DE2362830A1 - BURNERS FOR BURNING VARIOUS LIQUID AND GASEOUS COMBUSTIBLE MATERIALS AND FUELS - Google Patents
BURNERS FOR BURNING VARIOUS LIQUID AND GASEOUS COMBUSTIBLE MATERIALS AND FUELSInfo
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Description
ffHelfi AG 219/23ffHelfi AG 219/23
Brenner zum Verbrennen von verschiedenen flüssigen und gasförmigen brennbaren Stoffen und BrennstoffenBurners for burning various liquid and gaseous combustible substances and fuels
. Die Erfindung betrifft einen Brenner, mittels welchem verschiedene flüssige und gasförmige brennbare Stoffe und Brennstoffe gleichzeitig verbrannt werden können, d.h. einen Brenner, der gleichzeitig mit gasförmigen und flüssigen brennbaren Stoffen und mit Flüssigkeiten oder Gasen, welche einzu-. äschernde Stoffe aufweisen, arbeiten kann.. The invention relates to a burner by means of which various liquid and gaseous combustible substances and fuels can be burned at the same time, i.e. a burner that works simultaneously with gaseous and liquid combustible Substances and with liquids or gases, which to-. have ashing substances, can work.
Bekannte Brenner sind zum Verbrennen von Brennstoff oder zum Einäschern eines einzigen Stoffes oder eines Gemisches von Stoffen ausgebildet, wobei der Brennkammer ein zerstäubtes Gemisch aus Brennstoff, einzuäscherndem Stoff und Verbrennungsluft zugeführt wird.Known burners are for burning fuel or for cremating a single substance or one Mixture of substances formed, the combustion chamber being an atomized mixture of fuel, substance and to be incinerated Combustion air is supplied.
Der erfindungsgemässe Brenner ist gekennzeichnet durch eine erste rohrförmige aussere Hülle und eine Mehrzahl konzentrisch zueinander angeordneten rohrförmigen inneren Hüllen, welche eine Anzahl kreisringförmige Kammern bildens die in eine Mischkammer münden, welche am vordern Ende der ersten Hülle ausgebildet ist, wobei jede der Kammern mit einer Quelle Verbrennungsluft oder Brennstoff verbunden ist, wobei der Brenner des weitern Mittel zum steuerbaren Zuführen von VerbrennungsluftThe inventive burner is characterized by a first tubular outer shell and a plurality concentrically arranged tubular inner casings which form a plurality of annular chambers s which open into a mixing chamber, which is formed at the anterior end of the first sleeve, each of said chambers having a Source of combustion air or fuel is connected, wherein the burner further means for controllable supply of combustion air
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29.11.73 ; ; ■"-·11/29/73 ; ; ■ "- ·
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oder Brennstoff in diese Kammern aufweist.or has fuel in these chambers.
Mit dem_Brenner kann ein Gemisch aus Brennstoff und verschieden brennbaren Stoffen oder einzuäschernden Stoffen einer Brennkammer zugeführt werden.With the burner, a mixture of fuel and various combustible materials or materials to be incinerated are fed to a combustion chamber.
Weiter können mit dem Brenner brennbare StoffeThe burner can also be used to burn flammable substances
dem mittleren Bereich oder den Randbereichen der Flamme zugeführt werden.fed to the central area or the edge areas of the flame will.
Gemäss einem vorgezogenen Ausführungsbeispiel der Erfindung ragt die aussere Hülle in eine Brennkammer hinein, wobei ein kreisförmiger Bereich, bzw. eine kreisringförmige Kammer zwischen dem in die Brennkammer hineinragenden Teil der äusseren Hülle, und. den End- und Seitenwänden der Brennkammer gebildet ist. .According to a preferred embodiment of the invention, the outer shell protrudes into a combustion chamber, wherein a circular area, or an annular chamber between the protruding into the combustion chamber part of the outer shell, and. the end and side walls of the combustion chamber is formed. .
Der Brenner zum Verbrennen verschiedener flüssiger und gasförmiger brennbarer Stoffe oder Brennstoffe kann eine Mehrzahl länglich ausgebildete, rohrförmige, konzentrisch zueinander angeordnete Hüllen aufweisen, wobei eine Mehrzahl ringförmiger Kammern gebildet ist, deren hintere Enden abgeschlossen sind und deren vordere Enden in eine gemeinsame Misch- oder Brennkammer münden. Der Brenner kann des weitern für jede der Kammern Brennstoffkanäle oder Zufuhrkanäle für die Verbrennungsluft aufweisen sowie Einrichtungen, mittels welchen das Beschicken der Kammern mittels Verbrennungsluft oder Brennstoff steuerbar ist.The burner for burning various liquid and gaseous combustibles or fuels may be a The plurality of elongated, tubular, concentric to one another have arranged shells, wherein a plurality of annular chambers is formed, the rear ends of which are closed and the front ends of which open into a common mixing or combustion chamber. The burner can also be used for each of the Chambers fuel channels or supply channels for the combustion air have as well as devices by means of which the charging of the chambers by means of combustion air or fuel can be controlled is.
Der Brenner kann eine zentrale Düse zum Einstossen flüssigen Brennstoffes sowie eine Mehrzahl von mit dieser Düse verbundenen und konzentrisch angeordneten Hüllen aufweisen, wobei zwischen ihnen eine Anzähl Kammern gebildet ist und jede dieser Kammern mit einer Quelle Verbrennungsluft oder zu verbrennenden Stoff verbunden ist.The burner can have a central nozzle for injecting liquid fuel and a plurality of these nozzle have connected and concentrically arranged shells, a number of chambers being formed between them and each of these Chambers are connected to a source of combustion air or substance to be burned.
Nachfolgend wird der Erfindungsgegenstand anhand der Zeichnungen beispielsweise näher erläutert.The subject matter of the invention is explained in more detail below with reference to the drawings, for example.
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Es zeigen:Show it:
Fig. 1 einen Längsschnitt durch einen Brenner, undFig. 1 is a longitudinal section through a burner, and
Fig. 2 einen Längsschnitt durch ein weiteres Ausführungsbeispiel, insbesondere durch eine Düse zum Einstossen von flüssigem Brennstoff.2 shows a longitudinal section through a further exemplary embodiment, in particular through a nozzle for pushing in of liquid fuel.
In der Fig. 1 der Zeichnungen ist ein Brenner aufgezeigt, der eine rohrförmige, äussere Hülle 1 aufweist. Mit der Hülle 1 ist ein Zuführkanal 2 für die Verbrennungsluft verbunden. Im Kanal 2 ist ein mittels einem Hebel' 1I betätigbares Klappenventil 2 angeordnet.1 of the drawings shows a burner which has a tubular, outer shell 1. A supply duct 2 for the combustion air is connected to the casing 1. In channel 2, an actuable means of a lever '1 I flap valve 2 is arranged.
Im hintern Endbereich der Hülle 1 ist mittelsIn the rear end of the shell 1 is means
einem Halteorgan 5 eine zweite rohrförmige Hülle 6 konzentrisch zur Hülle 1 festgehalten.a holding member 5, a second tubular sheath 6 concentrically to the envelope 1 held.
Ein Kanal 7 für Verbrennungsluft verbindet den Hauptkanal 2 mit der rohrförmigen Hülle 6. Im Kanal 7 ist ein weiteres, mittels einem Hebel 9 betätigbares Klappenventil 8 angeordnet. A channel 7 for combustion air connects the main channel 2 with the tubular casing 6. In the channel 7 is a further flap valve 8 which can be actuated by means of a lever 9 is arranged.
Eine weitere, rohrförmige Hülle 11 ist mittelsAnother, tubular sheath 11 is means
einem Halteorgan 10, welches im hintern Bereich der Hülle 6 angeordnet ist, konzentrisch innerhalb der Hülle 6 gehalten. Ein. Kanal 12, der ein mittels einem Hebel IH betätigbares Klappenventil 13 aufweist, ist mit der Hülle verbunden, so dass ein brennbarer Stoff oder ein Gemisch aus Kraftstoff und zu veräscherndem Stoff zuführbar ist.a holding member 10, which is arranged in the rear region of the shell 6 is held concentrically within the shell 6. A. Channel 12, which is a flap valve which can be actuated by means of a lever IH 13 has, is connected to the shell, so that a combustible substance or a mixture of fuel and to be incinerated Substance can be fed.
Mittels einem weiteren Halteorgan 15 im Endbereich der Hülle 11 ist eine rohrförmige Hülle 16 konzentrisch innerhalb der Hülle 11 festgehalten. Ein Kanal 17 für Verbrennungsluft verbindet den Hauptkanal 2 mit der rohrförmigen Hülle 16. Ein mittels einem Hebel 19 betätigbares Klappenventil 18 ist innerhalb des Kanals 17 angeordnet.By means of a further holding member 15 in the end region of the sheath 11, a tubular sheath 16 is concentrically inside the sheath 11 held. A duct 17 for combustion air connects the main duct 2 with the tubular envelope 16. A The flap valve 18 which can be actuated by means of a lever 19 is arranged within the channel 17.
Eine Düse 21 ist mittels einem Halteorgan 20, welches im Endbereich der Hülle 16 angeordnet ist, konzentrischA nozzle 21 is concentric by means of a holding member 20 which is arranged in the end region of the casing 16
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innerhalb der Hülle 16 angeordnet.arranged within the envelope 16.
Aus der Zeichnung ist ersichtlich, dass zwischen den verschiedenen benachbarten Hüllen ringförmige, längliche Kammern gebildet sind, nämlich Kammern 22, 23, 24 und Kammer 2 zwischen der Hülle 16 und der zentralen Düse 21. Die vorderen Endbereiche aller Kammern münden in die Mischkammer 30, welche im vordem Endbereich der Hülle 1 angeordnet ist.From the drawing it can be seen that between the various adjacent casings, annular, elongated Chambers are formed, namely chambers 22, 23, 24 and chamber 2 between the shell 16 and the central nozzle 21. The front End areas of all chambers open into the mixing chamber 30, which is arranged in the front end area of the casing 1.
Der vordere Endbereich 26 der Hülle 1 ragt inThe front end region 26 of the casing 1 protrudes into
eine weitere Hülle 27 hinein, welche die Brennkammern 28 bildet. Die Innenwände der Kammer 28 sind mit keramischen Werkstoffen verkleidet. In der Kammer 28 sind Zündeinrichtungen, welche in bekannter V/eise ausgebildet sind angeordnet.a further shell 27 into it, which forms the combustion chambers 28. The inner walls of the chamber 28 are made of ceramic materials disguised. Ignition devices which are designed in a known manner are arranged in the chamber 28.
Eine kreisringförmige Kammer oder Bereich 29 ist zwischen der äusseren Wand des vorderen Endbereiches 26 der Hülle 1 und den End- und Seitenwänden der Kammer 28 gebildet.An annular chamber or area 29 is between the outer wall of the front end area 26 of the shell 1 and the end and side walls of the chamber 28.
In der Fig. 2 ist ein Schnitt durch eine DüseIn Fig. 2 is a section through a nozzle
eines Brenners, beispielsweise eine bei 21 aufgezeigte Düse in Fig. 1 aufgezeigt.of a burner, for example a nozzle indicated at 21 in FIG. 1.
Die Düse ist aus konzentrisch angeordnetenThe nozzle is arranged concentrically
Rohren 31, 35, 39 und 43 gebildet, wobei jedes mit dem ihm nächstliegenden mittels den Abschluss- und Halteorganen 32, bzw. 40 verbunden ist. Jedes Rohr 31, 35, 39 und 43 weist an seinem Vorderende einen kegelförmig ausgebildeten Kopfteil 33, 37, 41 bzw. 49 auf.Tubes 31, 35, 39 and 43 are formed, each with the him closest is connected by means of the closing and holding members 32 and 40, respectively. Each tube 31, 35, 39 and 43 has at its front end a conical head part 33, 37, 41 and 49, respectively.
Das Rohr 4 3 kann gleitbar innerhalb des Rohres 39 angeordnet sein. Zwischen den Rohren 31, 35 bzw. 35, 39 bzw. 39, 43 sind kreisringförmige Kairmern 45, 46 und 47 gebildet. Zuführkanäle 34, 38 bzw. 42 führen zu den Endbereichen dieser Kammern 45, 4 6 und 47. Ein Zuführkanal führt in das Rohr 43.The tube 43 can be slidably disposed within the tube 39. Between the tubes 31, 35 or 35, 39 and 39, 43 circular rings 45, 46 and 47 are formed. Feed channels 34, 38 and 42 lead to the end regions of these chambers 45, 46 and 47. A feed channel leads into the tube 43.
Wie früher erwähnt, ist diese Düse als Kraftstoffeinspritzdüse des in der Fig. 1 beschriebenen Brenners brauchbar.As mentioned earlier, this nozzle is useful as a fuel injection nozzle of the burner described in FIG.
Beim Betrieb des Brenners wird durch den Kanal 2 Verbrennungsluft eingeführt, welche durch die Kammer 22 hin-When the burner is in operation, combustion air is introduced through duct 2, which air flows through chamber 22.
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durch in die Brennkammer 28 strömt.flows through into the combustion chamber 28.
Ein vorbestimmter Teil der VerbrennungsluftA predetermined part of the combustion air
strömt durch die Kanäle 7 und 17, Kammern 23 und 25 und tritt schliesslich ebenfalls in die Kammer 28 ein.flows through the channels 7 and 17, chambers 23 and 25 and finally also enters the chamber 28.
Die ganze Luftmasse, welche mit grosser Geschwindigkeit und mit einer laminaren Strömung aus den Kammern 22, 23 und 25 austritt wird daher im Ringbereich einen Unterdruck erzeugen. Dadurch entsteht in diesem Bereich und in der Brennkammer 28 eine turbulente Strömung.The whole air mass, which with great speed and with a laminar flow from the chambers 22, 23 and 25 will therefore generate a negative pressure in the ring area. This arises in this area and in the combustion chamber 28 a turbulent flow.
Der gasförmige Brennstoff wird durch den Kanal dem Brenner zugeführt, wobei der Brennstoff die Kammer 24 durchströmt und mit der Verbrennungsluft in der Mischkammer 30 vermischt wird. Die Entzündung der Mischung kann in der Kammer beginnen und sich in die Brennkammer 28 fortsetzen.The gaseous fuel is fed to the burner through the channel, the fuel flowing through the chamber 24 and is mixed with the combustion air in the mixing chamber 30. Inflammation of the mixture can occur in the chamber begin and continue into the combustion chamber 28.
Der Brenner kann gleichzeitig mit gasförmigem Brennstoff und flüssigem Brennstoff oder brennbaren Stoffen betrieben werden. Der flüssige Brennstoff wird durch die Düse 2Γ- eingeführt, d.h. durch den Kanal 44 mit dem Rohr 43 der Düse, wie in Fig. 2 aufgezeigt ist.The burner can operate simultaneously with gaseous fuel and liquid fuel or combustibles operate. The liquid fuel is introduced through the nozzle 2Γ-, i.e. through the channel 44 with the pipe 43 of FIG Nozzle as shown in FIG.
Um den flüssigen Brennstoff zu zerstäuben kann-ein unter Druck stehendes Gas (Dampf, Luft oder ein beliebiges Gas) durch den Kanal 42 und die Kammer 47 in den Durchgang 48 beim Vorderende 49 des Rohres 4 3 eingeführt werden. Somit wird der Brennstoff wirksam zerstäubt. Die Zerstäubung kann noch verbessert werden, indem weitere Flüssigkeit durch den'Kanal 38 und die Kammer 46, welche in den Duchgang 4 8 mündet, zugeführt wird. ·To atomize the liquid fuel can-a pressurized gas (steam, air, or any gas) through channel 42 and chamber 47 into passage 48 at Front end 49 of the tube 4 3 are inserted. Thus, the fuel is effectively atomized. The atomization can still be improved by adding more liquid through the channel 38 and the chamber 46, which opens into the passage 4 8, is fed. ·
Eine weitere Verbesserung kann erzielt werden, wenn man ein gasförmiges Fluidum unter -hoher.Temperatur (d.h. einen Brennstoff, der bei Umgebungstemperatur /lüssig und bei genannter hoher Temperatur gasförmig ist), durch den Kanal 34 und die Kammer 45 zuführt, so dass die Entzündbarkeit der Mischung erhöht ist.-A further improvement can be achieved if a gaseous fluid is used at -high temperature (i.e. a fuel that is at ambient temperature / liquid and at called high temperature is gaseous), through the channel 34 and the chamber 45, so that the flammability of the Mixture is increased.
Es wäre auch möglich, eine Flüssigkeit, unab-It would also be possible to use a liquid independently
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hängig davon, ob sie brennbar ist oder nicht, z.B. eine schlammige Flüssigkeit, deren Feststoffteile veräschert werden sollen, durch den Kanal 38 hindurch zuzuführen, insbesondere wenn die Düse, bzw. .der Brenner in einen Kehrichtverbrennungsofen verwendet wird. Dasselbe Gemisch könnte auch durch den Kanal 12' des Brenners der Fig. 1 zugeführt werden.depending on whether it is flammable or not, e.g. a muddy one Liquid, the solid parts of which are to be incinerated, through the channel 38, especially if the nozzle or the burner is used in a waste incinerator will. The same mixture could also be supplied through the channel 12 'of the burner of FIG. 1.
Das Volumen und folglich der Druck der aerThe volume and consequently the pressure of the aer
Mischkammer 30 zugeführten Verbrennungsluft ist mittels den Klappenventilen 3, 8 und 18 steuerbar, so dass das Gemisch und die verschiedenen Bereiche der erzeugten Flamme stabilisiert sind.Combustion air supplied to the mixing chamber 30 can be controlled by means of the flap valves 3, 8 and 18, so that the mixture and the different areas of the generated flame are stabilized.
Die turbulente Strömung und die' Turbulenz imThe turbulent flow and the 'turbulence in the
Bereich 29 der Brennkammer 28 erlauben eine Vergrösserung der Flamme in Richtung der mit keramischen Werkstoffen verkleideten Wände der Hülle 27, die die Brennkammer 28 bildet. Die Flamme füllt die Brennkammer 2 8 vollständig aus und verhindert, dass Luft, welche nicht mit Brennstoff vermischt ist, in den Brennofen, mit welchem der Brenner verbunden ist, eintreten kann.Area 29 of the combustion chamber 28 allow an enlargement of the Flame in the direction of the walls of the envelope 27, which are clad with ceramic materials and which form the combustion chamber 28. the Flame completely fills the combustion chamber 28 and prevents air that is not mixed with fuel from entering the Kiln to which the burner is connected can enter.
Der erfindungsgemass ausgebildete Brenner kann gleichzeitig mit gasförmigen und flüssigen brennbaren Stoffen Und mit Flüssigkeiten oder Gasen, welche zu veräschernde Stoffe aufweisen arbeiten und dieselben verarbeiten.The burner designed according to the invention can be used with gaseous and liquid combustible substances at the same time And with liquids or gases, which are substances to be incinerated exhibit work and process the same.
Die Klappenventile können von Hand oder automtisch einzeln oder gleichzeitig betätigt werden.The flap valves can be operated individually or simultaneously by hand or automatically.
Wie früher erwähnt, kann das'mittige Rohr 4 3As mentioned earlier, the central tube 4 3
der Düse, d.h. der Düse 21 in bezug auf andere Rohre der Düse bewegbar sein. Es wäre ebenfalls möglich, andere Rohre der Düse oder des Brenners bezüglich den restlichen bewegbar anzuordnen, wobei beispielsweise die Geschwindigkeit des Fluidums im Durchgang 4 8 verändert werden könnte.of the nozzle, i.e. the nozzle 21, be movable with respect to other tubes of the nozzle. It would also be possible to use other pipes of the To arrange nozzle or the burner with respect to the remaining movable, for example the speed of the fluid could be changed in passage 4 8.
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Claims (1)
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Family Applications (1)
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