DD153723A5

DD153723A5 - Brenner fuer gasfoermige oder fluessige brennstoffe

Info

Publication number: DD153723A5
Application number: DD80224669A
Authority: DD
Inventors: Reinhard Waldhofer
Original assignee: Krupp Koppers Gmbh
Priority date: 1979-10-23
Filing date: 1980-10-21
Publication date: 1982-01-27
Also published as: AU6183080A; US4384846A; DE2942726A1; DE2942726C2; AU538255B2; PL227422A1; GB2061481A; ZA805306B; CA1151992A; GB2061481B

Abstract

Waehrend das Ziel der Erfindung in der Bereitstellung eines betriebssicheren und hohe Gebrauchswerteigenschaften aufweisenden Brenners fuer gasfoermige oder fluessige Brennstoffe liegt, besteht die Aufgabe darin, den Brenner so auszubilden, dass die Breite der Austrittschlitze stets konstant gehalten wird. Als Loesung ist nunmehr ein Brenner, bestehend aus einem diesen umgebenden gekuehlten Mantel sowiekonzentrischen Ringkanaelen fuer die Zufuhr von Brennstoff und sauerstoffhaltigem Gas, wobei der Endabschnitt der Ringkanaele bzw. eines gemeinsamen Ringkanals zur Brennermuendung hin sich zwischen Hohlkoerper und Mantel kegelfoermig erweiternd ausgebildet ist und durch Distanzstuecke in mehrere auf dem Umfang verteilte Schlitze unterteilt ist, vorgesehen, wobei erfindungsgemaess Hohlkoerper und Mantel durch einen Kompensator miteinander verbunden sind, dessen Vorspannung bei allen vorkommenden Betriebsbedingungen ein Anliegen von Hohlkoerper und Mantel ueber die Distanzstuecke sichert.

Description

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Berlin, den 1. 10. 1980 57 976 27

Brenner für gasförmige oder flüssige Brennstoffe

Anwendungsgebiet der Erfindung

Der erfindungsgemäße Brenner kann beispielsweise als Aufheizbrenner für unter Druck betriebene Vergasungsanlagen *) verwendet werden.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Es sind bereits Brenner für gasförmige oder flüssige Brennstoffe bekannt, welche aus einem inneren gekühlten Hohlkörper, einem diesen umgebenden gekühlten Mantel sowie konzentrischen Ringkanälen für die Zufuhr von Brennstoff und sauerstoff haltigem Gas, wobei der Endabschnitt der Eingkanäle bzw. eines gemeinsamen Ringkanals zur Brennermündung hin sich zwischen Hohlkörper und Mantel kegelförmig erweiternd ausgebildet ist und durch Distanzstücke in mehrere auf dem Umfang verteilte Schlitze unterteilt ist, bestehen.

Derartige Brenner, welche beispielsweise als Aufheizbrenner für unter Druck betriebene Vergasungsanlagen verwendet werden, werden hierbei im drucklosen Zustand des Vergaserinneren gezündet und müssen dann in ihrem Brennverhalten einem sich aufbauenden Vergaser-Innendruck von z. B. 15 bar standhalten. Das Druckverhältnis zwischen Vergaser-Innendruck und Brenner-Vordruck muss während des ganzen Aufheizvorganges so eingestellt sein, daß stets eine überkritische Austrittsgeschv/indigkeit an der Brennermündung gesichert ist.

Es wurde nun festgestellt, da£ durch unterschiedliche Wärmedehnungen von innerem Kohlkörper und diesem umgebenden Man-

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tel Verschiebungen dieser beiden Brennerelemente gegeneinander im Bereich der Brennermündung erfolgen konnten, wodurch sich eine Vergrößerung der Breite der Austrittsschlitze ergab. Hierdurch wiederum verringerte sich die Austrittsgeschwindigkeit der Verbrennungsmedien und unterschritt die erforderliche überkritische Geschwindigkeit. Die Folge hiervon waren Sückzündungen, die zur Beschädigung des Brenners führten.

Ziel der Erfindung;

Ziel der Erfindung ist die Bereitstellung eines betriebssicheren und hohe Gebrauchswerteigenschaften aufweisenden Brenners für gasförmige oder flüssige Brennstoffe,

Darlegung des Wesens der Erfindung;

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den Brenner der eingangs beschriebenen Bauart so auszubilden, daß die Breite der Austrittsschlitze stets konstant gehalten wird.

Hierzu wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß Hohlkörper und Mantel durch einen Kompensator miteinander verbunden sind, dessen Vorspannung bei allen vorkommenden Betriebsbedingungen ein Anliegen von Hohlkörper und Mantel über die Distanzstücke sichert.

Ausführungsbeispiel

Die Erfindung soll nachstehend an Ausführungsbeispielen näher erläutert werden. In der zugehörigen Zeichnung zeigen:

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Pig. 1 einen Schnitt durch einen Brenner für flüssige Brennstoffe und

Fig. 2 einen Schnitt durch den Kopf eines Brenners für gasförmige Brennstoffe.

Der Brenner gemäß Fig. 1 besteht aus einem inneren gekühlten Hohlkörper 1 mit Kühlwasser-Eintritt 2 und -Austritt 3 und *) einem umgebenden gekühlten Mantel 4 mit Kühlwasser-Eintritt und -Austritt 6. Die im Hohlkörper 1 vorgesehene Wasserz-irkulation dient im wesentlichen der Kühlung einer auf den Hohlkörper 1 aufgesetzten Frontplatte 7» der Wasserumlauf im Mantel 4 kühlt ein Außenrohr 8. Weiterhin ist in Fig. 1 ein Ringkanal 9 für den flüssigen Brennstoff mit der Zuleitung 10 soxvie ein Ringkanal 11 für das sauerstoffhaltige Gas (Luft oder Sauerstoff) mit der Zuleitung 12 dargestellt.. Der flüssige Brennstoff wird aus dem Hingkanal 9 durch eine Anzahl von Bohrungen 13 in eine Vormischkammer 14 geleitet, in der er sich mit dem sauerstoffhaltigen Gas aus dem Ringkanal 11 mischt. Das Gemisch aus flüssigem Brennstoff und sauerstoffhaitigern Gas tritt dann durch kegelförmig angeordnete Schlitze 15 aus dem Brenner aus, die durch mehrere auf dem Umfang verteilt vorgesehene Distanzstücke 16 zwischen der Frontplatte 7 und dem Mantel 4 gebildet werden.

Der Hohlkörper 1 mit der Frontplatte 7 und der Mantel 4 sind erfindungsgemäß durch einen Kompensator 17 miteinander verbunden. Der Kompensator 17 ist hierbei mit Vorspannung eingebaut und drückt mit seiner ^ötellkraft die Frontplatte 7 an den kegelförmigen Teil 18 des Mantels 4 an. Durch Verstellen der auf den Schraubenbolzen 20 vorgesehenen Sechskantmuttern 19 laßt sich der Hohlkörper 1 mit der Frontplatte 7 nach vorn drücken, so daß die Frontplatte 7 vom kegelförmigen Teil 18 des Mantels abhebt.In dieser Stellung ist ein Auswechseln der Frontplatte 7_S die einem hohen ^ver-

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schleiß unterliegt, leicht möglich. Nach dem Auswechseln der Frontplatte 7 v/erden die Muttern 19 in ihre ursprüngliche Stellung zurückgedreht und mit Splinten.21 gesichert. Der Kompensator 17 kann sich nun frei bewegen und die unterschiedlichen Wärmedehnungen von Hohlkörper 1 und Mantel 4 aufnehmen. Die Trennwand 22 zwischen den beiden Ringkanälen 9 und 11 schiebt sich dabei in eine Hülse 23.

Die Größe des !Compensators'17 bestimmt den Anpreßdruck der Frontplatte 7 am kegelförmigen Teil 18 des Mantels 4. Je größer die wirksame Fläche des Kompensators 17 ist, um so größer ist dieser Anpreßdrück. Mit dem Anstieg des Innendruckes im Ringkanal 11 für das sauerstoffhaltige Gas wächst linear der Anpreßdruck an der Frontplatte 7·

Führungsleisten 24 und Bolzen 20 sichern den Kompensator vor Radial- und Torsionsbeanspruchung. Das Maß χ wird durch die Vorspannung und den Kompensatorweg bestimmt. Die Sechskantmuttern 1 9 begrenzen diesen Weg und bewahren den Kompensator 17 vor einer unzulässigen überdehnung.

Der Brenner für gasförmige Brennstoffe gemäß Fig. 2 entspricht in seinem grundsätzlichen Aufbau dem Brenner nach Fig. 1. Abweichend hiervon verlaufen jedoch die Ringkanäle 25 und 26 für Brennstoff und sauerstoffhaltiges Gas unabhängig voneinander bis zur Brennermündung, d. h.,der Austritt der beiden Medien aus dem Brenner erfolgt über zwei konzentrische Kegel. Die Trennung der beiden Kanäle im Bereich der Brennermündung geschieht hierbei durch eine zwischen innerem Hohlkörper 1 und Mantel 4 vorgesehene Leithülse .27. Arn Austritt beider Ringkanäle 25» 26 sind Distanzstücke 28 bzw. 29 angeordnet, wodurch zwei kegelförmige Kränze von Austrittsschlitzen 30 bzw. 31 gebildet werden. Durch den vorgespannten Kompensator 17» der hier nicht dargestellt ist, wird die Frontplatte 7 zum kegelförmigen Teil

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18 des Mantels 4 hin gedrückt, wodurch die Leithülse 27 eingeklemmt wird. Auch bei dieser Anordnung ist somit eine konstante Schlitzbreite und damit die Einhaltung einer überkritischen Autrittsgeschwindigkeit der Verbrennungsinedi en gewährleistet.

Claims

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Erf indungsanspruch

Brenner für gasförmige oder flüssige Brennstoffe, bestehend aus einem inneren gekühlten Hohlkörper, einem diesen umgebenden gekühlten Mantel sowie konzentrischen Singkanälen für die Zuführ von Brennstoff und sauerstoffhaltigem Gas, wobei der Endabschnitt der Ringkanäle bzw. eines gemeinsamen Ringkanals zur Brennermündung hin sich zwischen Hohlkörper und Mantel kegelförmig erweiternd ausgebildet ist und durch Distanzstücke in mehrere auf dem Umfang verteilte Schlitze unterteilt ist, gekennzeichnet dadurch, daß Hohlkörper (1) und Mantel (4) durch einen Kompensator (17) miteinander verbunden sind, dessen Vorspannung bei allen vorkommenden Betriebsbedingungen ein Anliegen von Hohlkörper und Mantel über die Distanzstücke (16 bzw. 28, 29) sichert.

Hierzu ^Seiten Zeichnungen