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Brenner mit externer Zündung für
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staubförmige Brennstoffe Der Einsatz von Kohlenstaub als Brennstoff
beschränkte sich bislang im wesentlichen auf Großfeuerungen, wie Kraftwerke, und
im Bereich der industriellen Prozeßwärme auf die Drehöfen der Zementindustrie. Der
Preisanstieg für flüssige und gasförmige Brennstoffe hat jedoch zu einem zunehmenden
Bedarf an Staubfeuerungen für Anwendungsbereiche mit kleinerer Feuerungsleistung
geführt, beispielsweise bei Glüh- und Schmelzöfen der Metallindustrie, Brennöfen
für keramische Erzeugnisse, Schmelzöfen für Hohl- und Flachglas, Dampfkesseln mit
Brennkammer oder Apparaten zur thermischen Behandlung wie Trocknern mit vorgeschalteter
Brennkammer.
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Im Gegensatz zu Großfeuerungen mit weitgehend stationären Feuerungsbedingungen
erfordern diese neuen Anwendungsbereiche außerordentlich flexible Brenner, die auch
unter stark variierenden Lastbedingungen eine Flamme mit definiertem Zünd- und Ausbrennverhalten
(Flammenform) ergeben müssen und die sich außerdem aus Preisgründen rasch und problemlos
auf einen unterschiedlichen Brennstaub umstellen lassen müssen, wobei neben Steinkohlenstauben
unterschiedlicher Qualität auch z. B. Braunkohlenstaub, Holzschleifstaub oder Klärschlammstaub
infrage kommt. Dadurch ergibt sich die Notwendigkeit einer spezifischen Brennertechnik,
auf welche die Konzeptionen und Erfahrungen aus Großfeuerungen nur bedingt übertragbar
sind.
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Die Zündung von Staubflammen hängt in hohem Maße von den flüchtigen
Bestandteilen bzw. dem Inkohlungsgrad des Brennstaubes ab, denn beim Aufheizen der
Brennstoffteilchen gasen zunächst die darin enthaltenen flüchtigen Bestandteile
aus und
zünden. Dieses Aufheizen kann entweder im Brenner durch
besondere Zündmaßnahmen bewirkt werden (interne Zündung) oder im Verbrennungsraum
durch die thermischen Bedingungen des Verbrennungsraumes (externe Zündung). Anschließend
erfolgt der Ausbrand der festen Bestandteile der Teilchen. Voraussetzung für ein
Einsetzen der Zündung und für einen stetigen Ausbrand ist dabei in jedem Fall, daß
ein ausreichendes Sauerstoff-Angebot zur Verfügung steht.
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Bei Staubbrennern mit externer Zündung, auf die sich die Erfindung
bezieht, werden der Brennstaub und die erforderliche (meistens vorgewärmte) Verbrennungsluft
getrennt voneinander dem Verbrennungsraum zugeführt, wobei der Brennstaub im Gemisch
mit Förderluft als Brennstaubstrahl in den Verbrennungsraum eintritt. Die Aufheizung
der Brennstaubteilchen und die Bildung eines zündfähigen Staub/Luft-Gemisches geschieht
im wesentlichen dadurch, daß die im Verbrennungsraum vorhandenen heißen Gase durch
Rezirkulation in die äußere Randzone des Brennstaubstrahles eindringen. Dies macht
die Lage der Zündstelle von der Axialgeschwindigkeit der Brennstaubteilchen abhängig,
was bei Brennstaubstrahlen, die zur Erzeugung einer langen schlanken Flammenform
(wie sie insbesondere im Bereich der industriellen Prozeßwärme häufig gefordert
wird) eine hohe Axialgeschwindigkeit und eine hohe Brennstaub-Konzentration besitzen,
neben anderen Nachteilen zu einer starken Lastabhängigkeit der Lage der Zündstelle
führt, indem diese bei Vollast zu weit stromab der Brennermündung liegt, während
bei zu kleiner Last die Flamme sogar in den Brenner zurückschlagen kann.
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Eine grundsätzlich bessere Zündstabilisierung ergibt sich, wenn der
Brennstaubstrahl nicht in langer schlanker Form, sondern in kegelförmig aufgespreizter
Form in den Verbrennungsraum einströmt, was sich beispielsweise erreichen läßt durch
Einblasen von Luft in den Brennstaubstrah, durch Verdrallunq cles
Brennstaubstrahles,
durch eine teilweise Versperrung der Brennermündung oder durch eine konisch erweiterte
Brennermündung. Eine solche Aufspreizung des Brennstaubstrahles begünstigt zwar
das Eindringen der rezirkulierenden Gase und damit die Bildung eines zündfähigen
Gemisches, ergibt aber eine dicke bauchige Flammenform, die insbesondere im Bereich
der industriellen Prozeßwärme meistens nicht erwünscht ist.
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Aus der DE-PS 449 301 ist ein Brenner bekannt, bei dem die Gemischaufbereitung
innerhalb einer Kammer erfolgt, der über ein Zentralrohr ein verdrallter Brennstaubstrahl
und über einen das Zentralrohr umgebenden Ringspalt ein gegenläufig verdrallter
Strom von Verbrennungsluft zugeführt wird. Dadurch ergibt sich innerhalb der Kammer
ein gleichmäßiges inniges Staub/Luft-Gemisch, das über einen verengten Austrittskanal
in den Verbrennungsraum strömt. Auch mit dieser Konzeption läßt sich keine lange
schlanke Flammenform erreichen.
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Mit der Erfindung soll nunmehr ein Staubbrenner mit externer Zündung
geschaffen werden, der es gestattet, eine beliebige Flammenform (insbesondere eine
lange schlanke Flammenform) einzustellen und diese Flammenform sowohl bei Änderung
der Lastbedingungen als auch bei Änderung des aufgegebenen Brennstaubes aufrechtzuerhalten.
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Ausgehend von dem bekannten Brenner mit einem Zentralrohr zur Zufuhr
eines Brennstaubstrahles und mindestens einem weiteren Rohr zur Zufuhr verdrallter
Luft in einen die Mündung des Zentralrohres umgebenden Ringspalt, sowie einer sich
an den Ringspalt anschließenden Kammer mit einem gegenüber dem Zentralrohr vergrößerten
Durchmesser, innerhalb der die über das Luftrohr zugeführte Luft auf den Brennstaubstrahl
einwirkt, wird dieses Ziel erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß an die Kammer
eine
zweite Kammer angeschlossen ist, welche einen gegenüber der ersten Kammer nochmals
vergrößerten Durchmesser besitzt und an der Mündung der ersten Kammer einen zweiten
Ringspalt zur Zufuhr weiterer Luft bildet, wobei über die beiden Ringspalte zwei
so aufeinander und auf den aus dem Zentralrohr mit hoher Geschwindigkeit und hoher
Brennstaub-Konzentration austretenden Brennstaubstrahl eingestellte Teilluftströme
in die beiden Kammern einleitbar sind, daß an der Brennermündung ein Brennstaub-Kernstrahl
und darum herum eine Ringströmung mit gegenüber dem Kernstrahl verringerter Axialgeschwindigkeit
und verringerter Brennstaub-Konzentration austritt.
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Die Erfindung beruht auf der konsequenten Ausnutzung der Erkenntnis,
daß beliebige Flammenformen nur dann eingestellt und unter unterschiedlichen Bedingungen
aufrechterhalten werden können, wenn in den Verbrennungsraum zwei getrennte Brennstaubströme
eingeleitet werden, nämlich ein die Flamme bestimmender Hauptstrom und (vorzugsweise
darum herum) ein für sich, also unabhängig von dem Hauptstrom auf optimale Zündbedingungen
eingestelltes Zündgemisch. Dies erreicht die Erfindung mit den in die beiden Kammern
eingeleiteten Teilluftströmen. Diese Teilluftströme wirken so auf den die Kammern
durchströmenden Brennstaubstrahl ein, daß nur dessen äußere Randzone abgelöst und
zu einem zündfähigen Gemisch aufbereitet wird, während der Hauptanteil des Brennstaubes
in einem in der Axialgeschwindigkeit und in der Brennstaub-Konzentration praktisch
unveränderten Kernstrahl verbleibt. Das zündfähige Gemisch bildet dabei eine den
Kernstrahl umgebende Ringströmung, die sich hinsichtlich der für die Zündung maßgebenden
Faktoren (Brennstaub-Konzentration und Axialgeschwindigkeit) durch entsprechende
Einstellung der beiden Teilluftströme und deren Einwirkung auf den Brennstaubstrahl
innerhalb sehr weiter Grenzen unabhängig vom Kernstrahl verändern läßt, Zahlreiche,
insbesondere die Einstellung der Brennstaubkonzentration
und der
Axialgeschwindigkeit der Ringströmung betreffende Ausgestaltungen und Weiterbildungen
des erfindungsgemäßen Brenners sind in den Unteransprüchen definiert und in der
nachfolgenden Beschreibung einzelner Ausführungsformen anhand der Zeichnungen näher
erläutert. Dabei sind gleiche oder funktionsmäßig gleiche Teile mit den gleichen
Bezugszeichen bezeichnet. Es stellen dar: Fig. 1 eine erste Ausführungsform des
erfindungsgemäßen Brenners im Längsschnitt, Fig. 2 eine Ansicht in Richtung des
Pfeiles II, Fig. 3 eine zweite Ausführungsform des erfindungsgemäßen Brenners im
Längsschnitt, Fig. 4 einen Querschnitt in der Ebene IV-IV der Fig. 3, Fig. 5 eine
dritte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Brenners,im Längsschnitt, Fig. 6 einen
Querschnitt in der Ebene VI-VI der Fig. 5 Fig. 7 eine vierte Ausführungsform des
erfindungsgemäßen Brenners im Längsschnitt, Fig. 8 eine fünfte Ausführungsform des
erfindungsgemäßen Brenners im Längsschnitt, Fig. 9 eine sechste Ausführungsform
des erfindungsgemäßen Brenners im Längs schnitt, Fig. 10A und B zwei Diagramme zur
Erläuterung des Strömungsbildes an der Brennerlanzenmündung.
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Die in Fig. 1 und 2 dargestellte Ausführungsform zeigt schematisch
die drei wesentlichen Bestandteile der Lanze des erfindungsgemäßen Brenners, nämlich
ein Zentralrohr 1 zur Brennstoff-Zufuhr und daran stromabwärts anschließend zwei
Aufbereitungskammern 6 und 7. Die erste Aufbereitungskammer 6 ist durch eine Rohrwand
2 gebildet, welche den Mündungsbereich des Zentralrohres 1 mit Abstand so umgibt,
daß zwischen dem Zentralrohr 1 und der Rohrwand 2 ein erster Ringspalt 12 verbleibt.
Entsprechend ist die zweite Aufbereitungskammer 7 durch eine Rohrwand 3 begrenzt,
welche den Mündungsbereich der Rohrwand 2 mit Abstand so umgibt, daß sich zwischen
den Rohrwänden 2 und 3 ein zweiter Ringspalt 13 ausbildet. Die Rohrwände 2 und 3
sind jeweils konzentrisch zum Zentralrohr 1 angeordnet.
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Die Rohrwand 3 stellt im Prinzip eine Verlängerung eines ebenfalls
zum Zentralrohr 1 konzentrischen Rohres 9 dar, welches zur Zufuhr eines Aufbereitungs-Luftstromes
dient. Die Rohrwand 2 mündet stromaufwärts des Mündungsbereichs des Zentralrohres
1 innerhalb dieses Luftrohres 9 in solcher Anordnung, daß der zugeführte Aufbereitungs-Luftstrom
zum einen Teil durch den Ringspalt 12 in die Kammer 6 und zum anderen Teil durch
den Ringspalt 13 in die Kammer 7 einströmt. In den beiden Ringspalten 12 und 13
befinden sich dabei zwei entgegengesetzt wirkende Drallerzeuger 4 bzw. 5, die den
durch die Ringspalte hindurch in die beiden Kammern 6 und 7 einströmenden Teilluftströmen
einen entgegengesetzt gerichteten Drall erteilen. In der dargestellten Ausführungsform
sind die beiden Drallerzeuger als Leitschaufelgitter angenommen, von denen das Gitter
4 einen Rechtsdrall und das Gitter 5 einen Linksdrall erzeugt. Die Reihenfolge von
Rechtsdrall und Linksdrall kann ebenso aber auch umgekehrt sein.
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Im Betrieb der Brennerlanze gemäß Fig. 1 und 2 wird der Brennstoff
als Brennstaub-Förderluft-Gemisch durch das Zentralrohr 1 zugeführt und durchströmt
in Form eines Strahles mit hoher Geschwindigkeit und hoher Brennstaub-Konzentration
aufeinanderfolgend
die beiden Aufbereitungskammern 6 und 7. Gleichzeitig
damit werden auch über das Luftrohr 9 die beiden Teilluftströme in die Kammern 6
und 7 eingeleitet, und zwar infolge der Anordnung der Ringspalte 12 bzw. 13 jeweils
ringförmig um den Brennstaubstrahl herum.
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Der über den Ringspalt 12 mit Drall in die Kammer 6 eingetretene
Teilluftstrom, der eine gegenüber dem Brennstaubstrahl geringere Axialgeschwindigkeit
besitzt, überträgt Drallenergie auf die äußere Randzone des Brennstaubstrahles,
mit der Folge, daß die Brennstaubteilchn in dieser äußeren Randzone abgetrennt und
durch Zentrifugalkraft nach außen transportiert werden. Dabei verringert sich ihre
axiale Geschwindigkeitskomponente, und zugleich ergibt sich eine Vermischung dieser
Brennstaubteilchen mit dem in der Kammer 6 befindlichen Teilluftstrom.
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Im Ergebnis setzt sich somit die aus der Kammer 6 in die folgende
Kammer 7 übertretende Strömung zusammen aus einem in seinem Durchmesser etwas verringerten,
ansonsten aber praktisch unverändert gebliebenen Brennstaub-Kernstrahl und einer
darum herum verlaufenden Drallströmung, in der sowohl die Geschwindigkeit als auch
die Brennstaub-Konzentration geringer ist als im Kernstrahl.
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Der mit Gegendrall in die Kammer 7 eingetretene zweite Teilluftstrom
trifft im wesentlichen zunächst auf die aus der Kammer 6 stammende Draliströmung
und baut deren Drall weitgehend bis vollständig ab. Dabei werden - teils durch den
Drall des zweiten Teilluftstromes und teils durch die beim Drallabbau entstehenden
Verwirbelungen - auch noch weitere Brennstaubteilchen aus der äußeren Randzone des
Brennstaub-Kernstrahles herausgelöst und in die den Kernstrahl umgebende, in Strahlrichtung
zunehmend drallfreier und beruhigter werdende Ringströmung überführt. Auf diese
Weise ergibt sich schließlich an der Mündung 8 der zweiten Kammer 7, die zugleich
die Mündung der Brennerlanze
darstellt, das in den Diagrammen gemäß
Fig. 10A und 10B dargestellte Strömungsprofil, d. h. es ist an der Mündung 8 nach
wie vor ein starker Kernstrahl mit hoher Axialgeschwindigkeit und hoher Brennstaub-Konzentration
vorhanden, der von einer sowohl hinsichtlich der Axialgeschwindigkeit als auch der
Brennstaub-Konzentration deutlich verringerten Ringströmung umgeben ist.
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Die aus der Mündung 8 der Brennerlanze austretende Strömung ist in
einen in Fig. l und 2 nicht mehr dargestellten Verbrennungsraum gerichtet, dem zugleich
über gesonderte Zuleitungen auch die Hauptverbrennungsluft zugeführt wird. Da der
in der äußeren, den Kernstrahl umgebenden Ringströmung enthaltene, verhältnismäßig
kleine Anteil des insgesamt über das Zentralrohr 1 zugeführten Brennstaubes infolge
der Verringerung der Geschwindigkeit und Brennstaub-Konzentration bereits zündfähig
aufbereitet ist, kann in dieser Ringströmung bereits in einem kurzen Abstand hinter
der Mündung 8 unter den thermischen Bedingungen de-s Verbrennungsraumes eine stabile
Zündung einsetzen. Der Kernstrahl, der den größeren Anteil des zugeführten Brennstaubes
enthält, bleibt von dieser Zündung zunächst unberührt, wird jedoch im Verlaufe des
weiteren Eindringens in den Verbrennungsraum zunehmend mit heißem Rauchgas und aufgeheizter
Verbrennungsluft vermischt, so daß er dann auch von seinem Rand aus zur Strahlmitte
hin stetig ausbrennt. Somit stellt das in den Fig.
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10A und 1QB dargestellte Profil der von der Brennerlanze abgegebenen
Strömung sowohl definierte Zündbedingungen als auch eine lange schlanke Flammenform
sicher.
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Im allgemeinen wird die extern dem Verbrennungsraum zugeführte Hauptverbrennungsluft
vorgewärmt. Andererseits sind die Förderluft im Zentralrohr 1 und auch die zur Aufbereitung
dienende Luft im Luftrohr 9 nicht oder nur begrenzt vorwärmbar.
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Aus diesem Grunde (aber ebenso auch wegen einer möglichst hohen Brennstaub-Konzentration)
sollte der Anteil der Förderluft im
Brennstaubstrahl. auf dem geringstmöglichen
Wert gehalten Werden Weiterhin ist es aus diesem Grunde zweckmäßig, den Aufbereitungs-Luftstrom
mit einem hohen Vordruck zu versehen, damit die erforderliche Drallenergie mit einem
geringen Luftvolumenstrom in die Kammern 6 und 7 eingebracht wird.
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Normalerweise ist bei allen Brennern der Brennstaubstrahl entsprechend
den erforderlichen Lastbedingungen (Vollast/-Teillast) regelbar. Eine entsprechende
Regelung ist für den Aufbereitungs-Luftstrom vorgesehen, um einen jeweils optimal
an den Brennstaubstrahl angepaßten Luftvolumenstrom zu erreichen.
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Darüber hinaus können innerhalb der Brennerlanze aber auch noch die
Bedingungen für die Einwirkung der beiden Teilluftströme aufeinander und auf den
Brennstaubstrahl verändert werden, so daß sich für jeden vorgegebenen Brennstaubstrahl
mit daran angepaßtem Aufbereitungs-Luftstrom das Strömungsbild an der Lanzenmündung
8 und damit das Zünd- und Ausbrennverhalten der Flamme individuell einstellen läßt.
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Typische Parameter, die die Einwirkung der beiden Teilluftströme
beeinflussen, sind der Volumenstrom der beiden Teilluftströme sowie deren Drallenergie
und die wirksame Länge L6 bzw. L7 der Kammern 6 und 7. Somit ist es zweckmäßig,
die Brennerlanze so auszubilden, daß neben dem Brennstaubstrahl und dem Aufbereitungs-Luftstrom
auch die Verteilung der Aufbereitungsluft auf die beiden Ringspalte 12 und 13, der
Drallwinkel der aus den Ringspalten 12 und 13 austretenden Teilluftströme sowie
die wirksame Kammerlänge L6 und L7 unabhängig voneinander wählbar oder einstellbar
sind. Die dafür erforderlichen konstruktiven Maßnahmen sind in der mehr schematischen
Darstellung der Fig. 1 und 2 nicht gezeigt.
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Durch entsprechende Justierung dieser Verstellgrößen ergibt sich
eine Vielzahl von Einwirkungsmöglichkeiten. Beispielsweise
kann
mit dem Drallwinkel und/oder den Volumenströmen der beiden Teilluftströme relativ
zueinander und/oder der Kammerlänge der Anteil des aus dem Kernstrahl in die Ringströmung
übergehenden Brennstaubes, also der Sauerstoffgehalt der Ringströmung verändert
werden, während durch den Gesamt-Volumenstrom der beiden Teilluftströme die Axialgeschwindigkeit
der Ringströmung an der Lanzenmündung 8 festgelegt werden kann. Damit läßt sich
die Zündstelle der Flamme, die sich mit steigender Axialgeschwindigkeit und sinkendem
Sauerstoffgehalt der Ringströmung von der Lanzenmündung 8 weg verschiebt, frei bestimmen.
E-ine weitere Beeinflussung des Zünd- und Ausbrennverhaltens ist beispielsweise
dadurch gegeben, daß der Drall in einem der beiden Teilluftströme in den Kammern
6 oder 7 entfällt oder aber relativ zum Drall des anderen Teilluftstromes so vermindert
wird, daß die Ringströmung an der Lanzenmündung 8 mit einem Restdrall austritt und
sich im Verbrennungsraum kegelförmig erweitert. In jedem Fall ist es mit diesen
Verstellgrößen in einfacher Weise möglich, einerseits jeden Brenner optimal auf
die jeweiligen ofenseitigen Erfordernisse einzustellen und andererseits im laufenden
Betrieb ein vorgeschriebenes Zünd- und Ausbrennverhalten aufrechtzuerhalten, wenn
sich die Lastbedingungen des Brenners oder der Brennstaub hinsichtlich Zündfähigkeit
und Heizwert ändern.
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Die in den Fig. 3 und 4 gezeigte Ausführungsform der Brennerlanze
unterscheidet sich von der Ausführungsform gemäß Fig. 1 und 2 in mehrfacher Hinsicht.
Zum einen sind die in Fig. 1 und 2 als feststehend dargestellten Rohrwände 2 und
3 durch'zwei z. B. mittels Gewinde axial verschiebbare Rohrstücke 16 und 17 ersetzt,
um die wirksame Länge der Kammern 6 und 7 verändern zu können. Weiterhin erfolgt
die Drallerzeugung in diesem Fall nicht durch Leitschaufelgitter, sondern durch
tangentiale Bohrungen 10 und 11, die sich vom Innenraum des Luftrohres 9 aus durch
die Rohrstücke 16 und 17 hindurch erstrecken und in den Ringspalten 12 bzw. 13 münden.
Außerdem ist um die Mündung des Zentralrohr-cs
1 noch ein ringförmiger
Sperrblock 15 herumgelegt, der zwischen der Zentralrohr-Mündung und dem zugeordneten
Ringspalt 12 eine Sperrfläche 14 (auch als "innere Sperrfläche" bezeichnet) bildet.
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Diese innere Sperrfläche erzeugt in der äußeren Randzone des Brennstaubstrahls
eine Verwirbelung, welche die Überführung von Brennstaubteilchen aus der Strahl-Randzone
in die umgebende Drallströmung begünstigt.
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In der Ausführungsform gemäß Fig. 5 und 6 sind die beiden verschieblichen,
die Kammern 6 und 7 begrenzenden Rohrstücke 16 und 17 jeweils mit angeformten Ansatzstücken
18 bzw. 19 versehen und so ausgebildet, daß das Rohrstück 16 mit seinem Ansatzstück
18 das Zentralrohr 1 und das Rohrstück 17 mit seinem Ansatzstück 19 das Luftrohr
9 umgreift. Zur Drallerzeugung sind wiederum tangentiale Bohrungen 10 und 25 vorgesehen,
von denen sich die Bohrungen 10 durch das Ansatzstück 18 in den Ringspalt 12 und
die Bohrungen 25 durch das Luftrohr 13 erstrecken. Die Bohrungen 10 besitzen dabei
einen abgerundeten Einlauf 24, der in gleicher Weise natürlich auch bei den Bohrungen
25 bzw. 11 (Fig.
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3 und 4) vorhanden sein kann. Außerdem ist auch wieder eine Sperrfläche
26 vorhanden, die jedoch bei dieser Ausführungsform in das Ansatzstück 16 des Rohrstückes
17 so eingeformt ist, daß sie zwischen den beiden Ringspalten 12 und 13 liegt, also
eine "äußere Sperrfläche" in bezug auf den Ringspalt 12 ist. Die aus dem Ringspalt
12 austretende Drallströmung legt sich unter Wirbelbildung an diese äußere Sperrfläche
26 an, was im Ergebnis ebenso wie bei einer inneren Sperrfläche zu einer verstärkten
Überführung von Brennstaubteilchen aus der Randzone des Brennstaubstrahles in die
umgebende Drallströmung führt. Dabei ist es auch ohne weiteres möglich, in der Brennerlanze
zusätzlich zur äußeren Sperrfläche 26 auch noch eine innere Sperrfläche 14 (gemäß
Fig. 3) anzuordnen oder aber die Verwirbelung der Drallströmung durch nicht weiter
dargestellte Pralleinrichtungen zu vergrößern.
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Ein weiteres in Fig. 5 gezeigtes Merkmal besteht darin, daß außer
an der Mündung des Rohrstückes 16 eine ringförmige Schwelle 31 angeordnet ist, welche
die Austrittsöffnung 32 des Ringspaltes 13 auf kurze axiale Länge verengt. Damit
kann eine Rückströmung in den Ringspalt 13 und eine dadurch verursachte Verschmutzung
verhindert werden. Diese Schwelle 31 kann alternativ auch an dem Rohrstück 17 angeordnet
sein, wie die Fig. 8 und 9 erkennen lassen. Weiterhin läßt sich eine entsprechende
Schwelle 33, wie aus Fig. 7 bis 9 hervorgeht, auch der Austrittsöffnung 34 des Ringspaltes
12 zuordnen. Je nach konstruktiver Ausbildung können die Schwellen zugleich auch
als innere oder äußere Sperrfläche wirken.
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Die Ausführungsform gemäß Fig. 7 baut auf der Ausführungsform gemäß
Fig. 5 auf und zeigt die Möglichkeit einer Verstellung der Austrittsöffnung 29 des
Ringspaltes 13 auf unter schiedliche Öffnungsquerschnitte. Dazu ist eine feststehende,
die Kammer 7 begrenzende Rohrwand 20 über ein konisches Zwischenteil 30 mit dem
Luftrohr 9 verbunden. Im Bereich dieses konischen Zwischenteils befindet sich die
Mündung des die Kammer 6 begrenzenden Rohrstückes 16. Da das Rohrstück 16 ebenso
wie in Fig. 5 über sein Ansatzstück 18 längsverschieblich auf dem Zentralrohr 1
gelagert ist, ändert sich bei Verschiebung des Rohrstückes 16 nicht nur die Kammerlänge,
sondern zugleich auch der Öffnungsquerschnitt der Austrittsöffnung 29. Der über
den Ringspalt 13 zugeführte Teilluftstrom ist in der Ausführungsform der Fig. 7
unverdrallt, kann natürlich aber auch verdrallt sein.
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Den in den Fig. 1 bis 7 dargestellten Ausführungsformen ist gemeinsam,
daß der Aufbereitungs-Luftstrom iiber ein einziges Rohr 9 zugeführt und dann auf
die beiden Teilluftströme flir die Kammern 6 und 7 aufgeteilt wird. In der Ausführungsform
gemäß Fig. 8 ist stattdessen eine separate Zufuhr der beiden Teilluftströme vorgesehen,
was eine besonders einfache Möglichkeit der Verstellung der beiden Teilluftströme
relativ zueinander ergibt.
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Dazu ist das Luftrohr 9 durch zwei zum Zentralrohr 1 konzentrische
Rohre 21 und 22 ersetzt, von denen das innere Rohr 21 über die Bohrungen 10 und
den Ringspalt 12 die erste Kammer 6 und das äußere Rohr 22 über die Bohrungen 11
und den Ringspalt 13 die zweite Kammer 7 mit je einem Teilluftstrom versorgt. Das
innere Luftrohr 21 geht dabei feststehend in die die Kammer 7 begrenzende Rohrwand
3 über und ist im Bereich dieses Übergangs über eine Zwischenwand 23 gegen das die
Kammer 6 begrenzende und analog Fig. 3 auf dem Zentralrohr 1 längsverschiebliche
Rohrstück 16 abgedichtet. Das äußere Luftrohr 22 endet im Bereich der Rohrwand 3
und ist gegen diese abgedichtet.
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Die in Fig. 9 dargestellte Ausführungsform entspricht der Ausführungsform
gemäß Fig. 8 mit der Ausnahme, daß zwischen dem inneren Luftrohr 21 und dem Zentralrohr
1 noch ein weiteres Luftrohr 27 angeordnet ist, dessen Auslaß 28 die Mündung des
Zentralrohres ringdüsenartig umgibt. Über dieses weitere Luftrohr 27 kann ein verstellbarer
Antriebs-Luftstrahl zur zusätzlichen Beschleunigung des aus dem Zentralrohr 1 austretenden
Brennstaubstrahls zugeführt werden. Dadurch ergibt sich eine zusätzliche Beeinflussung
der Flammenform und außerdem auch die Möglichkeit, die Geschwindigkeit des Brennstaubgemisches
im Zentralrohr 1 herabzusetzen, was dessen Verschleiß vermindert. Der der ersten
Kammer 6 zugeordnete Ringspalt ist in diesem Fall zwischen dem Auslaß 28 und dem
Rohrstück 16 gebildet und mit 35 bezeichnet.
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Vorangehend ist unterstellt worden, daß der Brennstaub-Kernstrahl
eine lange schlanke Flammenform ergeben soll und deshalb im wesentlichen unverdrallt
ist. Zur Veränderung der Flammenform kann dem Kernstrahl aber auch ein gewisser
Drall erteilt werden, beispielsweise durch entsprechende Verdrallung des Brennstaubgemisches
im Zentralrohr 1 oder des Antriebs-Luftstrahls oder aber durch entsprechende Einstellung
der Einwirkung der beiden Teilluftströme auf den Brennstaubstrahl.
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