DE2149445A1

DE2149445A1 - Leitvorrichtung fuer Brenner

Info

Publication number: DE2149445A1
Application number: DE19712149445
Authority: DE
Inventors: Elmer Ketchum Jun
Original assignee: Combustion Engineering Inc
Current assignee: Combustion Engineering Inc
Priority date: 1970-12-30
Filing date: 1971-10-04
Publication date: 1972-07-27
Also published as: US3700173A; GB1371161A

Description

Beschreibung zur Patentanmeldung

der Combustion Engineering Inc., Windsor, Connecticut ο6095, USA

betreffend
Leitvorrichtung für Brenner

Die Erfindung betrifft eine Leitvorrichtung für einen mit flüssigen Brennstoff arbeitenden Brenner, bei dem eine Zuführvorrichtung für flüssigen Brennstoff innerhalb eines die Verbrennung unterhaltenden Luftstromes angeordnet ist.

Hit flüssigen Brennstoff arbeitende Brenner hoher Kapazität erfordern eine gute Durchrrd schling der Verbrennungsluft und des flüssigen Brennstoffes, um eine wirkungsvolle Verbrennung des Brennstoffes zu erzielen. Dieses gute Durchmischen des Brennstoffes und der Verbrennungsluft nuss über den gesamten Betriebsbereich des Brenners gewährleistet sein, um eine maximale Brennereffektivität zu erreichen. Vorrichtungen zur Bewerkstelligung einer besseren Durchmischung νυη Brennstoff und Luft werden laufend entwickelt, da die Benutzer aer Brenner in immer stärker steigendem Masse grosse Abdrehverh-^lt^niüse , d.h. einen weiteren Bereich von Brennstoffdrücken, in Vorzügen.

In allgemeinen v/eisen Brenner eine Düse auf, welche einen zonuaförmi^en Strahl von zerstäubten Brennstoff durch einen ;;rermereinla;js in einen wirbelnden Luftstrom hineingibt, "n ft ie Dui'chniochung, welche die Vorbedingung für eine schnelle und vollst^lndige Verbrennung ist, zu verbessern, Ifjt f;i; bereits bekamt, in Luftstrom Leitvorrichtungen

209831/0472

BAD ORIGINAL

anzuordnen, welche einen Teil der Luft in den Brennstoffstrahl hineinleiten und dessen Verwirbelung erhöhen. Die "bekannten Leitvorrichtungen sind im allgemeinen konisch geformt und weisen schmale, mit Schlitzen versehene und raidial ablenkende Leitbleche oder Flügel auf, wie es beispielsweise in den USA-Patenten 1 434 4o6 und 2 b69 296 Geschrieben ist. Bei diesen Leitvorrichtungen jedoch, bei denen eine Vielzahl von einheitlich mit engem gegenseitigen Abstand angeordnete Öffnungen vorgesehen ist, hat die Verbrennungsluft die Tendenz, sich beim Auftreffen auf den Brennstoffstrahl wieder in eine homogene Masse zu verwandeln, so dass keine wirkungsvolle Durchmischung über einen weiten Betriebsbereich des Brenners möglich ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Leitvorrichtung zu schaffen, bei der die Verbrennungsluft in getrennten Luftströmen auf den zerstäubten Strahl des flüssigen Brennstoffes gerichtet wird, um auf diese Weise eine vollständige Durchmischung über einen weiten Betriebsbereich zu ermöglichen.

Erfindungsgemäss wird diese Aufgabe bei einer Vorrichtung der eingangs genannten Gattung gelöst durch eine Haltevorrichtung; ein auf der Haltevorrichtung angeordnetes, kegelstumpfförmiges !Flächenelement; eine Vielzahl von mit grossem gegenseitigen Abstand um das kegelstumpfförmige Flächenelement angeordneten Schlitzen, welche die Oberfläche des Flächenelementes in wenigstens eine innere, getrennte Kegelstumpffläche und eine getrennte periphere Kegelstumpffläche aufteilen; und von den Schlitzen vorstehende Vorsprünge, welche bezüglich der Schlitze nach vorne gebogen sind.

Die erfindungsgemäss vorgeschlagene Leitvorrichtung weist also mit weitem Abstand angeordnete Schlitze auf, die in einer kegelstumpfförmigen Fläche vorgesehen sind, welche im Strömungsweg der Verbrennung angeordnet ist. Die Schlitze sind so angeordnet, dass sie die kegelstumpfförmige Oberfläche in einzelne, getrennte Kegelstumpfflächen unterteilen. Die Schlitze der äussersten Kegelstumpfffläche sind V-förmig aus-

209831/0472

gebildet, während die Schlitze der inneren Kegelstumpffläche im wesentlichen quadratisch oder rechteckig sind. Die Vorsprünge, aus denen die Schlitze gebildet sind, sind unter einem Winkel von im wesentlichen 80 bezüglich derkegelstumpffö'rmigen Fläche nach vorne gebogen, so dass die Luft von den Kegelstumpfflächen aus tangential in Form getrennter Luftströme in den Brennstoffstrahl hineingerichtet wird.

209831/0472

2H9445

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen und aus der nachfolgenden Beschreibung, in der ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung im einzelnen erläutert ist. Dabei zeigen

Figur 1

eine erfindungsgemässe GrIe it vorrichtung in Verbindung mit einem üblichen Brenner in der Vorderansicht; und

Figur 2

eine Seitenansicht der in Figur 1 gezeigten Gleitvorriehtung entlang der Linie 2-2 von Figur 1.

In Figur 1 ist eine typische Brenneranordnung 1o dargestellt, bei der eine S- Le it vorrichtung 12 nach der Erfindung verwendet werden kann. Eine Ofenwand 14 weist eine Öffnung 16 auf, in der die Brenneranordnung 1o angeordnet ist. Konzentrisch zur Öffnung 16 ist ein Luftrohr 18 angeordnet, welches Verwirbelungsbleche oder Leitflügel 2o aufweist, mittels welcher die das llohr 18 durchfliessende, die Verbrennung aufrecht erhaltende Luft in Rotation versetzt wird. Zentral ist im Rohr 18 eine Brennstoff-Zuführvorrichtung 22 für gasförmigen Brennstoff angeordnet, durch welche eine Brennstoff-Zuführvorrichtung 24 für flüssigen Brennstoff hindurchgeht. Die Brennstoff-Zuführvorrichtung 24 für flüssigen Brennstoff saugt in eineia konusförmigen Strahl flüssigen Brennstoff in den Hals der Brenneranordnung 1o hinein. An der Brennstoff-Zuführvorrichtung 22 für gasförmigen Brennstoff ist mittels eines Halters, beispielsweise des Rohres 26, ein kegelstumpfförmiges Flächenelement 28 befestigt. Das Flächenelement 28 weist V-förmige Schlitze 3o auf, die entlang des ausseien UmstandeS gleichen gegenseitigen Abständen angeordnet sind und auf diese Weise die Oberflüche des Flächenelenentes 28 in einen-peripheren Kegelstumpf aufteilen, der aus einer Anzahl von miteinander in Verbindung stehenden, recht ti cki fen Leitflächen 32 bestellt (be?in t^^ei^teri Ausführung, beiopiel

209831/0472 BAD ORIGIN«.

2H9445

8 Leitflächen). Ein Vorsprung 34, aus dem die V-förmigen ochlitze 3o gebildet sina, ist jeweils unter einem Winkel von im wesentlichen 8o "bezüglich der Oberfläche des Flächenelementes 28 nach vorne gebogen.

Innerhalb der rechteckigen oder quadratischen Leitfläche 32 sind ebenfalls quadratische oder rechteckige Schlitze 36 angeordnet, bei denen jeweils ein Vorsprung 38, aus dem diese Schlitze geformt sind, unter einem Winkel von im wesentlichen 8o° bezüglich der kegelstumpfförmigen Fläche des Flächenelementes 2ö nach vorne gebogen ist. Das flächenelement 28 weist auch eine Anzahl von quadratischen oder rechteckigen benützen 4o auf, welche jeweils zwischen den Schützen 36, jedoch riit anderem radialen Abstand als diese, nn ge ordnet sind.. Vorsprünge 42, die jeweils aus dem Material bestehen, welches bei der Herstellung der Schlitze 4o frei wurde, sind v/i ede rum. unter einem Winkbl von im wesentlichen 8o° bezüglich der Oberfläche des Flächenelement es 28 nach vo me gebogen. Die U-ruppe der viereckigen Schlitze 36 und die Gruppe der viereckigen Schlitze 4o sind so angeordnet, dass die kegelstumpfförmige Oberfläche des Flächenelemente s 28 in voneinander getrennte innere Kegelstümpfe iiuxjeteilt wird, wobei eier Kegelstumpf, welcher die Schlitze 36 aufweist, den Kegelstumpf mit den V-förmigen Schlitzen 3oüberlai)pt.

■;ie viereckige .j'orm der Schlitze 36 und 4o und ihre Anordnung auf Abstand um die kegelstumpfförrnige Fläche 28 der Leitvorrichtung 12 sowie die Anordnung der V-förmigen i;o .litze 3o mit gegenseitigen Abstand um die Peripherie der Leitvorr i ehtun.: sowie di^ Unterteilung in getrennte Kegelrs t,i^;i'ipff lachen, welche durch die unterschiedliche radiale Anordnung der Schlitze erreicht wird, bewirken, dass die di'j Verbrennung aufrecht erhaltende Luft in einzelne Luft-.jtrör'ifc z.r-teilt oder z<;rot.''.ubt wird. Die Vorsprünge 38, A'/ und "5'i i'"L«i!.tvjn diese Luf tstv'-uae tangential auf den von ■iiii' iirera.·:;VjfJV.uriiurvofriufi^.u ig 24 für flüfjuigen Brenn-"ίοΓί* an_t'-,^!j;i.ugtoa i'LUöni>;en L^-.-;anatof L'n Lvoin, und .awar als

209831/04 72 BAD original

unabhängige Ströme von den einzelnen Kegelstumpfflächen. Hierdurch wird eine "bessere Vermischung des flüssigen Brennstoffes und der Verbrennungsluft erreicht, so dass der Brenner über einen weiteren Betriebsbereich wirkungsvoll arbeitet.

Innerhalb des Erfindungsgedankens sind verschiedene Abweichungen von dem lediglich zur Veranschaulichung des Erfindungsgedankens dienenden, vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispieles möglich.

209831/0472

Claims

Ansprüche

1J Leitvorrichtung für einen mit flüssigen Brennstoff arbei- ^"^ tenden Brenner, "bei dem eine Zuführvorrichtung für flüssigen Brennstoff innerhalb eines die Verbrennung unterhaltenden Luftstromes anordnet ist, gekennzeichnet durch eine Haltevorrichtung (26)j ein auf der Haltevorrichtung angeordnetes, kegelstumpfförmiges Flächenelement (28); eine Vielzahl von mit grossem gegenseitigen Abstand um das kegelstumpfförmige Flächenelement (28) angeordneten Schlitzen (3o, 36, 4o), welche die Oberfläche des Flächenelementes in wenigstens eine innere, getrennte Kegelstumpffläche und eine getrennte periphere Kegelstumpffläche aufteilen; und von den Schlitzen (3o, 36, 4o) vorstehende VorSprünge (34, 38, 42), welche bezüglich der Schlitze nach vorne gebogen sind,

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Haltevorrichtung (26) bezüglich der Brennstoff-Zuführvorrichtung (24) für flüssigen Brennstoff des Brenners (1o) so angeordnet ist, dass die Leitvorrichtung (12)' bezüglich der Brennstoff-Zuführvorrichtung für flüssigen Brennstoff in Verbrennungsluftstrom genau angeordnet ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Haltevorrichtung aus einem Rohr (26) besteht, welches so angeordnet ist, dass es die Brennstoff-Zuführvorrichtung (24) für flüssigen Brennstoff umgibt.

4. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schlitze (3o) der getrennten peripheren Kegelstumpffläche V-förmig sind, so dass das kegelstumpf förmige Flächenelement (2b) in eine Vielzahl von zusammenhängenden quadratischen oder rechteckigen Leitflächen (32) aufgeteilt ist.

•5. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schlitze (36, 4o) der getrennten

209831/0472

2H9U5

inneren Kegelstumpfflachen im wesentlichen quadratisch sind.

6. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die von den Schlitzen vorstehenden VorSprünge (34, 38, 42) von der kegelstumpfförmigen flache (28) aus unter einem Winkel von im wesentlichen 8o° nach vorne geborgen sind.

209831 /(K72