DE2364133C3 - Brennermundstück - Google Patents

Description

des Kernkörpers 1 mit radialem Abstand umgebende Zwischenhülse 5 gebildet

Durch die in der Expansionskammer 6 in beispielsweise durch die DE-OS 21 51 294 an sich bekunnter Weise erzielte beträchtliche Entspannung des Vorwärmgases wird das ganze Brennermundstück gekühlt und zugleich eine erste Sicherheit gegenüber Flammenrückschlägen erzielt. Vom austrittsseitigen Ende der Expansionskammer 6 gehen mehrere um den Kanal 2 gleichmäßig herum verteilte achsparallele Schußkanäle 9 aus, von denen jeder einzelne aufgrund seines engen und in Strömupgsrichlung konisch erweiterten Querschnittes einen InjektorstrahJ erzeugt Die Zahl der Schußkanäle 9 gleicht der Zahl* von jeweils axial nach außen anschließenden Ausströmkanälen 11.

Der Kopf des Kernkörpers 1 bildet in einer dritten Stufe um die Heizsauerstoffkanäle 3 herum noch eine Anzahl von Heizgaskanälen 4, beispielsweise für Acetylen, die austrittsseitig in eine die Zwischenhülse 5 ringförmig umgebende Heizgaskammer 7 ausmünden. Wie aus F i g. 1 hervorgeht, weist die Heizgaskammer 7 im Bereich ihres austrittsseitigen Endes ein-, durch Ringschultern der zugeordneten Hülsen 5 und 10 gebildete Umlenkstufe 8 auf, wodurch für das Heizgas eine zusätzliche Sicherheit gegenüber einem Fiammenrückschlag und einem Flammenrückbrennen geschaffen ist.

An ihrem austrittsseitigen Ende mündet die Heizgaskammer 7 etwa trichterförmig in einen vor den austrittsseitigen Enden der Schußkanäle 9 befindlichen Ringraum, an den die Ausströmkanäle 11 mit einem nach außen hin konisch erweiterten Querschnitt anschließen.

Der Querschnitt der Schußkanäle 9 richtet sich nach der gewünschten Leistung der Vorwärmflamme. Der Gesamtquerschnitt der Injektorstrahlen sollte größer oder mindestens genauso groß wie der Gesamtquerschnitt der Heizsauerstoffkanäle 3 sein.

Die durch die Schußkanäle 9 bewirkten Injektorstrahlen haben zur Folge, daß die Mischzone zwischen dem Vorwärmgas und dem Brenngas dicht an die Ausmündung 12 des Brennermundstückes heranrückt und bei einer üblichen Größe des Brennern, indstückes beispielsweise nur etwa 50 mm vor dieser Au.-.rnündung 12 liegt, wodurch explosionsempfindliches Gas lediglich im Austrittsbereich der Ausströmkanäle 11 vorhanden ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Brennermundstück mit Kanälen für Schneidgas, Heizgas und Heizsauerstoff, insbesondere für autogene Schneidbrenner, von dem der Schneidgaskanal das Mundstück axial durchsetzt und eine den Schneidgaskanal konzentrisch ringförmig umgebende Expansionskammer des Heizsauerstoffkanals über einen gedrosselten, ebenfalls zum Schneidgaskanal konzentrischen Querschnittsbereich des Heizsauerstoffkanals in einen im Querschnitt wiederum vergrößerten Ringraum einmündet, in den außerdem der austrittsseitige Bereich einer die Expansionskammer ringförmig umgebenden Heizgaskammer des Heizgaskanals von außen her einmündet, und bei dem an den Ringraum austrittsseitig und zugleich zum gedrosselten Querschnittsbereich des Heizsauerstoffkanals fluchtend ein bis zur AustrittsmCindung des Srennermundstückes führender Ausströmbereich anschließt, dadurch gekennzeichnet, daß bei einer an sich bekannten Ausbildung des gedrosselten Querschnittsbereiches des Heizsauerstoffkanals als entlang einem den Schneidgaskanal (2) umgebenden Kreis verteilt angeordnete Kanäle, die im Anschluß an den Ringraum in nach der Austrittsmündung hin erweiterte Ausströmkanäle (11) übergehen, jeder Kanal vor dem Ringraum als nach diesem hin konisch erweiterter Schußkanal (9) ausgebildet ist und jeder Ausströmkanal (11) an den Ringraum axial zum jeweils zugeordneten Schußkanal (9) mit einem sich ebenfalls konisch virweite, nden Querschnitt anschließt.

   Die Erfindung bezieht sich auf ein Brennermundstück mit Kanälen für Schneidgas, Heizgas und Heizsauerstoff, insbesondere für autogene Schneidbrenner, von dem der Schneidgaskanal das Mundstück axial durchsetzt und eine den Schneidgaskanal konzentrisch ringförmig umgebende Expansionskammer des Heizsauerstoffkanals über einen gedrosselten, ebenfalls zum Schneidgaskanal konzentrischen Querschnittsbereich des Heizsauerstoffkanals in einen im Querschnitt wiederum vergrößerten Ringraum einmündet, in den außerdem der austrittsseitige Bereich einer die Expansionskammer ringförmig umgebenden Heizgaskammer des Heizgaskanals von außen her einmündet, und bei dem an den Ringraum austrittsseitig und zugleich zum gedrosselten Querschnittsbereich des Heizsauerstoffkanals fluchtend ein bis zur Austrittsmündung des Brennermundstückes führender Ausströmbereich anschließt.

   Bei einem solchen bekannten, in der AT-PS 2 53 328 beschriebenen Brennermundstück ist der die Expansionskammer nach dem vorgenannten Ringraum hin fortsetzende gedrosselte Querschnittsbereich ebenfalls ringförmig ausgebildet, während der an den Ringraum anschließende Ausströmbereich an die ringförmige Eintrittsöffnung für den Heizsauerstoff fluchtend mit einem gleichen Ringquerschnitt als zylindrischer Ringkanal anschließt. Dies hat zur Folge, daß das im Ringraum gemischte Vorwärmgas den ringförmigen Austrittskanal mit einer im wesentlichen gleichförmigen Geschwindigkeit durchströmt und die Entspannung der zu mischenden Gase und damit auch deren Mischung bereits im genannten Ringraum beendet wird.
   Infolge der Durchströmung des ringförmigen Aus-

   S trittskanals durch das bereits gemischte und entsprechend explosionsempfindliche Vorwärmgas besteht eine verhältnismäßig große Rückschlaggefahr in das Brennermundstück hinein.
   Der Aufgabe liegt dis Aufgabe zugrunde, das

   ίο eingangs genannte Brennermundstück so zu vervollkommnen, daß Flammenrückschläge und ein Rückbrennen der Flamme möglichst zuverlässig ausgeschlossen werden.

   Die gestellte Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch gef^st, daß bei einer an sich bekannten Ausbildung des gedrosselten Querschnittsbereiches des Heizsauerstoffkanals als entlang einem den Schneidgaskanal umgebenden Kreis verteilt angeordnete Kanäle, die im Anschluß an den Ringraum in nach der Austrittsmündung hin erweiterte Ausströmkanäle übergehen, jeder Kanal vor dem Ringraum als nach diesem hin konisch erweiterter Schußkanal ausgebildet ist und jeder Ausströmkanal an den Ringraum axial zum jeweils zugeordneten Schußkanal und mit einem sich ebenfalls konisch erweiternden Querschnitt anschließt

   Die Injektorwirkung der nach dem Ringraum hin konisch erweiterten Schußkanäle macht es möglich, das Heizgas, d. h. in der Regel Acetylen, dem Ringraum mit einem wesentlich niedrigeren Eintrittsdruck als bisher üblich zuzuführen, da dieses Gas nunmehr an der Beimischungsstelle in die Ausströmkanäle hineingesaugt wird. Dies bringt es mit sich, daß die eigentliche Mischung des Heizgases mit dem Heizsauerstoff erst nahe dem austrittsseitigen Ende der Ausströmkanäle erfolgen kann, wo das beschleunigte Heizgas den in den ebenfalls in Strömungsrichtung konisch erweiterten Ausströmkanälen verzögerten Heizsauerstoff hinreichend durchdringt. Da somit Explosivgas erst im Austrittsbereich der Ausströmkanäle entstehen kann und überdies Gasrückströmiingen wegen der genannten Injektorwirkung nicht zu befürchten sind, ergibt sich eine große Sicherheit vor etwaigen Rückschlägen und vor einem etwaigen Rückbrennen der Brennerflamme im Brennermundstück.

   In der Zeichnung ist die Erfindung beispielsweise veranschaulicht; es zeigt

   F i g. 1 das Brennermundstück in einem Axialschnitt,
   F i g. 2 und 3 jeweils einen Querschnitt nach der Linie 11-11 und IH-lIIderFig. 1.

   Das dargestellte Brennermundstück weist einen Kernkörper 1, eine Zwischenhülse 5 und eine Außenhülse 10 auf. Der Kernkörper 1 ist in üblicher Weise mit einem konisch verjüngten Dreistufenkopf versehen und axial von einem Kanal 2 für Sauerstoff-Schneidgas durchsetzt. Um diesen Kanal herum verieilt weist der Kopf weiterhin eine Anzahl Heizsauerstoffkanäle 3 auf, die mit ihrem Drosselquerschnitt zugleich die Menge des zugeführten Heizsauerstoffs bestimmen. In Abhängigkeit von der jeweils erforderlichen Gasmenge kann deshalb sowohl die Zahl als auch der Querschnitt der Heizsauerstoffkanäle 3 verschieden sein. Im übrigen sollte der Druck des zugeführten Sauerstoffs über 4 at liegen, damit beim Einströmen dieses Gases aus den Heizsauerstoffkanälen 3 in eine axial anschließende ringförmige Expansionskammer 6 eine ausreichende Druckentspannung, verbunden mit einer erwünschten Kühlwirkung, erzielt wird. Die Außenwandung der Expansionskammer 6 wird durch die den Mittelbereich