DE3901126A1 - Burner for the stoichiometric burning of liquid or gaseous fuels - Google Patents
Burner for the stoichiometric burning of liquid or gaseous fuelsInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung bezieht sich auf einen Brenner zur stöchio metrischen Verbrennung von flüssigen oder gasförmigen Brennstoffen, bestehend aus einer Zerstäuberdüse, der über eine Brennstoffleitung der Brennstoff zuführbar ist, einer die Zerstäuberdüse umgebenden Luftzuführungsleitung für die von einem Ventilator oder dgl. der Zerstäuberdüse zuzuführenden Verbrennungsluft und einer Brennkammer, deren der Luftzuführungsleitung zugekehrtes Ende eine oder mehrere Eingangsöffnungen zur Einbringung des Brenn stoffes und/oder der Verbrennungsluft aufweist und an deren gegenüberliegendem Ende eine Stauscheibe vorgesehen ist.The invention relates to a burner for stoichio metric combustion of liquid or gaseous Fuels consisting of an atomizing nozzle, the the fuel can be supplied via a fuel line, an air supply line surrounding the atomizing nozzle for a fan or the like of the atomizing nozzle combustion air to be supplied and a combustion chamber, whose end facing the air supply line is one or several entry openings for the introduction of the burner Has substance and / or the combustion air and on a baffle plate is provided at the opposite end thereof is.
Durch die EP-B-01 14 610 ist ein Brenner dieser Art bekannt. Mit Hilfe von über eine in besonderer Weise ausgestaltete Drossel in die Brennkammer eingebrachter Verbrennungsluft ist bei diesem Brenner zwar eine feine Zerstäubung des Brennstoffes durch Druckluft gegeben, eine ausreichende Vergasung ist jedoch nicht erzielbar. Die Verbrennung in der aus einem Flammrohr aus einem Werkstoff mit hoher Wärmespeicherkapazität bestehenden Brennkammern ist demnach nicht zufriedenstellend, da der Anteil der Stickoxide in den Abgasen relativ hoch ist.A burner of this type is known from EP-B-01 14 610. With the help of a specially designed Throttle combustion air introduced into the combustion chamber is with this burner a fine atomization of the Given fuel by compressed air, sufficient However, gasification cannot be achieved. The combustion in which a flame tube made of a material with high Heat storage capacity existing combustion chambers is accordingly unsatisfactory since the proportion of nitrogen oxides in the exhaust gases is relatively high.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, einen Brenner der vorgenannten Gattung in der Weise auszubilden, daß eine optimale Vergasung und äußerst gute Verbrennung des Luft- Brennstoffgemisches in der Brennkammer ermöglicht wird und daß somit der Anteil der Stickoxide in den Abgasen in einem erheblichen Maße reduziert werden kann. Der dazu erforderliche Bauaufwand soll gering gehalten werden, auch sollen Brenner nachrüstbar sein, um die Verbrennung in bestehenden Anlagen zu verbessern und damit eine Stickoxid- Reduktion zu gewährleisten.The object of the invention is therefore a burner train the aforementioned genus in such a way that a optimal gasification and extremely good combustion of the air Fuel mixture in the combustion chamber is made possible and that thus the proportion of nitrogen oxides in the exhaust gases in can be reduced to a considerable extent. The one for that required construction effort should be kept low, too should be retrofittable to burn in to improve existing systems and thus a nitrogen oxide To ensure reduction.
Gemäß der Erfindung wird dies bei einem Brenner der eingangs genannten Art dadurch erreicht, daß in der Brennkammer koaxial zu dieser ein Vergasungs- und Führungsglied für den aus der Zerstäuberdüse austretenden Brennstoff und die durch die Eingangsöffnung in die Brennkammer ein strömende Verbrennungsluft eingesetzt ist, daß das Ver gasungs- und Führungsglied in Achsrichtung der Brennkammer eine projezierte Fläche aufweist, die kreisringförmig ausgebildet und zentrisch sowie im äußeren Bereich von den Brenngasen umströmbar ist, und daß durch das Vergasungs- und Führungsglied die Brennkammer in mindestens zwei Rezirkulationszonen unterteilt ist.According to the invention, this is at the beginning of a burner mentioned type achieved in that in the combustion chamber coaxial to this a gasification and guide element for the fuel emerging from the atomizer nozzle and through the inlet opening into the combustion chamber flowing combustion air is used that the Ver Gassing and guide member in the axial direction of the combustion chamber has a projected area that is circular trained and centric as well as in the outer area of can flow around the fuel gases, and that by the gasification and guide the combustion chamber in at least two Recirculation zones is divided.
Zweckmäßig ist es hierbei, das Vergasungs- und Führungsglied etwa in der axialen Mitte zwischen der Eingangsöffnung und der Stauscheibe in der Brennkammer anzuordnen und aus einem hitzebeständigen Werkstoff, z. B. einem technischen Keramikwerkstoff, herzustellen.It is useful here, the gasification and management link approximately in the axial center between the entrance opening and to arrange the baffle plate in the combustion chamber and made of a heat-resistant material, e.g. B. a technical Ceramic material to manufacture.
Vorteilhaft ist es ferner, wenn die projezierte Fläche des Vergasungs- und Führungsgliedes etwa den freien von den Brenngasen im Bereich des Vergasungsgliedes in der Brennkammer durchströmbaren äußeren und inneren Flächen entspricht und die durchströmbare projezierte äußere Ringspaltfläche zwischen einem die Brennkammer bildenden Brennerrohr und dem Vergasungs- und Führungsglied etwa um das 1,2 bis 1,8-fache größer bemessen ist als die durch strömbare projezierte innere Querschnittsfläche des Ver gasungs- und Führungsgliedes.It is also advantageous if the projected area of the gasifying and guiding member about the free of the fuel gases in the area of the gasification element in the Combustion chamber with flowable outer and inner surfaces corresponds and the flowable projected outer Annular gap surface between one forming the combustion chamber Burner tube and the gasification and guide member around that is 1.2 to 1.8 times larger than that of flowable projected internal cross-sectional area of the ver gassing and guide member.
Das Vergasungs- und Führungsglied kann als sich in Richtung der Stauscheibe konisch verjüngender kegelstumpfförmiger Trichter ausgebildet werden, wobei an dem Trichter an einem oder beiden Enden, vorzugsweise in dessen äußerem der Eingangsöffnung zugekehrten Bereich, eine in Achs richtung abstehende zylinderförmig ausgebildete Schulter, angebracht und auf dessen der Stauscheibe zugekehrten Seite ein sich konisch nach außen erweiternder Ansatz angeformt sein kann.The gasifying and guiding link can be as moving in the direction the baffle plate is conically tapering Funnels are formed, being attached to the funnel one or both ends, preferably in the outer area facing the entrance opening, one in axis projecting cylindrical shoulder, attached and on which the baffle plate facing A conically widening approach can be molded.
Nach einer andersartigen Ausgestaltung ist es aber auch möglich, das Vergasungs- und Führungsglied als kreisring förmige Scheibe auszubilden, die senkrecht zur Längsachse des Brennerrohres in dieses eingesetzt ist. Des weiteren kann die Scheibe mit einer in Richtung der Eingangsöffnung und/oder in Richtung der Stauscheibe abstehenden, vorzugs weise im äußeren Bereich angebrachten Schulter versehen sein.According to a different design, it is also possible, the gasification and guide member as an annulus form a disc that is perpendicular to the longitudinal axis the burner tube is inserted into this. Furthermore can the disc with a towards the entrance opening and / or protruding in the direction of the baffle plate, preferred wisely attached shoulder in the outer area be.
Das Vergasungs- und Führungsglied kann aber auch durch einen kugelförmig gekrümmten Abschnitt oder durch einen Rohrabschnitt gebildet sein, der derart in die Brennkammer eingesetzt ist, daß dessen Innenmantelfläche der Eingangs öffnung zugekehrt ist. An dem kugel- oder rohrabschnitt artig ausgebildeten Vergasungs- und Führungsglied kann ebenfalls in dessen äußeren Bereich eine in Richtung der Eingangsöffnung abstehende zylinderförmig ausgebildete Schulter angebracht sein. The gasification and management link can also by a spherically curved section or through one Pipe section may be formed, which in the combustion chamber is used that the inner surface of the entrance opening is turned. On the spherical or tubular section well-trained gasification and management link also in the outer area in the direction protruding from the entrance opening cylindrical Shoulder attached.
Angebracht ist es ferner, die Eingangsöffnung der Brenn kammer durch einen in dem Brennerrohr und/oder der Luftzu führungsleitung angeordneten Einsatz in Form einer Blende zu bilden, der zur Einbringung des Brennstoffes und der Verbrennungsluft in die Brennkammer eine zentrische Frei sparung oder eine zentrische Freisparung und mehrere gleichmäßig über den Umfang verteilt angeordnete Luftzu führungsöffnungen aufweist, wobei der Einsatz aus einer in das Brennerrohr oder die Luftzuführungsleitung oder zwischen diesen eingesetzte in Richtung der Zerstäuberdüse und/oder des Vergasungs- und Führungsgliedes trichterförmig ge stalteten oder als plane achssenkrecht angeordnete Scheibe bestehen kann.It is also appropriate to the entrance opening of the focal chamber by one in the burner tube and / or the air supply guide line arranged insert in the form of an aperture to form that for the introduction of the fuel and the Combustion air in the combustion chamber a centric free saving or a centric exemption and several Air distributed evenly over the circumference has guide openings, the insert consisting of an in the burner tube or the air supply line or between this used in the direction of the atomizer nozzle and / or of the gasification and guide member funnel-shaped ge designed or arranged as a plane axially perpendicular disc can exist.
Vorteilhaft ist es auch, das Vergasungs- und Führungsglied und/oder den Einsatz vor in Betriebnahme des Brenners vorzugsweise auf Betriebstemperatur aufzuheizen.It is also advantageous, the gasification and management link and / or use before starting up the burner preferably heat up to operating temperature.
Dies ist in der Weise zu bewerkstelligen, daß in das Vergasungs- und Führungsglied eine elektrische Heizspirale integriert oder an diesem angebracht wird oder daß dieses durch einen durch die Brennkammer oder durch das Brenner rohr zuführbaren Heißluftstrahl aufgeheizt wird. Es ist aber auch möglich, den Einsatz mittels einer in diesen integrierten oder auf diesem angebrachten elektrischen Heizspirale aufzuheizen.This can be done in such a way that in the Gasification and guide element an electric heating coil integrated or attached to this or that this through one through the combustion chamber or through the burner pipe-fed hot air jet is heated. It is but also possible to use one in these integrated or mounted on this Heating up the heating coil.
Nach einer besondersartigen Ausgestaltung kann das Brenner rohr jeweils etwa zur Hälfte durch den topfartig geformten an der Luftzuführungsleitung abgestützten Einsatz und eine im Querschnitt U-förmig gestaltete Endkappe gebildet werden, zwischen denen das Vergasungs- und Führungsglied beispielsweise mittels radial abstehender Laschen, einge spannt ist. According to a special design, the burner about half of the tube through the pot-shaped use supported on the air supply line and an end cap formed in a U-shaped cross section between which the gasification and leadership link for example by means of radially protruding tabs is tense.
Des weiteren sollte die Stauscheibe und/oder das Brenner rohr in dessen der Stauscheibe zugeordneten Endbereich bzw. die Endkappe mit mehreren vorzugsweise gleichmäßig verteilt angeordneten Flammen-Austrittsöffnungen versehen sein, die als Bohrungen, Längsschlitze, langlochartige Freisparungen oder dgl. ausgebildet sein können.Furthermore, the baffle plate and / or the burner tube in the end area assigned to the baffle plate or the end cap with several preferably evenly distributed flame outlet openings be used as bores, longitudinal slots, slot-like Exemptions or the like can be formed.
Ferner kann die Stauscheibe als plane, trichterförmig nach innen oder außen geneigte oder als kugelabschnitt förmig nach innen oder außen gekrümmte Endkappe des Brennerrohres gestaltet sein und mit axialem Abstand zu dem Brennerrohr angeordnet werden, derart, daß zwischen diesen ein ringförmiger Spalt zum Austritt der Brenner flamme gebildet ist.Furthermore, the baffle plate as a flat, funnel-shaped inclined inwards or outwards or as a spherical section shaped inward or outward curved end cap of the Burner tube be designed and with an axial distance be arranged to the burner tube such that between an annular gap for the burner to exit flame is formed.
Wird ein Brenner gemäß der Erfindung ausgebildet und mit einem in der Brennkammer angeordneten Vergasungs- und Führungsglied ausgestattet, so wird der in den ersten Brennkammerbereich eingebrachte Brennstoff in den sich mindestens zweifach ausbildenden Rezirkulationszonen nicht nur vollständig verdampft, sondern auch homogen mit der Verbrennungsluft vermischt, so daß im zweiten Brenn kammerbereich eine blau brennende, rußfreie Flamme mit äußerst geringem Anteil an Stickoxiden in den Abgasen zu erzielen ist. Die im ersten Brennkammerbereich statt findende Verdampfung des Brennstoffes wird durch die Rückführung inerter Brenngase und die Wärmestrahlung des auf ca. 1000°C aufgeheizten Vergasungs- und Führungs gliedes erzielt, wobei die sich mehrfach ausbildenden Rezirkulationszonen für die nötige Verweilzeit sorgen und zu einer intensiven Vermischung der vergasten Brenn stoffe mit der Verbrennungsluft führen.A burner is designed according to the invention and with a gasification arranged in the combustion chamber and guide link, so that in the first Combustion chamber introduced fuel in the at least dual recirculation zones not only completely evaporated, but also homogeneous the combustion air mixed, so that in the second burning chamber area with a blue burning, soot-free flame extremely low proportion of nitrogen oxides in the exhaust gases can be achieved. The held in the first combustion chamber area Evaporation of the fuel is caused by the Return of inert fuel gases and heat radiation of the gasification and guidance heated to approx. 1000 ° C member achieved, the multiply developing Recirculation zones provide the necessary dwell time and for an intensive mixing of the gasified distillate lead substances with the combustion air.
Das homogene Luft-Brennstoffgemisch entzündet sich in den Totzonen des Vergasungs- und Führungsgliedes im zweiten Brennkammerbereich und brennt überwiegend im Umfangsbereich des Brennraumes mit blauer rußfreier Flamme ab, während im Brennraumzentrum durch den relativ kühlen Kernstrom insbesondere der Verbrennungsluft die Ausbildung einer heißen Flammenkernzone verhindert wird. Die durch das Vergasungs- und Führungsglied geschaffenen Zonen ver wirklichen somit mehrere Primärmaßnahmen zur stickoxid armen Verbrennung, wobei die Brennstoffverdampfung zu einer weitgehenden Vermeidung der Prompt-NO-Bildung führt. Durch die konsequente Anwendung der Vormischtechnik und die konstruktionsbedingte Flammkernkühlung wird hierbei einer seits der brennstoffgebundene Stickstoff in verringertem Maße zu Stickoxiden umgesetzt, andererseits ist durch die homogene, tiefe Flammentemperatur eine deutliche Reduktion der thermischen NO-Bildung gegeben.The homogeneous air-fuel mixture ignites in the Dead zones of the gasification and guide link in the second Combustion chamber area and burns mainly in the Circumferential area of the combustion chamber with a blue soot-free flame off, while in the combustion chamber center due to the relatively cool Core flow especially the combustion air training a hot flame core zone is prevented. By the zones of gasification and management created thus real several primary measures for nitrogen oxide poor combustion, with fuel evaporation becoming a largely avoiding prompt NO formation. By the consequent application of the premix technique and the design-related flame core cooling becomes one on the part of the fuel-bound nitrogen in reduced Dimensions converted to nitrogen oxides, on the other hand, by the homogeneous, low flame temperature a significant reduction given the thermal NO formation.
Der Bauaufwand, mittels dem eine derartige optimale Ver brennung ermöglicht wird, ist äußerst gering, da lediglich, gegebenenfalls in Verbindung mit mehreren Maßnahmen, in der Brennkammer ein Vergasungs- und Führungsglied anzuordnen ist. Durch die erfindungsgemäße Konstruktion wird demnach nicht nur bezüglich der Verbrennungsqualität eine weitgehende Kessel-Brennkammerunabhängigkeit erreicht, sondern es werden auch auf jedem bekannten Kessel äußerst günstige Stickoxidwerte erzielt. Des weiteren können bestehende Anlagen nachgerüstet werden, so daß kurzzeitig die durch Heizungen gegebenen Abgasbelastungen gemindert werden können.The construction effort by means of which such an optimal Ver burning is extremely low because only possibly in conjunction with several measures in which Combustion chamber a gasification and guide member is to be arranged. The construction according to the invention accordingly does not only largely with regard to the quality of combustion Boiler combustion chamber independence is achieved, but it are also extremely cheap on any known boiler Nitrogen oxide values achieved. Furthermore, existing ones Plants can be retrofitted so that the through Given exhaust emissions can be reduced.
In der Zeichnung sind unterschiedliche Ausführungsbei spiele des gemäß der Erfindung ausgebildeten Brenners zur stöchiometrischen Verbrennung von flüssigen oder gas förmigen Brennstoffen dargestellt, die nachfolgend im einzelnen erläutert sind. Hierbei zeigt:Different designs are shown in the drawing games of the burner designed according to the invention stoichiometric combustion of liquid or gas Shaped fuels shown below in individual are explained. Here shows:
Fig. 1 den Brenner mit in dessen Brennkammer angeordnetem Vergasungs- und Führungsglied, in einem Axialschnitt und teilweise in schematischer Darstellung, Fig. 1 with the burner disposed in the combustion chamber of gasification and guide member, in an axial section and partly in schematic representation;
Fig. 2 bis 7 unterschiedliche Ausgestaltungen des bei dem Brenner nach Fig. 1 verwendbaren Vergasungs- und Führungsgliedes sowie des den Einlaß der Brennkammer bildenden Einsatzes und der dieser zugeordneten Stauscheibe sowie Fig. 2 to 7 different configurations of the gasification and guide member used in the burner of FIG. 1 and the insert forming the inlet of the combustion chamber and the baffle plate associated therewith and
Fig. 8 eine weitere Ausführungsform eines Brenners nach Fig. 1. Fig. 8 shows another embodiment of a burner of FIG. 1.
Der in Fig. 1 dargestellte und mit 1 bezeichnete Brenner dient zur stöchiometrischen Verbrennung von flüssigen oder gasförmigen Medien und besteht im wesentlichen aus einer Zerstäuberdüse 2, der über eine mit einem Filter 7 versehene Brennstoffleitung 5 mittels einer in dieser eingesetzten Pumpe 6 aus einem Vorratsbehälter 4 der Brennstoff zugeführt wird. Die Zerstäuberdüse 2, der eine Zündelektrode 8 zugeordnet ist, ist hierbei von einer Luftzuführungsleitung 3 umgeben, in der die von einem Ventilator 10 geförderte Verbrennungsluft zugeführt wird.The burner shown in FIG. 1 and designated 1 serves for the stoichiometric combustion of liquid or gaseous media and essentially consists of an atomizer nozzle 2 , which is supplied via a fuel line 5 provided with a filter 7 from a storage container 4 by means of a pump 6 inserted therein the fuel is supplied. The atomizer nozzle 2 , to which an ignition electrode 8 is assigned, is surrounded by an air supply line 3 , in which the combustion air conveyed by a fan 10 is supplied.
Der von der Zerstäuberdüse 2 ausgestoßene Brennstoff wird in einer Brennkammer 12 verbrannt, die durch ein in Verlängerung der Luftzuführungsleitung 3 angeordnetes Brennerrohr 11 gebildet ist. Auf der der Zerstäuberdüse 2 zugekehrten Seite ist die Brennkammer 12 mit einem Einsatz 13 versehen, in den eine zentrale Freisparung 14 für die Einbringung des Brennstoffes sowie mehrere gleichmäßig über den Umfang verteilt angeordnete Öffnungen 15, durch die die Verbrennungsluft in die Brennkammer 12 einströmen kann, eingearbeitet sind. Selbstverständlich kann aber auf die Lufteintrittsöffnungen 15 verzichtet werden. Auf der anderen Seite ist die Brennkammer 12 mit einer Stau scheibe 16 ausgestattet, in die Öffnungen 17 zum Austritt der Brennerflamme eingearbeitet sind. Außerdem weist das Brennerrohr 12 im Bereich der Stauscheibe 16 weitere Öffnungen 18, ebenfalls zum Austritt der Brennerflamme auf.The fuel ejected from the atomizer nozzle 2 is burned in a combustion chamber 12 , which is formed by a burner tube 11 arranged in the extension of the air supply line 3 . On the side facing the atomizer nozzle 2 , the combustion chamber 12 is provided with an insert 13 , into which a central recess 14 for the introduction of the fuel and a plurality of openings 15 arranged uniformly over the circumference, through which the combustion air can flow into the combustion chamber 12 , are incorporated. Of course, the air inlet openings 15 can be dispensed with. On the other hand, the combustion chamber 12 is equipped with a baffle plate 16 into which openings 17 for the exit of the burner flame are incorporated. In addition, the burner tube 12 has 16 further openings 18 in the region of the baffle plate, also for the exit of the burner flame.
Um in der Brennkammer 12 eine optimale Verbrennung zu erzielen, ist in dieser etwa in der axialen Mitte zwischen dem Einsatz 13 und der Stauscheibe 16 ein Vergasungs- und Führungsglied 21 angeordnet, das bei dem Ausführungs beispiel nach Fig. 1 aus einem kegelstumpfartig ausge bildeten Trichter 22 und einer an diesem auf der der Zer stäuberdüse 2 zugekehrten Seite im äußeren Durchmesser bereich angeformten Schulter 23 besteht. Durch das Ver gasungs- und Führungsglied 21 ist die Brennkammer 12 somit in drei Verbrennungs- und Rezirkulationszonen a, b und c unterteilt, in denen das Luft-Brennstoffgemisch, wie dies durch die eingezeichneten Pfeile dargestellt ist, mit unter mehrfach zirkuliert.In order to achieve optimum combustion in the combustion chamber 12, a gasification and guide member 21 is arranged in this approximately in the axial center between the insert 13 and the baffle plate 16 , which in the embodiment according to FIG. 1 consists of a funnel-shaped cone 22 and a shoulder 23 formed thereon on the side facing the dust nozzle 2 in the outer diameter area. By the gasification and guide member 21 , the combustion chamber 12 is thus divided into three combustion and recirculation zones a , b and c , in which the air-fuel mixture, as shown by the arrows, circulates with several times below.
In den ersten Verbrennungs- und Rezirkulationszonen a und b findet demnach eine Verdampfung des Brennstoffes und eine homogene Brennstoff-Luftgemischbildung statt. In der dritten Verbrennungs- und Rezirkulationszone c, die hinter dem Vergasungs- und Führungsglied 21 liegt, wird die eigentliche Flamme gebildet und das Luft-Gasgemisch wird vollständig verbrannt. Aus den Öffnungen 17 der Stauscheibe 16 sowie den Öffnungen 18 des Brennerrohres 11 treten nur noch kleine blau brennende rußfreie Flammen spitzen mit äußerst geringem Anteil an Stickoxiden aus.In the first combustion and recirculation zones a and b , the fuel is vaporized and a homogeneous fuel / air mixture is formed. In the third combustion and recirculation zone c , which lies behind the gasification and guide member 21 , the actual flame is formed and the air-gas mixture is completely burned. From the openings 17 of the baffle plate 16 and the openings 18 of the burner tube 11 , only small blue-burning soot-free flames emerge with an extremely low proportion of nitrogen oxides.
Um vor Inbetriebnahme des Brenners 1 das mittels Haltern 25 abgestützte Vergasungs- und Führungsglied 21 aufzu heizen und somit in der Startphase der Stickoxidbildung entgegenzuwirken, ist in dieses eine elektrische Heiz spirale 31 integriert. Der aus der Zerstäuberdüse 2 ausgestoßene Brennstoff wird dadurch von Beginn an in einem ausreichenden Maße verdampft, so daß stets eine optimale Verbrennung in der Brennkammer 12 gegeben ist.In order to heat the gasification and guide member 21, which is supported by holders 25 , before starting the burner 1 and thus to counteract nitrogen oxide formation in the starting phase, an electrical heating spiral 31 is integrated into this. The fuel ejected from the atomizer nozzle 2 is vaporized to a sufficient extent from the start, so that there is always an optimal combustion in the combustion chamber 12 .
Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 ist dem Einsatz 13 eine Heizspirale 32 zugeordnet, mittels der die in die Brennkammer 12 einströmende Verbrennungsluft und durch diese das Vergasungs- und Führungsglied 21 vor Inbetrieb nahme des Brenners aufgeheizt wird. Außerdem sind die Stauscheibe 16′ als Trichter und die in das Brennerrohr 11 eingearbeiteten Ausnehmungen 18 als Längsschlitze ausgebildet.In the embodiment of FIG. 2, the insert 13 is assigned a heating coil 32 , by means of which the combustion air flowing into the combustion chamber 12 and through which the gasification and guide member 21 is heated before the burner is started. In addition, the baffle plate 16 'are formed as a funnel and the recesses 18 incorporated into the burner tube 11 as longitudinal slots.
Gemäß Fig. 3 ist an dem Trichter 22 des Vergasungs- und Führungsgliedes 21 auf der der ebenfalls trichter förmig gestalteten Stauscheibe 16′′ zugekehrten Seite ein sich nach außen erweiternder Ansatz 24 angeformt und die Stauscheibe 16′′ ist mit Abstand zu dem Brennerrohr 11 angeordnet, so daß zwischen diesen ein ringförmiger Spalt 19 zum Austritt der Brennerflamme geschaffen ist. Der die Einlaßöffnung 14 aufweisende Einsatz 13′ besteht hierbei aus einer planen Scheibe. Des weiteren ist an dem Brennerrohr 11 im Bereich des Vergasungs- und Führungs gliedes 21, um dieses aufheizen zu können, eine Heiz spirale 33 angebracht.Referring to FIG. 3 of the gasification and the guide member 21 is on the 'log formed side facing outwardly flared lip 24 and the diaphragm plate 16' which is also funnel-shaped baffle plate 16 'on the funnel 22' is spaced from the burner tube 11 , so that an annular gap 19 is created between them for the exit of the burner flame. The inlet opening 14 having insert 13 'consists of a flat disc. Furthermore, a heating coil 33 is attached to the burner tube 11 in the region of the gasification and guide member 21 in order to be able to heat it up.
Nach den Fig. 4 und 5 besteht das Vergasungs- und Führungsglied 21′ aus einer senkrecht zur Längsachse A der Brennkammer 12 in dieser angeordneten Scheibe 26, an der gemäß Fig. 5 in Richtung des Einsatzes 13 und/oder in Richtung der Stauscheibe 16 IV abstehende Schultern 27 bzw. - wie dies trichpunktiert eingezeichnet ist - 27′ angeformt sein können. Die Stauscheiben 16′′′ bzw. 16 IV sind hierbei kugelförmig, die Einsätze 13 bzw. 13′′ trichterförmig ausgebildet. Mittels eines Heißluftstromes, der durch ein Rohr 34 durch die Brennkammer 12 oder mittels eines Rohres 35 durch das Brennerrohr 11 dem Vergasungs- und Führungsglied 21′ zuführbar ist, kann dieses vor Inbetriebnahme des Brenners aufgeheizt werden. FIGS. 4 and 5, the gasification and guide member 21 'from a perpendicular to the longitudinal axis A of the combustion chamber 12 in this arranged disc 26 to which according to Fig. 5 in the direction of the insert 13 and / or in the direction of the baffle plate 16 IV protruding shoulders 27 or - as shown in dash-dotted lines - 27 'can be formed. The baffle plates 16 '''and 16 IV are spherical, the inserts 13 and 13 ''funnel-shaped. By means of a hot air flow, which can be supplied through a tube 34 through the combustion chamber 12 or through a tube 35 through the burner tube 11 to the gasification and guide member 21 ', this can be heated before starting the burner.
Bei dem in den Fig. 6 und 7 dargestellten Brenner sind die Vergasungs- und Führungsglieder 21′′ und 21′′′ als Kugelabschnitt 28 bzw. als Rohrabschnitt 29 gestaltet, wobei an dem Rohrabschnitt 29 eine sich in Richtung des aus einer Scheibe bestehenden Einsatzes 13 IV abstehende Schulter 30 angebracht ist. Der Einsatz 13′′′ ist bei diesem Ausführungsbeispiel im Querschnitt dreieckförmig gestaltet und die Stauscheiben 16 V und 16VI sind als gewölbte Platte bzw. als Trichter ausgebildet. Zwischen der Stauscheibe 16 V und dem Brennerrohr 11 ist wiederum ein Spalt 19′ zum Austritt der Brennerflamme vorgesehen.In the burner shown in Figs. 6 and 7, the gasification and guide members 21 '' and 21 '''are designed as a spherical section 28 or as a tubular section 29 , with the tubular section 29 in the direction of the insert consisting of a disc 13 IV projecting shoulder 30 is attached. The insert 13 '''is designed triangular in cross section in this embodiment and the baffle plates 16 V and 16 VI are designed as a curved plate or as a funnel. Between the baffle plate 16 V and the burner tube 11 , a gap 19 'is again provided for the exit of the burner flame.
Bei dem Brenner 41 nach Fig. 8 ist das Brennerrohr 44 durch einen in eine Luftzuführungsleitung 43, die eine Zerstäuberdüse 42 umgibt, eingesetzten Einsatz 46 sowie eine Endkappe 48 gebildet, deren Stirnwand 49 somit als Stauscheibe wirkt. In die von dem Einsatz 46 und der Endkappe 48 eingeschlossene Brennkammer 45 ist wiederum ein Vergasungs- und Führungsglied 61 eingesetzt, das aus einem Trichter 62 und einem an diesem angeformten in Richtung der Zerstäuberdüse 42 abstehenden Schulter 63 besteht. Mittels Laschen 64 ist das Vergasungs- und Führungsglied 61 zusammen mit einer Dichtung 53 durch ein Spannglied 52 an dem Einsatz 46 und der Endkappe 48 gehalten.The burner 41 of FIG. 8, the burner tube 44 is formed by a in an air supply line 43, which surrounds a spray nozzle 42, insert 46, and used an end cap 48, the end wall 49 thus acts as a baffle plate. In the combustion chamber 45 enclosed by the insert 46 and the end cap 48 , a gasification and guide member 61 is in turn inserted, which consists of a funnel 62 and a shoulder 63 formed thereon in the direction of the atomizing nozzle 42 . By means of tabs 64 , the gasification and guide member 61 is held together with a seal 53 by a tension member 52 on the insert 46 and the end cap 48 .
Der Einsatz 46, der hierbei aus einem Trichter 54 und einem an diesem angebrachten zylindrischen Ansatz 55 besteht, ist wiederum mit einer zentralen Freisparung 47 zur Einbringung des aus der Zerstäuberdüse 42 ausge stoßenen Brennstoffes sowie der über die Luftzuführungs leitung 43 zuströmenden Verbrennungsluft versehen. Außer dem ist um den zylindrischen Ansatz 55 eine Heizspirale 56 gelegt, so daß dieser und damit auch das Vergasungs- und Führungsglied 61 vor Inbetriebnahme des Brenners 41 aufgeheizt werden können. Zum Austritt der Brennerflamme sind in die Endkappe 48 axial gerichtete Ausnehmungen 50 sowie im Bereich der Stirnwand 49 auch radial gerichtete Ausnehmungen 51 eingearbeitet.The insert 46 , which in this case consists of a funnel 54 and a cylindrical extension 55 attached to it, is in turn provided with a central recess 47 for introducing the fuel ejected from the atomizer nozzle 42 and the combustion air flowing in via the air supply line 43 . In addition, a heating coil 56 is placed around the cylindrical extension 55 , so that this and thus also the gasification and guide member 61 can be heated before the burner 41 is started up. To exit the burner flame, axially directed recesses 50 are machined in the end cap 48 and also radially directed recesses 51 in the region of the end wall 49 .
Claims (23)
daß in der Brennkammer (12; 45) koaxial zu dieser ein Vergasungs- und Führungsglied (21, 21′, 21′′, 21′′′; 61) für den aus der Zerstäuberdüse (2; 42) austretenden Brennstoff und die durch die Eingangsöffnung (14; 47) in die Brennkammer (12; 45) einströmenden Verbrennungsluft eingesetzt ist,
daß das Vergasungs- und Führungsglied (21, 21′, 21′′, 21′′′; 61) in Achsrichtung der Brennkammer (12; 45) eine projezierte Fläche aufweist, die kreisringförmig ausgebildet und zentrisch sowie im äußeren Bereich von den Brenngasen umströmbar ist, und daß durch das Vergasungs- und Führungsglied (21, 21′, 21′′, 21′′′; 61) die Brennkammer (12; 45) in mindestens zwei Verbrennungs- und Rezirkulationszonen (a, b, c) unterteilt ist.1. burner ( 1 ; 41 ) for the stoichiometric combustion of liquid or gaseous fuels, consisting of an atomizer nozzle ( 2 ; 42 ), which can be supplied via a fuel line ( 5 ) of the fuel, one of the atomizer nozzle ( 2 ; 42 ) surrounding air supply Line ( 3 ; 43 ) for the combustion air to be supplied from a fan ( 10 ) or the like. The atomizing nozzle ( 2 ; 42 ) and a combustion chamber ( 12 ; 45 ), the end of which faces the air supply line ( 3 ; 43 ) has one or more inlet openings ( 14 , 15 ; 47 ) for bringing the fuel and / or the combustion air and at the opposite end a baffle plate ( 16 , 16 ', 16 '', 16 ''', 16 IV , 16 V ; 49 ) is provided , characterized,
that in the combustion chamber ( 12 ; 45 ) coaxially to this a gasification and guide member ( 21 , 21 ', 21 '', 21 '''; 61 ) for the fuel emerging from the atomizer nozzle ( 2 ; 42 ) and by the Input opening ( 14 ; 47 ) into the combustion chamber ( 12 ; 45 ) flowing combustion air is inserted,
that the gasification and guide member ( 21 , 21 ', 21 '', 21 '''; 61 ) in the axial direction of the combustion chamber ( 12 ; 45 ) has a projected area which is annular and flowed centrally and in the outer region of the fuel gases is, and that by the gasification and guide member ( 21 , 21 ', 21 '', 21 '''; 61 ) the combustion chamber ( 12 ; 45 ) is divided into at least two combustion and recirculation zones ( a , b , c ) .
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