DD284082A5 - Brenner besonders fuer den automatischen betrieb - Google Patents

Abstract

Der erfindungsgemaesze Brenner, besonders fuer den automatischen Betrieb, ist fuer Industrieoefen und fuer Schueren von groszen Gasquellen, z. B. Brenner in den Industrieoefen, Installationen fuer Gasverwertung u. ae., geeignet. Der Brennerkoerper mit dem Luftzufluszstutzen, dem Brennstoffzufluszdrallkoerper, der Luftkammer und der Brennkammer, die in die Abgasmuendung uebergeht, wird durch einen Isolator vom zylindrischen Element, das im Brennkoerper axial angeordnet ist, elektrisch isoliert. Der Isolator wird im hinteren, kuehlen Brennerteil befestigt. An das zylindrische Element wird die elektrische Klemme angeschlossen, die in den aeuszeren Koerperteil durch Isolierdurchfuehrung herausgefuehrt wird und mit dem Speisung-, Regulier- und Steuerungssystem verbunden ist. Das brennende Brennstoffgemisch bildet im Detektions- und Flammenkontrollumfang entsprechende elektrische Signale, die durch das System fuer automatische Regulierung der Verbrennungsqualitaet und der Brennerarbeit ausgenutzt werden. Fig. 1{Brenner, automatisch; Industrieofen; Brennerkoerper; Luftzufluszstutzen; Brennstoffzufluszdrallkoerper; Luftkammer; Brennkammer; Isolierstein; Element, zylindrisch}

Description

Hierzu 3 Seiten Zeichnungen

Anwendungsgebiet der Erfindung

Gegenstand der Erfindung ist ein Brenner, besondere für den automatischen Betrieb, der in Industrieöfen angewandt wird.

Charakteristik des bekannten Standes der Technik

Bekannt sind Brenner vieler Firmen, die für ihren automatischen Betrieb mit zusätzlichen Anlagen für die Zündur.g, die Flammendetektion und die Kontrolle der Verbrennungsqualität ausgestattet sind. Diese Anlagen sind in ihrer Bauweise mit dem Brenner nicht integriert; sie bilden eine teure Zusatzausstattung des Brenners.

Es sind auch Zündbrenner bekannt, d.h. die Zünder, in denen Gas und die Brennluft im Körper vor der Brennkammer gemischt werden und die Zündung und die Flammendetektion sich durch eine gemeinsame Elektrocto vollzieht, die sich längsseits der ganzen Brennerlänge bis zum Flammenbereich an ihrer Mündung erstreckt.

Solch eine Konstruktion hat viele Nachteile, sie weist u. a. die Gefahr der Gemischzündung vor der Austrittdüse im Körper auf.

Dies beschränkt die Länge der instruierten Brenner, erfordert aber die Anwendung einer speziellen Isolationskeramik und macht den Bau von Brennern mit größerer Wärmeleistung unmöglich. Diese Brenner sind besonders für die Zündung großer Gasüberschüsse in Fackeln nützlich.

Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist es, diese Nachteile zu vermeiden.

Darlegung de· Wesens der Erfindung Aufgabe der Erfindung Ist es, einen Brenner großer Wärmeleistung zu schaffen. Erfindungsgemäß wird das dadurch erreicht, daß der Brennerkörper mit dem Rohrstutzen des Luft· und Brennstoffzuflusses

elektrisch isoliert wird. Die Brennkammer geht in die Brennstoffmündung des Zylinderelemente über, das koaxial im

Brennerkörpar durch einen elektrischen Isolator befestigt wird; dieser befindet sich im hinteren, kühlen Teil des Brenners. An das Mittelelement wird eine elektrische Klemme angeschlossen, die, verbunden mit dem Spelsungs-Regulier- und Steuerungssystem, durch die Ii olatlonsführung Im Süßeren Teil des Brennerkörpers herausgeführt wird. Im Brenner, nach der ersten Variante, wird das Im Brennerkörper koaxial befestigte zylindrische Element eine Brennstoff kammer,

die in die Brennstoffdüse mit einerzylindrischen Endung übergeht. Die Länge derzylindrischen Düsenendung Ist so gewählt, daßsich Ihr Ende in der Brennerflamme befindet und die lonlsatlonselektrode bildet. Auf der Brennstoffdüse befindet sich der

Gemischdrallkörper vor und hinter dein radial angeordneten Kanälen der Luftmündung. Auf dem inneren Umfang der Brennkammer, in Ihrem vorderen Teil, befindet sich eine fharfe Kante, die gegenüber der scharfen Kante am Umfang der Brennstoffdüse angeordnet Ist und den Umfangelektrodenabstand bildet. Nach der zweiten Variante bildet der Raum zwischen dem koaxial im Zylinder mit größerem Durchmesser angeordneten

zylindrischen Element eine Brennstoffkammer. Die eich kegelförmig verengende Brennstoffkammer und die sich kegelförmigverbreiternde Endung des Mittelelementes bilden an der Mündung die Umfangelektrodendüse. Die Längo des Mittelelememes

Ist so gewählt, daß sich sein Ende mit der gestalteten Endung in der Brennerflamme befindet. Der Gemischdrallkörper befindet

sich an der Innenwand der Luftkammer gegenüber den radial angelegten Brennstoffkanälen in der Brennstoffdüse.

Nach der dritten Variante verbindet sich die Luftkammer im Brenner, In dessen Innern sich das koaxial angelegte zylindrische Element befindet, das die Gasleitung und gleichzeitig elektrische Leitung bildet, mit der Luft-Rohrleitung. Das zylindrische Element stützt sich auf die Luftleitung durch Isolatoren am besten als keramische Weizen ausgeführt, die im Umfang radial oder axial angeordnet werden. Die Luftleitung endet mit einer kegelringförmigen Mischkammer, die an der Mündung mit der Brennkammer verbunden ist, In der sich die Mündung des zylindrischen Elements mit der Brennstoffdüse und

einer Endung befindet. Die Verbindung des isolierten Mittelelementes mit der Hochspannungsspeisung der

lonisationsspsnnung für die Flammendetektion und mit dem Steuerungssystem des Gas· und Brennluftzuflusses ermöglicht dieautomatische Zündung, Detektion und Flammenkontrolle sowie die Kontrolle der Brennqualität des Brennstoffgemisches. In

Brennern von großer Wärmeleistung wird die richtige Brennstoffverteilung durch Anwendung einer Umfangsdüse wie im Brenner nach der zweiten Variante erreicht. Die Lösung nach der Variante 3 ermöglicht den Bau sehr langer Brenner, die in hoher Umgebungstemperatur arbeiten können, well sich der elektrische Anschluß der Zündung und die Kontrolle in sicherem, von der Wärmequelle entfernten Bereich befindet. Die vom Gas getrennte Brennstoffluft, well die Mischung am Ende der Brennkammer vorkommt, und die durchfließende Luft

zusätzlich den Brennerkörper kühlt, ermöglicht, Brenner von größerer Wärmeleistung zu bauen. Diese Brenner sind besondersfür die Anzündung großer Gasüberschüsse in Gasfackeln nützlich. Der zusätzliche Vorteil des Brenners ist die Möglichkeit, denverlängerten Teil als Konstruktionsmodule zu bauen sowie die Einfachheit des Anbaus auf der industriellen Installation. Die

Brenner sind einfach im Bau und erfüllen die Hauptfunktionen der Brenner für den automatischen Betrieb. Ausfuhrungsbeispiele

Der Gegenstand der Erfindung ist in Form von Ausführungsbeispielen anhand der zugehörigen Zeichnungen näher dargestellt. Es zeigen:

Fig. 1: das Schema des Brenners im Längsschnitt nach der ersten Variante; Fig. 2: den Brenner im Längsschnitt nach der zweiten Variante; Fig. 3: den Brenner im Längsschnitt nach der dritten Variante für die Anzündung.

Der Brenner nach der ersten Varianto besteht aus dem Körper 1 mit dem Rohrstutzen 2 für den Luftzufluß und dem Rohrstutzen 3 für den Brennstoffzufluß, der die Luftkammer 4 und die Brennkammer 6 bildet. Diese geht in die Kammer der Abgasenmündung über. Im Inneren Teil des Körpers 1 und axial dazu wird das zylindrische Element β angeordnet, in dem die Brennstoffdüse 8 in die Brennkammer 5 übergeht und mit der zylindrischen Endung 9 endet. Im hinteren Teil des Körpers 1 wird der Sitz für die Befestigung des Isolators 10 vorgesehen, der mit der Brennstoffkammer 7 und der Brennstoffdüse 8 den Gasraum vom Brennluftraum trennt. Der Isolator 10 wird durch den Rohrstutzen 3 des Brennstoffzuflusses in den Körper 1 und in die Brennstoffkammer 7 dicht eingedrückt.

An die Brennstoff kammer 7 wird die elektrische Klemme angeschlossen, die in den äußeren Teil des Körpers 1 durch die Isolationsdurchführung 12 und die Kerze herausgeführt wird und mit dem Speisungs-, Regel- und Steuerungssystem 13 verbunden ist. An der Brennstoffdüse 8 wird der Drallkörper 14 für das Brennstoffgemisch befestigt. Vor dem Drallkörper 14 und hinter ihm in der Brennstoffdüse 8 befinden sich radial angeordnete brennstoffkanal 15 und 1 β der Brennstoffmündung, und in derzylindrischen Endung 9 der Brennstoffdüse 8 befindet sich der Brennstoffkanal 17. Am inneren Umfang der Brennkammer 5 befindet sich eine scharfe Kante 18. Sie befindet sich gegenüber der scharfen Kante 19, die am Umfang der Brennstoffdüse 8 angelegt wird und den Umfangelektrodenabstand bildet.

Der Brenner nach der zweiten Variante ist aus dem Körper 1 mit dem Rohrstutzen 2 des Brennluftzuflusses und dem Rohrstutzen 3 des Brennstoffzuflusses aufgebaut, der die Luft- 4 und Brennkammer 5 bildet, die in Abgasmündung übe* geht. Im Inneren des Körpers 1 und axial wird das zylindrische Element 6 angeordnet. Die Brennstoffkammer 7 ist der Raum zwischen dem zylindrischen Element 6, das axial im Zylinder mit größerem Durchmesser befestigt wird. Die sich kegelförmig verbreiternde Brennstoffkammer 7 und die sich kegelförmig verbreiternde Endung 9 des zylindrischen Elements 6 bilden die Brennstoffdüse 8 an der Mündung. Im hinteren Teil des Körpers 1 wird dor Sitz zur Befestigung des Isolators 10 geschaffen, an dem das zylindrische Element 6 befestigt wird. Die Endung 9 des Elements 6 hat gestaltete lonlsationssegmente. Der Isolatci 10 wird hermetisch an dem Hinterdeckel 20 und dem Brenner befestigt.

An das Element β wird die elektrische Klemme 11 angeschlossen. Sie wird In dem äußeren Teil des Körpers 1 durch die Isolationsdurchführung 12 herausgeführt und mit dem Speisung«-, Regelunge- und Steuerungssystem verbunden. Der Drallkörper 14 des Gemisches befindet sich an der Innenwand der Luftkammer 4 gegenüber der radial verteilten Brennstoffkanäle 15 In der Brennstoffdüse 8. Der Brenner nach der dritten Variante ist mit dem Luftzufluß-Rohrstutzen 2, Brennstoffzufluß-Rohrstutzen 3 und mit der Luftkammer 4 ausgestattet. Die Luftkammer geht in die Luftrohrleitung 21 über, die mit der kegel-rlngförmigen Mischkammer 22

endet. Sie ist durch die Mündung mit der Brennkammer 6 verbunden. Im Körperlnnern und axial befindet sich das zylindrische

Element 6. Das Element bildet die Gasleitung und gleichzeitig elektrische Leitung. Es endet mit der Brennstoffdüse 8. Irr hinteren Teil des Körpers 1 befindet sich das Formstück, das den Körper 1 vom zylindrischen Element 6 elektrisch isoliert. An das Element 6 wird die elektrische Klemme 11 angeschlossen, die Klemme wird im äußeren Teil des Körpers 1 durch die Isolationsdurchführung 12 herausgeführt und mit dem Spelsungs-, Regel· und Steuerungssystem verbunden. Die Mündung des zylindrischen Elements 6, die die Brennstoffdüse 8 mit der Endung 9 d^r Flammendetektion bildet, befindet

sich in der Brennkammer 6.

Auf der Brennstoffdüse 8wlrd der Drallkörper 14 für das Brennstoffgemisch angeordnet. Vor dem Drallkörper 14 und hinter ihm In der Brennstoffdüse 8 befinden sich radial verteilte Kanäle 15 und 16 der Brennstoffmündung und In der zylindrischen Düsenendung 9 der Brennstoffkanal 17. Am inneren Umfang der Brennkammer 5 befindet sich die scharfe Kante 18, die gegenüber der scharfen Kante 19 angeordnet ist. Diese Kante wird am Düsenumfang befestigt und bildet den Umfangselektrodenabstand. Die Brennstoffdüse 8 stützt eich auf der Luftleitung 21 durch Isolatoren 23 ab. Die Isolatoren 23 in Form von Walzen können axial

oder radial verteilt werden.

Die Luft wird durch den Rohrstutzen 2 in die Luftkammer 4, und der Brennstoff wird durch den Rohrstutzen 3 in die Brennstoffkammer 7 zugeführt. Der Brennstoff, der sich mit der durch den Drallkörper wirbelnden Luft mischt, bildet das Brenngemisch. Die Zündung des Brennstoffgemisches wird durch die Hochspannungsführung aus dem Speisungssystem 13

durch die Isolationsdurchführung 12 und Klemme 11 ans Element 6 erreicht. Der Funkenüberschlag zwischen den scharfen

Kanten 18 und 19 in der ersten und dritten Variante oder zwischen dem Mittelelement 6 und der Düsenendung In der zweiten Variante verursacht die Anzündung des Brennstoffgemisches. Das brennende Brennstoffgemisch bildet im Detektions- und Flammenkontrollumfang entsprechende elektrische Signale, die durch das System 13 für die automatische Regulierung der Verbrennungsqualität und Brennerarbeit ausgenutzt werden.

Claims (4)

1. Brenner, besonders für den automatischen Betrieb, der einen Körper rnitdem Luft· und Brennstoffzuflußdrallkörper, eine Luftkammer, eine Brennstoff kammer, eine Brennstoffdüse, einen Gemischdrallkörper und ein Speisungs-, Regulier- und Steuerungssystem aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß der Brennerkörper (1) mit dem Luftzufluß- (2) und Brennstoffzuflußdrallkörper (3) mit der Luftkammer (4), der Brennkammer (5) durch einen Isolator (10) vom zylindrischen Element (6) elektrisch isoliert wird, das sich axial im Brennerkörper (1) befindet, wobei der Isolator (10) im hinteren, kühlen Brennerteil befestigt wird und ans zylindrische Element (6) die elektrische Klemme (11) angeschlossen wird, die hermetisch ins äußere Körperteil durch Isolierdurchführung (12) herausgeführt wird und mit dem Speisungs-, Regulier- und Steuerungssystem (13) verbunden ist.

2. Brenner nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das zylindrische Element (6) die Brennstoffkammer (7) enthält, die in die Brennstoffdüse (b) übergeht, die mit der zylindrischen Endung (9) von einer solchen Länge endet, daß sich ihr Ende in der Brennerflamme befindet und die lonisationselektrode bildet und daß auf der Brennstoffdüse (8) der Gemischdrallkörper (14) befestigt wird und daß die Brennkammer (5) im vorderen Teil am inneren Umfang eine scharfe Kante (18) besitzt, die gegenüber der scharfen Kante (19) angelegt wird und sich am Umfang der Brennstoffdüse (8) befindet und den Umfangselektrodenabstand bildet.

3. Brenner nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Brennstoff kammer (7) den Raum zwischen dem zylindrischen Element (6) bildet, das axial in dem Zylinder von größerem Durchmesser angeordnet ist, und die sich kegelförmig verengende Brennstoffkammer (7) und die sich verbreiternde Endung (9) an der Mündung die Brennstoffdüse (8) bilden, und daß das Element (6) eine solche Länge hat, daß sein Ende mit der gestalteten Endung (9) sich in der Brennerflamme befindet und der Gemischdrallkörper (14) an der Innenwand der Luftkammer (4) gegenüber den radial verteilten Brennstoffkanälen (15) in der Brennstoffdüse (8) angeordnet ist.

4. Brenner nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Luftkammer (4) mit der Luftrohrleitung (21) verbunden ist, in deren Innern das Element (6) radial vorgesehen ist und die Gasrohrleitung gleichzeitig die elektrische Leitung bildet, wobei dieses Element (6) sich durch isolatoren (23) am besten in Form von keramischen Walzen auf der Luftleitung (21) abstützt und die Walzen am Umfang radial oder axial verteilt werden sowie die Leitung (21) mit einer kegelringförmigen Mischkammer (22) endet, die sich an der Mündung der Brennstoffdüse (8) mit der Endung (9) befindet, die den Abschluß des Elements (6) bildet.