DE2942726A1 - Brenner fuer gasfoermige oder fluessige brennstoffe - Google Patents

Brenner fuer gasfoermige oder fluessige brennstoffe

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Description

- 2 - 22. 10. 1979
N 4794/8h
Die Erfindung betrifft einen Brenner für gasförmige oder flüssige Brennstoffe, bestehend aus einem inneren gekühlten Hohlkörper, einem diesen umgebenden gekühlten Mantel sowie konzentrischen Ringkanälen für die Zufuhr von Brennstoff und sauerstoffhaltigem Gas, wobei der Endabschnitt der Ringkanäle bzw. eines gemeinsamen Ringkanals zur Brennermündung hin sich zwischen Hohlkörper und Mantel kegelförmig erweiternd ausgebildet und durch Diatanzetücke in mehrere auf dem Umfang verteilte Schlitze unterteilt ist.
Derartige Brenner werden beispielsweise als Aufheizbrenner für unter Druck betriebene Vergasungsanlagen verwendet. Der Brenner wird hierbei im drucklosen Zustand des Ver gas er inneren gezündet und muss dann in seinem B renn verhalten einem sich aufbauenden Ver gaser-Innendruck von z.B. 15 bar standhalten. Das Druckverhältnis zwischen Vergaser-Innendruck und Brenner-Vordruck muas während des ganzen Aufheizvorganges so eingestellt sein, dass stets eine überkritische Austritts geschwindigkeit an der Brennermündung gesichert ist.
Es wurde nun festgestellt, dass durch unterschiedliche Wärmedehnungen von innerem Hohlkörper und diesem umgebenden Mantel Verschiebungen dieser beiden Brenner elemente gegeneinander im Bereich der Brennermündung erfolgen konnten, wodurch sich eine Vergrösse-
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rung der Breite der Au stritte schlitze ergab. Hierdurch wiederum verringerte sich die Austritts geschwindigkeit der Verbrennungsmedien und unterachritt die erforderliche überkritische Geschwindigkeit. Die Folge hiervon waren Rückzündungen, die zur Beschädigung des Brenners führten.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, den Brenner der eingangs beschriebenen Bauart so auszubilden, dass die Breite der Austrittsschlitze stets konstant gehalten wird.
Hierzu wird erfindungsgemäss vorgeschlagen, dass Hohlkörper und Mantel durch einen Kompensator miteinander verbunden sind, dessen Vorspannung bei allen vorkommenden Betriebsbedingungen ein Anliegen von Hohlkörper und Mantel über die Distanzstücke sichert.
Einzelheiten der Erfindung werden im folgenden an Hand der Zeichnungen erläutert, die beispielsweise Ausführungsformen des erfindungsgemässen Brenners darstellen.
Es zeigen :
Fig. 1 einen Schnitt durch einen Brenner für flüssige Brennstoffe und
Fig. 2 einen Schnitt durch den Kopf eines Brenners für gasförmige Brennstoffe.
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Der Brenner gemäss Fig. 1 besteht aus dem inneren gekühlten Hohlkörper 1 mit Kühlwasser-Eintritt 2 und Austritt 3 und dem umgebenden gekühlten Mantel 4 mit Kühlwasser-Eintritt 5 und Austritt 6. Die im Hohlkörper 1 vorgesehene Wasser zirkulation dient im wesentlichen der Kühlung der auf den Hohlkörper aufgesetzten Frontplatte 7, der Wasserumlauf im Mantel 4 kühlt das Aussenrohr 8. 9 ist der Ringkanal für den flüssigen Brennstoff mit Zuleitung 10, 11 der Ringkanal für das sauerstoffhaltige Gas (Luft oder Sauerstoff) mit Zuleitung 12. Der flüssige Brennstoff wird aus dem Ringkanal 9 durch eine Anzahl von Bohrungen 13 in die Vormischkammer 14 geleitet, in der er sich mit dem saue r stoffhaltigen Gas aus dem Ringkanal 11 mischt. Das Gemisch aus flüssigem Brennstoff und sauerstoffhaltigem Gas tritt dann durch kegelförmig angeordnete Schlitze 15 aus dem Brenner aus, die durch mehrere auf dem Umfang verteilt vorgesehene Distanzstücke 16 zwischen der Frontplatte und dem Mantel 4 gebildet werden.
Der Hohlkörper 1 mit der Frontplatte 7 und der Mantel 4 sind erfindungsgemäss durch einen Kompensator 17 miteinander verbunden. Der Kompensator ist hierbei mit Vorspannung eingebaut und drückt mit seiner Stellkraft die Frontplatte 7 an den kegelförmigen Teil 18 des Mantels 4 an. Durch Verstellen der Sechskantmuttern 19 an den Schraubenbolzen 20 lässt sich der Hohlkörper 1 mit der Frontplatte 7 nach vorn drücken, so
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dass die Frontplatte vom kegelförmigen Teil 18 des Mantels abhebt. In dieser Stellung ist ein Auswechseln der Frontplatte, die einem hohen Verschleiss unterliegt, leicht möglich. Nach dem Auswechseln der Frontplatte werden die Muttern 19 in ihre ursprüngliche Stellung zurückgedreht und mit Splinten 21 gesichert. Der Kompensator kann sich nun frei bewegen und die unterschiedlichen Wärmedehnungen von Hohlkörper und Mantel aufnehmen. Die Trennwand 22 zwischen den beiden Ringkanälen 9 und 11 schiebt sich dabei in die Hülse 23 .
Die Grosse des !Compensators 17 bestimmt den Anpressdruck der Frontplatte 7 am kegelförmigen Teil 18 des Mantels 4. Je grosser die wirksame Fläche des Kompensators ist, umso grosser ist dieser Anpressdruck. Mit dem Anstieg des Innendruckes im Ringkanal 11 für das sauerstoffhaltige Gas wächst linear der Anpressdruck an der Frontplatte .
Die Führungsleisten 24 und die Bolzen 20 sichern den Kompensator vor Radial- und Toraionabeanspruchung. Das Mas· χ wird durch die Vorspannung und den Kompensator weg bestimmt. Die Sechskantmuttern 19 begrenzen diesen Weg und bewahren den Kompensator vor einer unzulässigen Uberdehnung.
Der Brenner für gasförmige Brennstoffe gemäss Fig. 2 entspricht in seinem grundsätzlichen Aufbau dem Brenner nach Fig. 1. Abweichend
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hiervon verlaufen jedoch die Ringkanäle 25 und 26 für Brennstoff und sauerstoffhaltiges Gas unabhängig voneinander bis zur Brennermündung, d.h. der Austritt der beiden Medien aus dem Brenner erfolgt über zwei konzentrische Kegel. Die Trennung der beiden Kanäle im Bereich der Brennermündung geschieht hierbei durch die zwischen innerem Hohlkörper 1 und Mantel 4 vorgesehene Leithülse 27. Am Austritt beider Ringkanäle sind Distanzstücke 28 bzw. 29 angeordnet, wodurch zwei kegelförmige Kränze von Austrittsschlitzen 30 bzw. 31 gebildet werden. Durch den vorgespannten Kompensator, der hier nicht dargestellt ist, wird die Frontplatte zum kegelförmigen Teil 18 des Mantels 4 hin gedrückt, wodurch die Leithülse 27 eingeklemmt wird. Auch bei dieser Anordnung ist somit eine konstante Schlitzbreite und damit die Einhaltung einer überkritischen Austrittegeschwindigkeit der Verbrennungsmedien gewährleistet.
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Claims (1)

  1. Essen, den 22. Oktober 1979 N 4794/8 h Vo/Wi.
    KRUPP-KOPPERS GMBH, Moltkestrasse 29, 4300 Essen
    Brenner für gasförmige oder flüssige Brennstoffe . Patentanspruch I
    Brenner für gasförmige oder flüssige Brennstoffe, bestehend aus einem inneren gekühlten Hohlkörper, einem diesen umgebenden gekühlten Mantel sowie konzentrischen Ringkanälen für die Zufuhr von Brennstoff und sauerstoffhaltigem Gas, wobei der Endabschnitt der Ringkanäle bzw. eines gemeinsannen Ringkanals zur Brennermündung hin sich zwischen Hohlkörper und Mantel kegelförmig erweiternd ausgebildet hat und durch Distanzstücke in mehrere auf dem Umfang verteilte Schlitze unterteilt ist, dadurch gekennzeichnet, dass Hohlkörper (1) und Mantel (4) durch einen Kompensator (17) miteinander verbunden sind, dessen Vorspannung bei allen vorkommenden Betriebsbedingungen ein Anliegen von Hohlkörper und Mantel über die Distanzstücke (16 bzw. 28, 29) sichert.
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    ORIGINAL INSPECTED
DE19792942726 1979-10-23 1979-10-23 Brenner fuer gasfoermige oder fluessige brennstoffe Granted DE2942726A1 (de)

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