DE3038313A1 - BURNER HEAD - Google Patents

Description

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Beschreibungdescription

BrennerkopfBurner head

Die Erfindung betrifft einen Brennerkopf zum Verbrennen von fließfähigem Brennstoff unter Zugabe eines den Brennstoff zerstäubenden Gases.The invention relates to a burner head for burning flowable fuel with the addition of the fuel atomizing gas.

Wenn ein Brennstoff abrasives Material enthält, führt das Durchblasen durch den Brennerkopf zu einem Verschleiß des Brennerkopfes, genauer gesagt führt es zu einer Erosion der Ränder einer jeden Düse, aus der Brennstoff austritt. Dies kann unerwünscht sein, wenn eine leistungsfähige Arbeitsweise des Brennerkopfes scharfe und genau definierte Düsenränder erfordert.If a fuel contains abrasive material, blowing through the burner head will wear the Burner head, more precisely, it leads to erosion of the edges of each nozzle from which fuel emerges. This can be undesirable if an efficient operation of the burner head has sharp and well-defined nozzle edges requires.

Bei einer bekannten Ausführung eines Brennerkopfes strömt der Brennstoff über Durchtrittsöffnungen in den Brennerkopf, wobei das zerstäubende Gas in jeder einzelnen Öffnung hinzutritt. Dies trägt dazu bei, die Ausströmgeschwindigkeit und somit auch gleichzeitig die Verschleißwirkung des Brennstoffes zu vergrößern.In a known embodiment of a burner head, the fuel flows into the burner head through openings, the atomizing gas entering each individual opening. This helps reduce the discharge velocity and thus increasing the wear and tear of the fuel at the same time.

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ORIGINAL INSPECTEDORIGINAL INSPECTED

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Brennerkopf der eingangs benannten Gattung zu schaffen, bei dem das zerstäubende Gas die Verschleißwirkung des Brennstoffes nicht verstärkt.The invention is therefore based on the object of a burner head of the type mentioned at the beginning, in which the atomizing gas does not reduce the wear and tear of the fuel reinforced.

Die erfindungsgemäße Lösung ergibt sich einschließlich vorteilhafter Ausgestaltungen und Weiterbildungen aus dem Inhalt der Patentansprüche, welche dieser Beschreibung vorangestellt sind.The solution according to the invention results including more advantageous Refinements and developments from the content of the claims which precede this description are.

Mit der erfindungsgemäßen Lösung ist der Vorteil verbunden, daß das zerstäubende Gas, vorzugsweise Dampf, außerhalb des Brennerkopfes auf den Brennstoff trifft und diesen erst dort zerstäubt. Somit verstärkt die Zufuhr von Zerstäubungsgas die abrasive Wirkung des Brennstoffes nicht mehr. Ferner ermöglicht die Aufteilung des Brennerkopfes in zwei Bauteile eine unkomplizierte Konstruktion, so daß die für eine wirkungsvolle Funktion des Brennerkopfes wünschenswerte Genauigkeit vergleichsweise einfach erreicht wird.With the solution according to the invention is associated with the advantage that the atomizing gas, preferably steam, outside the Burner head meets the fuel and only atomizes it there. Thus, the supply of atomizing gas increases the abrasive effect of the fuel no longer. Furthermore, the burner head can be divided into two components an uncomplicated construction, so that the accuracy which is desirable for an efficient function of the burner head is achieved comparatively easily.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wiedergegeben, welches nachstehend beschrieben wird. Es zeigen:In the drawing, an embodiment of the invention is shown, which is described below. It demonstrate:

Fig. 1 einen axialen Längsschnitt durch einen am Ende eines Brennerrohres befestigten Brennerkopf nach Linie I - I in Fig. 2,1 shows an axial longitudinal section through a burner head attached to the end of a burner tube Line I - I in Fig. 2,

Fig. 2 einen Querschnitt durch den Brennerkopf nach Linie II - II in Fig. 1,Fig. 2 shows a cross section through the burner head along line II - II in Fig. 1,

Fig. 3 eine Stirnansicht des Brennerkopfes.Fig. 3 is an end view of the burner head.

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Ein Brennerkopf 1 ist auf dem Ende eines Brennerrohres 2 mittels einer Büchse 3 "befestigt, welche auf das Brennerrohr 2 aufgeschraubt ist. Die Büchse 3 hat einen nach innen vorkragenden Rand 3a, der eine Umfangsausnehmung des Brennerkopfes 1 umgreift. Auf die Außenseite der Büchse 3 ist noch eine rohrförmige äußere Verkleidung 4 aufgeschraubt.A burner head 1 is attached to the end of a burner tube 2 by means of a sleeve 3 "which is attached to the burner tube 2 is screwed on. The sleeve 3 has an inwardly projecting edge 3a which forms a circumferential recess in the burner head 1 encompasses. A tubular outer cladding 4 is also screwed onto the outside of the sleeve 3.

Der Brennerkopf selbst besteht aus einem inneren Bauteil 10 und einem äußeren Teil 11, die jeweils mit ihren Stirnflächen aufeinanderliegend zwischen dem vorkragenden Rand 3a und dem Ende des Brennerrohres 2 fest eingeklemmt sind.The burner head itself consists of an inner component 10 and an outer part 11, each with their end faces are firmly clamped on top of one another between the protruding edge 3a and the end of the burner tube 2.

Das innere Bauteil 10 hat eine zentrale Öffnung 12 zwischen einer konisch zulaufenden Ausnehmung 13 auf der Einlaßseice und einer ebenen, zentralen Ausnehmung 14 auf der Auslaßseite. Die Auslaßseite des inneren Bauteils 10 hat außerdem zwei konzentrisch um die Ausnehmung 14 verlaufende Ausnehmungen 16 und 17.The inner component 10 has a central opening 12 between a tapered recess 13 on the inlet tube and a flat, central recess 14 on the outlet side. The outlet side of the inner component 10 also has two recesses running concentrically around the recess 14 16 and 17.

Die zentrale Ausnehmung 14 und die Ausnehmung 16 sind durch vier Nuten 18 miteinander verbunden, welche als Zuflußöffnungen dienen. Die Nuten 18 sind im rechten Winkel zueinander angeordnet, so daß sie alle den gleichen Winkel mit einem Radius einschließen, der sich von der Mitte der Ausnehmung 13 zur Mitte des betreffenden Nutenendes erstreckt. Die dem Inneren des Brennerkopfes zugewandte Fläche des Bauteils 11, das an der nach außen gerichteten Fläche des inneren Bauteils 10 anliegt, läßt die Ausnehmungen 16 und 17 sowie die Nuten 18 Leitungen oder Kanäle ausbilden.The central recess 14 and the recess 16 are through four grooves 18 connected to one another, which serve as inflow openings. The grooves 18 are arranged at right angles to each other, so that they all enclose the same angle with a radius extending from the center of the recess 13 to Center of the end of the groove in question extends. The surface of the component 11 facing the interior of the burner head, which is located on the rests outwardly facing surface of the inner component 10, leaves the recesses 16 and 17 and the grooves 18 lines or form channels.

Von den Ausnehmungen 16 erstrecken sich sechs im gleichen Winkel zueinander angeordnete Kanäle 20 bis zu einer umlaufenden Randfläche 21 des inneren Bauteils 10, welche so abgeschrägt ist, daß sie zu der Achse der Kanäle 20 senkrecht steht. Weiterhin verlaufen sechs im gleichen Winkel zueinanderSix channels 20, which are arranged at the same angle to one another, extend from the recesses 16 to a circumferential one Edge surface 21 of the inner component 10, which is beveled so that it is perpendicular to the axis of the channels 20 stands. Furthermore, six run at the same angle to each other

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angeordnete Kanäle 24 von der Ausnehmung 17 zur konischen Ausnehmung 13- Die Kanäle 20 und 24 liegen jeweils in einer radial geneigten Ebene.arranged channels 24 from the recess 17 to the conical recess 13- The channels 20 and 24 are each in one radially inclined plane.

Ein weiteres Rohr 30 ist konzentrisch im Brennerrohr 2 auf einen rückwärtigen Vorsprung 26 des inneren Bauteiles 10 aufgeschraubt. Der ringförmige Zwischenraum 31 zwischen den beiden Rohren 2 und 30 kann auf der Einlaßseite an eine Brennstoffzufuhr, beispielsweise für eine Mischung aus Kohle und Öl, angeschlossen werden. Der Brennstoff fließt durch die Kanäle 20 bzw. die Nuten 18 bis in die Ausnehmung 14. Der Kanal 32, der sich axial durch das Rohr 30 erstreckt, kann an eine Dampfquelle angeschlossen werden, wobei der Dampf teilweise durch die öffnung 12 und teilweise durch die Kanäle 24 bis in die Ausnehmung 17 strömt.Another tube 30 is concentric in the burner tube 2 on a rear projection 26 of the inner component 10 unscrewed. The annular space 31 between the two tubes 2 and 30 can be on the inlet side to a Fuel supply, for example for a mixture of coal and oil, can be connected. The fuel flows through the channels 20 or the grooves 18 into the recess 14. The channel 32, which extends axially through the tube 30, can be connected to a steam source, the steam partly through the opening 12 and partly through the channels 24 flows into the recess 17.

Der Auslaß aus der Ausnehmung 17 wird durch sechs gleichmäßig angeordnete Bohrungen 40 gebildet, die schräg von der Ausnehmung 17 aus zum äußeren Ende des Bauteiles 11 verlaufen. Das Bauteil 11 des Brennerkopfes hat in seiner Mitte eine sich trichterförmig nach außen erweiternde Öffnung 41, wobei die Auslaßöffnungen der Bohrungen 40 dicht um den äußeren Rand der Öffnung 41 angeordnet sind. Die Wirkung der schrägen Anordnung der Bohrungen 40 ist von großer Bedeutung, wie der folgenden Beschreibung der Wirkungsweise des Anmeldungsgegenstandes zu entnehmen ist:The outlet from the recess 17 is formed by six evenly arranged bores 40 which are inclined from the recess 17 extend to the outer end of the component 11. The component 11 of the burner head has a funnel-shaped in its center outwardly widening opening 41, the outlet openings of the bores 40 are arranged tightly around the outer edge of the opening 41. The effect of the inclined arrangement the holes 40 is of great importance, as the following description of the operation of the subject of the application can be seen from:

Eine Mischung von Kohle oder Öl oder einem anderen flüssigen Brennstoff wird durch den ringförmigen Zwischenraum 31 zugeführt und strömt durch die Kanäle 20 in die Ausnehmung 16 und weiter durch die Zuflußöffnungen 18 bis in die Ausnehmung Die Anordnung der Durchlässe bewirkt ein Verwirbeln des Brennstoffes, so daß dieser aus der Öffnung 14 in einem WirbelA mixture of coal or oil or some other liquid fuel is supplied through the annular space 31 and flows through the channels 20 into the recess 16 and further through the inflow openings 18 into the recess The arrangement of the passages causes the fuel to swirl so that it emerges from the opening 14 in a vortex

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austritt, dessen Außenhülle durch die sich trichterförmig nach außen erweiternde Gestalt der Öffnung 41 bestimmt ist.emerges, the outer shell through which it is funnel-shaped outside widening shape of the opening 41 is determined.

Gleichzeitig wird als Zerstäubungsgas über den Kanal 32 Dampf zugegeben. Ein Teil des Dampfes tritt unmittelbar über die Öffnung 12 aus, indem er das Bestreben des Brennstoffes zur Bildung eines Wirbels in Form eines hohlen Kegelstumpfes verstärkt, und der andere Teil strömt durch die Kanäle 24, die Ausnehmung 17 und die Bohrungen 40. Infolge der besonderen Anordnung der Bohrungen 40 trifft der austretende Dampf annähernd tangential auf den kegelstumpfförmigen Brennstoffwirbel, welcher aus dem Brennerkopf ausgetreten ist. Der Dampf durchdringt nun den Brennstoff und zerstäubt ihn.At the same time, steam is added as atomizing gas via channel 32. Part of the steam occurs directly over the Opening 12 by increasing the fuel's tendency to form a vortex in the form of a hollow truncated cone, and the other part flows through the channels 24, the recess 17 and the bores 40. As a result of the special Arrangement of the bores 40, the emerging steam hits the frustoconical fuel vortex approximately tangentially, which emerged from the burner head. The steam now penetrates the fuel and atomizes it.

Es kann auch vorgesehen sein, daß der ausströmende Dampf in der gleichen oder entgegengesetzten Richtung wie der Brennstoff verwirbelt wird. Ferner können die Bohrungen 40 so angeordnet sein, daß der Dampf direkt nach vorwärts ausströmt. Schließlich kann die Öffnung 12 auch entfallen, so daß kein Dampf zentral in den ausströmenden Brennstoff eintritt.It can also be provided that the outflowing steam in the same or opposite direction as the fuel is swirled. Furthermore, the bores 40 can be arranged so that the steam flows out directly forward. In the end the opening 12 can also be omitted, so that no steam centrally enters the outflowing fuel.

Die in der vorstehenden Beschreibung, den Patentansprüchen und der Zeichnung enthaltenen Merkmale des Anmeldungsgegenstandes können sowohl einzeln als auch in beliebigen Kombinationen untereinander für die Verwirklichung der Erfindung in ihren verschiedenen Ausführungsformen wesentlich sein.The features of the subject of the application contained in the above description, the claims and the drawing can be used both individually and in any combination for the implementation of the invention in their various embodiments may be essential.

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Claims (7)

PatentansprücheClaims .) Brennerkopf zum Verbrennen von fließfähigem Brennstoff unter Zugabe eines den Brennstoff zerstäubenden Gases, mit einer durch den Brennerkopf geführten Brennstoffleitung und mit einer davon getrennten Gasleitung, dadurch gekennzeichnet, daß die Brennstoffleitung (31, 41) am Auslaßende des Brennerkopfes (1) derart geführt und ausgebildet ist, daß der austretende Brennstoffstrom sich mit seinem Außenmantel ungefähr trichterförmig nach außen erstreckt, und daß wenigstens zwei weitere, die Brennstoffleitung (41) umschließende Leitungen (40) für das Zerstäubungsgas derart angeordnet und ausgebildet sind, daß das Gas von außerhalb des Brennstoffmantels herkommend auf diesen auftritt und ihn zerstäubt. .) Burner head for burning flowable fuel with the addition of a fuel atomizing gas, with a fuel line passed through the burner head and with a gas line separated therefrom, characterized in that the fuel line (31, 41) is guided at the outlet end of the burner head (1) in this way and is designed that the exiting fuel stream extends with its outer jacket approximately funnel-shaped to the outside, and that at least two further lines (40) surrounding the fuel line (41) for the atomizing gas are arranged and designed such that the gas from outside the fuel jacket coming from this occurs and atomized it. 2. Brennerkopf nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine den austretenden Brennstoff verwirbelnde Gestaltung und Anordnung des Austrittsendes (20, 16, 18, 14, 41) der Brennstoffleitung.2. Burner head according to claim 1, characterized by a swirling design of the exiting fuel and arranging the outlet end (20, 16, 18, 14, 41) of the fuel line. 130017/0782130017/0782 3· Brennerkopf nach. Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Brennstoffleitung -einen sich nach außen erweiternden konischen Bereich (41) aufweist und daß wenigstens zwei in den konischen Bereich eintretende Zuflußöffnungen (18) vorgesehen sind, welche sämtlich den gleichen Winkel mit einem Radius des konischen Bereiches einschließen, der sich von der Auslaßmitte zu der betreffenden Zuflußöffnung erstreckt.3 · Burner head after. Claim 2, characterized in that the fuel line has an outwardly widening conical region (41) and that at least two Inflow openings (18) entering the conical area are provided which all have the same angle enclose with a radius of the conical area, which extends from the outlet center to the respective inflow opening extends. 4. Brennerkopf nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine Öffnung (12) vorgesehen ist, durch welche das Zerstäubungsgas in das engere Ende des konischen Bereiches (41) koaxial zu demselben einspeisbar ist.4. Burner head according to claim 3, characterized in that an opening (12) is provided through which the atomizing gas can be fed into the narrower end of the conical region (41) coaxially to the same. 5· Brennerkopf nach einem der Ansprüche 2-4, dadurch gekennzeichnet, daß die weiteren Leitungen (40) derart angeordnet und ausgebildet sind, daß die von ihnen ausgehenden Gasstrahlen schräg gegen die Längsachse des Brennerkopfes und in die Brennstoff-Wirbelrichtung geneigt sind.5 · Burner head according to one of Claims 2-4, characterized in that that the further lines (40) are arranged and designed in such a way that the ones emanating from them Gas jets are inclined at an angle to the longitudinal axis of the burner head and in the fuel vortex direction. 6. Brennerkopf nach einem der Ansprüche 2-4, dadurch gekennzeichnet, daß die weiteren Leitungen (40) derart angeordnet und ausgebildet sind, daß die von ihnen ausgehenden Gasstrahlen schräg gegen die Längsachse des Brennerkopfes und entgegen der Brennstoff-Wirbelrichtung geneigt sind.6. Burner head according to one of claims 2-4, characterized in that that the further lines (40) are arranged and designed in such a way that the ones emanating from them Gas jets obliquely against the longitudinal axis of the burner head and against the direction of the fuel vortex are inclined. 7. Brennerkopf nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die weiteren Leitungen (40) derart angeordnet und ausgebildet sind, daß die von ihnen ausgehenden Gasstrahlen im wesentlichen tangential auf den Brennstoffmantel auftreffen. 7. Burner head according to claim 5 or 6, characterized in that that the further lines (40) are arranged and designed in such a way that the gas jets emanating from them strike the fuel jacket essentially tangentially. Beschreibung 130017/0782Description 130017/0782