DE7814255U1

DE7814255U1 - Brenneranordnung

Info

Publication number: DE7814255U1
Application number: DE19787814255U
Authority: DE
Original assignee: Challenge Cook Bros Inc
Current assignee: Challenge Cook Bros Inc
Priority date: 1977-05-12
Filing date: 1978-05-11
Publication date: 1978-10-19
Also published as: DE2820702A1; IT7823354A0; IT1094665B; JPS5832284B2; GB1601916A; CA1098022A; US4128388A; DE2820702C2; JPS53140639A

Description

BESCHREIBUNG

Oies Erfindung betrifft eine Qrenneranordnung. Diese Brenneranordnung kann so betrieben werden, daß wahlweise Öl oder gasförmige Brennstoffe darin verbrannt werden können und ist sehr geeignet für zahlreiche Anwendungen, wie z.B. industrielle Trockner, Boiler, usu/.

Von primärer Bedeutung bei allen Ölbremnern oder Brennern für gasförmige Brennstoffe ist das mischen des Brennstoffs mit der hereinströmenden Luft kurz vor der Verbrennung, da der Verbrennungsprozeß in kritischer Weise von der vollständigen Vermischung des Brennstoffs und dar Luft abhängig ist, damit eine maximale Wärmefreisetzung und eine saubere Verbrennung erreicht wird. Es ist üblich, besonders bei der Verbrennung von flüssigen Brennstoffen, diese Vermischung mittels einer sehr turbulenten Bewegung zu erreichen, die hervorgerufen wird durch eine Rotation mit hoher Geschwindigkeit oder einer Umfangsbetaegung der Verbrennungsluft und des zerstäubten Brennstoffs. Diese Rotation oder Umfangsbewegung der Luft wird hervorgerufen durch eine Vielzahl von Einrichtungen, wie tangentiale Einspritzung des Brennstoffs und der Luft in einen runden Brenner, mittels stationärer Streifen, die in Rotationsbewegung versetzen oder die tatsächliche Verwendung von rotierenden Gebläsen. Unglücklicherweise resultiert nicht immer eine gleichmäßige mischung aus dieser Rotations- oder Umfang?.· bewegung und es tritt oft eine Schichtung des Brennstoffs und der Luft auf, was eine weniger effiziente Verbrennung bewirkt und oftmals ein schlimmes Verschmoren der Brenneruiände verursacht.

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Zusätzlich ist der aus einer solchen mischung resultierende Verbrennungsstrotn oftmals unlenkbar oder schwer zu kontrollieren, e»ap eine gleichmäßige Vermischung mit Sekundärluft für den Heiz— Vorgang relativ unwirksam macht.

Andere Besonderheiten, die in einer solchen Brenneranordnung wünschenswert sind, die aber oftmals mit jenen hier verfügbaren Anordnungen vergleichbar sind, beinhalten die Entwicklung einer Baximalhitzeerzeugung in der kürzest möglichen Zeit und Raum_#um dadurch die höchste Hitzekonzentration bei der geringsten Klenge an Verbrennungsluft zu liefern und die Höhe der UJärmeverluste durch die Bletalliuände des Brenners durch Minimierung der davon abhängigen Fläche zu reduzieren. Es ist ebenfalls wünschenswert, eine lange FluGbahn für die Verbrenncngsgase zu schaffen, um die maximale "Verweilzeit" in der Brennkammer oder im Brenner zu erzeugen, so daß der Verbrennungsprozeß abgeschlossen ist, bevor die Verbrennungserzeugnisse aus dem Brenner entfernt sind. Dies ist besonders wichtig in dem Fall mit flüssigen Brennstoffen, die zur Verbrennung zerstäubt werden, weil frühzeitiges Ablassen in die Atmosphäre oder sekundäre Luft oftmals Rekondensation unverbrannten Brennstoffs verursacht, was Bildung von Kohle, unerwünschtem Rauch und Geruch und reduzierte Wärmeabgabe verursacht. Es ist auch festgestellt worden, daß der Verbrennungsprozeß weiter verbessert wird durch Vorwärmung der Verbrennungsluft und des Brennstoffs.

Zusätzlich zur unvollständigen mischung des Brennstoffs und der Luft ist ein anderer Mangel der derzeit erhältlichen Brenneranordnung ihr Fehlen von Flexibilität. Solche Vorrichtungen sind allgemein so konstruiert, daß sie nur mit einem einzigen Brennstofftyp d.h. Gas oder Ul, betrieben werden können. Zusätzlich haben alle diese Brenneranordnungen ein sehr kleines Abdrehver— hältnis, d.h. das Verhältnis von maximalem Ausstoß zu minimalem Ausstoß, mit dem der Brenner effektiv betrieben werden kann. Durch Ueriuenaung einer Branneranordnung, dio so betrieben werden

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kann, daß durch Kippen eines einzigen Schalters wahlweise Gas oder Öl verbrannt uiird, und die ein großes Abdrehverhältnis hat, würde die Flexibilität aas Brenners nicht nur für mehrare Anwendungen gesteigert werden, da in einer einzelnen Anordnung ebenso nicht nur verschiedene Brennstoffe, abhängig von der Verfügbarkeit, verwendet werden können, sondern die U/ärmeabgabe könnte innerhalb einer weiten Spanne reguliert werden um wechselnden Anforderungen zu genügen. Es wäre ebenfalls sehr wünschenswert, einen Brenner zu verwenden, der eine vollständige Verbrennung in einer kompakten Verbrennungszone mit niedrigen Brennstoff— und Verbrennungsluft— drücken ausführen könnte. Viele Nutzgasversorgungen haben sehr begrenzte Drücke verfügbar und niedriger Verbrennungsluftdruck benötigt weniger Pferdestärken, und deshalb wird weniger Gebläselärm erzeugt.

Eine andere wünschenswerte Ausführungsform einer Brenneranordnung schlieft eine Reduzierung des durch den Verbrennungsvorgang selbst erzeugten Lärms ein, wobei die Reduzierung bei den herkömmlichen Brennern, die Rotations- oder Umfangsmischung verwenden, bestimmt nicht gefunden wird. Es ist ebenfalls ein wichtiges Erfordernis der Brennerkonstruktion, eine starke, stabile Zündflamme zur verlässlichen Zündung der Hauptverbrennungsgase vorzusehen. Zusätzlich sollte die Zündungsdüse so angeordnet werden, daß sie nicht den zerstörenden hohen Temperaturen des Hauptverbrennungsprozesses ausgesetzt ist. Die Länge der Hauptverbrennungsflamme sollte auf ein minimum beschränkt sein, was erfordert, daß der Hauptteil der Verbrennung in der Verbrennungskammer,die für diesen Zweck entworfen wurde, durchgeführt wird.
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! ' Aufgabe der Erfindung ist es, eine Brenneranordnung zur wahlweisen und effizienten Verbrennung von Ül oder gasförmigen Brennstoffen

' zu schaffen.

Diese Aufgabe wird durch eine Brenneranordnung gelöst, die gemäß der Erfindung gekennzeichnet ist durch ein Gehäuse, das eine Aus-

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flußöffnung in dessen oberem Ende und eine geneigta untere Oberfläche aufweist, eine in dem Gehäuse angebrachte Zünddüse, einen Mischungsring, der oberhalb der Zünddüse angebracht ist und eirs ringförmige, konkave äußere Mischungsoberfläche aufweist, die sich aufwärts von der geneigten unteren Oberfläche erstrsckt, eine Einrichtung, die in dem Gehäuse angebracht ist zur Hinleitung von Luft zu der äußeren Mischungsoberflache des Rlischungsrings, und eine Einrichtung, die innerhalb des Gehäuses angeordnet ist zur Hinleitung von Brennstoff zu der äußeren Blischungsoberflache des Rlischungsrings, wobei die Luft und der Brennstoff durch die Blischungsoberf lache und durch Zündung veranlaßtwerden, sich innerhalb des Gehäuses zu mischen und aufwärts zu rollen und aus dam Gehäuse durch die Ausflußöffnung auszuströmen.

Gemäß einer besonderen Ausführungsform ist die Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß βίηε verbesserte Brenneranordnung vorgesehen ist, die wahlweise zuz Verbrennung von Öl oder gasförmigem Brennstoff betrieben uisrdsn kann.

Gemäß einer anderen besonderen Ausführungsform ist die Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß eine Brenneranordnung geschaffen wird, die die Verbrennungsluft und den Brennstoff, gründlich mischt für eine vollständigere Verbrennung.

Gemäß einer weiteren besonderen Ausführungsform ist die Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß eine Brenneranordnung vorgesehen ist, die eine maximale Wärmeabfuhr und saubere Verbrennung fördert.

Gemäß einer weiteren besonderen Ausführungsform ist die Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß die Brenneranordnung mit einem hohen Abdrehverhältnis ausgestattet ist.

Gemäß einer u/eiteren besonderen Ausführungsform ist die Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß die Brenneranordnung ein Minimum an Lärm während des Betriebs erzeugt.

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Gemäß einer anderen besonderen Ausführungsform ist die Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß die Brenneranordnung vollständige Verbrennung in einer kompakten Verbrennungszone mit niedrigem Brenn- . stoffdruck und niedrigem Luftdruck fördert.

U/eitere merkmale und Zweckmäßigkeiten der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung eines Ausführungsbeispiels anhand der Figuren. Von den Figuren zeigen:

Fig. 1 perspektivische Ansicht der Brenneranordnung, lunbei ein Teil davon weggebrochen wurde;

Fig. 2 Draufsicht auf den zylindrischen Brenner;

Fig. 3 Teilansicht des Brenners einschließlich Flußdiagramm, worin die geysirische Mischung und die Verbrennung zu erkennen ist; und

Fig. 4 eine Draufsicht auf eine andere Ausführungsform des Brenners.

Bezugnehmend auf die Einzelheiten der Zeichnungen umfaßt die Brenneranordnung einen Branner 10, der aus einsr äußeren Schale 12 besteht, die das Brennergehäuse bildet, aus einer inneren Schale 14 und aus einer Ummantelung 16, die dazwischen angeordnet ist. Das obere Ende 18 der äußeren Schale 12 ist einwärts gebogen, wodurch ein ringförmiger Flansch 20 gebildet wird, tllie aus Fig. 1 zu erkennen ist, ist eine Diffusorauslaßdüse 22 mit dem Flansch 20 und mit dem oberen Ende 24 der innorun Schale 14 verbunden. Die unteren Enden der inneren Schale 14 und dur Ummantelung 16 sind an einem unteren Brennerkonus 26 befestigt, was eine geneigte Oberfläche oder einen erhabenen inneren Boden des Brenners bildet, und ein Mischungsring 28 ist in der mitte des Brennerkonus 26 in axialer Gleichrichtung mit der Diffusordüse ?2 montiert.

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Oer fllischungsring 28 ist ringförmig ausgebildet und bildet eine kreisförmige gekrümmte äußere konkave INischungsoberflache 30 und eine geneigte innere Oberfläche 32, die oberhalb und um die Caszünddüse 34 herum angeordnet ist. Der Begriff "ringförmig ausgebildet", wie hier verwendet, ist nicht auf eine ringförmige Anordnung beschränkt und beinhaltet die langgestreckte Konstruktion des Mischungsrings, wie in Fig. 4 dargestellt. Wlie in den Fig. 1 und 3 zu sehen ist, hat die innere Oberfläche 3? des Mischungsrings 28 mehrere Brennstoff/Lufteintrittsöffnungen 35, und die äuOere gekrümmte fflischungsoberflache 30 weist mehrere vertikal angeordnete Brennerhauptgaseintrittsöffnungen 36 auf. Die Brennerhauptgaseintrittsöffnungen 36 stehen mit einem Gasein-IaQ 38 über ein Rohr 40 und eine ringförmige Kammer 42 zur Beförderung des gasförmigen Brennstoffs zu tier äußerem dflischungsoberfläche 30 des Rlischungsrings 28 zur mischung mit der einströmenden Verbrennungsluft, die in einer noch zu beschreibenden Weise abläuft, in Verbindung.

Als eine Alternative zu gasförmigem Brennstoff sind mehrere Heizöleinspritzdüsen 44 auf dem unteren Brennerkonus 26 verteilt angebracht. Jede der Düsen 44 ist mit einer Zufuhr von unter Druck stehendem Heizöl durch die Hauptleitung 46 und die Leitungen 46, die sich zwischen den Düsen 44 erstrecken, verbunden. Bei Betätigung eines herkömmlichen U/ahlschalters 49 ist der Gas— einlaß 38 geschlossen und die Einspritzdüsen 44 sind aktiviert, um einen Heizölnebel zu produzieren. U/ie noch beschrieben werden wird, wird dieser Sprühnebel von der einströmenden Verbrennungsluft zu der äußeren lliischungsoberflache 30 entlang des unteren Brennerkjnus 26 mitgenommen. Auf diese Weise kann die Brenneranordnung se verwandet werden, daß sie effektiv mit entweder Öl oder gasförmigem Brennstoff betrieben werden kann.

Um eine Zündflamme für die Brenneranordnung zu schaffen, wird eine Zündelektrode 50 von der Zünddüse 34 getragen und ist elektrisch mit einer (nicht gezeigten) Stromquelle über Kabel 5?

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verbunden. Die Zünddüse 34 erhält ihre Versorgung mit Luft von ; einem Druckluftgebläse 54 über eine Druckluftleitung 56, einem \ mischventil 5Θ für Zündgas/Luft und einer Leitung 6?. Gas wird . der Zünddüse 34 von einer (nicht gezeigten) Quelle durch eine

* ZündgaseinlaGleitung 60,ein mischventil 5Θ und eine Leitung 6? zugeführt. Die Brenneranordnung ist vorzugsweise mit einen Zündflammdetektor 64 ausgestattet, der die Gaszünddüse 34 auf die

¹ Anwesenheit einer Flamme hin untersucht und in der bevorzugten ι Ausführung die herkömmlichen OurchfluOventile 63 und 65 betätigt,

um den Fluß von Gas und/oder Heizöl in den Brenner zu starten. ' Ein Ultraviolett-Flammenabtaster ist für diesen Zweck gut geeignet, ι da er kein anderes dort herrschendes Licht außer ultraviolettem

• anzeigt und würde folglich die Ourchflußventile nicht betätigen, j falls infrarotes Licht von einer äußeren Quelle abgegeben wird, \ oder von einer solchen, die erscheinen würde, wenn ein Stück ί Wetall innerhalb des Brenners übermäßig heiß werden würde.

' In der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung umfaßt der

j Stellmotor 70 einen V/entilbereich 71 zur Regulierung des Gasstroms

< zu dem Gaseinlaß 36 und ist steuerbar mit den Durchflußventil 63 ? zur alternativen Regelung des Heizölflusses dort hindurch zu den ¹ Heizöleinspritzdüsen 44 verbunden. Für die Verbrennungsluft für

; die Brenneranordnung ist das Druckluftgebläse 54 vorgesehen,

. das die Luftversorgung durch die Luftführung 66 zu einem Raum 67,

< der von den äußeren Schalen oder Brennergehäuse 1?, der Ummantelung \ 16 und dem unteren Brennerkonus 26 gebildet wird. Ein Luftfilter

68 ist mit dem oberen Ende des Gebläses verbunden, damit Fremdkörper aus der Verbrennungsluft entfernt werden und ein Brennstoff/ Luft-Verhältnisstellmotor 70 ist zur Kontrolle einer Drosselklappe 7? vorgesehen, die in der Luftführung 66 montiert ist. Durch die Kontrolle der Stellung der Drosselklappe 7? synchron zu den Brennstoffventilen 71 und 63 wird der Durchfluß der Verbrennungsluft vom Gebläse zum Raum 67 reguliert und die von dem Verbrennungsvorgang erzeugte Temperatur wird kontrolliert. Der Stellmotor 70 kann eine gebräuchliche Ausführung sein und spricht

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auf ein externas Signal an, das von einer Schalttafel, einem Timar, einem ll/ärmetemperatursc.halter oder ähnlichem ausgehen kann. Ein einfaches mechanisches Gestänge 74 wie das in Fig. 1 gezeigte ist ausreichend, um die notwendige Kontrolle über die Drosselklappe 7? auszuüben.

Fig. 3 erläutert das Flußschema des Brennstoffs, der Luft und der Verbrennungsgase innerhalb der Brenneranordnung. Wie darin zu sehen ist, wird während des Betriebs der Brenner von dem Gebläse 54 durch die Luftführung 66 zum Raum 67 mit dem Gebläsegehäuse mit Verbrennungsluft versorgt. Ein Teil dieser Luft tuird durch die Druckluftleitung 56 zu der Zünddüse 34 abgeleitet. Wenn die Verbrennungsluft in den Raum 67 eintritt, wird sie zwischen der äuOeren Schale 1? und der Ummantelung 16 des Brenners 10 aufwärts über das obere Ende der Ummantelung 16 und abwärts zwischen der Ummantelung 16 und der inneren Schale 14 geleitet. Die innere Schals 14 ist mit mehreren Luftschlitzen 76 ausgestattet, die diesen Abwärtsstrom der Luft in die innere Kammer 78 des Brenners entlang der inneren Schale 14 leiten. Die obersten Luftschlitze 80 in der inneren Schale 14, die entlang der Diffusordüse ?? angeordnet sind, sind gegenüberstehend angebracht, so daß ein kleiner Teil der Luft aufwärts entlang der Unterseite der Diffusordüse ?? und von hier mit den Verbrennungsgasen nach außen geleitet wird.

Oa die Verbrennungsluft in den Raum 67 gedrückt wird, aufwärts

zwischen der äußeren Schale 1? und der Ummantelung 16 und in die

Brennerkammer entlang der inneren Schale 14, wird sie vorgewärmt,

um die Verbrennung zu verbessern. Falls gasförmiger Brennstoff in der Brenneranordnung verwendet wird und der Gaseinlaß demzufolge offen ist, strömt das Gas durch die Hauptbrennereintrittsöffnungen 36 in der Unterseite des Mischungsrings 2Θ- wobei es gemischt wird oder in einer rollenden geyserischen (pulsierenden) Bewegung mit der Verbrennungsluft entlang des unteren Brennerkonus 26 streicht.

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Dieser geyserische Rlischungsvorgang wird an der gekrümmten äußeren IDischungsoberflache 30 des Oflischungsrings 28 hervorgerufen und setzt sich in einer pilzförmigen IL'olke fort, da der Verbrennungsfluß innerhalb der inneren Kammer 78 aufsteigt und von dem Brenner durch die divergierende Oiffusordüse ?? in einer axialen Richtung entweicht. Aue dieser sehr turbulenten (!lischung resultiert eine sehr gleichmäßige und symmetrische Hitzeabstrahlung durch die Brennerdüse. Der kreisförmige Mischungsring 28 vermischt deshrlb nicht nur den Brennstoff und die Verbrennungsluft,, sondern dient auch als Hauptgasdüse, als Führungsverbindung und als 5child zum Schutz der Gaszünddüse 34 vor der extremen Hitze der Verbrennung. Zusätzlich bildet der Ort und die Anordnung des (Oischungsringe 28 und aes unteren Brennerkonus 26, was das geyserische Kochen und die resultierende pilzförmige Turbulenz der Verbrennungsgase erzeugt, eine längliche UJegbahn, woraus eine längere Veruieilzeit des Verbrennungsgases innerhalb des Brenners resultiert, zur Sicherstellung der vollständig abgeschlossenen Verbrennung vor dem Ausströmen.

Falls die Brenneranordnung mit Heizöl betrieben tuird, im Gegensatz zu gasförmigem Brannstoff, uiird der Brennstoffwahlschalter wie gewählt betätigt um die Brennstoffleitung zu den Heizöleinspritzdüsen 44 zu öffnen, did in dem unteren Brennerkonus ?6 montiert sind, und um den Gaseinlaß 38, der zu den Hauptbrennergasöffnungen 36 in der Unterseite des ßlischungsrings 28 führt, zu schließen. Die Brenneranordnung arbeitet dann wie mit dem gasförmigen Brennstoff mit der Ausnahme, daß ein Heizölsprühnebel von den Heizöleinspritzdüsen 44 durch die einströmende Verbrennungsluft entlang des unteren Brennerkonus 26 gegen die gekrümmte äußere Mischungsoberflache 30 des Rlischungsrings 28 gerichtet wird. Das geyserische mischen des versprühten Heizöls und der Verbrennungsluft findet auf die gleiche UJeise wie mit Verbrennungsluft und gasförmigem Brennstoff statt. Uiia oben ermähnt heizt der Gegenfluß zwischen der einströmenden Verbrennungsluft, die innen entlang der inneren Schale 14 streicht, und den heißen Gasen, die in der inneren

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Kammer 78 aufsteigen, die Luft vcr und der versprühte Brennstoff kann wie ein Gas verbrannt werden. Der Ort und die Richtung der Heizöleinspritzdüsen 44 und des zentrisch angeordneten gekrümmt ausgeführten fflischungsrings 28 bezüglich der Zünddüse 34 macht die Notwendigkeit für einen Brennstoffsammelbehälter unnötig, wie er bei Brennern des "double vortex"—Typs üblich ist, da sich kein unverbrauchter Brennstoff in dem Brenner sammelt durch die geyserische !Hi se hu ng. Zusätzlich uiird kein Dampf oder Druckluft zur Zerstäubung des Heizöls benötigt, wie dies bei einigen Brennern üblich ist. Die Heizölsinspritzdüsen 44 sind eine herkömmliche Ausführung, die in einer Spanne von 3OC bis 700 pounds per sauare inch gauge (entspricht 20.684,01 bis 48.262,69 mbar) betrieben werden.

Der äußerst effiziente geyserische Mischungsvorgang, der im Brenner 10 erzielt wird, ist ein Ergebnis der Anordnung von Olischungsring 28 und unterem Brennerkonus 26. Eine Diffusordüse 22 ist vorgesehen, um den aerodynamischen Fluß der Austragung der Verbrer.nungsprodukte zu fördern und die Verbrennungsprodukte vor kalter Sekundärluft zu schützen, die sonst frühzeitig in den Brenner gelangen und sich mit den Verbrennungsgasen mischen könnte, woraus Rekondensation von unverbranntem Heizöl resultiert, Die Düsenanordnung vergrößert dabei wirksam die Länge der Verbrennungskammer und fördert tangentiales und stufenweises mischen der Sekundärluft mit den Verbrennungsgasen.

Sei einem Ausführungsbeispiel, bei dem eine Brenneranordnung ein Gehäuse von ca. 2 feet (60,96 cm) Höhe und 22 inches (558,80 mm) im Durchmesser hat, würde der Mischungsring 28 einen Durchmesser von ca. 6,5 inches (167,10 mm), gemessen am oberen Ende von äußerer Ecke zu äußerer Ecke, haben, eine geneigte innere Oberfläche 32, die mit der Vertikalen einen winkel von 30 Grsid bildet und die äußere IDischungsoberflache 3? wird von einem Radius von ca. 1,5 inches (38,10 mm) gebildet. Zwölf Eintrittsöffnungen sind gleichmäßig über die geneigte Oberfläche 32 mit den oberen Luft-

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schlitzen 80 verteilt, die dadurch mit der äußeren !Tlischungsober— fläche 32 verbunden ist, uiie bei 8? in Fig. 3 zu sehen ist. Sechs Gashaupteintrittsöffnungen 36 sind ebenfalls gleichmäßig über den lilischungsring 28 verteilt. Ein unterer Brennerkonus 26, der den Boden des Brenners bildet und mit der Kante des Mischungsrings 28 ausläuft, ist ca. 50 Grad bezüglich der Vertikalen geneigt und hat eine Höhe von ca. 4,5 inches (114,30 mm). Die Oiffusordüse 22 bildet einen unteren oder inneren Durchmesser von ca. 8,5 inches (215,90 mm), einen äußeren Durchmesser von ca. 14,75 inches (374,65 mm) und ist ca. 30 Grad bezüglich der Vertikalen geneigt. Es versteht sich von selbst, daß Brenner, die in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung konstruiert werden, in jeder gewünschten Größe ausgeführt werden können und die obigen Abmessungen nur für ein Ausführungsbeispiel gelten und die relativen Größen eines solchen Brenners angeben. Es sollte ebenfalls festgehalten werden, daß Brenner, die gemäß der Erfindung konstruiert sind, in jeder gewünschten Winkelstellung betrieben werden können. U/ährend die Zeichnungen den Brenner in einer aufrichten Stellung zeigen, bei der dessen offenes Ende ebenfalls das obere Ende ist, kann der Brenner 6benso horizontal, abgewinkelt oder sogar vertikal gekippt betrieben werden, so daß die Oiffusordüse 22 sich an dem unteren Ende des Brenners befindet.

Eine zweite Ausführungsform der Brenneranordnung ist in Fig. 4 zu sehen. Diese Ausführungsfarm unterscheidet sich von der vorhergehenden Ausführungsform lediglich in der länglichen Konstruktion des Brenners 90 und umfaßt jedes der Elemente der vorhergehenden Ausfühiungsform. Die zweite Ausführungsform ist von Bedeutung, ] da sie erlaubt, daß die Brenneranordnung als ein länglicher Typ ] eines Ölbrenners verwendet werden kann, was vorher nicht möglich j war durch die Notwendigkeit, in früher existierenden konventionellen Brennern das Öl und den Brennstoff in einer Umfangsbewegung zu mischen. Brenner des länglichen Typs, die jahrelang in Gasfeuerungsanlagen verwendet wurden, haben den VortBÜ der Verteilung der Hitze über eine lange, schmale Fläche, was für UJärmeprozesse wünschenswert

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ist, wobei uieite Querschnitte ueru/andet iuerden, luie bei Trocknern, Back— und Nachbehandlungsöfsn. Verschiedene Veränderungen und Modifikationen können bei der Ausführung der Erfindung gemacht werden, ohne sich von dem Inhalt und dem Geltungsbereich zu entfernen. Insofern diese Veränderungen und Modifikationen sich innerhalb des Geltungsbereichs der anhängenden Ansprüche befinden, sind sie als Teil der Erfindung zu betrachten.

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Claims

Challenge-Cook Bros., Inc., City of Industry, Calif./USA

" Brenneranordnung

Schut ζ anspräche

1. Brenneranordnung, gekennzeichnet durch ein Gehäuse, das eine Ausflußöffnung in dessen oberem Ende und eine geneigte untere Oberfläche aufweist, eine in dem Gehäuse angebrachte Zünddüse (34), einen IDischungsring (?B), der oberhalb der Zünddüse (34) angebracht ist und eine ringförmige, konkave äußere Hlischungsoberflächa (30) aufweist, die sich aufwärts von der-geneigten unteren Oberfläche erstreckt, eine Einrichtung, die in dem Gehäuse angebracht ist zur Hinleitung von Luft zu der äußeren Mischungsoberfläche (30) des uiischungsriiigs (28), und üine Einrichtung, die innerhalb des Gehäuses angeordnet ist zur Hinleitung vom Brennstoff zu der äußeren llischungsoberfläche (30) des Mischungsrings (?B), wobei die Luft und der Brennstoff durch die Ulischungsoberfläche (30) und durch Zündung veranlaßt werden, sich innerhalb des Gehäuses zu mischen und aufwärts zu rollen und aus dem Gehäuse durch die Ausflußöffnung auszuströmen.

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2. Brenneranordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der IKlischungsring (28) ringförmig angeordnet ist und eine kegelstumpfförmige innere Oberfläche (3?) bildet, die um die Zünddüse (34) herum angeordnet ist und die innere Oberfläche (32) mehrere Eintrittsöffnungen (35) aufweist, die sich zwischen der inneren Oberfläche (32) und der äußeren ilflischungsoberflache (30) des Iflischungsrings (28) erstrecken.

3. Brenneranordnung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eins Einrichtung zur Einleitung von Brennstoff, die mehrere Eintrittsöffnungen (35) aufweist, rfia um die äußere Mischungsoberrlächs (30) des iflischungsrings (28) angeordnet sind und sich durch diesen erstrecken, eine Einrichtung zur Versorgung dieser Eintrittsöffnungen (35) mit gasförmigem Brennstoff, eine Zerstäubungseinrichtung, die geeignet ist für eine Flüssigkeitsverbindung mit einer Brennstoffversorgung zur Erzeugung eines,Heizölnebels in Richtung der äußeren fflischungsoberflache (30), eine Einrichtung zur wahl— weisen Betätigung der Einrichtung zur Versorgung mit gasförmigem Brennstoff oder der Zerstäubungseinrichtung.

4. Brenneranordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zu» Einleitung von Luft mehrere Schalen umfaßt, die innerhalb des Gehäuses montiert sind und die Schalen eine Verbrennungskammer in dem Gehäuse und einen gekrümmten Luftdurchlaß bilden, wobei der Luftstrom in dem Ourchlaß zur Verbrennung vorgewärmt wird.

5. Brenneranordnung nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die geneigte untere Branneraberflache und der Mischungsring (28) eine längliche Ausführung sind.

6. Brenneranordnung nach einem der vorigen Ansprüche, gekannzeichnet durch ein Gehäuse, dessen oberes Ende eine Ausflußöffnung aufweist, aine in dem Gehäuse angebrachte Zünddüsa (34), eine kegelstumpf-'örmige innere Oberfläche (3?), die innerhalb des Gehäuses um aie

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Zünddüse (34) herum angeordnet ist, einen ringförmig ausgebildeten fllischungsring (28), der innerhalb dieses Gehäuses um die Zünddüse (34) herum angeordnet ist und eine ringförmige, kcnkave äuQere IPischungsoberflache (30) hat, die zu der unteren Brenneroberflache passend ausgebildet ist und sich von dort nach oben erstreckt, eine Einrichtung, die innerhalb des Gehäuses angebracht ist um die Luft zu der äußeren IKlischungsoberflache (30) hinzuleiten und eine Einrichtung, die innerhalb des Gehäuses angebracht lit um Brennstoff zu der äußeren Nlischungsoberf lache (30) hinzuleiten, wobei Luft und Brennstoff durch die äußere Rlischungsoberflache (30) und durch Zündung zum Mischen und Aufu/ärtsrollen innerhalb des Gehäuses, zum Ausströmen aus dem Gehäuse durch die Austrittsöffnung veranlaßt sind.

7. Brenneranordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der (Ilischungsring (2B) eine kegelstumpfförmige innere Oberfläche (32) um die Zünddüse (34) herum bildet und die innere Oberfläche (32) mehrere Eintrittsöffnungen (35) darin aufweist, die sich zwischen der inneren Oberfläche (3?) und der äußeren filischungsoberfläche (30) erstrecken.

Θ. Brenneranordnung nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch eine Einrichtung zur Einleitung von Brennstoff, die mehrere Eintrittsöffnungen (35) aufweist, die um die äußere IKlischungsoberf lache (30) des niischungsrings (2B) herum angeordnet sind und sich durch diesen erstrecken, eine Einrichtung zur Versorgung dieser Eintrittsöffnungen (35) mit gasförmigem Brennstoff, eine Zerstäubungs6inrichtung, die geeignet ist für eine Flüssigkeitsverbindung mit einer Brennstoffversorgung zur Erzeugung eines Heizölnebels, so daß der Nebel durch die Luft zu der äußeren fflischungsoberflache (30) getragen uiird, eine Einrichtung zur wahlweisen Betätigung der Einrichtung zur Versorgung mit gasförmigem Brennstoff oder der Zerstäubung sei nr ic htung.

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9. Brenneranordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daO ü.':? geneigte unters Brenneroberfläche und der Klischungsring (?θ) eine längliche Ausführung sind.

10. Brenneranordnung nach Anspruch 7, gekennzeichnet durch eine kegelstumpfförmige Diffusordüse (??), die um die Austrittsöffnung im oberen Ende des Gehäuses herum angebracht ist.

11. Brenneranordnung nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch ein äußeres Gehäuse (1?), das ein offenes oberes Ende aufweist und einen Lufteinlaß angrenzend an dessen unteres Ende, eine kegelstumpf förmige niffusordüse (??) die um das obere Ende des Gehäuses herum angebracht ist, eine Zünddüse (34), die in dem Gehäuse montiert ist, eine kegelstumpfförrnige untere Brenneroberfläche innerhalb des Gehäuses um die Zünddüse (34) herum angebracht, einen kreisförmigen mischungsring (26), der innerhalb des Gehäuses befestigt ist, wobei der (Klischungsring (?0) eine ringförmige äußere ITlischungsoberflache (30) hat, die zu der unteren Brenner-* oberfläche passend ausgebildet ist und sich von dort nach obon erstreckt, eine kegelstumpfförmige innere Oberfläche (3?), die um die Zünddüse (34) herum angebracht ist und mehrere Eintritte-Öffnungen (35) darin aufweist, die sich zwischen der inneren Oberfläche (3?) und der äußeren ITlischungsoberf lache (30) erstrecken, eine untere Brenneroberfläche und einen mischungsring (28) ,die einen Luftraum bilden, der mit dem Lufteinlaß in dem Gehäuse in Verbindung steht, mehrere Schalen, die innerhalb des Gehäuses angebracht sind und eine Verbrennungskammer und einen gekrümmten Luftdurchlaß bilden, der sich zwischen dem Raum (67) und der Verbrennungskammer erstreckt, eine Einrichtung innerhalb des Gehäuses zur Leitung von Luft durch diesen gekrümmten Durchlaß zu der äußerem ITlischungsoberf lache (30), so daß der Luftstrom durch den Durchlaß zur Verbrennung vorgewärmt ist, und eine Einrichtung, die innerhalb des Gehäuses angebracht ist um Brennstoff zu der äußerem Wischungsoberflache (30) hinzuleiten, wobei Luft und Brennstoff durch die äußere ITlischungsobsrflache (30) und durch Zündung

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zum fYlischen und Aufwärtsrollen innerhalb des Gehäuses, zum Ausströmen aus dem Gehäuse durch die Austrittsöffnung veranlaßt sind.

1?. Brenneranordnung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Schalen (1?) und (14) konzentrisch montiert sind innerhalb des Gehäuses, wobei sich eine der Schalen (1A) zwischen dem oberen Cnde des Gehäuses und der unteren Brenneroberfläche erstreckt und eine zweite Schale von der ersten Schale getragen uiiTd und zwischen der ersten Schale und dem Gehäuse angebracht ist und die erste Schale eine Einrichtung zur Leitung der Luft dort hindurch hinunter zu der unteren Brenneroberfläche aufweist.

13. Brenneranordnung nach Anspruch 1?, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Schale (14) eine Einrichtung zur Umleitungeines Teils des Luftstroms in den Ourchfluß aufwärts durch die DiffusOr-Düse (??) aufweist.

14. Brenneranordnung nach Anspruch 13, gekennzeichnet durch eine Einrichtung zur Einleitung von Brennstoff, die mehrere Eintrittsöffnungen (35) aufweist, die um die äußere IKlischungsoberflache (30) des fflischungsrings (28) herum angeordnet sind und sich durch diesen erstrecken, eine Einrichtung zur Versorgung dieser Eintrittsöffnungen (35) mit gasförmigem Brennstoff, eine Zerstäubungseinrichtung, die geeignet ist für eine Flüssigkeitsverbindung mit einer Brennstoffversorgung zur Erzeugung eines Keizölnebels in Richtung der äußerem lilischungsoberf lache (30) , eine Einrichtung zur wahlweisen Betätigung der Einrichtung zur Versorgung mit gasförmigem Brennstoff oder der Zerstäubungseinrichtung.

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