarer Gassteuerschieber 5 mit Radialöffnungen 6 und Axialöffnungen 7 für den Gasaustritt. Die Abschlußscheibe 4 hat Axialöffnungen 8 für den Gasaustritt (Fig. 4). Die Radialöffnungen 3 des Gaszuleitungsrohrs 2 fallen in der in Fig. 1, 2 und 3 gezeigten Drehstellung des Gassteuerschiebers 5 mit dessen Radialöffnungen 6 zusammen.

Auf dem Steuerschieber 5 ist ein Zahnsektor 9 befestigt, der mit einem auf der Welle 11 befestigten Zahnrad 10 kämmt.

Im Betrieb des Gasbrenners wird Luft durch das Gehäuse 1 zugeführt. Das Brenngas gelangt in das Gaszuleitungsrohr 2. Dreht man nun die Welle 11, so bewirkt das auf ihr sitzende Zahnrad 10, das mit dem Zahnsektor 9 im Eingriff steht, die Drehung des Gassteuerschiebers 5. Wenn die Radialöffnungen 6 des Gassteuerschiebers 5 mit den Radiaiöffnungen 3 des Gaszuleitungsrohrs 2 zusammenfallen und die Axialöffnungen 8 der Abschlußscheibe 4 des Gaszuleitungsrohrs 2 durch den Gassteuerschieber 5 überdeckt werden, strömt das Gas durch die Radialöffnungen 3 des Gaszuleilungsrohrs 2 und tritt aus ihm rechtwinklig zum Luftstrom heraus. Die senkrecht zueinander gerichteten Ströme von Luft und Gas bilden ein gutvermischtes Gasluftgemisch. Die beim Verbrennen dieses Gasluftgemisches entstehende Flamme weist eine minimale Länge und Strahlung auf.

Bei weiterem Drehen der Welle 11 bewirkt das Zahnrad 10, das mit dem Zahnsektor 9 im Eingriff steht, eine Drehung des Gassteuerschiebers 5 so, daß die Radialöffnungen 3 des Gaszuleitungsrohrs 2 durch den Gassteuerschieber 5 abgedeckt werden, während die Axialöffnungen 8 der Abschlußscheibe 4 des Gaszuleitungsrohrs 2 mit den Axialöffnungen 7 des Gassteuer-. Schiebers 5 übereinstimmen. Das Gas strömt durch die Axialöffnungen 8 der Abschlußscheibe 4 des Gaszuleitungsrohrs 2 und tritt aus ihm parallel zum Luftstrom heraus. Es bildet sich ein nun geringer vermischtes Gasluftgemisch. Die beim Verbrennen dieses Gasluflgemisches entstehende Flamme hat eine maximale Länge und Strahlung.

In den Zwischenstellungen des Gassteuerschiebers 5 kann ein beliebiges Öffnungsverhältnis der Radialöffnungen 3 des Gaszuleitungsrohrs 2 und der Axialöffnungen 8 der Abschlußscheibe 4 des Gaszuleitungsrohrs 2 eingestellt werden. Das ermöglicht eine entsprechende Umverteilung des austretenden Gases auf die beiden Ströme, wodurch eine stufenlose Einstellung der Länge und Strahlung der Flamme in weitem Bereich möglich ist.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentanspruch:

Gasbrenner mit einem Gehäuse für die Luftzufuhr und einem zentral in diesem angeordneten Gaszuleitungsrohr, das Radialöffnungen für den Gasaustritt und an der stromab gelegenen Stirnseite eine Abschlußscheibe aufweist und mit einem Gassteuerschieber mit Radialöffnungen für den Gasaustritt versehen ist, die mit den Radialöffnungen des Gaszuleitungsrohrs in Übereinstimmung bringbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Abschlußscheibe (4) des Gaszuleitungsrohrs (2) Axialöffnungen (8) für den Gasaustritt hat und der Gassteuerschieber (5) um seine Längsachse drehbar ausgeführt und mit Axialöffnungon (7) versehen ist, die mi! den Axialöffnungen (8) der Abschlußscheibe (4) zusammenfallen, wenn die Radialöffnungen (3) des GasFuleitungsrohrs (2) durch den Gassteuerschieber (5) abgedeckt sind.