DE2552374A1

DE2552374A1 - Brenner fuer fluessigen oder gasfoermigen brennstoff

Info

Publication number: DE2552374A1
Application number: DE19752552374
Authority: DE
Inventors: Yukihisa Fujima; Akito Komori; Masaharu Oguri; Yasuro Takahashi
Original assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Current assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority date: 1974-11-18
Filing date: 1975-11-18
Publication date: 1976-05-20
Also published as: IT1052269B; DE2552374C2; US4050879A; CH611002A5; FR2291452B1; NL167760C; NL7513477A; ES442778A1; NL167760B; CA1066608A; FR2291452A1

Description

PATENTANWALTS BÜ RO

BERLIN — MÜNCHEN

PATENTANWÄLTE

DlPL-ING. W. MEISSNER (BLN) DIPL-ING. P. E. MEiSSNER (MCHN) DIPL-ING. H.-J. PRESTING (BLN)

1 BERLIN 33, HERBERTSTR. 22

Ihr Zeichen Ihr Schreiben vom Unser Zeichen Berlin, den "j 8»NOνθΠΙΟΘΓ 1

Pr/Ha.
50-1158

MITSUBISHI JUKOGYO KABUSHIKI KAISHA, 5-1,Marunouchi 2-chome, Chiyoda-ku, Tokyo, Japan.

Brenner für flüssigen oder gasförmigen Brennstoff

Die Erfindung betrifft einen Brenner für flüssigen oder gasförmigen Brennstoff, der für Boiler, Öfen, Gasturbinen u.dgl. geeignet ist.

Übliche Brenner für derartige Zwecke sind in den Fig. 1 und 2 dargestellt. Die Luft-Reguliervorrichtung bzw. Luftregister des Brenners besteht aus einem Luftrohr 5, einem Flansch 6, DnüLlblechen 10 sowie einem Wirbler 8 und ist in einem Windkasten 14 untergebracht, der von der Ofenwand 1 und einer Front-platte 13 begrenzt ist. Die Ofenwand 1 hat eine geeignet geformte Öffnung 2_% an der ein Ende des Luftrohrs 5 befestigt ist. Das andere Ende dieses Rohrs ist mit dem Flansch 6 versehen. Die Drallbleche 10 sind am Flansch 6 befestigt. Der Wirbler 8 ist am inneren Endteil des Brennstoffrohres 9* im Zentrum der Ofenwandöffnung 2 angeordnet. Ein Zerstäuber 9, der von dem Brennstoffrohr 9¹ und einem Zerstäuberkopf 9* gebildet ist, wird von der Frontplatte 13 gehalten und liegt in der Achse der

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BOROMONCHEN:	TELEX:	*TELEGRAMM .**	TELEFON:	BANKKONTO:	POSTSCHECKKONTO:
• MÖNCHEN 32	1-8H44	INVENTION	BERLIN	BERLINER BANK Aa	W. MEISSNER.BLN-W
ST. ANNASTR. 11	INVENd	BERLIN	030/986 6037	BERLIN 31	12282-100
TEL.: Oat/22 K 44			080/·« 28 83	seemm»

Luftreguliervorrichtung. Fig. 2 ist eine Schnittansicht gemäß Schnitt H-II in Fig. 1. Wie in Fig. 1 zu sehen ist, wird die Verbrennungluft in Richtung der Drallbleche 10 in den Windkasten hineingedrückt. Der größte Anteil des auf diese Weise geformten Luftstromes, der mit dem Bezugszeichen 21 bezeichnet ist, strömt zwischen der Wandung der Öffnung 2 und dem Wirbler hindurch und breitet sich in kegeliger FormJLm Ofen 25 aus. Der restliche Anteil 20 des eintretenden Luftstromes erfährt durch den Wirbler 8 einen noch stärkeren Drall als durch die Drallbleche 10, umwirbelt den Zerstäuberkopf 9" und mischt sich dann mit dem Hauptluft strom 21. Der Brennstoff wird durch das Brennstoffrohr 9¹ zum Zerstäuberkopf 9" gefördert, von wo aus er in kegeliger Form in den Brennraum eingespritzt wird. Der sich verbreiternde Brennstoffstrahl 22 kommt dabei in Kontakt mit dem ihn umgebenden Luftstrom und bildet mit diesem eine Brennstoff-Luftgemisch-Schicht 23 für die sich anschließende Verbrennung.

Bei der oben beschriebenen Brennerkonstruktion ist die Bildung von Stickoxiden (im folgenden vereinfacht NO genannt) ein Problem. Es ist bekannt, daß die NO -Bildung größtenteils von der Flammentemperatur abhängig ist. Herrscht im Brennraum eine niedrige Sauerstoffkonzentration, dann ist die NO -Bildung dementsprechend gering. Wenn also die NO -Bildung reduziert werden soll, so ist es erforderlich, die Flammentemperatur wesentlich zu erniedrigen. Dies kann jedoch zu einer zu langen Flamme führen oder zu einer schlechten Verbrennung infolge der Bildung eines hohen Anteils unverbrannten Brennstoffs.

Fig. 3 ist ein Diagramm, das die Beziehung zwischen der Sauerstoffkonzentration und der Flammentemperatur über den Querschnitt IH-III des Brennstoff-Luftgemisch-Kegels in Fig.1 wiedergibt. Das Diagramm zeigt den Bereich, in dem Ν0_χ gebildet werden. Wie dargestellt ist, ist der Sauerstoffgehalt in der Luftschicht 21 ausreichend hoch, er beginnt jedoch in der Verbrennungsschicht 23 zu fallen, bis er praktisch ia der Tiefe

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der Schicht 23 auf Null reduziert ist. Andererseits ist die Temperatur am höchsten im Bereich ausreichenden Sauerstoffverbrauchs und großer Hitzeentwicklung. N0„ wird in Nachbarschaft dieses Bereiches bzw. in der in der Fig. 3 mit A bezeichneten Zone gebildet. Demzufolge ist, da man bei den konventionellen Brennern Luft und Brennstoff getrennt in den Brennraum einführt und während der Vermischung verbrennt, jede Möglichkeit zur Reduzierung der NO -Bildung verbaut.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Brenner der eingangs genannten Art zu schaffen, der eine gute Verbrennung gewährleistet und die Bildung von Stickoxiden niedrig hält.

.gelöst Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß/durch eine Luftdüse, die Luft in Form einer kegelförmigen Schicht abgibt und einen Zerstäuber, der Brennstoff in den kegelförmigen Luftstrom so einspritzt, daß sich ein gleichförmig mit Luft gemischtes Vorgemisch bildet, das hinsichtlich der Luftüberschußwerte variiert, die örtlich größer als 1 und sonst kleiner als 1 im Rest um den Luftstrom herum sind.

Die weitere Ausgestaltung des Erfindungsgegenstandes geht aus den Unteransprüchen hervor.

Der mit der Erfindung erzielte Vorteil besteht darin, daß die Verbrennung durch die neue Brennerkonstruktion so steuerbar ist, daß der Sauerstoffgehalt im Brennstoff-Luftgemisch niedrig gehalten werden kann und die Verbrennung im Bereich außerhalb hoher Flammentemperatur stattfindet, wodurch ein stickoxidarmes Abgas erreicht wird.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben. Es zeigen

Fig. 4 einen Vertikalschnitt einer ersten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Brenners,

Fig. 5 einen Schnitt gemäß der Linie IVoIV in Fig. 4,

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Fig. 6 eine charakteristische Kurve der NO^-Bildung in einer Vorgemischflamme,

Fig. 7 einen Vertikalschnitt einer zweiten Ausführungsform der Erfindung,

Fig. 8 eine Ansicht des Brenners gemäß Fig. 7 vom Brennraum her, Fig. 9 eine Vergrößerung des in Fig. 7 eingekreisten Bereichs VI, Fig.10 eine Ansicht in Richtung VII-VII in Fig. 9,

Fig.11 die Abwicklung einer Reihe von Zerstäubern, die die Achse des Brenners gemäß Fig. 7 umgeben,

Fig. 12 einen Vertikalschnitt einer dritten Ausführungsform der Erfindung

und

Fig. 13 eine Ansicht auf den Brenner gemäß Fig.12 vom Brennraum her.

In den Fig. 4 bis 13 sind unter Berücksichtigung der bereits beschriebenen Figuren 1-3 gleiche bzw. ähnliche Teile mit denselben Bezugszeichen versehen.

Es wird nun Bezug auf die Figuren 4 und 5 genommen, die die erste Ausführungsform der Erfindung darstellen. Die Ofenwand hat eine Öffnung 2, die sich nach innen kegelig erweitert und deren Umfangswand mit einem in die Öffnung eingesetzten Trichter 3 einen schmalen (vorzugsweise nicht mehr als 100 mm breiten) kegelförmigen Luftkanal 4 bildet. Am engeren Ende des Trichters 3 ist ein Primärluftrohr 5 angeschlossen, das an seinem anderen Ende mit einem Flansch 6 versehen ist, der von einem Primärluft-Regulierzylinder 7 umgeben ist. In gleicher Weise ist ein Sekundärluftrohr 55, das mit einem Ende mit dem Rand der Öffnung 2 verbunden ist, am anderen Ende mit einem Flansch 66versehen, der von einem Sekundärluft-Regulierzylinder 77 umgeben ist. Am brennraumseitigen Ende des Trichters 3 ist mit mittels eines Wirbiers 8 ein Zerstäuber 9 befestigt, dessen rückwärtiges Ende in einem Gleitlager 15 in der Frontplatte 13 verschiebbar gelagert ist. Der Zerstäuber 9 ist im Zentrum

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der Luftreguliervorrichtung angeordnet.

Die Brennstoffeinspritzdüse des Zerstäubers 9 ist so eingestellt, daß der Streuwinkel d* des erzeugten Brennstoffstromes 22 zur Brennerachse 16 größer ist als der Streuwinkel ß des Luftstromes 21 zur Brennerachse 16. Weiterhin ist der Düsenwinkel so eingestellt, daß der Brennstoffstrom 22 vom Zerstäuberkopf einen bestimmten Weg L zurücklegen muß, bis er in Kontakt mit dem ihn umgebenden Luftstrom 21 im Brennraum kommt. Der Weg L wird vorzugsweise nicht kurzer als 0,5 m eingestellt.

Der Brennstoff wird in Form eines Sprühkegels eingespritzt, aber der Luftüberschuß des sich ergebenden Vorgemisches wird bewußt über den Umfang verändert. Zu diesem Zweck sind die vielen Öffnungen des Zerstäubers dergestalt ausgebildet, daß sie solche Querschnittsflächen und eine solche Dichte haben, daß für veränderte Luftüberschußwerte gesorgt ist, So hat z.B. das Vorgemisch in der rechten Hälfte der Fig. 5 einen Luftüberschußwert von weniger als 1 und in der linken Hälfte einen von sehr viel mehr als 1„

Die Wirkungsweise des erfindungsgemäßen Brenners wird nun beschrieben.

Ein Teil der Verbrennungsluft 12 strömt vom Windkasten 14 zwischen der Frontplatte 13 und dem Flansch 6 hindurch in das Primärluftrohr 5 bzw. in den zwischen dem Rohr 5 und Zerstäuber 9 gebildeten Kanal, und wird dann vom Wirbler 8 verwirbelt und gelangt schließlich als Prieärluftstrom 20 in den Brennraum 25. Der Luftstrom wird z.B. durch den Primärluftregulierzylinder 7 gesteuert, indem dieser in Richtung auf die Frontplatte 13 oder von ihr weg bewegt wird.

Der restliche Teil der Verbrennungsluft 12 aus dem Windkasten 14 strömt zwischen den beiden Flanschen 6 und 66 hindurch und dann durch den zwischen den Primär- und Sekundärluftrohren 5 und 55 gebildeten Ringkanal und wird schließlich als Sekundärluftstrom 21 durch den kegelförmigen Kanal 4 in den Brennraum 25

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geblasen. Diese Luftzufuhr wird z.B. dadurch gesteuert, daß der Sekundärluftregulierzylinder 70 in Richtung auf den Flansch 6 oder davon weg bewegt wird. Der freie Querschnitt des Luftkanals 4 kann durch Verschieben des Zerstäubers 9 verändert werden.

Da der Brennstoff kegelförmig vom Zerstäuber eingespritzt wird, wird der Brennstoffstrom 22 erhitzt und verdampft, während er die heiße Verbrennungsgasschicht passiert, d.h. bevor er den Luftstrom 21 erreicht. Der verdampfte Brennstoff mischt sich dann mit der Luft und verbrennt zusammen mit dieser als ein Vorgemisch, das örtlich einheitlich ist, aber sich hinsichtlich des Luftüberschusses zwischen der rechten und linken Brennerhälfte ändert.

Bei der Verbrennung des Vorgemisches verbrennt der Brennstoff im Vormischabschnitt, wo der Luftüberschußwert kleiner als 1 ist, nicht vollständig. Der unverbrannte Brennstoff verbrennt nach und nach stromabwärts mit Luftüberschuß bei einem Wert größer als 1 bis zur vollständigen Verbrennung.

Im Gegensatz zu bekannten Brennern, bei denen die Verbrennung durchgeführt wird durch Mischen des Luftstromes 21 mit dem Brennstoffstrom, in dem diese Ströme in Kontakt miteinander gebracht werden, wird bei dem erfindungs gemäß en Brenner der Luftstrom 21 durch den im Querschnitt eingeengten Luftkanal 4 in den Brennraum geleitet, was ein gleichförmiges Mischen mit dem Brennstoffstrom 22 möglich macht.

Bei der Verbrennung, die mit einem Brenner der bekannten Ausführung erfolgt, existiert immer eine Zone in der Gemischschicht 23, wo die Temperatur hoch und der Sauerstoffgehalt niedrig ist. Dagegen wird von dem erfindungsgemäßen Brenner ein Brennstoff-Luftgemisch erzeugt, das örtlich gleichförmig ist, aber insgesamt hinsichtlich des Luftüberschußwertes variiert, wobei die Luftzufuhr dort ausreichend höher und hier geringer als die theoretische Luftmenge ist, um die Bildung des Bereiches

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mit hoher Temperatur und niedrigem Sauerstoffgehalt, der gewöhnlich bei den bekannten Verbrennungsvorgängen existiert, zu verhindern. Demzufolge wird hier, weil es keinen Bereich mit hoher Temperatur und niedrigem Sauerstoffgehalt gibt, der gewöhnlich für das Entstehen von zuviel NO verantwortlich ist, JmmäiBimmmmmKummHkMmimmml·, die NO -Bildung auf einen sehr niedrigen Pegel beschränkt.

Die Luftmenge, die erforderlich ist, um den Gesamtbedarf des Brenners zu befrieden, braucht nur etwas größer zu sein als die theoretische Menge, so daß die Gebläseleistung und die Abgasverluste niedriger gehalten werden können als bei konventionellen Brennern.

Die Verbrennbarkeit ist gut, weil der Verbrennung eine Vermischung vorausgeht.

Die nebeneinander erfolgendeVerbrennung von reichen und mageren Vorgemischen macht es möglich, die NO -Bildung auf einem sehr niedrigen Pegel zu halten, ungeachtet der Tatsache, daß die Gesamtluftmenge gleich der theoretischen Menge ist. Dies wird im einzelnen anhand der Fig. 6 erläutert, die eine charakteristische Kurve der NO -Bildung in einer Vorgemischflamme zeigt. Gemäß dieser Kurve ist die NO -Bildung hoch, wenn die Luftzufuhr nahe dem theoretischen Wert ist und fällt mit Zunahme oder Abnahme der Luftmenge scharf ab. Während die Brennstoff-Luftgemischschicht bei konventionellen Brennern (Fig.1) stets einen Bereich C (Fig. 6) hat (der dem Bereich A in Fig. 3 entspricht), ist dieser Bereich bei dem erfindungsgemäßen Brenner durch die Bereiche B und D ersetzt. Wie der Fig. 6 zu entnehmen ist, liegen die Bereiche B und D von dem Bereich G, wo die höchste NO -Bildung auftritt, entfernt, so daß die NO -Bildung verringert werden kann.

Die NO -Bildung in der Vorgemischf lamme ist sehr stark temperaturabhängig und kann in einem sehr kleinen Bereich durch die Einleitung von Recycling-Gas beschränkt werden.

Der erfindungsgemäße Brenner ist besonders gut dort geeignet, wo er zur Verbrennung von flüssigem Brennstoff mit geringer

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Verdampfungsfähigkeit eingesetzt wird.

Es wird nun die zweite Ausführungsform der Erfindung beschrieben, die in den Fig. 7 bis 11 dargestellt ist.

Die Ofenwand hat eine Öffnung 2, die sich nach einem kegelig erweitert und deren Umfangswand mit einem in die Öffnung eingesetzten Trichter 3 einen schmalen (vorzugsweise nicht mehr als 100 mm breiten), kegelförmigen Luftkanal 4 bildet. Am engeren Ende des Trichters 3 ist ein Primärluftrohr 5 angeschlossen, das an seinem anderen Ende mit einem Flansch 6 versehen ist, der von einem Primärluft-Regulierzylinder 7 umgeben ist. In gleicher Weise ist ein Sekuna?därluftrohr 55, das mit einem Ende mit dem Rand der öffnung verbunden ist, am anderen Ende mit einem Flansch 66 versehen, der von einem Sekundärluft-Regulierzylinder 77 umgeben ist. Im Trichter 3 ist ein Wirbler 8 angeordnet. Rings um das Auslaßende des Luftkanals 4 ist eine Vielzahl von Zerstäubern 99 mit Einspritzöffnungen 15 an der Spitze angeordnet, die sich in der Mitte der gedachten Verlängerung des Luftkanals 4 befinden (Fig.9). Die Querschnitte und/oder die Zahl der Öffnungen 15 sind so gewählt, daß sich Zerstäuber 99, die Luftüberschußwerte von sehr viel größer als 1 und weniger als 1 erzeugen, der Reihe nach abwechseln.

Die Wirkungsweise der zweiten Brennerausführung ist folgende:

Ein Teil der Verbrennungsluft 12 strömt von Windkasten 14 zwischen der Frontplatte 13 und dem Flansch 6 hindurch in das Primärluftrohr 5, wird vom Wirbler 8 mit einem Drall versehen und wird dann als Primärluft st rom 20 dem Brennraum 25 zugeführt. Der Luftstrom wird z.B. durch den Primärluftregulierzylinder 7 gesteuert, indem dieser in Richtung auf die Frontplatte 13 oder von ihr wegbewegt wird.

Der restliche Teil der Verbrennungsluft 12 aus dem Windkasten strömt zwischen den beiden Flanschen 6 und 66 hindurch und dann durch den zwischen den Primär- und Sekundärluft rohr en 5 und gebildeten Ringkanal und wird schließlich als Sekundärluftstrom

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durch den kegelförmigen Kanal 4 dem Brennraum 25 zugeführt. Die zugeführte Luftmenge wird z.B. dadurch gesteuert, daß der Sekundärluftregulierzylinder in Richtung auf den Flansch 6 oder davon weg bewegt wird.

Der freie Querschnitt des Luftkanals 4 kann durch axiales Verschieben des Trichters 3 eingestellt werden.

Der Brennstoff wird von den Zerstäubern 99 in Form von Brennstoffströmen 22 in den aus dem Kanal kommenden Luftstrom 21 geblasen. Die Strömung der Brennstoffströme 22 aus den Öffnungen 15 und der Luftstrom 21 aus dem Luftkanal 4 wird im folgenden unter Bezugnahme auf die Fig. 9 bis 11 beschrieben.

Jeder Zerstäuber besitzt eine Anzahl von Öffnungen längs der Mittelebene seines Kopfes tangential zum Weg des Luftstromes 21. Jede Öffnung hat eine trichterförmige Erweiterung am äußeren Ende (Fig. 9 und 10). Die Brennstoffströme 22 werden vom Luftstrom 21 abgelenkt und gleichmäßig verteilt (s. Bezugszeichen 26 in Fig. 10). Auf diese Weise wird der Brennstoff schnell und gründlich mit Luft für die Verbrennung gemischt.

Im Brennraum wird der Brennstoff in dem Bereich, wo der Luftüberschußwert des Vorgemisches, das von den Brennstoffströmen 22 aus dem Zerstäuber 99 mit dem Luftstrom 21 durch Diffusionskontakt gebildet wird, kleiner als 1 ist, nicht vollständig verbrannt. Der noch unverbrannte Brennstoffanteil verbrennt nach und nach im benachbarten Bereich mit Luftüberschuß bei einem Wert größer als 1 bis zur vollständigen Verbrennung.

Während die bekannten Brenner den Luftstrom 21 und Brennstoff durch Kontakt mischen, wird bei dem erfindungsgemäßen Brenner der Luftstrom 21 durch den im Querschnitt eingeengten Luftkanal 4 in den Brennraum geleitet, was ein gleichmäßiges Mischen mit den Brennstoffströmen 22 möglich macht.

Bei der Verbrennung, die mit einem Brenner der bekannten Ausführung erfolgt, existiert immer eine Zone in der Gemischschicht 23, wo die Temperatur hoch und der Sauerstoffgehalt niedrig ist.

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Dagegen wird von dem erfindungsgemäßen Brenner ein Brennstoff-Luftgemisch erzeugt, das örtlich gleichförmig ist, aber insgesamt hinsichtlich des Luftüberschußwertes variiert, wobei die Luftzufuhr über verschiedene Querschnittsteile ausreichend großer oder geringer als die theoretische Luftmenge ist, um die Bildung des Bereiches mit hoher Temperatur und niedrigem Sauerstoffgehalt zu verhindern, der gewöhnlich bei den bekannten Verbrennungsvorgängen existiert. Demzufolge wird hier, weil es keinen Bereich mit hoher Temperatur und niedrigem Sauerstoffgehalt gibt, der sonst für das Entstehen von zuviel N0__ verantwortlich ist, die NO -Bildung auf einen sehr niedrigen Pegel reduziert. Die Luftmenge, die erforderlich ist, um den Gesamtbedarf des Brenners zu decken, braucht nur etwas größer zu sein als die theoretische Menge, so d=iß die Gebläseleistung und die Abgasverluste niedriger gehalten werden können als bei konventionellen Brennern.

Die Verbrennbarkeit ist gut, weil der Verbrennung eine Vormischung vorausgeht.

Aus dem Grunde, der bereits in Verbindung mit Fig. 6 genannt wurde, macht die nebeneinander erfolgende Verbrennung von reichen und mageren Vorgemischen es möglich, NO -Bildung auf

JrL.

einem sehr niedrigen Pegel zu halten, ungeachtet dessen, daß die Gesamtluftmenge gleich der theoretischen Menge ist.

Es wird nun die dritte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Brenners (Fig. 12 und 13) beschrieben.

Hier handelt es sich um eine Abwandlung der zweiten Ausführungsform, die mit einem zusätzlichen Zerstäuber 9 im Zentrum versehen ist. Dieser Zerstäuber 9 ist in der Brennerachse angeordnet und brennraumseitig mittels des Wirbiers 8 am Trichter befestigt. Sein anderes Ende ist verschiebbar in einem Gleitsitz 16 in der Frontplatte 13 gelagert.

Die Brennstoffeinspritzdüse des Zerstäubers 9 ist so eingestellt, daß der Streuwinkel χ des erzeugten Brennst off stromes 22 zur Brennerachse größer ist als der Streuwinkel ß des Luftstromes 21

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zur Brennerachse. Weiterhin ist der Düsenwinkel so eingestellt, daß der Brennstoffstrom 22 vom Zerstäuberkopf einen bestimmten Weg L zurücklegen muß, der vorzugsweise 0,5 m oder mehr beträgt, bis er in Kontakt mit dem ihn umgebenden Luftstrom 21 im Brenneaaraum 25 kommt.

Die Querschnitte und/oder die Dichte der Zerstäuberöffnungen sind gewählt, um den Luftüberschuß der Mischung ringsherum zu verändern, obwohl der Brennstoff ring- und kegelförmig versprüht wird. Auch die Zerstäuber 99,die im Kreis angeordnet sind, sind im Hinblick darauf gestaltet, die eingespritzte Brennstoffmenge zu variieren, z.B. zwischen den rechten fünf und den linken fünf Zerstäubern (Fig. 13).

Die dritte Brennerausführung arbeitet auf folgende Weise:

Wenn der Brennstoff gasförmig oder flüssig mit hoher Verdamp-

,er

fungsfähigkeit ist, wird/von den Zerstäubern 99 in den Luftstrom 21 eingespritzt, so daß Brennstoff und Luft sich durch Kontakt am Ausgang des Brenners mischen. Im Falle eines flüssigen Brennstoffs werden die gleichmäßig zerstäubten Flüssigkeitstropfen durch die Hitze des heißen Brennraumes verdampft und der Dampf bildet ein gasförmiges Vorgemisch mit der Luft.

Wenn der Brennstoff flüssig ist und eine niedrige Verdampfungsfähigkeit besitzt, dann wird er vom Zerstäuber 9, der in Abstand vom Ausgang des Luftkanals 4 angeordnet ist, eingespritzt. Indem er in die heiße Brennraumatmosphäre eingespritzt und darin einen Weg zurücklegen muß, wird der Brennstoff erhitzt und verdampft. In diesem Zustand trifft er auf den Luftstrom und wird damit gemischt. Das so gebildete Vorgemisch kommt dann im Brennraum 25 zur Verbrennung. Mit dieser Brennerausführung werden reiche und magere Gemische in derselben Weise ausgebildet, wie im Zusammenhang mit der zweiten Brennerausführung beschrieben, Jedoch können mit dieser Ausführung auch flüssige Brennstoffe mit niedriger Verdampfungsfähigkeit sehr gut verbrannt werden.

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Claims

18.11.1975

Patentansprüche

1.; Brenner für flüssige oder gasförmige Brennstoffe, .._/ gekennzeichnet durch eine Luftdüse (4), die Luft in Form einer kegelförmigen Schicht abgibt und einen Zerstäuber (9), der Brennstoff in den kegelförmigen Luftstrom (21) so einspritzt, daß sich ein gleichförmig mit Luft gemischtes Vorgemisch bildet, das hinsichtlich der Luftüberschußwerte variiert, die örtlich größer als 1 und sonst kleiner als im Rest um den Luftstrom herum sind.

2. Brenner nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Zerstäuber (9) im Abstand vom Luftkanal (4) angeordnet ist, so daß die kegelförmige Schicht des Luftstromes und der Brennstoffstrom (22) aus dem Zerstäuber (9) in einer Entfernung von den Zerstäubereinspritzöffnungen in Kontakt kommen und sich mischen, wobei der Zerstäuber eine Vielzahl von Öffnungen aufweist, die im Querschnitt variieren.

3. Brenner nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Brennstoffeinspritzöffnungen von einer Vielzahl von Zerstäubern (99) um den Umfang der kegelförmigen Schicht des Luftstromes angeordnet sind.

4. Brenner nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein zusätzlicher Zerstäuber (9) im Abstand von dem Luftkanal (4) in dessen Zentrum angeordnet ist.

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Patentapwalt

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