DE3938786A1

DE3938786A1 - BURNERS FOR THE COMBUSTION OF LIQUID OR GASEOUS FUELS

Info

Publication number: DE3938786A1
Application number: DE3938786A
Authority: DE
Inventors: Karl Dipl Ing Kuendig
Original assignee: Elco Oel & Gasbrenner
Current assignee: Elco Oel & Gasbrenner
Priority date: 1989-11-23
Filing date: 1989-11-23
Publication date: 1991-05-29
Also published as: ATE134259T1; EP0433554A1; DE59010136D1; EP0430011B1; EP0430011A1

Abstract

In a burner (1) for the combustion of liquid or gaseous fuels, its atomising nozzle (12) extends through a screen (21) and is arranged behind the screen (21) in the direction of flow of the combustion air. Furthermore, the atomising nozzle (12) is surrounded by a mixing member (31) which, with the nozzle and/or its casing (25), forms a mixing chamber (32) which is connected to the boiler space (4) via one or more ducts (33). By means of this design, it is possible to add a great quantity of waste gas in a defined controlled manner to the combustion air before the latter flows into the combustion chamber (20), so that a blue-burning soot-free flame with a low content of nitrogen oxides can be achieved. The waste gas is in this connection drawn into the mixing chamber (32) by the combustion air, which flows at high speed, and intimately mixed there, and a virtually stoichiometric combustion at a low temperature level is consequently guaranteed. <IMAGE>

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Brenner zur Ver brennung von flüssigen oder gasförmigen Brennstoffen, bestehend aus einer Zerstäuberdüse, der über eine Brenn stoffleitung der Brennstoff zuführbar ist, einer Luftzu führungsleitung für die von einem Ventilator oder dgl. geförderten Verbrennungsluft, einer durch ein in einen Kesselraum ragendes Brennerrohr gebildeten Brennkammer sowie einer mit einer zentrischen Öffnung versehenen Blende.The invention relates to a burner for Ver burning liquid or gaseous fuels, consisting of an atomizer nozzle, which has a burner The fuel line can be supplied to an air supply guide line for a fan or the like conveyed combustion air, one through one into one Boiler chamber protruding burner tube formed combustion chamber and one with a central opening Cover.

Unter der Bezeichnung "DFVLR-Verbrennungssystem Blaubrenner" ist ein Brenner dieser Art bekannt. Um zur Verbesserung der Verbrennung in die Brennkammer kaltes Abgas einbringen zu können, sind bei dieser Ausgestaltung in das Brenner rohr eine Vielzahl von Bohrungen eingearbeitet und des weiteren ist in dieses ein Mischrohr eingesetzt, mittels dem das Abgas in Strömungsrichtung hinter der Zerstäuber düse in die Verbrennungsluft eingebracht wird. Durch die Intensivierung der Abgasrezirkulation in der Brennkammer läßt sich zwar in der Betriebsphase die Stickstoffmonoxyd- Emission absenken, der Bauaufwand ist hierbei jedoch erheblich. Abgesehen davon, daß das Einarbeiten der Boh rungen in das Brennerrohr lohnintensiv ist, ist ein geson dertes Mischrohr erforderlich, das auch in einer besonderen Weise in dem Brennerrohr abzustützen ist, damit die Rezir kulation des Abgases, das unmittelbar vor der Blende aus einem Ringraum zwischen dem Brennerrohr und dem Misch rohr in dieses einzuleiten ist, nicht zu sehr beeinträch tigt wird. Ferner hat sich auch als nachteilig gezeigt, daß die Menge des Zufalls bedingt zuströmenden Abgases nicht regelbar und damit nicht einstellbar ist und daß in der Startphase, in der das Mischrohr und dessen Halterung noch nicht auf die Betriebstemperatur erwärmt sind, eine blaubrennende Flamme nicht gegeben und somit die Schad stoffemission hoch ist. Und da das Abgas in der Brennkammer das Mischrohr und dessen Halterung umspült, weist dieser Brenner somit nicht nur einen schlechten Wirkungsgrad, son dern auch einen hohen Geräuschpegel auf.Under the name "DFVLR combustion system blue burner" a burner of this type is known. To improve bring cold exhaust gas from the combustion into the combustion chamber to be able to in this configuration in the burner tube incorporated a variety of holes and the a mixing tube is also inserted into this, by means of which the exhaust gas in the flow direction behind the atomizer nozzle is introduced into the combustion air. Through the Intensification of exhaust gas recirculation in the combustion chamber the nitrogen monoxide Reduce emissions, but the construction effort is here considerably. Apart from the fact that the incorporation of the Boh stanchions in the burner tube is very expensive dertes mixing tube required, also in a special Way in the burner tube is supported so that the Rezir the exhaust gas that is immediately in front of the aperture from an annular space between the burner tube and the mixer pipe into this is not too bad is done. It has also been shown to be disadvantageous that the amount of randomness does not cause inflowing exhaust gas adjustable and therefore not adjustable and that in the Start phase in which the mixing tube and its holder are not yet warmed up to the operating temperature, one blue-burning flame is not given and thus the harmful emission is high. And since the exhaust gas in the combustion chamber washed around the mixing tube and its holder, this has Brenner therefore not only a poor efficiency, son also have a high noise level.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, einen Brenner der vorgenannten Gattung in der Weise auszubilden, daß eine optimale Verbrennung des Luft-Brennstoffgemisches, das mit geringem Energieaufwand durch die gesteuerte Einbringung einer großen Menge von Abgas in die zugeführte Verbrennungs luft gebildet werden soll, vor allem auch bereits in der Startphase, in der Brennkammer ermöglicht wird und daß somit der Anteil der Stickoxide in den Abgasen während der gesamten Betriebsdauer des Brennners in einem erheb lichen Maße reduziert werden kann. Des weiteren soll der Brenner, der auch leicht auf die jeweiligen Gegebenheiten einzustellen und zu regeln sein soll, äußerst geräuscharm arbeiten und die Flamme soll stets stabil sein und auf einem niederen Temperaturniveau blau ausbrennen. Der dazu erforderliche Bauaufwand soll gering gehalten werden, auch sollen Brenner nachrüstbar sein, um die Verbrennung in bestehenden Anlagen zu verbessern und damit eine Stick oxidreduktion zu gewährleisten. The object of the invention is therefore a burner train the aforementioned genus in such a way that a optimal combustion of the air-fuel mixture with low energy consumption due to the controlled introduction a large amount of exhaust gas into the supplied combustion air should be formed, especially in the start phase in the combustion chamber is made possible and that thus the proportion of nitrogen oxides in the exhaust gases during the entire operating time of the burner in one dimensions can be reduced. Furthermore, the Burner that is also easy on the particular circumstances should be set and regulated, extremely quiet work and the flame should always be stable and on burn out blue at a low temperature. The the construction effort required for this should be kept low, burners should also be retrofittable for combustion to improve in existing plants and thus a stick to ensure oxide reduction.

Gemäß der Erfindung wird dies dadurch erreicht, daß die Zerstäuberdüse die Blende durchgreift und in Strömungs richtung der Verbrennungsluft hinter der Blende angeordnet ist, daß die Zerstäuberdüse ganz oder teilweise von einem Mischglied umgeben ist, das mit der Zerstäuberdüse und/oder deren Ummantelung und/oder deren Halterung eine Mischkammer mit ringförmigem Querschnitt bildet, und daß zur Einbringung von Abgas in die Brennkammer der Kesselraum über einen oder mehrere Kanäle mit der Mischkammer verbunden ist.According to the invention this is achieved in that the Atomizer nozzle reaches through the orifice and into flow direction of the combustion air is arranged behind the panel is that the atomizing nozzle is wholly or partly by one Mixing member is surrounded, with the atomizer nozzle and / or their casing and / or their holder a mixing chamber with an annular cross section, and that for insertion of exhaust gas into the combustion chamber of the boiler room via a or several channels are connected to the mixing chamber.

Zweckmäßig ist es hierbei, das Mischglied konzentrisch zur Zerstäuberdüse und/oder deren Ummantelung und/oder deren Halterung anzuordnen und durch eine in das Brennerrohr eingesetzte oder an diesem angebrachte Hülse zu bilden, wobei das Mischglied auf der dem Brennraum zugekehrten Seite mit einem Diffusor versehen sein kann und in Achs richtung der Zerstäuberdüse gegenüber dieser und/oder der Blende verstellbar angeordnet sein sollte.It is expedient here for the mixing element to be concentric Atomizer nozzle and / or its casing and / or its Arrange bracket and through a in the burner tube to form inserted or attached sleeve, the mixing element facing the combustion chamber Side can be provided with a diffuser and in axis direction of the atomizer nozzle relative to this and / or the bezel should be adjustable.

Ferner ist es angebracht, die Mischkammer im Bereich der Zerstäuberdüse mit einer konischen Erweiterung zu versehen.It is also appropriate to place the mixing chamber in the area of the Atomizer nozzle with a conical extension.

Die Blende und/oder die Mischkammer können auf einfache Weise auch durch in dem Brennerrohr angeordnete Einbauten gebildet werden.The aperture and / or the mixing chamber can be easily Way also by internals arranged in the burner tube be formed.

Außerdem ist es vorteilhaft, die Zerstäuberdüse im Bereich der Blende mit einer zylindrischen, vorzugsweise abgestuften und/oder kegelförmig ausgebildeten Ummantelung zu versehen, die zur Veränderung des freien Strömungsquerschnittes der Blendenöffnung in Achsrichtung der Blende verstellbar angeordnet ist. Der Druck und/oder die Menge der zugeführten Verbrennungsluft können aber auch mittels einer Drossel klappe oder dgl. geregelt werden. It is also advantageous to have the atomizer nozzle in the area the aperture with a cylindrical, preferably stepped and / or to provide a conical casing, to change the free flow cross-section the aperture can be adjusted in the axial direction of the aperture is arranged. The pressure and / or the amount of feed Combustion air can also use a throttle flap or the like can be regulated.

Nach einer besonders einfachen Ausgestaltung können das Brennerrohr und/oder das Mischglied mit axialem Abstand zu der Blende angeordnet werden, so daß der Kanal zur Zuführung von Abgas in die Mischkammer durch den Abstand zwischen diesen Bauteilen gebildet ist, wobei zur Veränderung des Durchflußquerschnittes und damit der zuführbaren Abgasmenge das Brennerrohr und/oder das Mischglied gegenüber der Blende axial verstellbar sein sollten.According to a particularly simple embodiment the burner tube and / or the mixing element with axial Distance to the aperture can be arranged so that the Channel for supplying exhaust gas into the mixing chamber the distance between these components is formed, whereby to change the flow cross-section and the burner tube and / or the amount of exhaust gas that can be supplied the mixing element is axially adjustable relative to the aperture should be.

Nach einer andersartigen Ausführungsform können aber auch zur Verbindung des Kesselraumes mit der Mischkammer das Brennerrohr in Strömungsrichtung hinter der Blende mit mit den Kanälen zur Zuführung von Abgas kommunizieren den Ausnehmungen, beispielsweise in Form von Löchern und/oder Schlitzen versehen sein.According to another embodiment, however also for connecting the boiler room to the mixing chamber the burner tube in the flow direction behind the orifice communicate with the channels for supplying exhaust gas the recesses, for example in the form of holes and / or slots.

Eine optimale Verbrennung ist insbesondere dann zu erzielen, wenn die durchströmbare Querschnittsfläche der Mischkammer etwa um das 1,4-3fache größer bemessen ist als die freie Querschnittsfläche der Blende, die von den Abgasen durchströmbaren den Kesselraum mit der Mischkammer verbindenden Kanäle und Ausnehmungen des Brennerrohres eine Querschnittsfläche aufweisen, die etwa dem 0,8-2fachen der freien Querschnittsfläche der Blende entspricht und die Mischstrecke der Misch kammer eine axiale Länge aufweist, die etwa dem 0,5- 10fachen des hydraulischen Durchmessers der Misch kammer entspricht.Optimal combustion is then particularly important achieve if the flowable cross-sectional area the mixing chamber about 1.4-3 times larger is dimensioned as the free cross-sectional area of the screen, the flow through the exhaust gases with the boiler room channels and recesses connecting the mixing chamber of the burner tube have a cross-sectional area that about 0.8-2 times the free cross-sectional area corresponds to the aperture and the mixing distance of the mixing chamber has an axial length that is about 0.5- 10 times the hydraulic diameter of the mixer chamber corresponds.

Außerdem sollte die Zerstäuberdüse in einem axialen Abstand von dem Ende des Brennerrohres angeordnet sein, der mindestens dem 1,6fachen des Durchmessers des Brennerrohres entspricht. Also, the atomizer nozzle should be in an axial Be arranged at a distance from the end of the burner tube, which is at least 1.6 times the diameter of the Burner tube corresponds.

Wird ein Brenner gemäß der Erfindung ausgebildet, so kann eine große Menge Abgas gesteuert der Verbrennungsluft, bevor diese in die Brennkammer einströmt, definiert bei gemischt werden, so daß eine blaubrennende rußfreie Flamme mit äußerst geringem Anteil an Stickoxiden in den Abgasen zu erzielen ist; und aufgrund der Injektor wirkung, die durch die mit hoher Geschwindigkeit durch die Mischkammer strömende Verbrennungsluft hervorgerufen wird, wird das Abgas in diese eingesogen und mit der durch die Blende beschleunigten Verbrennungsluft intensiv ver mischt, eine nahezu stöchiometrische Verbrennung des aus der Zerstäuberdüse ausgestoßenen Brennstoffes auf einem niederen Temperaturniveau, da die Brennerflamme durch das Abgas gekühlt wird, ist somit gewährleistet.If a burner is designed according to the invention, then can control a large amount of exhaust gas from the combustion air, before it flows into the combustion chamber, defined at be mixed so that a blue-burning soot-free Flame with an extremely low proportion of nitrogen oxides in the exhaust gases can be obtained; and due to the injector effect by the high speed through combustion air flowing into the mixing chamber is, the exhaust gas is sucked into this and with the the aperture intensely accelerated combustion air mixes, an almost stoichiometric combustion of the fuel ejected from the atomizer nozzle a low temperature level because the burner flame is guaranteed by the exhaust gas is guaranteed.

Ferner ist von Vorteil, daß in der Brennkammer die Flammenbildung durch Einbauten nicht beeinträchtigt wird. Irgendwelche Bauteile sind demnach, um eine optimale Verbrennung zu erzielen, nicht aufzuheizen, vielmehr ist bereits in der Startphase eine stabile blaubrennende Flamme und damit eine schadstoffarme Verbrennung gegeben. Und da somit auch keine Einbauten und Halterungen umspült werden, arbeitet der erfindungsgemäß ausgebildete Brenner äußerst geräuscharm.It is also advantageous that in the combustion chamber Flame formation not affected by internals becomes. Any components are therefore, to an optimal To achieve combustion, not to heat up, rather is a stable blue-burning one right from the start Flame and thus a low-emission combustion. And since there are no built-in components and brackets the burner designed according to the invention works extremely quiet.

Der Bauaufwand, mittels dem eine derartige optimale Ver brennung ermöglicht wird, ist äußerst gering, da lediglich mit Hilfe des Mischgliedes und einer entsprechenden Anordnung der Zerstäuberdüse eine Mischkammer zu bilden ist, die dem Brennraum vorzuschalten ist. Die Länge der Mischstrecke der Mischkammer, die Mengen der dieser zuzuführenden Verbren nungsluft sowie des Abgases wie auch die Strömungsgeschwin digkeiten sind hierbei leicht an unterschiedliche Gegeben heiten anpaßbar, so daß der vorschlagsgemäß ausgebildete Brenner nicht nur einen hohen Wirkungsgrad aufweist, sondern auch ohne Schwierigkeiten geregelt werden kann und stets eine optimale Auslegung zu bewerkstelligen ist. The construction effort by means of which such an optimal Ver burning is extremely low, since only with the help of the mixing element and an appropriate arrangement the atomizing nozzle is to form a mixing chamber which upstream of the combustion chamber. The length of the mixing section the mixing chamber, the quantities of the combustion to be supplied to it air and the exhaust gas as well as the flow rate skills are easily given to different circumstances adaptable so that the trained as proposed Burner not only has a high efficiency, but can be regulated without difficulty and always an optimal design is to be achieved.

Durch diese Konstruktion wird demnach nicht nur bezüglich der Verbrennungsqualität eine weitgehende Kessel-Brenn kammerunabhängigkeit erreicht, sondern es werden auch auf jedem bekannten Kessel äußerst günstige Stickoxid werte erzielt. Des weiteren können bestehende Anlagen ohne Schwierigkeiten problemlos nachgerüstet werden, so daß kurzzeitig die durch Heizungen gegebenen Abgas belastungen gemindert werden können.With this construction, therefore, not only regarding the combustion quality is largely a boiler Chamber independence achieved, but it will also extremely cheap nitrogen oxide on every known boiler values achieved. Furthermore, existing systems can be easily retrofitted, so that for a short time the exhaust gas given by heaters burdens can be reduced.

In der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele des gemäß der Erfindung ausgebildeten Brenners zur Verbren nung von flüssigen oder gasförmigen Brennstoffen dar gestellt, die nachfolgend im einzelnen erläutert sind. Hierbei zeigt, jeweils in einem Längsschnitt:In the drawing, two embodiments of the Burners designed according to the invention for burning liquid or gaseous fuels provided, which are explained in detail below. Here shows, in each case in a longitudinal section:

Fig. 1 den Brenner mit einer durch ein Mischglied gebildeter Mischkammer, teilweise in sche matischer Darstellung, und Fig. 1, the burner with a mixing chamber formed by a mixing member, partly in cal matic representation, and

Fig. 2 eine andersartige Ausführungsform des Brenners nach Fig. 1. Fig. 2 is an alternate embodiment of the burner of FIG. 1.

Der in Fig. 1 dargestellte und mit 1 bezeichnete Brenner dient zur Verbrennung von flüssigen oder gas förmigen Medien und besteht im wesentlichen aus einem Brennerrohr 11 und einer Zerstäuberdüse 12, der über eine mit einem Filter 17 versehenen Brennstoffleitung 15 mittels einer in dieser eingesetzten Pumpe 16 aus einem Vorratsbehälter 14 der Brennstoff zugeführt wird. Die Zerstäuberdüse 12, der eine Zündelektrode 18 zuge ordnet ist, ist mittels Halterungen 24 in einer Luft zuführungsleitung 13 abgestützt, an der das Brennerrohr 11 mittels einer Halterung 23 befestigt ist. Die Luftzu führungsleitung 13, in der die von einem Ventilator 19 geförderte Verbrennungsluft zugeführt wird, ist hierbei in einer Wand 3 eines Heizkessels 2 eingesetzt, so daß das Brennerrohr 11, das eine Brennkammer 20 umgibt, in dessen Kesselraum 4 hineinragt.The burner shown in FIG. 1 and designated 1 serves for the combustion of liquid or gaseous media and essentially consists of a burner tube 11 and an atomizing nozzle 12 , which is provided via a fuel line 15 provided with a filter 17 by means of a pump 16 inserted therein the fuel is supplied from a storage container 14 . The atomizer nozzle 12 , which is assigned an ignition electrode 18 , is supported by means of brackets 24 in an air supply line 13 to which the burner tube 11 is fastened by means of a bracket 23 . The Luftzu guide line 13 , in which the combustion air supplied by a fan 19 is supplied, is used in a wall 3 of a boiler 2 , so that the burner tube 11 , which surrounds a combustion chamber 20 , protrudes into the boiler chamber 4 .

Am Ende der Luftzuführungsleitung 13 ist eine Blende 21 angeordnet, die eine zentrische Öffnung 22 aufweist. Die Zerstäuberdüse 12 durchgreift bei dem Brenner 1 die Öffnung 22 der Blende 21 und ist somit in der durch den Pfeil P gekennzeichneten Strömungsrichtung der Ver brennungsluft hinter der Blende 21 angeordnet.At the end of the air supply line 13 , an aperture 21 is arranged, which has a central opening 22 . The atomizer nozzle 12 passes through the opening 22 of the orifice 21 in the burner 1 and is thus arranged in the flow direction of the combustion air identified by the arrow P behind the orifice 21 .

Um in der Brennkammer 20 eine nahezu stöchiometrische Verbrennung auf einem niederen Temperaturniveau zu er zielen, wird bei dem Brenner 1 der von dem Ventilator 19 geförderten Verbrennungsluft Abgas aus dem Kesselraum 4 des Heizkessels 2 zugeführt und mit dieser innig und definiert vermischt. Dazu dient eine Mischkammer 32, die durch ein konzentrisch zu der Zerstäuberdüse 12 angeordnetes Mischglied 31 in Form einer Hülse 34 und einer zylindrischen Ummantelung 25 der Zerstäuberdüse 12 gebildet ist und somit einen kreisringförmigen Quer schnitt aufweist. Über einen Ringkanal 33 ist die Misch kammer 32 mit dem Kesselraum 4 ständig verbunden.In order to achieve an almost stoichiometric combustion at a low temperature level in the combustion chamber 20 , the combustion air conveyed by the fan 19 is supplied with exhaust gas from the boiler room 4 of the boiler 2 in the burner 1 and mixed intimately and defined with it. For this purpose, a mixing chamber 32 is formed , which is formed by a concentrically arranged to the atomizer nozzle 12 mixing member 31 in the form of a sleeve 34 and a cylindrical casing 25 of the atomizer nozzle 12 and thus has an annular cross-section. Via an annular channel 33 , the mixing chamber 32 is constantly connected to the boiler room 4 .

Die Hülse 34 ist in axialer Richtung verstellbar in einem Ansatz 35 des Brennerrohres 11 eingesetzt, außerdem ist dieses ebenfalls axial mittels der Halterung 23 gegen über der Blende 21 verstellbar, so daß die Abstände a und b zwischen dieser und dem Brennerrohr 11 bzw. dem Mischglied 31 leicht verändert werden können. Des weiteren kann der durchströmbare Querschnitt der Blendenöffnung 22 mit Hilfe einer weiteren kegelförmig ausgebildeten Ummantelung 26 der Zerstäuberdüse 12 stufenlos verändert werden, und die Menge und/oder der Druck der zugeführten Verbrennungsluft ist mittels einer dem Ventilator 19 zugeordneten Drosselklappe 27 einstellbar. Auf diese Weise können alle Parameter einschließlich der Länge der Mischkammer 32 verändert und an die jeweiligen Ge gebenheiten angepaßt werden, so daß über die Menge der Verbrennungsluft und/oder des dieser zugeführten Abgases sowie der Länge der Mischkammer 32 eine gezielte Ein mischung des Abgases in die Verbrennungsluft zu bewerk stelligen und somit eine optimale Regelung des Brenners 1 und eine Verbrennung auf niederem Temperaturniveau bei hohem Wirkungsgrad zu erzielen sind.The sleeve 34 is adjustable in the axial direction in an extension 35 of the burner tube 11 , and this is also axially adjustable by means of the holder 23 relative to the diaphragm 21 , so that the distances a and b between the latter and the burner tube 11 or the mixing element 31 can be easily changed. Furthermore, the flow-through cross-section of the orifice opening 22 can be changed continuously with the aid of a further cone-shaped casing 26 of the atomizing nozzle 12 , and the quantity and / or the pressure of the combustion air supplied can be adjusted by means of a throttle valve 27 assigned to the fan 19 . In this way, all parameters including the length of the mixing chamber 32 can be changed and adapted to the respective conditions, so that a targeted mixture of the exhaust gas into the exhaust gas and / or the exhaust gas supplied to it and the length of the mixing chamber 32 Combustion air to accomplish and thus optimal control of the burner 1 and combustion can be achieved at a low temperature level with high efficiency.

Auch der Brenner 51 nach Fig. 2 besteht aus einem Brenner rohr 61, einer mit einer Zündelektrode 68 versehenen Zerstäuberdüse 62, einer durch eine Verlängerung des Brennerrohres 61 gebildeten Luftzuführungsleitung 63 sowie einer zwischen dieser und dem Brennerrohr 61 ange ordneten Blende 71, deren Öffnung 72 von der Zerstäuber düse 62 durchgriffen ist, so daß diese wiederum in der durch den Pfeil P gekennzeichneten Strömungsrichtung hinter der Blende 71 angeordnet ist. Die Luftzuführungs leitung 63 ist in einer Wand 53 eines Heizkessels 52 eingesetzt, das Brennerrohr 61, das eine Brennkammer 70 umgibt, ragt somit in den Kesselraum 54 des Heiz kessels 52 hinein.The burner 51 of FIG. 2 consists of a burner tube 61 , an atomizing nozzle 62 provided with an ignition electrode 68 , an air supply line 63 formed by an extension of the burner tube 61 and an orifice 71 between the burner tube 61 and its aperture 72 is penetrated by the atomizer nozzle 62 so that it is in turn arranged in the flow direction indicated by the arrow P behind the aperture 71 . The air supply line 63 is inserted into a wall 53 of a boiler 52 , the burner tube 61 , which surrounds a combustion chamber 70 , thus projects into the boiler chamber 54 of the boiler 52 .

Um der Verbrennungsluft vor Eintritt in die Brennkammer 70, wie dies durch die mit R bezeichneten Pfeile darge stellt ist, Abgas aus dem Kesselraum 54 zuführen und intensiv und definiert mit dieser durchmischen zu können, ist in das Brennerrohr 61 ein Mischglied 81 eingesetzt, das zusammen mit einer Ummantelung 66 der Zerstäuberdüse 62 und deren Brennstoffzuführungsleitung 65 eine Misch kammer 82 mit kreisringförmigem Querschnitt bildet. Über einen Ringkanal 83, der zwischen der Blende 71 und dem als Hülse 84 ausgebildeten Mischglied 81 vor gesehen und über in das Brennerrohr 61 eingearbeitete Ausnehmungen 64 an den Kesselraum 54 angeschlossen ist, wird das Abgas durch die mit hoher Geschwindig keit aus der Blende 71 ausströmende Verbrennungsluft angesaugt und somit mit geringem Energieaufwand in die Mischkammer eingebracht und dort mit der mit hoher Ge schwindigkeit strömenden Verbrennungsluft vermischt.In order to be able to supply exhaust gas from the boiler chamber 54 and to mix it intensively and in a defined manner with the combustion air before entering the combustion chamber 70 , as represented by the arrows denoted by R, a mixing element 81 is inserted into the burner tube 61 , which together with a jacket 66 of the atomizer nozzle 62 and the fuel supply line 65 forms a mixing chamber 82 with an annular cross-section. Via an annular channel 83 , which is seen between the orifice 71 and the mixing element 81 designed as a sleeve 84 and is connected to the boiler chamber 54 via recesses 64 machined into the burner tube 61 , the exhaust gas flows out of the orifice 71 through the high speed Combustion air sucked in and thus introduced into the mixing chamber with low energy consumption and mixed there with the combustion air flowing at high speed.

Aufgrund der hohen Strömungsgeschwindigkeit in der Misch kammer 82 wird das Abgas innig mit der Verbrennungsluft vermischt, wobei der Mischungsgrad durch die Länge der Mischkammer 82 gezielt beeinflußbar ist, so daß in der Brennkammer 70 eine optimale Verbrennung auf einem nie deren Temperaturniveau zu erzielen ist. Mit Hilfe eines am Ende des Mischgliedes 81 angebrachten Diffusers 85 und/oder einer im Bereich der Zerstäuberdüse 62 vorge sehenen konischen Erweiterung 86 der Mischkammer 82 kann die Strömungsgeschwindigkeit des Brennstoffgemisches, um die Flammenbildung nicht zu beeinträchtigen, abgesenkt werden.Due to the high flow rate in the mixing chamber 82 , the exhaust gas is intimately mixed with the combustion air, the degree of mixing being selectively influenced by the length of the mixing chamber 82 , so that optimum combustion can be achieved in the combustion chamber 70 at a temperature never at its level. With the help of a diffuser 85 attached to the end of the mixing element 81 and / or a conical extension 86 of the mixing chamber 82 provided in the area of the atomizing nozzle 62 , the flow rate of the fuel mixture can be reduced in order not to impair the flame formation.

Um eine optimale Zuführung der Verbrennungsluft und des Abgases in die Mischkammer 82 zu gewährleisten, sollte deren durchströmbare mit C bezeichnete Querschnitts fläche etwa um das 1,4-3fache größer bemessen sein als die freie Querschnittsfläche A der Blende 71, außer dem sollten der Ringkanal 83 bzw. die Ausnehmungen 64 eine Querschnittsfläche B aufweisen, die etwa dem 0,8- 2fachen der Querschnittsfläche A der Blende 21 ent spricht. Und um eine intensive Vermischung des Abgases mit der Verbrennungsluft in der Mischkammer 82 zu er reichen, sollte sich deren Mischstrecke 1 über eine axiale Länge erstrecken, die etwa dem 0,5-10fachen des hydraulischen Durchmessers der Mischkammer 82 ent spricht. Des weiteren sollte die Zerstäuberdüse 62 in einem axialen Abstand L vor dem Ende des Brennerrohres 61 angeordnet sein, der mindestens um das 1,6fache größer ist als der Durchmesser D des Brennerrohres 61. Diese Werte sind einzeln einstellbar und auf die jeweiligen Verhältnisse anpaßbar, so daß der Brenner 51 optimal gesteuert und eingestellt werden kann.In order to ensure an optimal supply of the combustion air and the exhaust gas into the mixing chamber 82 , the cross-sectional area that can be flowed through and labeled with C should be dimensioned approximately 1.4-3 times larger than the free cross-sectional area A of the diaphragm 71 , except for the annular channel 83 or the recesses 64 have a cross-sectional area B, which speaks approximately 0.8-2 times the cross-sectional area A of the aperture 21 ent. And to achieve an intensive mixing of the exhaust gas with the combustion air in the mixing chamber 82 , the mixing section 1 should extend over an axial length that speaks approximately 0.5-10 times the hydraulic diameter of the mixing chamber 82 ent. Furthermore, the atomizing nozzle 62 should be arranged at an axial distance L in front of the end of the burner tube 61 , which is at least 1.6 times larger than the diameter D of the burner tube 61 . These values can be set individually and can be adapted to the respective conditions, so that the burner 51 can be optimally controlled and set.

Claims

1.Burner for the combustion of liquid or gaseous fuels, consisting of an atomizer nozzle which can be supplied with the fuel via a fuel line, an air supply line for the combustion air conveyed by a fan or the like, a combustion chamber formed by a burner tube protruding into a boiler chamber and one with a central aperture stop is provided, characterized in that the atomizer nozzle (12; 62); extends through and in the direction of flow (P) of the combustion air downstream of the orifice aperture (71 21) (21; 71) is arranged such that the atomizing nozzle ( 12 ; 62 ) is wholly or partly surrounded by a mixing element ( 31 ; 81 ) which has a mixing chamber ( 32 ; 82 ) with the atomizing nozzle ( 12 ; 62 ) and / or its casing ( 25 ; 75 ) and / or its holder forms an annular cross section, and that for the introduction of exhaust gas into the combustion chamber ( 20 ; 70 ) of the boiler space ( 4 ; 54 ) via one or me Your channels ( 33 ; 83 ) with the mixing chamber ( 32 ; 82 ) is connected.

2. Burner according to claim 1, characterized in that the mixing member ( 31 ; 81 ) concentrically to the atomizer nozzle ( 12 ; 62 ) and / or the casing ( 25 ; 75 ) and / or holder is arranged.

3. Burner according to claim 1 or 2, characterized in that the mixing member ( 31 ; 81 ) through a in the burner tube ( 11 ; 61 ) inserted or attached to this sleeve ( 34 ; 84 ) is formed.

4. Burner according to claim 3, characterized in that the mixing member ( 81 ) on the side facing the combustion chamber ( 70 ) is provided with a diffuser ( 85 ).

5. Burner according to one or more of claims 1 to 4, characterized in that the mixing member ( 31 ) in the axial direction of the atomizer nozzle ( 12 ) with respect to this and / or the diaphragm ( 21 ) is arranged adjustable.

6. Burner according to one or more of claims 1 to 5, characterized in that the mixing chamber ( 82 ) in the region of the atomizing nozzle ( 62 ) is provided with a conical extension ( 86 ).

7. Burner according to one or more of claims 1 to 6, characterized in that the diaphragm ( 71 ) and / or the mixing chamber ( 82 ) are formed by internals arranged in the burner tube ( 61 ).

8. Burner according to one or more of claims 1 to 7, characterized in that the atomizing nozzle ( 12 ) in the region of the diaphragm ( 21 ) is provided with a cylindrical, preferably stepped and / or conically shaped casing ( 25 , 26 ; 66 ) , Which is arranged to change the free flow cross-section (A) of the aperture ( 22 ) in the axial direction of the aperture ( 21 ).

9. Burner according to one or more of claims 1 to 8, characterized in that the pressure of the supplied combustion air can be regulated by means of a throttle valve ( 27 ) or the like.

10. Burner according to one or more of claims 1 to 9, characterized in that the burner tube ( 11 ) and / or the mixing member ( 31 ) with an axial distance (a, b) to the diaphragm ( 21 ) are arranged and that Channel ( 33 ) for supplying exhaust gases into the mixing chamber ( 32 ) is formed by the distance (a, b) between them.

11. Burner according to claim 10, characterized in that the burner tube ( 11 ) and / or the mixing member ( 31 ) with respect to the diaphragm ( 21 ) are arranged axially adjustable.

12. Burner according to one or more of claims 1 to 9, characterized in that for connecting the boiler space ( 54 ) with the mixing chamber ( 82 ), the burner tube ( 61 ) in the flow direction (P) behind the diaphragm ( 71 ) with the Channel ( 83 ) for supplying exhaust gases communicating recesses, for example in the form of holes and / or slots, is provided.

13. Burner according to one or more of claims 1 to 12, characterized in that the flow-through cross-sectional area (C) of the mixing chamber ( 32 ; 82 ) is dimensioned about 1.4-3 times larger than the free cross-sectional area (A) of the diaphragm ( 21 ; 71 ).

14. Burner according to one or more of claims 1 to 13, characterized in that the flowable through the exhaust gases through the boiler space ( 4 ; 54 ) with the mixing chamber ( 32 ; 82 ) connecting channels ( 33 ; 83 ) or recesses ( 64 ) of the Burner tube ( 61 ) have a cross-sectional area (B) which corresponds approximately to 0.8-2 times the free cross-sectional area (A) of the diaphragm ( 21 ; 71 ).

15. Burner according to one or more of claims 1 to 14, characterized in that the mixing section of the mixing chamber ( 31 ; 81 ) has an axial length ( 1 ) which is approximately 0.5-10 times the hydraulic diameter of the mixing chamber ( 31 ; 81 ).

16. Burner according to one or more of claims 1 to 15, characterized in that the atomizing nozzle ( 12 ; 62 ) is arranged at an axial distance (L) from the end of the burner tube ( 11 ; 61 ) which is at least 1.6 times corresponds to the diameter (D) of the burner tube ( 11; 61 ).