DE8303419U1

DE8303419U1 - BURNER FOR INSTALLATION IN HEATING AND STEAM GENERATING SYSTEMS

Info

Publication number: DE8303419U1
Application number: DE19838303419
Authority: DE
Original assignee: MAN Maschinenfabrik Augsburg Nuernberg AG
Current assignee: MAN AG
Priority date: 1983-02-08
Filing date: 1983-02-08
Publication date: 1983-08-11

Description

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Burner for installation in Heating and steam generation systems

Die Neuerung betrifft einen Brenner zum Einbau in Heizungs- und Dsmpferzeugungsanlagen mit einer Zuführung skammer für unter Druck stehende Luft, einer Zuführungseinrichtung für Brennstoff, mindestens einer die Luftzuführungskammer stromab abschließenden Blende, einem sich stromab an die Blende/n anschließenden Flammrohr mit einer solchen Länge, daß sich die Brenngasströmung gegen die innere Wand des Flammrohres anlegt.The innovation concerns a burner for installation in heating and steam generation systems with a feed chamber for pressurized air, a supply device for fuel, at least one terminating the air supply chamber downstream Aperture, a downstream of the aperture / s adjoining flame tube with a length such that the Fuel gas flow applies against the inner wall of the flame tube.

Derartige Brenner sind - soweit sie mit öl oder Gas betreibbar sind - aus der europäischen Patentanmeldung 81107307.1 (Veröffentlichungs-Nr. 0048438) und soweit sie nur mit öl betreibbar sind - aus der DE-PS 27 00 671 bekannt.Such burners are - insofar as they can be operated with oil or gas - from the European patent application 81107307.1 (Publication No. 0048438) and so far they can only be operated with oil - known from DE-PS 27 00 671.

Der Neuerung liegt die Aufgabe zugrunde, die Geräuschemission derartiger Brenner zu vermindern. Diese Aufgabe wird durch Anwendung der im Kennzeichen des Schutzanspruches 1 angegebenen Merkmale gelöst.The innovation is based on the task of reducing the noise emissions from such burners. This task is achieved by using the features specified in the characterizing part of claim 1 protection.

Weitere Merkmale und Vorteile der Neuerung ergeben sich aus den Onteransprüchen und der Beschreibung zweier Ausführungsbeispiele der Neuerung anhand derFurther features and advantages of the innovation emerge from the subclaims and the description two embodiments of the innovation based on the

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Zeichnung. In dieser zeigtDrawing. In this shows

Fig. 1 einen Längsschnitt durch die neuerungsgemäß wesentlichen Teile eines Brenners,Fig. 1 is a longitudinal section through the innovation essential parts a burner,

Fig. 2 einen Schnitt entlang der Linie II-II in Fig. 1 undFig. 2 is a section along the line II-II in Fig. 1 and

Fig. 3 ein zweites Ausführungsbeispiel inFig. 3 shows a second embodiment in

einer der Fig. 1 entsprechenden Darstellung. a representation corresponding to FIG. 1.

Der Brenner nach Fig. 1, der als ölbrenner ausgebildet ist, weist eine zylinderförmige Zuführungskammer 1 auf, die nur teilweise dargestellt ist und in die die Verbrennungsluft unter Druck gefördert wird. Konzentrisch innerhalb der Kammer 1 ist eine Druckzerstäuberdüse 2 zur Zuführung des Öls angeordnet. An der Außenseite der Kammer 1 ist ein ringförmiger Flansch 3 angeordnet, mit dem der gesamte Brenner an der Außenseite einer Wand 4 eines Kessels in nicht näher dargestellter Weise befestigt ist. Vor der Mündung der Druckzerstäuberdüse 2, die auf der Brennerlängsachse A-A liegt, ist eine Blende 5 angeordnet, die zumindest eine zentrale Blendenöffnung 6 aufweist. Durch die Blende 5 ist weiterhin ein Zündelektrodenpaar 7 geführt. Durch die Blende 5 tritt die gesamte, zur Verbrennung benötigte Luft hindurch. An der Blende 5 ist mittels Haltestegen 8 ein Mischrohr 9 befestigt.The burner of Fig. 1, which is designed as an oil burner is, has a cylindrical feed chamber 1, which is only partially shown and into which the Combustion air is promoted under pressure. Concentric A pressure atomizer nozzle 2 for supplying the oil is arranged within the chamber 1. On the outside the chamber 1 is arranged an annular flange 3, with which the entire burner on the outside a wall 4 of a boiler is attached in a manner not shown. Before the mouth of the Pressure atomizer nozzle 2, which lies on the burner longitudinal axis A-A, a diaphragm 5 is arranged which at least has a central aperture 6. A pair of ignition electrodes 7 is also located through the cover 5 guided. All of the air required for combustion passes through the screen 5. On the cover 5 a mixing tube 9 is attached by means of retaining webs 8.

Die Längsachse des Mischrohres 9 fällt mit der Brennerlängsachse A-A zusammen.The longitudinal axis of the mixing tube 9 coincides with the longitudinal axis of the burner A-A together.

Fest mit der Luftzuführungskammer 1 ist ein aus drei zylindrischen Abschnitten 12, 13, 14 bestehendes Flammrohr verbunden, dessen Mittellängsachse wiederum mitFixed to the air supply chamber 1 is a flame tube consisting of three cylindrical sections 12, 13, 14 connected, its central longitudinal axis in turn with

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der Brennerlängsachse A-A zusammenfällt. Das Flammrohr kann jedoch auch aus zwei, vier oder mehr Abschnitten zusammengesetzt sein. Die Flammrohrabschnitte 12 bis sind als Hohlzylinder ausgebildet. Ihre Durchmesser sind dabei in Richtung zur Austrittsöffnung 15 für die Flammen unter Berücksichtigung der Wandstärken derart stufenweise größer ausgebildet, daß zwischen der Außenfläche des Flammrohrabschnittes 12 und der Innenfläche des Flammrohrabschnittes 13 ein Spalt 16 und zwischen der Außenfläche des Flammrohrabschnittes 13 und der Innenfläche des Flammrohrabschnittes 14 ein Spalt 17 verbleibt. Jeder Spalt verbindet den Innenraum des Flammrohres mit dem Innenraum des Kessels. Die Spalte 16, 17 verlaufen dabei annähernd parallel zu der mit dem Pfeil a bezeichneten Strömungsrichtung der Brenngase. Durch diese Spalte werden infolge der Geschwindigkeit der Brenngase aus dem Innenraum des Kessels injektorartig Abgase angesaugt. Dies führt zu einer Verminderung des durch die Verbrennung entstehenden Geräusches. the burner longitudinal axis A-A coincides. The flame tube however, it can also be composed of two, four or more sections. The flame tube sections 12 to are designed as hollow cylinders. Their diameters are in the direction of the outlet opening 15 for the Flames, taking into account the wall thicknesses, are gradually made larger in such a way that between the outer surface of the flame tube section 12 and the inner surface of the flame tube section 13 a gap 16 and between the outer surface of the flame tube section 13 and the inner surface of the flame tube section 14 a gap 17 remains. Each gap connects the interior of the flame tube with the interior of the boiler. The gap 16, 17 run approximately parallel to the direction of flow of the fuel gases indicated by the arrow a. Due to the speed of the fuel gases from the interior of the boiler, these gaps Injector-like exhaust gases sucked in. This leads to a reduction in the noise generated by the combustion.

Um eine in ümfangsrichtung gleichmäßige Breite der Spalte 16, 17 in einfacher Weise sicherzustellen, weist die Außenfläche des Flammrohrabschnittes 12 Führungsstege 18 und die Außenfläche des FlammrohrabschnittesIn order to achieve a uniform width in the circumferential direction To ensure gaps 16, 17 in a simple manner, the outer surface of the flame tube section 12 has guide webs 18 and the outer surface of the flame tube section

13 Führungsstege 19 auf. Die Außenflächen dieser Führungsstege 18, 19 liegen auf einem Kreisbogen, dessen Durchmesser dem Innendurchmesser des Flammrohrabschnittes 13 bzw. 14 entspricht. Der Flammrohrabschnitt 13 ist auf den Führungsstegen 18 und der Flammrohrabschnitt13 guide webs 19. The outer surfaces of these guide webs 18, 19 lie on an arc of a circle, the Diameter corresponds to the inner diameter of the flame tube section 13 or 14. The flame tube section 13 is on the guide webs 18 and the flame tube section

14 auf den FührungsStegen 19 verschiebbar. Zur Festlegung des Flammrohrabschnittes 13 in der gewünschten Einstellage ist eine Klemmschraube 20 vorgesehen, während zur Festlegung des Flammrohrabschnittes 14 gegenüber dem Flammrohrabschnitt 13 eine weitere Klemm-14 on the guide webs 19 displaceable. Laying down of the flame tube section 13 in the desired setting position, a clamping screw 20 is provided while to fix the flame tube section 14 with respect to the flame tube section 13 a further clamping

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schraube 21 dient. Soll das Flammrohr nur für Brenner einer bestimmten Leistung verwendet werden, so können die Flanunrohrabschnitte 12 bis 14 auch fest miteinander verbunden sein.
5screw 21 is used. If the flame tube is only to be used for burners of a certain power, the flange tube sections 12 to 14 can also be firmly connected to one another.
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Die Gesamtlänge des Flammrohres wird so gewählt, daß sich die Brenngasströmung gegen die innere Wand des Flammrohres anlegt. Dies ist erreichbar, wenn das Verhältnis des mittleren Durchmessers des Flammrohres, das ist das Mittel aus dem maximalen und dem minimalen Durchmesser des Flammrohres, zur Gesamtlänge des Flammrohres etwa 2 : 1 bis 5 : 1 beträgt. V7eiterhin beträgt das Verhältnis des Innendurchmessers des Flammrohrabschnittes 12 zu seiner Länge etwa 1,5 : 1 bis 2,5 : 1.The total length of the flame tube is chosen so that the flow of fuel gas is applied against the inner wall of the flame tube. This is achievable when the ratio the mean diameter of the flame tube, which is the mean of the maximum and the minimum Diameter of the flame tube, to the total length of the flame tube, is about 2: 1 to 5: 1. V7 furthermore amounts to the ratio of the inner diameter of the flame tube section 12 to its length is approximately 1.5: 1 to 2.5: 1.

Die Breite S^, S₂ der Schlitze 16, 17 ist etwa zwischen 1 bis 5 mm zu wählen. Ein derart aufgebauter Brenner weist ein außerordentlich geringes Betriebsgeräusch auf. The width S ^, S _{2 of} the slots 16, 17 is to be selected approximately between 1 to 5 mm. A burner constructed in this way has an extremely low operating noise.

Eine weitere Verminderung des Betriebsgeräusches läßt sich dadurch erreichen, daß in das Mischrohr 9 ein in Umfangsrichtung umlaufender, lediglich durch Haltestege unterbrochener Schlitz 11 eingeschnitten wird. Die Breite S₃ dieses Schlitzes beträgt beim Ausführungsbeispiel 8 mm bei einem Blendendurchmesser von 29 mm.A further reduction in the operating noise can be achieved in that a slot 11 running around the circumference and only interrupted by retaining webs is cut into the mixing tube 9. In the _{exemplary embodiment, the width S 3 of} this slot is 8 mm with a diaphragm diameter of 29 mm.

Der in Fig. 3 dargestellte Brenner kann entweder mit öl oder mit Gas betrieben werden. Er weist eine nur teilweise dargestellte Luftzuführungskairaner 25 auf, in die die Verbrennungsluft mittels eines Gebläses unter Druck gefördert wird. In der Luftzuführungskammer 25 ist wiederum eine Druckzerstäuberdüse 26 angeordnet. Ebenso ist die Außenseite der Luftzuführungskairaner 25 mit einem ringförmigen Flansch 27 verbunden, mit der der Brenner an der Außenseite einer Wand 28 eines Kessels befestigt ist. Vor der Mündung der Druck-The burner shown in Fig. 3 can be operated either with oil or with gas. He only has one partially shown air supply kairaner 25, into which the combustion air is conveyed under pressure by means of a fan. In the air supply chamber 25 a pressure atomizer nozzle 26 is in turn arranged. Likewise is the outside of the air supply kairaner 25 connected to an annular flange 27, with which the burner on the outside of a wall 28 of a Boiler is attached. Before the mouth of the pressure

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Zerstäuberdüse 26 ist eine plattenförmige Blende 29 angeordnet, die eine zentriale Blendenöffnung 30 aufweist. In einem geringen Albstand stromab der.Blende ist eine weitere plattenförmige Blende 31 mit einer Blendenöffnung 3 2 vorgesehen. Durch die beiden Blenden 29, 31 tritt wiederum die gesamte, zur Verbrennung benötigte Luft hindurch. Am der Blende 32 ist mittels Haltestegen 33 ein Mischrohr 34 befestigt, das einen in Umfangsrichtung umlaufenden, nur durch Haltestege 43 unterbrochenen Schlitz 35 aufweist.Atomizing nozzle 26 is a plate-shaped screen 29 arranged, which has a central aperture 30. At a small distance downstream of the aperture Another plate-shaped diaphragm 31 with a diaphragm opening 3 2 is provided. Through the two panels 29, 31 all of the air required for combustion passes through. At the aperture 32 is means Holding webs 33 a mixing tube 34 is attached, which has a circumferential, only by holding webs 43 has interrupted slot 35.

An der Luftzuführungskammer 25 ist ein Flammrohr befestigt, das aus drei Abschnitten 36, 37, 38 besteht. Die Längsachse des Flammrohres liegt ebenso wie die Längsachse des Mischrohres 34 auf der Brennerlängsachse B-B. Jeder der drei Flammrohrabschnitte ist als Mantel eines abgestumpften Kegels ausgebildet, der sich jeweils in Richtung zur Austrittsöffnung 39 für die Flammen öffnet. Der Neigungswinkel 06 zwischen der Brennerlängsachse B-B und der Innenfläche der Flammrohrabschnitte 36, 37, 38 wird zweckmäßig zwischen l°und 5° gewählt. Zwischen den einzelnen Flammrohrabschnitten 36 bis 38 sind wiederum Spalte 40, 41 vorgesehen, die sich etwa parallel zu der mit dem Pfeil b bezeichneten Strömungsrichtung der Brenngase erstrecken und deren Breite zwischen 1 und 5 mm beträgt. Die mit hoher Geschwindigkeit strömenden Brenngase können infolgedessen durch die Schlitze 40, 41 injektorartig Abgase aus dem Innenraum des Kessels ansaugen und dadurch das Betriebsgeräusch vermindern.A flame tube is attached to the air supply chamber 25, which consists of three sections 36, 37, 38. The longitudinal axis of the flame tube is just like that Longitudinal axis of the mixing tube 34 on the burner longitudinal axis B-B. Each of the three flame tube sections is used as a jacket a truncated cone formed, each in the direction of the outlet opening 39 for the Flames opens. The angle of inclination 06 between the burner longitudinal axis B-B and the inner surface of the flame tube sections 36, 37, 38 is expediently chosen between 1 ° and 5 °. Between the individual flame tube sections 36 to 38, in turn, gaps 40, 41 are provided, which are approximately parallel to the one with the arrow b Extend designated flow direction of the fuel gases and their width is between 1 and 5 mm. With Fuel gases flowing at high speeds can consequently be injected through the slots 40, 41 Suck in exhaust gases from the interior of the boiler, thereby reducing the operating noise.

Bei dieser Anordnung kann ebenfalls eine andere Zahl von Flammrohrabschnitten vorgesehen sein. Auch müssen nicht alle Flammrohrabschnitte kegelstumpfförmig ausgebildet sein.In this arrangement, a different number of flame tube sections can also be provided. Also have to not all flame tube sections are frustoconical be.

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In den Hohlraum zwischen den beiden Blenden 29, 31 mündet eine Gaszuleitung 42. Der Brenner kann daher wahlweise mit Gas, das durch die Zuleitung 42 zugeführt wird und zwischen den beiden Blenden 29, 31 austritt, oder mit öl, das aus der Druckzerstäuberdüse 26 austritt, betrieben werden.A gas feed line 42 opens into the cavity between the two diaphragms 29, 31. The burner can therefore optionally with gas that is supplied through the supply line 42 and exits between the two diaphragms 29, 31, or with oil emerging from the pressure atomizer nozzle 26.

Wie die Beschreibung zeigt, ist die Neuerung nicSvt auf die dargestellten Ausführungsbeispiele beschränkt. Der Brenner ist weiterhin nicht auf den Einsatz in Kesseln zur Warmwasser- oder Dampferzeugung beschränkt. Er kann vielmehr auch zur Erzeugung von Heißluft Verwendung finden.As the description shows, the innovation is not limited to the exemplary embodiments shown. The burner is still not restricted to use in boilers for generating hot water or steam. Rather, it can also be used to generate hot air.

Claims

I ft GmB 1611 - 1 - Protection claims:

1. Burner for installation in heating and steam generation systems with a supply chamber for pressurized air, a supply device for Fuel, at least one aperture closing off the air supply chamber downstream, one downstream flame tube adjoining the diaphragm (s) with a length such that the fuel gas flow

IG against the inner wall of the flame tube applies, characterized in that the flame tube consists of several Flame tube sections (12, 13, 14; 36, 37, 38) exist between two adjacent flame tube sections one that opens into the interior of the boiler heated by the burner and is roughly parallel to the direction of the fuel gas flow extending than Injector acting, annular gap (16, 17; 40, 41; is provided and the diameter of the flame tube sections in the direction of the flame outlet is made larger.

2. Burner according to claim 1, characterized in that each flame tube section of larger diameter (13, 14; 37, 38) the adjacent section of smaller Diameter (12, 13; 36, 37) to form the approximately axially parallel, annular gap (16, 17; 40, 41) overlaps.

3. Burner according to one of the preceding claims, characterized characterized in that each annular gap (16, 17; 40, 41) has a width of about 1 to 5 mm having.

4. Burner according to one of the preceding claims, characterized in that each flame tube section

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(12, 13, 14) is designed as a hollow cylinder.

5. Burner according to one of the preceding claims, characterized in that each flame tube section (36, 37, 3 8) is designed as a jacket of a truncated cone.

6. Burner according to one of the preceding claims, characterized in that the to the diaphragm (5; 29, 31) adjoining section of the flame tube (12; 3 6) a ratio of length to average Has a diameter of about 1.5: 1 to 2.5: 1, with a ratio of the total length of the flame tube to its mean diameter of about 2 to 5: 1.

7. Burner according to one of the preceding claims, characterized in that at least one flame tube section (13, 14) opposite the adjacent flame tube section (12, 13) is arranged displaceably and lockable in the direction of the longitudinal axis of the burner.

8. Burner according to claim 7, characterized in that flame tube sections (12, 13) on their outside axially parallel guide webs (18, 19), the outer surfaces of which lie on an arc of a circle whose Diameter corresponds to the inner diameter of the flame tube section of the next larger diameter.

9. Burner according to claim 1 with a downstream of the diaphragm Mixing tube arranged coaxially in the flame tube, characterized in that the mixing tube (9; 34) has a circumferential, only through Has holding webs (10; 43) interrupted slot (11; 35).

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