DE2703176C2 - Brenner - Google Patents
BrennerInfo
- Publication number
- DE2703176C2 DE2703176C2 DE19772703176 DE2703176A DE2703176C2 DE 2703176 C2 DE2703176 C2 DE 2703176C2 DE 19772703176 DE19772703176 DE 19772703176 DE 2703176 A DE2703176 A DE 2703176A DE 2703176 C2 DE2703176 C2 DE 2703176C2
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- fuel
- air supply
- burner
- supply pipe
- fuel injection
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23D—BURNERS
- F23D14/00—Burners for combustion of a gas, e.g. of a gas stored under pressure as a liquid
- F23D14/20—Non-premix gas burners, i.e. in which gaseous fuel is mixed with combustion air on arrival at the combustion zone
- F23D14/22—Non-premix gas burners, i.e. in which gaseous fuel is mixed with combustion air on arrival at the combustion zone with separate air and gas feed ducts, e.g. with ducts running parallel or crossing each other
- F23D14/24—Non-premix gas burners, i.e. in which gaseous fuel is mixed with combustion air on arrival at the combustion zone with separate air and gas feed ducts, e.g. with ducts running parallel or crossing each other at least one of the fluids being submitted to a swirling motion
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23C—METHODS OR APPARATUS FOR COMBUSTION USING FLUID FUEL OR SOLID FUEL SUSPENDED IN A CARRIER GAS OR AIR
- F23C7/00—Combustion apparatus characterised by arrangements for air supply
- F23C7/002—Combustion apparatus characterised by arrangements for air supply the air being submitted to a rotary or spinning motion
- F23C7/004—Combustion apparatus characterised by arrangements for air supply the air being submitted to a rotary or spinning motion using vanes
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23D—BURNERS
- F23D11/00—Burners using a direct spraying action of liquid droplets or vaporised liquid into the combustion space
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Pre-Mixing And Non-Premixing Gas Burner (AREA)
- Air Supply (AREA)
Description
Die Erfindung betrifft einen Brenner nach dem überbegriff
des Anspruchs I.
Ein nach der DE-AS 22 58 082 bekannter Brenner dieser Art weist ein Brennstoffeinspritzrohr auf. an dessen
vorderem Ende eine Zerstäuberdüse vorgesehen Ist. Aus der Zerstäuberdüse tritt kein um die Achse der Zerstäuberdüse
wirbelnder Brennstoffslrahl aus.
Nach der DE-OS 15 51 797 ist ein Gasflachflammenbrenner
mit einem Brennstoffeinspritzrohr bekannt, das kurz vor seinem geschlossenen Ende radiale Austrittsöffnungen
aufweist. Das Brennstoffeinspritzrohr .~ndet am Ende einer Verengung eines Luftzuführungsrohrs, in
dem sich unten im Winkel von 30 bis 90° zu seiner Achse angestellte, vorzugsweise unten /m Winkel von
etwa 75° angestellte Leitschaufeln befinden, die dem Luftstrom eine Drallbewegung erteilen. Die aus dem
Brenner austretende Flamme bestreicht beständig und ohne abzureißen die Wände eines Tunnels, kann also
diese Wände anstechen.
Aufgabe der Erfindung 1st es, einen Brenner nach dem
Oberbegriff des Anspruchs 1 anzugeben, dessen Flamme die Wandung des Wlrbeldurchgangs nicht anstechen
kann und bei dem die Bildung von Stickoxiden durch die
Verbrennung beträchtlich gemindert lsi.
Die Lösung dieser Aufgabe Ist Im Kennzeichen des
Anspruchs 1 angegeben. Die Aufgabe wird durch die Kombination aller Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.
Die Bemessungsangaben Im Kennzeichen des
Die Bemessungsangaben Im Kennzeichen des
ίο Anspruchs 1 sorgen dafür, daß der Flammstrahl bei seiner
Wlrbalbewegung Im Abstand von der Wandung des
Wirbeldurthgangs gehalten werden kann und daß die Stickoxidbildung bei der Verbrennung wesentlich geringer
1st als bei bekannten Brennern.
Die Erfindung wird im folgenden an einem Ausführungsbeispiel
unter Hinweis auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben.
Εε zeigen:
Fig. 1 eine teilweise geschnittene perspektivische
Εε zeigen:
Fig. 1 eine teilweise geschnittene perspektivische
,20 Ansicht des Brenners.
Fig. 2 einen Längsschnitt durch den Brenner gemäß Fig. 1,
Fig. 3 einen Längsschnitt zur Erläuterung des Verbrenniingsablaufs
in dem Brenner und
Fig. 4 eine graphische Darstellung zum Vergleich des
Verlaufs der Flammentemperatur eines erfindungsgemäßen
Brenners mit der Flammentemperatur eines konventionellen Brenners.
Der an einem ihm zugewandten Ofen A angeordnete Brenner umlaßt ein Brennstoffeinspritzrohr I, welches in der Längsmitlelachse des Brenners angeordnet Ist. und ein das Brennsloffelnsprilzrohr 1 umgebendes Luftzuführungsrohr 2 zur Zufuhr von Luft zu einem Verbrennungsraum.
Der an einem ihm zugewandten Ofen A angeordnete Brenner umlaßt ein Brennstoffeinspritzrohr I, welches in der Längsmitlelachse des Brenners angeordnet Ist. und ein das Brennsloffelnsprilzrohr 1 umgebendes Luftzuführungsrohr 2 zur Zufuhr von Luft zu einem Verbrennungsraum.
Der Körper des Lultzuführungsrohres 2 isl unterteilt in
zwei Abschnitte, von denen der hintere Abschnitt ein Rohrabschnitt 3 mit größerem Durchmesser Ist. Zwischen
dem Rohrabschnitt 3 und dem koaxial innerhalb des Rohrabschnittes 3 angeordneten Brennsloffeinsprilzrohr
1 isl ein Ringraum vorgesehen, der als Lulldurchgang dient. Im Inneren des Rohrabschnittes 3 sind Leilschaufeln
4 drehbar oder stationär angeordnet. Die Leitschaufeln 4 sind radial und parallel zueinander angeordnet
und kreuzen den Luftstrom unter einem Winkel von 45 bis 75 " zur Achse des Luftzuführungsrohrs 2. So wird
der Luft, die in Richtung des Pfeiles a dem Rohrabschnitt 3 an seinem oberen Ende zugeführt wird, ein
Drall erteilt, wenn sie zwischen den Leitschaufel 4 hindurchströmt.
Danach wird sie kräftig in Richtung des Ofens A geblasen, und zwar mit einem Drall, wie er
durch den Pfeil b angedeutet ist. Wenn der Anstellwinkel weniger als 45 beträgt, kann der Brenner schlecht
gezündet werden. Wenn der Anstellwinkel mehr als 75 beträgt, wächst der Druckverlust an den Leitschaufeln 4.
Der Rohrabschnitl 3 mit größerem Durchmesser weist an seinem Austrittsende eine konis-he Verengung 5 auf.
Diese dient zur Beschleunigung der Luft, wobei ihr Verjüngungsverhältnis
etwa 0,4 bis 0,8 beträgt. Die Einströmgeschwindigkeit des mit der Drallbewegung versehenen,
den Brennstoff mit sich führenden Luflstroms in de i Ofen A ist größer als die Flammenausbreitungsgeschwindigkeit
des Brennstoffs im Luftstrom. Die LInströmungsgeschw/ndigkeil kann dabei je nach Ari des
verwendeten Brennstoffs variieren und beträgt vorzugsweise 20 bis 60 m/Sek.
Die konische Verengung 5 ist an ihrem vorderen Ende mit einem Wirbeldurchgang 7 verbunden, welcher einen
dem kleinsten Durchmesser der konischen Verengung 5
entsprechenden Durchmesser aufweist und von feuerfestem
Material iimiicbcn lsi. beispielsweise einem Brennerziegel
6. So strömt die Luft durch den Wirbeldurchgang 7 mit einem Drall In Richtung des Pfeiles l>
und wird In das Innere des Ofens A eltif!-blasen.
Die Lunge I. des Wirbeldurchgangs 7 betrügt eiwn das
4liiL'hc seines Durchmessers D. Das Brennstoffelnsprltzrohr
I lsi In den Wirbeldurchgang 7 so eingesetzt, daß
sein vorderes hnue einen Abstund von der vorderen üf(-nung
des Wirbeldurchgangs 7 aufweist, der das 0,5- bis
I,(Küche des Durchmessers D betrügt Betrügt der
Abstund wc.iiger als das 0, Hache des Durchmessers D,
so wird die Mischung verschlechtert. Betrügt der
Abstand mehr .ils das 4,Ülache des Durchmessers I). so
kann die Menge der gebildeten Stickoxide zunehmen
Durch ilen vorstehend beschriebenen Aulhau des
Brenners erhall die in Richtung des Pfeiles α dem LuIizulührungsrohr
2 zugeführte Luft eine Drallbewegung, wenn sie über die Leitschaufel 4 strömt. Die Strömungsgeschwindigkeit
der Luft wird noch vergrößert uiiler Beibehaltung des Dralles gemüß Pfeil b, wenn sie
• die der Erhöhung der Strömungsgeschwindigkeit dienende
konische Verengung 5 durchströmt. Schließlich wird die Luft nach dem Durchströmen des Wirbeldureh-'
gangs 7 kräftig in den Ofen A eingeblasen. Wie man aus I ig. 3 erkennt, erzeugt der Luftdrall innerhalb des Wtiiheldurchgangs
7 und nahe dessen vorderer Öffnung einen linterdruekbere!i.ph um die Achse des Lul'ldralles,
um die gewünschte /irkuluiionsströniung gemäß Pfeil C
zu erreichen. Die gestrichelten Linien in rig. 3 stellen die Druckverteilung dar.
Der Brennstoff, beispielsweise Öl oder Gu.s. der v.»m
offenen vorderen Lndedes Brcnnstolfeinsprll/rohrcs I in
den Ofen .·) unter einem Winkel von 5 bis 60 zur Achse des Lulizuführungsrohrs 2 eingcspril/t wird, prallt innerhalb
des Ofens A gegen die Zirkularströniung von Verbrennungsgasen
hoher Temperatur, worauf im Falle von Öl die ÖlpartikeJ schnell in den gasförmigen Zustand
übergehen oder im f-alle von Gas dieses verteilt und mit
der Lull vermischt wird. Das Gas wird daraufhin von dem es umgebenden Luftwirbel getragen und so wird die
Verbrennung gestartet. Die Verbrennung erfolgt bemerkenswert .schnell im Vergleich zu der üblichen Ölverbrcnnung,
da der Brennstoff bereits durch die Zirkularströniung der heißen Verbrennungsgase In gasförmigen
Zustand überführt worden ist. Der Aufprall der Zirkularslröniung heißer Verbrennungsgase gegen den Brennstoff
hat einen die schnelle Verbrennung fördernden Effekt. Da ferner der Luftdrall, wie in Fig. 3 dargestellt, eine
Zone B verteilten Gases er/eugi. die vom vorderen l-.nde
'(es Brennstolfelnsprltzrahres I bis zu dem Punkt reicht,
an welchem die flammen bildende Zone ( er/eugl wird,
breitet sich die V erbrennungszone in Richtung der IJren-")
nerachse aus.
Der Verlauf der ITamnieniempnra'ur des Brenners lsi
in I ig. 4 dargestellt Im Vergleich zu dem Verlaul da
[•lammeniemperatur bei einem üblichen Brenner, lüi den
hall, daß Öl als Brennstoff verwendet wird.
■" Bei einem üblichen Brenner steigt die Temperatur innerhalb des BrenncrmundstUckes und seiner mlhcien Umgebung an und Stickoxide werden gebildet, u.'lhrcnd bei item erlindungsgemiißen Brenner die Verbrennung Im Inneren des Olens A beginnt, nachdem das Öl ilen ; Wirbeldurchgang 7 verlassen hat Sd ergibt sich aus Hg. 4. daß die maximale ITamnicnieniperaliir um etwa 100 ( geringer Ist als die hei dem üblichen Brenner und daß üer Bereich hoher Temperatur ins Innere Ucs Olens ■I verschoben ist. lerner zeigt die Kurve tier 1 lamnii:n-2i) temperatur einen relativ (lachen und runden Verlaul. Dies rührt daher, daß die Flamme durch den zirkulierenden Strom heißer Verbronnungsgiise in der üben beschriebenen Weise verdünnt wird, was zu einer wesentlichen V erringerur^1 der Menge der von dem 2°) Brenner gebildeten Stickoxide führt.
■" Bei einem üblichen Brenner steigt die Temperatur innerhalb des BrenncrmundstUckes und seiner mlhcien Umgebung an und Stickoxide werden gebildet, u.'lhrcnd bei item erlindungsgemiißen Brenner die Verbrennung Im Inneren des Olens A beginnt, nachdem das Öl ilen ; Wirbeldurchgang 7 verlassen hat Sd ergibt sich aus Hg. 4. daß die maximale ITamnicnieniperaliir um etwa 100 ( geringer Ist als die hei dem üblichen Brenner und daß üer Bereich hoher Temperatur ins Innere Ucs Olens ■I verschoben ist. lerner zeigt die Kurve tier 1 lamnii:n-2i) temperatur einen relativ (lachen und runden Verlaul. Dies rührt daher, daß die Flamme durch den zirkulierenden Strom heißer Verbronnungsgiise in der üben beschriebenen Weise verdünnt wird, was zu einer wesentlichen V erringerur^1 der Menge der von dem 2°) Brenner gebildeten Stickoxide führt.
In Versuchen wurden die Werte der von einem crlliv dungsgemäßen Brenner und einem bekannten Brenner
gebildeten Stickoxide verglichen. Dabei wurde Öl verbrannt.
Die Resultate sind in der lolgentien Tabelle aii!-
ii) geführt:
Brennstoffluftverhältnis
1 : 1
1 :2
1 :4
Stickoxidgehalt bei
Brenner gemäß der
Erfindung
Brenner gemäß der
Erfindung
Brenner gemäß dem
Stand der Technik
Stand der Technik
51 ppm 62 ppm 84 ppm
130 ppm 180 ppm 200 ppm
Bei den Versuchen betrug die Oluntempeuiui
I 250 C: als Brennstoff wurde Schweröl verwendet. Die Stickoxidwerte der Tabelle in ppm sind auf 11",. O: bezogen.
Aus der Tabelle erkennt man. daß der crlindungsgemälJe
Brenner nur jeweils etwa 40",, tier Menge an .Stickoxid
erzeugt, die durch übliche Brenner erzeugt wird.
Hierzu 3 Blatt Zeichnungen
Claims (5)
- Patentansprüche:!. Brenner mil einem Brennstoffeinspritzrohr, mit einem das Brennstoffeinspritzrohr konzentrisch umgebenden Luftzuführungsrohr, mit zwischen dem Luflzuführungsrohr und dem Brennstoffeinspritzrohr angeordneten Leitschaufel zur Urzeugung einer Drallbewegung des den Luflführungskanal durchströmenden Luftstronis un'J mit einem mit dem Luftzuführungsrohr verbundenen, das Brennstoffaustrlllsende des Brennstoffeinspritzrohrs axial überragenden, von einem anstechbaren Material begrenzten Wirbeldurchgang zu einem Ofen zum Einführen des durch die Leitschaufel mit einer Drallbewegung versehenen, den Brennstoff mit sich führenden Luftslroiiis in den Ofen, dadurch gekennzeichnet, daß das Brennslolfeinspritzrohr (1) ein offenes vorderes Ende zum Austritt des Brennstoffs aufweist und dab die Einsiromgesehwindigkeit des mil der Drallbewegung versehenen, den Brennstoff mit sich führenden Luftstroms in den Ofen (A) größer isl als die Flammenausbrcilungsgeschwindigkeit des Brennstoffs im Luftstrom, daß die Leitschaulein (4) mit der Achse des Luftzuführungsrohrs (2) einen Winkel von 45 bis 75" einschließen und daß da* offene vordere Ende des BrennsiolTeinspriizrohrs (1) von dem offenen vorderen Ende des Wirbeldurchgangs (7) einen Abstand aufweist, der das 0,5- bis I,0fache des Durchmessers (D) des Wirbeldurchgangs (7) betrügt.
- 2. Brenner nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß die Einslrömgeschwindigkeit 20 bis 60 m/Sek. beträgt.
- 3. Brenner nach einem der Ansprüche I oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Wirbeldurchgang (7) und dem Luftzuführungsrohr (2) eine konische Verengung (5) zur Beschleunigung des LuIlstromes angeordnet ist.
- 4. Brenner nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Durchmesserverhältni:; von Wirbeldurchgang (7) /u Lultzuführungsrohr (2) etwa 0,4 bis 0,8 beträgt.
- 5. Brenner nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Leitschaufel (4) um das BrennstoHcinsprilzrohr (I) drehbar gelagert sind.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP51007699A JPS5841406B2 (ja) | 1976-01-26 | 1976-01-26 | 窒素酸化物抑制型バ−ナ |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2703176A1 DE2703176A1 (de) | 1977-07-28 |
DE2703176C2 true DE2703176C2 (de) | 1984-03-01 |
Family
ID=11673004
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19772703176 Expired DE2703176C2 (de) | 1976-01-26 | 1977-01-26 | Brenner |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS5841406B2 (de) |
DE (1) | DE2703176C2 (de) |
GB (1) | GB1566503A (de) |
SU (1) | SU797612A3 (de) |
Families Citing this family (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5473331A (en) * | 1977-11-24 | 1979-06-12 | Sumitomo Metal Ind Ltd | Control burner of nitrogen oxide |
JPS567910A (en) * | 1979-06-08 | 1981-01-27 | Sumitomo Metal Ind Ltd | Nitrogen oxide restraining burner |
DE2948476C2 (de) * | 1979-12-01 | 1982-09-16 | Krupp-Koppers Gmbh, 4300 Essen | Anheizbrenner für Verkokungsöfen |
BR8405390A (pt) * | 1983-10-21 | 1985-09-03 | Air Prod & Chem | Aparelho de aquecimento |
KR100840537B1 (ko) * | 2006-12-06 | 2008-06-23 | 중앙아이엔티 주식회사 | 액체연료 버너용 싸이클론 발생기 및 이를 이용한 버너 |
US11041621B2 (en) * | 2016-07-26 | 2021-06-22 | Jfe Steel Corporation | Auxiliary burner for electric furnace |
JP6393844B1 (ja) * | 2018-02-16 | 2018-09-19 | 有限会社オバラフローラ | 燃焼装置 |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE1551797A1 (de) * | 1951-01-28 | 1971-12-16 | Inst Gasa Akademii Nauk Uk Ssr | Gasflachflammenbrenner |
DE7107181U (de) * | 1971-02-26 | 1972-05-25 | Messer Griesheim Gmbh | Oelbrenner |
JPS5039850A (de) * | 1973-08-13 | 1975-04-12 |
-
1976
- 1976-01-26 JP JP51007699A patent/JPS5841406B2/ja not_active Expired
-
1977
- 1977-01-25 GB GB298977A patent/GB1566503A/en not_active Expired
- 1977-01-26 DE DE19772703176 patent/DE2703176C2/de not_active Expired
- 1977-01-26 SU SU772447654A patent/SU797612A3/ru active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
GB1566503A (en) | 1980-04-30 |
SU797612A3 (ru) | 1981-01-15 |
JPS5841406B2 (ja) | 1983-09-12 |
DE2703176A1 (de) | 1977-07-28 |
JPS5290818A (en) | 1977-07-30 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE69819615T2 (de) | Kohlenstaubbrenner | |
DE4200073C2 (de) | Brenner für einen flüssigen oder gasförmigen Brennstoff mit geringem NO¶X¶-Ausstoß | |
DE69519197T2 (de) | Zerstäuber für die Verbrennung von flüssigem Brennstoff mit kleinem Sprühwinkel | |
EP0433790B1 (de) | Brenner | |
DE3642122C1 (de) | Brennstoffeinspritzvorrichtung | |
DE2143012C3 (de) | Brenneranordnung bei einer Gasturbinen-Brennkammer | |
DE2355127C2 (de) | Brenner für eine Gasturbine | |
EP0833105B1 (de) | Vormischbrenner | |
DE60004424T2 (de) | Lanze mit kohärentem Mehrfachstrahl | |
DE19750329A1 (de) | Voreinspritzverfahren und Vorrichtung für flüssigen Vorbrennstoff für eine Gasturbinentriebwerks-Dual-Brennstoffeinspritzvorrichtung | |
DE3842842A1 (de) | Atmosphaerischer brenner | |
DE112004002704T5 (de) | Verbrennungsanlage | |
EP0175875B1 (de) | Öl- oder Gasbrenner zur Heissgaserzeugung | |
DE602004005572T2 (de) | Mischer | |
DE2703176C2 (de) | Brenner | |
CH626151A5 (de) | ||
EP0908671A1 (de) | Verfahren zur Verbrennung von gasförmigen, flüssigen sowie mittel-oder niederkalorischen Brennstoffen in einem Brenner | |
DE2902707C2 (de) | Ringbrennkammer für Gasturbinentriebwerke | |
DE69411893T2 (de) | Einspritzdüse für zwei brennstoffe mit wassereinspritzung | |
DE2946028A1 (de) | Geblaesebrenner zum verbrennen fluessiger kohlenwasserstoffe | |
DE3424031A1 (de) | Verfahren zum verbrennen eines fluessigen oder festen, pulverfoermigen brennstoffes | |
EP0589226B1 (de) | Brenner für flüssige oder gasförmige Brennstoffe | |
DE4325906C2 (de) | Vorrichtung zur Regenerierung eines im Abgastrakt einer Brennkraftmaschine eingesezten Partikelfilters | |
DE3801681C1 (en) | Method for burning gaseous or liquid fuel and burner for carrying out this method | |
DE1955510C3 (de) | Gasbrenner für Industriefeuerungen |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
D2 | Grant after examination | ||
8364 | No opposition during term of opposition |