DE1551747A1

DE1551747A1 - Verfahren zur Brennstoffverbrennung und Brennstoffbrenner fuer das Verfahren

Info

Publication number: DE1551747A1
Application number: DE19671551747
Authority: DE
Inventors: Voorheis James Tuttle
Original assignee: VOORHEIS JAMES TUTTLE
Current assignee: VOORHEIS JAMES TUTTLE
Priority date: 1966-05-09
Filing date: 1967-03-23
Publication date: 1970-07-23
Also published as: GB1154963A; BE696785A; US3367384A

Description

BERLIN 33 - .,ruitCHEN

Augwte-Vlktorla-Strafi. 66 Df. -IfIQ. HANS . . «nl\C Pienzenauer Straß. 2

Pat.-Anw. Dr. Ruechke m ■ ι ι _ _ U C I M 7 ΑΓ III AD Pat.-Anwalt Aflular D.pl.-lng. HEINZ AGULAR _Telefon:0ei,,«^« PATENTANWÄLTE ****«£""

München ββ2 77

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Teplite« Straß. 42 D,_p K„.e LeopoldrtraB.

Kto. 827808 Kto. 69 BIB

Telearamm-AdrMie: Teleflramm-Adres».: Quadratur Bariin ' Quadratur München

V 200

James Tuttle Voorheis, Essex Falls, New Jersey, Y.St.A.

Verfahren zur Brennstoffverbrennung und Brennstoffbrenner für das Verfahren

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Brennstoffrerbrennung und auf einen Brennstoffbrenner zur Ausführung dieses Verfahrens. Das vorliegende Verfahren und der Brenner sind für verdampfte, atomisierte oder pulverisierte sowohl als auch für gasförmige Brennstoffe geeignet. Der vorliegende Brennstoffbrenner enthält einen Zündungszünder, eine Vorrichtung zur dauernden Erzeugung einer Mischung aus Brennstoff und Luft und zum Transport der Brennstoff-Luft-Mischung an eine Verbrenmingszone.

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Es sind bereits riele Arten tob Brennern, die die obigen Elemente enthalten, in der Technik bekannt geworden« Der eine solcher Brenner enthält eine Düse in eines mit Spiralflügeln rersehenen Element zur Zertrümmerung des Brennstoffes und um einen τοη der Düse ausgehenden Wirbelweg des Brennstoffes zu bewirken. Es lsi auch bekannt, Brennstoffsprühabfanger Torzusehen, um die Brennstoffmenge zu steuern, welche die Terbrennungszone erreicht. Solche Abfänger bewchränken den Brenner auf rückstandslose flüssige Brennstoffe, weil die Ablage τοη restlichem Brennstoffmaterial an den Abfängern den Brenner unwirksam machen würde.

Brenner mit Brennstoffatomisierem sind ebenfalls bekannt. Solche Brenner enthalten gewöhnlich eine Kammer» an welche der Brennstoff sowohl wie ein Luftstrahl zugelassen werdenfund aus welchem eine Luft-Brennstoff-Mischung durch eine Düse freigegeben wird· Biese Brenner sind gewöhnlich ebenfalls auf rückstandslose Brennstoffe / beschränkt· Ferner sind die bekannten Brenner nicht leicht τοη der Benutzung einer Brennstoffart auf einen anderen Brennstoff umzustellen.

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Die Gfesamtleistungsfähigkeit bekannter Brenner sowohl wie ihre Betriebscharakteristiken, z.B. die KaItsündung und die Verhinderung des Herausflammens (flame out) erfordern weitere Verbesserungen·

Im Hinblick darauf ist es der Zweck der Erfindung, die Leistungsfähigkeit der Brennstoffverbrennung zu τθγ-bessern, während noch mit rerhältnlsmäßig niederen Brennstoff- und Luftdruokerfordernissen gearbeitet wird, wodurch eine ^iehtige Kaltzündung und wirksame FlammenZurückhaltung trotidem xflr Sicherheit und Bequemlichkeit gewährleistet ist.

Es ist gefunden worden, daß es zur Erreichung dieses Zieles notwendig ist, das Problem schneller Zündung des Brennstoffes unter kalten Bedingungen, die schnelle Zunahm· des Zündungsgrades und die Verhinderung oder wesentliche Verringerung des Ausflammens (flame out) zu lösen·

Die Torstehende Aufgabe ist nach der E_rfindung durch einen Brennstoffbrenner gelöst worden, der einen Zündungszünder (ignition pilot) enthält, eine Vorrichtung zur dauernden Erzeugung einer Mischung aus Brennstoff und Luft sowie zum Transport der Brennstoff-Luft-Mischung an

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eine Verbrennungszone, die dadurch gekennzeichnet ist, daß mindestens eine evakuierbare Verbrennungskammer stromaufwärts von der Verbrennungszone relativ zu der Strömung der Brennstoff-Luft-Mischung angeordnet ist, wobei die Verbrennungskammer eine Auslaßöffnung gegenüber einer Einlaßöffnung aufweist und wobei die Vorrichtung Teile zur dauernden Zuführung eines Stromes enthält, der Druckluft durch die Auslaßöffnungen in einer nichtwirbelnden Bahn einschließt, um die Verbrennungskammer teilweise zu evakuieren, wobei der Zündungszünder stromabwärts von der Einlaßöffnung angeordnet ist und wobei die teilweise Evakuierung der Verbrennungskammer einen Rückfluß von dem Abwärtsstrom der Verbrennungskammer in diese Kammer bewirkt und wobei die Auslaßßffnung einen Durchmesser oder eine Weite von genügender Weite hat, um den Durchgang von im wesentlichen dem gesamten Brennstoff durch die Auslaßöffnung zu gestatten und um gleichzeitig die teilweise Evakuierung zu gewährleisten, um den genannten Rückfluß zu bewirken*

Gemäß der Erfindung ist ferner ein Verfahren zur Brennstoffverbrennung vorgesehen, worin der Brennstoff und Luft entweder in gemischtem oder ungemischtem Zustand

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in einen Brenner eingeführt werden, mit den Schritten einen Strom von Luft oder einen Strom einer Luft-Brennstoff-Mischung auf ihrem Wege an eine Verbrennungszone durch mindestens eine Verbrennungskammer längs eines nichtwirbelnden Weges zu richten, die teilweise Evakuierung dieser Verbrennungskammer durch die nichtwirbelnde Strömung durch die Kammer zu bewirken, um einen dauernden Bückfluß eines Teiles des Brennstoffes von dem Mischungsabwärtsstrom der Verbrennungskammer in diese Kammer zu erzeugen_f wobei dieser Bückfluß eine dauernde Flamme in der Verbrennungskammer aufrecht erhält, um .diese Strömung durch einen Flammenkragen zu umgeben.

Die Erfindung hat unter anderem die folgenden wichtigsten Vorteile: Der Brenner kann mit liederdruokluftgebläsen, betrieben werden, es kann eine weite Mannigfaltigkeit von Brennstoffen benutzt werden und das Umstellen von einem Brennstoff auf einea anderen ist leicht, ohne die Notwendigkeit, das Flaimenmuster anzuhalten und zu starten oder einzustellen, ferner ist der Brennstoffverbrauch leicht zu bestimmen, während Schwierigkeiten beim kalten Zünden und das Ausflammen vermieden oder wesentlich herabgesetzt werden, wodurch die

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Sicherheitsgefahren entsprechend rerringert werden.

Zum besseren Verständnis der Erfindung ist dieselbe nachfolgend beispielsweise anhand der Zeichnungen beschrieben, in welchen sind: Fig. 1 eine Schnittansicht einer Ausführung eines

Brennstoffbrenners nach der E_rfindung, Fig. 2 eine Abwandlung in der Brennstoffzufuhr der

Ausführung nach Fig. 1, Fig. 5 eine vergrößerte Schnittansicht eines Teiles der Vorrichtung nach Fig. 1,

Fig. 4 ein Querschnitt nach Linie IV-IV in Fig. 3, Fig. 5 eine Ansicht, die den Kern der Erfindung erläutert,

Fig. 6 eine Abwandlung des in Fig. 1 gezeigten Brenners, Fig. 7 eine Querschnittsansicht nach Linie VII-VII

in Fig. 6, Fige 8 eine andere Abwandlung der Vorrichtung nach

Fig. 1, mit einer Mehrzahl von Brennern, Fig. 9 eine Ansicht nach Linie IX-IX in Fig. 8, Fig.10 eine weitere Abwandlung des Brenners nach

Fig. 1, wobei ebenfalls eine Mehrzahl τοη Brennern

vorgesehen ist,

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Fig. 11 eine Vorderansicht einer anderen Abwandlung des Brenners nach Fig. 1,

Fig. 12 eine teilweise Schnittansicht der in Fig. 11 gezeigten Vorrichtung,

Fig. 13-16 eine Abwandlung des Brenners gemäß der Erfindung, worin die Wände, welche die Verbrennungskammern bilden und durch welche sich die Öffnungen erstrecken, beweglich sind.

In den Fig. 1 - 5 ist ein Ofen 10 gezeigt, der eine Verbrennungszone 11 aufweist. Ein Paar Kesseltrommeln 12 sind miteinander verbunden und relativ zu der Verbrennungszone 11 angeordnet. Der Of©a 10 hat eine feuerfeste Wand 13 mit einer Öffnung, die von einem hochhitzewiderstandsfähigen Bund 14 umgeben ist, der durch eine Platte 1.5 und die Bolzen 16 und 17 in Stellung gehalten wird. Ein Ring 19 trägt zur Befestigung eines Brenners an dem Bund 14 des Ofens 10 bei.

Der Brenner 20 enthält ein Rohr 22, dessen Abgabeende teilweise durch den Verschluß 23 geschlossen ist, welcher in dem Rohr durch die Schenkel 24 gehalten wird, wie Fig. 4 zeigt.

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Die Wand des Rohres 22 ist durch eine Mehrzahl τοη öffnungen 25 zur Zulassung τοη Brennstoff in flüssigem Zustand in dasjtohr durchlocht. Eine Sammelleitung 26 für den Brennstoff umgibt die Öffnungen 25. Die Sammelleitung 26 ist durch eine Leitung 27 mit einer Brennstoffspeisepumpe 29 Terbunden· Die Pumpe 29 fördert den Brennstoff unter Druck an die Sammelleitung 26.

Wie in Fig. 3 gezeigt ist, bildet das teilweise Verschlußglied 23 eine im wesentlichen ringförmige Abgabeöffnung 28, um eine nichtwirbelnde Strömung zu gewährleisten, welche Strömung im allgemeinen aber nicht notwendig die Form eines hohlen Kegels haben wird·

Sas andere Ende des Rohres 22 ist durch eine Leitung 30 mit einem Luftkompressor 32 Terbunden· Die Leitung 30 kann einen elektrischen Widerstand 31 zur Erhitzung der Luft aus dem Kompressor enthalten·

Der Luftkompressor 32 hat gemäß der Erfindung eine

ρ Druckbemessung zwischen mindestens 0,14 kg/ca bis zu einem Maximum τοη 1,41 kg/cm und Torzugsweise in den Bereich τοη 0,14 kg/cm² bis 0,56 kg/cm².

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Gemäß der Erfindung ist das Bohr 22 mit mindestens einer Verbrennungskammer verbunden und liefert in diese. Die bevorzugten Ausführungsformen, die gezeigt sind, enthalten zwei solche Verbrennungskammern 40 und 41» die miteinander fluchten. Diese Verbrennungskammern sind beispielsweise durch drei feuerfeste Scheiben 43, 44, 45 und zwei feuerfeste Zylinder 46 und 47 gebildet. Die Kammern 40;und 41 sind mit dem Bund 14 durch einen Zylinder 65 verbunden, der darin Durchlochungen 67 für die Zulassung gepreßter Luft aus einem Windkasten 69 aufweist, um in eine Zone 66 einzutreten. Der Windkasten 69 umgibt den Brenner 20. Ferner ist der Windkasten mit einem Gebläse 68 verbunden.

Gemäß der Erfindung haben die Kammern 40 und 41 Auslaßöffnungen 49 und-50, die miteinander und mit der Abgabeöffnung 28 des Eohres 22 ausgerichtet angeordnet sind. Die Stromaufwärtskanten der Öffnungen 49 und 50 sind, wie beispielsweise in Fig. 1 gezeigt ist, abgeschrägt.

Ein Zündbrenner (ignition pilot) 60 ist mit dem Brenner stromabwärts von der Kammer 40, nämlich mit dem Zylinder 47 verbunden, der die Kammer 41 bildet.

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Der Zündbrenner 60 ist durch ein Rohr 61 mit einer Gasquelle verbunden. Eine Zündkerze 63 zum Zünden des Zündbrenners 60 ist mit einem elektrischen Zündkerzenzündungsstromkreis verbunden. Ein Flammenfühler 85 ist ebenfalls mit der Kammer 41 verbunden.

Während in der Ausführung nach Fig. 1 der Brennstoff und die Luft dem Bohr 22 zugeführt und darin gemischt werden, sieht die Ausführung nach Fig. 2 die Zuführung von Luft durch das Rohr 22 und Zuführung des Brennstoffes, besonders gasförmigem oder pulverisiertem Brennstoff durch ein Rohr 55 vor, welches durch ein Ventil 80 mit der Verbrennungskammer 40 verbunden ist.

Unter Bezugnahme auf Fig. 5 wird nunmehr der Kern der Erfindung erklärt. Der Strahl, der Luft unter Druck enthält, die aus dem Rohr 22 austritt, hat einen Durchmesser oder eine Weite D. an dem Auslaßende 28 des Rohres 22. Das Auslaß ende 28 ist auch die Einlaßöffnung der Kammer 40· Die Auslaßöffnung 49 der Kammer hat einen Durchmesser oder eine Weite Dp. Die Auslaß-Öffnung 50 der Kammer 41 hat einen Durchmesser oder eine Weite Dy Die Kammer 40 hat eine Tiefe D₄. Die Kammer hat eine Tiefe D₅ und die Tiefe beider Kammern ist Dg.

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In Fig. 5 ist gezeigt, daß der Strahl die Form eines Kegels annimmt, wobei er einen gegebenen Sprühwinkel hat. Jedoch ist die Erfindung auch betriebsfähig, wo der Strahl eine zylindrische, aber nichtwirbelnde Form beibehält.

Gemäß der Erfindung sind die Durchmesser Dp und D, größer und Torzugsweise 25 ^ - 75 # größer als der Durchmesser des Strahles an den diesbezüglichen Öffnungen. Dieses Merkmal der Erfindung gestattet es, daß der Strahl, welcher sich durch die Öffnungen mit einer Geschwindigkeit von annähernd 45,75 m/sek -366 m/sek (150 - 1200 Fuß pro Sekunde) bewegt und vorzugsweise mit einer Geschwindigkeit ▼on 61 m/sek - 137 m/sek (200 - 450 Fuß pro Sekunde) eine Absaugwirkung in den Kammern 40 und 41 erzeugt. Diese Absaugwirkung reduziert den statischen Druck in beiden Kammern in einer solchen Weise, daß der Druck in der Kammer 40 geringer als derjenige in der Kammer 41 und der Druck in der Kammer 41 geringer als in der Zone 66 ist. Ein solcher reduzierter Druck in den Kammern 40, 41 bewirkt einen Rückfluß, wie durch die Pfeile gezeigt ist, von stromabwärts von den Kammern in die Kammern und entgegen zu der Richtung der Strömung des Strahles. Der Rückfluß hält in den Kammern 40 und 41 nach der Initialzündung

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eine dauernde Flamme aufrecht. Die Flamme in diesen Kammern bildet daher einen Flammenkragen, der den Strahl umgibt.

Ferner ist die Weite der Öffnungen 49, 50, d.h. die Durchmesser Dp und D, so gewählt, daß der Strahl frei hindurchgehen kann, um den Durchgang von im wesentlichen all dem Brennstoff durch die Auslaßöffnungen zu gestatten und um gleichzeitig die teilweise Evakuierung der Kammern zu sichern, um. den genannten Rückfluß einzuleiten und aufrechtzuerhalten. Anders ausgedrückt werden mindestens 95 i» nach Gewicht des Brennstoffes und vorzugsweise 99,5 96 des Brennstoffes unmittelbar durch die Öffnungen hindurchgehen und es wird praktisch keine meßbare Brennstoffmenge in den Kammern 40, 41 abgefangen, wenn der Brennstoff sich in dem Hauptstrom oder Strahl bewegt. Dies muß von dem erwähnten Rückfluß unterschieden werden.

Selbst vor der Initialzündung erzeugt der Strahl den reduzierten Druck in den Kammern 40 und 41· Der Bückfluß in die Kammern mit reduziertem Druck in ihnen hilft zur Erzeugung von -üunstfallen, wodurch die Initialkaltzündung weitgehend erleichtert wird. Dieser reduzierte Druck bewirkt den Rückfluß in die Kammern 40 und 41 eines Teiles des brennenden Brennstoffes nach der Zündung.

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Es ist gefunden worden, daß die Initialkältzündungsstarte unmittelbar stromabwärts von dem Innern von Kammer 40 in dem Beispiel die Zündung in Kammer 41 startet, welche dann dauernd mit einem Flammenkragen gefüllt ist, da der gezündete Strahl den dauernden Rückfluß aufrechterhält, wobei so etwas Brennstoffnebel in die Kammer 41 zurückgefördert wird, um den Flammenkragen in der Kammer 41 aufrechtzuerhalten, der dann in die Kammer 40 überschnappt oder sich fortpflanzt. Auf diese Weise wird in jeder der Kammern automatisch und dauernd ein Flammenkragen aufrechterhalten, der die Verbrennung in den Kammern 40, 41 fördert und wirkt, um den Strahl vorzuerhitzen, wobei so zu der Vergasung des Brennstoffes in dem Strahl als auch zu der Diffusion des Brennstoffes in der Strahlströmung beigetragen wird. Dementsprechend ist die Flammenzurückhaltung wirksam, ferner tragen die dauernden Flammenkragen in diesen Kammern zu der vollständigen Verbrennung bei und verhindern die Ansammlung von streuenden Brennstoffteilchen, so daß die Kohlebildung oder die Ablagerung in diesen Kammern vermieden wird.

Obwohl die Beispiele zwei Kammern zeigen, ist die Wirkung in beiden Kammern im wesentlichen die gleiche und

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die Hinzufügung einer zweiten Kammer vergrößert und unterstützt die Wirkung der ersten Kammer 40.

Bei einer Ausführung der Erfindung ist gefunden worden, daß die vorerwähnten Durchmesser D., bis Dg, die folgenden Abmessungen haben. D. war etwa 12,7 mm. D2 war etwa 88,9 mm. D, war etwa 101,6 mm und D₄ und Dc waren jede etwa 76,2 mm. Dg entsprach im wesentlichen der Summe von D. und D₁-.

Die Strecken D₄ können im allgemeinen die gleiche oder eine verschiedene Länge in dem Bereich von etwa 25, 4 mm - 177,8 mm haben. Der Durchmesser der Kammer 40 wird gewöhnlich der gleiche wie derjenige der Kammer 41 sein, aber diese Durchmesser können sich auch voneinander unterscheiden. In jedem Falle wird dieser Durchmesser größer sein als der Durchmesser D, von Öffnung 50. Ein Bereich von etwa 1,5 bis 5 mal D, ist als zufriedenstellend befunden worden. Der Durchmesser der Kammer 40, 41 kann Dg entsprechen.

Im allgemeinen wird der Durchmesser D₂ in dem Bereich von etwa 0,6 bis etwa 1,5 mal der Summe von D₄ und D₁ liegen. Der Durchmesser D₅ wird im allgemeinen in dem Bereich von etwa 0,6 bis etwa 1,5 mal der Summe von D₁ und 1/2 Dg liegen.

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Die Ausführung der Erfindung in den Fig· 6 und enthält alle die oben beschriebenen Elemente. Jedoch enthalten die Wände 40a und 41a eine Wand 43a, an welcher drei Jahre 22a befestigt sind. Diese Kammern enthalten ferner Wände 44a und 45a, von denen jede drei Öffnungen 49a und 50a ausgerichtet mit den drei Bohren 22a aufweist. Auf diese Weise sorgen die Kammern 40a und 41a für einen Flammenkragen für eine Mehrzahl von Strahlen. Die Druckverminderung und die sich ergebende Bückflußwirkung ist in den Fig. 6 und 7 die gleiche wie in der Ausführung nach den Fig. 1-5.

Die Fig. 11 und 12 zeigen einen Mehrfachdüsenbrenner, welcher dem Mebrfachdüsenbrenner nach den Fig. und 7 ganz ähnlich ist. Jedoch sind die Düsen in den Fig. und 12, wie Fig. 11 zeigt, in einer Beihe angeordnet, anstatt daß sie an den Ecken eines Dreiecks, wie in Fig. gezeigt, angeordnet sind.

Anstatt die einzigen Mehrdüsenbrenner 20a und 30a, wie sie in den Fig. 6 und 7 oder 11 und 12 gezeigt sind, könnten auch einzelne Brenner 20 in den Anordnungen der Fig. 6, 7, 11 und 12 benutzt werden.

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Die Ausführungen in den Fig. 8, 9 und 10 arbeiten in der gleichen Weise,· wie vorher mit Bezug auf Fig. 5 beschrieben ist. Jedoch zeigen die Fig. 8 und 9 eine Mehrzahl von Brennern, die radial relativ zu einer Vorverbrennungskammer 65c angeordnet sind, die Durchlochungen 67c hat. Diese Kammer ist mit der Hauptverteilungskammer 11c mittels eines feuerfesten Bundes 76 und Hinges 72 verbunden, die hindurchgehende Durchlochungen 77 für die Zulassung von Druckluft in die Vorverbrennungskammer 65c haben.

Die Wände 43c, 44c und 45c sind so gezeigt, daß sie relativ zu der Richtung des Strahles, der aus jedem Brenner 20c austritt, geneigt sind. Jedoch würden Wände, die sich senkrecht relativ zu der Mittelachse des Strahles erstrecken, wie in Fig. 5, ebenfalls in den Ausführungen der Fig. 8, 9 und 10 betriebsfähig sein.

In den Ausführungen der Fig. 8 und 9 konvergiert die Mittelachse jedes Brenners, die sich durch den Strahl erstreckt, in die Mitte der Vorverbrennungskammer 65c Außerdem sind Paare von Brennern entgegengesetzt zueinander angeordnet. Dies erleichtert den Entwurf des Flammenmusters sowohl wie die Einstellung des Flammenmusters, wie es in gestrichelten Linien in den Fig. 8 und 9 gezeigt ist.

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Die Vorverbrennungskammer 65 kann durch einen Deckel 73 geschlossen sein, der darin Löcher 75 aufweist. Der Windkasten 68c ist durch ein Rohr 70 mit einem Luftgebläse verbunden und die Öffnung des Rohres kann gegenüber einem Prallblech 71 angeordnet sein, welches die Luft so verteilt, daß sie leicht die Durchlochungen 67c, 77 sowohl wie 75 erreichen kann. Die Durchlochungen 75 in dem Deckel 73 können darin Flügel haben.

Die Ausführung nach Fig. 10 enthält eine Mehrzahl von Brennern 20b, die mit ihrer Mittelachse so angeordnet sind, daß sie tangential relativ zu einem Kreis 65d verlaufen, anstatt, wie in Fig. 8 und 9, radial. Jedoch arbeitet die Ausführung nach Fig. 10 sonst in der gleichen Weise wie die Ausführung nach den Fig. 8 und 9 und alle die anderen Ausführungen der Erfindung.

Die beschriebenen Ausführungen benutzen einen oder mehrere Strahlen aus Luft oder aus einer Luft-Brennstoff-Mischung, welche Strahlen einen kreisförmigen Querschnitt haben. Es ist jedoch möglich, daß die Querschnittsflache des Strahles eine andere Form hat, beispielsweise kann sie elliptisch sein, solange sie nichtwirbelnd ist.

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Die Öffnungen in den sekundären Verbrennungskammern 40 und 41 würden dann eine entsprechende Form haben, deren Größe durch die Erfindung gelehrt ist.

Es ist auch möglich, die Stellung der Wände, welche die sekundäre Verbrennungskammer bilden, einstellbar zu machen, so daß die Wände in eine wirksame Stellung geschwenkt werden könnten. Dies ist in den Fig. 13 bis 16 gezeigt, worin die Kammern 4Oe und 41e angelenkte Wandteile 44e' und 45e' haben. Diese Wandteile können durch herkömmliche Antriebsmittel 90, 92 in die und aus der gewünschten Stellung bewegt werden.

Der Strahl, wie er in der vorliegenden Erfindung benutzt wird, ist ein im wesentlichen nichtwirbelnder Strom aus Luft oder aus einer Mischung aus luft und Brennstoff, wodurch die Mischung in dem Rohr 22 stattfinden kann, sowohl wie, wenn der Strahl durch die Kammern 40 und 41 hindurchgeht, z.B. wo der Brennstoff durch das Eohr 55 hinzugefügt wird. Der statische Druck in der Kammer 40 wird im allgemeinen 2,54 mm bis 25,4 mm (Wassersäule) weniger als in Kammer 41 betragen. Der statische Druck in Kammer 41 seinerseits wird etwa 2,54 mm bis 25,4 mm (Wassersäule) weniger als in der Zone stromabwärts yon Kammer 41 betragen.

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Der statische Druck wird selbst in jenen Fällen ausgeübt, wo eine Kammer einen Flammenkragen für verschiedene Strahlen vorsieht. Dieser reduzierte Druck wird durch die Evakuierungswirkung des Strahles bewirkt, wie durch die Erfindung gelehrt ist, und bewirkt den beschriebenen Rückfluß.

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Claims

Patentansprüche

Br enns toff brenner mit einem Zündungsbrenner, einer Vorrichtung zur dauernden Urzeugung einer Brennstp.ffluft-Mischung und zum Transport der Brennstpff-|»uft-Mischung an eine Verbrennungszone, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine evakuierbare Verbrennungskammer (40) stromaufwärts von der Verbrennungszone (11) relativ zu der Strömung der Brennstoff-Luft-Mischung angeordnet ist, wobei die Verbrennungskammer (40) eine Auslaßöffnung (49) gegenüber einer Einlaßöffnung (28) hat, und die Vorrichtung Glieder (22,32) zur fortgesetzten Zuführung eines Stromes enthält, der luft unter Druck durch die Auslaßöffnung (49) in einer nichtwirbelnden Bahn einschließt, um die Verbrennungskammer (40) teilweise zu evakuieren, wobei der Zündungsbrenner (60) stromabwärts von der Einlaßöffnung angeordnet ist und wobei die teilweise Evakuierung der Verbrennungskammer einen Rückfluß von der Stromabwärtsseite der Verbrennungskammer (40) in diese Kammer (40) bewirkt und die Auslaßöffnung (49) einen Durchmesser oder eine »eite (Dp) hat, die von genügender

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Größe ist, um den Durchgang von im wesentlichen allem Brennstoff durch die Auslaßöffnung (49) zu gestatten und gleichzeitig die teilweise Evakuierung zu sichern, um den Rückfluß zu bewirken·
2. Brennstoffbrenner nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Verbrennungskammern (40,41) mit ihren Auslaßöffnungen (49_?50) miteinander und mit der Einlaßöffnung ausgerichtet angeordnet sind, wobei beide Auslaßöffnungen größer als der Durchmesser oder die Weite der Strömung an jeder Auslaßöffnung sind.
3. Brennstoffbrenner nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchmesser (D_?) der Auslaßöffnung (49) in dem Bereich von Dp = 0,66 bis 1,33 (D₁ + DJ liegt, worin D₁ der Durchmesser der Strömung ist, wenn sie in die erste Kammer (40) eintritt und D, die Tiefe der ersten Kammer ist.
4. Brennstoffbrenner nach Anspruch 2 und 31 dadurch gekennzeichnet, daß die Auslaßöffnung (50) der zweiten Verbrennungskammer (41) einen Durchmesser (D,) hat, der in

Bereich von D, =0,66 bis 1,33 (D₁ + 0.5 Dg) liegt,

worin D,- die Tiefe von beiden Kammern ist.

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5. Brennstoffbrenner nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß Einrichtungen (26 oder 55) vorgesehen sind, um dem Luftstrom Brennstoff entweder vor seinem Durchgang durch die Verbrennungskammer (40) oder in der Verbrennungskammer hinzuzufügen.
6. Brennstoffbrenner nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbrennungskammer (40,41) einen Flammenkragen für mehrere Luftströme bildet, die aus mehreren der Glieder (22) ausströmen, welche an dieser Verbrennungskammer angebracht sind.
7. Brennstoffbrenner nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Glied (22) ein Element (25) enthält, welches die Auslaßöffnung des Gliedes (22) teilweise schließt, um eine nichtwirbelnde Strömung zu erzeugen,
8. Brennstoffbrenner nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der aus dem Glied (22) ausströmende Luftstrom durch ein Gebläse (32) erzeugt wird,

ρ welches einen Luftdruckgrad in dem Bereich von 0,14 kg/cm

bis 1,41 kg/cm² (2 psi - 20 psi) hat·

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9, Brennstoffbrenner nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß eine Mehrzahl von Verbrennungskammern (40g, 41c) radial relativ zu einem Durchgang (65c.) angeordnet ist, der zu der Verbrennungszone (11c) führt.
10. Brennstoffbrenner nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß eine Mehrzahl von Verbrennungskammeri} (4Od, 41d) tangential relativ zu einem Durchgang (65d) angeordnet ist, der zu der Verbrennungszone (11) führt.
11. Brennstoffbrenner nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine /»and jeder der Verbrennungskammern in ihre Stellung einstellbar ist.
12. Verfahren zur Brennstoffverbrennung, worin der Brennstoff und Luft in einen Brenner entweder in gemischtem oder ungemischtem Zustand eingeführt werden, gekennzeichnet durch das Eichten eines Luftstromes oder eines otromes aus einer Luft-Brennstoff-Mischung auf seiner Bahn an eine Verbrennungsζone durch mindestens eine Verbrennungskammer längs einer nichtwirbelnden Bahn, die teilweise Evakuierung der Verbrennungskammer durch den nichtwirbelnden Strom

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durch die Kammer, um einen dauernden Rückfluß eines Teiles des Brennstoffes aus der Mischung stromabwärts von der Verbrennungskammer in diese Kammer zu erzeugen, wobei der Rückfluß eine fortgesetzte Flamme in der Verbrennungskammer aufrechterhält, um den Strom durch einen Flammenkragen zu umgeben.
13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß eine Mischung aus Luft und einem flüssigen Brennstoff stromaufwärts von der Kammer erzeugt wird und daß die Mischung durch die Verbrennungskammer längs der nichtwirbelnden Bahn bewegt wird.

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