DE4038064A1

DE4038064A1 - Brenner

Info

Publication number: DE4038064A1
Application number: DE19904038064
Authority: DE
Inventors: Martin Dipl Ing Weber
Original assignee: Kloeckner Humboldt Deutz AG
Current assignee: Kloeckner Humboldt Deutz AG
Priority date: 1990-11-29
Filing date: 1990-11-29
Publication date: 1992-06-04

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Brenner für vorzugs weise flüssige Kraftstoffe, mit einer im wesentlichen ro tationssymmetrischen Brennervorkammer, in die Verbren nungsluft über eine an derem Umfang tangential einmündende Leitung einführbar ist, insbesondere nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Derartige Brenner dienen beispielsweise zur Regeneration von Abbrennpartikelfiltern. Voraussetzung für eine gleich mäßige Regeneration des Abbrennpartikelfilters ist eine gleichmäßige Temperatur- und Strömungsverteilung über des sen Querschnitt.

Diese wurde im vorliegenden Fall wegen der unsymmetrischen Einströmung der Verbrennungsluft in die Brennervorkammer nicht erreicht.

Es ist deshalb Aufgabe der Erfindung, den gattungsgemäßen Brenner so zu modifizieren, daß das Brennergas über den gesamten Querschnitt des Partikelfilters eine gleichmäßige Temperatur und Strömungsgeschwindigkeit aufweist.

Die Aufgabe wird gelöst durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1. Auf diese Weise wird eine gleichmäßige, völlig rotationssymmetrische Anströmung der Luftdralldüse erreicht. Damit ist eine wichtige Voraussetzung für eine rotationssymmetrische Einströmung der Verbrennungsluft in die Brennkammer 4 erfüllt, ohne die keine gleichmäßige Be aufschlagung des Partikelfilters möglich ist.

Durch eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung wird die geforderte Gleichrichtung bei geringstmöglicher axi aler Baulänge des Strömungsgleichrichters erreicht.

Eine vorteilhafte Ausbildung der Erfindung bietet eine kostengünstige Fertigung des Strömungsgleichrichters. Das gilt sowohl für die einstückige als auch für die zusammen gesetzte Bauweise des Strömungsgleichrichters.

Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der fol genden Beschreibung und der Zeichnung, in der Ausführungs beispiele schematisch dargestellt sind.

Es zeigen:

Fig. 1 Längsschnitt durch den erfindungsgemäßen Brenner,

Fig. 2 Querschnitt durch den einstückig ausgebildeten Strömungsgleichrichter,

Fig. 3 Längsschnitt durch den erfindungsgemäßen Brenner mit Strömungsgleichrichter aus Blech,

Fig. 4 Querschnitt durch den Strömungsgleichrichter aus Blech.

Der erfindungsgemäße Brenner besteht aus einer im wesent lichen drehsymmetrischen Brennervorkammer 1, in die tan gential eine Leitung 2 einmündet, die mit einer Verbren nungsluftquelle verbunden ist. In die Brennervorkammer 1 ist eine Dralldüse 3 eingebaut, die einen Lufteinlaß 12 und einen Luftauslaß 13 aufweist und die die Brennervor kammer 1 mit einer Brennkammer 4 verbindet. In Strömungs richtung vor dem Lufteinlaß 12 ist ein Strömungsgleich richter 5 koaxial zur Dralldüse 3 angeordnet. Der Strö mungsgleichrichter 5 weist eine Nabe 6 auf, deren Durch messer dem Außendurchmesser der Dralldüse 3 entspricht. Die Nabe 6 ist gegenüber der Dralldüse 3 durch einem Ab satz 14 radial fixiert. Die Nabe 6 wird über eine Feder 10 axial gegen die Luftdralldüse 3 gedrückt, wobei sich die Feder 10 an einer Abschlußplatte 15 der Brennervorkammer 1 abstützt.

Radial stehende Schaufeln 7 sind wie in Fig. 2 dargestellt, einstückig mit der Nabe 6 ausgebildet. Der Außendurchmes ser der Schaufeln 7 entspricht in etwa dem Innendurchmes ser der Brennervorkammer 1.

In der Achse der Brennervorkammer 1 ist eine Kraftstoff düse 16 angeordnet, über die der Kraftstoff vom Kraft stoffanschluß 17 in die Dralldüse 3 gelangt.

Im Anschluß an die Brennervorkammer 1 sind eine Brennkam mer 4 und ein Partikelfilter angeordnet, die in Fig. 1 und 3 nicht dargestellt sind.

Fig. 3 zeigt eine Brennervorkammer 1 mit einer Variante des Strömungsgleichrichters 5, bei der die Schaufeln 7 aus Blech hergestellt sind. Die Schaufeln 7 bilden eine fe dernde Blechrosette, die bei der Montage elastisch aufge weitet wird und in eine Ringnut 18 bzw. eine Arretiernut 11 der Nabe 6 einfedert und dadurch axial und radial fi xiert ist.

Der Brenner funktioniert folgendermaßen:
Durch die Leitung 2 strömt Verbrennungsluft aus einer Ver brennungsluftquelle in die Brennervorkammer 1 und bildet dort eine Drallströmung. Diese wird in dem Strömungs gleichrichter 5 gleichgerichtet und gelangt so zum Luft einlaß 12 der Dralldüse 3. Von dort strömt die Verbren nungsluft gleichmäßig in die Dralldüse 3, mischt sich dort mit dem aus der Kraftstoffdüse 9 austretenden Kraftstoff und tritt als Gemisch in die nicht dargestellte Brennkam mer 4 ein. Die völlig drehsymmetrische Einströmung der Verbrennungsluft bewirkt eine eben solche Ausströmung aus der Dralldüse 3 und damit letzlich eine gleichmäßige Be aufschlagung des Abbrennpartikelfilters, das in Strömungs richtung hinter der Brennkammer 4 angeordnet ist.

Auf diese Weise wird eine gleichmäßige Regeneration des Partikelfilters in kürzester Zeit und mit geringstmögli chem Kraftstoffverbrauch verwirklicht.

Claims

1. Brenner für vorzugsweise flüssige Kraftstoffe, mit einer im wesentlichen rotationssymmetrischen Brennervor kammer (1), an deren Umfang eine Leitung (2) tangential einmündet, die mit einer Verbrennungsluftquelle verbunden ist, und mit einer Dralldüse (3), die zwischen der Brenn vorkammer (1) und einer Brennkammer (4) angeordnet ist und durch die Verbrennungsluft und Kraftstoff in die Brennkam mer (4) eingeführt werden, dadurch gekennzeichnet, daß in der Brennervorkammer (1) in Strömungsrichtung vor einem Lufteinlaß (12) der Dralldüse (3) ein Strömungsgleichrichter (5) angeordnet ist.

2. Brenner nach Anspruch 1, wobei die Dralldüse (3) im wesentlichen innerhalb der Brennervorkammer (1) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Strömungsgleichrichter (5) eine Nabe (6) und damit verbundene radial angeordnete Schaufeln (7) mit untereinander gleichen Abmessungen und gleicher Teilung aufweist, wobei die Achse der Nabe (6) koaxial zur Achse der Brennervorkammer (1) angeordnet ist und wobei der Außendurchmesser des Strömungsgleichrichters (5) in etwa gleich dem Innendurchmesser der Brennervorkam mer (1) und der Durchmesser der Nabe (6) in etwa gleich dem Außendurchmesser der Dralldüse (3) ist.

3. Brenner nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die axiale Tiefe der Schaufeln (7) mindestens gleich ihrer radialen Erstreckung ist.

4. Brenner nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaufeln (7) einstückig mit der Nabe (6) ausgebildet sind.

5. Brenner nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Strömungsgleichrichter (5) Schaufeln (7) aus Blech aufweist, die aus einem Blech streifen rosettenartig geformt und mit der Nabe (6) form schlüssig verbunden sind.