DE6606067U

DE6606067U - DEVICE FOR GENERATING A FLAME RAY

Info

Publication number: DE6606067U
Application number: DE6606067U
Authority: DE
Original assignee: H E FLETCHER CO
Current assignee: H E FLETCHER CO
Priority date: 1965-12-07
Filing date: 1966-08-03
Publication date: 1970-10-01
Also published as: DE1501833A1; US3363661A; GB1120326A

Description

Anlage AHenzeiAen ^ JC&Qfr/Zk bPlant AHenzeiAen ^ JC & Qfr / Zk b

zur Engobe vom Name d. Anm. H. S. Fletcher CO,to the engobe of the name d. Note H. S. Fletcher CO,

vorrichtung zum Erzeugen eines Flamiiistrahlsdevice for generating a flame jet

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Geräte zum Verbrennen von s Brennstoff- und fbcidationsmittelmengen unter Überdruck in einem geschlossenen Raum zur Erzeugung eines Flammstrahles. ^r'ie Erfindung be-The present invention relates to devices for burning amounts of fuel and oxidizing agent under excess pressure in an enclosed space to produce a jet of flame. ^r 'he invention

■ zieht sich insbesondere auf eine n**u^a Technik zum Zusammenbringen beliebiger brennstoff- und Luftmencren in einer Brennkammer derart Besteuert, daß bei hoher Durchsatzfreschwindigkeit ein wesentlich breiterer Bereich von Brenn ^t-"ΓΤ-Luft-Verhäitnissen in einer Brennkammer stabil verbrannt werden kann.■ particularly refers to a n ** u ^a technique for bringing together any fuel and air media in a combustion chamber Taxed in such a way that a much wider range of fuel and air ratios are stably burned in a combustion chamber at a high throughput rate can.

Ein Hauptgegenstand der Erfindung ist daher die Verbesserung eines Gerätes zur Erzeugung von Flammstrahlen und die Entwicklung eines VerbrennungsVerfahrens, durch das höhere Heaktionsmittelmengen in einem gegebenen Kammervolumen verbrannt werden können.A main object of the invention is therefore to improve an apparatus for the generation of flame rays and the development of a combustion process, by the higher amount of reactants in a given one Chamber volume can be burned.

Die Erfindung soll ferner ein Gerät angeben, in den ein Oxidationsmittel mit Brennstoff derart gemischt wird, daß innerhalb eines ausgedehten Bereiches etablier Verbrennung eine Kühlung der Elamme erzielt wird. Die Erfindung soll außerdem einen verbesserten Brenner zur Aufnahme vonThe invention is also intended to provide a device in which an oxidizing agent is mixed with fuel in such a way that cooling of the flame is achieved within an extensive range of established combustion. the Invention is also to provide an improved burner for receiving

■ ) Verbrennung von Reaktionspartner«! angeben.■ ) Combustion of reaction partner «! indicate.

HINWEIS: Di«· Unterlag« (Besdircibung pid ursprünglich eing«r*ic}iton Unterlagen QD. Die gereichten Unterlagen befinden sich in den AmIi renfrei eingesehen werden. Auf Antrag werden G Ott \i.ir) NOTE: The documents (description pid originally received on documents QD. The documents submitted can be viewed in the Americans free of charge. Upon request, G Ott \ i.ir)

innegative zu aen uu,.„»... _innegative to aen uu,. "» ... _

D*«Hd«ci FeteniMi, GeiinxidisawslentelleD * «Hd« ci FeteniMi, Geiinxidisawslentelle

Für das Verständnis des Wesens der vorliegenden Srfindung lot eine Erörterung der bekannten Verfahren zur Erzeugung von Flainmstrahlen wichtig, üblich ist auf dem betreffenden Fachgebiet zur Zeit die Verwendung einer rohrförmigen Brennerkonstruktion, bei der man in ein inneres Sndö Brennstoff und ein Oxidationsmittel, wie z.3. Luft, unter Druck einführt, wobei das entstehende Gemisch augenblicklich verbrannt wird. Hierdurch wird ein Verbrennungsproduktstrom erzeugt, der am äu3eren .^nde der Brennerkonstruktion mit hoher Geschwindigkeit ausgestoßen wird.To understand the essence of the present invention lot a discussion of the known methods of generating of flainm rays is important, common is on the one in question Specialty currently the use of a tubular burner construction, where you get fuel in an inner Sndö and an oxidizing agent such as 3. Air, under pressure, the resulting mixture being burned instantly will. As a result, a combustion product stream is generated which at the outer end of the burner construction at high speed is expelled.

In Fachkreisen hat man gefunden, daß es für Jedes Volumen der Brennkammer, in der die Verbrennung stattfindet, eine bestimmte Grenze hinsichtlich ies anwendbaren Brennstoff- Luft- Verhältnisses ebenso wie hinsichtlich der Brennstoff- und Luftir—-r^en gibt> iie bei Aufrechtorhaltung einer stabilen Verbrennung ir. aen Brenner eingeführt und verbrannt werden können* Versuche haben gezeigt, daß sich hierdurch unerwünschte Grenzen hinsichtlich der Leistungsfähigkeit und der Arbeitstesperaturberoiche derartiger Flammstrahlen ergeben und dies ist von besonderer Bedeutung, *sm der Flararnstrahl zum Spalten von Kj verschiedener Art verwendet werden soll.It has been found in specialist circles that for each volume of the combustion chamber in which the combustion takes place, there is a certain limit with regard to its applicable fuel-air ratio as well as with regard to the fuel and air flow when one is maintained stable combustion ir. ate burners can be introduced and burned * tests have shown that this way unwanted limits are in terms of performance and the Arbeitstesperaturberoiche such scarfing and this is of particular importance * sm of Flararnstrahl for splitting Kj of various kinds to be used .

Angesichts dieser Menget der herkömmlichen Flanünstrahlen schafft die Erfindung ein neues Verfahren zur Verbrennung eines Brennstoffes und eines Oxidationsmittels derart, daß ohne nennenswerte Verringerung der Flammenstabilität und unter wünschenswerter Herabsetzung der Flammentemperaturen in einem beliebigen, gegebenen Kammervolumen eine vergleichsweise größere Brennstoff- und Oxidationsmittelmenge verbrannt werden kann.Given this amount of conventional flanon blasting creates the invention a new method for burning a fuel and an oxidizing agent such that without any appreciable reduction in flame stability and less than desirable Reduction of the flame temperature in any given chamber volume a comparatively larger fuel and amount of oxidant can be burned.

— 2 —- 2 -

s;-s; -

Das verbesserte Verbrennungsverfahren beruht auf einer neuen Konzeption, die darin besteht, daß ein Primärluftstrom erzeugt wird, der rr.it Brennstoff gemischt und einleitend in einer Brennkammer verbrannt wird, und daß ferner ein Sekundärluftstrom erzeugt wird, der zur Erzeugung einer entgegengesetzt gerichteten Luftströmung in dasjenigeThe improved combustion process is based on one new conception, which consists in that a primary air flow is generated, the rr.r.mixed with fuel and preliminarily burned in a combustion chamber, and that further a secondary air flow is generated, which is used to generate an oppositely directed air flow into that

^! Ende der Brennkammer injiziert wird, das dem Ende gegenüber- ^! The end of the combustion chamber that is opposite the end

liegt, in dem die Verbrennung eingeleitet wird. Man sorgt dafür* daß diese entgegengesetzt gerichtete Luftströmung sich entgegen der Strömung der Verbrennungsprodukte bewegt, so daßin which the combustion is initiated. One ensures * that this oppositely directed air flow is moves against the flow of the combustion products, so that

] ein Bereich extremer Turbulenz am Ausgangsende der Brennkam-] an area of extreme turbulence at the exit end of the combustion chamber

j mer entsteht. Infolge dieser Turbulenz wird in unmittelbarerj mer arises. As a result of this turbulence will be in immediate

Nähe der Auslaßiüse, durch die der Flammstrahl ausgestoßen wird, eine äußerst wünschenwerte sekundäre Mischung des BrennstoffesProximity of the outlet nozzle through which the flame jet is emitted, a highly desirable secondary mix of fuel

j mit Luft erzeugt.j generated with air.

j Es wurde gefunden, daß durch diese Einleitung eines entgegen-j It has been found that this introduction leads to an opposing

gesetzt gerichteten Luftstromes in das Austrittser.de des Bren-directed air flow into the Austrittser.de of the burner

\ ners ein erweiterter Bereich anwendbarer Brennstoff- Luft- Ver— \ ners an extended range of applicable fuel-air-

holtnisse bestiicrabsrer Art. verwirklicht werden kann ynd i&fclge= dessen wesentlich größere Brennstoffssngea bei einen gegebenencertain events can be realized ynd i & fclge = its much greater fuel consumption for a given

t Brennervolusen angewendet werden können. Ss wurde ferner gefunden, daß die so erzeugte Flamme mit einem Luftübarschuß gefahrent burner voluses can be used. Ss was also found that the flame generated in this way was driven with a single shot of air

■ werden kann und daß dieser Luftüberschuß eine deutliche Ab=■ can be and that this excess air has a clear Ab =

kühlung der Flsnsne bewirkt.causes cooling of the river.

Das V.'esen der Erfindung und ihre weiteren Aufgaben und neuen Merkmale werden nachfolgend ausführlicher im Rahmen der Beschreibung der beiliegenden Zeichnungen erläutert.The V.'esen of the invention and its further tasks and new Features are described in more detail below in the context of the description of the accompanying drawings.

51/5 - 3 -51/5 - 3 -

sj -. ' J sj -. 'J

Fig. 1 zeigt einen Längsschnitt durch eine bevorzugte Bauforrii des Brenners gemäß der Erfindung, in dem eine Gxiuauionsmitteigegenströmung angewendet werden kann.Fig. 1 shows a longitudinal section through a preferred Bauforrii the Burner according to the invention, in which a Gxiuauionsmitteig countercurrent can be applied.

Fig. 2 zeigt einen Teillangsschnitt durch einen Brenner, der dem in Fig. 1 dargestellten Brenner gleicht, wobei hier jedoch eine
andere Ausführungsform der Einlasse zur Erzeugung einer Oxidationsmittelgegenströmung dargestellt ist.FIG. 2 shows a partial longitudinal section through a burner which is similar to the burner shown in FIG. 1, but here with one
Another embodiment of the inlets for generating a counter-flow of oxidant is shown.

Fig. 3 zeigt einen Querschnitt nach der Linie 3-3 in Fig. 1FIG. 3 shows a cross section along the line 3-3 in FIG. 1

Fig. 4 zeigt einen Querschnitt nach der Linie 4-4 in Fig. 1FIG. 4 shows a cross section along the line 4-4 in FIG. 1

Fig. 5 zeigt in einem der Fig. 1. im wesentlichen entsprechenden Längsschnitt eine weitere Ausführungsform der Erfindung, bei der der Brennstoff- und der Qxidaticnsmittelstrora unabhängig voneinander eingeJtellt werden können.FIG. 5 shows one of FIG. 1 essentially corresponding Longitudinal section of a further embodiment of the invention, in which the fuel and oxidant medium flow are independent of one another can be adjusted.

Fig. 6 zeigt in einem Diagramm die Abhängigkeit zwischen dem
Verhältnis von Luft zu Brennstoff und den Temperaturänderungen.Fig. 6 shows in a diagram the relationship between the
Air to fuel ratio and temperature changes.

Fig. 7 zeigt einen Teillangsschnitt durch eine andere Ausführungsform eines Brenners mit Sekundalstronung.Fig. 7 shows a partial longitudinal section through another embodiment a burner with secondary power.

Fig. 8 ist ein Querschnitt nach der Linie 8-8 in Fig. 7·Fig. 8 is a cross section taken along line 8-8 in Fig. 7.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Durchführung wird ein
Flammstrahl durch Verbrennung von Luft und Brennstoff iss wesentlichen auf die im USA -Patent 3,103,251 beschriebene Weise erzeugt. In diesem Patent ist einIn a preferred embodiment of the implementation, a
Flame jet is generated by the combustion of air and fuel in essentially the manner described in U.S. Patent 3,103,251. In this patent is a

Verfahren zur Plammbearbsitung eines Mineralkörpers beschrieben, bei dem die Kühlung eines Flammstrahlers durch Verwendung von Luft als Oxidationsmittel und Zugabe eines tragen Gases zur Luft zur Verringerung der Flammentemperatur erreicht wird. Der Bereich der angewendeten Brennstoff/Luft-Gemische ist durch die Notwendigkeit begrenzt, innerhalb eines Bereiches äabiler Verbrennung zu bleiben, um einen Betrieb mit mangelhafter Flamme oder ein Erlöschen der Flamme zu vermeiden.Described process for the plasma processing of a mineral body, in which the cooling of a flame heater through use of air as the oxidizing agent and adding a carry gas to the air to reduce the flame temperature is achieved. The range of fuel / air mixtures used is through limits the need to stay within an unstable combustion range for poor flame operation or to avoid the flame going out.

Bei der Erzeugung eines FlaiMstrahls gemäß der vorliegenden Erfindung verwendet man vorzugsweise eine. Brennerkonstruktion mit- einer FlammsnstabilisierunssfläGhe und man wendet auch die Kühlwirtomg eines trägen Gases gemäß dam oben erwähnten USA-Patent 3,1o3,25t an.In generating a jet of air in accordance with the present invention, one preferably uses one. Burner design with- a FlammsnstabilisierunssfläGhe and you turn the Kühlwirtomg an inert gas according dam above mentioned US Patent 3,1o3,25t on.

GemäB der vorliegenden Erfindung wird der Oxidationsmittelstroa jedoch außerdem auf eine spezielle Weise so gesteuert, daB in βϊϊϊβΣ* 3re?3sic3i5™e3? ein Bereich, starker Turbulenz an. eineia von der Flaiamenstabilisierungsflache deutlieh entfernten Punkt erzeugt wird und auf diese Weise wird ein sekundärer Fiammenentstehungsbereich erzeugt und aufrecht erhalten.According to the present invention, the oxidizing agent flow but also controlled in a special way so that in βϊϊϊβΣ * 3re? 3sic3i5 ™ e3? an area of high turbulence. oneia point clearly distant from the flail stabilization surface is generated and thus becomes a secondary flame generation area generated and maintained.

6606u67-].io.6606u67 -]. Io.

i nun i:.-. einzelner, die in Fig. 1 darrrjstellto bevorrügto Ausführuns^f orr. der Brennerkonstruktion ?.ur Durchführung des Verfahrens gemäß der Erfindung betrachtet. Ein allgemein mit 10 bezeichneter Rohrkörper besteht aus einem äußeren Rohr 12 und einem inneren Rohr 13* zwischen denen ein Abstand vorhanden ist. In ein ^nde der beiden Rohre 12 und 13 ist ein Düsenkopf 1²! eingepaßt, der eine Schulter 14a zur Aufnahme eines Endes des Rohres 13 anJ eine Schulter 14b aufweist, urr. die das entsprechende Ende ies Rohres 12 angeordnet ist.i now i: .-. individual, which is shown in Fig. 1 to be preferred for execution. the burner construction?. considered for performing the method according to the invention. A tubular body, generally designated 10, consists of an outer tube 12 and an inner tube 13 * between which there is a spacing. In one of the two tubes 12 and 13 there is a nozzle head 1 ² ! fitted which has a shoulder 14a for receiving one end of the tube 13 at a shoulder 14b, urr. which the corresponding end of this tube 12 is arranged.

Ai.\ gegenüber liegenden Ende des beschriebenen Jtohrkörpers Jst ein Injektionakopf 11 vorgesehen, an den das äußere Rohr 12 gemäß der Darstellung angepaßt ist; der Injektionskopf 11 weis*: einen inneren, ringförmigen Teil 11a auf, der eire Schultor 11b hat, auf der las Ende des inneren Rohres 13 sitzt. Durch den lajektionskopf 11 hindurch ist eine Luftleitung 15 angeordnet, die mit einer zwischen dem TeilH und dem Teil 11a angeordneten Vorteilerringkammei* in Verbindung steht. Mittig durch tlen Injektionskopf 11 hindurch verläuft eine Brennstoffleitung JO, die ··:.it einer öffnung 23 in Verbindung steht, welche wiederum in das Innere des Rohres 13 führt. Durch die Leitung 15 wird Druckluft in die Vorteilerringkammer 16 eingeführt. Dor Brennstoff wird unter Druck durch die Leitung 30 eingeführt und tritt durch den um die Leitung 30 angeordneten In,Jektorteil 3'I in die öffnung 23. Die Düse 14 kann, wenn dies gewünscht wird, mit Einern durch Pfeile angedeuteten Wasserstrom gekühlt werden, der durch einen am linken Ende von Pig. 1 dargestellten Ringkanal 39 geleitet wird.Ai. \ Opposite end of the described tube body Jst an injection head 11 is provided to which the outer tube 12 according to FIG is adapted to the representation; the injection head 11 white *: an inner, annular part 11a, the eire school gate 11b has, on the las end of the inner tube 13 sits. Through the lajection head 11 through an air line 15 is arranged, those with one disposed between the part H and the part 11a Advantage ring combi * is in connection. In the middle through the injection head 11 passes through a fuel line JO which ··:. Communicates with an opening 23, which in turn is in the interior of the tube 13 leads. The line 15 is compressed air introduced into the prescaler ring chamber 16. The fuel is introduced under pressure through line 30 and passes through the In, Jector part 3'I arranged around the line 30 into the opening 23. The nozzle 14 can pass through with ones if so desired The water flow indicated by the arrows is cooled by one at the left end of Pig. 1 shown annular channel 39 passed will.

Gemäß der Erfindung wird die durch die Leitung 15 zugeführte LuftAccording to the invention, the air supplied through line 15 is

-G--G-

OOUÜ .^:0 / -l.iQ.OOUÜ. ^: 0 / -l.iQ.

in zwei unabhängige Ströme aufgeteilt. Diese beiden Luftatröise kann man zweckmäßig als "Prirärströrnuns" und ⁿSe~ kundärsuröamg" bezeichnen. Die Primärlui*tströmung tritt von aer Verteilerringkaminer 16 durch eine Reihe von Öffnungen 22 hindurch, die in die öffnung 2j5 münden, so daß diese Luftströmung durch die öffnung 23 in die Brennkammer gelangt.divided into two independent streams. These two Luftatröise can be useful as "Prirärströrnuns" and ⁿ Se ~ kundärsuröamg "call. The Primärlui * tströmung occurs by aer distribution ring Kaminer 16 through a series of openings 22 therethrough which open into the opening 2J5, so that this air flow through the opening 23 enters the combustion chamber.

Die Sekundärluftströnaing tritt durch eine Vielzahl von öffnungen 17 aus der Verteilerringkamnier 16 aus und strömt durch einen Ringr-aum "SS zwischen aen Rohren 12 und 1J, wo sie eine Kühlwirkung auf das Erennkanunerrohr 1j5 ausübt. Die Sekundärruftströnains gelangt weiter an das Ende des Brenners und wird hier plötzlich durch eine Vielzahl von Einlaßöffnungen I9 umgelenkt«, wobei diese öffnungen I9 um das innere Rohr 1jj herum angeord/st und vorzugsweise gemäß der Darstellung in Fig. 1 unter ein^m Winkel derart verlaufen, daß die Richtung der Luftströmung im wesentlichen umgekehrt wird, so daß diese Sekundärluft strömung anschließend in Pig. 1 von links nach rechts verlauf: .The Sekundärluftströnaing passes through a plurality of openings 17 from the Verteilerringkamnier 16 and flows through a RingR-aum "SS between aen tubes 12 and 1J, where it exerts a cooling effect on the Erennkanunerrohr 1J5. The Sekundärruftströnains further come to the end of the burner and is suddenly deflected here by a large number of inlet openings 19, these openings 19 being arranged around the inner tube 11 and preferably extending at an angle as shown in FIG. 1 in such a way that the direction of the air flow is essentially reversed so that this secondary air flow then runs in Pig. 1 from left to right:.

Gemäß der Erfindung werden der Brennstoff und die Luft beim Austritt aus der öffnung 23 durch irgendwelche geeigneten Kittel gezündet und verbrennen kontinuierlich, so daß sie eine Strömung von Verbrennungsprodukten erzeugen, die sich mit hoher Geschwindigkeit in Fig. 1 von rechts nach links bewegt. Die Verbrenmmgsproduktotrömung, die Teile uuverbrannten Brennstoffes enthält, trifft plötzlich auf diß zahlreichen sekundären Oxidationsmittel- oder Luftströme, welche durch die öffnungen I9 nach innen injiziert v/erden. Infolgedsesen bildet sich ein Bereich überaus starker Turbulenz, der allgemein durch Pfeile an derAccording to the invention, the fuel and the air are when Exit from opening 23 through any suitable coat ignited and burn continuously, so that they create a flow of combustion products that are at high levels Speed in Fig. 1 moved from right to left. The combustion product flow, contains the parts of burned fuel, suddenly encounters these numerous secondary oxidizing agents or air currents, which through the openings I9 after injected inside. As a result, an area of extremely strong turbulence is formed, which is generally indicated by arrows on the

66,0. 0/-1.10.⁷O66.0. 0 / -1.10. ⁷ O

Stelle 36 angezeigt ist. Da die Sekundärluft um den ganzen Umfang des Brennerrohres 13 herur.. injiziert wird, wird eine äußere wulst- oder ringförmige Oxidationsäriittelströmung erzeugt, die sich mit der mittleren, unverbrannten Brennstoff enthaltenden Verbrennungsproduktströmung innig mischt.Digit 36 is displayed. Since the secondary air is injected around the entire circumference of the burner tube 13, an outer toroidal or annular oxidant flow is generated which mixes intimately with the middle, unburned fuel-containing combustion product flow.

Infolge des Aufeinandertreffens der Sekundärluftströmung und der Verorenriungsprcduktströznung v;ird hier eine Abstufung des 3renn3toff/Luft-/eihältnisses von reich nach arm an einer Stelle eier In. einen Bereich verwirklicht, wo das Verhältnis stolchiometrisch Ist. Die Wirkung des turbulenten Bereiches besteht in der Erzeugung eines Flamrnenauslösungsbereiches, der zur Aufrechterhaltung einer stabileren Verbrennung neigt, als das sonst der !•'-tll wSre. Tatsächlich kann dieser durch die Turbulenz des Sokundärlufteinlasses erzeugte Plarmnenauslösungsbereich praktisch als sekundärer Flammenausgangsbereich angesehen werden, da in unmittelbarer· Nähe der Öffnung 23 ein erster oder primärer Flammenausgangsberelch vorhanden ist. Das Ringglied 11a ist rait einer besonderen Flammenstabilisierungsoberfläche 11d ausgebildet, die bestrebt 1st, die Bildung eines wulstförmigen Strömungsverlaufes des brennenden Materials 35 zu fördern, so daß dieses brennende Material auf sich selbst zurückgeworfen wird, um mit frischen Brennstoff- und Oxidationsmittelmengen in Berührung zu kommen, iio gemäß der Darstellung im oben erwähnten deutschen Patent No. durch die öffnung ausgestoßen werden.As a result of the meeting of the secondary air flow and of the product flow flow of the product is here a gradation of the 3 fuel / air / ei ratio from rich to poor in one place eggs in. realizes an area where the ratio is stolichiometric Is. The effect of the turbulent area consists in the creation of a flame release area, which is used to maintain tends to a more stable combustion than otherwise the! • '-tll would be. In fact, this can be caused by the turbulence of the secondary air inlet can be seen practically as a secondary flame exit area, since in In the immediate vicinity of the opening 23 there is a first or primary flame exit area is available. The ring member 11a is formed rait a special flame stabilizing surface 11d which strives is to promote the formation of a bead-shaped flow path of the burning material 35, so that this burning Material is thrown back on itself to come into contact with fresh amounts of fuel and oxidizer, iio as shown in the above-mentioned German Patent No. be ejected through the opening.

Zz werden daher 2.tfei voneinander getrennte Flamnonauslösungsbereicho erzeugt, die zusammenwirken, um einer stabilen Verbrennung an beiden Snden des Brenners förderlich zu sein, Zz are therefore generated 2.tfei separate Flamnonauslösungsbereicho which cooperate to be conducive to a stable combustion at both sins of the burner,

• m »SS• m »SS

' Ss wurde gefunden, daß durch die Anordnung einer Gegenluftj strömung in: Bereich j>6 große Brennstoff- und Luftmengen verbrannt werden können. Z. B. konnte .T.an bei herkömmlichen .It has been found that the arrangement of a counter air j flow in: area j> 6 large amounts of fuel and air burned can be. For example, .T.an could be used in conventional .

Brennern mit einer Kammer von 5»C") cro Durchmesser und 40.6*i C"· Länge, die beispielsweise ir.i'ü deni Volumen 20 in den Zeichnungen zu vergleichen ist, maximal 11,53 ir/ttin. (400 ssfm'i Luft stabil verbrennen. Der Brenner gemäß der vorliegenden Erfindung mit gleichen Brennkantr.erabrnessuiigen ist in der Lage,, rr.ehr aiö 14,2 nrVtfin. ( 500 scfm) Luft rait Brennstoff 213 verbrennen. AuSerdem hat sich gezeigt, daß der verbesserte Bremer gemäß der Erfindung leichter zu zünden Ist und, was ncc'a wichtiger ist, auf einem wesentlich breiteren Dereich von Brennstoff/Luft- Verhältnissen stabil ist. Dieses Kerk&ml i~;t isn Diagrar^m gamäß Fig. dargestellt, wo 3 das sU ichiometrische "erh.iltnis und L1 die Grenzen der stabilen Verbrennung eines herkömmlichen Brenners der beschriebenen Art darsteils. I.-. vergleich hierzu zeigt L2 die Grenzen der stabilen Verbrennung des gleichen Brenners, wenn dieser mit Mitteln zur An^andunt, einer Oxidationsmittelgegenströiuung versehen ist.Burners with a chamber of 5 »C") cro diameter and 40.6 * i C "· length, which, for example, can be compared to ir.i'ü deni volume 20 in the drawings, a maximum of 11.53 ir / ttin. (400 ssfm'i of air burn stably. The burner according to the present invention with the same burner barrel is able to burn, rr.ehr aiö 14.2 nrVtfin. (500 scfm) air with fuel 213. In addition, it has been shown that the improved Bremer is easier to ignite in accordance with the invention, and what is more important ncc'a, air ratios is stable at a much wider Dereich of fuel / ml This Kerk & ~ i;.. t ^ m isn Diagrar components manufactured in compliance Fig illustrated where 3 the su ichiometric "result" and L1 the limits of the stable combustion of a conventional burner of the kind described. I.-. Comparison to this, L2 shows the limits of the stable combustion of the same burner, if this with means for an ^ andunt, one Oxidation countercurrent is provided.

Vtonn 'las Brennstoff/Luft-Verhältnis die /erwendung eines erheblicher Luftüberschus.-es vorsieht, ergibt sich eine sehr deutliche Abkühlung, die bis zu den durch daa Verfahren gemäß dem USA-Patent 3,10^,251 erzielbaren KUhrwirkungen reicht. Diese Kühlwirlcuns vorijetzt den Flarmstrahl, der aus den; Brenner austritt, in die Lage, eine WSrinespaltwirkung bei einer wesentlich größeren Anzahl von Mineralien zu erzeugen und insbesondere bei Mineralien, wie etwa Schiefer oder anderen Substanzen, bei denen verhältnismäßig niedrige Temperaturen ang'rwentet worden !nüssen«Vtonn 'read the fuel / air ratio the / use of a significant Excess air - it provides for a very significant cooling, the up to the daa method according to the USA patent 3,10 ^, 251 achievable clock effects is enough. These cooling whirls in front of the flarm beam that emanates from the; Brenner exits into the Able to have a wary splitting effect in a much larger number of minerals and especially minerals, such as slate or other substances that are proportionate low temperatures have been used!

j ^p 51/3 . 9j ^p 51/3. 9

Durch diese Anwendung einer Gegenströmung aus Oxidationsrjttel, wie beispielsweise Luft, wird· außerdem ein wünschenswerter Kühleffekt auf die Düse dos Brenners ausgeübt. Sine Anordnung dieser Art ist beispielsweise in Fig. 2 dargestellt. Hier tritt der Sekundärluftstrom 42 durch einen Pingkanal 4^ zwischen den Rohren 40 und 41 hindurch. Der Düsenkopf 44 enthält einen RingrauEi 45, durch den der Sekundär^- luftstron fließt, bevor er in umgekehrter Richtung durch die öffnungen 46 ausgestoßen wird« Man erkennt, daß der- Sekund abluftstrom beim Bestreichen der verhältnismäßig großen Oberflächen des Ringrauines 45 und der Öffnungen 46 eine sehr wesentliche Kühlung des Düsenkopfes 44 bewirkt. Man erkennt ferner, daß bei dieser Anordnung gemäß Pig. 2 di-3 entgegengesetzt gerichteten Öffnungen 46 ein anderes und wünschenswertes Mittel liefern, um die Gegenströmung auf Rineni Weg zu injizieren, der in axialer Richtung der Verbrennungsproduktströmung (Pfeile 49) genau entgegengesetzt gerichtet ist, so daß eine noch turbulentere Zone erzeugt wird, die durch das Becugszeichen 47 gekennzeichnet ist.This use of a countercurrent of oxidation means, such as air, also has a desirable cooling effect on the nozzle of the burner. An arrangement of this type is shown in FIG. 2, for example. Here the secondary air flow 42 passes through a ping channel 4 ^ between the tubes 40 and 41. The nozzle head 44 includes a RingrauEi 45 through which the secondary ^ - flows luftstron before it is ejected in the opposite direction through the openings 46 'can be seen that DER secondary exhaust air flow during coating the relatively large surfaces of the Ringrauines 45 and the openings 46 causes a very substantial cooling of the nozzle head 44. It can also be seen that in this arrangement according to Pig. 2 di-3 oppositely directed openings 46 provide another and more desirable means of injecting the countercurrent flow along the Rineni path which is axially exactly opposite to the combustion product flow (arrows 49) so that an even more turbulent zone is created through the Becugs sign 47 is marked.

Zusammengefaßt bestehen die neuen "Schritte der Erfindung im wesentlichen also darin, daß zwei einander entgegengesetzte Oxidationsmittelströne von. zwei ^nden einer geschlossenen 7erbrennungäcammer her eingeleitet "werden. Die eine Qxidationsnittelströniung, die als Prirnärströmuns bezeichnet werden kann, enthält Brennstoff. Die Sekundär luftströmung wird vorgesehen, u.-zur verbrennung des Brennstoffes beizutragen, der in Verbrennungsproduktstroir mitgeschleppt wird, und un eine hohe Verbrennunsjsstabiiität aufrechtzuerhalten. Die ganze so eingespeiste Lwffc kann in der Verbrennungsreaktion verbraucht werden.In summary, the new "steps of the invention are in essential, then, in the fact that two opposing Oxidizer streams from. two of a closed combustion chamber are introduced ". The one oxidation medium flow, which can be referred to as primary currents Fuel. The secondary air flow is provided, u.-to Combustion of fuel used in combustion products troir is dragged along, and a high level of combustion stability maintain. The whole so fed Lwffc can be consumed in the combustion reaction.

• si/.; - ίο -• si / .; - ίο -

Außerdem wird dieser Sekundärluftstrom dadurch, daß er beim ; Durchgang durch den Kanal 18 ab Kühlmittel für das Brennkammer-13 wirkt, erhitzt. Diese im Sekundärluftstrom enthaltende HitzeIn addition, this secondary air flow is characterized by the fact that it is at; Passage through channel 18 from coolant for combustion chamber 13 acts, heated. This heat contained in the secondary air flow

ι trägt weiter zum Platnmenstabilisierungseffekt des turbulenten Bereiches bei, der durch die Einführung von Sekundärluft erzeugt wird. fι further contributes to the platinum stabilization effect of the turbulent Area that is generated by the introduction of secondary air. f

Es kann erwünscht SeIn₅ die beschriebene Konstruktion auf verschiedene Weise abzuwandeln, beispielsweise gemäß der Darstellung in Pig. 5; der dort dargestellte Brenner gleicht in jeder Hin-It may be desirable to modify ₅ the construction described in various ways, for example, as shown in Pig. 5; the burner shown there is identical in every direction

sieht dem in Fig. 1 dargestellten Brenner, nur daß der die Primärluft bildende Luftstrom unabhängig durch ein Ventil V eingespeist wird, während der Sekundärluftstrom zur Bildung der Gegenströmung gemäß der Erfindung unabhängig hiervon durch ein Ventil VI eingespeist wird. Hier können daher wünschenswerte Steuerungen der Plammenstabilität für jede gegebene Brennstoff- und Luftmenge verwirklicht werden und desgleichen kann man eine veränderliche Steuerung der Temperatur des aus dem Brenner austretenden Strahls im Sinne der oben im Zusammenhang mit Fig. 2 gegebenen Beschreibung \ verwirkliehen.sees the burner shown in Fig. 1, only that the air flow forming the primary air is fed in independently through a valve V, while the secondary air flow for forming the counter flow according to the invention is fed in independently of this through a valve VI. Here, therefore, desirable control can of Plammenstabilität for any given amount of fuel and air can be realized and the like to a variable control of the temperature verwirkliehen emerging from the burner jet for the purposes of the given above in connection with FIG. 2 Description \.

SchutzansprücheProtection claims

Claims

Dr. ing. E. BERKENrELD · Dip; .-; r.g. H. BERKiNFELD, patent attorneys, Κδΐπ attachment file number F 3θ 585/24 to en9abe the name of d. Note H.E. Fletcher CO. Protection requirements

1. Burner characterized by a tubular body (Ic-), in which a combustion chamber (2o) is formed, through inlet means 05, 3o) for feeding in independent oxidant and fuel flows under pressure into one end of the chamber (2o) and through lines (18, 19) for introducing oxidizing agent at an opposite one End of the combustion chamber (2o).

2. Burner according to claim I _5, characterized in that the lines are arranged such that the oxidizing agent flow (21) runs counter to the flow direction (49) of the combustion products.

3 burner according to claims 1-2, characterized in that that the line consists of a sleeve (12, 40) spaced around the Burner (I}, 41) is arranged such that an annular channel (18, 4j) is formed and that axially extending openings (46) are connected to the annular channel stand so that cooling of the Beirenner is effected.

4. Burner according to one of the claims 1 * 3 # characterized in that that the line (19, 46) is designed such that the secondary = air moves in the opposite direction when it enters the combustion chamber (2o),

5 · connoisseur according to one of claims 1-4, characterized in that it has mutually independent valves (V ₁ VT) for changing the two oxidizing agent flows independently of each other.