DE2208574C3

DE2208574C3 - Brennerkopf, insbesondere für flüssige Brennstoffe

Info

Publication number: DE2208574C3
Application number: DE2208574A
Authority: DE
Inventors: Giuseppe Rivoli Turin Joannes (Italien)
Original assignee: FINTERM SpA GRUPPO FINANZIARIO TERMICO GRUGLIASCO TURIN (ITALIEN)
Current assignee: FINTERM SpA GRUPPO FINANZIARIO TERMICO GRUGLIASCO TURIN (ITALIEN)
Priority date: 1971-02-25
Filing date: 1972-02-23
Publication date: 1978-04-27
Also published as: DE2208574A1; GB1380308A; DE2208574B2; CH532752A; FR2127882A5; US3817685A

Description

Die Erfindung betrifft einen Brennerkopf, insbesondere für flüssige Brennstoffe, mit einer Primärluft-Zuführungsleitung, die eine in einer Sprühdüse endende Brennstoff-Zuführungsleitung gleichachsig umgibt und deren verjüngtem Endteil eine Injektoreinrichtung zur Ansaugung von Verbrennungsgasen zugeordnet ist, die ringförmig und gleichachsig zur Sprühdüse ausgebildet ist.

Bei einer bekannten Ausführungsform dieser Art (DT-GM 18 40 039) geschieht die Kückzirkulation um einen Ring, der um die MUnduiig der Leitung herum angeordnet ist, welche die Primärluft zuführt. Jedoch ist am Ende des konischen Teils des Rohres, das die Luft leitet, ein Turbulator von Ringform angeordnet, der keine Dosierung derjenigen Primärluft ermöglicht, die zur Injektoreinrichtung geleitet wird.

Aus der Zeitschrift »Öl + Gas«, Heft 10, 1967, S. 8—11, ist die Verwendung von kreis- oder kegelförmigen Stauscheiben zur Anordnung in Brennern in der Nähe der Düse bekannt, aus welcher der Strahl eines flüssigen Brennstoffs austritt. Durch die Verwendung derartiger Scheiben ist das Entstehen eines Wirbels vor der Scheibe und das Auftreten einer Verwirbelung an den Grenzflächen sowie einer inneren Rückströmung zur Förderung heißer Gase vor die Flamme erzielbar. Ferner können der Luft, welche die Verbrennung unterhält, von außen verbrannte Gase zugeführt werden, die von neuem in Umlauf gesetzt werden, um die Geschwindigkeit herabzusetzen, mit der die Temperatur der Verbrennung erhöht wird, und um auf diese Weise das Cracken zu verhindern, welches die Hauptursache für das Entstehen von Mikroruß ist. In diesem Fall ist ein derartiger erneuter Umlauf der Verbrennungsgase durch die Injektorwirkung der Flamme bedingt.

Aufgabe der Erfindung ist es, bei einem Brennerkopf der eingangs genannten Art eine Dosierung derjenigen Primärluft zu ermöglichen, die zur Injektoreinrichtung geleitet wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Sprühdüse von einer in Strömungsrichtung offenen Schale koaxial umfaßt ist und der Endteil der Primärluft-Zuführungsleitung die Schale umgebend oder mit axialem Abstand vom Boden der Schale endend mit der Schale einen Ringkanal für eine dosierte Zuleitung eines Teils der Primärluft zur Injektoreinrichtung bildet.

Zum erleichterten Verständnis der Erfindung werden nachstehend bspw. Ausführungsformen derselben anhand schematischer Zeichnungen näher erläutert. In den Zeichnungen zeigt

Fig. 1 einen schematischen Axialschnitt durch einen Brennerkopf nach einer ersten Ausführungsform;

Fig. 2 einein schematischen Axialschnitl eines Brennerkopfes nach einer weiteren Ausführungsform. Entsprechende Bauteile in den beiden Ausführungsformen der Fig. 1 und 2 sind mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet.

In Fig. I bezeichnet das Bezugszeichen 1 eine Primärlufi-Zuführungsleitung, welche koaxial eine Brennstoffleitung 2 umgibt, die in einer von einer Schale 4 umgebenen Sprühdüse 3 endet.

Die Bodenwandung der Schale 4 innerhalb der Leitung 1 hat eine Anzahl von Bohrungen 7, die so ausgebildet sind, daß sie den Durchlaß eines Teiles der Prirnärverbrenriungsluft von der Leitung 1 in die Schale 4 und durch eine Anzahl von Perforationen 6 in einer Scheibe 5 ermöglichen, die quer in der Schale 4 angeordnet ist.

Die Primärluft-Zuführungsleitung 1 hat einen sich verjüngenden Endteil 8, dessen Ende koaxial die Schale 4 umgibt und hiermit einen Ringkanal A 1-ildet, durch welchen ein Teil der Primäiverbrennungsluft tritt. In Strömungsrichtung hinter dem Ringkanal A ist ein ringförmiges Mantelelement 9 mit einer inneren abgerundeten Kante vorgesehen, das unter Abstand vom Ende des verjüngten Teils 8 der Leitung 1 angeordnet ist. Das Mantelringelement 9 bildet mit den anderen Teilen des Brennerkopfes eine Injektoreinrichtung der Ringbauart, die so ausgebildet ist. daß sie sich von der Primärluft, die aus dem Ringkanal A entweicht.

betreiben läßt, derart, daß ein Ansaugen von Luft durch die ringförmige Öffnung B hervorgerufen wird, die zwischen dem Mantelringelement 9 ui·. I dem verjüngten Endteil 8 der Leitung 1 gebildet ist. Der niedrige Druck, der sich im Bereich der Öffnung B außerhalb des Mantelringelementes 9 ausbildet, sorgt dafür, daß einige der verbrannten Gase durch die Öffnung B und in die Nähe der Reaktionszone gesaugt werden, so daß eine rezirkulierende Strömung eines Teils der verbrannten Gase induziert wird, wie die Pfeile in F i g. I andeuten.

Ein Teil der angesaugten, mit Brenngasen vermischten Luft trifft auf den Rand der Schale 4 und wird in die Schale 4, wie dargestellt, abgelenkt, wodurch die gebildete Flamme stabilisiert wird. Die negative Strömung von Luft und verbranntem Brennstoff, das ist die strömungsaufwärts gerichtete Strömung, könnte einige der Partikel des von der Sprühdüse 3 zerstäubten Brennstoffs enthalten und sie dazu bringen, auf die Scheibe 5 aufzutreffen und diese zu verkrusten. Dadurch, daß Perforationen 6 an der Schale 5 vorgesehen werden und Löcher 7 in der Bodenwandung der Schale 4 vorgesehen sind, wird dieser Tendenz entgegengewirkt, indem eine Zwangsluftströmung durch die Schale 4 sichergestellt wird.

Die entstehende Flamme ist für praktische Zwecke rauchfrei, selbst wenn die Menge an zugeführter Luft praktisch stöchiometrisch ist; die Flamme ist schalen- oder becherförmig, von blauer Farbe und hat ggf. einige gelbe Strahlen an der Basis. Die Flamme ist ziemlich ruhig.

Eine weitere Verbesserung in der Rezirkulation der verbrannten Gase kann erreicht werden, wenn der Coandaeffekt ausgenutzt wird, um eine Ablenkung der Gasstrahlen zu erreichen. Ein geeigneter Brennerkopf

für diesen Zweck ist in Fig. 2 dargestellt, wo die Injektoreinrichtung gebildet wird, indem eine röhrenförmige Verlängerung 10 zum Luftzuführungsrohr 1 hinzugeführt ist. Die röhrenförmige Verlängerung 10 bildet mit dem verjüngten Endteil 8 der Leitung 1 eine Ringleitung, die mit der Umgebungsluft über eine Gruppe umfangsmäßig unter Abstand angeordneter öffnungen 11 in Verbindung steht, durch welche ein Teil der verbrannten Gase mit Luft, wie durch die Pfeile angegeben, strömt. Anstelle der öffnungen 11 kann eine einzige ringförmige öffnung vorgesehen sein. Der verjüngte Teil 8 der Luftleitung 1 endet nahe der Schale 4' und bildet mit letzterer einen Ringkanal A', durch welchen ein gesteuerter Teil der Primärluft tritt, so wird eine Strahlablenkungseinrichtung gebildet. In diesem Falle hat der gasförmige Strom, der über die Außenfläche der Schale 4' geht, die Neigung, an dieser Fläche aufgrund des Coandaeffektes zu haften, was dazu führt, daß ein Teil dieses gasförmigen Stromes sirömungsabwäris am Rand der Schale 4', wie dargestellt, abgelenkt wird, was die Stabilität der Flamme erhöht.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentanspruch:

Brennerkopf, insbesondere für flüssige Brennstoffe, mil einer Primärluft-Zuführungsleitung, die eine in einer Sprühdüse endende Brennstoff-Zuführungsleitung gleichachsig umgibt und deren verjüngtem Endteil eine Injektoreinrichtung zur Ansaugung von Verbrennungsgasen zugeordnet ist, die ringförmig und gleichachsig zur Sprühdüse ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Sprühdüse (3) von einer in Strömungsrichtung offenen Schale (4, 4') koaxial umfaßt ist und der Endteil (8) der Primärluft-Zuführungsleitung (1) die Schale (4) umgebend oder mit axialem Abstand vom Boden der Schale (4') endend mit der Schale (4, 4') einen Ringkanal (A. A') für eine dosierte Zuleitung eines Teils der Primärluft zur Injektoreinrichtung bildet.