DE19545310A1 - Vormischbrenner - Google Patents

Description

Technisches Gebiet

Die Erfindung betrifft einen Vormischbrenner, zur Vermischung von Brennstoff und Verbrennungsluft vorgängig der Zündung, im wesentlichen bestehend aus mindestens zwei Teilkegelschalen mit zugehörigen Teilkegelachsen und Eintrittskanälen für die Verbrennungsluft.

Stand der Technik

Derartige Vormischbrenner sind beispielsweise bekannt aus der EP-B1-0 321 809. Durch den als Drallbrenner ausgelegten Vor­ mischbrenner, aus mindestens zwei in Strömungsrichtung inein­ andergeschachtelten Teilkegelkörpern, deren jeweilige Kege­ lachsen gegenüber einer Mittelachse versetzt sind, werden tangentiale Kanäle gebildet. Durch die tangentialen Kanäle tritt die Verbrennungsluft ins Brennerinnere ein und wird in Rotation versetzt. Der Brennstoff wird in die rotierende Luft eingeblasen und dort mit ihr vermischt. Am Brenneraustritt entsteht eine definierte kalottenförmige Rezirkulationszone, an deren Spitze die Zündung erfolgt. Die Flamme selbst wird durch die Rezirkulationszone vor dem Brenner stabilisiert, ohne einen mechanischen Flammenhalter zu benötigen. Das ther­ moakustische Verhalten solcher Brenner ist normalerweise sta­ bil und sie zeichnen sich durch einen einfachen und kosten­ günstigen Aufbau aus.

Wird der Brenner mit gasförmigem Brennstoff betrieben, sind hierzu im Bereich der durch die beiden Kegelteilschalen ge­ bildeten tangentialen Kanäle in den Wandungen der beiden Teilkörper in Längsrichtung verteilte Gaseinströmöffnungen vorgesehen. Im Gasbetrieb beginnt die Gemischbildung mit der Verbrennungsluft somit bereits in der Zone der Eintrittskanä­ le.

An der Spitze der Kegelteilschalen ist eine Brennstoffdüse für flüssigen Brennstoff angeordnet. Der Brennstoff wird in einem spitzen Winkel in die Hohlkegel eingedüst. Das entste­ hende kegelige Brennstoffprofil wird von der tangential ein­ strömenden Luft umschlossen. In axialer Richtung wird die Konzentration des Brennstoffes fortlaufend infolge der Vermi­ schung mit der verdichteten Luft vergleichmäßigt.

Durch die zwei oder mehreren Teilkegelachsen, die gegenüber der Mittelachse versetzt sind, ist der Doppelkegelbrenner nicht axialsymmetrisch. Dies kann zu aerodynamischen Proble­ men führen, da der im Brennerinnern gebildete Wirbel zwei oder mehrere Achsen entsprechend den Teilkegelachsen besitzt. Dadurch kann sich die Rückströmzone eventuell zwischen den verschiedenen Achsen bewegen und es kann zu Instabilitäten der Flamme kommen.

Darstellung der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einem Vormisch­ brenner der eingangs genannten Art die aerodynamischen Eigen­ schaften des Vormischbrenners zu verbessern und die Rück­ strömzone zu stabilisieren.

Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß der Vor­ mischbrenner im wesentlichen aus einem geraden Hohlkegel, be­ grenzt durch einen äußeren Kegelmantel und einen inneren Ke­ gelmantel, gebildet wird, in dem mindestens zwei Eintrittska­ näle tangential zum inneren Kegelmantel und entlang einer ge­ raden Kegelmantellinie des Kegelmantels angeordnet sind und daß die Teilkegelachsen der dadurch gebildeten Teilkegel­ schalen auf einer gemeinsamen Kegelachse liegen.

Die Vorteile der Erfindung sind unter anderem darin zu sehen, daß die im Inneren des Vormischbrenners rotierende Verbren­ nungsluft nur um die Kegelachse rotiert. Dies führt zu einem stabilen Fluß der Strömung um die Kegelachse und damit zu einer stabilen Flamme.

Es ist besonders zweckmäßig, wenn der Vormischbrenner in Strömungsrichtung in mindestens zwei Bereiche unterteilt ist, wobei die Eintrittskanäle in den Bereichen so angeordnet sind, daß eine jeweils gegensinnige Verdrallung der Verbren­ nungsluft entsteht. Dadurch wird die Durchmischung von Ver­ brennungsluft und Brennstoff verbessert.

Es ist vorteilhaft, am stromabwärtigen Ende des Vormischbren­ ners eine Düse anzuordnen, so daß die Vormischstrecke des Brenners verlängert wird und dadurch die Vormischung von Brennstoff und Verbrennungsluft auf einem höheren Niveau von­ statten gehen kann, was zu einer signifikanten Senkung der NOx-Emissionswerte führt. Weiter wird hier kein spezieller Adapter benötigt, womit aerodynamische Probleme vermieden und Kosten der Düse minimiert werden.

Es ist vorteilhaft, wenn die Düse eine Venturidüse ist. Durch den sich an den konvergenten Teil der Düse anschließenden divergenten Teil wird eine äußere Eckenrezirkulation der Strömung verhindert. Dadurch wird sichergestellt, daß die Wirbelenergie zur Ausbildung der Rezirkulationszone benutzt wird und die Flammenstabilität hoch ist.

Es ist vorteilhaft, daß ausgehend von der Spitze der Teilke­ gelschalen eine sich stromabwärts ins Innere des Vormisch­ brenners erstreckende Speiselanze angeordnet ist, die im we­ sentlichen symmetrisch zur Kegelachse verläuft und daß am stromabwärtigen Ende der Speiselanze mindestens eine Brenn­ stoffdüse angeordnet ist. Die axiale Distanz zwischen Rück­ strömzone und Brennstoffdüse wird durch die in den Brennerin­ nenraum ragende Speiselanze verkürzt. Dadurch wird die Rück­ strömzone in jedem Lastbereich in axialer Richtung stabili­ siert und Pulsationen werden vermieden. Indem die Eindüsung des Brennstoffes durch die Brennstoffdüse in der Nähe der Rückströmzone erfolgt, wird zudem weniger Brennstoff zur Sta­ bilisierung der Flamme benötigt. Somit ist es auch bei Teil­ lastbetrieb möglich, den Vormischbrenner mit geringem Stickoxidausstoß zu betreiben.

Die Außenfläche der Speiselanze dient zudem als Scherfläche, die die Durchmischung von gasförmigem Brennstoff und Verbren­ nungsluft unterstützt und damit die Schadstoffemission senkt. Durch die Positionierung der Brennstoffdüse in der Nähe der Rückströmzone kann der Eindüsungswinkel der Brennstoffdüse für flüssigen Brennstoff erhöht werden. Dadurch wird die Vor­ mischung bei der Verwendung flüssiger Brennstoffe verbessert und der Stickoxidausstoß gesenkt.

Es ist besonders zweckmäßig, wenn sich die Speiselanze stromabwärts mindestens bis ins untere Drittel des Vormisch­ brenners erstreckt. Dies verhindert ein Zurückschlagen der Flammenfront ins Brennerinnere.

Weiter ist es zweckmäßig, die Speiselanze aus einem Lanzen­ rohr und einer darin angeordneten Brennstoffleitung zu bil­ den. Dadurch kann durch das Lanzenrohr ein Teil der Verbren­ nungsluft eingeblasen werden, wodurch die Durchmischung von Brennstoff und Luft unterstützt wird. Zudem wird verhindert, daß die Flamme sich an das Ende der Speiselanze anlagert.

Zudem ist es zweckmäßig, am stromabwärtigen Ende des Lanzen­ rohres eine luftunterstützte Zerstäubungsdüse anzuordnen. Dies erlaubt flüssigen Brennstoff mit geringen Schadstoffe­ missionen zu verbrennen.

Es ist vorteilhaft, zwischen dem Lanzenrohr und der Brenn­ stoffleitung einen Drallkörper anzuordnen. Dadurch kann der durch das Lanzenrohr eingeblasenen Luft ein beliebiger Drall verliehen werden, wodurch die Durchmischung weiter optimiert wird.

Kurze Beschreibung der Zeichnung

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand eines Vormischbrenners dargestellt.

Es zeigen:

Fig. 1 einen Vormischbrenner in perspektivischer Darstel­ lung;

Fig. 2 einen Teillängsschnitt des Vormischbrenners entlang der Ebene II-II in Fig. 1;

Fig. 3 einen Teilquerschnitt durch den Vormischbrenner entlang der Ebene III-III in Fig. 1;

Fig. 4 einen Teilquerschnitt durch den Vormischbrenner entlang der Ebene IV-IV in Fig. 1;

Fig. 5 einen Teillängsschnitt durch einen modifizierten Vormischbrenner;

Fig. 6 einen Teilquerschnitt durch den Vormischbrenner entlang der Ebene VI-VI in Fig. 5;

Fig. 7 einen Teillängsschnitt durch einen modifizierten Vormischbrenner;

Fig. 8 einen Teillängsschnitt durch einen modifizierten Vormischbrenner mit Venturi-Düse;

Fig. 9 einen Teillängsschnitt durch einen modifizierten Vormischbrenner mit einer Speiselanze;

Fig. 10 das Detail X aus Fig. 9;

Fig. 11 einen Teilquerschnitt durch die Speiselanze entlang der Ebene XI-XI in Fig. 10.

Es sind nur die für das Verständnis der Erfindung wesentli­ chen Elemente gezeigt. Die Strömungsrichtungen der Arbeits­ mittel sind durch Pfeile wiedergegeben.

Weg zur Ausführung der Erfindung

Nach Fig. 1 besteht ein Vormischbrenner 1, ein sogenannter Kegelbrenner, im wesentlichen aus mehreren, identischen Teil­ kegelschalen 10a, 10b, 10c und 10d (im folgenden: 10). Die Teilkegelachsen der Teilkegelschalen 10 liegen dabei auf ei­ ner gemeinsame Kegelachse 2. Ein solcher Kegelbrenner 1 kann beispielsweise im Gußverfahren hergestellt werden.

Zum besseren Verständnis des Aufbaues des Vormischbrenners ist es von Vorteil, zu Fig. 1 die Schnitte nach Fig. 2, Fig. 3 und Fig. 4 heranzuziehen. Der Vormischbrenner 1 wird im we­ sentlichen gebildet durch einen geraden Hohlkegel mit einem äußeren Kegelmantel 14 und einem inneren Kegelmantel 15, so­ wie durch in den Hohlkegel eingelassene Eintrittskanäle 4a, 4b, 4c und 4d (im folgenden: 4) mit einer minimalen Breite 5. Der äußere Kegelmantel 14 und der innere Kegelmantel 15 de­ finieren zudem die maximale Dicke 11 der Kegelbrennerwand.

Der Öffnungswinkel des inneren und des äußeren Kegelmantel können zudem variieren, wodurch die Dicke der Kegelbrenner­ wand abhängig von der Höhe des Kegelbrenners 1 wird. Geome­ trisch werden die Eintrittskanäle 4 gebildet, indem eine Ebe­ ne, mit der Kegelachse 2 als Ebenenelement, mit dem Hohlkegel gebildet aus innerem und äußerem Kegelmantel 14, 15 ge­ schnitten wird. Die Eintrittskanäle 4 verlaufen dabei tangen­ tial zum inneren Kegelmantel 15 und entlang einer geraden Ke­ gelmantellinie von der Spitze des Vormischbrenners 1 bis zu dessen am stromabwärtigen Ende liegenden Brenneraustritt 20. Die Eintrittskanäle sind somit entsprechend dem Öffnungswinkel des Kegels gegenüber der Kegelachse 2 geneigt. Durch die Anzahl der Eintrittskanäle 4 wird die Anzahl der Teilkegel­ schalen 10 definiert. Am stromaufwärtigen Anfang der Ein­ trittskanäle 4, am Übergang zum äußeren Kegelmantel 14, sind die Eintrittskanäle 4 so ausgelegt, daß die Strömung des einströmenden Mediums nicht ablöst. Durch die Anwendung von allgemein bekannten Strömungs-Kriterien wird somit be­ wirkt, daß die Strömung an den Eintrittskanälen 4 nicht ab­ löst. Im wesentlichen erweitern sich die Eintrittskanäle 4 stromaufwärts, wodurch die Teilkegelschalen 10 ein flügelähn­ liches Profil erhalten. Durch die Breite 5 der Eintrittskanä­ le, dem Öffnungswinkel des inneren Kegelmantels 15 und der Höhe des Vormischbrenners 1 wird im wesentlichen der in der Verbrennungsluft 9 erzeugte Drall und eine optimale Vormi­ schung der konzentrischen Luft-/Brennstoffschichten einge­ stellt.

Zur Eindüsung von gasförmigem Brennstoff sind im Bereich der Eintrittskanäle 4 Einströmöffnungen 6 angeordnet. Diese Ein­ strömöffnungen 6 werden über vollständig in den Teilkegel­ schalen angeordnete Zuführkanäle 7 mit Brennstoff versorgt. An der Spitze des Vormischbrenners 1 ist eine nicht näher dargestellte, Brennstoffdüse 3 angeordnet, beispielsweise ei­ ne luftunterstützte Düse oder ein Druckzerstäuber. Die Brenn­ stoffdüse 3 wird über eine nicht dargestellte Brennstofflanze mit Brennstoff versorgt. Die Brennstoffdüse 3 kann auch zu­ sätzlich zur Eindüsung von gasförmigem Brennstoff ausgelegt sein. Der Vormischbrenner 1 ist an seinem Brenneraustritt 20 auf einer Frontplatte 18 montiert, wobei die Frontplatte 18 den Brennraum begrenzt.

Die in einem nicht dargestelltem Verdichter erzeugte verdich­ tete Verbrennungsluft 9 tritt über die tangentialen Kanäle 4 ins Innere des Vormischbrenners 1 ein. Durch die tangential eintretende Verbrennungsluft 9 wird die Luft 9 im Innern des Vormischbrenners in Rotation versetzt, wobei die Drallzahl in Strömungsrichtung zunimmt.

Bei Gasbetrieb beginnt die Gemischbildung mit der Verbren­ nungsluft 9 in der Zone der Eintrittskanäle 4 mittels der Einströmöffnungen 6. Am Brenneraustritt 20 stellt sich durch die rotierende Verbrennungsluft 9 eine homogene Brenn­ stoffkonzentration über dem beaufschlagten Querschnitt ein. Es entsteht am Brenneraustritt 20, in der durch die Front­ platte 18 begrenzten Brennkammer, eine definierte kalotten­ förmige Rückströmzone 21, an deren Spitze die Zündung er­ folgt. Gleiches geschieht bei Betrieb mit flüssigem Brenn­ stoff. Der flüssige Brennstoff wird durch die Brennstoffdüse 3 eingedüst und das gebildete kegelige Brennstoffprofil wird von der tangential einströmenden Verbrennungsluft 9 umschlos­ sen. In stromabwärtiger, axialer Richtung wird die Konzentra­ tion des Brennstoffes fortlaufend durch die eingemischte Ver­ brennungsluft abgebaut.

In Fig. 5 und Fig. 6 ist der Vormischbrenner 1 mittels einer Ebene senkrecht zur Kegelachse 2 in zwei Bereiche A und B ge­ teilt. Durch diese Bereiche werden nun unterschiedliche Rota­ tionsrichtungen der Verbrennungsluft 9 im Innern des Vor­ mischbrenners induziert. Im Bereich A rotiert die Verbren­ nungsluft in Strömungsrichtung gesehen im Gegenuhrzeigersinn (siehe dazu Fig. 3). Im Bereich B rotiert die Verbrennungs­ luft in Strömungsrichtung gesehen im Uhrzeigersinn (siehe da­ zu Fig. 6). Die Bereich A und B können natürlich auch so aus­ gelegt werden, daß im Bereich A die Verbrennungsluft in Strömungsrichtung gesehen im Uhrzeigersinn und im Bereich B im Gegenuhrzeigersinn rotiert. Dadurch wird eine bessere Durchmischung im Vormischbrenner 1 erzielt. Die Größe und Anzahl der Bereiche A und B ist dabei beliebig und muß den jeweiligen Verhältnissen wie Brennstoff, Verdichterdruck usw. angepaßt werden.

Nach Fig. 7 eignet sich der Vormischbrenner 1 hervorragend zur Anbringung einer Düse 8 am stromabwärtigen Ende des Vormisch­ brenners. Bei der Düse 8 kann es sich beispielsweise um ein Rohr, eine Venturi-Düse oder wie dargestellt um eine konver­ gente Düse handeln. Durch eine solche Düse wird im wesentli­ chen eine zusätzliche Mischstrecke zur Vermischung von Ver­ brennungsluft und Brennstoff eingeführt.

Durch die konvergente Düse 8 wird die axiale Komponente der Wirbel vergrößert, so daß sich die Wirbelanzahl verringert. Das führt zu einer zusätzlichen Vormischstrecke und somit zu einer verbesserten Mischungsqualität und zu einer geringeren Schadstoffemission.

In Fig. 8 zeigt eine Venturi-Düse 12, die am stromabwärtigen Ende des Vormischbrenners 1 angeordnet ist. Die Venturi-Düse 12 besteht aus einem konvergenten Teil und ein stromabwärts liegenden divergenten Teil. Der als Diffusor wirkende zweite divergente Teil der Venturi-Düse reduziert die axiale Kompo­ nente der Brennstoff-Luft-Strömung, was zu einer Erhöhung der Wirbelanzahl führt, bis die kritische Wirbelzahl erreicht ist und eine Rückströmzone 21 erzeugt wird. Die kontrollierte Ex­ pansion, die durch den zweiten divergenten Teil der Venturi­ düse ermöglicht wird, reduziert die äußere Eckenrezirkulati­ on und sichert damit, daß die Wirbelenergie zur Ausbildung der zentralen Rezirkulationszone 21 benutzt wird.

Selbstverständlich ist die Erfindung nicht auf das gezeigte und beschriebene Ausführungsbeispiel beschränkt. Die Anzahl der Teilkegelschalen ist beliebig. Der Vormischbrenner kann mit zwei oder mehreren tangentialen Eintrittsschlitzen verse­ hen werden.

Bei Teillast, wenn der Betrieb des Vormischbrenners durch Eindüsung von gasförmigem Brennstoff im Bereich der tangen­ tialen Kanäle nicht mehr gewährleistet ist, wird über die an der Spitze der Kegelteilschalen angeordnete Brennstoffdüse gasförmiger Brennstoff eingedüst. Durch den großen axialen Abstand zwischen Rückströmzone und Brennstoffdüse besteht je­ doch die Gefahr, das sich die axiale Position der Flamme än­ dert und es dadurch zu Pulsationen kommt. Weiter steigt, be­ dingt durch den großen axialen Abstand zwischen Rückströmzo­ ne und Brennstoffdüse, die Menge an benötigtem Brennstoff, was zu erhöhter Schadstoffemission führen kann.

Nach Fig. 9 ist symmetrisch zur Kegelachse 2 des Vormisch­ brenners 1 ausgehend von der durch die Teilkegelkörper 10 ge­ bildeten Spitze eine sich stromabwärts erstreckende Speise­ lanze 50 angeordnet. Sie besteht aus einem Lanzenrohr 52 und einer darin angeordneten Brennstoffleitung 53. Die axiale Po­ sition des stromabwärtigen Endes der Speiselanze 50 liegt da­ bei vorzugsweise mindestens im unteren Drittel des Vormisch­ brenners 1, d. h. die Speiselanze kann auch aus dem Vormisch­ brenner 1 herausragen. Beispielsweise kann die Speiselanze 50 bis zu zwanzig Prozent der axialen Höhe des Vormischbrenners aus dem Vormischbrenner 1 herausragen. Im Innern des Lanzen­ rohres 52, vorzugsweise in der Nähe des stromabwärtigen En­ des, ist ein Drallkörper 56 angeordnet.

Nach Fig. 10 und Fig. 11 besteht der Drallkörper 56 aus meh­ reren Umlenkkörpern 57, die zwischen Innenwand des Lanzenroh­ res und der Brennstoffleitung 53 angeordnet sind. Im Innern der Brennstoffleitung 53 ist ein ringförmiger äußerer Brenn­ stoffzuführkanal 55 und ein innerer Brennstoffzuführkanal 54 angeordnet. Mittels des inneren Kanales 54 wird einer am stromabwärtigen Ende der Brennstoffleitung 53 befindlichen Brennstoffdüse 58 Brennstoff zugeführt. Diese Düse 58 ist als duale Düse zur Eindüsung von flüssigen und gasförmigen Brenn­ stoffen ausgelegt. Der äußere Kanal 55 zweigt über die Um­ lenkkörper 57 in einen äußeren Brennstoffzuführkanal 55a im inneren des stromabwärtigen Endes des Lanzenrohres 52 ab. Der durch den äußeren Kanal 55 geförderte flüssige Brennstoff 30 wird dadurch an das stromabwärtige Ende des Lanzenrohres 52 geführt. Die am stromabwärtigen Ende des Lanzenrohres 52 ge­ legene Außenkante des Lanzenrohres dient als Zerstäubungs­ kante 67. Die Außenwand des Lanzenrohres 52 dient als zu­ sätzliche Scherfläche, die die Durchmischung von Verbren­ nungsluft 9 und gasförmigem Brennstoff weiter unterstützt. Die axiale Position der Rückströmzone 21 wird durch die axia­ le Position des stromabwärtigen Endes der Speiselanze 50 fi­ xiert. Dadurch wird die Rückströmzone daran gehindert, sich axial zu verschieben und damit zu pulsieren.

Bei Teillast, wenn der Betrieb des Vormischbrenners 1 durch Eindüsung von gasförmigem Brennstoff 31 im Bereich der tan­ gentialen Kanäle 4 nicht mehr gewährleistet ist, wird gasför­ miger Brennstoff über die Düse 58 eingedüst. Der gasförmige Brennstoff wird dadurch in der Nähe der Rückströmzone 21 ein­ gedüst, wodurch Pulsationen zwischen Vollast- und Teillastbe­ trieb vermieden werden. Weiter wird die benötigte Menge an Brennstoff, der durch die Düse 58 eingedüst werden muß, re­ duziert, da der Brennstoff direkt in die Rückströmzone 21 eingedüst wird.

Durch den Hohlraum zwischen Lanzenrohr 52 und Brennstofflei­ tung 53 wird ebenfalls Verbrennungsluft 9a gefördert. Der durch das Lanzenrohr geförderte Verbrennungsluftanteil 9a kann dabei bis zu 25% des Gesamtluftstromes betragen. Durch den Drallkörper 56 wird die Verbrennungsluft 9a in Rotation versetzt. Die Art und Stärke des Dralles muß dabei den je­ weiligen Verhältnissen des Vormischbrenners angepaßt werden. So kann beispielsweise der Drallkörper 56 ausgelegt werden, daß der durch ihn erzeugte Drall entgegengesetzt zum Drall des Vormischbrenners 1 verläuft. Dies erhöht die Durch­ mischung von Verbrennungsluft 9, 9a und Brennstoff und ver­ hindert zusätzlich das Zurückschlagen der Rückströmzone 21 und somit der Flamme an das stromabwärtige Ende der Speise­ lanze 50.

Wird der Vormischbrenner 1 mit flüssigem Brennstoff betrie­ ben, wird der Brennstoff mittels der Speiselanze 50 einge­ düst. Dies erfolgt mittels des äußeren Kanales 55, über den flüssiger Brennstoff 30 zur Zerstäubungskante 67 gefördert wird. Mittels der durch das Lanzenrohr 52 geförderten Luft 9a wird dadurch eine luftunterstützte Zerstäubungsdüse 22 (engl. airblast atomizer) gebildet. Zur Verbesserung der Zerstäubung muß eventuell die Luft 9a gegenüber der Luft 9 weiter ver­ dichtet werden.

Weiter kann flüssiger Brennstoff über die Brennstoffdüse 58 eingedüst werden. Wegen der axialen Position der Düse 58 im Inneren des Vormischbrenners 1 kann der Sprühwinkel der Düse 58 sehr groß gewählt werden. Dadurch wird die Durchmischung von Luft 9, 9a und Brennstoff verbessert.

Selbstverständlich ist die Erfindung nicht auf das gezeigte und beschriebene Ausführungsbeispiel beschränkt. Die duale Düse kann auch aus zwei Düsen aufgebaut werden, wobei dann der innere Zuführkanal entsprechend angepaßt werden muß. Der äußere Brennstoffzuführkanal kann auch von der Brenn­ stoffleitung in das Lanzenrohr verlegt werden.

Bezugszeichenliste

1 Vormischbrenner (Kegelbrenner)
2 Kegelachse
3 Brennstoffdüse
4 Eintrittskanäle
4a-4d Eintrittskanal
5 Breite Eintrittskanal
6 Einströmöffnung
7 Zuführkanal
8 Düse
9, 9a verdichtete Verbrennungsluft
10 Teilkegelschalen
10a-10d Teilkegelschale
11 maximale Dicke Kegelbrennerwand
12 Venturi-Düse
14 äußerer Kegelmantel
15 innerer Kegelmantel
18 Frontplatte
20 Brenneraustritt
21 kalottenförmige Rückströmzone
22 luftunterstützte Zerstäubungsdüse
30 flüssiger Brennstoff
31 gasförmiger Brennstoff
50 Speiselanze
52 Lanzenrohr
53 Brennstoffleitung
54 innerer Brennstoffzuführkanal
55, 55a äußerer Brennstoffzuführkanal
56 Drallkörper
57 Umlenkkörper
58 Brennstoffdüse
67 Zerstäubungskante
68 Gaszuführungsleitung
A, B Kegelbrennerbereiche

Claims (10)

1. Vormischbrenner (1), zur Vermischung von Brennstoff und Verbrennungsluft (9) vorgängig der Zündung, im wesentli­ chen bestehend aus mindestens zwei Teilkegelschalen (10) mit zugehörigen Teilkegelachsen und Eintrittskanälen (4) für die Verbrennungsluft (9), dadurch gekennzeichnet, daß der Vormischbrenner (1) im wesentlichen aus einem geraden Hohlkegel, begrenzt durch einen äußeren Kegel­ mantel (14) und einen inneren Kegelmantel (15), gebildet wird, in dem mindestens zwei Eintrittskänale tangential zum inneren Kegelmantel und entlang einer geraden Kegel­ mantellinie des Kegelmantels (14, 15) angeordnet sind und daß die Teilkegelachsen der dadurch gebildeten Teilkegelschalen (10) auf einer gemeinsamen Kegelachse (2) liegen.

2. Vormischbrenner nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Vormischbrenner in Strömungsrichtung in minde­ stens zwei Bereiche (A, B) unterteilt ist und daß die Eintrittskanäle in den Bereichen (A, B) so angeordnet sind, daß eine jeweils gegensinnige Verdrallung der Verbrennungsluft (9) entsteht.

3. Vormischbrenner nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich der Eintrittskanäle (4) Einströmöffnun­ gen (6) zur Eindüsung von gasförmigem Brennstoff ange­ ordnet sind.

4. Vormischbrenner nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an der Kegelspitze des Vormischbrenners (1) eine Brennstoffdüse (3) zur Eindüsung flüssiger Brennstoffe angeordnet ist.

5. Vormischbrenner nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß am stromabwärtigen Ende des Vormischbrenners (1) eine Querschnittsveränderung ihn Form einer Düse (8) an­ geordnet ist.

6. Vormischbrenner nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Querschnittsveränderung eine Venturi-Düse (12) ist.

7. Vormischbrenner nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ausgehend von der Spitze der Teilkegelkörper (10a-10d) eine sich stromabwärts ins Innere des Vor­ mischbrenners (1) erstreckende Speiselanze (50) angeord­ net ist, die im wesentlichen koaxial zur Kegelachse (2) verläuft und daß am stromabwärtigen Ende der Speiselan­ ze (50) mindestens eine Brennstoffdüse (58) angeordnet ist.

8. Vormischbrenner nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Speiselanze (50) stromabwärts mindestens bis ins untere Drittel des Vormischbrenners (1) er­ streckt.

9. Vormischbrenner nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Speiselanze (50) im wesentlichen aus einem Lan­ zenrohr (52) und einer darin angeordneten Brennstofflei­ tung (53) besteht und daß am stromabwärtigen Ende der Brennstoffleitung (53) die Brennstoffdüse (58) angeord­ net ist.

10. Vormischbrenner nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß am stromabwärtigen Ende des Lanzenrohres (52) eine luftunterstützte Zerstäubungsdüse (22) und zwischen dem Lanzenrohr (52) und der Brennstoffleitung (53) ein Drallkörper angeordnet ist.