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BESCHREIBUNG:
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Die Erfindung bezieht sich auf einen Brenner der im Oberbeqriff des
Patentanspruchs 1 bezeichneten Art.
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Ein derartiger Brenner ist nach der GB-PS 876 064 bekannt. Er dient
der Erzeugung einer flachen Flamme beim Betrieb insbesondere mit flüssigen Brennstoffen,
die injektorartig in eine Fangdüse eintreten, die sich durch das Ansaugrohr erstreckt
und einen Teil der Verbrennungsluft ansaugt. Die weitere Verbrennungsluft wird durch
Uffnungen innerhalb der Wände der Mischkammer angesaugt. Man kommt auf diese Weise
zu verhältnismäßig langen Flammen, die sich entlang ihrer Ausbrennstrecke noch mit
einem Teil der in der Mischkammer zugeführten Verbrennungsluft zunächst vermischen.
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Hiervon ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen
Brenner der genannten Gattung so weiterzuentwickeln, daß er sich einerseits nicht
nur für unter hohem Zerstäubungsluft zugeführte flüssige Brennstoffe, sondern auch
für unter geringerem Druck stehende gasförmige Brennstoffe eignet, und daß er darüber
hinaus mit einer sehr kurzen Flamme ausbrennt, die bezüglich ihrer Lage besonders
stabilisiert ist. Sie soll in keinem Fall durch die Austrittsbffnung zurück in die
Mischkammer schlagen können, sondern stets auf der Austrittsseite gleichmäßig über
die Längserstreckung der Austrittsöffnung brennen.
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Dies wird durch den Vorschlag nach dem Kennzeichnungsteil des Patentanspruchs
1 erreicht, für welchen die Vorschläge nach den Unteransprüchen 2 bis 7vorteilhafte
Weiterentwicklungen vorsehen.
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Man kommt durch den Vorschlag der Erfindung innerhalb der Austrittsöffnung
bzw. in Nähe derselben zu einer sich zu beiden Seiten des eingesetzten Rundstabes
ausbildenden symmetrischen Strömung mit besonders hoher StrömungsgeSchwindigkeit.
Dafür ist die Einschntirung des Strömungsquerschnittes durch den Rundstab wesentlich.
Die Zunahme der Strijmungsoeschwindigkeit ist so groß, daß die Zündgeschwindigkeit
mit Sicherheit überschritten wird. Im Anschhluß
daran verbreitert
sich der Strömungsquerschnitt erneut, wobei die Strömungsgeschwindigkeit schließlich
einen Betrag annimmt, der gleich bzw. kleiner als die Zündgeschwindigkeit ist. Somit
reicht ein sehr einfaches Mittel aus, um die Flammenlage stets an der Austritte
öffnung sicherzustellen. Da die vom Rundstab bewirkte Strömung einschnürung auch
zu einer wesentlichen Verbesserung der Durchmsichung beiträgt, und da weiterhin
die erwähnte Strömungseinschnürung eine gleiche Verteilung der austretenden Strömung
entlang der gesamten Querschnittsöffnung zur Folge hat, ist einerseits eine sehr
kurze Flammenlänge und andererseits eine sehr gleichmäßige Flamme entlang der gesamten
Austrittsöffnung.gewährieistet.
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In der Praxis haben sich die Einschnürungen auf Werte zwischen 15
his 60% für den Abstand des Rundstabes von den Innenwänden der Mischkammer besonders
bewährt. Mit derartigen Einschnürungen lassen sich die Geschwindigkeitsbereiche
der Strömung in der Praxis gut einstellen.
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Eine noch bessere Durchmischung der eintretenden Strömung und Verteilung
auf den gesamten Querschnitt der P.ischkammer erreicht man durch einen weiteren
Rundstab im ersten Drittel der Mischkammer.
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Man kommt hiermit praktisch zu einem zweistufigen tischungsvorgang,
der dank der runden Oberfläche der Rundstäbe einerseits und der weiterhin glatten
Beschaffenheit der Innenwände der Mischkammer andererseits nahezu verlustfrei abläuft.
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Die Mischkammer besitzt vorteilhaft eine geradlinig zunehmende Breite,
so daß sich in der Draufsicht ein Dreieck ergibt. Diese Bedingung muß indes für
die abnehmende Dicke nicht erfüllt sein.
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Insbesondere kann es ausreichend sein, wenn die Mischkammer nur bis
etwa zum ersten Drittel, gerechnet vom Ansaugrohr an, in der Dicke abnimmt und sodann
parallelwandig weiter verläuft. Dies hat im Zusammenhang mit dem weiteren in die
PtiSchkammer eingesetzten Rundstab den Vorteil einer weiteren Verbesserung der Durchmischung
und der Gleichverteilung der Strömung.
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Die Dicke nimmt im übrigen unabhängig von ihrem sonstigen Verlauf
bis zum Uffnungsquerschnitt auf einen Betrag von 10 bis 25 mm ab.
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Dies führt im Zusammenhang mit dem ersten Rundstab in Nähe der Austrittsöffnung
zu Strömungsspalten, die eine optimale Flammenausbildung gewährleisten.
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Zur weiteren Veranschaulichung der Erfindung wird auf die sich auf
zwei Ausführungsbeispiele beziehenden Zeichnungen Bezug genommen.
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Darin zeigen: Fig. 1 eine teilweise angeordnete seitliche Ansicht
des neuen Brenners, Fig. 2 eine stirnseitige Ansicht des neuen Brenners, von der
Austrittsöffnung her betrachtet, Fig. 3 eine stirnseitige Ansicht entlang der qebrochenen
Schnittlinie III-III gemäß Fig. 1, Fig. 4 einen Längsschnitt durch den neuen Brenner
u n d Fig. 5 einen Länsgschnitt durch eine abgewandelte Ausführungsform des neuen
Brenners.
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Bei dem Brenner nach den Fig. 1 bis 4 erkennt man die Austrittsöffnung
1, zu welcher hin sich die Mischkammer 6 dreieckartig erweitert, wobei äie Dicke
des Austrittsspaltes, vom ursprünglichen Durchmesser des Ansaugrohres 7 ausgehend,
sich verringert.
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Kurz vor dem Ende der Mischkammer verläuft der Rundstab 2 von einer
Schmalseite zur anderen, wobei er von der Innenwand 4 beidseitig einen gleichen
Abstand aufweist. Weiterhin erkennt man den zusätzlichen Rundstab 9 etwa im ersten
Drittel 10 der Mischkammer, die sich bis zu dieser Stelle hin zunehmend verjüngt
und anschließend von gleicher Dicke bleibt, während sie indes ihre Breite weiterhin
vergrößert.
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In das Ansaugrohr 7 ist das Venturirohr 11 eingesetzt, so daß durch
das offene Ende des Venturirohres Verbrennungsluft angesaugt wird, wenn durch die
Brennstoffdüse 12 Brennstoff in das Venturirohr 11 strömt. Die Geschwindigkeit der
Mischung erfährt im Anschluß an das Ansaugrohr eine ständige Vergrößerung wegen
der Einschnürung bis zum ersten Drittel 10. Da sich nach dieser Stelle die Mischkammer
weiterhin verbreitert, kommt es zu einer Vergrößerung des Strömungsquerschnittes,
so daß sich in diesem Verlauf der Mischkammer die Strömungsgeschwindigkeit wieder
etwas verringert. Sie erfährt austrittsseitig durch die Wirkung des Rundstabes 2
erneut eine beträchtliche Zunahme, die zu der Flammenausbildung und Flammenlage
führt.
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Die Ausführungsform in Figur 5 weicht insofern ab, als die Innenwände
der Mischkammer 5 bis zur Austrittsöffnung 1 hin konvergieren.
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Die Darstellungen gemäß Figur 2 und Figur 3 treffen demnach für Figur
5 nicht zu. Somit hat die Mischkammer auch bezüglich der Dicke des Strömungsquerschnittes
einen stetigen, durch geradlinige Wandflächen 3 begrenzten Verlauf. An der Stelle
des zusätzlichen Rundstabes ist sie entsprechend dicker, so daß der zusätzliche
Rundstab 8 entsprechend einen größeren Durchmesser aufweist. Er kann, wie es Figur
5 zeigt, insbesondere die Gestalt eines Rohres annehmen.