DE3930569C2 - Brennerkopf - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Brennerkopf gemäß dem Oberbe­ griff des Anspruchs 1.

Aus der DE 34 20 077 C2 ist ein Brennerkopf dieser Gattung für einen Ölbrenner mit Druckzerstäuberdüse bekannt. Die Verbrennungsluft wird über ein Gehäuse zugeführt, welches den Düsenschaft koaxial aufnimmt. Von dem Gehäuse wird die Verbrennungsluft über einen die Brennstoffdüse koaxial umschließenden konischen Luftleitkörper in das Flammrohr eingeblasen. Die ringförmige konische Führung der Verbren­ nungsluft führt zu einer Vermischung der Verbrennungsluft mit dem Brennstoff bei geringem Luftüberschuß, so daß es zu einer nahezu stöchiometrischen Verbrennung kommt. Diese Verbrennung mit geringem Luftüberschuß ermöglicht eine heiße blau-brennende Flamme, die eine optimale Energieausnützung des Brennstoffes und einen geringen Schadstoffgehalt der Abgase bedeutet. Um den NO_x-Gehalt der Abgase, der bei sehr hohen Flammentemperaturen ansteigt, gering zu halten, ist eine Rezirkulation der kühleren Verbrennungsgase in die Flamme vorgesehen, was zusätzlich eine Nachverbrennung und damit eine Verbesserung des Wirkungsgrades und eine Reduzie­ rung der Schadstoffe bedeutet.

Um die Rezirkulation zu bewirken, ist in das Flammrohr koaxial ein zusätzliches Mischrohr eingesetzt, welches Gasdurchtrittsöffnungen aufweist. Die Verbrennungsgase rezirkulieren somit innerhalb des Flammrohres, wo sie eine hohe Temperatur aufweisen und daher wenig zur Absenkung der Flammentemperatur beitragen. Das Mischrohr macht den Bren­ nerkopf aufwendig und verursacht eine größere axiale Baulän­ ge des Flammrohres.

Bei diesem bekannten Brennerkopf kann der Betrieb mit gerin­ gem Luftüberschuß in der Flamme Schwierigkeiten bereiten, da eine sehr genaue Abstimmung auf die Ausbildung der Brenn­ stoffdüse notwendig ist und die Flamme empfindlich auf Druckschwankungen der zugeführten Verbrennungsluft reagiert.

Aus der DE 32 43 399 C2 ist ein Brennerkopf bekannt, bei welchem der flüssige Brennstoff durch ein beheiztes Verdamp­ fungsrohr zugeführt wird und in verdampfter Form in das Flammrohr austritt. Zur Zuführung der Verbrennungsluft dient eine das Verdampfungsrohr mantelförmig umschließende Kammer, die sich gegen das Austrittsende des Verdampfungsrohres konisch verengt, um die Verbrennungsluft dem verdampften Brennstoff zuzumischen. In dem Flammrohr bildet sich rings um die Flamme eine rezirkulierende Strömung der Verbren­ nungsgase aus. Der mantelförmigen Kammer wird die Verbren­ nungsluft über ein dünnes Rohr zugeführt. Der Luftdurch­ trittsquerschnitt erweitet sich daher von dem Rohr zu der mantelförmigen Kammer, so daß sich Druckschwankungen der Verbrennungsluft in dem Zuführungsrohr verstärkt in der mantelförmigen Kammer und damit der der Flamme zugeführten Verbrennungsluft auswirken. Der Brennerkopf reagiert daher empfindlich auf Druckschwankungen der zugeführten Verbren­ nungsluft und eignet sich daher schlecht für einen Betrieb mit blau-brennender Flamme, d. h. mit nur geringem Luftüber­ schuß in der Flamme.

Aus der DE 22 08 574 C3 ist ein Brennerkopf bekannt, bei welchem der Düsenschaft koaxial in einem die Verbrennungs­ luft zuführenden Gehäuse gehalten ist. Die Zerstäuberdüse des Düsenschaftes ist koaxial von einer gegen das Flammrohr offenen Schale umfaßt. Das sich düsenseitig konisch veren­ gende Gehäuse bildet zusammen mit dem Außenumfang dieser Schale eine ringförmige Luftdurchtrittsfläche mit relativ großem Radius. An das Gehäuse schließt axial ein Flammrohr an. Die ringförmige Luftdurchtrittsfläche befindet sich nahe der inneren Mantelfläche des Flammrohres. Die durch die ringförmige Luftdurchtrittsfläche einströmende Verbrennungs­ luft saugt unter Injektorwirkung rezirkulierende Verbren­ nungsgase aus dem Feuerraum in das Flammrohr, wozu zwischen dem Gehäuse und dem Flammrohr eine ringspaltförmige Gas­ durchtrittsöffnung vorgesehen sein kann. Die über das Gehäu­ se zugeführte Verbrennungsluft wird nicht gerichtet in den aus der Brennstoffdüse austretenden Brennstoff geleitet und mit diesem vermischt, sondern strömt weitgehend achsparallel nahe der Innenwand des Flammrohres ein. Eine vollständige Durchmischung der über das Gehäuse zugeführten Verbrennungs­ luft mit dem zerstäubten Brennstoff ist nicht beabsichtigt, so daß eine genaue Einstellung des Brennstoff-Verbrennungs­ luft-Verhältnisses für eine blau-brennende Flamme nicht möglich ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen gattungsge­ mäßen Brennerkopf zu schaffen, der eine geringe Baulänge aufweist und auch bei Betrieb mit nur geringem Verbrennungs­ luftüberschuß eine stabile Flamme mit guten Verbrennungsei­ genschaften gewährleistet.

Diese Aufgabe wird bei einem Brennerkopf der eingangs genannten Gattung erfindungsgemäß gelöst durch die Merkmale des kennzeichnenden Teiles des Anspruchs 1.

Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Der erfindungsgemäße Brennerkopf weist als Luftleitkörper einen den Düsenschaft koaxial umschließenden Rohrstutzen auf, dessen Länge zumindest das Zweifache seines hydrauli­ schen Durchmessers beträgt. Vorteilhaft ist ein Verhältnis von etwa drei bis fünf. Ein noch größeres Verhältnis würde die axiale Baulänge vergrößern, ohne zu einer entsprechenden Verbesserung des Brennerverhaltens zu führen. Weiter beträgt die Luftdurchtrittsfläche des Gehäuses stromauf vom Rohr­ stutzen, über welche die Verbrennungsluft zugeführt wird, zumindest das Dreifache der Luftdurchtrittsfläche dieses Rohrstutzens, über welchen die Verbrennungsluft an die Brennstoffdüse zur Vermischung mit dem Brennstoff geführt wird. Dadurch ergibt sich eine ausreichende Drosselung des Verbrennungsluftstromes vom Übergang aus dem Gehäuse in den Rohrstutzen. Damit der Strömungswiderstand des Rohrstutzens bei dieser Drosselung nicht zu stark anwächst, ist der Rohrstutzen unmittelbar den Düsenschaft umschließend ange­ ordnet, so daß trotz der geringen Durchtrittsfläche des Rohrstutzens ein radial ausreichend breiter Ringspalt ent­ steht.

Die Länge des Rohrstutzens und die Querschnittsdrosselung vom Gehäuse zu dem Rohrstutzen bewirken einen gleichbleiben­ den Ausströmimpuls der Verbrennungsluft durch die Austritts­ öffnung, selbst wenn Druckschwankungen in der Zuführung der Verbrennungsluft zu dem Gehäuse auftreten. Dieser konstante Strömungsimpuls der am düsenseitigen Ende des Rohrstutzens austretenden Verbrennungsluft führt zu einer hohen Stabili­ tät der Flamme. Die Flamme kann daher unmittelbar in das Flammrohr brennen, ohne daß ein zusätzliches Mischrohr erforderlich ist. Die hohe Flammenstabilität und das Fehlen eines Mischrohres ermöglichen eine erhebliche Verringerung der axialen Baulänge des Flammrohres und damit des gesamten Brennerkopfes.

Die gleichmäßige Zufuhr der Verbrennungsluft an der Brenn­ stoffdüse ermöglicht weiter den Betrieb des Brenners mit minimalem Luftüberschuß, so daß eine nahezu stöchiometrische Verbrennung erreicht werden kann. Der Schadstoffgehalt der Abgase wird dadurch sehr niedrig gehalten. Über Gasdurch­ trittsöffnungen im Mantel des Flammrohres steht dessen Innenraum mit dem das Flammrohr umgebenden Feuerraum in Verbindung. Durch diese Gasdurchtrittsöffnungen kann Abgas düsenseitig der Flamme zugeführt werden, um die Flammentem­ peratur unter dem Wert zu halten, bei welchem die NO_x- Bildung verstärkt einsetzt.

Die Ausbildung der Verbrennungsluftzufuhr macht den Brenner­ kopf für Öl- und Gas-Brenner verwendbar. Die Verbrennungs­ luftzufuhr zu der Brennstoffdüse ist unabhängig von der Art des über den Düsenschaft zugeführten Brennstoffes und unab­ hängig von der Ausbildung der Brennstoffdüse stabil ein­ stellbar.

In einer bevorzugten Ausführungsform ist in dem Rohrstutzen ein weiteres, den Düsenschaft koaxial umschließendes Luftdü­ senrohr eingesetzt. Die Verbrennungsluft wird teilweise durch dieses Luftdüsenrohr und teilweise durch den Ringspalt zwischen dem Rohrstutzen und dem Luftdüsenrohr zugeführt. Diese Aufteilung des Verbrennungsluftstromes kann vorzugs­ weise dazu verwendet werden, daß einem Teilstrom durch eine Dralleinrichtung ein Drall erteilt wird, der zusätzlich eine Stabilisierung der Flamme bewirkt. Vorzugsweise wird die Dralleinrichtung in dem Luftdüsenrohr angeordnet, wobei sie gleichzeitig zur Zentrierung und Halterung des Düsenschaftes dienen kann. Durch eine axiale Verschiebung des Luftdüsen­ rohres in dem umschließenden Rohrstutzen kann der Durch­ trittsquerschnitt des Ringspaltes zwischen Rohrstutzen und dem Luftdüsenrohr an dem sich konisch verengenden düsensei­ tigen Ende des Rohrstutzens eingestellt werden. Damit kann in einfacher Weise das Volumenstromverhältnis zwischen der durch das Luftdüsenrohr und der außerhalb des Luftdüsenroh­ res durch den Rohrstutzen zugeführten Verbrennungsluft eingestellt werden. Ist in dem Luftdüsenrohr eine Drallein­ richtung vorgesehen, während eine solche zwischen dem Rohr­ stutzen und dem Luftdüsenrohr nicht vorhanden ist, so ergibt sich die Möglichkeit einer Einstellung des Verhältnisses zwischen mit Drall und ohne Drall zugeführter Verbrennungs­ luft. Bei Brennern niedriger Leistung, die nur eine geringe Menge von Verbrennungsluft benötigen, wird der Durch­ trittsquerschnitt des Ringspaltes zwischen Luftdüsenrohr und Rohrstutzen verengt oder vollständig geschlossen, so daß die Verbrennungsluft überwiegend durch das Luftdüsenrohr und damit mit einer starken Drallkomponente zugeführt wird, die auch bei niedriger Flammenleistung eine stabile Flamme gewährleistet. Bei höheren Leistungen wird der Durchtritts­ querschnitt des Ringspaltes zwischen Luftdüsenrohr und Rohrstutzen zunehmend erweitert, so daß der mit Drall über das Luftdüsenrohr zugeführte Verbrennungsluftstrom zunehmend von einem ohne Drall durch den Rohrstutzen außerhalb des Luftdüsenrohres zugeführten Verbrennungsluftstrom überlagert wird.

Das Flammrohr ist zweckmäßigerweise zweiteilig aus einem an das Gehäuse anschließenden Bodenteil und einem Rohrteil zusammengesetzt. Das Rohrteil ist koaxial in das Bodenteil eingeschoben, wobei ein radialer Abstand zwischen beiden bleibt, der die Gasdurchtrittsöffnung bildet. Die axiale Überlappung des Bodenteils und des Rohrteils hat dabei zur Folge, daß der äußere Eintrittsringspalt zwischen Bodenteil und Rohrteil in einem verhältnismäßig großen Abstand von der Trennwand liegen kann, so daß dieser Eintrittsringspalt beim Einbau des Brennerkopfes nicht durch die Wandung des Feuer­ raumes abgedeckt wird. Der innere Austrittsringspalt zwi­ schen Bodenteil und Rohrteil kann dennoch bis nahe an die Trennwand herangeführt werden, so daß die aus dem Feuerraum eindringenden Verbrennungsgase der Flamme möglichst dicht an der Brennstoffdüse zugeführt werden. Zur Vereinfachung der Herstellung kann das Bodenteil einstückig mit der Trennwand ausgebildet sein. Das Rohrteil wird durch nach innen ge­ drückte Sicken des Bodenteils gehalten, was neben der einfa­ chen Konstruktion zusätzlich den Vorteil hat, daß nur ein geringer Wärmeübergang von dem durch die Flamme hoch erhitz­ ten Rohrteil auf das Bodenteil und damit die übrigen Teile des Brennerkopfes stattfindet.

Im folgenden wird die Erfindung anhand eines in der Zeich­ nung dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert. Es zeigen

Fig. 1 einen Axialschnitt durch den Brennerkopf, wobei der in diesen eingesetzte Düsenschaft nicht geschnitten ist,

Fig. 2 einen Querschnitt längs der Linie I in Fig. 1,

Fig. 3 einen Querschnitt längs der Linie II in Fig. 1 und

Fig. 4 einen Querschnitt längs der Linie III in Fig. 1.

Der Brennerkopf weist ein rohrförmiges Gehäuse 10 auf, welches koaxial einen Düsenschaft 12 aufnimmt. Der Düsen­ schaft 12 leitet den Brennstoff zu einer an seinem vorderen Ende angeordneten Brennstoffdüse 14. Die Brennstoffdüse 14 kann eine Gasdüse oder eine Ölzerstäuberdüse sein. Dement­ sprechend ist der Düsenschaft 12 ein Gasrohr, eine Drucköl­ leitung oder eine Öl- und Zerstäubungsdruckluft-Leitung.

Das düsenseitige vordere Ende des Gehäuses 10 ist durch eine Trennwand 16 abgeschlossen. An die Trennwand 16 schließt sich einstückig ein zylindrisches Bodenteil 18 eines Flamm­ rohres an. Das strömungsabwärts gerichtete Ende des Boden­ teiles 18 ist radial erweitert und in dieses erweiterte Ende ist ein radial verengtes Ende eines Rohrteiles 20 des Flamm­ rohres axial über eine Länge L₃ eingeschoben. Wie die Fig. 1 und 4 zeigen, bleibt zwischen den ineinanderge­ schobenen Enden des Bodenteiles 18 und des Rohrteiles 20 ein Ringspalt frei. Das Bodenteil 18 weist in seinem erweiterten Endbereich nach innen eingedrückte axial verlaufende Sicken 22 auf, die am Außenumfang des Rohrteiles 20 anliegen und diese haltern.

Zentrisch in die Trennwand 16 ist ein Rohrstutzen 24 einge­ setzt, der sich zylindrisch von der Trennwand 16 stromauf­ wärts koaxial in das Gehäuse 10 erstreckt. Das düsenseitige stromabwärts gerichtete Ende des Rohrstutzens 24 ragt sich konisch verengend durch die Trennwand 16 in das Bodenteil 18 des Flammrohres. Der düsenseitige Austrittsquerschnitt des Rohrstutzens 24 hat den Durchmesser D₂. An dem in das Gehäuse 10 ragenden stromaufwärts gerichteten Ende des Rohrstutzens 24 ist ein radial nach außen gebogener Flansch angeformt, der z. B. durch Punktschweißung am Gehäuse 10 befestigt ist. Durch die Befestigung des Flansches an dem Gehäuse 10 werden der Rohrstutzen 24, die an dem Rohrstutzen 24 befestigte Trennwand 16 und das einstückig mit der Trenn­ wand 16 ausgebildete Bodenteil 18 gehalten.

Der Ringraum zwischen dem Rohrstutzen 24 und dem Gehäuse 10 ist durch ein feuerfestes wärmeisolierendes Material 26 ausgefüllt.

Die axiale Länge des Rohrstutzens 24 von dem Flansch bis zu der düsenseitigen Austrittsöffnung ist mit L₁ bezeich­ net. Der Innendurchmesser des Rohrstutzens 24 beträgt D₁.

In den Rohrstutzen 24 ist koaxial ein Luftdüsenrohr 28 eingeschoben. Das Luftdüsenrohr 28 weist einen geringeren Durchmesser auf als der Rohrstutzen 24, so daß ein Ringspalt zwischen der Innenwand des Rohrstutzens 24 und der Außenwand des Luftdüsenrohres 28 freibleibt. Wie insbesondere Fig. 3 zeigt, ist ein Wellring 30 zwischen den Rohrstutzen 24 und das Luftdüsenrohr 28 eingesetzt, der das Luftdüsenrohr 28 zentriert in dem Rohrstutzen 24 haltert. Die axiale Länge des Luftdüsenrohres 28 beträgt etwa das Zwei- bis Dreifache der Länge L₁ des Rohrstutzens 24. An seinem düsenseiti­ gen stromabwärts gerichteten Ende ist auch das Luftdüsenrohr 28 konisch verengt. Der Außendurchmesser des Luftdüsenrohres 28 ist zumindest gleich dem Durchmesser D₂ der düsensei­ tigen Austrittsöffnung des Rohrstutzens 24. Wird das Luftdü­ senrohr 28 axial in dem Rohrstutzen 24 nach vorn geschoben, so kann daher der ringförmige Durchtrittsquerschnitt zwi­ schen dem Rohrstutzen 24 und dem Luftdüsenrohr 28 am düsen­ seitigen Austrittsende verengt werden oder sogar vollständig verschlossen werden, wenn das Luftdüsenrohr 28 axial bis zum Anschlag an dem verengten düsenseitigen Ende des Rohr­ stutzens 24 eingeschoben wird.

In das Luftdüsenrohr 28 wird koaxial der Düsenschaft 12 so weit eingeschoben, daß sich die Brennstoffdüse 14 axial im Bereich der Trennwand 16 und den sich konisch verengenden Enden des Rohrstutzens 24 und des Luftdüsenrohres 28 befin­ det. An dem der Brennstoffdüse 14 entgegengesetzten strom­ aufwärts gerichteten Ende des Düsenschaftes 12 ist eine Dralleinrichtung 32 vorgesehen. Die Dralleinrichtung 32 besteht aus schraubenförmigen Luftleitrippen 34, die unter einem Winkel von etwa 15° gegen die Axialebene des Düsen­ schafts 12 auf diesem angebracht sind. Der Außendurchmesser der Luftleitrippen 34 entspricht dem Innendurchmesser des Luftdüsenrohres 28, so daß beim Einschieben der Drallein­ richtung 32 in das Luftdüsenrohr 28 die Luftleitrippen 34 den Düsenschaft 12 in dem Luftdüsenrohr 28 zentriert hal­ tern.

An dem der Brennstoffdüse 14 entgegengesetzten axialen Ende des Düsenschaftes 12 wird die Brennstoffleitung 36, z. B. eine Ölleitung, angeschlossen.

Der Flansch des Rohrstutzens 24, das wärmeisolierende Mate­ rial 26 und die Trennwand 16 werden achsparallel von zwei nebeneinander angeordneten Zündelektroden 38 durchsetzt. Die freien Enden der Zündelektroden 38 ragen in das Flammrohr. Die beiden Zündelektroden 38 sind in einem gemeinsamen Zündelektrodenblock 40 eingesetzt, der gehäuseseitig an dem Flansch des Rohrstutzens 24 anliegt und mittels einer Schraube 42 an diesem befestigt ist. Eine zwischen dem Zündelektrodenblock 40 und dem Flansch des Rohrstutzens 24 eingesetzte Unterlegscheibe dichtet die Durchtrittsbohrungen in dem Flansch ab.

Weiter ist diametral zu den Zündelektroden 38 ein Überwa­ chungsröhrchen 44 vorgesehen, das achsparallel durch den Flansch des Rohrstutzens 24, das isolierende Material 26 und die Trennwand 16 hindurchgeführt ist. Durch das Überwa­ chungsröhrchen 44 kann beispielsweise mittels eines Infra­ rot-Detektors die Flamme in dem Flammrohr überwacht werden.

Der gesamte Brennerkopf ist in einen Heizkessel eingesetzt, wobei das Gehäuse 10 in der Wand 46, vorzugsweise der Tür des Feuerraums 48, eingesetzt ist, die mit einer feuerfesten Wärmeisolierung 50 versehen ist. Der Feuerraum 48 ist mit einem wasserdurchströmten Mantel 52 versehen.

Die Verbrennungsluft wird z. B. über ein Gebläse dem Gehäuse 10 zugeführt. Das Gehäuse 10 weist dabei stromauf vom Rohr­ stutzen 24 eine Durchtrittsfläche für die Verbrennungsluft auf, die in Fig. 2 mit F₁ bezeichnet ist. Die Durch­ trittsfläche für die Verbrennungsluft von dem Gehäuse 10 zu der düsenseitigen Austrittsöffnung des Rohrstutzens 24 ist bestimmt durch die Kreisringfläche zwischen dem Rohrstutzen 24 mit dem Innendurchmesser D₁ und dem Düsenschaft 12 mit dem Außendurchmesser d. Diese Durchtrittsfläche ist in Fig. 3 mit F₂ bezeichnet. Das Verhältnis der Durch­ trittsflächen beträgt F₁/F₂ 3.

Der hydraulische Durchmesser D_h des Rohrstutzens 24 ist in bekannter Weise definiert durch

wobei U der mit der Luftströmung in Berührung kommende Umfang der Durchtrittsfläche F₂ ist. Dieser hydraulische Durchmesser D_h des Rohrstutzens 24 ergibt sich zu

D_h = D₁-d.

Für das Verhältnis der axialen Länge L₁ des Rohrstutzens 24 zu dessen hydraulischem Durchmesser D_h ist vorgesehen

L₁ 2 D_h,

wobei die Länge L₁ das Drei- bis Fünffache des hydrauli­ schen Durchmessers D_h beträgt.

Durch den Ringspalt zwischen dem Bodenteil 18 und dem Rohr­ teil 20 können Verbrennungsgase aus dem Feuerraum 48 in die in dem Flammrohr brennende Flamme zurückgeführt werden, damit die Flammentemperatur nicht zu hoch ansteigt und um gegebenenfalls die Flamme zu stabilisieren. Durch das axiale Ineinanderschieben des Bodenteils 18 und des Rohrteils 20 wird erreicht, daß der feuerraumseitige Eintrittsspalt für die Verbrennungsgase axial in einem weitgehend frei wählba­ ren Abstand vor der Brennstoffdüse 14 angeordnet sein kann. Dadurch ist eine große Freiheit in den Einbaubedingungen gegeben. Insbesondere besteht keine Gefahr, daß der äußere Eintrittsspalt durch die Wärmeisolierung 50 des Feuerraumes 48 abgedeckt wird.

Unabhängig von der axialen Lage des äußeren ringförmigen Eintrittsspaltes für die Verbrennungsgase aus dem Feuerraum 48 kann je nach der axialen Einschublänge L₃ des Rohr­ teiles 20 der innere ringförmige Austrittsspalt in seiner axialen Lage festgelegt werden. Dadurch ist es möglich, die aus dem Feuerraum 48 zurückgeführten Verbrennungsgase in einem optimalen axialen Bereich in die Flamme zurückzufüh­ ren. Es hat sich als günstig erwiesen, wenn das Rohrteil 20 so weit in das Bodenteil 18 eingeschoben wird, daß der axiale Abstand L₂ des inneren Austrittsspaltes, d. h. des düsenseitigen Endes des Rohrteiles 20 von dem Austrittsende des Rohrstutzens 24 kleiner oder gleich dem doppelten Durch­ messer D₂ der düsenseitigen Austrittsöffnung des Rohr­ stutzens 24 ist.

Die unmittelbar vor der Brennstoffdüse 14 mit hoher Stabili­ tät blau-brennende Flamme ermöglicht eine kurze axiale Baulänge. Bei einem Brennerkopf mit einem üblichen Durchmes­ ser des Gehäuses und des Flammrohres von ca. 80 mm genügt eine axiale Länge des Flammrohres von der Austrittsöffnung des Rohrstutzens 24 bis zu dem offenen stromabwärts gerich­ teten Ende des Rohrteiles 20 von ca. 140 mm.

Durch das Luftdüsenrohr 28 wird Verbrennungsluft mit einem durch die Dralleinrichtung 32 erteilten Drall zugeführt. Über den Ringspalt zwischen dem Rohrstutzen 24 und dem Luftdüsenrohr 28 wird eine durch axiale Verschiebung des Luftdüsenrohres 28 einstellbare Verbrennungsluftmenge zuge­ führt, der kein Drall erteilt wird, da die Rippen des Well­ ringes 30 achsparallel verlaufen.

Es ist auch möglich, daß die Luftleitrippen 34 achsparallel verlaufen und die Rippen des Wellringes 30 gegen die Axial­ ebene schräggestellt sind, so daß durch das Luftdüsenrohr 28 die Verbrennungsluft ohne Drall und durch den Rohrstutzen 24 mit Drall zugeführt wird. Ebenso kann auch der Wellring 30 durch Luftleitrippen ersetzt werden.

Da die Flamme nur mit dem Rohrteil 20 des Flammrohres in Berührung kommt, wird im wesentlichen dieses Rohrteil 20 auf die Flammentemperatur erhitzt. Eine wärmeleitende Berührung des Rohrteiles 20 mit dem Bodenteil 18 besteht nur über die kleinen Berührungsflächen der Sicken 22. Dadurch wird eine nur geringe Erwärmung des Bodenteils 18 und der übrigen Teile des Brennerkopfes erreicht.

Claims (16)

1. Brennerkopf, mit einem einen Düsenschaft axial aufneh­ menden Gehäuse, durch welches die Verbrennungsluft zuführbar ist, mit einem sich axial an das Gehäuse anschließenden Flammrohr, mit einer zwischen dem Flamm­ rohr und dem Gehäuse angeordneten Trennwand, mit einem die Brennstoffdüse des Düsenschaftes an deren Austritts­ ende koaxial umschließenden Luftleitkörper, der mit der Brennstoffdüse eine ringförmige Luftdurchtrittsfläche bildet, durch welche die Verbrennungsluft durch die Trennwand in das Flammrohr führbar ist, und mit Mitteln zur Rezirkulation von Verbrennungsgasen vom Umfang her in die Flamme, dadurch gekennzeichnet, daß der Luftleit­ körper einen den Düsenschaft (12) koaxial umschließenden zylindrischen Rohrstutzen (24) aufweist, dessen Länge (L₁) zumindest das Zweifache seines hydraulischen Durchmessers (D_h) beträgt, daß die Luftdurchtritts­ fläche (F₁) des Gehäuses (10) stromauf vom Rohr­ stutzen (24) zumindest das Dreifache der ringförmigen Luftdurchtrittsfläche (F₂) des Rohrstutzens (24) beträgt und daß als Mittel zur Rezirkulation Gasdurch­ trittsöffnungen in dem Mantel des Flammrohres angeordnet sind, die zu dem das Flammrohr umgebenden Feuerraum (48) führen.

2. Brennerkopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Rohrstutzen (24) an seinem düsenseitigen Ende ko­ nisch verengt ist.

3. Brennerkopf nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich­ net, daß zwischen dem Rohrstutzen (24) und dem Düsen­ schaft (12) jeweils in radialem Abstand zu diesen ko­ axial ein Luftdüsenrohr (28) eingesetzt ist, dessen stromaufwärts liegendes Ende sich in das Gehäuse (10) öffnet und dessen düsenseitiges Ende sich in die düsen­ seitige Austrittsöffnung des Rohrstutzens (24) öffnet.

4. Brennerkopf nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Luftdüsenrohr (28) axial in dem Rohrstutzen (24) verschiebbar ist und daß sein Außendurchmesser zumindest gleich dem Innendurchmesser (D2) der düsenseitigen Austrittsöffnung des Rohrstutzens (24) ist.

5. Brennerkopf nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Rohrstutzen (24) einen zentrierenden Abstandshalter für den Düsenschaft (12) oder das Luftdüsenrohr (28) aufweist.

6. Brennerkopf nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstandshalter ein eingesetzter Wellring (30) ist.

7. Brennerkopf nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstandshalter aus innen an dem Rohrstutzen (24) oder außen an dem Düsenschaft (12) oder dem Luftdüsen­ rohr (28) angeordneten Rippen besteht.

8. Brennerkopf nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß innerhalb des Rohrstutzens (24) eine Dralleinrichtung für die Verbrennungsluft angeordnet ist.

9. Brennerkopf nach den Ansprüchen 5 und 8, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Dralleinrichtung als Abstandshalter ausgebildet ist.

10. Brennerkopf nach den Ansprüchen 3 und 8, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Dralleinrichtung (32) zwischen dem Düsenschaft (12) und dem Luftdüsenrohr (28) angeordnet ist.

11. Brennerkopf nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Dralleinrichtung (32) Luftleitrippen (34) auf­ weist, die den Düsenschaft (12) in dem Luftdüsenrohr (28) zentrierend haltern.

12. Brennerkopf nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der axiale Abstand (L₂) der Gasdurchtrittsöffnungen von der düsenseitigen Aus­ trittsöffnung des Rohrstutzens (24) nicht größer ist als der doppelte Durchmesser (D₂) dieser Austrittsöff­ nung.

13. Brennerkopf nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Flammrohr aus einem an das Gehäuse (10) anschließenden zylindrischen Bodenteil (18) und einem Rohrteil (20) besteht, daß das Rohrteil (20) mit radialem Abstand koaxial in das Bodenteil (18) eingreift und daß der Ringspalt zwischen dem Bodenteil (18) und dem Rohrteil (20) die Gasdurchtrittsöffnungen bildet.

14. Brennerkopf nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohrteil (20) in dem Bodenteil (18) axial ver­ schiebbar gehaltert ist.

15. Brennerkopf nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Rohrteil (20) durch axial verlaufende eingedrückte Sicken (22) des Bodenteiles (18) gehaltert ist.

16. Brennerkopf nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß das Bodenteil (18) einstückig mit der Trennwand (16) ausgebildet ist.