DE4412185B4

DE4412185B4 - Brenner für flüssige oder gasförmige Brennstoffe, insbesondere für Öl

Info

Publication number: DE4412185B4
Application number: DE4412185A
Authority: DE
Inventors: Michael Dr.-Ing. Malobabic; Ernst Dipl.-Ing. Claußen; Manfred Wolf
Original assignee: KOERTING AG; Koerting Hannover GmbH
Current assignee: August Brotje 26180 Rastede De GmbH
Priority date: 1994-04-08
Filing date: 1994-04-08
Publication date: 2005-05-12
Anticipated expiration: 2014-04-09
Also published as: IT1276663B1; ITMI950677A0; ITMI950677A1; DE4412185A1

Abstract

Brenner für flüssige oder gasförmige Brennstoffe, insbesondere für Öl,
mit einer Düse zur Zuführung von Brennstoff,
mit einem die Düse umgebenden Kanal zur Zuführung von Luft in Austrittsrichtung des Brennstoffs aus der Düse,
mit einem im Bereich der Flamme hinter der Düse angeordneten, einen Flammraum umgebenden Rohr, und
mit Durchbrüchen in dem Rohr zur Zuführung von Rauchgas in den Flammraum,
dadurch gekennzeichnet, daß die Durchbrüche in dem Rohr (18) im wesentlichen über die gesamte Fläche des Rohres 18 verteilt sind.

Description

Die Erfindung betrifft einen Brenner der im Oberbegriff des Anspruchs 1 genannten Art für flüssige oder gasförmige Brennstoffe, insbesondere für Öl.

Durch DE 39 36 461 A1 ist ein Brenner der betreffenden Art bekannt, bei dem die Durchbrüche als Bohrungen ausgebildet sind, die in zwei dichten nebeneinander liegenden Reihen über den Umfang des Rohres angeordnet sind. Diese Bohrungen dienen der Rückführung von Rauchgas in den im Inneren des Rohres gebildeten Flammraum, um dort eine Kühlung der Flamme durch das im Verhältnis kühlere Rauchgas zu bewirken, wodurch der Bildung von Stickoxiden entgegengewirkt werden soll. Das Rohr selbst hat den Zweck, den Flammraum von dem umgebenden Raum, beispielsweise in einem Kessel, zu trennen, um so eine größere Flammruhe und bessere Verbrennungsverhältnisse zu erreichen. Das den Flammraum umschließende Rohr wird durch die Flamme, insbesondere durch Strahlung, erwärmt. Zwar wird ein Teil dieser Wärme vom Flammrohr an die Umgebung abgegeben, jedoch wird insgesamt die Temperatur im Flammraum erhöht, so daß auch die Gefahr der Bildung von Stickoxiden erhöht wird.

Durch die Firmendruckschrift "JET K 1.2 UNI-NOX" der Firma Körting Hannover AG in Hannover ist ein ölbrenner bekannt, bei dem ebenfalls der Flammraum durch ein Rohr umgeben ist, bei dem jedoch das Rauchgas nicht durch Umfangslochreihen in dem Rohr in den Flammraum eingeleitet wird, sondern durch einen axialen Ringspalt im Bereich des Mischrohraustritts der Flamme. Durch das rückgeführte Rauchgas wird zwar ebenfalls die Temperatur im Flammraum herabgesetzt, jedoch beeinträchtigt das Rohr die Wärmeabfuhr durch Strahlung, so daß dies der gewünschten Kühlung des Flammraumes und der Flamme entgegenwirkt. Die Kühlung durch Rückführung von Rauchgas in den Flammraum und damit die Verringerung der Gefahr der Bildung von Stickoxiden ist daher begrenzt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Brenner der betreffenden Art zu schaffen, bei dem die Herabsetzung der Temperatur im Flammraum und damit die Vermeidung der Bildung von Stickoxiden verbessert ist.

Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird durch die im Kennzeichen des Anspruchs 1 angegebene Lehre gelöst.

Der Grundgedanke der Erfindung besteht darin, Rauchgas dem Flammraum nicht örtlich, sondern großflächig zuzuführen. Hierdurch wird wie bisher eine Herabsetzung der Temperatur im Flammraum und damit eine Herabsetzung der Gefahr der Bildung von Stickoxiden bewirkt, gleichzeitig wird jedoch die eine merkliche Kühlung des Rohres durch das durch die Durchbrüche hindurchströmende Rauchgas erreicht, wodurch zusätzlich die Temperatur der Flamme und damit die Gefahr der Bildung von Stickoxiden herabgesetzt und die Ableitung von Wärme von der Flamme durch Strahlung verbessert, die durch die eine große Fläche des Rohres ausmachenden Durchbrüche treten kann. Auch dies senkt die Temperatur im Flammbereich. Durch die großflächige Anordnung der Durchbrüche ergibt sich außerdem eine Verbesserung der Flammruhe.

Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist das Rohr als Sieb ausgebildet. Der Durchsatz von Rauchgas ist dadurch hoch. Die Erwärmung des als Sieb ausgebildeten Rohres durch Strahlung ist verhältnismäßig gering, da die der Strahlung ausgesetzte Fläche gering ist. Gleichzeitig ist die Kühlung durch das durch das Sieb einströmende Rauchgas wegen der großen Kontaktoberfläche verbessert, was wiederum zur Absenkung der Temperatur im Flammraum und der Stickoxidanteile beiträgt. Die Ausbildung des Rohres als Sieb führt auch zu einer weiter verbesserten Flammruhe, da sich im Bereich der Maschen des Siebes viele kleine Wirbel bilden, die der Gefahr von Schwingungen, insbesondere auch im Hörfrequenzbereich, entgegenwirken, indem sie diese dämpfen.

Das Rohr besteht zweckmäßigerweise aus Metall. Besonders zweckmäßig ist es, wenn es aus Metallgewebe besteht, das vorteilhafterweise verschweißt ist. Auch kann das Rohr aus Streckmetall bestehen, das ist ein Blech, das mit Schlitzen versehen und so gestreckt ist, daß die Schlitze bleibend erweitert sind.

Da entsprechend dem erfindungsgemäßen Grundgedanken die Durchbrüche in dem Rohr über die gesamte Fläche des Rohres verteilt sind, ergibt sich entlang dem Flammverlauf eine zunehmende Erhöhung des Rauchgasanteils. Dadurch wird Wirbeln und damit Geräuschbildungen im Mündungsbereich des Rohres, also im Bereich des Austritts der Flamme, entgegengewirkt. In diesem Zusammenhang kann es gemäß einer Weiterbildung des Grundgedankens der Erfindung zweckmäßig sein, wenn die Dichte und/oder die Verteilung und/oder die Fläche der Durchbrüche entlang dem Rohr unterschiedlich ist. Diese Unterschiedlichkeit kann entsprechend den Verhältnissen im Flammbereich gewählt werden. Z.B. kann es zweckmäßig sein, daß die Zahl der Durchbrüche pro Flächeneinheit oder ihr jeweiliger Querschnitt zum Mündungsbereich hin ab- oder zunimmt.

Anhand der Zeichnung soll die Erfindung an Ausführungsbeispielen näher erläutert werden.
1 zeigt den vorderen Teil eines Brenners gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung im Schnitt, und
2 zeigt eine Abwandlung des Ausführungsbeispiels gemäß 1.
1 zeigt den vorderen Teil eines Ausführungsbeispiels eines Brenners gemäß der Erfindung, bei dem eine Düse 1 von einem Düsenstock 2 gehalten ist, der eine Leitung 3 zur Zuleitung von Öl aufweist. An dem Düsenstock 2 ist eine Stauscheibe 4 durch Stege 5 gehalten. Die Stauscheibe 4 weist in bekannter Weise eine zentrale Öffnung 6 auf, durch die durch Pfeile 7 angedeutete Luft sowie ein durch gestrichelte Linien 8 angedeuteter, von der Düse 1 austretender Sprühkegel von Brennstoff treten kann. Außerdem weist die Stauscheibe 4 in bekannter Weise teilweise in radiale Richtung weisende, in der Zeichnung nicht näher dargestellte Luftschlitze auf, durch die Luft wirbelförmig austritt, wie das durch Pfeile 9 angedeutet ist.
Innerhalb eines Mischrohres 10 ist ein Kanal 11 zur, Zuführung der für die Verbrennung erforderlichen Luft gebildet. Das Mischrohr 10 weist an seinem Ende, das einem hinter der Stauscheibe 4 gebildeten Flammraum 12 zugewandt ist, eine konische Verjüngung 13 auf, zwischen der und einem äußeren Rand 14 der Stauscheibe 4 ein ringförmiger Schlitz 15 gebildet ist, durch den Luft in Richtung von Pfeilen 16 in den Flammraum 12 einströmen kann.
In Verlängerung des Mischrohres 10 ist an dessen konischer Verjüngung 13 über Stege 17 ein Rohr 18 befestigt, das aus einem schematisch dargestellten Gewebe gebildet ist, dessen Ränder von Ringen 19 und 20 gehalten sind. Durch zwischen den Maschen des Gewebes gebildete Durchbrüche kann Rauchgas von außen in den Flammraum 12 gelangen, was durch Pfeile 21 angedeutet ist. Das Einströmen des Rauchgases in Richtung der Pfeile 21 wird im wesentlichen durch in dem Flammraum 12 herrschenden Unterdruck bewirkt.
Im Bereich der Stege 17 ist zwischen dem Rohr 18 und der konischen Verjüngung 13 des Mischrohres 10 ein ringförmiger Schlitz 22 gebildet, durch den ebenfalls, und zwar in bekannter Weise, Rauchgas in Richtung von Pfeilen 23 in den Flammraum 12 eintreten kann.
Bei Betrieb des Brenners tritt aus der Düse 1 ein durch die Linien 8 angedeuteter Kegel zerstäubten flüssigen Brennstoffs aus, der sich mit der in Richtung der Pfeile 7, 9 und 16 zugeführten Luft vermischt und im Flammraum 12 verbrennt. Durch das in Richtung der Pfeile 21 und 23 eintretende Rauchgas wird die Temperatur im Flammraum 12 gesenkt und dadurch die Gefahr der Bildung von Stickoxiden verringert. Die von der Flamme im Flammraum 12 erzeugte Wärmestrahlung trifft nicht in vollem Maße auf das Rohr 18, sondern tritt in hohem Maße durch die Durchbrüche des als Sieb ausgebildeten Rohres 18, so daß dessen Temperatur gegenüber einem Rohr, das keine großflächig angeordneten Durchbrüche aufweist, verringert ist. Außerdem wird das als Gewebe gebildete Rohr 18 durch das in Richtung der Pfeile 21 hindurchtretende, gegenüber dem Flammraum 12 kühlere Rauchgas gekühlt, so daß die Flamme dorthin mehr Wärme abgeben kann und somit ihre Temperatur gesenkt und die Gefahr der Bildung von Stickoxiden verringert wird.
2 zeigt eine Abwandlung des Ausführungsbeispieles gemäß 1. Gleiche Teile sind mit gleichen Bezugsziffern versehen. Der Unterschied besteht darin, daß das Rohr 18 zur Verjüngung 13 des Mischrohres 10 hin eine flanschartig nach innen gekrümmte Abbiegung 24 aufweist, die über Winkel 25 mit der Verjüngung 13 verbunden ist. Das siebförmige Rohr 18 schließt sich also strömungsmäßig unmittelbar an das Mischrohr 10 an. Ein Schlitz 22 wie bei dem Ausführungsbeispiel gemäß 1 ist also entfallen. Dadurch wird vermieden, daß insbesondere beim Kaltstart im Umkehrbetrieb zu große Rauchgasmengen in den Flammraum gelangen und dadurch Flammenpulsationen in Verbindung mit schlechten Verbrennungsergebnissen hervorrufen.

Claims

Brenner für flüssige oder gasförmige Brennstoffe, insbesondere für Öl, mit einer Düse zur Zuführung von Brennstoff, mit einem die Düse umgebenden Kanal zur Zuführung von Luft in Austrittsrichtung des Brennstoffs aus der Düse, mit einem im Bereich der Flamme hinter der Düse angeordneten, einen Flammraum umgebenden Rohr, und mit Durchbrüchen in dem Rohr zur Zuführung von Rauchgas in den Flammraum, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchbrüche in dem Rohr (18) im wesentlichen über die gesamte Fläche des Rohres 18 verteilt sind.
Brenner nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohr (18) als Sieb ausgebildet ist.
Brenner nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohr aus Metall besteht.
Brenner nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohr (18) aus einem Metallgewebe besteht.
Brenner nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Metallgewebe verschweißt ist.
Brenner nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohr aus Streckmetall oder Lochblech besteht.
Brenner nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichte und/oder Verteilung und/oder die Fläche der Durchbrüche entlang dem Rohr unterschiedlich ist.