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DE9202147U1 - Mixing device for oil and gas burners with fan - Google Patents

Mixing device for oil and gas burners with fan

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Publication number
DE9202147U1
DE9202147U1 DE9202147U DE9202147U DE9202147U1 DE 9202147 U1 DE9202147 U1 DE 9202147U1 DE 9202147 U DE9202147 U DE 9202147U DE 9202147 U DE9202147 U DE 9202147U DE 9202147 U1 DE9202147 U1 DE 9202147U1
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DE
Germany
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mixing
mixing tube
baffle plate
flame
combustion
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DE9202147U
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Koerting Hannover GmbH
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Koerting Hannover GmbH
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23DBURNERS
    • F23D14/00Burners for combustion of a gas, e.g. of a gas stored under pressure as a liquid
    • F23D14/20Non-premix gas burners, i.e. in which gaseous fuel is mixed with combustion air on arrival at the combustion zone
    • F23D14/22Non-premix gas burners, i.e. in which gaseous fuel is mixed with combustion air on arrival at the combustion zone with separate air and gas feed ducts, e.g. with ducts running parallel or crossing each other
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23DBURNERS
    • F23D11/00Burners using a direct spraying action of liquid droplets or vaporised liquid into the combustion space
    • F23D11/36Details, e.g. burner cooling means, noise reduction means
    • F23D11/40Mixing tubes or chambers; Burner heads
    • F23D11/406Flame stabilising means, e.g. flame holders

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Combustion Of Fluid Fuel (AREA)

Description

Hans Dietrich BrümmerstedtHans Dietrich Brümmerstedt

Patentanwalt ■ Evut)$3ean Patent AttorneyPatent Attorney ■ Evut)$3ean Patent Attorney

Körting Hannover AG 378/60Körting Hannover AG 378/60

Mischeinrichtung für Öl- und Gasbrenner mit GebläseMixing device for oil and gas burners with fan

Es sind Mischeinrichtungen für öl- und Gasbrenner mit Gebläse bekannt, die aus einem Mischrohr als Durchlaß für die Verbrennungsluft, das sich an seinem vorderen Ende konisch verjüngt und aus einer im Mischrohr im Bereich der konischen Verjüngung angeordneten Stauscheibe besteht, die mittels einer Halterung so an einer Brennstoff lanze befestigt ist, daß sie senkrecht zur Längsachse der Brennstoff 1anze liegt und mit dieser axial im Mischrohr verschiebbar ist, wobei die Stauscheibe mit wenigstens einer öffnung zur Einführung des Brennstoffs und eines ersten Teils der Verbrennungsluft in den Verbrennungsraum, mit radialen Schrägschlitzen zur tangentialen Einführung eines zweiten Teils der Verbrennungsluft in den Verbrennungsraum versehen ist und einen Ring an ihrem Außenumfang aufweist, zwischen dem und der Innenwand des Mischrohres ein dritter Teil der Verbrennungsluft in den Verbrennungsraum einleitbar ist.Mixing devices for oil and gas burners with blowers are known, which consist of a mixing tube as a passage for the combustion air, which tapers conically at its front end, and of a baffle plate arranged in the mixing tube in the area of the conical taper, which is attached to a fuel lance by means of a holder in such a way that it lies perpendicular to the longitudinal axis of the fuel lance and can be moved axially with it in the mixing tube, the baffle plate being provided with at least one opening for introducing the fuel and a first part of the combustion air into the combustion chamber, with radial oblique slots for tangentially introducing a second part of the combustion air into the combustion chamber, and having a ring on its outer circumference, between which and the inner wall of the mixing tube a third part of the combustion air can be introduced into the combustion chamber.

Einen solchen Aufbau weisen heute einige in Gebläsebrennern verwendete Mischeinrichtungen auf. Die Brennstoff 1anze mit der Stauscheibe befindet sich dabei innerhalb eines Mischrohres, in das die Verbrennungsluft so eingeführt wird, daß sie von hinten auf die Stauscheibe trifft und dabei teils durch die zentrale Öffnung, teils durch die radialen Schrägschlitze und teils durch den Zwischenraum zwischen dem Ring am Außenumfang und demSome mixing devices used in forced draught burners today have such a structure. The fuel tank with the baffle plate is located inside a mixing tube into which the combustion air is introduced in such a way that it hits the baffle plate from behind and is partly drawn through the central opening, partly through the radial oblique slots and partly through the space between the ring on the outer circumference and the

Mischrohr in den Verbrennungsraum gelangt. Im Bereich des Ringes der Stauscheibe verjüngt sich das Mischrohr nach innen, so daß durch axiale Verschiebung der Brennstoff lanze mit der Stauscheibe innerhalb des Mischrohres der Abstand zwischen dem Stauscheiben-Ring und dem konisch verjüngten vorderen Ende des Mischrohres und damit die zugeführte Luftmenge variiert werden kann.Mixing tube enters the combustion chamber. In the area of the baffle plate ring, the mixing tube tapers inwards so that by axially moving the fuel lance with the baffle plate within the mixing tube, the distance between the baffle plate ring and the conically tapered front end of the mixing tube and therefore the amount of air supplied can be varied.

Die Anordnung der Stauscheibe im Verbrennungsluftraum hat den Zweck, im Bereich der Flamme eine gute Durchmischung von Brennstoff und Luft und damit eine möglichst vollkommene Verbrennung des Brennstoffs zu erreichen. Diese Durchmischung wird einerseits durch den tangential durch die radialen Schrägschlitze eingeführten Verbrennungsluftantei 1 und andererseits durch einen sich hinter der Stauscheibe ausbildenden Unterdruck bewirkt, durch den die Verbrennungsgase in einem turbulenten Strom zur Flammenwurzel zurückgeführt werden.The arrangement of the baffle plate in the combustion air chamber is intended to achieve a good mixing of fuel and air in the area of the flame and thus the most complete combustion of the fuel possible. This mixing is achieved on the one hand by the combustion air portion 1 introduced tangentially through the radial oblique slots and on the other hand by a negative pressure that develops behind the baffle plate, through which the combustion gases are returned to the flame root in a turbulent flow.

Die verschiebbare Anordnung der Brennstoff 1anze mit der Stauscheibe ist deshalb erforderlich, weil die Brenner in der Regel für einen Leistungsbereich ausgelegt werden, und erst bei der Installation die Einstellung auf die bereitzustellende Wärmeleistung und jeweilige Kesselausbildung erfolgt, d.h. es wird die für die geforderte Wärmeleistung benötigte Brennstoffdüse eingebaut und dementsprechend durch Verschieben der Brennstoff 1anze die entsprechende Luftmenge eingestellt, die den Zwischenraum zwischen dem Stauscheiben-Ring und dem Mischrohr durchströmen muß.The movable arrangement of the fuel nozzle with the brake plate is necessary because the burners are usually designed for a power range and only during installation are they adjusted to the heat output to be provided and the respective boiler design, i.e. the fuel nozzle required for the required heat output is installed and accordingly, by moving the fuel nozzle, the corresponding amount of air that must flow through the space between the brake plate ring and the mixing tube is set.

Diese Mischeinrichtungen haben sich in der Praxis bewährt, jedoch hat sich gezeigt, daß mit der herkömmlichen Bauart der Stauscheiben und des Mischrohres die neueren strengen Forderungen hinsichtlich der Schadstoff begrenzung der Abgase nur mit geringem Sicherheitsabstand erfüllbar sind.These mixing devices have proven themselves in practice, however, it has been shown that with the conventional design of the baffle plates and the mixing pipe, the newer strict requirements regarding the limitation of exhaust gas pollutants can only be met with a small safety margin.

Aus der eigenen DE-OS 40 08 692.5 ist es bekannt, die Schadstoffemissionen dadurch zu reduzieren, daß eine starke Rezirkulationsströmung der Rauchgase aufgebaut wird, was durch eine radiale Einwärtsbiegung des vorderen Mischrohrendes derart bewirkt wird, daß der Auslaßdurchmesser kleiner als der Durchmesser der Stauscheibe ist. Es hat sich jedoch gezeigt, daß eine solche Anordnung nur in einem recht engen Leistungsbereich einsetzbar ist.From our own DE-OS 40 08 692.5 it is known that pollutant emissions can be reduced by creating a strong recirculation flow of the flue gases, which is achieved by a radial inward bend of the front end of the mixing tube in such a way that the outlet diameter is smaller than the diameter of the baffle plate. However, it has been shown that such an arrangement can only be used in a very narrow performance range.

Der Erfindung liegt demzufolge die Aufgabe zugrunde, eine Mischeinrichtung der eingangs beschriebenen Art so auszugestalten, daß die Schadstoffe im Abgas, insbesondere der NO-Gehalt, wesentlich vermindert werden und der feuerungstechnische Wirkungsgrad verbessert wird, ohne daß der Leistungsbereich des Brenners eingeschränkt wird.The invention is therefore based on the object of designing a mixing device of the type described at the outset in such a way that the pollutants in the exhaust gas, in particular the NO content, are significantly reduced and the combustion efficiency is improved without restricting the performance range of the burner.

Die gestellte Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß die Einwärtsbiegung des vorderen Endes des Mischrohres durch einen zweiten Konus erfolgt, der mit der Längsachse des Mischrohres einen Winkel bildet, der größer ist als der Konuswinkel des vorderen Mischrohrendes und zwischen 20° und 60° beträgt. The stated object is achieved according to the invention in that the inward bending of the front end of the mixing tube is carried out by a second cone, which forms an angle with the longitudinal axis of the mixing tube that is larger than the cone angle of the front end of the mixing tube and is between 20° and 60°.

Es hat sich gezeigt, daß sich bei Ölbrennern eine weitere Verminderung der Schadstoffe erreichen läßt, wenn zusätzlich die Basis der Stauscheibe konisch ausgebildet ist.It has been shown that a further reduction in pollutants can be achieved in oil burners if the base of the baffle plate is also conical.

Die konische Ausbildung der Stauscheibe führt im Zusammenwirken mit dem konisch verjüngten vorderen Ende des Mischrohres zu einem erhöhten Unterdruck hinter der Stauscheibe, wodurch in stärkerem Maße als bei den bekannten Lösungen heiße Verbrennungsgase in turbulenter Strömung zur Flammenwurzel zurückgeführt werden. Damit wird die Flammenstabilität verbessert und bei öl-The conical design of the baffle plate, in conjunction with the conically tapered front end of the mixing tube, leads to an increased negative pressure behind the baffle plate, whereby hot combustion gases are returned to the flame root in turbulent flow to a greater extent than with the known solutions. This improves flame stability and, in the case of oil-

brennern eine Tei1 vergasung der aus der Brennstoffdüse austretenden öltröpfchen erreicht. Die konische Form der Ölbrenner-Stauscheibe vollzieht außerdem die Form der Flammenwurzel besser nach als eine flache Stauscheibe und bewirkt so eine gleichmäßigere Einmischung des ersten Teils der Verbrennungsluft in die Flamme. Das homogene Gemisch reduziert die NO -bildenden lokalen Temperaturspitzen. burners achieves partial gasification of the oil droplets emerging from the fuel nozzle. The conical shape of the oil burner baffle plate also follows the shape of the flame root better than a flat baffle plate and thus results in a more even mixing of the first part of the combustion air into the flame. The homogeneous mixture reduces the local temperature peaks that form NO.

Das mit einem zweiten Konus einwärts gebogene Mischrohrende bewirkt, daß die Luftströmung zwischen Mischrohr und Stauscheibe eingeschnürt wird und mit erhöhter Energie mit einem großen Radialanteil in den Verbrennungsraum eintritt und damit in einem bestimmten Winkel auf die Flamme bzw. den Flammenkegel trifft. Hierdurch wird einerseits die Durchmischung von Brennstoff und Luft verbessert und andererseits diesem Bereich der Flamme so viel Luft zugeführt, daß der im Bereich der Flammenwurzel herrschende Luftmangel kompensiert wird und die Verbrennung insgesamt überstöchiometrisch verläuft. Auf diese Weise wird schon relativ früh ein vollständiger Ausbrand aller brennbaren Bestandteile erreicht, d.h. die Flamme wird kürzer, wodurch sich die Verweilzeit des Luftstickstoffs in der Flamme verringert.The end of the mixing tube, which is bent inwards with a second cone, causes the air flow between the mixing tube and the baffle plate to be constricted and to enter the combustion chamber with increased energy and a large radial portion, thus hitting the flame or flame cone at a certain angle. This improves the mixing of fuel and air on the one hand, and on the other hand supplies this area of the flame with enough air to compensate for the lack of air in the area of the flame root and overall combustion is over-stoichiometric. In this way, complete combustion of all combustible components is achieved relatively early, i.e. the flame becomes shorter, which reduces the residence time of the atmospheric nitrogen in the flame.

Bei der neuerungsgemäßen Anordnung mit der konisch endenden Einwärtsbiegung des Mischrohres ist jedoch die Einschnürung der Flamme nicht so stark wie bei einer radialen Einwärtsbiegung, so daß sich hier ein wesentlich größerer Leistungsbereich ergibt.However, in the new arrangement with the conical inward bend of the mixing tube, the constriction of the flame is not as strong as with a radial inward bend, so that a much larger performance range is achieved here.

Neben der oben beschriebenen, als innere bzw. primäre Rezirkulation zu bezeichnenden Rückführung heißer Verbrennungsgase zur Flammenwurzel bildet sich aufgrund des Unterdruckes, der sich infolge der Strömungsverhältnisse am einwärts gebogenen Mischrohrende einstellt, eine sekundäre Rezirkulation aus, die kühlere Verbrennungsgase zusammen mit unverbranntem Sauerstoff inIn addition to the return of hot combustion gases to the flame root described above, which can be described as internal or primary recirculation, a secondary recirculation is formed due to the negative pressure that occurs as a result of the flow conditions at the inwardly bent end of the mixing tube, which brings cooler combustion gases together with unburned oxygen into

den äußeren Bereich der Flamme zurückführt. Dadurch wird zum einen die Flamme gekühlt und damit die NO -Bildung verringert und zum anderen der Sauerstoff-Partialdruck gesenkt, womit weniger Sauerstoff für die NO -Bildung zur Verfügung steht.the outer area of the flame. This cools the flame and thus reduces the formation of NO and lowers the oxygen partial pressure, which means that less oxygen is available for NO formation.

Neben diesen Effekten führen die rezirkulierten Verbrennungsgase diesem Bereich der Flamme genügend Wärme zu, um die Vergasung von dort vorhandenen Öltröpfchen zu verbessern.In addition to these effects, the recirculated combustion gases provide sufficient heat to this area of the flame to improve the gasification of oil droplets present there.

In weiterer Ausgestaltung der Neuerung kann vor dem Mischrohr und koaxial mit diesem ein im Durchmesser kleineres Vorsatzrohr derart angeordnet werden, daß es das konisch verjüngte, vordere Ende des Mischrohres unter Bildung eines Ringspaltes überlappt.In a further development of the innovation, an attachment pipe with a smaller diameter can be arranged in front of the mixing pipe and coaxially with it in such a way that it overlaps the conically tapered front end of the mixing pipe, forming an annular gap.

Über den zwischen Vorsatzrohr und Mischrohrende gebildeten Ringspalt werden aufgrund des am Mischrohraustritt herrschenden Unterdruck kühlere, ebenfalls noch Sauerstoff aufweisende Verbrennungsgase in den Randbereich der Flamme zurückgeführt, d.h. es bildet sich neben der bereits beschriebenen primären und sekundären Rezirkulation eine zusätzliche tertiäre Rezirkulation aus. Diese tertiäre Rezirkulation verstärkt die im Zusammenhang mit der sekundären Rezirku1 ation beschriebenen Effekte, d.h. der Sauerstoff-Partialdruck wird weiter gesenkt, die Flamme aufgrund der kühleren Verbrennungsgase weiter abgekühlt und bei Ölbrennern dem Randbereich der Flamme für die Restvergasung der Öltröpfchen zusätzlich Wärme zugeführt.Due to the negative pressure at the mixing tube outlet, cooler combustion gases, which also still contain oxygen, are returned to the edge of the flame via the annular gap formed between the attachment tube and the end of the mixing tube, i.e. in addition to the primary and secondary recirculation already described, an additional tertiary recirculation is formed. This tertiary recirculation reinforces the effects described in connection with the secondary recirculation, i.e. the oxygen partial pressure is further reduced, the flame is further cooled due to the cooler combustion gases and, in the case of oil burners, additional heat is supplied to the edge of the flame for the residual gasification of the oil droplets.

Im Ergebnis bildet sich eine absolute Blauflamme aus, die Rauchgase sind rußfrei. Gegenüber der Ausführung ohne Vorsatzrohr wird der NO -Gehalt im Rauchgas weiter gesenkt.The result is an absolute blue flame and the flue gases are free of soot. Compared to the version without an attachment pipe, the NO content in the flue gas is further reduced.

Die Erfindung wird nachfolgen anhand von in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. In den Zeichnungen zeigen:The invention is explained in more detail below using embodiments shown in the drawings. In the drawings:

Fig. 1 eine Querschnitts-Darstellung des vorderen Bereichs einer Mischeinrichtung für einen Ölbrenner,Fig. 1 is a cross-sectional view of the front area of a mixing device for an oil burner,

Fig. 2 eine Mischeinrichtung nach Fig. 1 mitFig. 2 a mixing device according to Fig. 1 with

Vorsatzrohr.Front tube.

Fig. 3 eine Querschnittsdarstellung des vorderen Bereichs einer Mischeinrichtung für einen Gasbrenner,Fig. 3 a cross-sectional view of the front area of a mixing device for a gas burner,

Fig. 4 eine Mischeinrichtung nach Fig. 3 mitFig. 4 a mixing device according to Fig. 3 with

Vorsatzrohr.Front tube.

Fig. 1 zeigt ein Mischrohr 1, dessen vorderes Ende 2 sich konisch verjüngt, und in dem zentral eine Brennstoff lanze 3 mit einer Brennstoffdüse 4 angeordnet ist. An der Brennstoff 1anze 3 ist mit Streben 5 eine Stauscheibe 6 mit konischer Basis befestigt, die mit der Brennstoff lanze 3 im Mischrohr 1 axial verschiebbar ist, und die an ihrem Umfang in bekannter Weise mit einem Ring 7 versehen ist. Die Stauscheibe besitzt in üblicher Weise eine zentrale Öffnung 8 als Durchlaß für den Brennstoff und einen ersten Teil der Verbrennungsluft, und ferner sind in üblicher Weise zwischen der zentralen öffnung und dem Außenrand der Scheibe radiale Schlitze 9 vorgesehen, die durch flügelartige Vorsprünge 10 gebildet werden, die durch einen Drückvorgang in der Scheibe 6 angebracht werden. Dadurch wird in bekannter Weise ein zweiter Teil des Verbrennungslufstroms in tangentialer Richtung in den Verbrennungsraum eingeleitet. Ein dritter Teil der Verbrennungsluft strömt durch den Zwischenraum zwischen dem Ring 7 der Stauscheibe 6 und dem konisch verjüngten, vorderen Ende 2 des Mischrohres 1. Durch axiale Verschiebung der Brennstofflanze 3 mit der Stauscheibe 6 kann der dritte Verbrennungsluftanteil dosiert und an die jeweils geforderte Leistung des Brenners am Installationsort angepaßt werden.Fig. 1 shows a mixing tube 1, the front end 2 of which tapers conically and in which a fuel lance 3 with a fuel nozzle 4 is arranged centrally. A baffle plate 6 with a conical base is attached to the fuel lance 3 with struts 5, which can be moved axially with the fuel lance 3 in the mixing tube 1 and which is provided with a ring 7 on its circumference in a known manner. The baffle plate has a central opening 8 as a passage for the fuel and a first part of the combustion air, and furthermore, radial slots 9 are provided in a usual manner between the central opening and the outer edge of the plate, which are formed by wing-like projections 10 that are attached to the plate 6 by a pressing process. As a result, a second part of the combustion air flow is introduced into the combustion chamber in a tangential direction in a known manner. A third part of the combustion air flows through the space between the ring 7 of the baffle plate 6 and the conically tapered front end 2 of the mixing tube 1. By axially displacing the fuel lance 3 with the baffle plate 6, the third combustion air portion can be dosed and adapted to the required output of the burner at the installation location.

Durch die konische Ausbildung der Basisfläche der Stauscheibe wird der Unterdruck hinter der Stauscheibe 6 und damit die innere Rezirkulation erhöht, so daß die Flamme stabilisiert wird, d.h. daß die Flammenwurzel stärker an die Stauscheibe gebunden wird, und daß zugleich wegen der größeren Länge des Bereiches, in dem die Verbrennung unterstöchiometrisch erfolgt, eine Verminderung der Stickoxidbildung stattfindet. Gleichzeitig wird durch die Rezirkulation heißer Verbrennungsgase die Vergasung des Brennstoffs in diesem Bereich verbessert.The conical design of the base surface of the baffle plate increases the negative pressure behind the baffle plate 6 and thus the internal recirculation, so that the flame is stabilized, i.e. the flame root is more strongly bound to the baffle plate, and at the same time, due to the greater length of the area in which the combustion occurs substoichiometrically, the formation of nitrogen oxide is reduced. At the same time, the gasification of the fuel in this area is improved by the recirculation of hot combustion gases.

An das konisch verjüngte vordere Ende 2 des Mischrohres schließt sich ein zweiter Konus 11 an, der so bemessen ist, daß der Auslaßdurchmesser des Mischrohres 1 mindestens 5 mm kleiner als der Durchmesser der Stauscheibe 6 ist. Der Winkel, den der Konus 11 mit der Längsachse der Brennstoff 1anze 3 bildet, beträgt zwischen 20° und 60° und ist damit größer als der Konuswinkel des vorderen Endes 2 des Mischrohres, der in der Regel etwa 15° beträgt. Hierdurch wird der dritte Verbrennungsluftstrom mit einem großen radialen Anteil in den Verbrennungsraum eingeblasen, so daß dieser Teil der Verbrennungsluft praktisch im Winkel bis zu 90° auf den Flammenkegel trifft.A second cone 11 is connected to the conically tapered front end 2 of the mixing tube, which is dimensioned such that the outlet diameter of the mixing tube 1 is at least 5 mm smaller than the diameter of the baffle plate 6. The angle that the cone 11 forms with the longitudinal axis of the fuel tank 3 is between 20° and 60° and is thus larger than the cone angle of the front end 2 of the mixing tube, which is usually around 15°. As a result, the third combustion air stream is blown into the combustion chamber with a large radial portion, so that this part of the combustion air practically hits the flame cone at an angle of up to 90°.

Dadurch wird die Durchmischung von Luft und Brennstoff intensiviert. Des weiteren kompensiert die Luftzuführung an dieser Stelle der Flamme den Luftmangel an der Flammenwurzel, so daß die Verbrennung insgesamt überstöchiometrisch verläuft und die Flamme und damit die Verweilzeit des Luftstickstoffs in der Flamme verkürzt wird.This intensifies the mixing of air and fuel. Furthermore, the air supply at this point of the flame compensates for the lack of air at the root of the flame, so that the overall combustion is over-stoichiometric and the flame and thus the residence time of the atmospheric nitrogen in the flame is shortened.

Der sich aufgrund der Strömungsverhältnisse am Austritt des Mischrohres 1 einstellende Unterdruck führt außerdem zu einer Rezirkulation von Verbrennungsgasen im Außenbereich der Flamme, die durch die vergleichsweise kälteren Gase gekühlt wird. Durch die Rezirkulation wird gleichzeitig der Sauerstoff-PartialdruckThe negative pressure that occurs due to the flow conditions at the outlet of the mixing tube 1 also leads to a recirculation of combustion gases in the outer area of the flame, which is cooled by the comparatively colder gases. The recirculation simultaneously reduces the oxygen partial pressure

gesenkt. Zudem gelangt mit den rezirkulierten Verbrennungsgasen Wärme in die Bereiche der Flamme, in denen die Temperatur für eine Tei1 vergasung des Brennstoffs nicht ausreichend ist, so daß auch die für eine effektivere Verbrennung erforderliche Vergasung des Brennstoffs gefördert wird.reduced. In addition, the recirculated combustion gases bring heat to the areas of the flame where the temperature is not sufficient for partial gasification of the fuel, so that the gasification of the fuel required for more effective combustion is also promoted.

Versuche haben gezeigt, daß sich mit dieser Ausführungsform der Erfindung im Vergleich zu bisher üblichen Mischeinrichtungen eine Reduzierung der NO -Emissionswerte um mehr als 20% erreichen läßt. Der Brennstoff verbrennt in einer Gelbflamme mit Blauanteilen.Tests have shown that with this embodiment of the invention, in comparison to conventional mixing devices, a reduction in NO emissions of more than 20% can be achieved. The fuel burns in a yellow flame with blue components.

Eine weitere Verringerung der Schadstoffemission und eine weitere Verbesserung der Verbrennung läßt sich mit der Ausführungsform nach Fig. 2 erzielen. Diese unterscheidet sich von dem in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel dadurch, daß vor dem Mischrohr 1 und koaxial mit diesem ein Vorsatzrohr 13 angeordnet ist. Es ist mittels Halterungen 14 am Mischrohr 1 derart befestigt, daß es das konisch verjüngte, vordere Ende 2 überlappt. Dadurch wird zwischen dem Mischrohr 1 und dem Vorsatzrohr 13 ein Ringspalt 12 gebildet.A further reduction in pollutant emissions and a further improvement in combustion can be achieved with the embodiment according to Fig. 2. This differs from the embodiment shown in Fig. 1 in that an attachment pipe 13 is arranged in front of the mixing pipe 1 and coaxially with it. It is attached to the mixing pipe 1 by means of brackets 14 in such a way that it overlaps the conically tapered front end 2. This forms an annular gap 12 between the mixing pipe 1 and the attachment pipe 13.

Der am Austrittsquerschnitt des Mischrohres 1 anstehende Unterdruck bewirkt aufgrund der Anordnung des Vorsatzrohres 13 die Ausbildung einer tertiären Rezirkulation. Diese führt über den Ringspalt 12 aus einem Bereich der Brennkammer, der durch das Vorsatzrohr 13 von der Flamme gewissermaßen abgeschottet ist, kühlere Verbrennungsgase in den Randbereich der Flamme, die dadurch weiter abgekühlt wird. Diese Kühlung und die weitere Senkung des Sauerstoff-Partialdrucks durch den mit den rezirkulierten Verbrennungsgasen zurückgeführten Sauerstoff führen zu einer weiteren Senkung der NO -Emission im nahestöchiometrisehen Be-The negative pressure at the outlet cross-section of the mixing tube 1 causes the formation of a tertiary recirculation due to the arrangement of the attachment tube 13. This leads cooler combustion gases via the annular gap 12 from an area of the combustion chamber, which is to some extent sealed off from the flame by the attachment tube 13, into the edge area of the flame, which is thereby cooled further. This cooling and the further reduction in the oxygen partial pressure due to the oxygen returned with the recirculated combustion gases lead to a further reduction in the NO emissions in the near-stoichiometric range.

reich.rich.

Obwohl die durch den Ringspalt 12 zurückgesaugten Verbrennungsgase insgesamt auf die Flamme kühlend wirken, ist ihr Wärmeinhalt ausreichend, um die Restvergasung noch vorhandener BrennstoffanteiIe zu bewirken.Although the combustion gases sucked back through the annular gap 12 have an overall cooling effect on the flame, their heat content is sufficient to cause the residual gasification of any remaining fuel components.

Der Brennstoff verbrennt nahestöchiometrisch in einer absoluten Blauflamme. Die Rauchgase weisen geringste Mengen an Kohlenmonoxid auf und sind praktisch rußfrei. Der NO -Gehalt imThe fuel burns almost stoichiometrically in an absolute blue flame. The flue gases contain minimal amounts of carbon monoxide and are practically soot-free. The NO content in the

Rauchgas kann gegenüber der Ausführungsform nach Fig. 1 um weitere 10% gesenkt werden.Flue gas can be reduced by a further 10% compared to the embodiment shown in Fig. 1.

Fig. 3 und 4 zeigen in Darstellungen wie Fig. 1 und 2 einen Gasbrenner, wobei gleiche Teile mit gleichen Bezugsziffern wie in Fig. 1 und 2 bezeichnet sind.Fig. 3 and 4 show a gas burner in representations like Fig. 1 and 2, wherein the same parts are designated with the same reference numerals as in Fig. 1 and 2.

Claims (3)

SchutzansprücheProtection claims 1. Mischeinrichtung für öl- und Gasbrenner mit Gebläse, bestehend aus einem Mischrohr als Durchlaß für die Verbrennungsluft, das sich an seinem vorderen Ende konisch verjüngt, und aus einer im Mischrohr im Bereich der konischen Verjüngung angeordneten Stauscheibe, die mittels einer Halterung so an einer Brennstofflanze befestigt ist, daß sie senkrecht zur Längsachse der Brennstoff lanze liegt und mit dieser axial im Mischrohr verschiebbar ist, wobei die Stauscheibe mit mindestens einer öffnung zur Einführung des Brennstoffs und eines ersten Teils der Verbrennungsluft in den Verbrennungsraum, mit radialen Schrägschlitzen zur tangentialen Einführung eines zweiten Teils der Verbrennungsluft in den Verbrennungsraum versehen ist, und einen Ring an ihrem Außenumfang aufweist, zwischen dem und der Innenwand des Mischrohres ein dritter Teil der Verbrennungsluft in den Verbrennungsraum einleitbar ist, und wobei das Mischrohr an seinem konisch verjüngten vorderen Ende so weit einwärts gebogen ist, daß der Auslaßdurchmesser kleiner als der Durchmesser der Stauscheibe ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Einwärtsbiegung des vorderen Endes (2) des Mischrohres (1) durch einen zweiten Konus (11) erfolgt, der mit der Längsachse des Mischrohres einen Winkel bildet, der größer ist als der Konuswinkel des vorderen Mischrohrendes (2) und zwischen 20° und 60° beträgt.1. Mixing device for oil and gas burners with a fan, consisting of a mixing tube as a passage for the combustion air, which tapers conically at its front end, and of a baffle plate arranged in the mixing tube in the area of the conical taper, which is attached to a fuel lance by means of a holder in such a way that it lies perpendicular to the longitudinal axis of the fuel lance and can be moved axially with it in the mixing tube, the baffle plate being provided with at least one opening for introducing the fuel and a first part of the combustion air into the combustion chamber, with radial oblique slots for tangentially introducing a second part of the combustion air into the combustion chamber, and having a ring on its outer circumference, between which and the inner wall of the mixing tube a third part of the combustion air can be introduced into the combustion chamber, and the mixing tube being bent inwards at its conically tapered front end so far that the outlet diameter is smaller than the diameter of the baffle plate, characterized in that the Inward bending of the front end (2) of the mixing tube (1) is effected by a second cone (11) which forms an angle with the longitudinal axis of the mixing tube which is greater than the cone angle of the front end of the mixing tube (2) and is between 20° and 60°. 2. Mischeinrichtung nach Anspruch 1 für Ölbrenner, dadurch gekennzeichnet, daß die Basis der Stauscheibe (6) konisch ausgebildet ist.2. Mixing device according to claim 1 for oil burners, characterized in that the base of the baffle plate (6) is conical. - 1- 1 3. Mischeinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß vor dem Mischrohr (1) und koaxial mit diesem ein im Durchmesser kleineres Vorsatzrohr (13) derart angeordnet ist, daß es das konisch verjüngte, vordere Ende (2) des Mischrohres (1) unter Bildung eines Ringspaltes (12) überlappt.3. Mixing device according to claim 1 or 2, characterized in that an attachment pipe (13) of smaller diameter is arranged in front of the mixing pipe (1) and coaxially therewith in such a way that it overlaps the conically tapered front end (2) of the mixing pipe (1) to form an annular gap (12).
DE9202147U 1992-02-19 1992-02-19 Mixing device for oil and gas burners with fan Expired - Lifetime DE9202147U1 (en)

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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1551716A1 (en) * 1967-10-28 1970-03-26 Punker Gmbh Baffle plate for oil burners working according to the pressure atomization principle
DE9003176U1 (en) * 1989-07-29 1990-06-07 Körting Hannover AG, 3000 Hannover Mixing device for oil blower burners
DE3937925A1 (en) * 1989-11-15 1991-05-16 Electro Oil Gmbh TWIST FLAME MIXING DEVICE FOR OIL BURNERS

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