DE701672C

DE701672C - Brenner fuer fluessige Brennstoffe mit mehreren gleichachsig ineinander angeordnetenund umlaufenden Zerstaeuberkoerpern

Info

Publication number: DE701672C
Application number: DE1936K0143090
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Werner Guenther
Original assignee: Fried Krupp Germaniawerft AG
Current assignee: Fried Krupp Germaniawerft AG
Priority date: 1936-07-26
Filing date: 1936-07-26
Publication date: 1941-01-21

Description

Brenner für flüssige Brennstoffe mit mehreren gleichachsig ineinander angeordneten und umlaufenden Zerstäuberkörpern Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Brenner für flüssige Brennstoffe mit mehreren gleichachsig ineinander angeordneten und umlaufenden Zerstäuberkörpern. Bei einem bekannten Brenner dieser Art wird der Brennstoff der Außenfläche jedes einzelnen dieser Zerstäuberkörper gesondert zugeführt; gleichzeitig werden diese Flächen auf ihrer ganzen Länge von der durch die Anordnung der Zerstäuberkörper in mehrere Ringströme unterteilten Zerstäubungsluft berührt. Die dabei entstehenden einzelnen Gemischströme werden innerhalb des Brenners in einem Mischraum zusammengeführt und mit Zweitluft in Verbindung gebracht, so daß an der Brennermündung, an der die Verbrennung einsetzt, das gesamte fertige Brennstoff-Luft-Gemisch vorhanden ist.
Für neuzeitliche Hochleistungskessel wird eine große Regelbarkeit der Brennerleistung verlangt. Außerdem sind die erforderlichen Brennstoffmengen so groß, daß die Zweitluft außerhalb des Brenners unmittelbar in den Feuerraum des Kessels eintreten muß.
Gemäß der Erfindung ist daher jeder der den Brennstoff in den Feuerraum schleudernden Zerstäuberkörper von einem zur Zuführung der Zerstäubungsluft dienenden Ringkanal umgeben, der bis nahe an seine Abschleuderkante heranreicht, und die Zweitluft gelangt durch große, den Zerstäuberbrenner umgebende Ringkanäle unmittelbar in den Feuerraum. Merkmale der besonderen Ausgestaltung sind der Beschreibung und den Unteransprüchen zu -entnehmen.
Der Gegenstand der Erfindung ist auf der Zeichnung an einem Ausführungsbeispiel in drei Abbildungen dargestellt, und zwar zeigt Abb. i einen Brenner im Längs-schnitt nach zwei verschiedenen Ebenen 1-l' bzw. P-F' der Abb. 2, Abb. 2 denselben Brenner im Querschnitt nach Linie II-II der Abb. i und Abb. 3 einen Teil des Brenners in gleicher Darstellung wie nach Abb. i, aber in größerem Maßstabe.
Die Hohlwelle i ist an ihrem dem Feuerraum zu gelegenen Ende zu einem Zerstäuberbecher 2 ausgebildet, der von einem Ringkanal 3 umgeben ist. In dem Becher 2 ist fest mit ihm verbunden ein zweiter Zerstäuberbecher 4 gleichachsig angeordnet. Auch dieser innere Becher4 besitzt einen besonderen'ihn' umgebenden Ringkanal 5. Durch 22 die in den Traglagern 6, 7 abgestützte Hohl-,velle ist ein feststehendes Rohr 8 geführt. Das Traglager 6 ist mittels Rippen 25 gegen die, Außenwand 24 al)d-DestÜt7t.

Das Rohr 8 ist auf der Seite der

stäuberbecher durch ein federbela#t, - t;m

, .4

Doppelsitzventil abgeschlossen, das aus eineii?

inneren Ventilkegel 9 und einem gleichachsig zu diesem angeordneten äußeren Ventilkegel io besteht, der die Sitzfläche- für das innere Ventil trägt. Die Spindel i i des Ventils 9 ist in einem Verschlußstück 12 geführt, das mit einem zylindrischen Fortsatz 13 des Ventils io verschraubt und zusammen mit diesem in dem Ventilgehäuse 14 verschiebbar geführt ist. In der Wand des Ventilgehäuses befinden sich zwei Reihen von öffnungen 15 bzw. 16, von denen die ersteren in den inneren Zerstäuberbecher4 einmünden und sich bei geschlossenem Ventil io mit in dessen Fortsatz 13 vorgesehenen Schlitzen 17 genau decken. Die anderen Offnungen 16 führen in einen Ringraum 18, der durch mehrere auf den Umfang gleichmäßig verteilte Kanäle ig mit dem äußeren Zerstäuber in Verbindung steht.
Auf der Hohlwelle i ist das Laufrad,2o der Luftantriebsturbine für den Brenner angeordnet, durch das die Luft in einen Ringraum 21 gelangt, der mit dem Innenraum der Hohl-,velle durch mehrere Bohrungen22 in Verbindung steht. Der Lufteintritt in die beiden Ringkanäle 3, 5 erfolgt von einem Ringraum 23 aus. Vor den Eintrittsöffnungen des Ringraumes 23 befindet sich ein Schieber 26. Die Zuführung des Brennstoffes züi den beiden Brennern erfolgt durch das Rohr8 und die Zuführung der Zerstäubungs- und Antriebsluft durch einen Stutzen27.
Der vorstehend beschriebene Brenner arbeitet in folgender Weise: Die dein Brenner zugeführte Zerstäubungsluft wird teils fiber die Turbine2o in das Innere der umlaufenden Hohlwelle i, teils in den äußeren Ringraum :!3 geführt. Der innere Luftstrom gelangt in den Zerstäuberbecher2, während der äußere sich auf die beiden Ringkanäle 3 und 5 verteilt.
Der Brennstoff wird - ebenso wie die Luft regelbar - durch das Rohr 8 zugeführt. Der Brennstoffdruck überwindet zunächst die schwächere Federspannung des inneren Ventils 9, so daß dieses öffnet und dem Brennstoff den Weg in den kleineren Zerstäuberbecher 4 freigibt. Der Becher 4 ist für einen solchen Teil der Gesamtbelastung bestimmt, den er mit bestem Wirkungsgrad verarbeiten kann. Bei- dieser- Betriebsweise d"s Brenners wird also nur durch den inneren Becher Brennstoff zugeführt; beim Abschleudern vom vorderen Becherrand wird er von dem durch den Ringkanal 5 in den Feuerraum geleiteten Zerstäuberluftstrom aufgenommen und fein zerstäubt. Die durch den äußeren Zerstäuberbecher 2 strömende Turbinenabluft schützt d# iesen jetzt leer mitlaufenden Becher vor der ,Wärmestrahlung vom Brennraum her.
Wenn die Brennerbelastung steigt und den dem inneren Zerstäuberbecher4 zugemessenen Anteil überschreitet, öffnet sich durch den höheren Brennstoffdruck das zweite Ventil io, so daß nunmehr ein Teil des Brennstoff-es über den' Raum 18 und die Kanäle ig in den äußeren Zerstäuberbe-cher 2 gelangt. Zum Vernebeln des von diesem abgeschleuderten Brennstoff schleiers dient die durch den Ringkanal 3 geführte Zerstäubungsluft.
Zugleich mit dem öffnen des zweiten Ventils io wird der freie Durchtrittsquerschnitt in den inneren Becher gedross-elt, indem sich der zylindrische Fortsatz 13 gegenüber dem Gehäuse 14 verschiebt und dessen öffnungen 15 teilweise abdeckt. Dadurch wird die Ab- stimmung der Brennstoffzuteilung auf die Leistungsfähigkeit der einzelnen Zerstäuberkörper und eine stufenlose Regelung -ermöglicht. Dem an den Mündungen des Brenners gebildeten Brennstoff-Luft-G.emisch wird - auf der Zeichnung nicht dargestellt - die Hauptmenge der Verbrennungsluft in an sich bekannter Weise als sog. Zweitluft durch große Ringkanäle zugeführt, die außerhalb des Brenners um diesen herum unmittelbar in den Feuerraum des Kessels einmünden. Bei verringerter Brennerbelastung wird der größere Zerstäuberbecher 2 durch das Schließen des äußeren Ventils io selbsttätig wieder abgeschaltet.
Mit einem derartigen Brenner können sehr große Brennstoffmengen innerhalb sehr weiter Grenzen gleichmäßig gut und wirtschaftlich, d. h. mit geringstem Luftüberschuß, verbrannt werden. Die Zahl und Auswahl der jeweils in Betrieb büfindlichen Zerstäuberkörper kann der Brennstoffmenge genau angepaßt werden. Der Brenner ist so einfach wie jeder andere Brenner zu bedienen, da nur ein Regelglied für den Brenn' stoff vorzusehen ist und diese Regelung s3wie die der Zweitluft an einer außenliegenden Stelle erfolgen kann. Das kann auch in bekannter Weise in selbsttätiger Abhängigkeit von den jeweiligen Betriebsverhältnissen der betreffenden Anlage geschehen. Bei Bedarf können auch mehr als zwei Zerstäuberbecher zu einer Feuerstelle vereinigt werden; im allgemeinen wird man jedoch mit der beschriebenen Anordnung auskommen. Die Zerstäuberbecher können auch getrennte Wellen haben und mit verschiedenen Drehzahlen sowie auch in entgegengesetzter Drehrichtung umlaufen.

Claims

PATruNTANSPRÜcj-ir,-i. Brenner für flüssige Brennstoffe mit mehreren gleichachsig ineinander angeordneten und umlaufenden Zerstäuberkörpern, denen der Brennstoff einzeln in, regelbarer Menge zugeführt werden kann, dadurch gekennzeichnet, daß jeder der den Brennstoff in den Feuerraum schleudernden Zerstäuberkörper (2, 4) von einem zur Zuführung der Zerstäubungsluft dienenden Ringkanal (3, 5) umgeben ist, der bis nahe an seine Abschleuderkante heranreicht, und daß die Zweitluft durch große den 'Zerstäuberbrenner umgebende Ringkanäle unmittelbar in den Feuerraum gelangt.
2. Brenner nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Zerstäuberkörper (2,4) auf getrennten Wellen angeordnet und in ihrer Umlaufgeschwindigkeit und Drehrichtung unabhängig voneinander sind. 3. Brenner nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß zur Zuführung des Brennstoffes nach den einzelnen Zerstäuberkörpern in der im Innern der Zerstäuberwelle verlaufenden , Zuführungsleitung ein an sich bekanntes selbsttätiges Absperr- und Steuerglied, z. B. ein federbelastetes Doppelsitzventil (9, io), derart angeordnet ist, daß das eine Ventil (9) bereits bei geringer Brennerb:elastung geöffnet und Brennstoff dem inneren Zerstäuberkörper (4) zugeführt wird, während das öffnen des zweiten Ventils (io) und die Brennstoffzuführung zum äußeren Zerstäuberkörper (2) erst bei größerer Brennerbelastung erfolgt. 4. Brenner nach Anspruch3, dadurch gekennzeichnet, daß das Doppelsitzventil z. B. durch einen am äußeren Ventilkegel angeordneten, als Schieber wirkenden zylindrischen Fortsatz(13) derart ausgebildet ist, daß der freie Durchtrittsquerschnitt der zum inneren Zerstäuberkörper führenden Brennstofföffnungen (15) beim Zuschalten des äußeren Zerstäuberkörpers gedrosselt wird.