DE2308470A1

DE2308470A1 - Flachflammenbrenner fuer schwere fluessige brennstoffe

Info

Publication number: DE2308470A1
Application number: DE19732308470
Authority: DE
Inventors: Jean-Marie Pariel; Robert Wang
Original assignee: Elf Union; Heurtey SA
Current assignee: Elf Union; Heurtey SA
Priority date: 1972-02-23
Filing date: 1973-02-21
Publication date: 1973-08-30
Also published as: GB1425367A; IT979339B; LU67030A1; DE2308470C3; DE2308470B2; FR2173410A5; JPS4894925A; JPS5517883B2; NL7302481A; NL150218B; ES411908A1; US3809525A; BE795438A

Description

Dipl.-lng. H. Sauerlonc · Drying. R. König · Dipl.-lng. K. Bengen Patentanwälte · 4ooo Düsseldorf so · Cecilienallee 7B · Telefon 43373a

20. Februar 1973 28 414 K

SOCIETE ANONYME HEURTEY, 30-32, rue Guersant, Paris (Seine). Frankreich

und
ELF UNION, 12, rue Jean Nicot, Paris (Seine). Frankreich

"Flachflammenbrenner für schwere flüssige Brennstoffe"

Die Erfindung betrifft einen Flachflammenbrenner für flüssige Brennstoffe, insbesondere schwere Brennstoffe,

In der Eisen- und Stahlindustrie, zum Beispiel beim Ofenglühen, wird oftmals ein Wärmeabstrahlungsgewölbe eingesetzt, das auf der Verwendung von Brennern beruht, in denen die Flamme sich durch einen Trichter in einer senkrecht zu seiner Achse liegenden Ebene derart ausbreitet, daß sie die Ofenwandung bestreicht. Somit wird die von der Flamme durch Konvektion auf die Ofenwandung übertragene Wärme anschliessend von dieser durch Abstrahlung wieder abgegeben und auf das in dem Ofen befindliche Glühgut übertragen.

Die herkömmlichen Brenner können nur mit Gas oder extraleichtem Heizöl betrieben werden; es bestehtdaher ein Bedarf an Brennern, die mit Heizöl und insbesondere mit Schwer-

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öl betrieben werden können.

Im allgemeinen erfordern für Schweröl geeignete Brenner mit einer flachen Flamme eine besondere geometrische Gestaltung der Zuführung des Brennstoffes und der Verbrennungsluft; diese soll zugleich das Vermischen des Brennstoffes und des Sauerstoffs und eine gewünschte geometrische Form der Flammen für weite Betriebsbereiche gewährleisten.

Bei Brennern für flüssige Brennstoffe sind die vorgenannten Anorderungen besonders hoch, da die Geometrie des Einspritzens des Brennstoffes in den Trichter des Brenners stets gewährleistet sein muß. Jede anhaltende Verschutzung (zum Beispiel durch Verkokung) des Brennerkopfes muß infolgedessen absolut ausgeschlossen sein, da sie zur Änderung des Einspritzwinkels des Brennstoffes in den Trichter führen und infolgedessen eine Änderung der Flammengeometrie bewirken könnte.

Ferner soll die Injektorstellung derart gewählt werden, daß völlige Sauberkeit des Brennertrichters während des Betriebes gewährleistet ist.

Erfindungsgemäß ist der Flachflammen-Brenner für schwere flüssige Brennstoffe, mit einem zylindrischen Körper, der ein in einen Injektor auslaufendes Rohr zum Zuführen des Brennstoffes und der Primärluft koaxial umgibt, sowie einen Trichter am Austritt des Injektors, wobei der Körper ferner in dem ringförmigen, von dem Körper und dem Rohr begrenzten Raum mit einer Zuführungsöffnung für die Sekundärluft versehen ist und weiter Mittel vorgesehen sind, um die Sekundärluft in Drehbe-

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wegung zu versetzen, bevor sie durch einen den Brennerkopf umgebenden Ringspalt freigegeben wird. Dabei weist der Injektor erfindungsgemäß eine Nadel auf, an der entlang der flüssige Brennstoff ausströmt und sich an seinem Ende in Tröpfchen auflöst, wobei die Nadel von einem Zerstäuber umgeben ist, der mit schraubenförmigen Zuführungskanälen für die Primärluft versehen ist, die die Tröpfchen zerstäubt, und das Luft-Brennstoff-Gemisch anschließend zu einer öffnung geführt wird, die in einer Scheibe, in Form einer konischen Düse, angebracht ist, die in einen abgerundeten Rand ausläuft, der den konischen Teil mit der Fläche verbindet, die in einer senkrecht zur Brennerachse stehenden Ebene liegt oder leicht in bezug auf diese Ebene geneigt ist.

Andere Merkmale und Vorteile der Erfindung werden nachstehend unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beispielshalber des näheren erläutert. In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 den Längsschnitt eines Flachflammen-Brenners und

Fig. 2 einen Längsschnitt des in den Brenner in Fig. 1 eingebauten Injektors.

Der Flachflammen-Brenner besteht aus einem Brennerkörper Im Innern dieses Körpers ist koaxial zu diesem ein Rohr 2 zur Brennstoffzuführung angeordnet. Das Rohr umfaßt eine Zuführung für Primärluft (in Fig. 1 nicht ersichtlich). Dieses Rohr läuft in einen Injektro 3 aus. Der Körper 1 ist mit einer Sekundärluftöffnung 4 mit einem Plattenventil 5 versehen, um die Sekundärluft in Drehbewegung zu versetzen. Die Sekun-

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därluft wird durch einen Ringspalt 6 freigegeben, der den Brennerkopf umgibt. Die Einheit Brennerkörper-Brennstoffrohr-Injektor-Sekundärluftverteiler ist an einem Rohrstutzen 7 befestigt, der diese Baueinheit verlängert and seinerseitsan dem Brennerblock 8 mit dem Trichter 9 Defestigt.

Auf das Ende des Brennstoffrohres 2 ist ein Brennerkopf-Körper 10 mit einer Kopfmutter 11 aufgeschraubt, in deren Stirnfläche eine Scheibe 12 aus einem feuerfesten Werkstoff (Stahl oder Keramik) mit mäßiger Wärmeleitfähigkeit eingelassen ist, um auf der Seite der Flamme eine hohe Temperatur zu erzielen. Das Brennstoffrohr umfaßt eine zentrale Leitung für den Brennstoff 13, die von einer Leitung 14 für die Primärluft umgeben ist. Eine von Flügeln 15 gehaltene Nadel 16 befindet sich am Ende der Leitung und koaxial zu dieser. Die die Nadel 16 umgebenden Wände der Leitung 13 bilden einen Zerstäuber, in den schraubenförmige Kanäle 17 gebohrt sind. Die Scheibe 12 weist in ihrem Zentrum eine konische Bohrung 18 auf, die in eine Abrundung ausläuft, die den konischen Teil mit der Stirnfläche der Scheibe verbindet. Diese Fläche ist in Fig. 2 als ebene und senkrecht zur Brennerachse liegende Fläche dargestellt; sie kann ebenfalls aus einem Kegel mit sehr großem Konkav- oder Konvexwinkel bestehen. Die Bohrung 18 kann sehr kurz sein und einfach aus einem profilierten Loch mit einer vorderen und einer hinteren Abrundung bestehen.

Die Arbeitsweise des beschriebenen Brenners ist folgende:

Der entlang der Nadel 16 ausströmende flüssige Brennstoff bildet am Ende derselben Tröpfchen; die von dem Primärluftstrahl in Drehrichtung um die Nadel zerstäubt und durch die schrau-

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benförmigen Kanäle 17 ausgestoßen werden. Das somit geschaffene Luft-Brennstoff-Gemisch wird anschließend zu der konischen Bohrung 18 geleitet, an deren Austritt es mit dem aus dem Spalt 6 austretenden Sekundärluftwirbelvermischt wird. Die Lage des Injektors in dem Trichter des Brenners ist derart, daß sich der äußere Mantel des zerstäubten Flüssigbrennstoffstrahles in der Nähe der Tangente zum trichterförmigen und abgerundeten Teil 9 des Tunnels befindet, wobei der Stahl einen öffnungswinkel von etwa 40° aufweist.

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Claims

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SOCIETE ANONYME HEURTEY, 30-32, rue Guersant, Paris (Seine), Frankreich

und
UNION, 12, rue Jean Nicot, Paris (Seine), Frankreich

Patentansprüche ;

\1.^lachflammen-Breimer für schwere flüssige Brennstoffe mit einem zylindrischen, ein in einen Injektor auslaufendes Rohr für Brennstoffe und Primärluft koaxial umgebenden Körper, einem Trichter auf der Austrittsseite des Injektors, wobei der Körper mit einer Öffnung für Sekundärluft in dem ringförmigen, vom Körper und dem Rohr begrenzten Raum versehen ist und die Sekundärluft vor ihrer Freigabe durch einen den Brennerkopf umgebenden Ringspalt in Drehbewegung zu versetzen, dadurch gekennzeichnet, daß der Injektor (3) eine Nadel (16) umfaßt, entlang der der flüssige Brennstoff ausströmt, um sich am Ende derselben in Tröpfchen umzuwandeln, und die Nadel (16) von einem Zerstäuber umgeben ist, der schraubenförmige Kanäle für die Primärluft aufweist, die die Tröpfchen zerstäubt, und das Luft-Brennstoff-Gemisch anschließend zu einer konischen Düse (18) in einer Scheibe (12) mit einer Abrundung geführt wird, die den konischen Teil der Scheibe (12) mit der Fläche verbindet.
2. Brenner nach Anspruch 1, dadurch gekenn-

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zeichnet, daß die in der, den Brennerkopf bildenden Scheibe (12) angebrachte Öffnung eine vordere und eine hintere Abrundung aufweist.
3. Brenner nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet , daß die Scheibe (12) a us einem feuerfesten Werkstoff mit geringer Wärmeleitfähigkeit besteht.
4. Brenner nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Injektor (3) in dem Trichter (9) des Brenners derart angeordnet ist, daß der äußere Mantel des zerstäubten FlüssigbrennstoffStrahles in der Nähe der Tangente zur divergierenden und abgerundeten Wand des Trichters liegt und der Stahl einen Öffnungswinkel von etwa 40° besitzt.
5. Brenner nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Injektorstirnfläche schräg in bezug auf die Injektorachse verläuft.

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