DE3801679C1

DE3801679C1 - Burner for gaseous or liquid fuel

Info

Publication number: DE3801679C1
Application number: DE19883801679
Authority: DE
Inventors: Erich 7101 Hardthausen De Adis; Manfred Bader; Winfried Prof. Dr.-Ing. 7106 Neuenstadt De Buschulte
Original assignee: Deutsche Forschungs und Versuchsanstalt fuer Luft und Raumfahrt eV DFVLR
Current assignee: Deutsches Zentrum fuer Luft und Raumfahrt eV
Priority date: 1988-01-21
Filing date: 1988-01-21
Publication date: 1989-05-11

Abstract

In order to reduce the operating noise in the case of a burner for gaseous or liquid fuel for the production of hot gas, with a nozzle, from which a fuel jet enters a mixing tube, with a multi-hole screen which surrounds the outlet of the nozzle and subdivides a burner housing into an upstream-situated antechamber receiving the nozzle and a downstream-situated combustion chamber receiving the mixing tube, with a central passage in the multi-hole screen for the passage of the fuel jet escaping from the nozzle, and with a number of openings in the multi-hole screen which surround the passage and through which combustion air from the antechamber enters the mixing tube, is proposed that there is arranged in front of the multi-hole screen, upstream and at a distance therefrom, a second screen which has at least one opening for the passage of combustion air.

Description

Die Erfindung betrifft einen Brenner für gasförmigen oder flüssigen Brennstoff zur Heißgaserzeugung mit einer Düse, aus der ein Brennstoffstrahl in ein Mischrohr eintritt, mit einer den Auslaß der Düse umgebenden Mehrlochblende, die ein Brennergehäuse in eine stromaufwärts gelegene, die Düse aufnehmende Vorkammer und eine stromabwärts gelegene, das Mischrohr aufnehmende Brennkammer unterteilt, mit einem zentralen Durchlaß in der Mehrlochblende für den Durchtritt des aus der Düse austretenden Brennstoffstrahles und mit einer Anzahl von den Durchlaß umgebenden Öffnungen in der Mehrlochblende, durch welche Verbrennungsluft aus der Vor kammer in das Mischrohr eintritt.The invention relates to a burner for gaseous or liquid fuel for hot gas generation with a nozzle, from which a fuel jet enters a mixing tube, with a multi-hole orifice surrounding the outlet of the nozzle, which is a burner housing in an upstream which Nozzle receiving prechamber and a downstream dividing the mixing tube receiving combustion chamber, with a central passage in the multi-hole screen for the passage of the fuel jet emerging from the nozzle and with a number of openings surrounding the passage in the Multi-hole screen through which combustion air from the front chamber enters the mixing tube.

Ein solcher Brenner ist aus der deutschen Patentschrift 34 30 010 bekannt. Bei diesem bekannen Brenner werden zur Geräuschminderung die Abmessungen der Öffnungen in der Mehrlochblende in bestimmter Weise abgestimmt, außerdem werden der Blende Luftführungskanäle vorgelagert, die stoßfrei in die Öffnungen der Mehrlochblende übergehen.Such a burner is from the German patent 34 30 010 known. With this known burner become Noise reduction the dimensions of the openings in the Multi-hole aperture tuned in a certain way, moreover are the air duct channels upstream of the pass smoothly into the openings of the multi-hole screen.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen gattungs gemäßen Brenner derart zu verbessern, daß eine weitere Ge räuschminderung im Betrieb möglich ist.It is an object of the present invention, a genus according to improve the burner so that another Ge noise reduction in operation is possible.

Diese Aufgabe wird bei einem Brenner der eingangs beschriebe nen Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Mehrloch blende eine zweite Blende stromauf im Abstand vorgelagert ist, die mindestens eine Öffnung für den Durchtritt von Verbrennungs luft aufweist.This task is described with a burner at the beginning NEN type solved according to the invention in that the multi-hole aperture a second aperture upstream at a distance that at least one opening for the passage of combustion has air.

Es hat sich überraschenderweise herausgestellt, daß diese sehr einfache konstruktive Ergänzung zu einer weiteren deutlichen Herabsetzung des Geräuschpegels eines solchen Brenners im Betrieb führt.It has surprisingly been found that this very simple constructive addition to another significant reduction in the noise level of such Burner leads in operation.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn die zweite Blende eine zentrale, kreisförmige Öffnung aufweist, deren Duchmesser zur Erzielung optimaler Ergebnisse im wesentlichen dem Durch messer der äußeren Hüllkurve der in der Mehrlochblende angeordneten Öffnungen entspricht, wobei der Durchmesser der zentralen Öffnung geringfügig über oder unterhalb dieses Maßes liegen kann. Bei deutlichen Abweichungen vom Durchmesser der äußeren Hüllkurve nimmt der Effekt der Geräuschminderung ab.It is particularly advantageous if the second diaphragm is a has central, circular opening, the diameter of the Achieving optimal results essentially through knife of the outer envelope in the multi-hole aperture arranged openings corresponds, the diameter of the central The opening should be slightly above or below this dimension can. With clear deviations from the diameter of the outer Envelope, the effect of noise reduction decreases.

Bei einem Öl- und Gasbrenner, bei dem stromabwärts bei einer Düse eine durch zwei im Abstand zueinander angeordnete Blenden gebil dete Kammer angeordnet ist, in die Brenngas eingeführt werden kann, wird eine Geräuschminderung dadurch erzielt, daß die stromaufwärts gelegene Blende als Mehrlochblende ausgebildet ist (DE 30 35 707 A1). Trotz dieser Maßnahmen wäre es wünschenswert, die Geräuscherzeugung eines solchen Brenners noch weiter zu verringern. With an oil and gas burner, with a nozzle downstream by two panels arranged at a distance from each other Dete chamber is arranged, into which fuel gas is introduced noise reduction is achieved by that the upstream aperture as a multi-hole aperture is formed (DE 30 35 707 A1). Despite these measures it would be desirable to generate such a noise To reduce Brenners even further.

Der Abstand der beiden Blenden kann in relativ weiten Gren zen variiert werden, normalerweise liegt er zwischen dem 0,04fachen und dem 1fachen Durchmesser der äußeren Hüll kurve der in der Mehrlochblende angeordneten Öffnungen.The distance between the two panels can be relatively large zen can be varied, usually between the two 0.04 times and 1 times the diameter of the outer envelope curve of the openings arranged in the multi-hole aperture.

Die nachfolgende Beschreibung einer bevorzugten Ausführungs form der Erfindung dient im Zusammenhang mit der Zeichnung der näheren Erläuterung. Es zeigtThe following description of a preferred embodiment form of the invention is used in connection with the drawing the detailed explanation. It shows

Fig. 1 eine Längsschnitt-Teilansicht eines Brenners und Fig. 1 is a partial longitudinal sectional view of a burner and

Fig. 2 eine Schnittansicht längs Linie 2-2 in Fig. 1. Fig. 2 is a sectional view taken along line 2-2 in FIG. 1.

Die Erfindung bezieht sich auf Brenner für gasförmigen oder flüssigen Brennstoff und wird nachfolgend am Beispiel eines sogenannten Blaubrenners erörtert, also eines Brenners, bei dem Öl mit blauer Flamme vollständig verbrannt wird. Die erwünschte Geräuschminderung läßt sich beispielsweise mit den beschriebenen konstruktiven Maßnahmen auch bei Gelbbrennern erzielen.The invention relates to burners for gaseous or liquid fuel and is shown below using the example of a so-called blue burner, that is, a burner the oil is completely burned with a blue flame. The desired noise reduction can for example with the described constructive measures Achieve yellow burners.

Der in der Zeichnung dargestelte Brenner umfaßt ein zylin drisches Brennergehäuse 1, das durch eine im folgenden als Mehrlochblende 2 bezeichnete Wand in eine stromaufwärts ge legene Vorkammer 3 und in eine stromabwärts gelegene Brenn kammer 4 unterteilt wird. Die Mehrlochblende 2 weist einen zentralen Durchlaß 5 auf, in den eine Düse 6 eingesetzt ist, die mit einer Brennstoffzufuhrleitung 7 verbunden ist. Die Längsachse der Düse fällt mit der Längsachse des Bren nergehäuses zusammen.The burner shown in the drawing comprises a cylin drical burner housing 1 , which is divided by a wall referred to below as a multi-hole orifice 2 into an upstream ge prechamber 3 and a downstream combustion chamber 4 . The multi-hole orifice 2 has a central passage 5 , into which a nozzle 6 is inserted, which is connected to a fuel supply line 7 . The longitudinal axis of the nozzle coincides with the longitudinal axis of the burner housing.

Stromabwärts der Mehrlochblende 2 schließt sich an diese ein zylindrisches Mischrohr 8 an, welches über Umfangs schlitze 9 anschließend an die Mehrlochblende 2 eine Ver bindung zwischen seinem den Mischraum bildenden Innenraum 10 und einem als Rezirkulationsraum dienenden Ringraum 11 bildet, der das Mischrohr 8 konzentrisch umgibt.Downstream of the multi-hole orifice 2 adjoins this a cylindrical mixing tube 8 which, via circumferential slots 9, then connects to the multi-hole orifice 2 to form a connection between its interior 10 forming the mixing space and an annular space 11 serving as a recirculation space, which concentrically surrounds the mixing tube 8 .

Eine Zündeinrichtung 12 ist von der Vorkammer 3 durch die Mehrlochblende 2 hindurchgeführt und endet in einem durch brochenen Bereich 13 des Mischrohrs 8, so daß in diesem Bereich 13 eine Zündung erfolgen kann.An ignition device 12 is led from the prechamber 3 through the multi-hole diaphragm 2 and ends in a broken area 13 of the mixing tube 8 , so that ignition can take place in this area 13 .

Auf einem den zentralen Durchlaß 5 in der Mehrlochblende 2 konzentrisch umgebenden Kreis sind eine Anzahl von Öffnungen 14 mit jeweils kreisförmigem Querschnitt ange ordnet, die eine Verbindung zwischen der Vorkammer 3 und dem vom Mischrohr 8 umgebenen Innenraum 10 in der Brennkammer 4 herstellen. Die äußeren Ränder dieser Öffnungen 14 liegen auf einem Kreis, der im folgenden als Hüllkurve 15 bezeichnet wird.On a central passage 5 in the multi-hole orifice 2 concentrically surrounding a number of openings 14 are arranged, each with a circular cross section, which establish a connection between the prechamber 3 and the interior of the mixing tube 8 surrounded 10 in the combustion chamber 4 . The outer edges of these openings 14 lie on a circle, which is referred to below as envelope 15 .

Der Durchmesser der Hüllkurve ist gleich oder nur gering fügig kleiner als der Durchmesser des Mischrohres 8. The diameter of the envelope is the same or only slightly smaller than the diameter of the mixing tube 8 .

Der Mehrlochblende 2 ist entgegen der Strömungsrichtung im Abstand eine zweite Blende 16 vorgelagert, die zwischen sich und der Mehrlochblende 2 einen Zwischenraum 17 ausbildet. Diese Zwischenraum 17 steht mit dem Inneren der Vorkammer 3 über eine zentrale kreisförmige Öffnung 18 in der zweiten Blende 16 in Verbindung, die die Düse 6 konzentrisch umgibt und zwischen ihrem Rand und der Düse 6 einen ringförmigen Durchlaß ausbildet. Der Durchmesser der Öffnung 18 entspricht etwa dem Durchmesser der Hüllkurve 15, er kann geringfügig darüber oder darunter liegen.The multi-hole orifice 2 is upstream from the direction of flow at a distance from a second orifice 16 , which forms an intermediate space 17 between it and the multi-hole orifice 2 . This intermediate space 17 communicates with the interior of the pre-chamber 3 via a central circular opening 18 in the second aperture 16 in connection which surrounds the nozzle 6 and forms a concentric annular passage between its outer edge and the nozzle. 6 The diameter of the opening 18 corresponds approximately to the diameter of the envelope 15 , it can be slightly above or below.

Der Abstand der zweiten Blende 16 von der Mehrlochblende 2 kann variieren, vorzugsweise liegt er zwischen dem 0,04 fachen und dem 1fachen Durchmesser der Hüllkurve 15.The distance of the second aperture 16 from the multi-aperture aperture 2 can vary, preferably it is between 0.04 times and 1 times the diameter of the envelope curve 15 .

Im Betrieb strömt durch die Düse 6 Brennstoff, beispiels weise Gas oder Öl, in den Innenraum 10. Die Düse kann bei der Verwendung von Öl als Zerstäuberdüse ausgebildet sein. Durch die Öffnungen 14 wird Verbrennungsluft in den Innenraum 10 des Mischrohres eingeleitet, so daß sich Brennstoff und Verbrennungsluft in dem Innenraum 10 innig vermischen. Im Mischrohr 8 wird dieses Gemisch gezündet und brennt in einer Flammenfront, die entsprechend der jeweiligen Strömungsgeschwindigkeit etwa im Bereich des auslaßseitigen Endes des Mischrohres lokalisiert ist.In operation, fuel, for example gas or oil, flows through the nozzle 6 into the interior 10 . The nozzle can be designed as an atomizing nozzle when using oil. Combustion air is introduced into the interior 10 of the mixing tube through the openings 14 , so that fuel and combustion air mix intimately in the interior 10 . This mixture is ignited in the mixing tube 8 and burns in a flame front which is located approximately in the region of the outlet-side end of the mixing tube in accordance with the respective flow rate.

Durch die zweite Blende 16 wird die Strömung der aus der Vorkammer 3 in die Öffnungen 14 einströmenden Verbren nungsluft derart beeinflußt, daß Turbulenzen herabgesetzt werden, so daß insgesamt eine Geräuschminderung im Betrieb auftritt.Through the second aperture 16 , the flow of combustion air flowing from the prechamber 3 into the openings 14 is influenced such that turbulence is reduced, so that overall noise reduction occurs during operation.

Claims

1. burner for gaseous or liquid fuel for hot gas generation with a nozzle from which a fuel jet entered a mixing tube, with a multi-hole orifice surrounding the outlet of the nozzle, which housing a Brennerge in an upstream, the nozzle receiving prechamber and a downstream located, the mixing tube receiving combustion chamber divided, with a central passage in the multi-hole orifice for the passage of the fuel jet emerging from the nozzle and with a number of openings surrounding the passage openings in the multi-hole orifice through which combustion air from the prechamber enters the mixing tube , characterized in that the multi-hole screen ( 2 ) is upstream of a second screen ( 16 ) which has at least one opening ( 18 ) for the passage of combustion air.

2. Burner according to claim 1, characterized in that the second diaphragm ( 16 ) has a central, circular opening ( 18 ).

3. Burner according to claim 2, characterized in that the diameter of the central opening ( 18 ) in wesent union corresponds to the diameter of the outer envelope ( 15 ) of the in the multi-aperture ( 2 ) arranged openings ( 14 ).

4. Burner according to one of the preceding claims, characterized in that the distance between the two diaphragms (2, 16) between the 0,04fachen and 1 time diam ser of the outer envelope of which is arranged in the multi-aperture plate (2) has openings (15) (14 ) corresponds.