DE8604089U1

DE8604089U1 - Mischeinrichtung für einen Gas- und Ölbrenner

Info

Publication number: DE8604089U1
Application number: DE19868604089
Authority: DE
Original assignee: Kloeckner & Co Kgaa Zweigniederlassung Hechingen 7450 Hechingen De
Current assignee: Kloeckner & Co Kgaa Zweigniederlassung Hechingen 7450 Hechingen De
Priority date: 1986-02-15
Filing date: 1986-02-15
Publication date: 1986-04-03

Description

,·' ' :"i:3:''jJanuar 1986 *G 9765 - les

Firma Klöckner & Co. Kommanditgesellschaft auf Aktien

Zweigniederlassung Hechingen Haigerlocher Str. 42, 7450 Hechingen.

Mischeinrichtung für einen Gas- oder Ölbrenner

' Die Erfindung betrifft eine Mischeinrichtung für einen

Gas- oder Ölbrenner mit einem eine Brennerdüse enthalten-

' den Flammrohr, das beim Betrieb um die Brennerdüse herum

Von Brennluft durchströmt wird und an seiner dem Flammraum

'] des Brenners zugewandten Stirnseite einen der Brennerdüse

vorgelagerten Staukörper mit quer zur Rohrachse angeord- -- neter kreisförmiger Stauscheibe trägt, die eine zentrale, der Brennerdüse gegenüberliegende Flammöffnung sowie mehrere in der bzw. parallel zur Stauscheibenebene von innen nach außen verlaufende, mit Winkelabstand zueinander angeordnete Luftschlitze mit in Axialrichtung versetzten Schlitzrändern aufweist.

Mischeinrichtungen in Gas- oder Ölbrennern dienen allgemein dazu, eine Vermischung des aus der Brennerdüse austretenden Brennmediums, Gas oder Öl, mit Luft, nachfolgend als Brennluft bezeichnet, durchzuführen, um Voraussetzungen für

eine optimale, vollständige Verbrennung, gegebenenfalls unter Vermeidung von Rußbildung, zu erzielen. Da der Reaktionsweg zur Vermischung des Brennmediums mit der Brennluft eine gewisse Länge und damit eine gewisse Flammenlänge erfordert, der Brenner zugunsten kompakter Bauweise jedoch möglichst kurze Flamm- bzw. Brennräume aufweisen soll, besitzt die obengenannte Mischeinrichtung Luftschlitze in der Stauscheibe, die die sie durchströmende Brennluft umlenken und in eine Rotationsbewegung versetzen, so daß sie eine im wesentlichen in Umfangsrichtung der Flammöffnung gerichtete Strömungskomponente erhält. Damit verringert sich ohne Verkürzung des Reaktionsweges die axiale Länge der Flamme. Bei bekannten Mischeinrichtungen sind die Luftschlitze in Radialrichtung bezüglich der üblicherweise kreisförmig ausgebildeten Flammöffnung ausgerichtet, wodurch sich eine sehr breite Wirbel- bzw. Ausbrennzone einstellt, so daß zwar kürzere Flamm- bzw. Brennräume möglich sind, die jedoch relativ breit bauen, was wiederum zu Lasten der Kompaktheit geht. Darüber hinaus läßt sich eine mit einem derartigen Drall versehene Flamme in sogenannten Umkehrbrennern, bei denen die Flamme im Flammraum nach einem gewissen Flammweg auf einen Prallkörper trifft und dort zur weiteren Verkürzung des Brennraumes im wesentlichen um 180 umgelenkt und zurückgeführt wird, nur unter Schwierigkeit':¹- -. .'.nsetzen, da sich eine breite Flaimme nur sehr schwer umlenken läßt.

Es ist die Aufgabe der Erfindung, eine Mischeinrichtung gemäß der eingangs genannten Art zu schaffen/ die es erlaubt,

• · I *

• · TT 3 T · ι · ι

•••••••I

··· ti

bei Beibehaltung der optimalen Verbrennung den Flammraum kurz bauend, geringe Breite aufweisend und damit kompakt auszubilden.

Die obige Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die Luftschlitze jeweils mit ParalIeI-Abstand zu einer Durchmesserlinie der Stauscheibe zwischen dieser Durchmesserlinie und der hierzu parallelen Tangente an die Flammöffnung verlaufen. Damit wird erreicht, daß die jetzt erhaltene Wirbel- bzw. Ausbrennzone des Brennmedium-Brennluft-Gemisches in Axialrichtung des Flammrohres gesehen eine geringere Breite aufweist, und die weiterhin drallbehaftete Flamme erhält bei gleichbleibender bzw. leicht verringerter Länge eine schlankere Form. Dies ermöglicht es, die Flamm- bzw. Brennräume des Brenners noch kompakter auszubilden und insbesondere in der Breite zu verringern, so daß insgesamt kompaktere Brennerabmaße realisiert werden können. Besonders vorteilhaft läßt sich die erfindungsgemäße Mischeinrichtung auch bei sogenannten Umkehrbrennern einsetzen, da sich die schlanke Flamme wesentlich einfacher bei gleichzeitiger VerkIeinerung des Umlenkraumes im Flammraum .umlenken läßt. Bei alledem ist die erfindungsge^iäße Mischeinrichtung nicht komplizierter im Aufbau und ist einfach und kostengünstig herstellbar.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen aufgeführt.

Die Weiterbildung nach Anspruch 5 ist insbesondere bei

• •It 'Il

•·ι*ΐ ι ' ι ··*

• I I ' ·

• Il · I · ·

Ul 11

•••••••••ι. ι /

Mischeinrichtunaen vorteilhaft durchführbar, die einen im Flammrohr in Axialrichtung verschieblichen und dadurch einen Ringspalt mehr oder weniger weit öffnenden bzw. schließenden Staukörper besitzen. Über die Veränderung des Querschnittes dieses Ringspaltes läßt rich zusätzlich zu der durch die Flammöffnung und die Luftschlitze in den Brennraum strömenden Brennluft Sekundärluft in der gewünschten Menge zuführen, so daß gegebenenfalls die Verbrennung weiter beeinflußt werden kann. Indem die die Stauscheibe zentrierenden Zentrierstege erfindungsgemäß in einem Bereich als schrägstehende Drallwände ausgebildet werden, erhält auch die gegebenenfalls zugeführte Sekundärluft einen Drall, der sich ebenfalls vorteilhaft auf eine Verringerung der Flammenbreite auswirkt und zusätzlich eine intensivere Vermischung der einzelnen Luftströme nach dem Staukörper bewirkt.

Besitzt die Mischeinrichtung dem Staukörper entgegen der Strömungsrichtung der Brennluft vorgelagert zusätzlich Strömungsstabilisatoren, so kann die ankommende Brennluft bei der erfindungsgemäßen Weiterbildung nach Anspruch 9 mit einem Vordrall beaufschlagt werden, so daß die Brennluft nach Verlassen des Flammrohres insgesamt noch stärker drallbehaftet ist.

Zweckmäßigerweise sind sämtliche gegebenenfalls getroffenen Maßnahmen zur Erzeugung einer Rotationsbewegung der aus dem Flammrohr austretenden Brennluft dergestalt getroffen, daß die Brennluft in ein und dieselbe Umfangsrichtung

■ ti ι -It

umgelenkt wird. Diese ist zweckmäßigerweise identisch mit der Rotationsrichtung des üblicherweise ebenfalls drallbehaftet aus der Brennerdüse austretenden Brennmediums.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand der beiliegenden Zeichnung näher erläutert. In dieser zeigen:

Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine erste Pauform

der eriindungsgemäßen Mischeinrichtung, wobei gestrichelt die Brennerdüse und ein dieser das Brennmedium zuführendes Rohr abgebildet sind,

Fig. 2 eine Vorderansicht des Staukörpers der erfindungsgemäßen Mischeinrichtung gemäß Pfeil II aus Fig. 1,

Fig. 3 eine Rückansicht der Mischeinrichtung nach

Fig. 1 gemäß Pfeil III, wobei die Brennerdüse nicht und die Zündeinrichtung lediglich schematisch dargestellt ist,

Fig. 4a

und 4b eine prinzipielle Darstellung der Funktionsweise

der erfindungsgemäJen Mischeinrichtung, Fig. 5 einen Strömungsstabilisator in erfindungsgemäßer

Ausführungsform in einer Ansicht gemäß Pfeil

V aus Fig. 3, wobei lediglich die wesentlichen

bauteile dargestellt sind, und Fig. 6 einen Querschnitt durch die Mischeinrichtung

aus Fig. 1 gemäß Linie VI-VI, die die schrä'g- ·> .·««>■

• * It Il * *

• Il ' I Il «I 'II·

• · J 'Il (I

Il I «

stehenden Drallwände zeigt und bei der der oberhalb der Zeichenebene angeordnete Staukörper gestrichelt angedeutet ist*

Zunächst soll anhand der Figuren 1 bis 4 eine erste Bauform der erfindungsgemäßen Mischeinrichtung für einen Gas- oder Ölbrenner erläutert werden: Dieser besi*-^-t· ein in den nicht näher dargestellten Brennraum bzw. Flammraum des Brenners hineinragendes Flammrohr 5, dessen dem Flaminraum zugewandte Stirnseite einen Staukörper 6 mit rechtwinkelig zur Rohrachse 7 angeordneter kreisförmiger Stauscheibe 8 trägt. Der Durchmesser der Stauscheibe 8 entspricht im wesentlichen dem Durchmesser der zugeordneten Ausmündung 9 des Flammrohres 5* und die Stauscheibe 8 ist darüber hinaus mit einer zentralen kreisförmigen Flamm-Öffnung 10 versehen, der mit axial gemessenem Abstand im Innern des Flammrohres 5 eine in Fig. 1 gestrichelt dargestellte Brennerdüse 14 bzw. deren Düsenöffnung gegenüberliegt. Die Düse 14 sitzt auf dem axialen Ende eines der Zuführung des Brennmediums, Gas oder Luft, dienenden Rohres 15, das koaxial zum Flammrohr 5 angeordnet ist und im Innern des Flammrohres auf später noch zu erläuternde Art und Weise fixiert ist.

Im Betrieb der Mischeinrichtung bzw. eines Brennars wird das Flammrohr in Axialrichtung zur den Staukörper 6 tragenden Stirnseite hin, ausgehend von der entgegengesetzten Stirnseite, von Luft, nachfolgend als Brennluft bezeichnet, durchströmt, gleichzeitig wird hierbei auch die Brennerdüse

■ ■
* ■

···«· ti ti ι· *·

■ · · «ill ill

ι in > η ' ' Ii ιι«

• · · T / t — I 41 I <

umströmt. Die Brennluft tritt durch die Flammöffnung ,

10 hindurch in den Flammraum aus und vermischt sich dabei mit dem aus der Brennerdüse 14 austretenden Brennmedium zu einem Brennmedium-Brennluft-Gemisch, das durch eine K!

im Innern des Flammrohres 5 angeordnete Zündeinrichtung 16 entzündbar ist, wodurch unter Verbrennung des genannten Gemisches im Bereich der Flammrohr-Stirnseite eine in |

den Flammraum hineinragende, nicht dargestellte Flamme ®

entsteht. Die Zündeinrichtung 16 ist mit zwei Zündelektroden f ausgestattet und als solche bekannt, so daß sie an dieser _t, Stelle nicht näher erläutert werden muß.

Erfindungsgemäß ist die Stauscheibe 8 zusätzlich zur Flamm^

Öffnung 10 mit mehreren in der Stauscheibenebene von innen s

nach außen verlaufenden und entlang dem Umfang der Flammöffnung 10 mit gleichmäßigem Winkelabstand zueinander =.

verteilt angeordneten Luftschlitzen 17 versehen. Beim

Ausfuhrungsbeispiel sind vier dieser Luftschlitze 17 vor- |! handen, die eine lineare Erstreckung besitzen, und die einerseits jeweils in die Flammöffnung 10 ausmünden, während sie andererseits bis zum äußeren Rand der Stauscheibe 8 reichen. Die jeweils beider Ränder der einzelnen Schlitze sind in Axialrichtung versetzt zueinander angeordnet, so daß die eigentlichen Schlitzöffnungen in bzw. annähernd in Ebenen angeordnet sind, die rechtwinkelig zur Stauscheibenebene verlaufen.

Die Brennluft strömt nunmehr im Betrieb sowohl durch die Flammöffnung 10 als auch mit Teilströmen durch die Luft-

• •••I Il It Il ··

I · « I ti I ■ I

• * t · I I III«

* «et- lit ι·

* t —ι Η — · ι · · *·*··· ti I it «4

schlitze 17 hindurch, wobei die axial versetzten Schlitzränder bewirken, daß die im wesentlichen axial ankommende Brennluft bei Durchströmung der Schlitze umgelenkt wird, so daß diese Teilströme eine im wesentlichen in Umfangsrichtung der Flammöffnung 10 bzw. der Stauscheibe 8 gerichtete Strömungskomponente erhalten,

Dies ist in Fig. 4a zur Verdeutlichung schematisch dargeetellt, man erkennt bei 18 die ankommende Brennluft, die eich im Bereich der Stauscheibe 8 aufteilt in einen die Flammöffnung 10 im wesentlichen in Axialrichtung durchströmenden Teilstrom 18a sowie in die Luftschlitze 17 durchströmende und hierbei in Rotation versetzte Teilströme 18b.

Erfindungsgemäß sind die Luftschlitze 17, wie vor allem Fig. 2 verdeutlicht, jeweils parallel und im Abstand zu einer Radial- bzw. Durchmesserlinie 19, 19', 19'", 19^llf Ungeordnet, wobei sie jeweils zwischen der zugeordneten Durchmesserlinie 19 - 19''' und der hierzu jeweils parallelen Tangente 20 - 20' '' an die Flammöffnung 10 verlaufen. Dadurch erreicht man eine besonders intensive Verwirbelung der Brennluft sowie deren Vermischung mit dem Brennmedium, und die bei der Verbrennung des Gemisches entstehende Flamme besitzt sowohl in Axialrichtung als auch in Radialrichtung relativ geringe Abmessungen, es stellt sich eine schlanke Flammform ein. Dies hat den Vorteil, daß der die Flamme aufnehmende Flamibraum kompakt bauend ausgebildet

werden kann/ so daß mit der erfindungsgemäßen Mischeinrich-'..*:., :";:.:*"· ·.'· ·"· ^ α _—

• * * · «I * II Il

• ■··-· ··■ >i

• · —» y# -» ι · ι

##·■»*· ·· mi »ι > t

tung ausgestattete Brenner insgesamt sehr kompakt bauend sind.

Vorteilhafterweise sind sämtliche Luftschlitze 17 der Stauscheibe 8 mit ihren Öffnungen identisch ausgerichtet, so daß sowohl die der Brennerdüse 14 zugewandten Schlitzmündungen als auch die zum Fiämmraum gewandten Schlitzmündungen jeweils unter sich in die gleiche Umfangsrichtung weisen. Dadurch erhalten sämtliche die Schlitze 17 durchdringenden Teilluftströme einen gleichgerichteten Drall, εο daß nach dem Verlassen des Flammrohres eine einwandfreie Überlagerung der Teilluftströme erfolgen kann. Dabei können die der Brennerdüse zugewandten, d. h. ins Flammrohr-Innere weisenden Schlitzmündungen entweder jeweils von der zum zugehörigen Schlitz parallelen Durchmesserlinie 19 - 19''' wegweisen oder zu diesen Linien hinweisen; damit läßt sich die Mischeinrichtung an die unterschiedlichsten Gegebenheiten anpassen.

Beim Ausführungsbeispiel ist an die Stauscheibe 8 ein in Gestalt einer hohlzylindrischen Hülse ausgebildeter Umfangsrand 21 angeformt, der vom Innern des Flammrohres 5 wegweist, so daß der Staukörper 8 im Querschnitt eine U-förmige Gestalt besitzt. Die Luftschlitze 17 enden dabei an der Außenseite der Stauscheibe unmittelbar vor dem Rand 21. Ihre Herstellung ist bei einer Ausführungsform wie in den Zeichnungen dargestellt besonders einfach; die Stauscheibe 8 wird in Richtung und über die Länge der gewünschten Schlitze eingeschnitten, und anschließend

wird die den einen Schnittrand des jeweiligen Einschnittes tragende Stauscheiben-Partie entlang einer parallel zu dem Einschnitt und zu der zugehörigen Durchmesserlinie 19 - 19'"' verlaufenden Biegelinie 22 in Richtung zur Brennerdüse 14 abgekantet. Nunmehr liegt einer der beiden Schlitzränder eines jeden Luftschlitzes in der Stauscheibenebene, und der jeweils andere Schlitzrand ist axial-parallel zur Stauscheibe 8 angeordnet. Die jeweils abgekantete Partie bildet eine Luftleitpartie 23, die die Umlenkung der einzelnen Teilluftströme vornimmt. Selbstverständlich ist es auch möglich, die Partien 23 in Gegenrichtung der Brennerdüse abzukanten.

Beim hier beschriebenen Ausführungsbeispiel ist der Staukörper 6 entlang seinem Umfang vom zugeordneten Flammrohr-Endbereich 24 vollständig umgeben und im Flammrohr 5 zwischen einer Schließstellung und verschiedenen Offenstellungen langsverschieblich angeordnet. Dabei ist in der Schließstellung die in Axialrichtung zum Flammraum weisende Umfangs kante seines Umfangsrandes 21, vorzugsweise unter Abdichtung, vom Mündungsbereich 9 des Flammrohres 5 umschlossen (vgl. Fig. 1 und 4a), während in den mehr oder weniger weit an die Brennerdüse 14 angenäherten Offenstellungen der Stauscheibe 8 (eine davon i > in Fig. 4b angedeutet) zwischen dem Außenumfang des Staukörpers 6 und dem Innen" umfang des ihn umgebenden Flammrohres ein größeren bzw. kleineren Querschnitt aufweisender Ringspalt 24 vorhanden ist. Erreicht wird dies durch eine allmähliche Innendurchmesser-Vergrößerung des Flammrohres 5 ausgehend von seiner

111·· ■ ■

• »·ιι t it ■· " ■ * · it

• · · · l 111·

• ■ — I ' — ι·

Ausmündung 9 in Richtung zur entgegengesetzten Rohr-Stirnseite über eine dem maximalen Verschiebeweg im wesentlichen entsprechende Rohrlänge, so daß der dem Staukörper 6 zügeordnete Flammrohr-Endbereich eine zum Flammraum hin konisch verlaufende Partie 26 besitzt.

Zur Zentrierung des Staukörpers 6 in jeder seiner Verschiebestellungen ist er jeweils von entlang seinem Außenumfang | bzw. dem Außenumfang des Umfangsrandes 2'J verteilt angeordneten Zentrierstegen 25 umgeben (siehe auch Fig. 6), die fest mit dem Flammrohr 5 in Verbindung stehen und den Staukörper 6 mit Gleitspiel zentrieren, indem sie jeweils in Axialrichtung verlaufende Gleitflächen 29 besitzen,

I die sämtliche auf einem dem Außenumfang des Randes 21 i

zylinder f

entsprechenden Kreis/angeordnet sind. 5

Wie insbesondere die Abbildung 6 verdeutlicht, bildet

J mindestens der dem Flammraum zugewandte Bereich der Zentrier- | stege 25 eine schräg zur Axialrichtung verlaufende Drall- ] wand 30, wobei sämtliche Drallwände 30 in Axialrichtung zum Flammraum hin gesehen in die gleiche Umfangsrichtung j

31 weisen.

Beim Ausführungsbeispiel bilden die Zentrierstege 25 über ihre gesamte Länge jeweils eine Drallwand 30, wobei die ebenen Zentrierstege 25 gegenüber der Axiälrichtung des Flammrohres 5 schräg angestellt sind, so daß ihre dem Flammraum zugewandte Abströmkante 32 in Umfangsrichtung 31 der Stauscheibe 8 gegenüber ihrer der Brennerdüse 14

°* · · «II ι· ti ti

* I ■ ·

• » · > ■ t

zugewandten Einströmkante 33 versetzt angeordnet sind.

Nunmehr wird der Ringspalt 24 entsprechend der gewählten Offenstellung des Staukörpers 6 von einer mehr oder weniger großen Menge von Sekundärluft 34 durchströmt, so daß nach Wahl die bereits oben erwähnten Teilströme 18a, 18b zusätzlich mit einer weiteren Luftmenge angereichert werden können. Dabei bewirken die Drallwände 30, daß die Sekundärluft 34 ebenfalls umgelenkt und in Rotation versetzt wird, so daß eine für die Verbrennung noch günstigere Gemischverteilung am Austritt des Flammrohres 5 erhalten wird. Dabei weisen zweckmaßigerweise die dem Flammraum zugewandten Bereiche eier C_allwände 30 in Axialrichtung gesehen in die gleiche Umiangsrichtung wie die dem Flammraum zugewandten Mündungen der Luftschlitze 17, so daß die gegebenenfalls ausströmende Sekundärluft 34 und die die Schlitze 17 durchströmenden Teilströme 18b den gleichen Rotationssinn aufweisen (vgl. Fig. 4b).

Die Zentrierstege 25 bzw. Drallwände 30 können im übrigen in Axialrichtung gesehen auch einen abgebogenen oder abgekanteten Verlauf besitzen, um die Umlenkung gegebenenfalls strömungsmechanisch zu optimieren.

Im Innern des Flammrohres 5 ist die Brennerdüse 14 zu ihrer Fixierung und Zentrierung zusammen mit dem Rohr 15 durch eine Halterungshülse 35 hindurchgeschoben und gegenüber dieser mit Hilfe einer Stellschraube 36 lösbar festgelegt. Entlang dem Außenumfang der Brennerdüse 14

sind des weiteren mehrere, beim Ausführungsbeispiel vier in gleichmäßigen Winkelabständen verteilt angeordnete flügelartige Strömungsstabilisatoren 37 vorgesehen, die sich vor dem Staukörper 6 befinden und jeweils mit diesem und der Halterungshülse 35 in fester Verbindung stehen. Diese Strömungsstabilisatoren 37 dienen zur Beruhigung der Brennluftströmung und zugleich zur Zentrierung der Brennerdüse 14 im Flammrohr 5, zu welchem Zwecke sie einerseits in Richtung des Strömungsweges der Brennluft verlaufen und sich andererseits jeweils ausgehend von der Halterungshülse 35 hin zur Innenfläche des Flammrohres 5 im wesentlichen in Radialrichtung erstrecken.

Zumindest mit einer Partie ihrer nach außen weisenden Außenkante 38 liegen die Strömungsstabilisatoren 37 mit Gleitspiel an der Innenfläche einer sich an die konische Partie 26 anschließenden zylindrischen Flammrohrpartie an. Da das Flammrohr 5 üblicherweise fest im zugehörigen Brenner eingebaut ist, kann jetzt von außen her durch ein Verschieben des Rohres 15 die Verschiebung des Staukörpers 16 erfolgen, wobei der letztere in jeder Stellung von den Zentrierstegen und die Brennerdüse mittels der Strömungsstabilisatoren 37 zentriert und lagefixiert sind»

Wie insbesondere die Figuren 3 und 5 verdeutlichen, sind die Strömungsstabilisatoren 37 erfindungsgemäß so ausgebildet, daß jeweils mindestens ihr der StauSGheibe 8 zugewandter Bereich eine schräg zur Axialrichtung verlaufende Vordrallwand 40 bildet, v/obei sämtliche Vordrallwände

, 2ο

- 14 - j '"': · j j'.-^: . j Jj".

40 in Axialrichtung zur Stauscheibe hin gesehen in die
gleiche Umfangsrichtung weisen. Dabei können die Strömungsstabilisatoren vollständig eben ausgebildet und jeweils
schräg zur Axialrichtung angestellt sein, so daß sie jeweils f

als Ganzes eine Vordrallwand bilden (nicht dargestellt). p

Darüberhinaus besteht jedoch auch die beim Ausführungs- |

beispiel gemäß Fig. 5 realisierte Möglichkeit, die Strömlings- :

stabilisatoren im Bereich ihrer der Stauscheibe 8 abge- ,j

wandten Lufteintrittskante 44 in einer radial und axial

orientierten Ebene verlaufend anzuordnen, während der

der Stauscheibe 8 zugewandte Bereich der Luftaustrittskante

4 5 abgebogen oder abgekantet wird.

Wesentlich bei allen Ausführungsformen ist, daß die Luft- , austrittskante 45 eines jeden Strömungsstabilisators 37
in Umfangsrichtung gegenüber der Lufteintrittskante 44 ■

versetzt angeordnet ist, so daß die an den Stabilisatoren
vorbeistreichende Brennluft 18 bereits vor dem Auftreffen
auf die Stauscheibe 8 mit einem in Richtung auf die zugewandten Mündungen der Luftschlitze 17 gerichteten Vordrall
verseilen wird. Die Luftumlenkung muß demzufolge nicht
vollständig von den Luftschlitzen 17 verursacht werden,
diese bewirken lediglich eine Restumlenkung, so daß eine
verlustfreiere Umlenkung möglich ist. Das gleiche gilt
auch in bezug auf die Drallwände der Zentrierstege 25,
die infolge des Vordralles der ankommenden Brennluft den
Sekundärluftstrom 34 nur noch in geringerem Maße umzulenken
haben, was StrömungsVerluste, beispielsweise durch Strömungsablösungen, beträchtlich vermindert. Zudem können die C-:!! :":! :":·"■:": - 15 -

Zentrierstege 2 5 in geometrisch einfacherer Form ausgebildet sein.

Bei alledem ist es zweckmäßig, die Drallwände 30 und die

Vordrallwände 40 hinsichtlich der Umlenkrichtung so aufeinander abzustimmen, daß die von ihnen der Brennluft auferlegte Rotationsrichtung iäentiäC-n ist. DaS heißt, in Axialrichtung zum Flammraum hin gesehen weisen die Drallwände und die Vordrallwände in die gleiche Umfangsrichtung.

Mit der erfindungsgemäßen Mischeinrichtung kann ein wesentlich verbessertes Mischen von Luft und Brennstoff erfolgen* Hierzu tragen in der Stauscheibe 8 versetzt angeordnete Turbulator- bzw. Luftschlitze 17 bei, die einen zusätzlichen Luftdrall in der Flammenwurzel erzeugen. Darüber hinaus bewirken gebogene Strömungsstabilisatoren, daß die Brennluft bereits vor der Stauscheibe in eine Rotations- ^

ι bewegung versetzt wird. Ferner bewirken schräggestellte

Zentrierstege 25 der Stauscheibe 8 einen Drall der Sekundär- ^s luft.

Claims

a et.» * » * _a

13. {Ja'nujir ·19;8§· G 9765 - les

Firma Klöckner & Co. Kommanditgesellschaft auf Aktien

Zweigniederlassung Hechingen Haigerlocher Str. 42, 7450 Hechingen.

Mischeinrichtung für einen Gas- oder Ölbrenner

Ansprüche

t. Mischeinrichtung für einen Gas- oder Ölbrenner mit einem eine Brennerdüse enthaltenden Flammrohr, das beim Betrieb um die Brennerdüse herum von Brennluft durchströmt wird und an seiner dem Flammraum des Brenners zugewandten Stirnseite einen der Brennerdüse vorgelagerten Staukörper mit quer zur Rohrachse angeordneter kreisförmiger Stauscheibe trägt, die eine zentrale, der Brennerdüse gegenüberliegende Flammöffnung sowie mehrere in der bzw. parallel zur Stauscheibenebene von innen nach außen verlaufende, mit Winkelabstand zueinander angeordnete Luftschlitze j. mit in Axialrichtung versetzten Schlitzrändern aufweist/ dadurch gekennzeichnet, daß die Luftschlitze (17) jeweils

mit Parallelabstand zu einer Durchmesserlinie (19 - 19 · * * ) der Stauscheibe (8) zwischen dieser Durchmesserlinie (19 19'¹¹) und der hierzu parallelen Tangente (20 - 20¹'¹)

till·· * · f ■■ ' · _tc

• · 9 1 I

an die Flammöffnung (10) verlaufen.

2. Mischeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sämtliche der Brennerdüse (14) zugewandten Mür.-dungen der Luftschlitze (17) von der zum zugehörigen Luftschlitz (17) parallelen Durchmesserlinie {19 - 19¹¹¹) wegweisen.

3. Mischeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sämtliche der Brennerdüse (14) zugewandten Mündungen der Luftschlitze (17) zu der zum zugehörigen Luftschlitz (17) parallelen Durchmesserlinie (19 - 19¹'¹) hinweisen.

4. Mischeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils der eine der beiden Schlitzränder eines Luftschlitzes (17) in der Stauscheibenebene und der jeweils andere Schlitzrand mit axialem Abstand und parallel zur Stauscheibe (8) angeordnet ist, wobei der im Abstand angeordnete Schlitzrand durch den Rand einer abgekanteten bzw. abgebogenen Luftleitpartie (23) der Stauscheibe (8) gebildet ist.

5. Mischeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dessen vom Flammrohr-Endbereich umgebener Staukörper im Flammrohr langsverschieblich angeordnet ist, das zumindest in einem Abschnitt des möglichen Verschiebeweges des Staukörpers mit sich zum Flanunraum hin verjüngendem Durchmesser versehen ist, derart, daß der Staukörper im Bereich

geringsten Durchmessers vom Flammröhr umschlossen ist und sich in an die Brennerdüse mehr oder weniger angenäherten Verschiebestellungen des Staukörpers zwischen diesem und dem Innenumfang des Flammrohres ein Ringspält größeren bzw. kleineren Querschnittes erstreckt, wobei der Staukörper jeweils von entlang seinem Außenumfang verteilt angeordneten und am Innenumfang des Flammrohres festgelegten Zentrierstegen längsverschieblich im Flammrohr zentriert ist, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens der dem Flammraum zugewandte Bereich der Zentrierstege (25) jeweils eine schräg zur Axialrichtung (7) Verlaufende Drallwand (30) bildet, wobei sämtliche Drallwände (30) in Axialrichtung zum Flammraum hin gesehen in die gleiche Umfangsrichtung weisen.

6. Mischeinrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Zentrierstege (25) über ihre gesamte Länge eine schräg zur Axialrichtung (7) verlaufende Drallwand (30) bilden.

7. Mischeinrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die jeweilige Drallwand (30) im wesentlichen eben und gegenüber der Axialrichtung des Flammrohres (5) schräg angestellt ist, wobei ihre dem Flammraum zugewandte Abströmkante (32) in Umfangsrichtung der Stauscheibe (8) gegenüber ihrer der Brennerdüse (14) zugewandten Einströmkante (33) versetzt angeordnet ist.

8. Mischeinrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch

" ⁴ " ■ ...^J'''.ΛίνϋΟ

gekennzeichnet/ daß die Drallwand in Axialrichtung zum Flarnmraum hin einen zur Seite hin abgebogenen oder abgekanteten Verlauf besitzt.

9. Mischeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8

mit mehreren im Flammrohr vor dem Staukörper angeordneten und mit diesem in fester Verbindung stehenden flügelartigeä Stromungsstabilisatoren, die in Umfangsrichtung der Brennerdüse verteilt angeordnet sind und die in Richtung des Strömungsweges der Brennluft verlaufen sowie jeweils radial außerhalb der Brennerdüse beginnend sidh zur Innenfläche des Flammrohrs hin erstrecken, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens der der Stauscheibe (8) zugewandte Bereich der Stromungsstabilisatoren (37) jeweils eine schräg zur Axialrichtung (7) verlaufende Vordrallwand (40) bildet, wobei sämtliche Vordrallwände in Axial richtung zur Stauscheibe (8) hin gesehen in die gleiche Umfangsrichtung weisen.

10. Mischeinrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Stromungsstabilisatoren (37) über ihre gesamte Länge jeweils eine schräg zur Axialrichtung (7) verlaufende Vordrallwand bilden.

11. Mischeinrichtung nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß die der Stauscheibe (8) zugewandte Luftaustrittskante (45) der Stromungsstabilisatoren (37) in Umfangsrichtung (31) gegenüber der von der Stauscheibe (8) abgewandten Lufteintrittskante (44) versetzt angeordnet ist. !· 1 ···. ■ ■ : ·. · · !··"^: : - 5 -

■ β

• I ·

• · · · · I I I

12* Mischeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Vordrallwände (40) in Axialrichtung zum Flammraum hin gesehen mit ihrem der Stauscheibe (8) zugewandten Bereich im wesentlichen in Richtung auf die zugewandten Mündungen der Luftschlitze (17) in der Stauscheibe (8) hinweisen.

13. Mischeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis

,₍ 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Drallwände (30) und

die Vordrallwände (40) in Axialrichtung zum Flammraum gesehen mit ihrem dem Flammraum zugewandten Endbereich in die gleiche Umfangsrichtung (31) weisen.

14. Mischeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis

13, dadurch gekennzeichnet, daß die dem Flammraum zugewandten Mündungen der Luftschlitze (17) in der Stauscheibe (8) und, in Axialrichtung zum Flammraum hin gesehen, dxe dem Flammraum zugewandten Bereiche der Drallwände (30) in die gleiche Umfangsrichtung (31) weisen.

15. Mischeinrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis

14, dadurch gekennzeichnet, daß die Drallwände (30) untereinander über eine zentrale Befestigungshülse (35) in

» fester Verbindung stehen, an deren Außenumfang sie befestigt

sind, und in der die Brennerdüse (14) gehaltert ist.