DE19648981B4 - Brenner - Google Patents
Brenner Download PDFInfo
- Publication number
- DE19648981B4 DE19648981B4 DE1996148981 DE19648981A DE19648981B4 DE 19648981 B4 DE19648981 B4 DE 19648981B4 DE 1996148981 DE1996148981 DE 1996148981 DE 19648981 A DE19648981 A DE 19648981A DE 19648981 B4 DE19648981 B4 DE 19648981B4
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- nozzle
- burner
- ring
- nozzle body
- inner tube
- 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 - Lifetime
Links
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 claims abstract description 57
- 239000000446 fuel Substances 0.000 claims abstract description 16
- 238000009434 installation Methods 0.000 claims abstract description 3
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 claims description 8
- 239000002737 fuel gas Substances 0.000 claims description 5
- 239000002131 composite material Substances 0.000 claims description 4
- 229910010293 ceramic material Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 238000010276 construction Methods 0.000 claims description 2
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 2
- 239000010959 steel Substances 0.000 claims description 2
- MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N Nitric oxide Chemical compound O=[N] MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000004568 cement Substances 0.000 description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 3
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 2
- 239000002817 coal dust Substances 0.000 description 2
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 2
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 238000001354 calcination Methods 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 1
- 239000000295 fuel oil Substances 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 230000004941 influx Effects 0.000 description 1
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 239000003345 natural gas Substances 0.000 description 1
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 1
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 description 1
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 1
- 239000011819 refractory material Substances 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 239000004449 solid propellant Substances 0.000 description 1
- 239000003381 stabilizer Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- 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
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23D—BURNERS
- F23D17/00—Burners for combustion conjointly or alternatively of gaseous or liquid or pulverulent fuel
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)
- Gas Burners (AREA)
Abstract
a) mehrere, zu einer zentralen Brennerachse (3) koaxial ineinander angeordnete Rohrwände (4, 5, 7, 8), die wenigstens einen, im Querschnitt ringförmigen Verbrennungsluft-Zuführkanal (6) und wenigstens einen Brennstoff-Zuführkanal (9) begrenzen,
b) ein in den Brennraum (2) hineinragendes Brennermündungsende (1, 1'), an dessen den Verbrennungsluft-Zuführkanal (6) begrenzender Stirnseite mehrere, über einen Ringbereich gleichmäßig verteilte, in den Brennraum ausmündende Düsen (13) angeordnet sind, die Düsenkörper (15) mit relativ zur Brennerachse (3) einstellbaren Düsendurchströmkanälen (14) aufweisen,
dadurch gekennzeichnet, daß
c) jede Düse (13, 13') durch ihren Düsenkörper (15, 15') in einer etwa kugelkalottenförmigen Lageröffnung (16) eines Düsenhalterungsringes (17, 17') aufgenommen und kugelbeweglich einstellbar gelagert ist.
Description
- Die Erfindung betrifft einen Brenner für einen Brennraum von Industrieofenanlagen, entsprechend dem Oberbegriff des Anspruches 1.
- Brenner der vorausgesetzten Art kommen bevorzugt in Wärmebehandlungsanlagen zur Anwendung, beispielsweise in den Brennräumen eines Drehrohrofens, einer Calciniereinrichtung oder dergleichen, wie sie etwa zur Herstellung von Zementklinker aus mineralischen Rohstoffen verwendet werden. Außerdem besteht auch die Möglichkeit, solche Brenner in Brennräumen von anderen geeigneten Industrieöfen bzw. Industrieofenanlagen zu verwenden.
- Diese Art Brenner sind in der Praxis vielfach als sogenannte Mehrrohr- bzw. Mehrkanalbrenner ausgeführt und können je nach Ausbildung für feste, flüssige und/oder gasförmige Brennstoffe (in der Regel Kohlenstaub, Heizöl und/oder Erdgas) verwendet werden. Dabei müssen im allgemeinen die vom Brenner (am Brennermündungsende) erzeugte Flammenform und die Wärmedarbietung (z.B. Strahlungswärme) dem jeweiligen verfahrenstechnischen Prozeß und der baulichen Gestaltung des jeweiligen Brennraumes angepaßt werden. Betrachtet man dabei beispielsweise eine Ofenanlage zur Herstellung von Zementklinker, dann ist ferner zu berücksichtigen, daß sich die verfahrenstechnischen Aufgaben eines solchen Brenners durch verschiedene Faktoren ändern können, wie z.B. durch veränderte Rohmaterialeigenschaften, durch eine gewünschte Qualitätsänderung des zu brennenden Produktes, durch die Wahl von Brennstoffarten mit zum Teil unterschiedlichem Verbrennungsverhalten, durch eine Leistungssteigerung der Ofenanlage usw.. Die vorgeschriebenen Emissionswerte, insbesondere hinsichtlich Kohlendioxyd (CO2) und Stickoxyd (NOx), der mit einem solchen Brenner ausgestatteten Ofenanlage sind zwingend einzuhalten. Diese bekannten Brenner sind daher u.a. an ihrem Mündungsende mit einem Ausströmsystem für Verbrennungsluft und Brennstoffe ausgestattet, durch das angestrebt wird, den Brenner und damit auch die Ofenanlage energetisch günstig zu betreiben, wobei der ausströmende Brennstoff bzw, das ausströmende Brennstoffgemisch zur Ausbildung der Flamme mit einem bestimmten Anteil an Verbrennungsluft (z.B. etwa 6 %) versorgt wird und die Ausbildung der Flamme durch die Intensität der Durchmischung von Brennstoff und Luft beeinflußt werden kann. Einen wesentlichen Faktor bildet hierbei auch die Zuführung von Verbrennungsluft in Form von sogenannter Primärluft durch wenigstens einen ringförmigen Primärluft-Zuführkanal des Brenners, insbesondere im Ausströmbereich bzw. im Ausströmsystem des in den Brennraum hineinragenden Brennermündungsendes. Diese Verbrennungsluft kann dabei durch mehrere, über einen Außenumfangsbereich verteilte und in den Brennraum ausmündende Verbrennungsluftdüsen ausströmen, die mit ihren Durchströmkanälen relativ zur Brennerachse eingestellt werden können, damit die Ausströmrichtung der Primärluft verändert werden kann.
- Es ist daher bereits für einen Drehrohrofen-Brenner vorgeschlagen worden (DE-A-43 19 363), die am Brennermündungsende dem Primärluft-Zuführkanal zuzuordnenden Primärluftdüsen in einer ringförmigen Düsenscheibe einstellbar und auswechselbar zu befestigen. Diese Primärluftdüsen weisen einen zylindrischen Düsenkörper auf, der eine äußere Umfangsringnut besitzt und durch einen in die Ringnut eingreifenden Stift in einer Bohrung der Düsenscheibe axial fixiert und dabei um seine Längsachse verdrehbar ist, um die Düsenbohrung hinsichtlich ihrer Divergenz von der Brennerlängsachse und gegebenenfalls ihrer Drallströmungskomponente verändern zu können. Die im wesentlichen zylindrische Düsenbohrung durchsetzt den Düsenkörper unter einem Winkel zur Längsachse der zylindrischen Düse. Bei dieser Ausbildung läßt sich der aus dieser Düsenbohrung ausströmende Primärluftstrahl durch ein Verdrehen der Düse nur auf einen gedachten Kreisring projezieren, wobei dieses Verdrehen selbst nur dann geschehen kann, wenn der Brenner außer Betrieb ist. Aufgrund der Gestaltung und Anordnung dieser Primärluftdüsen und ihrer Düsenbohrungen läßt sich im allgemeinen kein gebündelter Primärluftstrahl erzielen, und es muß mit relativ hohen Druckverlusten und daher mit entsprechend hohen Energieverlusten bei der Primärluftausströmung gerechnet werden.
- Aus der Praxis ist ferner ein Drehrohrofenbrenner bekannt, bei dem innerhalb eines äußeren Primärluft-Zuführkanales im Bereich des Brennermündungsendes eine Anzahl von planetenartig angeordneten, flexiblen Schläuchen vorgesehen ist, die an ihren Ausströmenden als etwa rohrförmige, im wesentlichen zylindrische Schlauchdüsen ausgebildet sind. Eine Dralleinstellung der ausströmenden Primärluft kann durch eine Verstellbarkeit der Auslenkwinkel der Schlauchdüsen – auch während des Betriebes – erzielt werden. Die Primärluft kann hier zwar gewissermaßen noch innerhalb des Primärluft-Zuführkanales, also innerhalb des Brennermündungsendes, in eine schräg in Umfangsrichtung verlaufende Strahlungsrichtung umgelenkt werden; der Aus tritt der Primärluft erfolgt jedoch noch in einem Ringspalt. Wenn somit dieser Ringspalt relativ groß bemessen ist, dann können noch begrenzt Primärluftstrahlen ausströmen; ist dieser Ringspalt hingegen relativ klein gehalten, dann werden die gewünschten Strahlen ganz oder weitgehend vernichtet. Auch hier muß im übrigen aufgrund der Formgebung der Schlauchdüsen mit entsprechend hohen Druck- und somit Energieverlusten bei der Ausströmung gerechnet werden, ganz abgesehen davon, daß eine Verstellbarkeit hinsichtlich Divergenz und/oder Konvergenz der austretenden Primärluftstrahlen auf diese Weise nicht möglich ist.
- Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Brenner der im Oberbegriff des Anspruches 1 vorausgesetzten Art zu schaffen, der sich vor allem durch eine relativ leichte und vielseitige Einstellbarkeit hinsichtlich der Ausströmungsrichtung seiner in den Brennraum gerichteten Düsen auszeichnet.
- Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Kennzeichen des Anspruches 1 angegebenen Merkmale gelöst.
- Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
- Gemäß der vorliegenden Erfindung ist jede Düse durch ihren Düsenkörper in einer etwa kugelkalottenförmigen Lageröffnung eines Düsenhalterungsringes aufgenommen und kugelbeweglich einstellbar gelagert. Diese Düsen können dadurch praktisch universell verstellt werden, so daß die in ihrem Düsenkörper eingearbeiteten Durchströmkanäle in jeder erforderlichen Weise relativ zur Brennerachse bzw. in Umfangsrichtung des zugehörigen Zuführkanales (für eine entsprechende Drallströmung) eingestellt werden können.
- Bei der erfindungsgemäßen Brennerausführung ist der Düsenkörper jeder Düse wenigstens an seinem einen, ersten Ende mit einer etwa kugelförmigen Außenkontur ausgebildet, mit der er in der mit einer korrespondierenden, etwa kugelkalottenförmigen Innenkontur versehenen Lagerbohrung des Düsenhalterungsringes drehbar und einstellbar gelagert ist. Dies bedeutet somit, daß jede Verbrennungsluftdüse aufgrund der Formgebung ihres Düsenkörpers kugelbeweglich im Bereich der Stirnseite des Brennermündungsendes gehaltert ist, so daß durch die gegebene Drehbarkeit des Düsenkörpers und somit auch durch die sich dadurch ergebende Verschwenkbarkeit des zugehörigen Durchströmkanales (Düsenkanales) die bereits erwähnte, äußerst weitreichende und leicht durchzuführende Einstellung der Düse hinsichtlich ihrer Ausströmrichtung erzielt werden kann. Auf diese Weise kann der erfindungsgemäß Düsen zumindest für Verbrennungsluft ausgestattete Brenner bei entsprechenden Düseneinstellungen optimal entsprechenden verfahrenstechnischen Aufgaben, verschiedenen Brennstoffarten sowie anderen Erfordernissen angepaßt werden.
- Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist ferner jeder im wesentlichen länglich ausgeführte Düsenkörper an seinen beiden, einander entgegengesetzten Enden mit je einer kugelförmigen Außenkontur ausgebildet, wobei der Düsenkörper zwischen diesen beiden Enden ein etwa rohrförmiges Verbindungsstück aufweist und wobei der Durchströmkanal diesen Düsenkörper in Richtung seiner Längsachse zentral durchsetzt. Hierbei ist ferner mit axialem Abstand und parallel zum Düsen halterungsring eine quer zum zugehörigen Verbrennungsluft-Zuführkanal verlaufende, ringförmige Querwand vorgesehen, in der eine Anzahl von in Umfangsrichtung verteilt angeordneten, in Luftströmungsrichtung zur Brennerachse konvergierenden Schrägbohrungen ausgebildet ist, in denen jeweils das zweite Düsenkörperende gleitbeweglich derart aufgenommen ist, daß durch eine Relativverstellung zwischen dem Düsenhalterungsring und der Querwand die Düsenkörper um den Mittelpunkt der kugelförmigen Außenkontur am ersten Düsenkörperende drehbar und damit die Strömungsrichtung des Durchströmkanales relativ zur Brennerachse einstellbar ist. Dies sind besonders gute Voraussetzungen dafür, daß die Relativverstellung zwischen Düsenhalterungsring und Querwand von außerhalb des Brennraumes sowie während des Betriebes, vorzugsweise durch Fernverstellung, durchgeführt werden kann. Bei dieser Ausgestaltung kann der Brenner weitgehend stufenlos sowie während jeder Betriebsphase den jeweiligen Betriebsbedingungen rasch angepaßt werden.
- Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung wird auch darin gesehen, daß der Durchströmkanal in jedem Düsenkörper dieser Düsen venturiartig ausgebildet ist. Hierdurch kann die in den Brennraum einzuführende Verbrennungsluft bzw. Primärluft, gegebenenfalls aber auch Brenngas eines inneren Brenngas-Zuführkanales, durch die Durchströmkanäle der einzelnen Düsen einerseits in relativ gebündelten Luft- bzw. Gasstrahlen und andererseits mit relativ geringen Druckverlusten und somit mit relativ geringem Energieverbrauch ausströmen.
- Die Erfindung sei nachfolgend anhand der Zeichnung näher beschrieben. In dieser Zeichnung zeigen
-
1 eine Teil-Längsschnittansicht durch das Brennermündungsende eines ersten Ausführungsbeispieles des erfindungsgemäßen Brenners; -
2 eine Teil-Stirnansicht (Viertel-Stirnansicht) des Brennermündungsendes, etwa entsprechend Pfeil II in1 ; -
3 eine Detail-Schnittansicht etwa entsprechend der Linie III-III in1 ; -
4 ,5 und6 ähnliche Ansichten wie in den1 bis3 , jedoch bei weiterer Vereinfachung zum Veranschaulichen einer gegenüber den1 bis3 veränderten Einstellage der Düsen; -
7 und8 ähnliche Ansichten wie die1 und2 bzw.4 und5 , zum Veranschaulichen einer weiteren Einstellage der Düsen; -
9 eine Teil-Längsschnittansicht durch das Brennermündungsende eines zweiten Ausführungsbeispieles; -
10 eine Teil-Stirnansicht des Brennermündungsendes, etwa entsprechend Pfeil X in9 . - Von dem erfindungsgemäß ausgeführten Brenner ist in der Zeichnung vor allem das im vorliegenden Zusammenhang besonders interessierende Brennermündungsende
1 mit seinen wesentlichen Bestandteilen veranschaulicht, während der übrige Hauptteil dieses Brenners mit dem Zuführende für Brennstoff/Brennstoffe und Verbrennungsluft weitgehend in üblicher Weise ausgeführt sein kann, er daher also nicht im einzelnen veranschaulicht zu werden braucht. - Das in der Zeichnung veranschaulichte Brennermündungsende
1 ragt in einen entsprechenden Brennraum2 in der jeweils erforderlichen Weise hinein. Bei diesem Brennraum2 kann es sich beispielsweise um einen an sich bekannten Drehrohrofen, eine Calciniereinrichtung oder dergleichen handeln, wie sie beispielsweise bei Brennofenanlagen zur Herstellung von Zementklinker verwendet werden. - Ein erstes Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Brenners sei nachfolgend zunächst anhand der
1 bis3 erläutert. Dieser Brenner enthält grundsätzlich in an sich bekannter Weise mehrere zur zentralen Brennerachse (Brennerlängsachse)3 koaxial ineinander angeordnete Rohrwände, die nachfolgend der Einfachheit halber als Rohre bezeichnet werden. Bei diesem ersten Ausführungsbeispiel begrenzen ein äußeres Brennermantelrohr4 und ein mit radialem Abstand innerhalb dieses Mantelrohres4 angeordnetes erstes Innenrohr5 einen äußeren, ringförmigen Verbrennungsluft-Zuführkanal, der für die Zuführung sogenannter Primärluft dienen soll und somit nachfolgend als Primärluft-Zuführkanal6 bezeichnet wird. - Wie in den
1 und2 zu erkennen ist, sind bei diesem ersten Ausführungsbeispiel radial weiter innen vom er sten Innenrohr5 noch weitere koaxiale Innenrohre (innere Rohrwände), nämlich ein zweites Innenrohr7 und ein darin angeordnetes drittes Innenrohr8 vorgesehen. Hierbei kann zwischen dem ersten Innenrohr5 und dem dazu weiter innen liegenden zweiten Innenrohr7 in an sich bekannter Weise ein im Querschnitt etwa ringförmiger Zuführkanal9 für Brennstoff, beispielsweise festen Brennstoff wie Kohlenstaub, ausgebildet sein. Innerhalb des Ringraumes10 zwischen dem zweiten Innenrohr7 und dem zentralen dritten Innenrohr8 kann wenigstens ein Führungsrohr11 für einen Zündbrenner (nicht dargestellt) angeordnet sein, während das zentrale dritte Innenrohr8 als Führungsrohr zur Aufnahme eines – ebenfalls nicht näher veranschaulichten, da an sich bekannten – zentralen Öldüsenstockes ausgebildet ist. Dieses zentrale dritte Innenrohr/Führungsrohr8 sowie das Führungsrohr11 können dabei mit ihren Mündungsenden in einem als Flammenstabilisator ausgebildeten üblichen Dralluftkörper (nicht dargestellt) oder in einer zentralen Stauscheibe12 angeordnet und festgelegt sein. - Bezüglich des äußeren Mantelrohres
4 sei noch erwähnt, daß dieses in an sich bekannter Weise (und daher nicht veranschaulicht) mit einer Feuerfestmasse ummantelt sein kann. - Wie insbesondere in den
1 und2 zu erkennen ist, sind an der Stirnseite des Brennermündungsendes1 mehrere, über einen Außenringbereich verteilte, in den Brennraum2 ausmündende Düsen13 angeordnet, die wegen ihrer Zuordnung zum äußeren Verbrennungsluft- bzw. Primärluft-Zuführkanal6 nachfolgend als Primärluftdüsen13 bezeichnet werden. Diese Primärluftdüsen13 können – wie im einzelnen noch näher erläutert wird – mit ihren Durchströmkanälen (Düsenkanälen)14 relativ zur Brennerachse3 eingestellt werden, so daß dadurch auch die Ausströmrichtungen der Primärluft aus diesen Düsen13 verstellt bzw. eingestellt werden kann. - Von besonderer Bedeutung ist bei diesem erfindungsgemäßen Brenner die Gestaltung, Anordnung und Halterung der Primärluftdüsen
13 . Alle Primärluftdüsen13 sind in der gleichen Weise ausgebildet, gehaltert und verstellbar, so daß es genügt, zunächst nur eine dieser Primärluftdüsen13 näher zu erläutern. - Jede dieser Primärluftdüsen
13 weist einen Düsenkörper15 auf, durch den sie in einer etwa kugelkalottenförmigen Lageröffnung16 eines Düsenhalterungsringes17 aufgenommen und kugelbeweglich einstellbar gelagert ist. Zu diesem Zweck ist jeder Düsenkörper15 zumindest an seinem einen, ersten Ende15a mit einer etwa kugelförmigen Außenkontur15a' ausgebildet. Über diese Außenkontur15a' ist der Düsenkörper15 in der mit einer korrespondierenden, etwa kugelkalottenförmigen Innenkontur16' versehenen Lageröffnung16 des Düsenhalterungsringes17 drehbar und einstellbar gelagert. Bereits bei dieser Gestaltung des Düsenkörpers15 kann die bzw. jede Primärluftdüse13 mit ihrem Durchströmkanal14 relativ leicht und vielseitig hinsichtlich der Primärluft-Ausströmrichtung (Pfeil22 ) ausgerichtet werden. - Bei der in der Zeichnung veranschaulichten, besonders bevorzugten Ausführungsform ist jeder Düsenkörper
15 in einer im wesentlichen länglichen Form ausführt und dabei an seinen beiden einander entgegengesetzten Enden15a und15b mit je einer entsprechenden kugelförmigen Außenkontur15a' bzw.15b' ausgebildet. Zwischen diesen beiden Enden15a und15b weist der Düsenkörper15 ein etwa rohrförmiges Verbindungsstück15c auf. Der Durchströmkanal14 durchsetzt diesen Düsenkörper15 in Richtung seiner Längsachse15d geradlinig und zentral, d.h. der Durchströmkanal14 verläuft koaxial zur Längsachse15d durch diesen Düsenkörper15 . - Zur Erzielung eines weitgehend gebündelten Luftstrahles sowie zur Vermeidung von höheren Druckverlusten (gleich Energieverluste) bei der Primärluft-Ausströmung wird es als besonders günstig angesehen, wenn der Durchströmkanal
14 im Düsenkörper15 venturiartig ausgebildet ist, wobei sich der Durchströmkanal14 zum Düsenausströmende hin – wie in der Zeichnung veranschaulicht – etwa diffusorartig erweitert. - Mit axialem Abstand und parallel zum Düsenhalterungsring
17 ist innerhalb des Brennermündungsendes1 ferner eine quer zum Primärluft-Zuführkanal6 verlaufende, ringförmige Querwand18 vorgesehen. In dieser Querwand ist eine Anzahl von in Umfangsrichtung verteilt angeordneten, in Primärluft-Strömungsrichtung – entsprechend Pfeil19 – zur Brennerachse3 konvergierenden Schrägbohrungen20 ausgebildet, die als Durchgangsbohrungen ausgeführt sind und eine Art schräger Gleitführungsbohrungen für die zweiten Enden15b des Düsenkörpers15 bilden. Die Anzahl und Verteilung dieser Schrägbohrungen20 in der Querwand18 entspricht der Anzahl und Verteilung der Lageröffnungen16 im Düsenhalterungsring17 . Dementsprechend ist in diesen Schrägbohrungen20 jeweils das zweite Düsenkörperende15b gleitbeweglich derart aufgenommen, daß durch eine Relativverstellung zwischen dem Düsenhalterungsring17 und der Querwand18 der jeweils zugehörige Düsenkörper15 um den Mittelpunkt21 der kugelförmigen Außenkontur15a' am ersten Düsenkörperende15a allseitig verdreht und damit die Ausströmrichtung (Pfeil22 ) des Durchströmkanales14 relativ zur Brennerachse3 in gewünschter Weise eingestellt werden kann. - Betrachtet man im Hinblick auf diese Einstellmöglichkeiten die Darstellung in
1 (und gegebenenfalls zusätzlich in3 ), dann erkennt man dort, daß die kugelförmige Außenkontur15b' des zweiten Düsenkörperendes15b und die bzw. jede Schrägbohrung20 im Durchmesser genau aufeinander abgestimmt sind, wobei es – wie veranschaulicht – vorgezogen wird, diese kugelförmige Außenkontur15b' des zweiten Düsenkörperendes15b im Durchmesser kleiner zu halten als die kugelförmige Außenkontur15a' des ersten Düsenkörperendes15a . Eine Relativverstellung zwischen dem Düsenhalterungsring17 und der Querwand18 kann nun dadurch geschehen, daß sie einerseits in ihrem axialen Abstand A zueinander verändert, d.h. axial gegeneinander verschoben und/oder andererseits in Umfangsrichtung um die Brennerachse3 gegeneinander verstellt bzw. verdreht werden können. Es leuchtet ein, daß bei diesen Relativverstellungen zwischen Düsenhalterungsring17 und Querwand18 das zweite Düsenkörperende15a jedes Düsenkörpers15 in Richtung der Bohrungsachse20a verschoben bzw. verlagert und durch dieses gleitbewegliche Längsverschieben sowie außerdem durch die kugelförmige Außenkontur15b' dieses zweiten Düsenkörperendes15b gleichzeitig eine entsprechende Verdrehung des Düsenkörpers15 um den Mittelpunkt21 der kugelförmigen Außenkontur15a' seines ersten Düsenkörperendes15a herbeigeführt wird. - Im Hinblick auf optimale Einstellmöglichkeiten zur Anpassung des Brenners an sich ändernde Betriebsverhältnisse sowie an sich eventuell ändernde, verfahrenstechnische Aufgaben, die an den Brenner gestellt werden, ist es gemäß einer sinnvollen Ausgestaltung dieses Brenners vorgesehen, daß die genannte Relativverstellung zwischen Düsenhalterungsring
17 und Querwand18 von außerhalb des Brennraumes2 und während des Betriebes durchgeführt werden kann, wobei es ferner besonders vorteilhaft sein und daher vielfach vorgezogen werden kann, die Relativverstellungen durch Fernsteuerung vorzunehmen. - Bei dem in der Zeichnung veranschaulichten Ausführungsbeispiel ist zu diesem Zweck die Querwand
18 fest, d.h. nicht verstellbar angeordnet, während der Düsenhalterungsring17 – wie noch im einzelnen erläutert wird – axial verschiebbar und um die Brennerachse3 verdrehbar ist. Das äußere Mantelrohr4 ist – wie im allgemeinen üblich – ortsfest gehaltert. Mit dessen Innenseite4a ist die ringförmige Querwand18 fest verbunden, d.h. entweder einstückig ausgebildet oder beispielsweise in Form eines Ringflansches angeschweißt. Der Düsenhalterungsring17 ist dagegen an der Außenseite (Außenumfangsseite)5a des ersten Innenrohres5 fest angebracht. Dieses erste Innenrohr5 ist nun in einstellbarer Weise um die Brennerachse3 verdrehbar und/oder axial und parallel zu dieser Brennerachse3 verschiebbar, vorzugsweise ist das erste Innenrohr5 sowohl verdrehbar als auch axial verschiebbar. Hierbei ist das erste Innenrohr5 ferner mit seinem – in1 veranschaulichten – vorderen Mündungsabschnitt in einer passenden Innenbohrung18a der ringförmigen Querwand18 gleitbeweglich geführt. Wenn somit das den Brenner im wesentlichen in seiner ganzen Längsrichtung durchsetzende erste Innenrohr5 durch nicht näher veranschaulichte Mittel von außerhalb des Brennraumes2 einerseits in Richtung der Brennerachse3 in der einen oder anderen Richtung verschoben und andererseits – gleichzeitig oder gesondert – um die Brennerachse3 verdreht wird, dann wird gleichzeitig mit ihm der Düsenhalterungsring17 entsprechend verstellt (gedreht und/oder verschoben), so daß es zu der weiter oben erläuterten Drehung und Einstellung der Ausströmrichtung (Pfeil22 ) des Durchströmkanales14 jedes Düsenkörpers15 und damit jeder Düse13 kommen kann. - Bei diesem ersten Ausführungsbeispiel (
1 bis3 ) ist ferner der Düsenhalterungsring17 – in Primärluft-Strömungsrichtung (Pfeil19 ) betrachtet – hinter der ringförmigen Querwand18 an der in den Brennraum2 weisenden, äußeren Stirnseite des Brennermündungsendes1 angeordnet. Der Düsenhalterungsring17 kann dabei gleitbeweglich an der Innenseite4a des äußeren Mantelrohres4 geführt sein, während die mit Abstand dahinterliegende Querwand18 eine stirnseitige Begrenzungswand für den Primärluft-Zuführkanal6 bildet. Für diese Ausführung ist die Primärluftdüse13 mit ihrem Düsenkörper15 ferner so gestaltet, daß das erste Düsenkörperende15a – in bezug auf die Luftströmungsrichtung (Pfeil19 ) – als Ausströmende und das zweite Düsenkörperende15b als Zuströmende ausgeführt ist. - Es wird ferner für zweckmäßig gehalten, daß jeder Düsenkörper
15 einzeln auswechselbar im Düsenhalterungsring17 gehaltert ist. Zu diesem Zweck ist der Düsenhalterungsring17 aus wenigstens zwei Ringteilen17a und17b zusammengebaut, von denen der vorzugsweise einstückige erste Ringteil17a auf der Außenseite5a des ersten Innenrohres5 bewegungsfest angeordnet ist, während der zweite Ringteil17b insgesamt flächig und lösbar am ersten Ringteil17a beispielsweise durch angedeutete Schrauben23 befestigt ist. Die Gestaltung der beiden Ringteile17a und17b ist dabei grundsätzlich derart, daß die kugelkalottenförmige Innenkontur16' jeder Lagerbohrung16 – wie in den1 und3 zu erkennen ist – teilweise im ersten Ringteil17a und teilweise im zweiten Ringteil17b ausgebildet ist, und zwar in der Weise, daß der zugehörige Düsenkörper15 – nach Lösen bzw. Abschrauben des zweiten Ringteiles17b vom ersten Ringteil17a , d.h. bei demontiertem zweiten Ringteil17b – frei in den Düsenhalterungsring17 eingesetzt und herausgenommen bzw. ausgewechselt werden kann. - Damit nun jede Düse
13 bzw. jeder Düsenkörper15 im Bedarfsfalle einzeln ausgewechselt werden kann, ist vorgesehen, daß sich der zweite Ringteil17b des Düsenhalterungsringes17 aus einer Vielzahl von vorzugsweise gleich großen bzw. gleichartigen Ringsegmenten17b' zusammensetzt, wie es im einzelnen in2 veranschaulicht ist. Diese einzelnen Ringsegmente17b' sind durch die Schrauben23 lösbar mit dem ersten Ringteil17a verbunden. Dabei ist es ferner von Vorteil, wenn jedem Düsenkörper15 ein solches Ringsegment17b' zugeordnet ist und alle Ringsegmente17b' in Primärluft-Strömungsrichtung (Pfeil19 ) frei nach vorn einzeln demontiert werden können. - Alle besonders beanspruchten Teile dieses erfindungsgemäßen Brenners sind aus geeigneten, hochwertigen, tem peraturbeständigen und hochverschleißfesten Werkstoffen hergestellt. Gemäß einer zweckmäßigen Ausgestaltung der Erfindung können dabei wenigstens die Düsenkörper
15 aus einem hochverschleißfesten, technischen Keramikmaterial hergestellt sein. Aus einem solchen Keramikmaterial kann im Bedarfsfalle aber auch der unmittelbar in den Brennraum2 weisende Düsenhalterungsring17 , d.h. zumindest sein zweiter Ringteil17b , und außerdem im Bedarfsfalle auch die ringförmige Querwand18 hergestellt sein. Zumindest die Düsenkörper15 können aber auch aus einer geeigneten Verbundkonstruktion hergestellt sein, insbesondere aus einem Keramik-Stahl-Verbundmaterial. - Aus den bisherigen Erläuterungen dürfte bereits weitgehend verständlich sein, daß sich die erfindungsgemäß mit besonders gestalteten und gehalterten Düsenkörpern
15 ausgebildeten Düsen13 besonders vielseitig einstellen lassen und dadurch dieser erfindungsgemäße Brenner für ein besonders weitreichendes Einsatzgebiet konstruiert ist. Anhand der Figurengruppen mit den1 bis3 , den4 bis6 und den7 und8 seien nachfolgend einige typische Einstellmöglichkeiten der Düsen13 bzw. ihrer Düsenkörper15 erläutert, wobei alle1 -8 dem oben erläuterten ersten Ausführungsbeispiel untergeordnet und daher alle Brennerteile mit denselben Bezugszeichen versehen sind. - Bei den
1 bis3 sei angenommen, daß sich die Düsen13 und damit die Düsenkörper15 gewissermaßen in einer Art Grundeinstellung befinden, in der die Düsenkörper15 mit ihren Längsachsen15d im wesentlichen parallel zu der Brennerachse3 ausgerichtet sind, so daß dementsprechend auch die koaxial zu den Düsenkörper-Längsach sen15d ausgeführten Durchströmkanäle14 eine im wesentlichen parallel zur Brennerachse3 verlaufende Ausrichtung mit dementsprechender Ausströmrichtung – entsprechend Pfeil22 – für die Primärluft aufweisen. Bei dieser Düseneinstellung wird die Primärluft somit im wesentlichen axial durch gebündelte Primärluftstrahlen in den Brennraum2 eingeblasen. - Bei der Darstellung der Gruppe der
4 bis6 sei angenommen, daß der Düsenhalterungsring17 über eine von außen her vorgenommene Verdrehung des ersten Innenrohres5 in Richtung des Pfeiles24 (5 und6 ) um die Brennerachse3 und damit relativ zur ringförmigen Querwand18 um ein Maß y (6 ) verdreht worden ist. Diese Drehverstellung aus der zuvor anhand der Figurengruppe 1 bis 3 geschilderten Grundeinstellung bewirkt, daß die Düsen13 bzw. Düsenkörper15 an ihren Ausströmenden15a um den Mittelpunkt21 so geschwenkt werden, daß die Ausströmrichtung entsprechend Pfeil22 der Durchströmkanäle14 im wesentlichen nur für eine schräg in Umfangsrichtung verlaufende Drallströmung der zuzuführenden Primärluft eingestellt wird. - Wenn zu dieser anhand der Figurengruppe 4 bis 6 zuvor geschilderten Einstellung der Düsen
13 noch eine axiale Verschiebung des Düsenhalterungsringes17 in der einen oder anderen Richtung gemäß Doppelpfeil25 (4 ) hinzukommt, dann kann zu der zuvor erwähnten Drallströmung zusätzlich noch eine zur Brennerachse3 hin konvergierende oder von dieser Brennerachse3 divergierende Ausströmrichtung hinzukommen, d.h. die Primärluft wird einerseits schräg in Umfangsrichtung und andererseits gleichzeitig (gewissermaßen kombiniert) – in bezug auf die zentrale Brennerachse3 – divergierend nach außen oder konvergierend nach innen gerichtet. - Bei der Darstellung in der Gruppe der
7 und8 sei angenommen, daß die Düsen13 bzw. Düsenkörper15 – ausgehend von der Grundeinstellung gemäß der Figurengruppe 1 bis 3 – nur durch eine axiale Verschiebung des Düsenhalterungsringes17 nach vorn, d.h. in Richtung des Pfeiles25' verstellt worden sind, so daß dadurch die Durchströmkanäle14 der Düsenkörper15 nur schräg nach außen, d.h. in bezug auf ihre Ausströmrichtung (Pfeil22 ) divergierend zur Brennerachse3 eingestellt sind. Eine entgegengesetzt zur axialen Verschieberichtung des Pfeiles25' gerichtete Verschiebung des Düsenhalterungsringes17 , d.h. eine Verringerung des Abstandes A zwischen Führungsring17 und Querwand18 würde dazu führen, daß die Ausströmrichtung (Pfeil22 ) des Durchströmkanales14 konvergierend zur Brennerachse3 verläuft. - Diese erfindungsgemäße Ausbildung des Brenners und seiner Düsen
13 erlaubt somit beliebige Düsenverstellungen mit beliebigen Kombinationen untereinander, wobei die Projektion der aus den Durchströmkanälen14 austretenden Primärluftstrahlen jeweils etwa ein Kreisscheibensegment abdeckt und dementsprechend durch die Gesamtverstellmöglichkeiten die Primärluftstrahlen insgesamt jeweils eine Kreisfläche abdecken können. In bezug auf diese Düsenverstellmöglichkeiten sei noch darauf hingewiesen, daß die kugelbewegliche Halterung der Düsenkörper15 im Düsenhalterungsring17 grundsätzlich auch die Möglichkeit bietet, jede Düse13 einzeln und unabhängig von anderen einzustellen, was beispielsweise durch entsprechende Einzelgestänge oder dergleichen ge schehen kann, die wenigstens teilweise etwa im zugehörigen Verbrennungsluft-Zuführkanal verlaufen bzw. geführt sein können. - Anhand der
9 und10 sei noch ein zweites Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Brenners erläutert. Da hierin die meisten Brennerteile gleichartig wie beim oben beschriebenen ersten Ausführungsbeispiel ausgeführt sein können, werden gleichartige Brennerteile mit denselben Bezugszeichen und zum Teil unter Hinzufügung eines Striches bezeichnet, so daß deren nochmalige detaillierte Erläuterung weitgehend unterbleiben kann. - Diese zweite Ausführungsform ist ein Beispiel dafür, daß bei dem erfindungsgemäßen Brenner nicht nur ein äußerer Verbrennungsluft- bzw. Primärluft-Zuführkanal
6 , sondern innerhalb des Brennstoff-Zuführkanals9 wenigstens noch ein weiterer, radial weiter innen liegender Verbrennungsluft- bzw. Primärluft-Zuführkanal oder statt dessen eventuell auch ein Brenngas-Zuführkanal als dritter Zuführkanal26 vorgesehen werden kann, und zwar bei gleichartiger Gestaltung, Halterung und Einstellbarkeit von Düsen13' am Ausströmende dieses dritten Zuführkanals26 wie es anhand der1 -8 (erstes Ausführungsbeispiel) in bezug auf die Düsen13 des ersten Zuführkanales6 im einzelnen beschrieben worden ist. - Wie vor allem in
9 zu erkennen ist, ist auch bei diesem zweiten Ausführungsbeispiel am Brennermündungsende1' ein ortsfestes äußeres Brennermantelrohr4' vorgesehen, das mit einem ersten, axial und in Umfangsrichtung verstellbaren Innenrohr5' einen äußeren er sten Verbrennungsluft- bzw. Primärluft-Zuführkanal6 begrenzt. Auch hier ist an der in den Brennraum2 weisenden (hineinragenden) Stirnseite des Primärluft-Zuführkanales6 eine Anzahl von ringförmig verteilten Primärluftdüsen13 mit Düsenkörper15 kugelverstellbar in einem ersten, äußeren Düsenhalterungsring17 gelagert, und zwar mit dem ersten Düsenkörperende (Ausströmende)15a . Mit axialem Abstand hinter dem Düsenhalterungsring17 befindet sich wiederum die erste Querwand18 mit ihren Schrägbohrungen20 zur gleitbeweglichen Halterung und Führung der zweiten Düsenkörperenden (Zuströmenden)15b . Dieser äußere Ringabschnitt entspricht somit genau dem des ersten Ausführungsbeispieles, wobei noch hinzugefügt sei, daß das erste Innenrohr5' und ein radial nach innen benachbartes zweites Innenrohr7' einen im Querschnitt ringförmigen Brennstoff-Zuführkanal9 begrenzen. - Bei diesem zweiten Ausführungsbeispiel begrenzen nun ferner das zweite Innenrohr
7' und ein radial noch weiter innen liegendes drittes Innenrohr8' den im Querschnitt ringförmigen dritten Zuführkanal26 für die Zuführung von Verbrennungsluft bzw. Primärluft oder eventuell Brenngas. Dieser dritte Zuführkanal26 verläuft somit koaxial zur Brennerachse3 und damit auch koaxial zum äußeren Primärluft-Zuführkanal6 , und er liegt damit auch unmittelbar angrenzend innerhalb des Brennstoff-Zuführkanales9 . Der Einfachheit halber sei in der nachfolgenden Erläuterung dieses Beispieles angenommen, daß es sich beim dritten Zuführkanal26 um einen weiteren – zweiten, inneren – Verbrennungsluft- bzw. Primärluft-Zuführkanal handeln möge. - An der in den Brennraum
2 hineinragenden Stirnseite dieses dritten Zuführkanales26 ist eine zweite Gruppe von ringförmig verteilten Düsen13' angeordnet, die genau gleichartig wie die Primärluftdüsen13 der an der Stirnseite des äußeren ersten Primärluft-Zuführkanales6 angeordneten ersten Gruppe ausgebildet und dabei im wesentlichen gleichartig auch in kugelkalottenförmigen Lageröffnungen16 eines inneren zweiten Düsenhalterungsringes17' kugelbeweglich einstellbar gelagert sind. Dabei ist mit axialem Abstand zum zweiten Düsenhalterungsring17' eine den dritten Zuführkanal26 im Bereich seines Mündungsendes axial begrenzende, ringförmige zweite Querwand18' mit entsprechenden Schrägbohrungen20 zur gleitbeweglichen Aufnahme der zweiten Düsenkörperenden (Zuströmenden)15'b des Düsenkörpers15' vorgesehen. Damit die Strömungsrichtung der Durchströmkanäle14' auch dieser zweiten Gruppe von Düsen13' gleichartig wie bei der ersten Düsengruppe geschehen kann, sind auch der zweite Düsenhalterungsring17' und die zweite Querwand18' in gleichartiger Weise wie die Zusammenordnung von erstem Düsenhalterungsring17 und erster Querwand18 relativ zueinander einstellbar. Zweckmäßig sind jedoch die Düsen13' der zweiten Düsengruppe für diesen dritten Zuführkanal26 unabhängig von den Düsen13 der ersten Düsengruppe im ersten Zuführkanal6 einstellbar. - Für diese Einstellbarkeit ist beim zweiten Ausführungsbeispiel (
9 und10 ) vorgesehen, daß der zweite Düsenhalterungsring17' fest an der Außenseite des dritten Innenrohres8' und die zweite Querwand18' fest an der Innenseite des zweiten Innenrohres7' angebracht ist. Hierbei ist wenigstens eines dieser beiden Innenrohre, vorzugsweise das dritte Innenrohr8' um die Brennerachse3 verdrehbar und/oder axial zu dieser Brennerachse3 verschiebbar. Ferner ist in diesem Zusammenhang vorgesehen, daß das zweite Innenrohr7' auf der Außenseite des zweiten Düsenhalterungsringes17' und das dritte Innenrohr8' in einer Innenbohrung18'a der zweiten Querwand18' gleitbeweglich geführt sind.
Claims (16)
- Brenner für einen Brennraum (
2 ) von Industrieofenanlagen, enthaltend a) mehrere, zu einer zentralen Brennerachse (3 ) koaxial ineinander angeordnete Rohrwände (4 ,5 ,7 ,8 ), die wenigstens einen, im Querschnitt ringförmigen Verbrennungsluft-Zuführkanal (6 ) und wenigstens einen Brennstoff-Zuführkanal (9 ) begrenzen, b) ein in den Brennraum (2 ) hineinragendes Brennermündungsende (1 ,1' ), an dessen den Verbrennungsluft-Zuführkanal (6 ) begrenzender Stirnseite mehrere, über einen Ringbereich gleichmäßig verteilte, in den Brennraum ausmündende Düsen (13 ) angeordnet sind, die Düsenkörper (15 ) mit relativ zur Brennerachse (3 ) einstellbaren Düsendurchströmkanälen (14 ) aufweisen, dadurch gekennzeichnet, daß c) jede Düse (13 ,13' ) durch ihren Düsenkörper (15 ,15' ) in einer etwa kugelkalottenförmigen Lageröffnung (16 ) eines Düsenhalterungsringes (17 ,17' ) aufgenommen und kugelbeweglich einstellbar gelagert ist. - Brenner nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Düsenkörper (
15 ,15' ) jeder Düse (13 ,13' ) wenigstens an seinem einen, ersten Ende (15a ,15'a ) mit einer etwa kugelförmigen Außenkontur (15a' ) ausgebildet ist, mit der er in der mit einer korrespon dierenden, etwa kugelkalottenförmigen Innenkontur (16' ) versehenen Lageröffnung (16 ) des Düsenhalterungsringes (17 ,17' ) drehbar und einstellbar gelagert ist. - Brenner nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch folgende weitere Merkmale: a) jeder im wesentlichen länglich ausgeführte Düsenkörper (
15 ,15' ) ist an seinen beiden, einander entgegengesetzten Enden (15a ,15b ,15'a ,15'b ) mit je einer kugelförmigen Außenkontur (15a' ,15b' ) ausgebildet, wobei der Düsenkörper zwischen diesen beiden Enden ein etwa rohrförmiges Verbindungsstück (15c ,15'c ) aufweist und wobei der Durchströmkanal (14 ,14' ) diesen Düsenkörper in Richtung seiner Längsachse (15d ) zentral durchsetzt; b) mit axialem Abstand und parallel zum Düsenhalterungsring (17 ,17' ) ist eine quer zum zugehörigen Verbrennungsluft-Zuführkanal (6 ,26 ) verlaufende, ringförmige Querwand (18 ,18' ) vorgesehen, in der eine Anzahl von in Umfangsrichtung verteilt angeordneten, in Strömungsrichtung (19 ) zur Brennerachse (3 ) konvergierenden Schrägbohrungen (20 ) ausgebildet ist, in denen jeweils das zweite Düsenkörperende (15b ,15'b ) gleitbeweglich derart aufgenommen ist, daß durch eine Relativverstellung zwischen dem Düsenhalterungsring (17 ,17' ) und der Querwand (18 ,18' ) die Düsenkörper (15 ,15' ) um den Mittelpunkt (21 ) der kugelförmigen Außenkontur (15a' ) am ersten Düsenkörperende (15a ,15'a ) drehbar und damit die Strömungsrichtung (22 ) des Durchströmkanales (14 ,14' ) relativ zur Brennerachse (3 ) einstellbar ist. - Brenner nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Relativverstellung zwischen jedem Düsenhalterungsring (
17 ,17' ) und der zugehörigen Querwand (18 ,18' ) von außerhalb des Brennraumes (2 ) sowie während des Betriebes, vorzugsweise durch Fernverstellung durchführbar ist. - Brenner nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eine Brennerrohrwand (
4 ,4' ) ortsfest gehaltert ist, mit der die ringförmige Querwand (18 ) fest verbunden ist, und daß der Düsenhalterungsring (17 ) an einer nach innen radial benachbarten zweiten Rohrwand (5 ,5' ) fest angebracht und diese zweite Rohrwand in einstellbarer Weise um die Brennerachse (3 ) drehbar und/oder axial und parallel zur Brennerachse verschiebbar ist, wobei diese zweite Rohrwand (5 ,5' ) mit ihrem Mündungsendabschnitt in einer Innenbohrung (18a ) der Querwand (18 ) gleitbeweglich geführt ist. - Brenner nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß eine ortsfeste Brennerrohrwand als äußeres Brennermantelrohr (
4 ,4' ) und die ihr radial nach innen benachbarte zweite Rohrwand in Form eines relativ zur Brennerachse (3 ) verstellbares erstes Innenrohr (5 ,5' ) ausgebildet ist, wobei a) das Brennermantelrohr (4 ,4' ) und dieses erste Innenrohr (5 ,5' ) einen im Querschnitt ringförmigen, äußeren Verbrennungsluft-Zuführkanal (6 ) und dieses erste Innenrohr (5 ,5' ) sowie ein eine Rohrwand bildendes, radial nach innen benachbartes zweites Innenrohr (7 ,7' ) einen im Querschnitt ringförmigen Brennstoff-Zuführkanal (9 ) begrenzen, b) und wobei an der in den Brennraum (2 ) hineinragenden Stirnseite des äußeren Verbrennungsluft-Zuführkanales (6 ) der Düsenhalterungsring (17 ) fest auf der Außenseite des verstellbaren Innenrohres (5 ,5' ) angeordnet ist. - Brenner nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Innenrohr (
7' ) und ein durch eine radial noch weiter innen liegende Rohrwand gebildetes drittes Innenrohr (8' ) einen im Querschnitt ebenfalls ringförmigen dritten Zuführkanal (26 ) für weitere Verbrennungsluft oder für ein Brenngas begrenzen, der innerhalb des Brennstoff-Zuführkanales (9 ) liegt und an dessen in den Brennraum (2 ) hineinragender Stirnseite eine zweite Gruppe von ringförmig verteilten Düsen (13' ) angeordnet ist, die gleichartig wie die Düsen (13 ) der an der Stirnseite des äußeren Verbrennungsluft-Zuführkanales (6 ) angeordneten ersten Düsengruppe ausgebildet und in Lageröffnungen (16 ) eines inneren zweiten Düsenhalterungsringes (17' ) kugelbeweglich einstellbar gelagert sind, wobei mit axialem Abstand zu diesem zweiten Düsenhalterungsring eine den dritten Zuführkanal (26 ) im Bereich seines Mündungsendes axial begrenzende, ringförmige zweite Querwand (18' ) mit Schrägbohrungen (20 ) zur gleitbeweglichen Aufnahme und Führung der zweiten Düsenkörperenden (15'b ) vorgesehen ist und wobei der zweite Düsenhalterungs (17' ) und die zweite Querwand (18' ) in gleichartiger Weise wie der erste Düsenhalterungsring (17 ) und die zweite Querwand (18 ) zwecks Einstellung der Strömungsrichtung der Durchströmkanäle (14 ,14' ) relativ zueinander verstellbar sind. - Brenner nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Düsen (
13 ) der zweiten Gruppe unabhängig von den Düsen (13 ) der ersten Düsengruppe einstellbar sind. - Brenner nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Düsenhalterungsring (
17' ) fest an der Außenseite des dritten Innenrohres (8' ) und die zweite Querwand (18' ) fest an der Innenseite des zweiten Innenrohres (7' ) angebracht ist, wobei wenigstens eines dieser beiden Innenrohre, vorzugsweise das dritte Innenrohr (8' ), um die Brennerachse (3 ) verdrehbar und/oder axial zur Brennerachse verstellbar ist und wobei das zweite Innenrohr (7' ) auf der Außenseite des zweiten Düsenhalterungsringes (17' ) und das dritte Innenrohr (8' ) in einer Innenbohrung (18'a ) der zweiten Querwand (18' ) gleitbeweglich geführt sind. - Brenner nach den Ansprüchen 6 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß – jeweils in bezug auf die Strömungsrichtung (
19 ) von Luft bzw. Gas bezogen – das erste Ende (15a ) jedes Düsenkörpers (15 ,15' ) als Ausströmende und das zweite Düsenkörperende (15b ) als Zuströmende ausgeführt und jeder Düsenhalterungsring (17 ,17' ) hinter der zugehörigen ringförmigen Querwand (18 ,18' ) an der äußeren Stirnseite des Brennermündungsendes (1 ,1' ) angeordnet ist. - Brenner nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchströmkanal (
14 ,14' ) in jedem Düsenkörper (15 ,15' ) venturiartig ausgebildet ist. - Brenner nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Düsenkörper (
15 ,15' ) einzeln auswechselbar in seinem Düsenhalterungsring (17 ,17' ) gehaltert ist. - Brenner nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Düsenhalterungsring (
17 ,17' ) aus wenigstens zwei Ringteilen zusammengebaut ist, von denen der – vorzugsweise einstückige – erste Ringteil (17a ) an einer verstellbaren Rohrwand (5 ) fest angeordnet ist, während der zweite Ringteil (17b ) flächig und lösbar am ersten Ringteil befestigt ist, wobei die kugelkalottenförmige Innenkontur (16' ) jeder Lagerbohrung (16 ) teilweise im ersten Ringteil (17a ) und teilweise im zweiten Ringteil (17b ) derart ausgebildet ist, daß der zugehörige Düsenkörper (15 ) bei demontiertem zweiten Ringteil frei einsetzbar und herausnehmbar ist. - Brenner nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß sich der zweite Ringteil (
17b ) jedes Düsenhalterungsringes (17 ,17' ) aus einer Vielzahl von Ringsegmenten (17b' ) zusammensetzt, die einzeln lösbar am ersten Ringteil (17a ) befestigt sind, wobei vorzugsweise jedem Düsenkörper (15 ,15' ) ein Ringsegment (17b' ) zugeordnet ist und die Ringsegmente in Strömungsrichtung (19 ) frei nach vorn einzeln abnehmbar sind. - Brenner nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens die Düsenkörper (
15 ,15' ) aus hochverschleißfestem Keramikwerkstoff hergestellt sind. - Brenner nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens die Düsenkörper (
15 ,15' ) aus einer Verbundkonstruktion, insbesondere einem Keramik-Stahl-Verbundmaterial hergestellt sind.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE1996148981 DE19648981B4 (de) | 1996-11-26 | 1996-11-26 | Brenner |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE1996148981 DE19648981B4 (de) | 1996-11-26 | 1996-11-26 | Brenner |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE19648981A1 DE19648981A1 (de) | 1998-05-28 |
DE19648981B4 true DE19648981B4 (de) | 2007-02-15 |
Family
ID=7812831
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE1996148981 Expired - Lifetime DE19648981B4 (de) | 1996-11-26 | 1996-11-26 | Brenner |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE19648981B4 (de) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102018112540A1 (de) * | 2018-05-25 | 2019-11-28 | Kueppers Solutions Gmbh | Brennstoffdüsensystem |
Families Citing this family (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE19925875A1 (de) * | 1999-06-07 | 2000-12-14 | Krupp Polysius Ag | Rohrförmiger Brenner für Industrieöfen |
DE102005053819A1 (de) * | 2005-11-11 | 2007-05-16 | Khd Humboldt Wedag Gmbh | Drehofenbrenner |
AT507901B1 (de) * | 2009-05-19 | 2010-09-15 | Unitherm Cemcon Feuerungsanlag | Dralleinstellvorrichtung für einen brenner |
US20120088201A1 (en) * | 2010-10-06 | 2012-04-12 | General Electric Company | Apparatus and method for modifying a combustor nozzle |
DE102010061496A1 (de) | 2010-12-22 | 2012-06-28 | Thyssenkrupp Polysius Ag | Rohrförmiger Brenner sowie Verfahren zum Betreiben eines rohrförmigen Brenners |
DE102013004016A1 (de) | 2013-03-08 | 2014-09-11 | Messer Austria Gmbh | Mehrstoffbrenner und Verfahren zum Beheizen eines Ofenraums |
GB201309008D0 (en) | 2013-05-20 | 2013-07-03 | Kiln Flame Systems Ltd | Burner |
CN108369000B (zh) * | 2015-12-23 | 2021-04-13 | Fl史密斯公司 | 用于窑的燃烧器 |
CN112628728B (zh) * | 2020-12-22 | 2023-05-12 | 江苏羚羊机械有限公司 | 一种新型回转窑燃烧器可调旋流装置 |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE331051C (de) * | 1919-06-06 | 1920-12-29 | Ag Deutsche Maschf | Ausschwenkbarer Gasbrenner fuer metallurgische OEfen o. dgl. |
DE2905746C2 (de) * | 1979-02-15 | 1985-11-07 | Pillard Feuerungen GmbH, 6204 Taunusstein | Brenner für feinkörnige Festbrennstoffe und deren Kombination mit flüssigen und/oder gasförmigen Brennstoffen |
WO1994021963A1 (de) * | 1993-03-25 | 1994-09-29 | Anton Novotny | Dralleinstellvorrichtung für luft und brenngase in brennern |
-
1996
- 1996-11-26 DE DE1996148981 patent/DE19648981B4/de not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE331051C (de) * | 1919-06-06 | 1920-12-29 | Ag Deutsche Maschf | Ausschwenkbarer Gasbrenner fuer metallurgische OEfen o. dgl. |
DE2905746C2 (de) * | 1979-02-15 | 1985-11-07 | Pillard Feuerungen GmbH, 6204 Taunusstein | Brenner für feinkörnige Festbrennstoffe und deren Kombination mit flüssigen und/oder gasförmigen Brennstoffen |
WO1994021963A1 (de) * | 1993-03-25 | 1994-09-29 | Anton Novotny | Dralleinstellvorrichtung für luft und brenngase in brennern |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102018112540A1 (de) * | 2018-05-25 | 2019-11-28 | Kueppers Solutions Gmbh | Brennstoffdüsensystem |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE19648981A1 (de) | 1998-05-28 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP0636836B1 (de) | Brenner zum Verbrennen von staubförmigem Brennstoff | |
DE2043808C2 (de) | Verbrennungsvorrichtung zum Betrieb mit Heizgas | |
EP1456583B1 (de) | Verfahren zum Eindüsen eines Brennstoff-/Luftgemisches in eine Brennkammer | |
EP2657599B1 (de) | Brenner für staub- und/oder partikelförmige Brennstoffe mit veränderlichem Drall | |
EP2102550B1 (de) | Verfahren zur Regelung des Betriebes eines Drehofenbrenners | |
DE2004702A1 (de) | Verbrennungsmaschine | |
DE2905746C2 (de) | Brenner für feinkörnige Festbrennstoffe und deren Kombination mit flüssigen und/oder gasförmigen Brennstoffen | |
EP1957867A1 (de) | Drehofenbrenner | |
DE3933050C2 (de) | Verfahren zum Betreiben eines Brenners für Drehrohröfen und Brenner hierfür | |
WO2008077576A1 (de) | Drehofenbrenner | |
DE19648981B4 (de) | Brenner | |
DE102005032109B4 (de) | Kohlenstaubbrenner für niedrige NOx-Emissionen | |
EP1943464A1 (de) | Brennstofflanze | |
EP1183482B1 (de) | Rohrförmiger brenner für industrieöfen | |
EP1725811B1 (de) | Drehofenbrenner | |
DE202009010692U1 (de) | Mischeinrichtung für einen Brenner | |
EP2679897B1 (de) | Ölvormischbrenner mit Drallerzeugungsvorrichtung | |
DE2364053C2 (de) | Feuerungsanlage | |
DE102007060090A1 (de) | Brenner | |
EP1943462A1 (de) | Brennerlanze | |
DE10202600B4 (de) | Gasbrenner | |
WO2003076846A1 (de) | Brenner, insbesondere für flüssige oder gasförmige brennstoffe | |
EP0654637A1 (de) | Gasbrenner | |
AT502240B1 (de) | Brenner für öfen | |
DE2144481A1 (de) | Brenner, insbesondere fuer gasfoermige brennstoffe |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
OM8 | Search report available as to paragraph 43 lit. 1 sentence 1 patent law | ||
8127 | New person/name/address of the applicant |
Owner name: POLYSIUS AG, 59269 BECKUM, DE |
|
8110 | Request for examination paragraph 44 | ||
8364 | No opposition during term of opposition | ||
R082 | Change of representative |
Representative=s name: RA U. PA VOLKMAR TETZNER; PA MICHAEL TETZNER; , DE Representative=s name: RA U. PA VOLKMAR TETZNER; PA MICHAEL TETZNER; RA T |
|
R081 | Change of applicant/patentee |
Owner name: THYSSENKRUPP INDUSTRIAL SOLUTIONS AG, DE Free format text: FORMER OWNER: POLYSIUS AG, 59269 BECKUM, DE Effective date: 20120118 Owner name: THYSSENKRUPP RESOURCE TECHNOLOGIES GMBH, DE Free format text: FORMER OWNER: POLYSIUS AG, 59269 BECKUM, DE Effective date: 20120118 Owner name: THYSSENKRUPP RESOURCE TECHNOLOGIES AG, DE Free format text: FORMER OWNER: POLYSIUS AG, 59269 BECKUM, DE Effective date: 20120118 |
|
R082 | Change of representative |
Representative=s name: TETZNER & PARTNER MBB PATENT- UND RECHTSANWAEL, DE Effective date: 20120118 Representative=s name: RECHTSANW. UND PAT.-ANW. DR.-ING. DR.JUR. VOLK, DE Effective date: 20120118 |
|
R082 | Change of representative |
Representative=s name: RECHTSANW. UND PAT.-ANW. DR.-ING. DR.JUR. VOLK, DE |
|
R081 | Change of applicant/patentee |
Owner name: THYSSENKRUPP INDUSTRIAL SOLUTIONS AG, DE Free format text: FORMER OWNER: THYSSENKRUPP POLYSIUS AG, 59269 BECKUM, DE Effective date: 20130626 Owner name: THYSSENKRUPP INDUSTRIAL SOLUTIONS AG, DE Free format text: FORMER OWNER: THYSSENKRUPP RESOURCE TECHNOLOGIES AG, 59269 BECKUM, DE Effective date: 20130808 Owner name: THYSSENKRUPP RESOURCE TECHNOLOGIES GMBH, DE Free format text: FORMER OWNER: THYSSENKRUPP RESOURCE TECHNOLOGIES AG, 59269 BECKUM, DE Effective date: 20130808 Owner name: THYSSENKRUPP RESOURCE TECHNOLOGIES GMBH, DE Free format text: FORMER OWNER: THYSSENKRUPP POLYSIUS AG, 59269 BECKUM, DE Effective date: 20130626 |
|
R082 | Change of representative |
Representative=s name: TETZNER & PARTNER MBB PATENT- UND RECHTSANWAEL, DE Effective date: 20130808 Representative=s name: TETZNER & PARTNER MBB PATENT- UND RECHTSANWAEL, DE Effective date: 20130626 Representative=s name: RECHTSANW. UND PAT.-ANW. DR.-ING. DR.JUR. VOLK, DE Effective date: 20130808 Representative=s name: RECHTSANW. UND PAT.-ANW. DR.-ING. DR.JUR. VOLK, DE Effective date: 20130626 |
|
R082 | Change of representative |
Representative=s name: TETZNER & PARTNER MBB PATENT- UND RECHTSANWAEL, DE |
|
R082 | Change of representative |
Representative=s name: TETZNER & PARTNER MBB PATENT- UND RECHTSANWAEL, DE |
|
R081 | Change of applicant/patentee |
Owner name: THYSSENKRUPP INDUSTRIAL SOLUTIONS AG, DE Free format text: FORMER OWNER: THYSSENKRUPP RESOURCE TECHNOLOGIES GMBH, 59269 BECKUM, DE Effective date: 20140729 |
|
R082 | Change of representative |
Representative=s name: TETZNER & PARTNER MBB PATENT- UND RECHTSANWAEL, DE Effective date: 20140729 Representative=s name: TETZNER & PARTNER MBB PATENT- UND RECHTSANWAEL, DE Effective date: 20140519 |
|
R071 | Expiry of right |