EP2743579A1 - Burner tip and burner - Google Patents

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EP2743579A1
EP2743579A1 EP20120197209 EP12197209A EP2743579A1 EP 2743579 A1 EP2743579 A1 EP 2743579A1 EP 20120197209 EP20120197209 EP 20120197209 EP 12197209 A EP12197209 A EP 12197209A EP 2743579 A1 EP2743579 A1 EP 2743579A1
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EP
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Application
Patent type
Prior art keywords
burner tip
wall
burner
displacement body
21a
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP20120197209
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German (de)
French (fr)
Inventor
Christoph Kiener
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Siemens AG
Original Assignee
Siemens AG
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Abstract

The tip has a burner tip portion (21) provided with a burner tip wall (21A). The burner tip portion is provided with a hollow space that extends to an end wall (47). The burner tip wall is provided with an inner side that faces toward the hollow space. A displacement body (15) is arranged in the hollow space. The displacement body is provided with an outer side that faces toward the inner side of the burner tip wall. A flow channel (20) is formed between the inner side of the burner tip wall and the outer side of the displacement body.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Brennerspitze, insbesondere eine Brennerspitze für Hochtemperaturanwendungen in der Synthesegaserzeugung. The present invention relates to a burner tip, in particular a burner tip for high temperature applications in the synthesis gas generation. Daneben betrifft die Erfindung einen Brenner, insbesondere einen Brenner für die Synthesegaserzeugung. In addition, the invention relates to a burner, particularly a burner for synthesis gas generation.
  • Ein Brenner für einen Synthesegasreaktor ist schematisch in A burner for a synthesis gas reactor is schematically illustrated in DE 10 2008 006 572 A1 DE 10 2008 006 572 A1 beschrieben. described. Dieser umfasst ein äußeres Brennerelement, in dessen Spitze ein Hohlraum mit einem darin angeordneten Verdrängerkörper vorhanden ist. This burner comprises an outer member, in the tip of a cavity with a displacement body arranged therein is present. Um den Verdrängungskörper herum ist ein Kühlwasserkanal geführt, der zum Kühlen der Brennerspitze dient. To the displacement body around a cooling water channel is led, which is used to cool the burner tip. Der Brenner umfasst weiterhin ein inneres Brennerelement, das konzentrisch zum äußeren Rohr angeordnet ist. The burner further comprises an inner burner element which is arranged concentrically to the outer tube. Zwischen dem inneren Brennerelement und dem äußeren Brennerelement ist ein Kanal für die Zufuhr von Brennstaub, beispielsweise Kohlestaub, gebildet. Between the inner burner member and the outer burner element is a channel for the supply of pulverized fuel, for example coal dust are formed. Auch das innere Brennerelement weist im Bereich seiner Spitze einen Hohlraum mit einem darin angeordneten Verdrängerkörper, um den herum ein Kühlwasserkanal geführt ist, mit dem die Spitze des inneren Brennerelements gekühlt wird, auf. And the inner burner element has in the region of its tip a cavity with a displacement body arranged therein, around which a cooling water channel is led, by which the tip of the inner burner element is cooled to. Zentrisch zum inneren Brennerelement ist ein Pilotbrenner angeordnet, wobei zwischen dem inneren Brennerelement und dem Pilotbrenner ein Zufuhrkanal für ein Sauerstoff/Dampf-Gemisch gebildet ist. Centric to the inner burner element is a pilot burner is arranged, wherein a supply passage is formed for an oxygen / steam mixture between the inner burner element and the pilot burner. Wie das äußere und das innere Brennerelement ist der Pilotbrenner hohlwandig ausgebildet, wobei im Bereich der Spitze des Pilotbrenners ein Verdrängerkörper angeordnet ist, um den herum ein Kühlwasserkanal geführt ist, um die Pilotbrennerspitze kühlen zu können. As the outer and inner burner element of the pilot burner is formed hohlwandig, wherein a displacement body is arranged in the region of the tip of the pilot burner, around which a cooling water passage is guided to cool the pilot burner tip.
  • Die Brennerspitzen von Brennern in Synthesegasreaktoren sind bei Betrieb des Reaktors hohen Temperaturen ausgesetzt, so dass ein erheblicher Wärmeeintrag in die Brennerspitze erfolgt. The burner tips of burners in synthesis gas reactors are exposed to high temperatures during operation of the reactor, so that a substantial heat input into the burner tip. Die eingetragene Wärme wird durch das in den beschriebenen Kühlwasserkanälen fließende Kühlwasser abgeführt. The registered heat is dissipated by the flowing in the described cooling water channels cooling water. Um den Wärmeeintrag zu verringern, kann die Brennerspitze außerdem mit einer Wärmedämmschicht versehen sein, wie dies in In order to reduce the heat input, the burner tip may also be provided with a heat insulation layer, as shown in DE 10 2008 006 572 A1 DE 10 2008 006 572 A1 beschrieben ist. is described.
  • Die jeweiligen Brennerelemente werden in der Regel aus mehreren Rohren und einer die Rohre miteinander verbindenden Spitze, in der auch der Verdrängungskörper angeordnet ist, aufgebaut. The respective burner elements are usually composed of a plurality of tubes and a tip of the tubes interconnecting, in which also the displacement body is located. Die Spitze wird dabei in der Regel aus einem äußeren ringförmigen Teil und einem inneren ringförmigen Teil zusammengebaut, wobei das äußere ringförmige Teil mit dem äußeren Rohr und das innere ringförmige Teil mit dem inneren Rohr verbunden wird. The tip is then assembled as a rule of an outer annular part and an inner annular portion, said outer annular portion to the outer tube and the inner annular portion is connected to the inner tube. Zudem werden die ringförmigen Teile an ihren dem äußeren Rohr bzw. dem inneren Rohr abgewandten Enden miteinander verschweißt. In addition, the ring-shaped members at their the outer tube and the inner tube distal ends are welded together. Der Verdrängungskörper wird mit einem zentral angeordneten Rohr verbunden, welches den Zwischenraum zwischen den äußeren Rohr und dem inneren Rohr in einen ringförmigen Zufuhrkanal für Kühlwasser und einen ringförmigen Abfuhrkanal für Kühlwasser unterteilt. The displacement body is connected to a centrally arranged pipe which divides the space between the outer tube and the inner tube into an annular supply passage for cooling water, and an annular discharge channel for cooling water. Jedes Brennerelement weist daher einen komplexen Aufbau auf. Therefore, each burner element has a complex structure. Außerdem sind die Brennerspitzen relativ groß, und damit schwer, was ihre Handhabbarkeit bspw. im Rahmen einer Wartung verringert. In addition, the burner tips are relatively large, and therefore heavy, their handling, for example. Reduced during maintenance.
  • Aus fertigungstechnischen Gründen betragen die Wandstärken der Rohre bzw. der Spitzenteile typischerweise mindestens 3 mm, was die Wärmeabfuhr erschwert und die Anfälligkeit gegenüber Temperaturfluktuationen erhöht. For technical reasons, the wall thicknesses of the pipes or the tip portions are typically at least 3 mm, which makes the heat dissipation and the susceptibility to temperature fluctuations increases. Außerdem können Schwebeteilchen und Kühlwasser mit der Zeit zu einer Verengung der Kühlwasserkanäle im Bereich der Brennerspitze oder gar zu einem Blockieren der Kühlwasserkanäle führen, was einen erhöhten Wartungsbedarf mit sich bringt, damit derartige Verengungen rechtzeitig entdeckt werden können. In addition, suspended particles and cooling water may in time lead to a narrowing of the cooling water passages in the burner tip or even a blockage of the cooling water channels, bringing increased maintenance requirements with them, so that such restrictions can be detected in time.
  • Zudem sind die Materialien, aus denen die Brennerspitzen hergestellt sind, teuer und in der Verarbeitung aufwendig, da die Teile, aus denen die Brennerspitzen bestehen, miteinander verschweißt werden müssen. In addition, the materials from which the burner tips are made, expensive and complicated to use, since the parts that make up the burner tips are made, must be welded together are. Das Verschweißen der Teile zum Formen der jeweiligen Brennerspitze ist nicht einfach, da die typischerweise verwendeten Superlegierungen auf Nickelbasis spezielle Schweißprozeduren erfordern. The welding of the parts to form the respective burner tip is not easy because the superalloys typically used require special welding nickel-based procedures.
  • Gegenüber dem beschriebenen Stand der Technik ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine vorteilhafte Brennerspitze, insbesondere für Brennerelemente eines Synthesegasbrenners, zur Verfügung zu stellen. Compared to the prior art described it is an object of the present invention, an advantageous burner tip, in particular for burner elements of a syngas burner to provide. Daneben ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen vorteilhaften Brenner, insbesondere für die Synthesegaserzeugung, zur Verfügung zu stellen. In addition, it is an object of the present invention, an advantageous burner, in particular for the production of synthesis gas, to provide.
  • Die genannte Aufgabe wird durch eine Brennerspitze nach Anspruch 1 sowie durch eine Brennespitze nach Anspruch 17 bzw. einen Brenner nach Anspruch 21 gelöst. The above object is achieved by a burner tip according to claim 1 and by a combustor tip according to claim 17 or a burner according to claim 21st Die abhängigen Ansprüche enthalten vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung. The dependent claims contain advantageous embodiments of the invention.
  • Gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung wird eine Brennerspitze mit einer Brenneraustrittsöffnung und wenigstens einem die Brenneraustrittsöffnung umgebenden Brennerspitzenteil, welches eine Brennerspitzenwand mit einer ein geschlossenes Ende des Brennerspitzenteils bildenden Stirnwand aufweist, zur verfügung gestellt. According to a first aspect of the invention, a burner tip having a burner outlet opening and at least one surrounding the burner outlet opening burner tip portion, having a burner tip wall with a closed end of the burner tip part forming the end wall, are provided. Das Brennerspitzenteil weist in seinem Inneren einen bis zur Stirnwand reichenden Hohlraum auf, die Brennerspitzenwand eine zum Hohlraum weisende Wandinnenseite. The burner tip portion has in its interior a to the end wall cavity reaching the burner tip wall is a cavity wall facing the inner side. In dem Hohlraum ist ein Verdrängungskörper mit einer der Wandinnenseite der Brennerspitzenwand zugewandten Verdrängungskörper-Außenseite angeordnet, wobei zwischen der Wandinnenseite der Brennerspitzenwand und der Verdrängungskörper-Außenseite wenigstens ein Strömungskanal gebildet ist. In the cavity a displacement body with one of the inner wall face of the burner tip wall facing displacement body outer side is arranged, wherein a flow channel is formed between the inner wall face of the burner tip wall and the displacement body outer side at least. Der Verdrängungskörper ist über Stützstrukturen, die sich von der Verdrängungskörper-Außenseite zur Wandinnenseite der Brennerspitzenwand erstrecken, mit der Wandinnenseite der Brennerspitzenwand verbunden. The displacement body is connected by support structures that extend from the displacement body outer side to the inner wall face of the burner tip wall with the inner wall face of the burner tip wall.
  • Durch die Stutzstrukturen kann die Lage des Verdrängungskörpers im Inneren der Brennerspitzenwand festgelegt werden. By the support structures, the position of the displacement body in the interior of the burner tip wall can be fixed. Außerdem kann die gesamte Struktur aus Brennerspitzenwand und Verdrängungskörper insgesamt stabiler ausgestaltet werden. In addition, the entire structure of burner tip wall and displacement body can be made more stable. Die Stützstrukturen können insbesondere als stegartige oder pfeilerartige Strukturen ausgestaltet sien, wobei zumindest im Bereich der Brennerspitzenstirnwand benachbarte stegartige oder pfeilerartige Strukturen an der Verdrängungskörper-Außenseite und/oder an der Wandinnenseite der Brennerspitzenwand zu Bögen zusammenlaufen. The support structures may in particular be configured as a web-like or pillar-like structures sia, wherein converge at least in the region of the burner tip end wall adjacent web-like or pillar-like structures on the displacement body on the outside and / or on the inner wall face of the burner tip wall sheets. Diese Bögen können insbesondere als Spitzbögen, ähnlich den Bögen in der gotischen Architektur, ausgebildet sein. These sheets can in particular as pointed arches, similar to the sheets be in Gothic architecture is formed. Die Ausgestaltung der Stützstrukturen als stegartige oder pfeilerartige Strukturen mit zusammenlaufenden Bögen ermöglicht die Herstellung der Brennerspitze mit einem generativen Schichtaufbauverfahren (engl.: additive manufacturing process), bspw. mit einem selektiven Laserschmelzen(engl.: selective laser melting). The embodiment of the supporting structures as a web-like or pillar-like structures with converging sheets enables the manufacture of the burner tip with a generative layer construction process (engl .: additive manufacturing process), for example. With a selective laser melting (engl .: selective laser melting).
  • In einer speziellen Ausgestaltung der Brennerspitze mit Stützstrukturen ist die Dichte an Stützstrukturen, welche den Verdrängungskörper mit der Brennerspitzenwand verbinden, zumindest im Bereich der Stirnwand im Vergleich zu anderen Bereichen der Brennerspitzenwand erhöht. In a particular embodiment of the burner tip with support structures is the density of support structures which connect the displacement body with the burner tip wall is increased at least in the region of the end wall as compared to other areas of the burner tip wall. Dort, wo die Dichte der Stützstrukturen erhöht ist, kann dann die Brennerspitzenwand im Vergleich zu Bereichen ohne erhöhte Dichte an Stützstrukturen dünner ausgestaltet sein. Where the density of the supporting structures is increased, the burner tip wall can be made thinner to support structures then compared to areas without increased density. Insbesondere kann sie Dicken unter 3 mm aufweisen, bspw. Dicken im Bereich von 0,5 bis 2 mm. In particular, they may have thicknesses of less than 3 mm, for example. Thicknesses in the range of 0.5 to 2 mm. Auf diese Weise lässt sich in Bereichen, die besonders hohen Temperaturen und/oder besonders ausgeprägten Temperaturfluktuationen ausgesetzt sind, die von der Brennerspitzenwand aufgenommene Wärme rascher an das Kühlfluid abführen, wodurch die dünnere Wand kühler gehalten werden kann, als eine dickere Wand, was sich wiederum günstig auf die zur Verfügung stehende Betriebsdauer bis zu einer Wartung auswirkt. In this way can be in areas that are particularly high temperatures and / or particularly pronounced temperature fluctuations are exposed to dissipate the heat absorbed by the burner tip wall quickly to the cooling fluid, so that the thinner wall can be kept cooler than a thicker wall, which in turn is favorable effect on the available operating time up to maintenance.
  • Im Rahmen der erfindungsgemäßen Brennerspitze kann der Verdrängungskörper insbesondere einstückig mit den Stützstrukturen und der Brennerspitzenwand ausgebildet sein. In the context of the burner tip of the invention, the displacement body may be formed with the support structures and the burner tip wall in particular in one piece. Dies erlaubt eine besonders stabile Struktur und ermöglicht bei vielen Strukturen überhaupt die Herstellung erst. Die Herstellung kann dabei wie bereits erwähnt durch generative Schichtaufbauverfahren (engl.: additive manufacturing process) erfolgen, bspw. durch selektives Laserschmelzen (engl.: selective laser melting). This allows a particularly stable structure and allows many structures at all the production only. The preparation can, as already mentioned by generative layer construction method (ger .: additive manufacturing process) take place, eg. By selective laser melting (ger .: selective laser melting).
  • Die Brennerspitzenwand kann wenigstens in Bereich der Stirnwand mit einer Wärmedämmschicht beschichtet sein. The burner tip wall can be coated at least in the region of the end wall with a thermal barrier coating. Insbesondere, wenn die Brennerspitzenwand dickere und dünnere Bereiche aufweist ist eine Ausgestaltung vorteilhaft, in der die Wärmedämmschicht auf die dünneren Bereiche, insbesondere im Bereich der Stirnwand, aufgebracht ist. Particularly, when the burner tip wall thicker and thinner areas has a configuration is advantageous in which the thermal barrier coating is on the thinner regions, in particular in the region of the end wall, is applied. Dadurch, dass in dieser Ausgestaltung in den Bereichen mit Wärmedämmschicht die Brennerspitzenwand dünner ist, kann erreicht werden, dass die gesamte Wanddicke in diesen Bereichen trotz der aufgebrachten Wärmedämmschicht die Dicke der übrigen Bereiche ohne Wärmedämmschicht nicht überstreitet. In that, in this embodiment, in the areas where heat insulation layer, the burner tip is thinner wall can be achieved, that the entire wall thickness in these areas does not argue in spite of the applied heat-insulating layer, the thickness of the remaining regions without thermal barrier coating.
  • Der Verdrängungskörper in der erfindungsgemäßen Brennerspitze kann insbesondere hohl ausgebildet sein. The displacement body in the inventive burner tip may be particularly hollow. Durch das hohle Ausbilden des Verdrängungskörpers lässt sich im Vergleich zu Verbrennerspitzen nach Stand der Technik, in denen der Verdrängungskörper als Vollkörper ausgebildet ist, Gewicht und Material einsparen. Through the hollow forming the displacement body can be saved compared to Verbrennerspitzen prior art in which the displacement body is formed as a solid body, weight and material. Wegen des geringeren Gewichtes ist die Brennerspitze, die Durchmesser von 50 cm und mehr aufweisen kann, leichter zu handhaben, etwa im Rahmen eines Wartungs- oder Reparaturprozesses. Because of the lower weight, the burner tip, the diameter of 50 cm and may have more, easier to handle, for example during a maintenance or repair process.
  • In einer Weiterbildung der Ausführungsvariante mit hohlem Verdränungskörper weist dieser ein zur Stirnwand proximales Ende, ein zur Stirnwand distales Ende, einen Verdrängungskörper-Innenraum und im Bereich des distalen Endes wenigstens eine zum Verdrängungskörper-Innenraum hin offene Verdrängungskörper-Öffnung auf. In a further development of the embodiment with a hollow Verdränungskörper this has a proximal to the front wall end, a distal to the front wall end, a displacement body interior and in the region of the distal end at least one to the displacement body interior is open towards the displacement body opening. Auf diese Weise wird es möglich, den hohlen Verdrängungskörper einem durch den Strömungskanal zwischen der Verdrängungskörper-Außenseite und der Wandinnenseite der Brennerspitzenwand strömenden Kühlfluid, bspw. Kühlwasser, zugänglich zu machen. In this way, it becomes possible to make the hollow displacement body a flowing through the flow channel between the displacement body outer side and the inner wall face of the burner tip wall cooling fluid, eg. Cooling water accessible. Hierzu kann bspw. ein Strömungsleitelement derart in der Verdrängungskörper-Öffnung angeordnet sein, dass es die Verdrängungskörper-Öffnung in einen Einströmabschnitt und einem Ausströmabschnitt unterteilt und dass zwischen dem Einströmabschnitt und dem Ausströmabschnitt ein Strömungspfad um das Strömungsleitelement herum gebildet wird. For this purpose, a flow guide may be arranged in the displacement body opening, for example., That it divides the displacement body opening into an inflow section and an outflow section, and that a flow path to the flow-around is formed between the inflow section and said exhaust section. Alternativ besteht die Möglichkeit, dass der Verdrängungskörper wenigstens eine weitere zum Verdrängungskörper-Innenraum hin offene Verdrängungskörper-Öffnung aufweist. Alternatively, there is a possibility that the displacement body has at least one more for the displacement body interior is open towards the displacement body opening. Diese ist dann zwischen dem proximalen Ende des Verdrängungskörpers und der im Bereich des distalen Endes angeordneten Verdrängungskörper-Öffnung angeordnet. This is then placed between the proximal end of the displacement body and arranged in the region of the distal end displacement body opening. Zwischen der Verdrängungskörper-Öffnung und der weiteren Verdrängungskörper-Öffnung bildet der Verdrängungskörper-Innenraum einen Strömungspfad für Kühlfluid wie etwa Kühlwasser. Between the displacement body opening and the further opening displacement body, the displacement body interior defining a flow path for cooling fluid such as cooling water.
  • Wenn im Inneren des hohlen Verdrängungskörpers ein Strömungspfad für Kühlfluid gebildet ist, kann sich im Verdrängungskörper-Innenraum ein vom Strömungspfad abzweigender Sammelraum für Fremdkörper in dem durch den Strömungspfad strömenden Fluid befinden. When a flow path for cooling fluid is formed inside of the hollow displacement body, a branching from the flow path collecting space for foreign bodies are located in the displacement body interior in the flowing fluid through the flow path. Hierbei ist es vorteilhaft, wenn sich der Sammelraum im Verdrängungskörper-Innenraum in einem Bereich des Strömungspfades befindet, in dem eine Änderung der Strömungsrichtung stattfindet. It is advantageous when the collecting chamber in the displacement body interior is in an area of ​​the flow path in which a change of flow direction takes place. Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Änderung der Strömungsrichtung eine weitgehende Strömungsumkehr mit sich bringt. It is particularly advantageous when the change of flow direction brings a high degree of flow reversal with it is. Im hohlen Verdrängungskörper ist dabei genug Platz, um einen hinreichend großen Sammelraum zur Verfügung stellen zu können. In the hollow displacement body here is enough space to be able to provide a sufficiently large collection room. Das Sammeln von Fremdkörpern wie etwa Schwebeteilchen im Kühlfluid führt dazu, dass sich die um die Außenseite des Verdrängungskörpers herum führenden Fluidkanäle langsamer zusetzen und dadurch eine Verengung des Strömungsquerschnittes länger hinaus gezögert werden kann. The collection of foreign bodies such as suspended particles in the cooling fluid causes the leading around the outside of the displacement body around the fluid channels become clogged slower and thus can be more delayed, a narrowing of the flow cross-section. Dies wirkt sich wiederum günstig auf die Wartungsintervalle aus. This in turn has a favorable effect on the maintenance intervals from.
  • In der erfindungsgemäßen Brennerspitze können zudem Drallschaufeln, die wenigstens teilweise in die Brenneraustrittsöffnung hineinragen, mit der Brennerwand einstückig ausgebildet sein. In the inventive burner tip may also swirl blades which extend at least partially into the burner outlet opening may be integrally formed with the burner wall. Bisher werden Drallschaufeln von der der Brennerspitze abgewandten Brennseite aus in die von der Brennerwand umgebene Brenneraustrittsöffnung eingeschoben. So far, the swirl vanes of the tip facing away from the burner internal side is inserted into the area surrounded by the burner wall burner outlet opening. Bei diesem Einschieben kann es zu Beschädigung der Drallschaufeln und/oder der Brennerspitzenwand kommen. This insertion can cause damage to the swirl blades and / or the burner tip wall. Durch das einstückige Ausbilden der Drallschaufeln mit der Brennerspitzenwand wird das Einschieben von Drallschaufeln überflüssig. By integrally forming the swirl vanes with the burner tip wall the insertion of the swirl vanes is unnecessary. Zudem besteht die Möglichkeit, dass sich der zwischen der Wandinnenseite der Brennerspitzenwand und der Verdrängungskörper-Außenseite gebildete Strömungskanal wenigstens teilweise auch durch die Drallschaufeln erstreckt. It is also possible that the flow channel formed between the inner wall face of the burner tip and the displacement body wall outer side at least partially extends through the swirl vanes. Auf diese Weise wird eine gemeinsame Kühlung von Brennerspitze und Drallschaufeln möglich. In this way, a common cooling of the burner tip and swirl blades is possible. Durch spezielle Fertigungsverfahren (generative Schichtaufbauverfahren) kann der Drallbeschaufelung auch zusätzlich die Form einer Düse gegeben werden, die den Strömungskanal des Sauerstoff-DampfGemisches in bestimmten Bereichen verkleinert. By special manufacturing processes (generative layer construction process) of the swirl vane can also be further added in the form of a nozzle which reduces the flow passage of the oxygen-vapor mixture in certain areas.
  • In der erfindungsgemäßen Brennerspitze können die Brennerspitzenwand und der Verdrängungskörper toroidal ausgebildet sein. In the inventive burner tip the burner tip wall and the displacement body may be formed toroidal.
  • Gemäß einem zweiten Aspekt der Erfindung wird eine Brennerspitze mit einer Brenneraustrittsöffnung und wenigstens einem die Brenneraustrittsöffnung umgebenden Brennerspitzenteil, welches eine Brennerspitzenwand mit einer ein geschlossenes Ende des Brennerspitzenteils bildenden Stirnwand aufweist, zur Verfügung gestellt. According to a second aspect of the invention, a burner tip having a burner outlet opening and at least one surrounding the burner outlet opening burner tip portion, having a burner tip wall with a closed end of the burner tip part forming the end wall, are provided. Mit der Brennerspitzenwand sind gemäß dem zweiten Aspekt der Erfindung Drallschaufeln, die wenigstens teilweise in die Brenneraustrittsöffnung hineinragen, einstückig ausgebildet. With the burner tip wall according to the second aspect of the invention swirl blades which extend at least partially into the burner outlet opening, are integrally formed.
  • Bisher werden Drallschaufeln von der der Brennerspitze abgewandten Brennseite aus in die von der Brennerwand umgebene Brenneraustrittsöffnung eingeschoben. So far, the swirl vanes of the tip facing away from the burner internal side is inserted into the area surrounded by the burner wall burner outlet opening. Bei diesem Einschieben kann es zu Beschädigung der Drallschaufeln und/oder der Brennerspitzenwand kommen. This insertion can cause damage to the swirl blades and / or the burner tip wall. Durch das einstückige Ausbilden der Drallschaufeln mit der Brennerspitzenwand wird das Einschieben von Drallschaufeln überflüssig. By integrally forming the swirl vanes with the burner tip wall the insertion of the swirl vanes is unnecessary.
  • In einer Weiterbildung der Brennespitze gemäß dem zweiten Aspekt der Erfindung erstreckt sich der zwischen der Wandinnenseite der Brennerspitzenwand und der Verdrängungskörper-Außenseite gebildete Strömungskanal wenigstens teilweise auch durch die Drallschaufeln. In a further development of the combustor tip according to the second aspect of the invention, the flow passage formed between the inner wall face of the burner tip and the displacement body wall outer side extends at least partly through the swirl vanes. Auf diese Weise wird eine gemeinsame Kühlung von Brennerspitze und Drallschaufeln möglich. In this way, a common cooling of the burner tip and swirl blades is possible.
  • Mit Hilfe spezieller Fertigungsverfahren (generative Schichtaufbauverfahren) kann erreicht werden, dass die Drallschaufeln eine Beschaufelung bilden, welche die Form einer Düse aufweist, die den Strömungsquerschnitt für ein durch die Beschaufelung strömendes Sauerstoff-Dampf-Gemisch in bestimmten Bereichen der Beschaufelung verkleinert. Using specific manufacturing process (generative layer construction process) can be achieved in that the swirl blades form a blading, having the form of a nozzle, which reduces the flow cross section for a flowing through the blading oxygen-steam mixture in certain areas of the blading.
  • Ein erfindungsgemäßer Brenner ist mit einer erfindungsgemäßen Brennerspitze versehen. An inventive burner is provided with an inventive burner tip. Die damit verbundenen Eigenschaften und Vorteile ergeben sich aus denen der erfindungsgemäßen Brennerspitze. The associated characteristics and advantages result from which the burner tip of the invention.
  • Weitere Merkmale, Eigenschaften und Vorteile der vorliegenden Erfindung erheben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beiliegenden Figuren. Further features, properties and advantages of the present invention arise from the following description of exemplary embodiments with reference to the accompanying figures.
    • Figur 1 Figure 1 zeigt eine Prinzipskizze eines Brenners, wie er in Synthesegasreaktoren Verwendung findet. shows a schematic diagram of a burner, such as is used in synthesis gas reactors.
    • Figur 2 Figure 2 zeigt die Spitze eines ersten Brennerelements. shows the tip of a first burner element.
    • Figur 3 Figure 3 zeigt die Spitze eines zweiten Brennerelements. shows the top of a second burner member.
    • Figur 4 Figure 4 zeigt die Spitze eines im Brenner verwendeten Pilotbrenners. shows the tip of the pilot burner used in the burner.
    • Figur 5 Figure 5 zeigt eine alternative Ausgestaltung der Spitze aus shows an alternative embodiment of the tip of Figur 3 Figure 3 . ,
    • Figur 6 Figure 6 zeigt eine weitere alternative Ausgestaltung der Spitze aus shows a further alternative embodiment of the tip Figur 3 Figure 3 . ,
    • Figur 7 Figure 7 zeigt noch eine weitere alternative Ausgestaltung aus shows yet another alternative embodiment of Figur 3 Figure 3 . ,
    • Figur 8 Figure 8 zeigt die Ausgestaltung aus shows the embodiment of Figur 7 Figure 7 in einem Schnitt entlang der Linie VIII-VIII. in a section along the line VIII-VIII.
  • Der prinzipielle Aufbau eines Brenners für Synthesegasreaktoren wird nachfolgend mit Bezug auf The basic structure of a burner for synthesis gas reactors will hereinafter with reference to Figur 1 Figure 1 beschrieben. described.
  • Der Brenner ist rotationssymmetrisch um eine Brennerachse A herum aufgebaut und umfasst einen rohrförmigen Zuleitungsabschnitt sowie eine sich an den Zuleitungsabschnitt anschließende Brennerspitze 1, die eine Brenneröffnung 3 umgibt. The burner is constructed rotationally symmetrically around a burner axis A and includes a tubular inlet portion and a lead portion adjoining the burner tip 1, which surrounds a burner opening. 3
  • Der Brenner umfasst ein erstes, äußeres Brennerelement 2, das im rohrförmigen Abschnitt des Brenners aus drei ineinandergeschobenen Rohren 4, 6, 8 gebildet ist. The burner comprises a first, outer burner element 2, which is formed in the tubular portion of the burner of three nested tubes 4, 6,. 8 Zwischen den Rohren sind ein Kühlfluidzufuhrkanal 7 und eine Kühlfluidabfuhrkanal 9 gebildet, über die Kühlfluid in die Brennerspitze 1 zugeführt bzw. aus dieser abgeführt werden kann. Between the tubes a cooling fluid supply conduit 7 and a cooling fluid discharge port 9 are formed, can be supplied via the cooling fluid into the burner tip 1 and discharged therefrom. Als Kühlfluid kommt insbesondere Wasser in Betracht. As a cooling fluid, in particular water comes into consideration. Im Bereich der Brennerspitze 1 weicht das äußere Brennerelement 2 von der reinen Rohrform ab und ist in Richtung auf das Zentrum der Brenneraustrittsöffnung 3 geneigt. In the area of ​​the burner tip 1, the external burner element 2 of the pure tube shape differs from and is inclined toward the center of the burner outlet opening. 3 Außerdem weist es im Bereich der Spitze einen Hohlraum auf, in dem ein Verdrängungskörper 5 mit Abstand zur Wand des Brennerelements 2 in diesem Bereich angeordnet ist. In addition, it has in the region of the tip of a cavity in which a displacement body 5 is arranged at a distance to the wall of the burner element 2 in this area. Zwischen der Innenseite der Wand 11A des Brennerelements 2 im Spitzenbereich und der Verdrängungskörperaußenseite ist dabei ein Strömungskanal 10 gebildet, durch den das Kühlfluid, beispielsweise Kühlwasser, durch die Spitze des äußeren Brennerelements 2 geleitet wird, um diese zu kühlen. Between the inside of the wall 11A of the burner element 2 at the tip portion and the displacement body outside of a flow channel 10 is formed through which the cooling fluid, for example cooling water, is passed through the tip of the outer burner element 2 in order to cool it. Der von der Rohrform abweichende Teil des äußeren Brennerelements 2 stellt ein äußeres Brennerspitzenteil 11 dar, das als eigenständiges Teil ausgebildet und dessen Wand 11A an den rohrförmigen Abschnitt des äußeren Brennerelements 2 angeschweißt ist. The deviating from the tubular form part of the outer burner element 2 constitutes an outer burner tip portion 11, designed as an independent part and the wall 11A is welded to the tubular portion of the outer burner element. 2 Dabei weist die Wand 11A des Brennerspitzenteils 11 eine in etwa U-förmige Biegung auf, so dass sie sowohl mit dem äußeren Rohr 4 als auch mit den inneren Rohr 8 des rohrförmigen Abschnitts des äußeren Brennerelements 2 verbunden werden kann. In this case 11A of the burner tip portion 11, the wall has a U-shaped bend in about, so that it can be connected both to the outer tube 4 and the inner tube 8 of the tubular portion of the outer burner element. 2 Der Verdrängungskörper 5 ist auf das mittlere Rohr 6 aufgesteckt. The displacement body 5 is pushed onto the central tube. 6 Hierzu weist er eine Nut 5A auf, deren Breite an die Wanddicke des mittleren Rohres 6 des rohrförmigen Abschnitts angepasst ist. To this end it has a groove 5 whose width is adapted to the wall thickness of the middle tube 6 of the tubular portion.
  • Der Brenner umfasst weiterhin ein inneres Brennerelement 12, das außer im Bereich der Brennerspitze 1 ebenfalls aus drei ineinandergeschobenen Rohren 14, 16, 18 gebildet ist. The burner further comprises an inner burner element 12, which is formed except in the region of the burner tip 1 also telescoped of three tubes 14, 16, 18th Im Bereich der Brennerspitze 1 schließt sich an den rohrförmigen Abschnitt des inneren Brennerelements 12 ein inneres Brennerspitzenteil 15 mit einem darin befindlichen Hohlraum an. In the area of ​​the burner tip 1, a torch tip inner portion 15 connects to the tubular section of the inner burner element 12 having a cavity therein. In diesem Hohlraum ist ein Verdrängungskörper 15 angeordnet, wobei die Verdrängungskörperaußenseite einen Abstand zur Innenseite der Brennerspitzenwand 21A im Bereich des inneren Brennerspitzenteils 21 aufweist, so dass ein Strömungskanal zwischen beiden gebildet ist. In this cavity a displacement body 15 is arranged, wherein the displacement body outer side has a distance from the inside of the burner tip wall 21A in the region of the inner burner tip portion 21, so that a flow channel between the two is formed. Die Zufuhr von Kühlfluid in den Strömungskanal erfolgt über einen zwischen den ineinandergeschobenen Rohren 14, 16 des rohrförmigen Abschnitts des inneren Brennerelements 12 gebildeten Zufuhrkanal 17, die Abfuhr des Kühlfluids aus dem Bereich des inneren Brennerspitzenteils 21 über einen zwischen den ineinandergeschobenen Rohren 16, 18 gebildeten Abfuhrkanal 19. Auch das innere Brennerspitzenteil ist als eigenständiges Teil ausgebildet, dessen Wand 21A an das äußere Rohr 14 und das innere Rohr 18 des rohrförmigen Abschnitts angeschweißt ist. The supply of cooling fluid into the flow channel via a nested between the tubes 14, 16 of the tubular section of the inner burner element 12 supply channel formed 17, the discharge of cooling fluid from the region of the inner burner tip portion 21 through a nested between the tubes 16, 18 formed discharge channel 19. also, the inner burner tip part is formed as a separate part, the wall 21A to the outer tube 14 and the inner tube 18 is welded the tubular portion. Hierzu ist die Wand 21A im weitesten Sinne u-förmig gebogen, so dass sie sowohl mit dem äußeren Rohr 14 als auch mit dem inneren Rohr 18 der drei ineinander geschobenen Rohre 14, 16, 18 des rohrförmigen Abschnitts verschweißt werden kann. For this purpose, the wall 21A is U-shaped bend in the broadest sense, so that it can be welded both to the outer tube 14 and the inner tube 18 of the three nested tubes 14, 16, 18 of the tubular portion. Der Verdrängungskörper 15 ist auf das mittlere Rohr 16 des rohrförmigen Abschnitts aufgesteckt. The displacement body 15 is fitted onto the central tube 16 of the tubular portion. Hierzu weist er eine Nut 15A auf, deren Breite an die Wanddicke des mittleren Rohres 16 angepasst ist. To this end it has a groove 15A, the width of which is adapted to the wall thickness of the middle tube sixteenth
  • Das innere Brennerelement 12 weist einen Außendurchmesser auf, der kleiner ist als der Innendurchmesser des äußeren Brennerelements 2, so dass zwischen beiden ein Ringkanal gebildet ist, der zur Zufuhr eines Brennstaubes, beispielsweise zur Zufuhr von Kohlenstaub, dient. The inner burner element 12 has an outer diameter which is smaller than the inner diameter of the outer burner element 2, so as to form between them an annular channel, which is used for supplying a fuel dust, for example for supply of pulverized coal.
  • Das innere Brennerelement 12 umschließt einen weitgehend zylinderförmigen Raum, in dem ein Pilotbrenner 21 angeordnet ist. The inner burner element 12 encloses a substantially cylindrical space, in which a pilot burner is arranged 21st Dieser umfasst einen rohrförmigen Abschnitt 22A, der aus drei Rohren 24, 26, 28 gebildet ist und an den sich im Bereich der Brennerspitze 1 ein Pilotbrennerspitzenteil 31 anschließt. This includes a tubular portion 22A which is formed from three tubes 24, 26, 28 and a pilot burner tip part adjoins the area in the burner tip 1 31st Das Pilotbrennerspitzenteil 31 weist einen Hohlraum auf, in dem ein Verdrängungskörper 25 angeordnet ist, wobei die Verdrängungskörperaußenseite einen Abstand von der Innenseite der Wand 31A des Pilotbrennerspitzenteils 31 aufweist, so dass zwischen beiden ein Strömungskanal 30 gebildet ist. The pilot burner tip portion 31 has a cavity in which a displacement body is arranged 25, wherein the displacement body outer side has a distance from the inside of the wall 31A of the pilot burner tip portion 31 so formed that between them a flow channel 30th Wie beim äußeren Brennerelement 2 und beim inneren Brennerelement 12 ist die Wand 31A des Spitzenteils 31 an den rohrförmigen Abschnitt angeschweißt. As with the outer burner element 2 and at the inner burner element 12, the wall 31A of the tip portion 31 is welded to the tubular portion. Die Wand 31A des Pilotbrennerspitzenteils 31 ist dabei im weitesten Sinne u-förmig gebogen, so dass sie einerseits mit dem äußeren Rohr 24 des rohrförmigen Abschnitts des Pilotbrenners 21 als auch mit dem inneren Rohr 28 des rohrförmigen Abschnitts des Pilotbrenners 21 verschweißt werden kann. The wall 31A of the pilot burner tip portion 31 is bent U-shaped in the broadest sense, so that it can be welded on the one hand with the outer tube 24 of the tubular portion of the pilot burner 21 and to the inner tube 28 of the tubular portion of the pilot burner 21st Der Verdrängungskörper 25 ist auf das mittlere Rohr 26 des rohrförmigen Abschnitts aufgesteckt. The displacement body 25 is fitted onto the central tube 26 of the tubular portion. Hierzu weist er eine Nut 25A auf, deren Breite an die Wanddicke des mittleren Rohres 26 angepasst ist. To this end it has a groove 25A, the width of which is adapted to the wall thickness of the middle tube 26th
  • Der rohrförmige Abschnitt des Pilotbrenners 22 weist einen Außendurchmesser auf, der geringer ist als der Innendurchmesser des inneren Brennerelements 12, so dass zwischen beiden ein Sauerstoff/Dampf-Kanal 23 gebildet ist. The tubular portion of the pilot burner 22 has an outer diameter which is less than the inner diameter of the inner burner element 12, so that between the two oxygen / steam-channel is formed 23rd Dieser dient zur Zufuhr von Wasserdampf, der im Synthesegasreaktor für die Umwandlung des Brennstaubs in Synthesegas benötigt wird, und gegebenenfalls zur Zufuhr von Sauerstoff oder Luft. This serves for supplying water vapor, which is required in the synthesis gas reactor for the conversion of the pulverized fuel in the synthesis gas, and optionally for supply of oxygen or air. Zur Förderung der Synthesegasreaktion wird der zugeführte Wasserdampf, und gegebenenfalls der zugeführte Sauerstoff bzw. die zugeführte Luft, verwirbelt, um die Synthesegasreaktion zu fördern. To promote the synthesis gas reaction is the steam supplied, and optionally the oxygen supplied and the supplied air, swirled to promote the synthesis gas reaction. Hierzu sind Drallschaufeln 32 im Bereich der Brennerspitze 1 zwischen dem inneren Brennerelement 12 und dem Pilotbrenner 22 angeordnet. To this end, swirl vanes 32 are arranged in the region of the burner tip 1 between the inner burner element 12 and the pilot burner 22nd
  • Der Pilotbrenner 22 umschließt einen im Wesentlichen zylinderförmigen Hohlraum, in dem ein Zündbrenner und eine Vorrichtung zur Flammenüberwachung angeordnet sind. The pilot burner 22 encloses a substantially cylindrical cavity in which a pilot burner and a device arranged for flame monitoring. Diese beiden Elemente sind in der Figur lediglich stark schematisiert dargestellt und unter der Bezugsziffer 33 zusammengefasst. These two elements are illustrated only in highly schematic in the figure and collectively by reference numeral 33rd
  • Figur 2 Figure 2 zeigt den Aufbau des äußeren Brennerspitzenteils 11. Außerdem sind die die ineinander geschobenen Rohre 4, 6, 8 des rohrförmigen Abschnittes des äußeren Brennerelementes 2 zu erkennen. shows the construction of the outer burner tip portion 11, the nested tubes 4, 6, 8 of the tubular portion of the outer burner element 2 addition can be recognized. Das äußere Brennerspitzenteil 11 endet in einer Stirnwand 34, die das Ende des äußeren Brennerspitzenteils darstellt. The outer burner tip portion 11 terminates in an end wall 34, which represents the end of the outer burner tip part. Im äußeren Brennerspitzenteil 11 ist ein Hohlraum gebildet, in dem sich, wie bereits beschrieben, der Verdrängungskörper 5 befindet. In the outer burner tip portion 11, a cavity is formed in which, as already described, the displacer 5 is located. Dieser ist, wie in This is how in Figur 2 Figure 2 dargestellt ist, hohl ausgebildet. Is shown hollow. Er weist ein zur Stirnwand 34 proximalen Ende 36 sowie ein zur Stirnwand distales Ende 38 mit einer Nut 5A zum Aufstecken auf das mittlere Rohr 6 des rohrförmigen Abschnitts des Brennerelements auf. It has a proximal end 36 to the end wall 34 and a distal end to the end wall 38 with a groove 5 for fitting onto the central tube 6 of the tubular portion of the burner element. Im Bereich des distalen Endes 38, insbesondere unmittelbar vor der Nut 5A im distalen Ende, ist eine Verdrängungskörper-Öffnung 40 vorhanden, die zum Innenraum 42 des hohlen Verdrängungskörpers 5 hin offen ist, so dass der Innenraum 42 durch die Verdrängungskörper-Öffnung 40 zugänglich ist. In the area of ​​the distal end 38, in particular immediately before the groove 5 in the distal end, a displacement body opening 40 is provided which is open to the interior 42 of the hollow displacement body 5, so that the interior is accessible through the displacement body opening 40 42 , Die in etwa u-förmig gebogene Brennerspitzenwand 11A ist sowohl mit dem äußeren Rohr 4 als auch mit dem inneren Rohr 8 des rohrförmigen Abschnitts des äußeren Brennerelements 2 verbunden, während der Verdrängungskörper 5 derart mit dem mittleren Rohr 6 des rohrförmigen Abschnitts des äußeren Brennerelements 2 verbunden ist, dass die Verdrängungskörper-Öffnung 40 zu dem zwischen dem äußeren Rohr 4 und dem mittleren Rohr 6 gebildeten Zufuhrkanal 7 hin offen ist. The U-shaped bent approximately burner tip wall 11A is connected to both the outer tube 4 and the inner tube 8 of the tubular portion of the outer burner element 2, while the displacement body 5 so connected to the middle tube 6 of the tubular portion of the outer burner element 2 is that the displacement body opening 40 to the space formed between the outer tube 4 and the middle tube 6 supply channel 7 is open. Der Verdrängungskörper-Innenraum 42 ist dadurch strömungstechnisch mit dem Zufuhrkanal 7 für das Kühlfluid verbunden. The displacement body interior 42 is thus in flow communication with the supply passage 7 for the cooling fluid.
  • Der hohle Verdrängungskörper 5, der im Wesentlichen aus einer relativ dünnen Verdrängungskörperwand 44 besteht, ist über Stützstrukturen 46 mit der Innenseite der Brennerspitzenwand 2 verbunden. The hollow displacement body 5 consisting of a relatively thin displacement body wall 44 is substantially connected via support structures 46 with the inside wall of the burner tip. 2 Diese können stegartig oder pfeilerartig ausgebildet sein, so dass sie die Strömung im Strömungskanal 10 möglichst wenig behindern und gegebenenfalls sogar leiten. These can be designed web-like or pillar-like, so that they impede the flow in the flow channel 10 as little as possible, and even take if necessary.
  • Fig. 3 Fig. 3 zeigt den Aufbau des inneren Brennerspitzenteils 21 sowie die sich darin anschließenden ineinandergeschobenen Rohre 14, 16, 18 des rohrförmigen Abschnitts des inneren Brennerelements 12. Das innere Brennerspitzenteil 21 weist eine Brennerspitzenwand 21A mit einer Stirnwand 47, die das geschlossene Ende des inneren Brennerspitzenteils 21 bildet, auf. shows the construction of the inner burner tip portion 21 and the subsequent therein telescoped tubes 14, 16, 18 of the tubular section of the inner burner element 12. The inner burner tip portion 21 has a burner tip wall 21A with an end wall 47 which forms the closed end of the inner burner tip portion 21, on. Wie bereits mit Bezug auf As mentioned with respect to Figur 1 Figure 1 beschrieben worden ist, befindet sich im Hohlraum des inneren Brennerspitzenteils 21 ein Verdrängungskörper 15. Dieser ist wiederum selbst hohl ausgebildet und weist eine einen Verdrängungskörper-Innenraum 52 umgebende Verdrängungsköper-Wand 54 auf. has been described, is located in the cavity of the inner burner tip portion 21, a displacement body 15. This is in turn designed to be self hollow and has an interior 52 a displacement body-surrounding displacement body wall 54. Darüber hinaus weist der Verdrängungskörper 15 ein zur Stirnwand 47 proximales Ende 48 und ein zur Stirnwand 47 distales Ende 49 mit einer Nut 15A zum Aufstecken auf das mittlere Rohr 16 des rohrförmigen Abschnitts des Brennerelements auf. Moreover, the displacement body 15 a proximal end 48 to the end wall 47 and a distal end 49 to the end wall 47 with a groove 15A for fitting on to the central tube 16 of the tubular portion of the burner element. Im Bereich des distalen Endes 49, insbesondere unmittelbar vor der Nut 15A im distalen Ende, ist eine Verdrängungskörper-Öffnung 50 angeordnet, über die der Verdrängungskörper-Innenraum 52 zugänglich ist. In the area of ​​the distal end 49, in particular immediately in front of the groove 15A in the distal end, a displacement body opening 50 is arranged on the displacement body interior 52 is accessible. Die Brennerspitzenwand 21A des inneren Brennerspitzenteils 21 ist in etwa u-förmig gebogen, wobei die Enden der Brennerspitzenwand 21A mit dem äußeren Rohr 14 des rohrförmigen Abschnitts des inneren Brennerelements 12 sowie mit dessen innerem Rohr 18 verbunden ist. The burner tip wall 21A of the inner burner tip portion 21 is bent U-shaped approximately with the ends of the burner tip wall 21A is connected to the outer tube 14 of the tubular section of the inner burner element 12, and with its inner tube 18th Die Verdrängungskörperwand 54 ist so mit dem mittleren Rohr 16 des rohrförmigen Abschnittes des inneren Brennerelements 12 verbunden, dass die Verdrängungskörperöffnung 50 zudem zwischen dem äußeren Rohr 14 und dem mittleren Rohr 16 des rohrförmigen Abschnittes des inneren Brennerelements 12 hin offen ist. The displacement body wall 54 is connected to the central tube 16 of the tubular section of the inner burner element 12 such that the displacement body opening 50 also is open between the outer tube 14 and the middle tube 16 of the tubular section of the inner burner element 12th Auf diese Weise ist der Verdrängungskörperinnenraum 52 strömungstechnisch mit dem Zufuhrkanal 17 für das Kühlfluid verbunden ist. In this way, the displacement body interior 52 is fluidly connected to the supply channel 17 for the cooling fluid. Die Verdrängungskörper-Wand 54 ist über Stützstrukturen, die beispielsweise steg- oder pfeilerartig ausgebildet sein können, mit der Innenseite der Brennerspitzenwand 21A verbunden, so dass ein definierter Abstand zwischen der Verdrängungskörper-Außenseite und der Innenseite der Brennerspitzenwand 21A vorhanden ist, um den Strömungskanal 20 zu bilden. The displacement body wall 54 is connected by support structures which may be formed, for example, web-like or pillar-like manner with the inside of the burner tip wall 21A, so that a defined distance between the displacement body on the outside and the inside of the burner tip wall 21A is provided to the flow channel 20 to build. Wie beim äußeren Brennerspitzenteil können die Stützstrukturen auch derart ausgebildet sein, dass sie die Strömung durch den Strömungskanal leiten, auf jeden Fall sind sie jedoch so ausgebildet, dass sie die Strömung möglichst wenig behindern. As with the outer burner tip part of the support structures can also be formed such that they direct the flow through the flow channel, but in any case they are designed so that they impede the flow as little as possible.
  • Mit dem Brennerspitzenteil 21 des inneren Brennerelements 12 sind Drallschaufeln 32 einstückig ausgebildet. With the burner tip portion 21 of the inner burner element 12 swirl vanes 32 are integrally formed. Die Drallschaufeln 32 sind hohl, und besitzen jeweils einen Drallschaufel-Innenraum 58, der über eine Kühlfluideintritts- öffnung 59 und eine Kühlfluidaustrittsöffnung 60 strömungstechnisch mit dem um den Verdrängungskörper 15 herumführenden Strömungskanal 20 verbunden ist. The swirl vanes 32 are hollow and each have a swirl blade interior 58 via a Kühlfluideintritts- opening 59 and a cooling fluid outlet port 60 is fluidly connected to the round leading to the displacement body 15 flow channel twentieth Der Drallkörper-Innenraum 58 ist damit Teil des Kühlkreislaufs, so dass die Drallschaufeln 32 zusammen mit dem inneren Brennerspitzenteil 21 durch das Kühlfluid gekühlt werden. The swirler inner space 58 is thus part of the cooling circuit, so that the swirl vanes 32 are cooled together with the inner burner tip part 21 by the cooling fluid.
  • Ebenfalls einstückig mit dem inneren Brennerspitzenteil 21 und den Drallschaufeln 32 ist im vorliegenden Ausführungsbeispiel ein Rohr 62 ausgebildet, das als Führung für das Einsetzen des Pilotbrenners 22 dient. Also integral with the inner burner tip part 21 and the swirl vanes 32, a tube 62 is formed in the present embodiment, which serves as a guide for the insertion of the pilot burner 22nd Ausführungsbeispiele ohne Rohr 62 zur Führung des Pilotbrenners 22 sind aber auch möglich. but embodiments without tube 62 to guide the pilot burner 22 are also possible. Das in der Figur dargestellte Rohr 62 stellt somit lediglich eine Option dar. The pipe 62 shown in the figure thus represents merely an option.
  • Die Struktur des Pilotbrenners 22 im Bereich der Brennerspitze 1 ist in The structure of the pilot burner 22 in the region of the burner tip 1 is in Figur 4 Figure 4 dargestellt. shown. In der Figur sind das Pilotbrennerspitzenteil 31 sowie der aus den drei ineinandergeschobenen Rohren 24, 26, 28 gebildete rohrförmige Abschnitt des Pilotbrenners 22 zu erkennen. In the figure, the pilot burner tip portion 31 and the telescoped out of the three tubes 24, 26 can be seen, tubular portion of the pilot burner 22 formed 28th
  • Das Pilotbrennerspitzenteil 31 weist eine in etwa u-förmig gebogene Brennerspitzenwand 31A auf, die einen Innenraum des Pilotbrennerspitzenteils 31 umgibt. The pilot burner tip portion 31 has a U-shaped bent approximately burner tip wall 31A, which surrounds an interior of the pilot burner tip portion 31st In dem Innenraum ist ein Verdrängungskörper 25 angeordnet. In the interior of a displacement body 25 is disposed. Wie bei Brennerspitzenteilen 11, 21 des äußeren Brennerelements 2 und des inneren Brennerelements 12 ist auch der im Innenraum des Pilotbrennerspitzenteils 21 befindliche Verdrängungskörper 25 hohl ausgebildet. As with burner tip parts 11, 21 of the outer burner element 2 and the inner burner element 12 and the displacement member 25 located in the interior of the pilot burner tip portion 21 is formed hollow. Er weist ein zur Stirnseite 76 weisendes proximales Ende 66 und ein von diesem abgewandtes distales Ende 68 mit einer Nut 25A zum Aufstecken auf das mittlere Rohr 26 des rohrförmigen Abschnitts des Brennerelements auf. It has a front side 76 oriented to the proximal end 66 and a distal end remote from this 68 with a groove 25A for attaching to the central tube 26 of the tubular portion of the burner element. Im Bereich des distalen Endes 68, insbesondere unmittelbar vor der Nut 25A im distalen Ende, ist eine Verdrängungskörper-Öffnung 70 angeordnet, über die der Innenraum 72 des Verdrängungskörpers 25 zugänglich ist. In the area of ​​the distal end 68, in particular immediately in front of the groove 25A in the distal end, a displacement body opening 70 is disposed, through which the interior space 72 of the displacement body 25 is accessible. Der Verdrängungskörper-Innenraum 72 ist von einer Verdrängungskörper-Wand 74 umgeben, die über Stützstrukturen 76, beispielsweise die bereits beschriebenen pfeilerartigen oder stegartigen Strukturen, mit der Innenseite der Brennerspitzenwand 31A verbunden ist. The displacement body interior 72 is surrounded by a displacement body wall 74, which is connected via support structures 76, for example, the pillar-like or web-like structures already described, with the inside of the burner tip wall 31A. Auch bei der Brennerspitzenwand des Pilotbrenners können die Stützstrukturen 76 strömungsleitend ausgebildet sein. Even when the burner tip of the pilot burner wall, the support structures may be formed a flow-conducting 76th Auf jeden Fall sind sie jedoch so ausgebildet, dass sie die Strömung durch den zwischen der Verdrängungskörper-Außenseite und der Innenseite der Brennerspitzenwand 31A gebildeten Strömungskanal 30 nicht behindern. but in any case they are designed so that they do not obstruct the flow through the space formed between the displacement body on the outside and the inside of the burner tip wall 31A flow channel 30th
  • Die beiden Enden der in etwa u-förmig gebogenen Brennerspitzenwand 31A der Pilotbrennerspitze 31 sind mit dem äußeren Rohr 24 und dem inneren Rohr 28 des rohrförmigen Abschnitts des Pilotbrenners 22 verbunden, die Verdrängungskörper-Wand 74 mit dem mittleren Rohr 26 des rohrförmigen Abschnitts. The two ends of the U-shaped bent approximately burner tip wall 31A of the pilot burner tip 31 are connected to the outer tube 24 and the inner tube 28 of the tubular portion of the pilot burner 22, the displacement body wall 74 with the central tube 26 of the tubular portion. Die Verbindung ist dabei an einer Stelle der Verdrängungskörper-Wand 74 ausgeführt, die derart gewählt ist, dass die Verdrängungskörper-Öffnung 70 zu dem zwischen dem äußeren Rohr 24 des rohrförmigen Abschnitts des Pilotbrenners 22 und dessen mittlerem Rohr 26 gebildeten Zufuhrkanal hin offen ist. The connection is performed at a position of the displacement body wall 74, which is selected such that the displacement body opening 70 supply channel formed to between the outer tube 24 of the tubular portion of the pilot burner 22 and its intermediate tube 26 is open. Der Verdrängungskörper-Innenraum 72 ist dadurch in den Kühlfluidkreislauf integriert. The displacement body interior 72 is thus integrated into the cooling fluid circuit.
  • Der Außendurchmesser des Pilotbrenners 22 ist so gewählt, dass er in das Rohr 62 der inneren Brennerwand 12 eingeschoben werden kann. The outer diameter of the pilot burner 22 is that it can be inserted into the tube 62 of the inner burner wall 12 so chosen. Der Pilotbrenner 22 umschließt zudem einen weitgehend zylinderförmigen Innenraum, in dem ein Zündbrenner und eine Flammenüberwachungsvorrichtung angeordnet werden können. The pilot burner 22 also encloses a substantially cylindrical interior, in which a pilot burner and a flame monitoring device can be placed.
  • Sowohl bei dem äußeren Brennerelement 2 und dem inneren Brennerelement 12 als auch beim Pilotbrenner 22 werden die Brennerspitzenteile 11, 21, 31 jeweils getrennt von den durch die ineinandergeschobenen Rohre gebildeten rohrförmigen Abschnitte hergestellt. In both the outer burner element 2 and the inner burner element 12 and the pilot burner 22, the burner tip portions 11, 21, 31 each formed separately from the tubes formed by the nested tubular sections. Anschließend werden dann die ineinandergeschobenen Rohre beispielsweise mittels eines Schweißprozesses mit den jeweiligen Brennerspitzenteilen verbunden. the nested tubes are then connected, for example by means of a welding process using the respective burner tip portions subsequently.
  • Die Brennerspitzenteile können insbesondere jeweils einstückig mittels eines generativen Schichtaufbauverfahrens hergestellt werden. The burner tip parts can be manufactured in one piece by means of a generative layer construction process, in particular in each case. Dadurch werden die beschriebenen komplexen Strukturen, in denen hohle Verdrängungskörper über Stützstrukturen mit den Brennerspitzenwänden verbunden sind, möglich. By be possible the complex structures described in which hollow displacement body are connected to support structures with the burner tip walls. Insbesondere auch das einstückige Herstellen der Drallschaufeln 32 und des Rohres 62 mit dem inneren Brennerspitzenteil 21 kann durch das generativen Herstellen mittels eines Schichtaufbauverfahren 5 gewährleistet werden. In particular, the integral production of the twist scoops 32 and the tube 62 with the inner burner tip portion 21 can be ensured by the generative manufacturing method using a layer structure. 5 Als ein generatives Schichtaufbauverfahren kann insbesondere selektives Lasersintern zur Anwendung kommen. As a generative layer construction method selective laser sintering may in particular be used.
  • Eine Abwandlung des in A modification of the in Figur 3 Figure 3 dargestellten Ausführungsbeispiels wird nachfolgend mit Bezug auf The illustrated embodiment is described below with reference to Figur 5 Figure 5 beschrieben. described. Die Abwandlung konzentriert sich im Wesentlichen auf die Ausgestaltung des Verdrängungskörpers und seines Verdrängungskörper-Innenraums. The modification mainly focuses on the design of the displacement body and its displacement body interior. Die übrigen Elemente des in The remaining elements of the in Figur 3 Figure 3 beschriebenen Ausführungsbeispiels, etwa die Drallschaufeln, sind daher in Therefore, the described embodiment, as the swirl vanes are in Figur 5 Figure 5 nicht dargestellt. not shown. Elemente, die denen aus Elements that make up Figur 3 Figure 3 entsprechen sind mit denselben Bezugsziffern wie in are correspond to the same reference numerals as in Figur 3 Figure 3 bezeichnet und werden nicht noch einmal erläutert, um Wiederholungen zu vermeiden and will not be explained again to avoid repetition
  • Der Verdrängungskörper des in The displacement body of in Figur 5 Figure 5 gezeigten Ausführungsbeispiels unterscheidet sich vom Verdrängungskörper des in Embodiment shown differs from the displacement body in the Figur 3 Figure 3 dargestellten Ausführungsbeispiels im Wesentlichen dadurch, dass seine Verdrängungskörper-Öffnung 50 vergrößert ist. Illustrated embodiment essentially in that its displacement body opening is enlarged 50th Darüber hinaus ragt ein Strömungsleitelement 80 von der Innenseite der inneren Brennerwand in die Verdrängungskörper-Öffnung 50 hinein, so dass das Strömungsleitelement 80 die Öffnung in einen Einströmabschnitt 81 und einen Ausströmabschnitt 82 unterteilt. In addition, protrudes into a flow guide 80 from the inside of the inner burner wall in the displacement body opening 50 so that the flow guiding element 80 divides the opening into an inflow section and an outflow section 81 82nd
  • Um das Strömungsleitelement 80 herum ist ein Strömungspfad 83 gebildet. To the flow guide 80 around a flow path 83 is formed. Am Ende des Strömungsleitelements 80 erfährt die Strömung durch den Strömungspfad 83 eine Strömungsumkehr 84. Im Bereich der Strömungsumkehr 84 zweigt ein Sammelraum 85 vom Strömungspfad 83 ab, wobei der Zugang zum Sammelraum in etwa in der ursprünglichen Strömungsrichtung, also der Strömungsrichtung vor der Strömungsumkehr, angeordnet ist. At the end of the flow 80, the flow experiences through the flow path 83, a reverse flow 84. In the reverse flow 84 branches off a collecting space 85 from the flow path 83 from, the access to the collection chamber approximately in the original flow direction, ie the direction of flow before the flow reversal, arranged is. Im Kühlfluid befindliche Schwebeteilchen können den abrupten Richtungswechsel bei der Strömungsumkehr aufgrund ihrer Trägheit nicht so leicht nachvollziehen wie das Fluid selbst, so dass die Schwebeteilchen in den Sammelraum 85 gelangen und sich dort ablagern können. Suspended particles in the cooling fluid located can not easily understand the abrupt change of direction in the flow reversing due to its inertia as the fluid itself, so that the suspended particles get into the collecting chamber 85 and can be deposited there. Auf diese Weise kann ein Teil der Schwebeteilchen aus dem Kühlfluid entfernt werden, bevor der zwischen der Verdrängungskörper-Außenseite und der Innenseite der Brennerspitzenwand 21A gebildete Strömungskanal 20 durchströmt wird, wodurch Ablagerungen von Schwebeteilchen in diesem Strömungskanal reduziert werden können, so dass eine Verengung des Strömungskanals vermieden oder zumindest hinausgezögert werden kann. In this way, a portion of the suspended particles can be removed from the cooling fluid before the flow channel formed between the displacement body on the outside and the inside of the burner tip wall 21A flows through 20, which deposits of suspended particles in the flow channel can be reduced, so that a narrowing of the flow channel can be avoided or at least delayed.
  • Obwohl das Ausführungsbeispiel mit dem Sammelraum 85 mit Bezug auf das Brennerspitzenteil 21 des inneren Brennerelements 12 beschrieben worden ist, kann eine entsprechende Ausgestaltung auch beim Brennerspitzenteil 11 des äußeren Brennerelements 2 und auch beim Pilotbrennerspitzenteil 31 vorhanden sein. Although the embodiment has been described with the collection space 85 with respect to the burner tip portion 21 of the inner burner element 12, a corresponding configuration and the burner tip portion 11 of the outer burner element 2 and the pilot burner tip portion 31 may be present.
  • Eine weitere Alternative zum Ausführungsbeispiel aus Another alternative to the embodiment of Figur 3 Figure 3 ist in is in Figur 6 Figure 6 dargestellt. shown. Elemente, die denen aus Elements that make up Figur 3 Figure 3 entsprechen, sind dabei mit denselben Bezugsziffern wie in correspond, are the same reference numerals as in Figur 3 Figure 3 bezeichnet und werden nicht noch einmal erläutert, um Wiederholungen zu vermeiden. and will not be explained again to avoid repetition. Wie in As in Figur 5 Figure 5 sind in are in Figur 6 Figure 6 die Drallschaufeln 32 sowie das zylinderförmige Rohr 62 nicht dargestellt, da sich diese nicht von dem in the swirl vanes 32 and the cylindrical tube 62 not shown, since these are not of the in Figur 3 Figure 3 dargestellten Ausführungsbeispiel unterscheiden. differ embodiment shown.
  • Der wesentliche Unterschied zu dem in The main difference from the in Figur 3 Figure 3 dargestellten Ausführungsbeispiel liegt darin, dass die Stirnwand 147 dünner ausgebildet ist, als bei dem in Embodiment shown is that the end wall 147 is thinner, than in the in Figur 3 Figure 3 dargestellten Ausführungsbeispiel. Embodiment shown. Um die dünne Stirnwand 147 zu stabilisieren, ist in ihrem Bereich die Dichte an Stützstrukturen 146 erhöht. In order to stabilize the thin end wall 147, in their area, the density is increased to support structures 146th Die Stützstrukturen 146 sind als pfeilerartige Strukturen ausgebildet, die am Verdrängungskörper 15 in Bögen zusammenlaufen. The support structures 146 are formed as a pillar-like structures that converge in arcs on displacement body 15th Im vorliegenden Ausführungsbeispiel sind die Bögen als Spitzbögen ausgebildet, so dass die pfeilerartigen Stützstrukturen eine Art Gewölbe bilden, welches die Form eines gotischen Gewölbes aufweist. In the present embodiment, the arches are formed as arches, so that the pillar-like support structures form a kind of dome which has the shape of a Gothic arch.
  • Obwohl in dem in Although in the in Figur 6 Figure 6 dargestellten Ausführungsbeispiel nur die Stirnwand 147 dünner ausgebildet ist, kann sich die dünne Wand auch über die Stirnwand 147 hinaus erstrecken und sogar die gesamte Brennerspitzenwand 21A bilden. Embodiment illustrated, only the front wall 147 is formed thinner, the thin wall may also extend over the end wall 147 also, and even make up the entire burner tip wall 21A. Durch das Verringern der Dicke der Brennerspitzenwand 21A in thermisch hoch belasteten Bereichen kann eine raschere Wärmeabfuhr an das Kühlfluid erzielt werden. By reducing the thickness of the burner tip wall 21A in thermally highly loaded areas of a more rapid dissipation of heat to the cooling fluid can be achieved. Außerdem ist eine dünnere Wand weniger anfällig gegenüber Wärmefluktuationen. In addition, a thinner wall is less susceptible to thermal fluctuations.
  • Die beschriebene spitzbogenartige Ausgestaltung der Stützstrukturen kann mittels des bereits erwähnten generativen Schichtaufbauverfahrens realisiert werden. The ogive-like configuration of the support structures described above can be realized by means of the already mentioned generative layer construction process. Die mit Bezug auf With respect to Figur 6 Figure 6 beschriebene Ausgestaltung der Stützstrukturen und der Wanddicke kann auch bei den Brennerspitzenteilen 11, 31 des äußeren Brennerelements 2 und des Pilotbrenners 22 realisiert werden. -Described configuration of the support structures and the wall thickness can be realized 22 even when the burner tip portions 11, 31 of the outer member 2 burner and the pilot burner.
  • Eine alternative Form der Stützstrukturen, die ebenfalls eine Reduzierung der Wanddicke der Brennerspitzenwand ermöglicht, ist in den An alternative form of support structures which also allows a reduction in the wall thickness of the tip of the burner wall, in the Figuren 7 und 8 Figures 7 and 8 dargestellt. shown. Dabei zeigt Here shows Figur 8 Figure 8 einen Schnitt entlang der in a section along the in Figur 7 Figure 7 gezeigten Linie VIII-VIII. Line VIII-VIII shown.
  • Die in den In the Figuren 7 und 8 Figures 7 and 8 dargestellten Stützstrukturen haben die Form von Stegen 86, die zwischen der Verdrängungskörper-Wand 54 und der Brennerspitzenwand 21A gebildet sind und sich vom distalen Ende des Verdrängungskörpers 15 um dessen proximales Ende herum und zurück zum distalen Ende erstrecken. Support structures illustrated in the form of ridges 86 which are formed between the displacement body wall 54 and the burner tip wall 21A and extending from the distal end of the displacement body 15 to the proximal end thereof, and back to the distal end. Dabei verlaufen die Stege 86 parallel und laufen sowohl an der Verdrängungskörper-Außenseite als auch an der Innenseite der Brennerwand in Bögen zusammen. In this case the webs 86 are parallel and converge at both the displacement body outer side as well as on the inside of the burner wall in arches. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel sind die Bögen Spitzbögen, so dass zwischen den einen einzelnen Stegen Strömungskanäle 20 mit Querschnitten, die einer an ihren Enden spitz zulaufenden Ellipse entsprechen, gebildet sind. In the present embodiment, the arches arches so that one individual webs flow channels 20 are formed with cross-sections that correspond to a taper at their ends ellipse between. Auch diese Ausgestaltung der Stützstrukturen erlaubt ein Verringern der Wanddicke bei hoher Stabilität der dünneren Wand. This embodiment of the support structure allows reducing the wall thickness at a high stability of the thinner wall. Die mit Bezug auf die With respect to the Figuren 7 und 8 Figures 7 and 8 beschriebenen Stützstrukturen können bei dem Brennerspitzenteil 11 des äußeren Brennerelements 2 und/oder dem Brennerspitzenteil 21 des inneren Brennerelements 12 und/oder dem Pilotbrennerspitzenteil 31 zum Einsatz kommen. Support structures described can be used in the burner tip portion 11 of the outer burner element 2 and / or the burner tip portion 21 of the inner burner element 12 and / or the pilot burner tip portion 31st Obwohl mit Bezug auf die Although with reference to the Figuren 7 und 8 Figures 7 and 8 Spitzbögen beschrieben wurden, können auch andere Bogenformen, zur Anwendung kommen, wobei die jeweilige Bogenform ua im Hinblick auf das gewählte Herstellungsverfahren ausgesucht sein kann. Pointed arches have been described, other sheet forms are used, the respective arc shape may be selected in view of the selected preparation method, among other things.
  • Die vorliegende Erfindung wurde zu Illustrationszwecken anhand von konkreten Ausführungsbeispielen im Detail erläutert. The present invention has been described for illustrative purposes with reference to specific embodiments in detail. Dabei können Elemente der einzelnen Ausführungsbeispiele auch miteinander kombiniert werden. Here, elements of the individual embodiments may be combined. Die Erfindung soll daher nicht auf einzelne Ausführungsbeispiele beschränkt sein, sondern lediglich eine Beschränkung durch die angehängten Ansprüche erfahren. The invention should therefore not be limited to specific embodiments, but only learn a restriction by the appended claims.

Claims (21)

  1. Brennerspitze (1) mit einer Brenneraustrittsöffnung (3) und wenigstens einem die Brenneraustrittsöffnung (3) umgebenden Brennerspitzenteil (11, 21, 31), welches eine Brennerspitzenwand (11A, 21A, 31A) mit einer ein geschlossenes Ende des Brennerspitzenteils (11, 21, 31) bildenden Stirnwand (47, 67, 147) aufweist, wobei Burner tip (1) surrounding a burner outlet opening (3) and at least one the burner outlet opening (3) burner tip portion (11, 21, 31) having a burner tip wall (11A, 21A, 31A) with a closed end of the burner tip portion (11, 21, 31) forming the end wall (47, 67, 147), wherein
    - das Brennerspitzenteil (11, 21, 31) in seinem Inneren einen bis zur Stirnwand (34, 47, 64, 147) reichenden Hohlraum und die Brennerspitzenwand (11A, 21A, 31A) eine zum Hohlraum weisende Wandinnenseite aufweisen, - the burner tip portion (11, 21, 31) have a facing to the cavity wall inner side in its interior a to the end wall (34, 47, 64, 147) reaching the cavity and the burner tip wall (11A, 21A, 31A),
    - in dem Hohlraum ein Verdrängungskörper (5, 15, 25) mit einer der Wandinnenseite der Brennerspitzenwand (11A, 21A, 31A) zugewandten Verdrängungskörper-Außenseite angeordnet ist, - in the cavity a displacement body (5, 15, 25) facing the wall with an inner side of the burner tip wall (11A, 21A, 31A) displacement body outer side is arranged,
    - zwischen der Wandinnenseite der Brennerspitzenwand (11A, 21A, 31A) und der Verdrängungskörper-Außenseite wenigstens ein Strömungskanal (10, 20, 30) gebildet ist, und - between the wall inner side of the burner tip wall (11A, 21A, 31A) and the displacement body outer side of at least one flow channel (10, 20, 30) is formed, and
    - der Verdrängungskörper (5, 15, 25) über Stützstrukturen (46, 56, 76, 86), die sich von der Verdrängungskörper-Außenseite zur Wandinnenseite der Brennerspitzenwand (11A, 21A, 31A) erstrecken, mit der Wandinnenseite der Brennerspitzenwand (11A, 21A, 31A) verbunden ist. - the displacement body (5, 15, 25) via support structures (46, 56, 76, 86) extending from the displacement body outer side to the inner wall face of the burner tip wall (11A, 21A, 31A) extend, with the inner wall face of the burner tip wall (11A, 21A, 31A) is connected.
  2. Brennerspitze (1) nach Anspruch 1, Burner tip (1) according to claim 1,
    in der die Stützstrukturen (46, 56, 76, 86) als stegartige oder pfeilerartige Strukturen ausgestaltet sind und zumindest im Bereich der Stirnwand (34, 47, 64) benachbarte stegartige oder pfeilerartige Strukturen an der Verdrängungskörper-Außenseite und/oder an der Wandinnenseite der Brennerspitzenwand (11A, 21A, 31A) zu Bögen zusammenlaufen. in which the support structures (46, 56, 76, 86) are configured as web-like or pillar-like structures and at least in the region of the end wall (34, 47, 64) adjacent web-like or pillar-like structures on the displacement body on the outside and / or on the inside wall of the burner tip wall (11A, 21A, 31A) converge into sheets.
  3. Brennerspitze (1) nach Anspruch 2, Burner tip (1) according to claim 2,
    in der die Bögen als Spitzbögen ausgebildet sind. in which the sheets are formed as arches.
  4. Brennerspitze (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, Burner tip (1) according to one of claims 1 to 3,
    in der die Dichte an Stützstrukturen (46, 56, 76), welche den Verdrängungskörper (5, 15, 25) mit der Brennerspitzenwand (11A, 21A, 31A) verbinden, zumindest im Bereich der Stirnwand (34, 47, 64) im Vergleich zu anderen Bereichen der Brennerspitzenwand (11A, 21A, 31A) erhöht ist. in which the density of support structures (46, 56, 76) the displacement body (5, 15, 25) connect to the burner tip wall (11A, 21A, 31A), at least in the region of the end wall (34, 47, 64) in comparison is increased to the other areas of the burner tip wall (11A, 21A, 31A).
  5. Brennerspitze (1) nach Anspruch 4, Burner tip (1) according to claim 4,
    in der die Brennerspitzenwand (21A) dort, wo die Dichte der Stützstrukturen (56) erhöht ist, im Vergleich zu Bereichen ohne erhöhte Dichte an Stützstrukturen (56) dünner ausgestaltet ist. in which the burner tip wall (21A) where the density of the support structures (56) is increased, to support structures compared to areas without increased density (56) is thinner configured.
  6. Brennerspitze (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, Burner tip (1) according to one of claims 1 to 5,
    in der der Verdrängungskörper (5, 15, 25) einstückig mit den Stützstrukturen (46, 56, 76, 86) und der Brennerspitzenwand (11A, 21A, 31A) ausgebildet ist. is formed in the displacement body (5, 15, 25) integral with the support structures (46, 56, 76, 86) and the burner tip wall (11A, 21A, 31A).
  7. Brennerspitze (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, in der die Brennerspitzenwand (11A, 21A, 31A) wenigstens in Bereich der Stirnwand an ihrer Außenseite mit einer Wärmedämmschicht beschichtet ist. Burner tip (1) according to one of the preceding claims, in which the burner tip wall (11A, 21A, 31A) is coated at least in the region of the end wall at its outer side with a thermal barrier coating.
  8. Brennerspitze (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, in der der Verdrängungskörper (5, 15, 25) hohl ausgebildet ist. Burner tip (1) according to one of the preceding claims, in which the displacement body (5, 15, 25) is hollow.
  9. Brennerspitze (1) nach Anspruch 8, Burner tip (1) according to claim 8,
    in der der Verdrängungskörper (5, 15, 25) ein zur Stirnwand (34, 47, 64) proximales Ende (36, 48, 66), ein zur Stirnwand (34, 47, 64) distales Ende (38, 49, 68), einen Verdrängungskörper-Innenraum (42, 52, 72) und im Bereich des distalen Endes (38, 49, 68) wenigstens eine zum Verdrängungskörper-Innenraum (42, 52, 72) hin offene Verdrängungskörper-Öffnung (40, 50, 70) aufweist. in which the displacement body (5, 15, 25) to the end wall (34, 47, 64) proximal end (36, 48, 66), a to the end wall (34, 47, 64) distal end (38, 49, 68) , a displacement body interior (42, 52, 72) and in the region of the distal end (38, 49, 68) at least one of the displacement body interior (42, 52, 72) open towards the displacement body opening (40, 50, 70) having.
  10. Brennerspitze (1) nach Anspruch 9, Burner tip (1) according to claim 9,
    in der ein Strömungsleitelement (80) von der Wandinnenseite der Brennerspitzenwand (21A) aus in die Verdrängungskörper-Öffnung (50) derart hineinragt, dass es die Verdrängungskörper-Öffnung (50) in einen Einströmabschnitt (81) und einen Ausströmabschnitt (82) unterteilt und dass um das Strömungsleitelement (80) herum ein Strömungspfad zwischen dem Einströmabschnitt (81) und dem Ausströmabschnitt (82) gebildet ist. in which a flow guide element (80) from the wall inner side of the burner tip wall (21A) of the displacement body opening (50) extends such that divided it, the displacement body opening (50) into an inflow section (81) and a discharge section (82) and that to the flow guide (80) around a flow path between the inflow (81) and said exhaust (82) is formed.
  11. Brennerspitze (1) nach Anspruch 9, in der der Verdrängungskörper (5, 15, 25) wenigstens eine weitere zum Verdrängungskörper-Innenraum (42, 52, 72) hin offene Verdrängungskörper-Öffnung aufweist, die zwischen dem proximalen Ende (36, 48, 66) des Verdrängungskörpers (5, 15, 25) und der im Bereich des distalen Endes (38, 49, 68) angeordneten Verdrängungskörper-Öffnung (40, 50, 70) angeordnet ist und der Verdrängungskörper-Innenraum (42, 52, 72) einen Strömungspfad zwischen der Verdrängungskörper-Öffnung (40, 50, 70) und der weiteren Verdrängungskörper-Öffnung bildet. Burner tip (1) according to claim 9, in which the displacement body (5, 15, 25) has at least one more for the displacement body interior (42, 52, 72) open towards the displacement body opening (between the proximal end 36, 48, 66) of the displacement body (5, 15, 25) and the (in the region of the distal end 38, 49, disposed 68) displacement body opening (40, 50, 70) and the displacement body interior (42, 52, 72) forms a flow path between the displacement body opening (40, 50, 70) and the further displacement body opening.
  12. Brennerspitze (1) nach Anspruch 10 oder Anspruch 11, Burner tip (1) according to claim 10 or claim 11,
    in dem sich im Verdrängungskörper-Innenraum (50) ein vom Strömungspfad abzweigender Sammelraum (85) für Fremdkörper in einem durch den Strömungspfad (20) strömenden Fluid befindet. in which the displacement body interior (50) branching from the flow path plenum (85) for foreign bodies in a through the flow path (20) flowing fluid located.
  13. Brennerspitze (1) nach Anspruch 12, Burner tip (1) according to claim 12,
    in der sich ein Eingang zum Sammelraum (85) in einem Bereich des Strömungspfades befindet, in dem eine Änderung der Strömungsrichtung (84) stattfindet. in which an entrance to the collection chamber (85) is in an area of ​​the flow path in which a change in the direction of flow (84) takes place.
  14. Brennerspitze (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, in der Drallschaufeln (32), die wenigstens teilweise in die Brenneraustrittsöffnung (3) hineinragen, mit der Brennerspitzenwand (21A) einstückig ausgebildet sind. Burner tip (1) according to one of the preceding claims, in which swirl blades (32) at least partially protrude into the burner outlet opening (3), with the burner tip wall (21A) are integrally formed.
  15. Brennerspitze (1) nach Anspruch 14, Burner tip (1) according to claim 14,
    in der sich der zwischen der Wandinnenseite der Brennerspitzenwand (21A) und der Verdrängungskörper-Außenseite gebildete Strömungskanal (20) wenigstens teilweise durch die Drallschaufeln (32) erstreckt. in which between the inner wall face of the burner tip wall (21A) and the displacement body outer side formed flow channel (20) at least partially through the swirl vanes (32).
  16. Brennerspitze (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, in der das Brennerspitzenteil (11, 21, 31) und der Verdrängungskörper (5, 15, 25) toroidal ausgebildet sind. Burner tip (1) according to one of the preceding claims, in which the burner tip portion (11, 21, 31) and the displacement body (5, 15, 25) toroidally formed.
  17. Brennerspitze (1) mit einer Brenneraustrittsöffnung (3) und wenigstens einem die Brenneraustrittsöffnung (3) umgebenden Brennerspitzenteil (21), welches eine Brennerspitzenwand (21A) mit einer ein geschlossenes Ende des Brennerspitzenteils (21) bildenden Stirnwand (67) aufweist, having burner tip (1) with a burner outlet opening (3) and surrounding at least one of the burner outlet opening (3) burner tip portion (21) having a burner tip wall (21A) with a closed end of the burner tip part forming (21) end wall (67),
    dadurch gekennzeichnet, dass characterized, in that
    Drallschaufeln (32), die wenigstens teilweise in die Brenneraustrittsöffnung (3) hineinragen, mit der Brennerspitzenwand (21A) einstückig ausgebildet sind. Swirl vanes (32) at least partially protrude into the burner outlet opening (3), with the burner tip wall (21A) are integrally formed.
  18. Brennerspitze (1) nach Anspruch 17, in der Burner tip (1) according to claim 17, in which
    - das Brennerspitzenteil (11, 21, 31) in seinem Inneren einen bis zur Stirnwand (47, 64, 147) reichenden Hohlraum und die Brennerspitzenwand (11A, 21A, 31A) eine zum Hohlraum weisende Wandinnenseite aufweisen, - the burner tip portion (11, 21, 31) in its interior a to the end wall (47, 64, 147) reaching the cavity and the burner tip wall (11A, 21A, 31A) of a forwardly to the cavity wall inner side,
    - in dem Hohlraum ein Verdrängungskörper (5, 15, 25) mit einer der Wandinnenseite der Brennerspitzenwand (11A, 21A, 31A) zugewandten Verdrängungskörper-Außenseite angeordnet ist, - in the cavity a displacement body (5, 15, 25) facing the wall with an inner side of the burner tip wall (11A, 21A, 31A) displacement body outer side is arranged,
    - zwischen der Wandinnenseite der Brennerspitzenwand (11A, 21A, 31A) und der Verdrängungskörper-Außenseite wenigstens ein Strömungskanal (10, 20, 30) gebildet ist. - between the wall inner side of the burner tip wall (11A, 21A, 31A) and the displacement body outer side is formed at least one flow channel (10, 20, 30).
  19. Brennerspitze (1) nach Anspruch 18, Burner tip (1) according to claim 18,
    in der sich der zwischen der Wandinnenseite der Brennerspitzenwand (21A) und der Verdrängungskörper-Außenseite gebildete Strömungskanal (20) wenigstens teilweise durch die Drallschaufeln (32) erstreckt. in which between the inner wall face of the burner tip wall (21A) and the displacement body outer side formed flow channel (20) at least partially through the swirl vanes (32).
  20. Brennerspitze nach einem der Ansprüche 17 bis 19, Torch head according to any one of claims 17 to 19,
    in welcher die Drallschaufeln eine Beschaufelung bilden, welche die Form einer Düse aufweist, die den Strömungsquerschnitt für ein durch die Beschaufelung strömendes Sauerstoff-Dampf-Gemisch in bestimmten Bereichen der Beschaufelung verkleinert. in which the swirl blades form a blading, having the form of a nozzle, which reduces the flow cross section for a flowing through the blading oxygen-steam mixture in certain areas of the blading.
  21. Brenner mit einer Brennerspitze nach einem der vorangehenden Ansprüche. Burner with a burner tip according to any one of the preceding claims.
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