DE2605134C2

DE2605134C2 - Vorrichtung zur Zuführung einer Mischung von Luft und rückgeführtem Rauchgas zu einem Brenner

Info

Publication number: DE2605134C2
Application number: DE2605134A
Authority: DE
Inventors: Henri Bernex Baumgartner; Andre Grand-Lancy Jacquemet; John G. San Diego Calif. Meier; Bernard Genf/Genève Vollerin
Original assignee: FASCIONE PIETRO BUSTO ARSIZIO VARESE IT
Current assignee: FASCIONE PIETRO BUSTO ARSIZIO VARESE IT
Priority date: 1975-02-12
Filing date: 1976-02-06
Publication date: 1984-10-04
Also published as: SE423443B; NO144978B; US4089629A; FR2300964A1; NO760434L; SE7601365L; ATA82976A; NO144978C; NL164383C; ES445093A1; FR2300964B1; JPS51106242A; NL7601265A; DK53376A; DE2605134A1; IT1055179B; CA1068594A; JPS6055721B2; NL164383B; AT378251B

Description

Die \orliegende Erfindung betrifft cine Vorrichtung zur Zuführung einer Mischung \on Luft und riickgeluhnem Rauchgas zu einem Brenner gemäß dem Oberbegriff des Hauptanspruchs.

Vorrichtungen zum Vermischen von Frischluft und rückgeführtem Abgas und das Einleiten dieses Gemisches in einen Brenner sind bekannt (Zeitschrift »Die Ölfeuerung«. 1961. Jahrg. 6. S. 848-853). Hier handelt es sich um eine externe Rückzirkulation von Rauchgasen, ohne daß die gewünschte Stabilität der Flamme erreicht wird z.B. durch gleichförmige Absenkung der in Sauerstoff-Konzentration in der gesamten Mischung.

Weiterhin sind Mischvorrichtungen bekannt, bei denen eine Verwirbelung der Bestandteile des Gemisches erfolgt (Dh-OS 19 59 390: I KZ 7/1967. S. 478, 480. 482; Öl- und Ciasfeuerung 12,1971. S. 1162.1164 = 1166.1169). r· \\:>bci die Rczirkulaiion die Rußbildung vermindern soli.

Schließlich ist aus der DF-OS 15 51 732 eine Vorrichtung der eingangs erwähnten Art bekanntgeworden, bei welcher ein Ventilator mit zwei Zugängen vorhanden :n ist. von denen der eine zwei Öffnungen zum Einlaß von Luft aufweist. Wenn dieser Brenner mit einer Gasmischung arbeiten würde, deren Sauerstoff-Konzentration schwächer als die von Luft ist, kann die Mischung der Luft mit den Rauchgasen keine innige sein, weil :< ein Ventilator ein schlechtes Mittel ist. um zwei Gase derart zu mischen, daß die in die Mischkammer des Brenners gelieferte Mischung einmal vorherrschend aus Luft, dann aber vorherrschend aus Rauchgas besteht, was sich nachteilig durch eine besonders instabile und "ι lautstarke Verbrennung zeigt.

Demgegenüber lie^t der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, dafür zu sorgen, daß die Mischung aus Luft und Rauchgas, die in den Brenner geleitet wird, absolut homogen wird und bleibt, wobei ein intensiver 's »Swirl« einen loroidalen Lufiwirbel erzeugt, der zur Erhöhung der Verwcil/eit der gasförmigen Mischung dient.

Zur Lösung dieser Aulgabe dienl bei einer Vorrichtung der eingangs erwähnten Art erfindungsgemäß die JH Kombination tier im Kenn/eichen des Hauptanspruchs angegebenen Mittel. Auf diese Weise wird die Wahrscheinlichkeit eines Aufeinandertreffen.s der Brennstoffiind SauersiolTiinilekül·; erheblich gesteigert, so daß die Verbrennung vollkommen stabil erfolgt und die Flamme ·»■* dementsprechend blau ist Dabei ist gewährleistet, daß die eingeführte Gasmischung eine Sauerstoff-Konzentration aufweist, die in jedem Teilbereich dieser gasförmigen Mischung absolut konstant ist. wobei die Verbrennung praktisch riißlos s.-atifindet.

■i" Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Die Frfindung wird nachstehend anhand von zwei in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbcispielcn des Frfindiingsgcgcnstundcs näher erläutert.
^ Fig. I ist ein Schnitt entlang der Längsachse der Brennkammer. Fig. 2 ist ein Aufriß mit einer öffnung in Richtung der Pfeile 11-11 der I ig. 1, F'ig. 3 ist eine Detailansiehl im Schnitt und in größerem Maßstab nach der Linie III-1II der Fig. 2. 1 ig. 4 ist eine Schnitt-Mi ansicht ähnlich wie Fig. I. die eine zweite Ausführungsnrt /t'igl. I¹'ig. 5 ist eine Icilaiisichl eines Details des Ventilators. Hg. 6 ist em Diagramm, das die Art der Regelung des Ventilators erläutert, und Fig. 7 ist eine Schnittansiehl durch die Längsachse der Vcrbrennungs- I^ kammer in einer Variante der ersten Ausführungsform. Die Zuführeinrichtung eines Brenners für flüssigen Brennstoff in einer Mischung son Luft und Verbrennungsgas, wie sie in den Hg. I und 2 gezeigt ist. ist mn

:iner Einspritzdüse 1 für Treibstoff versehen, «-lic miuig η einer Zuführleitung 2 für eine Mischung aus Luft und Verbrennungsgas liegt. Diese Leitung 2 stellt den Ausjang eines Spiraigehäuses 3 dar. das am Deckel 4 einer Brennkammer 5 befestigt ist und in der Brennkammer η Form eines Topfes 6 endet, dessen Rolle in der Folge loch erklär, werden wird. An; Ausgang des Spiraigehäuses 3 liegt eine feste Beschaufelung 7 in Form eines Kreisringes, die geneigt angeordnet ist. um der in die Brennkammer 5 eingeführten Gasmischung eine schraubenförmige Bewegung zu erteilen.

Der Eingang dieses Spirulgehäuses 3 steht mit dem Ausgang eines zweiten Spiralgehäuses 8 in Verbindung, in welchem ein durch einen Motor 10. mittels zweier schraubenförmiger Zahnräder 11 und !2. die jeweils formschlüssig mit den Wellen des Rades 9 und des Motors 10 sind, angetriebenes Rad eines Ventilators 9 angeordnet is·.

Der in diesem Beispiel mit der Brennkammer 5 verbundene Kessel wird hier nicht im Detail beschrieben, da er über den Rahmen der F.rfindung hinausgeht. IJm die Erfindung zu verstehen, genügt es. zu wissen, daß in diesem Beispiel der Kessel /wci Sammelbehälter für Verbrennungsgase aufweist, von denen der ein: Behälter 13 mit dein ersten Eintritt 15 (Fig. 2 und 3) eines Gasmischbehälters 16 (Fig. 3) verbunden ist. dessen zweiter Einlaß 17 mit der Atmosphäre in Verbindung steht, während der Austritt 18 an den Eingang des /weiten Spiralgehäuses 8 des Ventilators angeschlossen ist. welcher Eingang durch einen axial verschL'blichen Einstellring für die Ausströmungsmenge gesteuert ist.

Der erste Eintritt 15 des Behälters isi mit einer ringförmigen, zwischen der äußeren rohrförmigen Umhüllung des Behälters 16 und einer in der Verlängerung des Austrittes 18 liegenden Trennwand 20 gebildeten /one 19 in Verbindung. Ein Reglerring 21 trägt eine perforierte Hülse 22, die sich in Richtung des Ausganges 18 erweitert und sich an der inneren Trennwand 20 abstützt. Dieser Reglerring 21 ist mit einem im Inneren der rohrförmigen Umhüllung ties Hohlraumes 16 verschieblich angeordneten zylindrischen King 23 formschlüssig verbunden. Der Ring 23 irägi einen Zapfen 24. der aus diesem Hohlraum 16 quer vhirch eine schraubenförmige Nut 25 vorkrjgt. Die winkelige Verschiebung des Ringes 23 mittels des Zapfens 24 ermöglicht es. die aiiale Lage des Ringes 23 zu verändern, und den Durchtrittsquerschnitt zwischen diesem Ring und dem benachbarten Ende der inneren Trennwand 20 zu regeln. Die rohrförmige perforierte Wand 22 dient zur Au'teilung der Ströme von Verbrennungsgas, die vom Sammler 13 kommen, was in weiterer Folge erklärt wird.

Der /weite mit der Atmosphäre in Verbindung siehende Eintritt 17 des Hohlraumes 16 ist gleichfalls mit einer Regeleinrichtung für den Durehirittsquerschniti ausgestattet, die durch einen an einem Schalt 27 befestigten Kegel 26 gebildei ist. Das eine mit einem Gewinde versehene Finde des Schalles ist mit einer Mutier 28 verschraubt, die formschlüssig mit einem durchbrochenen Deckel 29 verbunden ist; das andere Ende ist m einer durchbrochenen Scheibe 30 ucführi. Dieser Keucl 26 stellt mit dem Referring 21 einen ringförmigen Durchlaß dar.

Es sei erwähnt, daß die Einspritzdüse I tür den Treibstoff durch eine Pumpe 31 gespeist wird, und dal! in der Nähe der Düse 1 eine Zündelektrode 32 angeordnet

Während des Betriebes des Kessels werden die Verhreniuinuv-Mse in den .Sammlern (von denen nur der Sammler 13 gezeigt ist) aulgefangen, die in der Nähe des Austrittes dei Komektionskanälc des Kessels gelegen sind, und nicht dargestellt sind. Entlang dieser Kanäle werden die Gase abgekühlt und geben Wärme an das Wasser des Kessels ab. AiiUcr dem durch den Zug lies Abzuges, an den die Sammler angeschlossen sind, hervorgerufenen Unterdruck, wirkt ein /weiter wesentlich stärkerer Unterdruck im Gasmischungsbchälter 16 durch den Ventilator 8, 9. Da der Behälter 16 über seinen Eintritt 15 mit dem Rauehsammler 13 verbunden ist. werden die Verbrennungsgase gleichzeitig mit der Luft, die durch den Eintritt 17 eingebracht wird, in diesen Behälter 16 gesogen. Das Gesamtvolumen des Gases (Luft plus Verbrennungsgas), das in den Behälter 16 gesaugt wird, sowie auch das Verhältnis von Luft und Verbrennungsgas werden durch eine vorher fix eingestellte Leistung des Ventilators 8 und 9 bestimmt, und /war durch Regeleinrichtungen, die durch den Reglerring 21 und den Kegel 26 gebildet sind. Letzterer gestattet die Regelung des '■ -esamtvolumens des eingesaugten Gases, wohingegen c-λγ Ring 2! die Regelung des Verhältnisses von Luft und Verbrennungsgas, die dem Behälter 16 zuueluhrt werden, ermöulichl.

Wie be-eits erwähnt, wird der durch den ersten Ein-IaB 15 in den Behälter 16 eintretende Verbrennungsgasstrom während seines Durchtriites durch die Wand der perforierten Hülse 22 in eine Vielzahl von Strö-

i inen aufgeteilt. Diese Vielzahl von Strömen dringt in den Luftstrom ein. der ebenfalls durch den vom Ventilaior 8. 9 hervorgerufenen Linierdruck gebildet wird. Die Bildung der Vielzahl von Strömen vergrößert die Berührungsfläche Lufi-Verbrennungsgas wesentlich und

' begünstigt die Durchwirbehing und Turbulenz dieser Vielzahl von Strömen. Man vermeidet so die Vereinigung von zwei kompakten Gasmassen, die sich nur sehr geringfügig vermischen, so daß das entstehende Gasvoluinen einen Gehalt an heterogenen·. Sauerstoff

ι aufweist, der ein Insuihiliiätslukior der Verbrennung isi. Im Gegensatz hie/u unterstützt das Eindringen eine, Vielzahl von Verbrennungsgasströmen in den Luftstrom die Verteilung des Sauerstoffes im gesamten Gasvolumen, so daß der Partialdruck des Sauerstoffes

* der Gasmischung im wesentlichen gleichmäßig ist. Diese gleichmäßige Verteilung des Sauerstoffes garantiert eine maximale Verwendung des verfügbaren Sauerstoffes und gestattet es. die Luftmenge zur Annäherung an den slöchiomeirischen Wert zu reduziere·"!.

Ii Man hai festgestellt, daß bei gleichen Mengen an Luft und re/irkulierten Gasen die Stabilität der Verbrennung sich mil der Homogenität der Ciasmischung beträchtlich verbessert.

Di..;e im Behälter gebildete Mischung wird vom

< Ventilator 8. 9 angesaugt, der sie komprimiert und in das Spiralgehäuse ?. leitet, vor. >vo sie nach Passieren der TiXCn Beschaufelung, die ihr eine schraubenförmige Bewegung um die Achse des Brenners erteilt, in die Zuführleitung 2 ciniriit. Diese Turbulenzsirömimg

i' (»Swirl«) kommt zum Topf, wo der Brennstoff durch die Düse 1 versprüh! wird.

Um Pulsaiionen beim FrischlufiiJurchsiitz/u vermeiden, was einen pulsanigen Betrieb im Kessel zur Folge halle, ist der im Behälter 16 durch den Venlilator 8. 9

* erzeugte Druck untcriuilb 10 mm Wassersäule. Die Zahl

der »Swirl·· _{; (}''. ■ die durch die Beziehung /wischen dem dem Gas /uuefühnen Fluß des kinetischen Mo-

meines 6'_Λ und dein Produkt aus dein Verteilcröffnungsbereich des Brenners /-, (Fig. I) nut dem Mengenlluß der axialen Bewegung (/', gegeben ist. wird vorzugsweise /wischen 0.2 üik\ 1.2 gewählt.

Die unlere Grenze soll wenigstens ausreichen, um eine Rückführung der Mischung in das Innere der Turbulen/sirönuing in Form eines toioidfömiigen lliillkörpers (vortex) /u gestatten, wohingegen die obere Grenze durch die Größe ties llaninienrüekschlages unter der Wirkung des toroidförinigen Hüllkörpers festgelegt ist. der die Düse I nicht erreichen darf.

Gemäß dem \orlier erwähnten Uuch »C ombustion aerodynamics« ist der I-IuB des kinetischen Momentes (/,, gegeben durch die formel

I ist die Axialgcschwindigkeit. H' die Tangential- -Cs'jhw !ri'.!!!2kei! ίϋΐ cüieni besiiniüMcn ΡμιϊΜ ^r ν ^r sind die inneren und äußeren Hereiche ties ringförmigen Raumes, der die Vcrieilcröffnung für die Mischung bildet, wobei ι-, der Bereich der Düse unil r, lenei des Maises des Hrenners lsi. <.> ist die Dichte.

Der !'hiß der Menge bei der Axialhcwegiing ist gegeben durch die Formel:

6\-2π

/' isi der statische Druck in einem bestimmten Punkt r.

Von den anderen I aktoren. die die (Qualität der Verbrennung beeinflussen, kann man noch den Tupf 6 erwähnen, der zur Fixierung der flamme im Raum beiträgt und durch seine divergente l-orn das toroid- ^ls formige Volumen des im Inneren der Turbulcnz.strömung gebildeten Hüllkörpers erhöht, indem er dieses vergrößert, so daß die zerstäubten Brennstoffpartikel eine viel größere Mischungs/one für das Verbrennungsgas und die Luft durchsetzen, wodurch die Wahr- Jn scheinlichkeit einer Vereinigung der Moleküle des Sauerstoffes und Brennstoffes vergrößert wird. Der Topf dient auch noch als Strahlungsschild zwischen der Basis der I lamme und der kalten Wand des Kessels, wodurch an dieser Stelle der Flamme eine genügend i> hohe Temperatur erhalten wird, um die Vergasung des Brennstoffes und seine gute Verbrennung zu unterstützen. Es sei aber darauf hingewiesen, daß bei Verwendung des dargestellten Deckels des Kessels 4 das Vorhandensein eines Topfes, insbesondere im Hinblick «i auf den Ansatz der Flamme und der Vergrößerung des Volumens des ton'.dförmigen Hüllkörpers. nicht unbedingt notwendig ist.

Fs sei noch auf zwei Besonderheiten des Ventilators 8. 9 hingewiesen. Wie in Fig. 5 dargestellt, wird die .\< Form der Beschaufelung 9a des Rades 9 des Ventilators so gewählt, daß eine Beschleunigung des Fhiidums in dem Maße wie sich dieses radial gegen das Spiralgehäuse 8 bewegt, erzeugt wird, und zwar so. daß bei Zündung des Kessels die Rußteilchen, die zusammen w mn dem Verbrennungsgas rückgeführt werden können, von der Obefläche der Schaufeln 9<; entfernt werden, und sich dort nicht ansammeln.

Die an sich bekannte andere Besonderheit ergibt sich aus dem Regelsystem des Durchsatzes durch Eindrin- f.* gen lies Ringes 14 in das Rad 9 und nicht durch Drosselung. Das Flindringen dieses Ringes hat eine Änderung der Ventilatoreieenschaften zur F'olee. d.h.

der Kurve der Druckanderurig \p in F'unktion zum Durchsatz </ Die Stabilität des Ventilators, und folg· hch die der Flamme, lsi eine Funktion der Neigung der I angente an dieser Kurve Je stärker diese Neigung ist. desto besser ist die Stabilität. Durch Änderung des Durchsatzes nvi'eK des Ringes \A isi ein anderes Venlilatorrad gegeben, dessen Eigenschaften ρ zu ι/ im wesentlichen parallel (I ig. (M sind, so daß für ein gleiches /ι die Neigung der Tangente im wesentlichen konsiant isi. Dies ist selbstverständlich sehr wichtig für die Stabilität der Verbrennung und schafft eine für den Massendurchsat/ des dem Brenner zugeführten Brennstoffes eigene Regeliingsarl

Die anhand der beschriebenen Vorrichtung durchgeführter. Versuche haben eine Verbrennung mit stabiler blauer Flamme, und zwar ohne Verzögerung gezeigt, wobei ein sehr geringer Überschuß an Luft im Hinblick auf die stöchiomctrischen Bedingungen verwendet wurde, und zwar nur in der Größenordnung \*»M 5 bis 10'·.._ u/nijiirrh sii*h einerseits eine nrakiisch rußfreie Verbrennung und andererseits eine sehr geringe Erzeugung von SO_x ergab. Schließlich gestattet die Rückführung der Verbrennungsgase eine Lärmvcrminderung bei der Verbrennung. Diese Rückführung liegt, bezogen auf das Luft volumen, zwischen 50 und 70% Verbrennungsgas, für ein Masseverhältnis von Luft und Brennstoff nahe den stöchiometrischen Bedingungen.

/um Vc-'deich bewirkte die Rückführung nur von Verbrennungsgasen, die 50% des Massendurchsatzes an Luft aufweisen, einen Luftüberschuß von ca. 30%. Bei einem »Swirl« ohne Rückführung erhielt man einen l.ufiüherschuß von ungefähr 50%.

Die zweite, in Fig. 4 gezeigte Ausführungsform unterscheidet sich von der ersten Ausführungsform prinzipiell dadurch, daß der Ventilator und Turbulenzer/euger im gleichen Gehäuse 34 angebracht sind, das einerseits eine feste Beschaufelung 35, die beim Ausgang des Gehäuses angeordnet und am Düsenträger 36 befestigt ist. und andererseits ein mit der festen Beschaufelung 35 koaxiales und an einer Hülse 38 befestigtes Ventilatorrad 37 umschließt, das mit einem (nicht gezeigten) Antriebsmotor über einen Transmissionsriemen 41 verbunden ist. Dieses Gehäuse 34 wird in axialer Richtung durch den durch den Ventilator 37 erzeugten Unterdruck mit der Gasmischung gespeist, und zwar durch die Verbindung zwischen diesem Gehäuse 34 und der Mischvorrichtung 42. die sich etwas von der vorher beschriebenen Vorrichtung unterscheidet.

Diese Vorrichtung uinläßt eine mit dem Verbrennungsgassammlcr 13 verbundene, erste Eintrittsöffnung43 und eine mit der Atmosphäre verbundene zweite Einttiusöffnung 44. Der Durchtrittsquerschnitt der öffnung 43 wird durch eine axial verschieblich angeordnete Scheibe 45 gesteuert, die zu diesen Zweck auf einem durch ein Rohr 47 geführten Schaft 46 angebracht ist. Eine Reglerschraubc 48 dient zur Bestimmung der axialen Lage des Schaftes 46 im Rohr 47. Dieses Rohr ist formschlüssig mit einer an einem seiner Enden angebrachten Muffe 49. wohingegen es an seinem anderen Ende verschieblich in einer Hülse 50 gelagert ist. Diese Hülse wieder ist fest mit dem Gehäuse verbunden, das die Vorrichtung 42 umschließt. Die Muffe 49 besteht aus zwei Teilen, und zwar aus einem Teil mit großem Durchmesser, in welchem die erste Öffnung 43 liegt, wobei dieser Teil verschieblich in einem die zweite Öffnung 44 aufweisenden rohrförmigen Element angebracht ist. und aus einem zweiten Teil mit kleinerem Durch-

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messer, an welchem ein perforierter, von einer schraubenförmigen Rippe 53 umgebener Zylinder 52 befestigt ist.

Die durch die von dem durch den Ventilator 37 erzeugten Unterdruck angesaugte Luft, die durch die öffnungen 44 in die Mischvorrichtung eintritt, wird einer durch die Rippen 53 bedingten schraubenförmigen Bev'^jung unterworfen. Gleichzeitig werden die durch die öffnung 43 eintretenden Verbrennungsgase durch die Perforationen des Zylinders 52 aufgeteilt und diese Vielzahl von Strömen dringt in die schraubenförmige Luftströmung ein und bildet eine homogene Mischung. Diese Mischung wird dann durch den Ventilator 37 komprimiert und die fixierten Schaufeln 35 geben ihr eine lurbulenzartige Strömung unter den gleichen Bedingungen wie beim ersten Ausführungsbeispiel.

Der in dem Beispiel nach Fig. 7 gezeigte Kopf des Brenners 6! weis·, ein Spiralgehäuse 62 auf. das mittiu einen Düsenträger 63 aufweist, in dessen axialer Öffnung eine Düse 64 zur Zerstäubung des von einer (nicht gezeigten) unter Druck stehenden Brennstoffzuführeinrichtung gespeisten, lließfähiggn Brennstoffes liegt. Dieses Spiralgehäuse ist mil dem Auslaß eines Ventilators 65 verbunden, der die Zuführeinrichtung für den unter Druck stehenden gasförmigen Brennstoff ist. Das Spiralgehäuse 62 weist einen Turbulenzerzcuger auf. und trägt zu diesem Zweck eine fixe Beschaufelung 66, deren Schaufelblätter je nach der Intensität oder Anzahl der gewünschten Turbulenzen (Swirl) eingestellt s' .d. Diese Beschaufelung 66 steuert den Zutritt zur zentralen Verteileröffnung des Gehäuses 62. und ist konzentrisch mit der Düse 64.

Diese Verteileröffnung bringt das Spiralgehäuse 62 mit einem Flammentopf 67 in Verbindung, der beim Eingang der Brennkammer liegt und dessen Begrenzungen in der Zeichnung nicht dargestellt sind.

Die Beschaufelung 66 ist einstückig mit einer am Düsenträger 63 befestigten Scheibe 68, deren Rand eine Randleiste 68« aufweist, die sich auf der Fläche der Scheibe 68 erstreckt, die der die Beschaufelung 66 tragenden gegenüberliegt. Diese Randleiste 68« hegt am Mantel des Gehäuses 62 an, wobei ein ringförmiger Raum 69 gebildet wird, der mit dem übrigen Gehäuse 62 durch die die Randleiste 68« durchsetzenden öffnungen 68Λ in Verbindung steht.

Der Düsenträger 63 hat radiale Durchtritte 63«. über die ein Ringraum 70 einerseits und eine Hülse 71 andererseits verbunden sind. Der Ringraum 70 ist in dem Düsenträger 63 eingearbeitet und umgibt die Düse 64. Die Hülse 71 verlangen den Düsenträger 63 in Richtung der Brennkammer. Die Hülse 71 endet in einem kegelstumpfförmigen. ringförmigen Dellekior 71«. wobei der Scheitel des Kegels sich im Flamnicninpf 67 befindet. Die Anordnung dieses Deflektors ist jedoch nicht unbedingt notwendig; Versuche haben gezeigt, daß auch mit einer einfachen zylindrischen Hülse gute Resultate erzielt werden können.

Auf der Außenfläche der Hülse nahe des dem Detektor 71a benachbanen Endes sind Radialflügel 71/> vorgesehen. Diese Flügel 71Λ erstrecken sich nur über einen Teil des Öffnungsbereiches des Gehäuses 62.

Da der Ventilator 65 dem Spiralgehäuse 62 Luft, eine Mischung von Luft und Verbrennungsgas oder überhaupt einen anderen gasförmigen Brennstoff zufühn. strömt der größte Teil dieses Brennstoffes über die feste Beschaufelung 66, die die Turbulenzströmung um die Düse 64 hervorruft. Der mittlere Teil dieser Brenn-MolTsfi'ömung trifft aul die Hügel 71/·. wodurch die Turbulen/en dieses mittleren Teiles /ersiört werden, d.h. an jener Stelle, wo die Strömungsgeschwindigkeit am grollten ist Durch Zerstören des minieren Teiles dieser Strömung vermindert man infolgedessen deren Geschwindigkeit bis /u den Grenzen der Kntfkimmharkeit der Mischling aus Verbrennungsgas und Brenngas. Durch diese Maßnahme kann sich der mittlere Teil der Strömung trot/ der Intensität der Turbulenzen entflammen, so daß die (lamme am Brenner »angeordnet« ist.

f-in Teil der Strömung des unter Druck stehenden, gasförmigen Brennstoffes wird im Spiralgehäuse 62 abgeleitet, und /war über einen Weg. der durch die Öffnungen 68/). die radialen Dtirchiritte 63« und den Ringraum 70 gebildet wird, wobei der Weg am ringförmigen Deflektor 71a endet. Der durch den Weg abgezweigte Teil des unter Druck stehenden, gasförmigen Brennstoffes hat die Aufgabe, eine Belüftung des Endes der Düse 64 /u bewirken, um zu verhindern, daß die nichtverbrannten Brennsiofi'teilehen oder andere vom toroidlormigen llüllkörper mitgerissenen Teilchen auf der Oberfläche der Düse 64 abgelagert werden und diese verstopfen.

Hierzu 6 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zur Zuführung einer Mischung von Luft und rückgefühnem Rauchgas /u einem Brenner für einen flüssigen »der gasförmigen Brennstoff mit einem Ventilator (9). dessen Zuleitung (8. 9; 37) eine Verbindung zu zwei Einlassen (17. 15: 44. 34) schafft, die mit der Atmosphäre bzw. einer Rückführleitung (13) für aus der Verbrennung stammendes Rauchgas verbunden sind, wobei jeder Einlaß mit den Durchgangsquerschnitt verändernden Regelorganen (21. 26: 45. 49) versehen ist dergestalt, daß das Verhältnis zwischen den Luft- und Rauchgassirömen bestimmbar ist. wobei der Auslaß mit einem Zuführkanal für die Gasmischung verbunden ist. der koaxial zu einer Brennstoffeinspritzdüse (I. 36) in dem Brenner angeordnei ist. und wobei eine feste Beschaufelung (7: 35) in dem Zuführkanal vorhanden ist. die dazu dienl. der Gasmischung eine Wirbelbewegung zu verleihen, die in der Liiüc isi. in ihfcu'i Zentrum eine Rückführung der Mischung in Form eines loroidalen Wirbels /ti erzeugen, gekennzeichnet durch die Kombination mit den Merkmalen, daß der eine dieser liinlässe (15:43) von der Zuleitung (8.9: 37) mittels einer perforierten Trennwand (22: 52) getrennt ist. wobei diese Trennwand im übrigen einen Abschnitt eines Kanals begrenzt, der den anderen der beiden Fmlässe (17: 44) mit dieser Zuleitung (8. 9; 37) verbindet, so daß der Strom eines der Bestandteile der LuIt-Rauehgas-Mist! isng in eine Vielzahl von Strömen dort aufgeteilt wird, wo dieser S'rom in den Strom des anderen Bestandteils dieser Mischung in einem Bereich stromaufwärts dieser ZuIe -'ing eindringt.

2. Vorrichtung nach Anspruch I. dadurch gekennzeichnet, daß ein Gehäuse (34) mil zwei axialen, gegenüberliegenden Öffnungen.die koaxial zur Krennstofl-Finspritzdüse (36) liegen, vorgesehen ist. daß die von der Düse entfernt liegende Gehüuseöffnung mit einer Mischkammer (42) in Verbindung sieht, daß der stromaufwärts liegende Teil des Gehäuses den Ventilator aufnimmt und daß der stromabwärts gelegene Teil die feste Beschaufelung (35) enthält.

3. Vorrichtung nach Anspruch I. dadurch gekennzeichnet, daß eine Ringkammer (70) wenigstens einen Teil der Brennstuff-Finsprit/düse (64) im Bereich ihres Ausiriiis umschließ! und daß eine ringförmige Öffnung diese Ringkammer am Düsenaustritt mit einem Kanal (63<i) zur Zuleitung eines Teils der Masse der Mischung, die vom Ventilator zugeführt wurde, in die Kammer verbinde!.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3. dadurch gekennzeichnet, daß ein Ablenkelement (71«) sich aiii einem Teil der ringförmigen Öffnung erstreckt.

5. Vorrichtung nach Anspruch I. dadurch gekennzeichnet, daß die Kammer (70) /wischen der Brennstoff-Einspritzdüse (64) und einem Stutzen (71) ausgebildet ist. dessen Aulienoberllächc radiale Schaufeln (71/') trägt, die sich über einen Teil des Querschnitts der /,iiführk-iiuni: für die Mischung erstrecken.