DE4440558A1 - Vormischbrenner - Google Patents
VormischbrennerInfo
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- F23D11/00—Burners using a direct spraying action of liquid droplets or vaporised liquid into the combustion space
- F23D11/36—Details, e.g. burner cooling means, noise reduction means
- F23D11/38—Nozzles; Cleaning devices therefor
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- 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
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- F23C7/002—Combustion apparatus characterised by arrangements for air supply the air being submitted to a rotary or spinning motion
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- F23D11/40—Mixing tubes or chambers; Burner heads
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- F23C2900/00—Special features of, or arrangements for combustion apparatus using fluid fuels or solid fuels suspended in air; Combustion processes therefor
- F23C2900/07002—Premix burners with air inlet slots obtained between offset curved wall surfaces, e.g. double cone burners
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Description
Die Erfindung betrifft einen schadstoffarmen Vormischbrenner
der Doppelkegelbauart zum Betrieb einer Brennkraftmaschine,
einer Brennkammer einer Gasturbogruppe oder Feuerungsanlage
mit einer in der Spitze des Kegelhohlraumes angeordneten
Hochdruckzerstäubungsdüse zur Zerstäubung von flüssigem
Brennstoff, wobei die Düse mit oder ohne Turbulenzkammer
ausgebildet ist und über mindestens zwei Düsenbohrungen mit
dem Innenraum des Brenners in Verbindung steht.
Bekannt sind Zerstäuberbrenner, in denen das zur Verbrennung
gelangende Öl mechanisch fein verteilt wird. Es wird in feine
Tröpfchen von ca. 10 bis 400 µm Durchmesser (Ölnebel) zer
legt, die unter Mischung mit der Verbrennungsluft in der
Flamme verdampfen und verbrennen.
In Druckzerstäubern (s.
Lueger - Lexikon der Technik, Deutsche Verlags-Anstalt
Stuttgart, 1965, Band 7, S. 600) wird durch eine Ölpumpe das
Öl unter einem Druck von ca. 4 bis 25 bar einer Zerstäuber
düse zugeführt. Über im wesentlichen tangential verlaufende
Schlitze gelangt das Öl in eine Wirbelkammer und verläßt die
Düse über eine Düsenbohrung. Dadurch wird erreicht, daß die
Ölteilchen zwei Bewegungskomponenten, eine axiale und eine
radiale, erhalten. Der als rotierender Hohlzylinder aus der
Düsenbohrung austretende Ölfilm weitet sich aufgrund der
Fliehkraft zu einem Hohlkegel aus, dessen Ränder in instabile
Schwingungen geraten und zu kleinen Öltröpfchen zerreißen.
Das zerstäubte Öl bildet einen Kegel mehr oder weniger großen
Öffnungswinkels.
Bei der schadstoffarmen Verbrennung von mineralischen Brenn
stoffen in modernen Brennern, beispielsweise in Vormischbren
nern der Doppelkegelbauart, die in ihrem prinzipiellen Aufbau
in EP 0321 809 B1, beschrieben sind, werden aber besondere
Anforderungen an die Zerstäubung des flüssigen Brennstoffes
gestellt. Diese sind vor allem folgende:
- 1. Die Tröpfchengröße muß gering sein, damit die Öltröpf chen vor der Verbrennung vollständig verdampfen können.
- 2. Der Öffnungswinkel (Ausbreitungswinkel) des Ölnebels soll klein sein.
- 3. Die Tropfen müssen eine hohe Geschwindigkeit und einen hohen Impuls haben, um weit genug in den verdichteten Ver brennungsluftmassenstrom eindringen zu können, damit sich der Brennstoffdampf vollständig mit der Verbrennungsluft vor Er reichen der Flammenfront vormischen kann.
Dralldüsen (Druckzerstäuber) und luftunterstützte Zerstäuber
der bekannten Bauarten mit einem Druck bis zu ca. 100 bar
sind dafür kaum geeignet, weil sie keine kleine Ausbreitungs
winkel erlauben, die Zerstäubungsqualität eingeschränkt ist
und der Impuls des Tropfensprays gering ist.
Als Folge dieser ungenügenden Verdampfung und Vormischung des
Brennstoffes ist deshalb eine Wasserzugabe zum Absenken der
Flammentemperatur und damit der NOx-Bildung notwendig. Da das
zugeführte Wasser oftmals auch Flammenzonen stört, die zwar
an sich wenig NOx erzeugen, aber für die Flammenstabilität
sehr wichtig sind, treten häufig Instabilitäten, wie Flammen
pulsation und/oder schlechter Ausbrand auf, was zum Anstieg
des CO-Ausstoßes führt.
Eine Verbesserung ist mit der in EP 0 496 016 A1 offenbarten
Hochdruckzerstäuberdüse zu erreichen. Diese besteht aus einem
Düsenkörper, in welchem eine Turbulenzkammer ausgebildet ist,
welche über mindestens eine Düsenbohrung mit einem Außenraum
in Verbindung steht, und welche mindestens einen Zufuhrkanal
für die unter Druck zuführbare zu zerstäubende Flüssigkeit
aufweist. Sie ist dadurch gekennzeichnet, daß die Quer
schnittsfläche des in die Turbulenzkammer mündenden Zufuhrka
nales um den Faktor 2 bis 10 größer ist als die Quer
schnittsfläche der Düsenbohrung. Durch diese Anordnung ge
lingt es, in der Turbulenzkammer ein hohes Turbulenzniveau zu
erzeugen, das auf dem Weg bis zum Austritt aus der Düse nicht
abklingt. Der Flüssigkeitsstrahl wird durch die vor der Dü
senbohrung erzeugte Turbulenz im Außenraum, also nach Ver
lassen der Düsenbohrung zum raschen Zerfall gebracht, wobei
sich niedrige Ausbreitungswinkel von 20° und weniger erge
ben. Die Tröpfchengröße ist ebenfalls sehr niedrig. Nachtei
lig ist lediglich der Verlust an Brennstoffimpuls im Turbu
lenzerzeuger, der keine gerichtete Einbringung erlaubt.
Die Erfindung versucht, all diese Nachteile zu vermeiden. Ihr
liegt die Aufgabe zugrunde, einen schadstoffarmen Vormisch
brenner der Doppelkegelbauart zu schaffen, der eine Hoch
druckzerstäubungsdüse zur Zerstäubung von flüssigem Brenn
stoff aufweist, die einfach aufgebaut ist und mit welcher
eine sehr gute Zerstäubungsqualität bei gleichzeitig hohem
Brennstoffimpuls erreicht wird.
Erfindungsgemäß wird dies bei einem Vormischbrenner der Dop
pelkegelbauart gemäß Oberbegriff des Patentanspruches 1 da
durch erreicht, daß die Düsenaustrittsbohrungen der Hoch
druckzerstäubungsdüse auf die Zonen hoher Luftgeschwindigkeit
ausgerichtet sind und der Winkel des Brennstoffsprays zur
Achse des Brenners mindestens so groß ist wie der Kegelhalb
winkel des Brenners.
Die Vorteile der Erfindung bestehen u. a. darin, daß bei der
erfindungsgemäßen Hochdruckzerstäubungsdüse eine feine Zer
stäubung des Brennstoffes mit einem hohen Brennstoffimpuls
verbunden ist und damit eine schnelle Verdampfung des Brenn
stoffes sowie eine gute Vormischung des Brennstoffsprays mit
der Verbrennungsluft erreicht werden. Die Hochdruckzerstäu
bungsdüse ist einfach aufgebaut, gut innerhalb des Brenners
zugänglich und zeichnet sich durch einen nur geringen Platz
bedarf in der Brennerspitze aus. Der Brennstoff kann gezielt
in Zonen hoher Luftgeschwindigkeit eingespritzt werden. Die
Notwendigkeit der Zugabe von Wasser zwecks Herabsenkung der
NOx-Emissionen entfällt, denn aufgrund der o.g. feinen Zer
stäubung, schnellen Verdampfung des Brennstoff und der guten
Vormischung des Brennstoffsprays mit der Verbrennungsluft
sind die NOx-Emissionen sehr gering.
Es ist besonders zweckmäßig, wenn die Düsenbohrungen der
Hochdruckzerstäubungsdüse auf die Lufteintrittsschlitze der
kegeligen Teilkörper ausgerichtet sind, weil in diesem Falle
die Vormischung des Brennstoffsprays mit der eintretenden
Verbrennungsluft am intensivsten ist.
Ferner ist es vorteilhaft, wenn die Hochdruckzerstäubungsdüse
eine turbulenzunterstützte Hochdruckdüse mit einer vor den
Düsenbohrungen angeordneten Turbulenzkammer ist, wobei die
Turbulenzkammer begrenzt wird von einem Rohr, einem kegeligen
Deckel des Rohres, in welchem die Düsenbohrungen angeordnet
sind, und von einem Füllstück mit mindestens einer Zufuhröff
nung, welche vorzugsweise mittig im Füllstück angeordnet ist.
Durch die vor der Düsenbohrung erzeugte Turbulenz werden ein
rascher Zerfall des Flüssigkeitsstrahles und ein besonders
feines Tropfenspray erzielt. Das entstehende Tropfenspray
zeichnet sich außerdem durch kleine Ausbreitungswinkel aus.
Schließlich wird mit Vorteil als Hochdruckzerstäubungsdüse
eine Hochdruck-Blendendüse verwendet, welche aus einem Rohr
und einem kegeligen Deckel des Rohres, in welchem die Düsen
öffnungen angeordnet sind, besteht. In diesem Falle wird ein
sehr hoher Brennstoffimpuls erreicht, der ein tiefes Eindrin
gen des Brennstoffsprays in die Verbrennungsluft ermöglicht.
Weiterhin ist es vorteilhaft, wenn die Düsenbohrungen im äußeren
Drittel des kegeligen Deckel nahe der Wand des Rohres
angeordnet sind. Dann werden sehr gute Zerstäubungsqualitäten
erreicht.
In der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung
anhand eines Doppelkegelbrenners zum Betrieb einer Gasturbine
dargestellt.
Es zeigen:
Fig. 1 eine schematische Ansicht eines Doppelkegelbren
ners;
Fig. 2 einen Brenner gemäß Fig. 1 in perspektivischer
Darstellung;
Fig. 3 einen vereinfacht dargestellten Schnitt in der
Ebene III-III gemäß Fig. 2;
Fig. 4 einen vereinfacht dargestellten Schnitt in der
Ebene IV-IV gemäß Fig. 2;
Fig. 5 einen vereinfacht dargestellten Schnitt in der
Ebene V-V gemäß Fig. 2;
Fig. 6 einen Längsschnitt der turbulenzunterstützten Hoch
druckzerstäubungsdüse in der Ebene der Düsenbohrun
gen;
Fig. 7 einen Längsschnitt der Hochdruck-Blendendüse in der
Ebene der Düsenbohrungen;
Fig. 8 ein Diagramm zur Veranschaulichung der Abhängigkeit
der Tropfengröße vom Druck einer Hochdruckzerstäu
bungsdüse gemäß Fig. 6 bzw. 7;
Fig. 9 ein Diagramm zur Veranschaulichung der Abhängigkeit
der Nox-Emissionen von der Flammentemperatur des
Doppelkegelbrenners für verschiedene Düsen.
Es sind nur die für das Verständnis der Erfindung wesentli
chen Elemente gezeigt. Die Strömungsrichtung der Medien ist
mit Pfeilen bezeichnet.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispie
len und der Fig. 1 bis 9 näher erläutert.
Fig. 1 zeigt schematisch einen Schnitt durch den Vormisch
brenner, der im wesentlichen aus zwei Teilkegelkörpern 1, 2
besteht und dessen prinzipieller Aufbau in EP 0 321 908 B1
beschrieben ist. Zum besseren Verständnis des Brenneraufbaus
ist es vorteilhaft, wenn gleichzeitig Fig. 2 und die darin
ersichtlichen Schnitte nach den Fig. 3 bis 5 herangezogen
werden.
Fig. 2 zeigt in perspektivischer Darstellung den Doppelkegel
brenner mit integrierter Vormischzone. Die beiden Teilkegel
körper 1, 2 sind bezüglich ihrer Längssymmetrieachsen 1b, 2b
radial versetzt zueinander angeordnet. Dadurch entstehen auf
beiden Seiten der Teilkegelkörper 1, 2 in entgegengesetzter
Einströmungsanordnung jeweils tangentiale Lufteintritts
schlitze 19, 20, durch welche die Verbrennungsluft 15 in den
Innenraum 14 des Brenners, d. h. in den von den beiden Teilke
gelkörpern 1, 2 gebildeten Kegelhohlraum strömt. Die Teilke
gelkörper 1, 2 erweitern sich geradlinig in Strömungsrich
tung, d. h. sie weisen einen konstanten Winkel α mit der Bren
nerachse 5 auf. Die beiden Teilkegelkörper 1, 2 haben je
einen zylindrischen Anfangsteil 1a, 2a, welche ebenfalls ver
setzt verlaufen. In diesem zylindrischen Anfangsteil 1a, 2a
befindet sich eine Hochdruckzerstäubungsdüse 3 mit mindestens
zwei Düsenöffnungen 11, welche etwa im engsten Querschnitt
des kegelförmigen Innenraums 14 des Brenners angeordnet sind.
Selbstverständlich kann der Brenner auch ohne zylindrischen
Anfangsteil, also rein kegelig ausgeführt sein.
Die beiden Teilkegelkörper 1, 2 weisen längs der Luftein
trittsschlitze 19, 20 je eine Brennstoffzuleitung 8, 9 auf,
welche längsseitig mit Öffnungen 17 versehen sind, durch wel
che ein weiterer Brennstoff 13 (gasförmig oder flüssig)
strömt. Dieser Brennstoff 13 wird der durch die tangentialen
Lufteintrittsschlitze 19, 20 in den Brennerinnenraum strömen
den Verbrennungsluft 15 zugemischt, was durch die Pfeile 16
dargestellt wird. Ein Mischbetrieb des Brenners über die Düse
3 und die Brennstoffzuführungen 8, 9 ist möglich.
Brennraumseitig ist eine Frontplatte 10 angeordnet mit Öff
nungen 11, durch welche bei Bedarf Verdünnungsluft oder Kühl
luft dem Brennraum 22 zugeführt werden. Darüber hinaus sorgt
diese Luftzuführung dafür, daß eine Flammenstabilisierung am
Ausgang des Brenners stattfindet. Dort stellt sich eine sta
bile Flammenfront 7 mit einer Rückströmzone 6 ein.
Aus den Fig. 3 bis 5 ist die Anordnung von Leitblechen 21a,
21b zu entnehmen. Diese können beispielsweise um einen Dreh
punkt 23 geöffnet oder geschlossen werden, so daß dadurch
die ursprüngliche Spaltgröße der tangentialen Lufteintritts
schlitze 19, 20 verändert wird. Selbstverständlich kann der
Brenner auch ohne diese Leitbleche 21a, 21b betrieben werden.
In Fig. 6 ist eine turbulenzunterstütze Hochdruckzerstäu
bungsdüse 3 abgebildet, welche wie in Fig. 1 bzw. Fig. 2 dar
gestellt ist, in der Kegelspitze des Brenners angeordnet ist.
Sie besteht aus einem Rohr 26, das einen Zufuhrkanal 24 und
eine Turbulenzkammer 25 umgibt. Das Rohr 26 wird von einem
kegeligen Deckel 27 abgeschlossen, in welchem im äußeren
Drittel nahe der Rohrwand zwei Düsenbohrungen 18 vorhanden
sind. Diese Düsenbohrungen 18 stellen die Verbindung her
zwischen der sich im Rohr 26 befindenden Turbulenzkammer 25
und dem Innenraum 14 (Kegelhohlraum) des Brenners. Die Turbu
lenzkammer 25 wird neben dem Rohr 26 begrenzt durch ein Füll
stück 28 und den Deckel 27 des Rohres 26. Im Füllstück 28 ist
mittig eine Zuführöffnung 29 für den zu zerstäubenden Brenn
stoff 12 angeordnet. Diese Öffnung kann selbst selbstver
ständlich auch außermittig angeordnet sein bzw. können meh
rere Zufuhröffnungen 29 vorhanden sein. Günstig ist, wenn die
Zufuhröffnung 29 einen sich in Strömungsrichtung verengenden
Querschnitt aufweist, wie in Fig. 6 dargestellt ist.
Der zu zerstäubende Brennstoff 12 strömt unter einem Druck
von größer 100 bar über die Zufuhrleitung 24 und die Öffnung
29 in die Turbulenzkammer 25, welche einen sich stoßartig
erweiternden Querschnitt gegenüber der Zufuhröffnung 29 auf
weist. Der Brennstoffstrahl trifft auf die Kegelspitze des
kegeligen Deckels 27. Durch intensive Scherungen und das Zu
rückprallen der Strahlen von der Oberfläche des Deckels wird
ein hohes Turbulenzniveau erzeugt, welches auf dem kurzen Weg
bis zum Austritt aus der Düse nicht abklingt. Der Flüssig
keitsstrahl wird durch die vor den beiden Düsenbohrungen 18
erzeugte Turbulenz im Brennerinnenraum 14 zum raschen Zerfall
gebracht, wobei sich sehr kleine Ausbreitungswinkel ergeben.
Der Brennstoff 12 wird durch den hohen Impuls und die dadurch
hohe Relativgeschwindigkeit zur Luft gut zerstäubt. Er hat
eine hohe Eindringtiefe und führt somit zu einer hohen Ein
mischqualität.
Die Ausrichtung der Düsenbohrungen 18 auf die tangentialen
Lufteintrittsschlitze 19, 20, also auf Zonen sehr hoher Luft
geschwindigkeit, führt zu einer direkten Einmischung des in
Form eines fein verteilten Tropfensprays 4 vorliegenden
Brennstoffes 12. Entlang der Brennerwand verteilt sich der
Brennstoff sehr gut im Verbrennungsluftstrom 15. Er mischt
sich sehr gut entlang des Kegels in den frischen Luftstrom am
Ende des Brenners ein, so daß ein hervorragende Vormischung
erzielt wird, was sich günstig auf einen niedrigen Wert der
Schadstoffemissionen auswirkt.
Fig. 7 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel. Hier ist die
Hochdruckzerstäubungsdüse 3 eine Mehrloch-Hochdruck-Blenden
düse, die in ihrem Aufbau der o.g. turbulenzunterstützten Dü
se entspricht, wobei natürlich bei der Blendendüse keine Tur
bulenzkammer vorhanden ist. Das bedeutet, daß in diesem Falle
die erzielbare Brennstofftropfengröße unter vergleichba
ren Bedingungen zum ersten Ausführungsbeispiel zwar etwas
größer ist (s. Fig. 8), dafür kann aber ein hoher Brenn
stoffimpuls erreicht werden, der durch das gezielte Einsprit
zen in Zonen hoher Luftgeschwindigkeit ebenfalls zu den o.g.
Vorteilen führt.
Der Querschnitt der Düse 3, ihre Position und die Eindüsungs
richtung ergibt sich aus dem gewünschten Durchsatz (in Abhän
gigkeit von Vordruck) unter Berücksichtigung genügend hoher
Reynoldszahlen in den Düsenbohrungen 18.
Das in Fig. 8 dargestellte Diagramm veranschaulicht für eine
turbulenzunterstützte Druckzerstäubungsdüse die Abhängigkeit
des Tropfendurchmessers dT vom Vordruck p für verschiedene
Grenzdurchmesser der Tropfenmassenverteilung. Dx bezeichnet
den Grenzdurchmesser, den x Massen% aller Teilchen unter
schreiten. SMD ist der Sauterdurchmesser, also der Durchmes
ser eines Tröpfchens, das dasselbe Verhältnis von Oberfläche
zu Volumen besitzt wie der Gesamtstrahl. Die dem Diagramm zu
grunde liegende Hochdruckzerstäubungsdüse wurde dabei mit
Wasser beaufschlagt und hatte folgende Kenngrößen:
Durchmesser der Düse 10,0 mm
Durchmesser des Zuführkanals 8,0 mm
Durchmesser der Zuführöffnung im Füllstück 1,8 mm
Durchmesser der Düsenbohrungen 0,6 mm
Länge der Turbulenzkammer 7,0 mm.
Durchmesser der Düse 10,0 mm
Durchmesser des Zuführkanals 8,0 mm
Durchmesser der Zuführöffnung im Füllstück 1,8 mm
Durchmesser der Düsenbohrungen 0,6 mm
Länge der Turbulenzkammer 7,0 mm.
Fig. 9 zeigt die Abhängigkeit der atmosphärischen NOx-Emis
sionswerte von der Flammentemperatur und dem eingesetzten
Düsentyp zur Zerstäubung des flüssigen Brennstoffes. Es wur
den turbulenzunterstützte Zweiloch-Hochdruckdüsen mit unter
schiedlichen Winkeln β zwischen Brennstoffeindüsung und Bren
nerachse untersucht (11°, 15°, 20°) Der Kegelhalbwinkel α
des Brenners betrug jeweils 10,95°. Im Vergleich zu Druck
zerstäubungsdüsen (Dralldüsen) werden beim Einsatz der erfindungsgemäßen
Hochdruckzerstäubungsdüsen 3 mit zwei auf die
Lufteintrittsschlitze 19, 20 gerichteten Düsenbohrungen 18 in
Vormischbrennern der Doppelkegelbauart wesentlich geringere
NOx-Emissionswerte erreicht.
Bezugszeichenliste
1, 2 Teilkegelkörper
1a, 2a zylindrischer Anfangsteil
1b, 2b Mittelachse der Teilkegelkörper
3 Hochdruckzerstäubungsdüse
4 Brennstofftropfenspray
5 Brennerachse
6 Rückströmzone (vortex breakdown)
7 Flammenfront
8, 9 Brennstoffzuleitung
10 Frontplatte
11 Öffnungen in der Frontplatte
12 flüssiger Brennstoff
13 weiterer Brennstoff (flüssig oder gasförmig)
14 Innenraum des Brenners
15 Verbrennungsluftstrom
16 Eindüsung Brennstoff
17 Öffnungen
18 Düsenbohrung
19, 20 tangentialer Lufteintrittsschlitz
21a, 21b Leitblech
22 Brennraum abströmseitig des Brenners
23 Drehpunkt
24 Zuführkanal
25 Turbulenzkammer
26 Rohr
27 Deckel des Rohres
28 Füllstück
29 Zufuhröffnung im Füllstück
α Kegelhalbwinkel
β Winkel zwischen Tropfenspray und Längsachse des Brenners
dT Tropfendurchmesser
p Druck
Dx Grenzdurchmesser, den x Massen% aller Teilchen un terschreiten
SMD Sauterdurchmesser
1a, 2a zylindrischer Anfangsteil
1b, 2b Mittelachse der Teilkegelkörper
3 Hochdruckzerstäubungsdüse
4 Brennstofftropfenspray
5 Brennerachse
6 Rückströmzone (vortex breakdown)
7 Flammenfront
8, 9 Brennstoffzuleitung
10 Frontplatte
11 Öffnungen in der Frontplatte
12 flüssiger Brennstoff
13 weiterer Brennstoff (flüssig oder gasförmig)
14 Innenraum des Brenners
15 Verbrennungsluftstrom
16 Eindüsung Brennstoff
17 Öffnungen
18 Düsenbohrung
19, 20 tangentialer Lufteintrittsschlitz
21a, 21b Leitblech
22 Brennraum abströmseitig des Brenners
23 Drehpunkt
24 Zuführkanal
25 Turbulenzkammer
26 Rohr
27 Deckel des Rohres
28 Füllstück
29 Zufuhröffnung im Füllstück
α Kegelhalbwinkel
β Winkel zwischen Tropfenspray und Längsachse des Brenners
dT Tropfendurchmesser
p Druck
Dx Grenzdurchmesser, den x Massen% aller Teilchen un terschreiten
SMD Sauterdurchmesser
Claims (6)
1. Vormischbrenner der Doppelkegelbauart zum Betrieb einer
Brennkraftmaschine, einer Brennkammer einer Gasturbogruppe
oder Feuerungsanlage, wobei der Brenner im wesentlichen aus
mindestens zwei in Strömungsrichtung aufeinander positionier
ten, hohlen kegelförmigen Teilkörpern (1, 2) mit einem in
Strömungsrichtung konstanten Kegelhalbwinkel (a) besteht, de
ren Längssymmetrieachsen (1a, 1b) zueinander radial versetzt
verlaufen, wodurch strömungsmäßig entgegengesetzte tangen
tiale Lufteintrittsschlitze (19, 20) für einen Verbrennungs
luftstrom (15) entstehen, wobei im engsten Querschnitt des
durch die kegeligen Teilkörper (1, 2) gebildeten Kegelhohl
raumes (14) eine Düse (3) zur Zerstäubung eines flüssigen
Brennstoffes (12) angeordnet ist und die Brennstoffeindüsung
mit der Längsachse des Brenners (5) einen spitzen Winkel (β)
bildet, und wobei im Bereich der Lufteintrittsschlitze (19,
20) die kegeligen Teilkörper (1, 2) mit oder ohne Mittel (8,
9, 17) zur Beibringung eines weiteren flüssigen oder gasför
migen Brennstoffes (13) ergänzt sind, und die Düse eine Hoch
druckzerstäubungsdüse (3) ist, welche aus einem Düsenkörper
besteht, in dem mindestens ein Zufuhrkanal (24) für den zu
zerstäubenden und unter einem Druck von größer 100 bar zu
führbaren flüssigen Brennstoff (12) angeordnet ist und dieser
Zufuhrkanal (24) mit oder ohne dazwischen angeordneter Turbu
lenzkammer (25) über mindestens zwei Düsenbohrungen (18) mit
dem Innenraum (14) des Brenners in Verbindung steht, dadurch
gekennzeichnet, daß die Düsenbohrungen (18) auf die Zonen
hoher Luftgeschwindigkeit im Brenner ausgerichtet sind und
der Winkel (β) zwischen dem Brennstofftropfenspray (4) und
der Längsachse (5) des Brenners mindestens so groß ist wie
der Kegelhalbwinkel (α) zwischen den Teilkegelkörpern (1, 2)
und der Längsachse (5) des Brenners.
2. Vormischbrenner nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Düsenbohrungen (18) der Hochdruckzerstäubungsdüse
(3) auf die Lufteintrittsschlitze (19, 20) der kegeligen
Teilkörper (1, 2) ausgerichtet sind.
3. Vormischbrenner nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Hochdruckzerstäubungsdüse (3) eine turbulenzunter
stützte Hochdruckdüse mit einer in Strömungsrichtung vor den
Düsenbohrungen (18) angeordneten Turbulenzkammer (25) ist,
wobei die Turbulenzkammer (25) begrenzt wird von einem Rohr
(26), einem kegeligen Deckel (27) des Rohres (26), in welchem
die Düsenbohrungen (18) angeordnet sind, und von einem Füll
stück (28) mit mindestens einer Zufuhröffnung (29).
4. Vormischbrenner nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Hochdruckzerstäubungsdüse (3) eine Hochdruck-Blen
dendüse ist, welche aus einem Rohr (26) und einem kegeligen
Deckel (27) des Rohres (26), in welchem die Düsenöffnungen
(18) angeordnet sind, besteht.
5. Vormischbrenner nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Düsenbohrungen (18) im äußeren Drittel
des kegeligen Deckel (27) nahe der Wand des Rohres (26) ange
ordnet sind.
6. Vormischbrenner nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet,
daß die Zufuhröffnung (29) mittig im Füllstück (28) angeord
net ist.
Priority Applications (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE4440558A DE4440558A1 (de) | 1994-11-12 | 1994-11-12 | Vormischbrenner |
DE59509445T DE59509445D1 (de) | 1994-11-12 | 1995-10-30 | Vormischbrenner |
EP95810671A EP0711953B1 (de) | 1994-11-12 | 1995-10-30 | Vormischbrenner |
US08/552,088 US5586878A (en) | 1994-11-12 | 1995-11-02 | Premixing burner |
JP7291189A JPH08210606A (ja) | 1994-11-12 | 1995-11-09 | 予混合式バーナ |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE4440558A DE4440558A1 (de) | 1994-11-12 | 1994-11-12 | Vormischbrenner |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE4440558A1 true DE4440558A1 (de) | 1996-05-15 |
Family
ID=6533228
Family Applications (2)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE4440558A Withdrawn DE4440558A1 (de) | 1994-11-12 | 1994-11-12 | Vormischbrenner |
DE59509445T Expired - Lifetime DE59509445D1 (de) | 1994-11-12 | 1995-10-30 | Vormischbrenner |
Family Applications After (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE59509445T Expired - Lifetime DE59509445D1 (de) | 1994-11-12 | 1995-10-30 | Vormischbrenner |
Country Status (4)
Country | Link |
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