DE3014590A1 - Blower equipped oil or gas-burner supplementary combustion chamber - comprises flame-tube-encircling casing with concave reflector level with reduction in bore - Google Patents
Blower equipped oil or gas-burner supplementary combustion chamber - comprises flame-tube-encircling casing with concave reflector level with reduction in boreInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Vorsatzbrennkammer für Ö1-The invention relates to an auxiliary combustion chamber for oil
oder Gasgebläsebrenner, insbesondere an einem Heizkessel, in dessen Feuerungsraum das Flammrohrende des Brenners hineinragt.or forced draft gas burners, especially on a boiler, in its The combustion chamber protrudes into the flame tube end of the burner.
Bei den bekannten Ö1- oder Gasgebläsebrennern, die als Wärmequelle an einem Heizkessel eingesetzt sind, ist vielfach eine unzureichende Ausnutzung des zugeführten Brennstoffes feststellbar. Dies ist auf verschiedene Ursachen zurückzuführen. Eine der Hauptursachen ist darin zu sehen, daß vielfach nicht die Möglichkeit besteht, die Brennerflamme dem Feuerungsraum optimal anzupassen. In den meisten Fällen liegt eine verhältnismäßig langgestreckte Flamme vor, bei der aber wegen der nicht genügend hohen Temperatur in den Randzonen und insbesondere am Ende der Flamme kein ausreichender Ausbrand des Brennstoffes erzielt wird.With the well-known oil or gas fan burners, which are used as a heat source are used on a boiler, is often an inadequate utilization of the supplied fuel detectable. This is due to various causes. One of the main causes can be seen in the fact that in many cases it is not possible to to optimally adapt the burner flame to the combustion chamber. In most cases it lies a relatively elongated flame before, but not enough because of the high temperature in the edge zones and especially at the end of the flame is not sufficient Burnout of the fuel is achieved.
Ziel der Erfindung ist es, mit Hilfe einer Vorsatzbrennkammer eine wesentliche Verbesserung der bestehenden Unzulänglichkeiten zu erreichen, um somit den Wirkungsgrad des Brenners zu steigern.The aim of the invention is to use an auxiliary combustion chamber a to achieve substantial improvement of the existing inadequacies in order to thus to increase the efficiency of the burner.
Eine nach der Erfindung ausgebildete Vorsatzbrennkammer für Ö1- oder Gasgebläsebrenner herkömmlicher Bauert ist durch folgende Merkmale gekennzeichnet: a) die Brennkammer ist aus einem im wesentlichen zylindrischen Hohlkörper, vorzugsweise aus Stahlblech, mit einem gegenüber dem Flammrohr größeren Querschnitt und einem über eine konische Einschnürung anschließenden Ausgangsrohrstück gebildet, b) im Bereich der konischen Einschnürung ist eine kreisrunde Flammwand, vorzugsweise aus Stahlblech, in axialer Richtung verstellbar angeordnet, deren der der Flamme zugewandte Seite die Form eines Hohlspiegels hat und deren Durchmesser etwa dem Innendurchmesser des Ausgangsrohrstückes entspricht, und c) auf der Eingangsseite des Hohlkörpers ist ein Anschlußring abnehmbar befestigt, dessen zentrale Öffnung dem Außendurchmesser des Flammrohres angepaßt ist.An auxiliary combustion chamber designed according to the invention for oil or Traditional Bauert forced draft gas burners are characterized by the following features: a) the combustion chamber is made of a substantially cylindrical hollow body, preferably made of sheet steel, with a larger cross-section than the flame tube and a Formed via a conical constriction connecting outlet pipe section, b) in The area of the conical constriction is a circular flame wall, preferably made of Sheet steel, arranged adjustable in the axial direction, whose the the The side facing the flame has the shape of a concave mirror and its diameter is approximately corresponds to the inner diameter of the outlet pipe section, and c) on the inlet side of the hollow body, a connecting ring is removably attached, the central opening of which is adapted to the outer diameter of the flame tube.
Die Wandung der konischen Einschnürung ist gegenüber der Wandung des Hohlkörpers vorteilhafterweise um etwa 450 abgewinkelt.The wall of the conical constriction is opposite the wall of the Hollow body advantageously angled by about 450.
Die in die Brennkammer einströmende Flamme schlägt vor die verstellbare Flammwand, an der sie nach außen um etwa 1800 umgelenkt wird, so daß eine äußere Rückströmung der Flamme entsteht, die je nach der Intensität der Flamme nach einem bestimmten Strömungsweg eine erneute Umlenkung nach außen erfährt und nunmehr durch den Ringspalt zwischen Flammwand und konischer Einschnürung die Brennkammer durch das Ausgangsrohrstück verläßt. Durch diese doppelte Umlenkung des Flammenstromes in der Brennkammer ergibt sich eine höhere Verweilzeit, die Temperaturen von 0 weit über 1000 C zur Folge hat, worin eine wesentliche Voraussetzung für einen guten Ausbrand der Flamme liegt.The flame flowing into the combustion chamber suggests the adjustable one Flame wall, on which it is deflected outwards around 1800, so that an outer Backflow of the flame arises, depending on the intensity of the flame after a certain flow path undergoes a renewed deflection to the outside and now through the annular gap between the flame wall and the conical constriction through the combustion chamber leaves the outlet pipe section. Through this double deflection of the flame flow The dwell time in the combustion chamber is longer and the temperature goes from zero over 1000 C, which is an essential requirement for a good The flame has burned out.
Infolge der beschriebenen Flammenführung wird nicht nur die rückwärtige Flammwand, sondern auch die Wandung des Hohlkörpers stark aufgeheizt. Durch die hierdurch entstehenden Strahlungsfelder wird die gewünschte Bildung hoher Temperaturen innerhalb der Brennkammer zusätzlich gefördert.As a result of the flame guidance described, not only the rear Flame wall, but also the wall of the hollow body is strongly heated. Through the The resulting radiation fields result in the desired formation of high temperatures additionally promoted within the combustion chamber.
Um eine gewisse Fokussierung der Strahlungsfelder der Wandung zu erreichen, kann gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung der vor der konischen Einschnürung liegende Bereich der Wandung des Hohlkörpers auch kugel- bzw. dop- pelkegelförmig ausgebildet sein, wobei zweckmäßigerweise ein Kugelradius gewählt wird, der etwa dem Krümmungsradius der Flammwand entspricht.In order to achieve a certain focus of the radiation fields of the wall, can, according to a further embodiment of the invention, the front of the conical constriction lying area of the wall of the hollow body also spherical or double cone-shaped be formed, expediently a spherical radius is selected which is approximately corresponds to the radius of curvature of the flame wall.
Vorteilhafterweise wird im Ausgangsrohrstück der Brennkammer eine Wirbelscheibe in der Art eines mehrflügeligen Ventilatorrades angeordnet. Diese Wirbelscheibe versetzt den austretenden Flammenstrom in eine radiale Drehung und bewirkt dadurch eine Verzögerung in der Austrittsgeschwindigkeit. Eine solche Verzögerung trägt bei evtl. Überlastungen der Brennkammer zu eier restlosen Nachverbrennung bei.Advantageously, one is in the outlet pipe section of the combustion chamber Vortex disc arranged in the manner of a multi-blade fan wheel. These Vortex disc sets the exiting flame flow in a radial rotation and this causes a delay in the exit speed. Such a delay contributes to complete afterburning if the combustion chamber is overloaded at.
Auf das Ausgangsrohrstück ist in weiterer Ausgestaltung der Erfindung ein Abschlußrohr formschlüssig aufgesetzt, welches am freien Ende eine Verjüngung aufweist. Die Verjüngung dient dem Zweck, der austretenden Flamme eine trichterförmige Gestalt zu geben, um eine unerwünschte Wärmekonzentration auf kleinem Raum an der Kesselwand zu vermeiden, wodurch die Gefahr besteht, daß sich wegen zu schneller Abkühlung der hochtemperierten Flamme Stickoxyde bilden.In a further embodiment of the invention, the output pipe section is located an end tube is positively attached, which is tapered at the free end having. The purpose of the taper is to make the emerging flame a funnel-shaped one To give shape to an undesirable concentration of heat in a small space on the Avoid boiler wall, which creates the risk of moving too quickly Cooling of the high temperature flame forms nitrogen oxides.
Die Flammwand wird zweckmäßigerweise mit Hilfe von achsparallelen Stegen mit einem die Wirbelscheibe tragenden Außenring zu einem einheitlichen Bauteil verbunden. Dieses Bauteil ist als Ganzes im Ausgangsrohrstück axial verstellbar gelagert. Zur Arretierung in einer ausgewählten Betriebsstellung sind nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung in der Wandung des Ausgangsrohrstückes an diametral gegenüberliegenden Stellen in Achsrichtung hintereinanderliegende Bohrungen und entsprechende Bohrungen im Außenring vorgesehen. Nach einer groben Ausrichtung der Flammwand werden die am nächsten liegenden Bohrungen in der Wandung und im Außenring zur Deckung gebracht, so daß in diese Bohrungen ein Stift einsetzbar ist, durch den die gewünschte Arretierung bewirkt wird.The flame wall is expediently with the help of axially parallel Web with an outer ring supporting the vortex disc to form a single component tied together. This component is axially adjustable as a whole in the outlet pipe section stored. To lock in a selected operating position are after a further embodiment of the invention in the wall of the outlet pipe section at diametrically opposite points in the axial direction one behind the other holes and corresponding holes are provided in the outer ring. After a rough alignment of the Flame wall are the closest holes in the wall and in the outer ring brought into congruence so that a pin can be inserted into these holes through the the desired locking is effected.
Der auf der Eingangsseite des Hohlkörpers vorgesehene Anschlußring ist abnehmbar befestigt. Hierdurch wird die Anpassung der zentralen Öffnung an die Größe des Flammrohres des Brenners erleichtert. Für eine bestimmte Ausführung einer Vorsatzbrennkammer werden zweckmäßigerweise Anschlußringe mit verschieden großen zentralen Öffnungen vorrätig gehalten, so daß eine auszuliefernde Vorsatzbrennkammer mit einem dem Verwendungszweck entsprechenden Anschlußring ausgerustet werden kann.The connection ring provided on the input side of the hollow body is detachably attached. This will adapt the central opening to the The size of the flame tube of the burner is facilitated. For a specific execution of a Attachment combustion chambers are expediently connecting rings with different sizes central openings kept in stock, so that an auxiliary combustion chamber to be delivered can be equipped with a connection ring corresponding to the intended use.
Im Einbauzustand wird die Vorsatzbrennkammer durch eine höhenverstellbare Stütze etwa im Bereich des Ausgangsrohrstückes abgestützt, die mit einer Grundplatte im Feuerungsraum aufsteht.When installed, the auxiliary combustion chamber is height-adjustable by means of a Support supported approximately in the area of the outlet pipe section with a base plate gets up in the furnace.
Nachstehend wird die Erfindung an einem zeichnerisch dargestellten Ausführungsbeispiel näher erläutert. Es zeigt: Figur 1 einen Axialschnitt einer Vorsatzbrennkammer, Figur 2 eine Seitenansicht der Einzelteile eines axial verstellbaren Einsatzes in einer auseinandergezogenen Darstellung in einem größeren Maßstab, teilweise im Schnitt, Figur 3 eine Stirnansicht auf das Flügelrad und Figur 4 eine Stirnansicht auf die Flammwand des Einsatzes.The invention is illustrated in the drawing below Embodiment explained in more detail. It shows: FIG. 1 an axial section of a Attachment combustion chamber, Figure 2 is a side view of the individual parts of an axially adjustable Insert in an exploded view on a larger scale, partially in section, FIG. 3 an end view of the impeller and FIG. 4 an end view on the fire wall of the insert.
Bei dem in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel besteht die Brennkammer aus einem zylindrischen Hohlkörper 1 mit einem gegenüber dem Flammrohr 2 des (nicht dargestellten) Brenners größeren Querschnitt, einer konischen Einschnürung 3 und einem anschließenden Ausgangsrohrstück 4. Dieses Gebilde besteht vorzugsweise aus Stahlblech.In the embodiment shown in the drawing, there is the combustion chamber consists of a cylindrical hollow body 1 with one opposite the flame tube 2 of the burner (not shown) has a larger cross-section, a conical constriction 3 and a subsequent output pipe section 4. This structure exists preferably made of sheet steel.
Auf der Eingangsseite des Hohlkörpers 1 ist ein Anschlußring mit Hilfe eines Halteflansches 6 vorzugsweise mittels Schrauben abnehmbar befestigt. Der Anschlußring 5 enthält eine zentrale Bohrung 7, die in ihrer Größe auf den Außendurchmesser des Flammrohres 2 des Brenners abgestimmt ist, welches mit seinem Ende durch die Wandung 8 in das Innere des Feuerungsraumes hineinragt.On the input side of the hollow body 1 is a connecting ring with the aid a retaining flange 6 preferably removably attached by means of screws. The connecting ring 5 contains a central bore 7, the size of the outer diameter of the Flame tube 2 of the burner is matched, which with its end through the wall 8 protrudes into the interior of the combustion chamber.
Um mechanische Bearbeitungen beim nachträglichen Einbau einer Vorsatzbrennkammer nach Möglichkeit zu vermeiden, ist bei der Bestellung einer Vorsatzbrennkammer der Durchmesser des Flammrohres 2 anzugeben, so daß die Vorsatzbrennkammer vor ihrer Auslieferung mit einem passenden Anschlußring 5 ausgestattet werden kann.About mechanical processing when retrofitting an auxiliary combustion chamber When ordering an auxiliary combustion chamber, the Specify the diameter of the flame tube 2, so that the attachment combustion chamber in front of their Delivery can be equipped with a suitable connecting ring 5.
Im Bereich der konischen Einschnürung 3 ist eine kreisrunde Flammwand 9 in der Form eines Hohlspiegels axial verstellbar gelagert. Die Flammwand 9 ist mit Hilfe von achsparallelen Stegen 10 mit einem Ring 11 fest verbunden, der als Außenring der Halterung eines inneren Flügelrades 12 in der Art eines mehrflügeligen Ventilatorrades dient. Die einzelnen Flügel gehen von einer zentralen geschlossenen Scheibe aus, an der ein Rohrstück 13 durch Schweißen befestigt ist, welches an seinem anderen Ende auf der gewölbten Seite an der Flammwand 9 anliegt und mit dieser ebenfalls durch Schweißen verbunden ist. Flammwand 9 und Flügelrad 12 bilden somit ein einheitliches Bauteil mit einem Außendurchmesser, der geringfügig kleiner ist als der Innendurchmesser des Ausgangsrohrstückes 4, und welches als Ganzes im Ausgangsrohrstück 4 axial verstellbar gelagert ist.In the area of the conical constriction 3 is a circular flame wall 9 mounted axially adjustable in the form of a concave mirror. The flame wall 9 is firmly connected with the help of axially parallel webs 10 with a ring 11, which as Outer ring of the holder of an inner impeller 12 in the manner of a multi-vane Fan wheel is used. The individual wings go from a central closed Washer from which a pipe section 13 is attached by welding, which on his the other end on the curved side rests against the flame wall 9 and also with this connected by welding. Flame wall 9 and impeller 12 thus form a single unit Component with an outer diameter that is slightly smaller than the inner diameter of the outlet pipe section 4, and which as a whole is axially adjustable in the outlet pipe section 4 is stored.
Die Halterung des aus Flammwand 9 und Flügelrad 12 gebildeten Einsatzes in unterschiedlichen axialen Stellungen kann auf verschiedene Weise bewirkt werden. Bei dem Aus- führungsbeispiel sind zu diesem Zweck in der Wandung des Ausgangsrohrstückes 4 an diametral gegenüberliegenden Stellen in Achsrichtung hintereinanderliegende Bohrungen und entsprechende Bohrungen im Außenring 11 des Flügelrades 12 für die Aufnahme von einsteckbaren Stiften zur Arretierung des Einsatzes in einer ausgewählten Betriebsstellung vorgesehen. In Fig. 1 ist die Lage von drei in Achsrichtung aufeinanderfolgenden Bohrungen durch strichpunktierte Linien angedeutet.The holder of the insert formed from the flame wall 9 and the impeller 12 in different axial positions can be effected in different ways. At the exit Guide examples are for this purpose in the wall of the output pipe section 4 at diametrically opposite points in the axial direction one behind the other and corresponding holes in the outer ring 11 of the Impeller 12 for receiving insertable pins to lock the insert provided in a selected operating position. In Fig. 1 the position is three successive bores in the axial direction indicated by dash-dotted lines.
Wie aus der Darstellung in Fig.1 hervorgeht, ist auf das Ausgangsrohrstück 4 ein Abschlußrohr 14 formschlüssig aufgesetzt, welches am freien Ende in eine konusförmige Verjüngung 15 übergeht. Das Abschlußrohr 14 wird durch Reibungsschluß gehalten. Es dient gleichzeitig zur Sicherung der Arretierungsstifte, die mit einem Versenkkopf in Bohrungen des Ausgangsrohrstückes 4 oberflächenbündig eingesetzt sind.As can be seen from the illustration in Fig.1, is on the output pipe section 4 a closing tube 14 is positively placed, which at the free end in a conical Taper 15 passes. The end tube 14 is held by frictional engagement. It also serves to secure the locking pins with a countersunk head are inserted flush with the surface in bores of the starting pipe section 4.
Im Einbauzustand wird die Vorsatzbreflnkammer im Bereich des Ausgangsrohrstückes 4 durch eine höhenverstellbare Stütze 16 abgestützt, die mit einer Grundplatte auf dem Boden des Feuerungsraumes ruht.In the installed state, the expansion chamber is in the area of the outlet pipe section 4 supported by a height-adjustable support 16, which has a base plate on the floor of the furnace.
Wie aus der Schnittansicht in Fig. 1 zu ersehen ist, wird durch die axiale Verstellung der Flammwand 9 der axiale Abstand vom Austrittsende des Flammrohres 2 und gleichzeitig die Größe des ringförmigen Durchtrittsquerschnittes zwischen der Umfangskante der Flammwand 9 und der Innenwand der konischen Einschnürung 3 verändert. Dies gibt die Möglichkeit, die Vorsatzbrennkammer auf einfache Weise unterschiedlichen Durchsatzmengen des Brenners anzupassen.As can be seen from the sectional view in Fig. 1, is by the axial adjustment of the flame wall 9 the axial distance from the outlet end of the flame tube 2 and at the same time the size of the annular passage cross-section between the peripheral edge of the flame wall 9 and the inner wall of the conical constriction 3 changes. This makes it possible to use the auxiliary combustion chamber in a simple manner adapt to different throughput rates of the burner.
Die Strömungsverhältnisse der Flamme im Bereich vor der Flammwand 9 sind in Fig. 1 durch Pfeile angedeutet. Hieraus ist zu ersehen, daß die auf die Flammwand 9 auftref- fende Flamme von dieser zurückgeworfen und etwa um 1800 umgelenkt wird, so daß außerhalb des inneren Flammkernes eine Rückströmung entsteht, die sich in einigem Abstand von der Flammwand erneut umkehrt und durch den Ringspalt zwischen der Außenkante der Flammwand 9 und der Wandung der Einschnürung 3 die eigentliche Brennkammer verläßt.The flow conditions of the flame in the area in front of the flame wall 9 are indicated in Fig. 1 by arrows. From this it can be seen that the Flame wall 9 hits fiery flame thrown back by this and is deflected around 1800, so that a return flow outside the inner flame core arises, which turns around again at some distance from the flame wall and through the annular gap between the outer edge of the flame wall 9 and the wall of the constriction 3 leaves the actual combustion chamber.
Infolge der durch die zweimalige Umlenkung verlängerten Verweilzeit der Flamme in der Brennkammer und der dabei entstehenden Turbulenz werden in der Brennkammer Temperaturen von weit über 1000 0c erreicht, womit ein optimaler Ausbrand der Flamme verbunden ist. Die Entstehung derart hoher Temperaturen wird zusätzlich gefördert durch Strahlungsfelder, die von der hocherhitzten Flammwand 9 und der Wandung des Hohlkörpers 1 hervorgerufen werden.As a result of the extended dwell time due to the double deflection the flame in the combustion chamber and the resulting turbulence are in the Combustion chamber reaches temperatures of well over 1000 0c, with which an optimal burnout connected to the flame. The emergence of such high temperatures is additional promoted by radiation fields from the highly heated flame wall 9 and the Wall of the hollow body 1 are caused.
Nach dem Verlassen der Brennkammer wird die Flamme durch das Flügelrad 12 in eine Rotationsbewegung versetzt, womit eine Verringerung der Austrittsgeschwindigkeit verbunden ist, die bei einer evtl. Überlastung der Brennkammer eine restlose Nachverbrennung gewährleistet.After leaving the combustion chamber, the flame is passed through the impeller 12 set in a rotational movement, thus reducing the exit speed is connected, which in the event of a possible overload of the combustion chamber, complete afterburning guaranteed.
Claims (6)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19803014590 DE3014590A1 (en) | 1980-04-16 | 1980-04-16 | Blower equipped oil or gas-burner supplementary combustion chamber - comprises flame-tube-encircling casing with concave reflector level with reduction in bore |
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|---|---|
| DE3014590A1 true DE3014590A1 (en) | 1981-10-22 |
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ID=6100176
Family Applications (1)
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| DE19803014590 Withdrawn DE3014590A1 (en) | 1980-04-16 | 1980-04-16 | Blower equipped oil or gas-burner supplementary combustion chamber - comprises flame-tube-encircling casing with concave reflector level with reduction in bore |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE3014590A1 (en) |
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- 1980-04-16 DE DE19803014590 patent/DE3014590A1/en not_active Withdrawn
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| 8127 | New person/name/address of the applicant |
Owner name: KAMINAG AG, LUZERN, CH |
|
| 8128 | New person/name/address of the agent |
Representative=s name: RADT, W., DR.PHIL. FINKENER, E., DIPL.-ING. ERNEST |
|
| 8139 | Disposal/non-payment of the annual fee |