EP0180657A1 - Brenner für schwer flüchtige Brennstoffe - Google Patents

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EP0180657A1
EP0180657A1 EP84113389A EP84113389A EP0180657A1 EP 0180657 A1 EP0180657 A1 EP 0180657A1 EP 84113389 A EP84113389 A EP 84113389A EP 84113389 A EP84113389 A EP 84113389A EP 0180657 A1 EP0180657 A1 EP 0180657A1
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EP
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combustion chamber
burner
fuel
wall
retort
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Ludwig Jörg
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Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23C—METHODS OR APPARATUS FOR COMBUSTION USING FLUID FUEL OR SOLID FUEL SUSPENDED IN  A CARRIER GAS OR AIR 
    • F23C1/00—Combustion apparatus specially adapted for combustion of two or more kinds of fuel simultaneously or alternately, at least one kind of fuel being either a fluid fuel or a solid fuel suspended in a carrier gas or air
    • F23C1/10—Combustion apparatus specially adapted for combustion of two or more kinds of fuel simultaneously or alternately, at least one kind of fuel being either a fluid fuel or a solid fuel suspended in a carrier gas or air liquid and pulverulent fuel

Definitions

  • the invention relates to a burner for volatile fuels according to the preamble of claim 1.
  • a burner is a device for burning a solid, liquid or gaseous fuel.
  • the fuel is brought together with the air required for combustion in the burner.
  • a number of different methods are possible for this.
  • air and fuel meet in parallel jets at the burner mouth; in the cross flow burner they meet in front of the burner mouth; In the eddy current burner, a good mixing of fuel and air is achieved by swirling.
  • a number of different methods are also known for supplying the fuel.
  • liquid fuel is introduced finely divided under pressure or by a compressed air or steam jet.
  • a coal dust burner finely ground coal dust is blown into the furnace by compressed air.
  • the invention is also based on the finding that burners for gaseous fuels are normally simpler and more precisely controllable and that the combustion is overall more effective.
  • the object of the invention is to provide a burner for volatile (liquid or solid) fuels with which the combustion can be carried out in an environmentally friendly and low-pollutant manner and which can also be regulated easily and easily.
  • the basic idea of the invention is to gasify solid or liquid fuels by supplying heat outside the combustion chamber and to supply only the fuel gases thus generated to the combustion chamber.
  • the gasification is carried out so that the fuel hits a part of the hot outer wall of the combustion chamber, is heated there and the combustible gas is expelled from the fuel.
  • the burner is constructed in such a way that the expediently cylindrical combustion chamber is at least partially surrounded by an annular retort space in which the gasification is to take place.
  • the Brenn opens into the retort room fabric supply line.
  • At least one outlet gap for the exit of the fuel gases formed in the retort chamber leads axially outward from the retort chamber to an air intake and mixing chamber. It has been shown that the suction effect of a chimney through the entire burner is normally sufficient for air intake.
  • An entry gap for the combustible air-gas mixture leads from the mixing chamber to the combustion chamber. The mixture is burned there.
  • the hot exhaust gases exit through a relatively large outlet opening from the combustion chamber in the direction of the chimney and are conducted via a heat exchanger, for example a boiler, to utilize the heat of combustion.
  • the combustion chamber consists of an inner cylinder with annular flanges protruding radially on both end faces. Another outer cylinder lies between these ring flanges, so that a retort space is created which is delimited by the outer wall of the inner cylinder, the inner wall of the outer cylinder and the two ring flanges.
  • one or two exit gaps for the exit of the fuel gas are structurally simple as a circumferential column formed between the outer and inner cylinders or the outer cylinder and the ring flanges. The gap widths can be easily changed for a basic setting or a power control by mutually moving the cylinders.
  • the cylindrical shape of the combustion chamber and the retort space is the most recognized design, both in terms of production technology and of the distribution of the fuel.
  • the effect according to the invention is always achieved when a retort space for the gasification is attached directly to the outer combustion chamber jacket, in a heat-transferring manner, regardless of the special shape.
  • the air intake for air preheating over already warm parts in the burner or on the heat exchanger is advantageously performed, whereby the mixing and firing is more effective.
  • the fuel supply line is expediently guided from above into the retort space.
  • Liquid fuels run off the hot cylinder outer wall of the combustion chamber and are thus distributed for fast and effective gasification. Liquid fuel can, however, also be injected into the retort space under pressure using a pump, possibly also atomized.
  • the supply is also conveniently from above, so that the fuel is transported into the retort space by gravity.
  • Solid fuel is expediently charged in batches, with the inflow port or the fuel storage chamber being closed again after each loading in order to avoid incorrect air or gas leakage, which can be done automatically with an automatic loading.
  • a particularly advantageous embodiment is characterized in claim 5.
  • the inner cylinder or the outer chamber of the combustion chamber is designed to be rotatable. As a result, hot surface areas of the combustion chamber outer jacket are continuously moved into the area of the fuel supply and the gasification point, so that effective gasification and a more uniform temperature load can be achieved.
  • the combustion chamber is expediently open at the ends of the inner cylinder, one side being connected to the heat exchanger and the chimney as an exhaust opening. On the other hand, the other side is covered at a distance from a wall that is also the outer wall of the mixing chamber. This creates an entry gap for the combustible gas-air mixture to the combustion chamber. By means of a relative displacement of the combustion chamber cylinder or the cover wall, this inlet gap can easily be adjusted continuously, whereby a continuous, quickly responsive power control is achieved, as claimed in claim 6.
  • the inner cylinder is designed to be rotatable, whereby the advantages mentioned in connection with claim 5 are achieved.
  • a scraper or a milling cutter is attached to the outside of the rotatable inner cylinder, which removes stuck fuel residues which accumulate during gasification.
  • a pipe and a waste container is attached under the scraper, into which the residues fall. The waste bin must be emptied occasionally.
  • a scraper can also be used as the lower limit of the filling chute.
  • FIG. 1 and 2 show a burner 1 which contains a cylindrical combustion chamber 2 which is delimited by an inner cylinder 3. From the inner cylinder 3 ring flanges 4 and 5 protrude radially outwards on both end faces. A further outer cylinder 6 is arranged between the ring flanges 4, 5 at a distance from the inner cylinder 3, so that a retort space 7 is formed between the inner and outer cylinders 3, 6 and the ring flanges 4, 5.
  • the inner cylinder 3 is fastened to a spoke rim 10, which in turn is connected to a shaft 11.
  • the shaft 11 is held on one side in a bearing bush 12 and is guided to a rotary drive (not shown).
  • the combustion chamber 2 and the retort chamber 7 are surrounded by a further cylindrical housing 13, which forms the air intake and mixing chamber 14.
  • a further cylindrical housing 13 which forms the air intake and mixing chamber 14.
  • the cylindrical outer housing 15 On the very outside is the cylindrical outer housing 15, with which the burner is fastened, for example, to a boiler.
  • a fuel supply line 18 (for liquid fuel) leads to the retort space 7 from the outside of the burner 1.
  • the other side of the combustion chamber 2 (left side in FIG. 2) is open over the entire cylinder diameter as an outlet opening 19 for exhaust gases.
  • the combustion chamber 2 is followed by a cylindrical connection piece 20, which is connected to the downstream heat exchanger, for example a boiler 21 leads.
  • An air gap 22 is left between the inner cylinder 3 and the nozzle 20. The width of this air gap 22 can be changed and adjusted with the aid of a sleeve 23 attached to the cylindrical connection piece 20.
  • a filler shaft 24 for solid fuel is also shown, which is vertically offset from the center (to the left).
  • the filling shaft '24 is covered by a lid 25th
  • the filler shaft is bounded at the bottom by an obliquely positioned scraper 26, which bears against the outside of the inner cylinder 3 (combustion chamber jacket 27). Below the scraper 26 there is a vertical pipe or a shaft 28 which is connected to an emptied waste container 29.
  • the burner 1 shown has the following function: In the stationary case, d. H. when the burner 1 has been ignited by means known per se, a suction is generated by the chimney (not shown) connected to the boiler 21, which draws air into the mixing chamber 14 via the annular inlet opening 30 along the arrows drawn from there. At the same time, when operating with liquid fuel, it is passed through the fuel supply line 18 into the retort space 7. Due to the already started combustion in the combustion chamber 2, the inner cylinder 3 or the combustion chamber jacket 27 is so hot that the liquid fuel 18 largely gasifies. The gas flows out of the annular outlet gaps 8, 9 into the mixing chamber 14. The exit gap width or which of the exit gaps 8, 9 is open can be adjusted by axially displacing the inner cylinder 3.
  • the fuel gas mixes with the air flowing past and passes through the entry gap 17 into the combustion chamber 2, where the combustion takes place.
  • the width of the entry gap 17 can also be adjusted by moving the wall 16. On the one hand, this is necessary to ensure that the combustion does not already take place in the mixing chamber 14; on the other hand, the gap width selection (within certain limits) enables continuous power control.
  • the hot exhaust gases then reach the exhaust gas outlet opening 19 via the adjustable air gap 22, and air is additionally drawn in directly from the mixing chamber 14 in this area. If there are still unburned or partially burned gas residues in the exhaust gas from the combustion chamber 2, they are still burned in the nozzle 20.
  • the second embodiment of a burner 1 according to FIGS. 3 and 4 differs only by a few essentially structural changes, so that the same reference numerals are used for the essentially identical parts.
  • the shaft 11, the ring of spokes 10, the ring flanges 4, 5 and the inner cylinder 3 are not a one-piece component, but louder assembled and mutually braced components which engage in grooves and thus a torque-transmitting connection form. Engagement grooves can be seen, for example, at points 33, 34, 35.
  • the clamping sleeve 36 pushed onto the shaft 11 is by suitable, known means, such as nuts, split pin, ect. secured.
  • the aforementioned assembled individual parts are made of ceramic material.
  • the function of the second embodiment of the burner 1 corresponds to the first embodiment.

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Abstract

Die Erfindung betrifft einen Brenner (1) für schwer flüchtige Brennstoffe. Der Brenner (1) ist so aufgebaut, daß eine zylindrische Brennkammer (2) von einem Retortenraum (7) umgeben ist, in den die Brennstoffe eingeführt werden. Wenn die Brennstoffe auf den heißen Brennkammermantel (27) auftreffen, tritt dort eine Vergasung ein. Das so entstehende Brenngas dringt aus schmalen Austrittspalten (8, 9) radial aus und gelangt so in eine Luftansaug- und Mischkammer (14), wo ein brennbares Luft-Brenngasgemisch entsteht. Dies wird durch einen weiteren Spalt (17) der zentralen Brennkammer (2) zugeführt, wo die Verbrennung stattfindet. Der Spalt (17) ist in seiner Weite für ein Grundeinstellung und zur Leistungsregelung veränderbar. In einer bevorzugten Weiterbildung ist ein weiterer Luftspalt (22) im Bereich der Abgasaustrittöffnung (19) vorgesehen, durch den Luft für eine möglicherweise erforderlich werdende Nachverbrennung angesaugt wird. Zweckmäßigerweise wird der innere Zylinder (3) bzw. der Brennkammermantel (27) gedreht, wodurch die Vergasung begünstigt wird. Zugleich können durch einen Schaber Rückstände am Brennkammermantel (27) abgeschabt werden.

Description

  • Die Erfindung betrifft einen Brenner für schwer flüchtige Brennstoffe gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
  • Ein Brenner ist eine Vorrichtung zum Verbrennen eines festen, flüssigen oder gasförmigen Brennstoffes. Zu diesem Zweck wird im Brenner der Brennstoff mit der zur Verbrennung notwendigen Luft zusammengebracht. Es sind dazu eine Reihe unterschiedlicher Verfahren möglich. Beim Parallelstrom-Brenner treffen sich Luft und Brennstoff in parallelen Strahlen am Brennermund, beim Kreuzstrom-Brenner treffen sie sich kreuzend vor dem Brennermund; beim Wirbelstrombrenner wird durch Verwirbelung eine gute Vermischung von Brennstoff und Luft erreicht.
  • Auch für die Zuführung des Brennstoffes sind eine Reihe unterschiedlicher Verfahren bekannt. In einem Zerstäuber-Brenner wird beispielsweise flüssiger Brennstoff unter Druck oder auch durch einen Druckluft- oder Dampfstrahl fein verteilt eingebracht. Mit einem Kohlestaub-Brenner wird feingemahlener Kohlenstaub durch Druckluft in die Feuerung eingeblasen.
  • Bei den vorstehend genannten, bekannten Brennern wird bei der Verwendung von festem oder flüssigem Brennstoff dieser, zwar fein verteilt oder zerstäubt, aber dennoch insgesamt dem Brennraum und der Feuerung zugeführt. Viele feste oder flüssige Brennstoffe, insbesondere Erdöl, Altöl oder Kohle, enthalten eine Reihe von nicht oder schlecht brennbaren Bestandteilen, die unerwünscht und umweltbelastend im Rauchgas als Feststoffpartikel enthalten sind. Nach neueren medizinischen Erkenntnissen sollen diese Partikel krebserregende Substanzen enthalten.
  • Der Erfindung liegt zudem die Erkenntnis zugrunde, daß Brenner für gasförmige Brennstoffe normalerweise-einfacher und genauer regelbar sind und die Verbrennung insgesamt effektiver ist.
  • Aufgabe der Erfindung ist es, einen Brenner für schwer flüchtige (flüssige oder feste) Brennstoffe zu schaffen, mit dem die Verbrennung umweltfreundlich und schadstoffarm durchführbar ist und der zugleich gut und einfach regelbar ist.
  • Diese Aufgabe wird bei einem gattungsgemäßen Brenner mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
  • Der Grundgedanke der Erfindung besteht darin, feste oder flüssige Brennstoffe durch Wärmezufuhr außerhalb der Verbrennungskammer zu vergasen und nur die so entstehenden Brenngase der Verbrennungskammer zuzuführen. Die Vergasung wird dabei so durchgeführt, daß der Brennstoff auf einen Teil der heißen Brennkammeraußenwand trifft, dort erhitzt wird und das brennbare Gas aus dem Brennstoff ausgetrieben wird.
  • Der Brenner ist dazu so konstruiert, daß die zweckmäßig zylindrische Brennkammer zumindest zu einem Teil von einem ringförmigen Retortenraum, indem die Vergasung stattfinden soll, umgeben ist. In den Retortenraum mündet die Brennstoffzufuhrleitung. Vom Retortenraum führt axial nach außen wenigstens ein Austrittsspalt für den Austritt der im Retortenraum gebildeten Brenngase zu einer Luftansaug-und Mischkammer. Es hat sich gezeigt, daß für den Luftansaug normalerweise die Saugwirkung eines Kamins durch den gesamten Brenner ausreichend ist. Von der Mischkammer führt ein Eintrittsspalt für das brennbare Luft-Gasgemisch zur Brennkammer. Dort wird das Gemisch verbrannt. Die heißen Abgase treten durch eine relativ große Austrittsöffnung aus der Brennkammer in Richtung auf den Kamin aus und werden über einen Wärmetauscher, beispielsweise einen Heizkessel, zur Verwertung der Verbrennungswärme geführt.
  • Bei dem vorstehend beschriebenen Brenner wird fester oder flüssiger Brennstoff dem Retortenraum zugeführt, wo an der heißen Brennkammeraußenwand die (teilweise) Vergasung des Brennstoffs stattfindet. Ein hoher Anteil von Schadstoffen ist daher im Brenngas nicht mehr enthalten und wird dem Verbrennungsprozeß nicht mehr zugeführt, bzw. entsteht nicht mehr durch die Verbrennung. Es können zudem alle Vorteile der Steuerung und Regelung für einen Gasbrenner, insbesondere eine einfache und genaue stufenlose Leistungsregelung, durchgeführt werden. Durch die Verwendung des Brennkammermantels als Wärmequelle für die Vergasung im Retortenraum ist der Aufbau des Brenners kompakt und kostengünstig, sowie sicher und einfach in der Funktion und Handhabung.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform besteht die Brennkammer aus einem inneren Zylinder mit an beiden Stirnseiten radial abstehenden Ringflanschen. Zwischen diesen Ringflanschen liegt ein weiterer äußerer Zylinder, so daß ein Retortenraum entsteht, der durch die Außenwand des inneren Zylinders, die Innenwand des äußeren Zylinders und die beiden Ringflanschen begrenzt wird. Gemäß Anspruch 2 werden ein oder zwei Austrittsspalte für den Austritt des Brenngases konstruktiv einfach als umlaufende Spalte zwischen dem äußeren und inneren Zylinder bzw. dem äußeren Zylinder und den Ringflanschen gebildet. Die Spaltweiten können für eine Grundeinstellung oder eine Leistungsregelung durch gegenseitiges Verschieben der Zylinder einfach verändert werden.
  • Es wird ausdrücklich darauf hingewiesen, daß die zylindrische Form der Brennkammer und des Retortenraums sowohl herstellungstechnisch als auch von der Verteilung des Brennstoffs die als am zweckmäßigsten erkannte Ausführung ist. Der erfindungsgemäße Effekt wird jedoch immer dann erreicht, wenn unmittelbar am äußeren Brennkammermantel wärmeübertragend ein Retortenraum für die Vergasung angebracht ist, unabhängig von der speziellen Formgebung.
  • Nach Anspruch 3 wird vorteilhaft die Luftansaugung zur Luftvorwärmung über bereits warme Teile im Brenner oder am Wärmetauscher geführt, wodurch die Vermischung und Feuerung effektiver wird.
  • Die Brennstoffzufuhrleitung wird nach Anspruch 4 zweckmäßig von oben her in den Retortenraum geführt. Flüssige Brennstoffe laufen dadurch an der heißen Zylinderaußenwand der Brennkammer ab und verteilen sich dadurch für eine schnelle und wirkungsvolle Vergasung. Flüssiger Brennstoff kann aber auch mit Hilfe einer Pumpe unter Druck, ggf. auch zerstäubt, in den Retortenraum eingespritzt werden. Bei der Verbrennung von festen Brennstoffen, beispielsweise grobkörniger Kohle, erfolgt die Zuführung ebenfalls zweckmäßig von oben, so daß der Brennstoff durch Schwerkraft in den Retortenraum transportiert wird. Die Beschickung mit festem Brennstoff erfolgt zweckmäßig chargenweise, wobei der Einflußstutzen, bzw. die Brennstoffvorratskammer nach jeder Beschickung zur Vermeidung von Falschluft oder von Gasaustritt wieder verschlossen wird, was automatisch mit einer automatischen Beschickung erfolgen kann.
  • Eine besonders vorteilhafte Ausführungsform ist mit Anspruch 5 gekennzeichnet. Der innere Zylinder bzw. der Brennkammeraußenmantel ist dabei drehbar ausgeführt. Dadurch werden heiße Oberflächenstellen des Brennkammeraußenmantels kontinuierlich in den Bereich der Brennstoffzufuhr und der Vergasungsstelle bewegt, so daß eine effektive Vergasung und eine gleichmäßigere Temperaturbelastung erzielt werden kann. Um auch bei den hohen entstehenden Temperaturen die Drehbarkeit des Innenzylinders sicherzustellen, ist es erforderlich die stark temperaturbelasteten Teile aus feuerfestem Material geringer Wärmeausdehnung herzustellen. Als besonders geeinget hat sich die Herstellung aus Keramik erwiesen.
  • Die Brennkammer ist zweckmäßig an den Enden des inneren Zylinders offen, wobei eine Seite als Abgasöffnung mit dem Wärmetauscher und dem Kamin verbunden ist. Die andere Seite ist dagegen stirnseitig in einem Abstand von einer Wand abgedeckt, die zugleich Außenwand der.Mischkammer ist. Dadurch entsteht ein Eintrittsspalt für das brennbare Gas-Luftgemisch zur Brennkammer. Durch eine relative Verschiebung des Brennkammerzylinders oder der Abdeckwand kann dieser Eintrittsspalt einfach stufenlos verstellt werden, wodurch eine stufenlose, schnell ansprechende Leistungsregelung erreicht wird, wie in Anspruch 6 beansprucht.
  • Gemäß Anspruch 7 soll der innere Zylinder drehbar ausgeführt sein, wodurch die im Zusammenhang mit Anspruch 5 genannten Vorteile erreicht werden.
  • Gemäß Anspruch 8 sind in einer Weiterbildung an der Außenseite des drehbaren inneren Zylinders ein Schaber oder eine Fräse angebracht, die dort festsitzende Brennstoffrückstände, die sich bei der Vergasung anlegen, wieder abtragen. Zweckmäßig ist dabei unter dem Schaber ein Rohr und ein Abfallbehälter angebracht, in die die Rückstände fallen. Der Abfallbehälter muß gelegentlich entleert werden. Bei der Verbrennung fester Brennstoffe kann ein Schaber zugleich als untere Begrenzung des Einfüllschachts verwendet werden.
  • In Anspruch 9 ist eine weitere Einstell- und Regelmöglichkeit für den Brenner angegeben. Dazu wird ein Spalt im Bereich der Austrittsöffnung für die Abgase vorgesehen, der Verbindung zu der Luftzufuhr hat. Damit kann eine Nachverbrennung nach der eigentlichen Brennerkammer durchgeführt werden. Es ist somit möglich, die Verbrennung in der Brennkammer mit dem oftmals gewünschten Luftunterschuß zu fahren, wobei durch die Nachverbrennung dennoch kaum unverbrannte oder teilweise verbrannte Brennstoffreste im Rauchgas enthalten sind.
  • Mit Anspruch 10 wird eine praktisch bewährte Konstruktion beansprucht, bei der die Einzelteile lose zusammengesetzt sind. Insbesondere bei einer Herstellung aus Keramikmaterial können sich dadurch keine Materialspannungen mehr ausbilden, die sonst zu Rissen und Brüchen führen können.
  • Anhand von Ausführungsbeispielen wird die Erfindung mit weiteren Einzelheiten, Merkmalen und Vorteilen näher erläutert.
  • Es zeigen:
    • Figur 1 einen Radialschnitt durch einen Brenner
    • Figur 2 einen Axialschnitt durch den Brenner Figur 1
    • Figur 3 einen Radialschnitt einer zweiten Ausführungsform eines Brenners
    • Figur 4 einen Axialschnitt des Brenners nach Figur 3.
  • In den Figuren 1 und 2 ist ein Brenner 1 dargestellt, der eine zylindrische Brennkammer 2 enthält, die von einem inneren Zylinder 3 begrenzt wird. Vom inneren Zylinder 3 stehen an beiden Stirnseiten Ringflansche 4 und 5 radial nach außen ab. Zwischen den Ringflanschen 4, 5 ist im Abstand zum inneren Zylinder 3 ein weiterer, äußerer Zylinder 6 angeordnet, so daß ein Retortenraum 7 zwischen den inneren und äußeren Zylindern 3, 6 und den Ringflanschen 4, 5 gebildet ist.
  • Zwischen dem äußeren Zylinder 6 und den Ringflanschen 4, 5 liegen zwei Austrittsspalte 8, 9, die sich radial nach außen vom Retortenraum 7 erstrecken. Der innere Zylinder 3 ist an einem Speichenkranz 10 befestigt, der seinerseits mit einer Welle 11 verbunden ist. Die Welle 11 ist einseitig in einer Lagerbuchse 12 gehalten und zu einem (nicht dargestellten) Drehantrieb geführt.
  • Die Brennkammer 2 und der Retortenraum 7 sind von einem weiteren zylindrischen Gehäuse 13 umgeben, das die Luftansaug- und Mischkammer 14 bildet. Ganz außen liegt das zylindrische Außengehäuse 15, mit dem der Brenner beispielsweise an einem Heizkessel befestigt ist.
  • Die eine Seite (rechte Seite in Fig. 2) der Brennkammer 2 ist von einer Wand 16 unter Freilassung eines Eintrittspalts 17 abgedeckt. Die Wand 16 ist in Richtung auf die Brennkammer 2 beweglich, so daß die Spaltbreite des Eintrittsspalts 17 veränderlich ist. Weiter sind die Welle 11 und damit die Ringflansche 4, 5 in axialer Richtung beweglich, so daß damit auch die Spaltbreiten der Austrittsspalte 8, 9 veränderbar sind. Von der Außenseite des Brenners 1 her führt eine Brennstoffzufuhrleitung 18 (für flüssigen Brennstoff) zum Retortenraum 7.
  • Die andere Seite der Brennkammer 2 (linke Seite in Fig. 2) ist über den gesamten Zylinderdurchmesser als Austritt- öffnung 19 für Abgase offen. An die Brennkammer 2 schließt sich ein zylindrischer Stutzen 20 an, der in den nachgeschalteten Wärmetauscher, beispielsweise einen Heizkessel 21 führt. Zwischen dem inneren Zylinder 3 und dem Stutzen 20 ist ein Luftspalt 22 freigelassen. Dieser Luftspalt 22 ist in seiner Breite mit Hilfe einer auf den zylindrischen Stutzen 20 aufgesteckten Muffe 23 veränderbar und einstellbar.
  • In Figur 1 ist weiter ein Einfüllschacht 24 für festen Brennstoff dargestellt, der senkrecht jedoch gegenüber der Mitte (nach links) versetzt angebracht ist. Der Einfüllschacht'24 ist durch einen Deckel 25 abgedeckt. Der Einfüllschacht ist nach unten durch einen schräg angestellten Schaber 26 begrenzt, der an der Außenseite des inneren Zylinders 3 (Brennkammermantel 27) anliegt. Unterhalb des Schabers 26 liegt ein vertikales Rohr oder ein Schacht 28, der mit einem ausleerbaren Abfallbehälter 29 verbunden ist.
  • Der dargestellte Brenner 1 hat folgende Funktion: Im stationären Fall, d. h. wenn der Brenner 1.durch an sich bekannte Hilfsmittel gezündet wurde, wird durch den (nicht dargestellten) an den Heizkessel 21 angeschlossenen Kamin ein Sog erzeugt, der Luft über die ringförmige Eintrittsöffnung 30 entlang der von dort ausgehend gezeichneten Pfeile in die Mischkammer 14 saugt. Zugleich wird beim Betrieb mit flüssigem Brennstoff dieser durch die Brennstoffzufuhrleitung 18 in den Retortenraum 7 geleitet. Durch die bereits angelaufene Verbrennung im Brennraum 2 ist der innere Zylinder 3 bzw. der Brennkammermantel 27 so heiß, daß der flüssige Brennstoff 18 weitestgehend vergast. Das Gas strömt aus den ringförmigen Austrittspalten 8, 9 in die Mischkammer 14 aus. Die Austrittspaltweite bzw. welcher der Austrittspalte 8, 9 offen ist, kann durch axiales Verschieben des inneren Zylinders 3 eingestellt werden.
  • In der Mischkammer 14 vermischt sich das Brenngas mit der vorbeiströmenden Luft und gelangt über den Eintrittspalt 17 in die Brennkammer 2, wo die Verbrennung stattfindet. Auch der Eintrittspalt 17 ist durch Verschieben der Wand 16 in seiner Breite einstellbar. Dies ist einerseits erforderlich um sicherzustellen, daß die Verbrennung nicht schon in der Mischkammer 14 stattfindet; andererseits ist durch die Spaltweitenwahl (in gewissen Grenzen) eine kontinuierliche Leistungsregelung möglich.
  • Die heißen Abgase gelangen dann zur Abgasaustrittöffnung 19. über den einstellbaren Luftspalt 22 wird in diesem Bereich zusätzlich direkt Luft aus der Mischkammer 14 angesaugt. Sofern noch unverbrannte oder teilweise verbrannte Gasreste im Abgas von der Brennkammer 2 enthalten sind, werden diese noch im Stutzen 20 nachverbrannt.
  • Beim Betrieb mit festen Brennstoffen werden diese nicht über die Brennstoffzufuhrleitung 18, sondern über den Einfüllschacht 24 dem Retortenraum 7 zugeführt. Dabei liegen die körnigen Brennstoffteilchen am heißen Brennstoffmantel 27 an, der sich am Brennstoff vorbeidreht. Die am Brennkammermantel 27 angelegten Rückstände, werden durch den Schaber 26 (bei einer Drehung der Welle 11 bzw. des Brennkammermantels 27 nach rechts) abgeschabt und fallen durch den Schacht 28 in den Abfallbehälter 29.
  • Die zweite Ausführungsform eines Brenners 1 gemäß der Figuren 3 und 4 unterscheidet sich nur durch einige im wesentlichen konstruktive Änderungen, so daß für die im wesentlichen gleichen Teile gleiche Bezugszeichen verwendet werden.
  • In der Ausführungsform gemäß Figur 3 und Figur 4 ist nur ein zylindrisches Außengehäuse 15 vorgesehen, so daß die Luftführung entsprechend den auch hier eingezeichneten Pfeilen erfolgt. Die Ringflansche 4, 5 sind in radialer Richtung höher gewählt und auf dem äußeren Zylinder 6 sind ebenfalls seitliche Ringflansche 31, 32 angebracht. Dadurch werden die Austrittspalte 8, 9 länger. Es besteht somit weniger die Gefahr, daß durch Falschlufteintritt bereits im Retortenraum 7 eine unerwünschte Verbrennung auftritt.
  • Ein wesentliches Merkmal der zweiten Ausführungsform besteht darin, daß die Welle 11, der Speichenkranz 10, die Ringflansche 4, 5 und der innere Zylinder 3 kein einstückiges Bauteil sind, sondern lauter zusammengesteckte und gegeneinander verspannte Bauteile, die in Nuten eingreifen und so eine drehmomentübertragende Verbindung bilden. Eingriffsnuten sind beispielsweise an den Stellen 33, 34, 35 zu erkennen. Die auf die Welle 11 aufgeschobene Spannmuffe 36 wird durch geeignete, bekannte Mittel, wie Schraubenmuttern, Splint, ect. gesichert. Die vorgenannten zusammengesteckten Einzelteile sind aus Keramikmaterial gefertigt.
  • Die Funktion der zweiten Ausführungsform des Brenners 1 entspricht der ersten Ausführungsform.
  • Zusammenfassend wird festgestellt, daß mit dem erfindungsgemäßen Brenner umweltverträglichere Abgase erreicht werden und der Brenner in gewissen Grenzen eine einfache kontinuierliche Regelung zuläßt. Weiter können auch problembehaftete Brennstoffe, wie beispielsweise Altöl, ect. umweltverträglich verheizt werden.

Claims (10)

1. Brenner (1) für schwer flüchtige Brennstoffe,
mit einem ringförmigen Retortenraum (7) der zumindest teilweise von einem inneren (3) und äußeren Zylinder (6) begrenzt wird,
mit einer Brennstoffzufuhrleitung (18, 24) für Brennstoff zum Retortenraum (7),
mit einer Brennkammer (2) innerhalb des inneren Zylinders (3), wobei der Brennkammermantel (27) zumindest zum Teil von der Zylinderwand gebildet wird,
mit einer Luftansaug- und Mischkammer (14),
mit einer Austrittsöffnung (19) für Abgase in der Brennkammer (2),

gekennzeichnet durch
eine Luftansaug- und Mischkammer (14) die den äußeren Zylinder (6) umgibt,
mindestens einen Austrittspalt (8, 9) von Retortenraum (7) axial nach außen zur Luftansaug- und Mischkammer (14),
einen Eintrittspalt (17) von der Luftansaug- und Mischkammer (14) zur Brennkammer (2),
die Austrittsöffnung (19) für Abgase, die dem Eintrittspalt (17) gegenüber liegt.
EP19840113389 1983-05-20 1984-11-07 Brenner für schwer flüchtige Brennstoffe Expired EP0180657B1 (de)

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AT84113389T ATE40588T1 (de) 1984-11-07 1984-11-07 Brenner fuer schwer fluechtige brennstoffe.
EP19840113389 EP0180657B1 (de) 1983-05-20 1984-11-07 Brenner für schwer flüchtige Brennstoffe

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