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DE2538134A1 - OIL BURNER - Google Patents

OIL BURNER

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Publication number
DE2538134A1
DE2538134A1 DE19752538134 DE2538134A DE2538134A1 DE 2538134 A1 DE2538134 A1 DE 2538134A1 DE 19752538134 DE19752538134 DE 19752538134 DE 2538134 A DE2538134 A DE 2538134A DE 2538134 A1 DE2538134 A1 DE 2538134A1
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DE
Germany
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air
vortex
combustion
valve
holes
Prior art date
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Application number
DE19752538134
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German (de)
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DE2538134C2 (en
Inventor
Katsuyuki Kawaguchi
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Original Assignee
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
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Publication date
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Priority claimed from JP9751874A external-priority patent/JPS5124937A/en
Priority claimed from JP13770974A external-priority patent/JPS5164639A/en
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Publication of DE2538134A1 publication Critical patent/DE2538134A1/en
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23RGENERATING COMBUSTION PRODUCTS OF HIGH PRESSURE OR HIGH VELOCITY, e.g. GAS-TURBINE COMBUSTION CHAMBERS
    • F23R3/00Continuous combustion chambers using liquid or gaseous fuel
    • F23R3/28Continuous combustion chambers using liquid or gaseous fuel characterised by the fuel supply
    • F23R3/34Feeding into different combustion zones
    • F23R3/346Feeding into different combustion zones for staged combustion
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23CMETHODS OR APPARATUS FOR COMBUSTION USING FLUID FUEL OR SOLID FUEL SUSPENDED IN  A CARRIER GAS OR AIR 
    • F23C3/00Combustion apparatus characterised by the shape of the combustion chamber
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23CMETHODS OR APPARATUS FOR COMBUSTION USING FLUID FUEL OR SOLID FUEL SUSPENDED IN  A CARRIER GAS OR AIR 
    • F23C6/00Combustion apparatus characterised by the combination of two or more combustion chambers or combustion zones, e.g. for staged combustion
    • F23C6/04Combustion apparatus characterised by the combination of two or more combustion chambers or combustion zones, e.g. for staged combustion in series connection
    • F23C6/045Combustion apparatus characterised by the combination of two or more combustion chambers or combustion zones, e.g. for staged combustion in series connection with staged combustion in a single enclosure

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Spray-Type Burners (AREA)
  • Pressure-Spray And Ultrasonic-Wave- Spray Burners (AREA)

Description

Meissner & MeissnerMeissner & Meissner

PATE NTAN WALTS BÜROPATE NTAN WALTS OFFICE

BERLIN — MÜNCHEN *\ Γ O O 1 ^J /BERLIN - MUNICH * \ Γ O O 1 ^ J /

Zt ! OHZt! OH

PATENTANWÄLTEPATENT LAWYERS

DIPL-ING. W. MEISSNER (BLN) DIPL-ING. P. E. MEISSNER (MCHN) DIPL-ING. H.-J. PRESTING (BLN)DIPL-ING. W. MEISSNER (BLN) DIPL-ING. P. E. MEISSNER (MCHN) DIPL-ING. H.-J. PRESTING (BLN)

1 BERLIN 33, HERBERTSTR. 221 BERLIN 33, HERBERTSTR. 22nd

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Ihr Zeichen Ihr Schreiben vom Unser Zeichen Berlin, den · Π ·Your reference Your letter from our logo Berlin, the · Π ·

50-112250-1122

MITSUBISHI JUKOGYO, Kabushiki Kaisha 5-1, Marunochi 2-chome, Ohiyoda-Ku, Tokyo, Japan. MITSUBISHI JUKOGYO, Kabushiki Kaisha 5-1, Marunochi 2-chome, Ohiyoda-Ku, Tokyo, Japan.

ÖlbrennerOil burner

Die Erfindung bezieht sich auf Verbesserungen bei Ölbrennern. The invention relates to improvements in oil burners.

Übliche Ölbrenner sind in den Figuren 1 und 2 dargestellt. In ihnen wird ein Brenner mit einem Innenzylinder 02 in der Mitte des Brenners und einem Außenzylinder 01 gezeigt, der zum Innenzylinder koaxial verläuft. Am vorderen Ende des Brenners befinden sich mehrere Öleinspritzventile 04, von denen jedes von einem Luftwirbier 05 umgeben ist.Usual oil burners are shown in FIGS. In them is a burner with an inner cylinder 02 in the center of the burner and an outer cylinder 01 is shown which is coaxial with the inner cylinder. At the front end The burner has several oil injection valves 04, each of which is surrounded by an air vortex 05.

Der Außen- und der Innenzylinder sind mit mehreren Luftverbrennlöchern 013 versehen. Die Luft zum Brennen wird durch die Wirbler 05, einem Mittelwirbler 06 am hinteren Ende des Innenzylinders 02 und die Luftlöcher 013 des Innen- und Außenzylinders 01 und 02 in den Verbrennungsraum eingeführt und die sich- ergebenden Luftströme verlaufen in den durch die Pfeile in Figur 1 angezeigten Eichtungen»The outer and inner cylinders are with multiple air combustion holes 013 provided. The air will burn through the vortex 05, a central vortex 06 at the rear end of the inner cylinder 02 and the air holes 013 of the Inner and outer cylinders 01 and 02 are introduced into the combustion chamber and the resulting air flows run in the direction indicated by the arrows in FIG Establishments »

609811/0895609811/0895

BDRO MÖNCHEN:BDRO MONKS: TELEX:TELEX: TELEGRAMM:TELEGRAM: TELEFON:PHONE: BANKKONTO:BANK ACCOUNT: POSTSCHECKKONTO:CHECK ACCOUNT: β MÖNCHEN 22β MONKS 22 1-856 441-856 44 INVENTIONINVENTION BERLINBERLIN BERLINER BANK AQ.BERLINER BANK AQ. W. MEISSNER, BLN-WW. MEISSNER, BLN-W ST. ANNASTR. 11ST. ANNASTR. 11 INVEN dINVEN d BERLINBERLIN 030/885 60 37030/885 60 37 BERLIN 31BERLIN 31 122 82-109122 82-109 TEL: 089/2285 44TEL: 089/2285 44 030/886 23 82030/886 23 82 36957160003695716000

Tropfen von flüssigem Brennstoff aus den öleinspritz-ventilen 04 mischen sich mit der durch die Wirbler 05, 06 und die Luftlöcher eingetretenen Luft und ergeben so eine fortlaufende Verbrennungszone 014o Drops of liquid fuel from the oil injection valves 04 mix with the air that has entered through the vortices 05, 06 and the air holes, thus creating a continuous combustion zone 014 or the like

Dieser gewöhnliche Brenner mit zwei Zylindern besitzt die folgenden Nachteile:This common two-cylinder burner has the following disadvantages:

1J Da mehrere Öleinspritzventile 04 sich zwischen den konzentrischen Zylindern befinden, ergibt jedes Paar benachbarter Ventile eine Interfrequenz mit dem Wirbelstrom und verringert dadurch die Wirbelwirkung. Wie durch die Kurven A und B in Figur 3 gezeigt wird, wird mit dem Doppelzylinderbrenner der Verbrennungsleistungsgrad größer, wenn der Wirbelwinkel 0 durch die "Wirbel 45° ist, als wenn er 35° beträgt. Die Wirbler mit dem Wirbelwinkel von 45° sind deshalb in vielen Fällen bevorzugt worden. Wie Figur 4 zeigt, ist die Rauchcharakteristik die am meisten gewünschte, wenn der Wirbelwinkel zwischen 30° und 35° liegt. Trotzdem mußten in den meisten Fällen die Wirbler mit einem Winkel von 45°, der einen guten Verbrennungsleistungsgrad ergibt, auf Kosten der Rauchcharakteristik verwendet werden.1J Since several oil injection valves 04 are located between the concentric cylinders, each pair of adjacent valves gives an interfrequency with the eddy current and thereby reduces the vortex effect. As shown by curves A and B in Figure 3, with the double cylinder burner the degree of combustion efficiency is greater when the vortex angle is 0 through the "vortex 45 ° is as if it is 35 °. The vortex with the Vortex angles of 45 ° are therefore preferred in many cases been. As Figure 4 shows, the smoking characteristic is the most desirable when the swirl angle is between 30 ° and 35 °. Nevertheless, in most cases the vortex had to be at an angle of 45 °, which gives a good degree of combustion efficiency, can be used at the expense of the smoke characteristic.

2·) Die große Zahl von Luftlöchern 013» die aufeinanderfolgend über eine lange Strecke an der hinteren Seite der Gaseinlässe angeordnet sind, ergeben eine entsprechend lange Verbrennungszone. Ferner ist die Durchringung der Luftdüsen begrenzt und das Luft-Brennstoff-Vermischen ist ungenügend, wodurch der Rauch- und NOX-Gehalt des Abgases ansteigt. (Siehe Figur 5)2 ·) The large number of air holes 013 »the consecutive Are arranged over a long distance on the rear side of the gas inlets, result in a corresponding long burn zone. Furthermore, the penetration of the air nozzles is limited and the air-fuel mixing is limited is insufficient, which increases the smoke and NOX content of the exhaust gas. (See Figure 5)

3.) Bei einem Versuch zum Regeln der Rauch- und NOX -3.) In a V e rsuch to control the smoke and NOX -

— 3 _ 809811/0696 - 3 _ 809811/0696

Emission ist vorgeschlagen worden, eine große Luftmenge um die Einspritzventile 04 herum zu geben, um der Luft-Brennstoff -Verhältnis zu erhöhen.Emission has been proposed to give a large amount of air around the injectors 04 around the air-fuel -Ratio increase.

Aufgabe der Erfindung ist es, diese Nachteile der bisherigen Geräte zu beseitigen und einen Ölbrenner anzugeben, der sowohl die Rauch- als auch die ITOX-Emission herabsetzen kann.The object of the invention is to eliminate these disadvantages of the previous devices and to specify an oil burner, which can reduce both smoke and ITOX emissions.

Die Merkmale der Erfindung sind, wie folgt:The features of the invention are as follows:

1.) Viele Öleinspritzventile sind am Oberteil eines ringförmigen Raumes zwischen dem Innen— und dem Außenzylinder vorgesehen, und je ein Luftwirbier zum Umwälzen in derselben Richtung ist um jedes Ventil herum angebracht .1.) Many oil injectors are on the top of one annular space between the inner and outer cylinder provided, and an air beer to circulate in the same direction is attached around each valve .

2.) Ein Luftwirbier zum Umwälzen in der entgegengesetzten Richtung befindet sich am Innenende des Innenzylinders O2.) An air beer to circulate in the opposite direction is located at the inner end of the inner cylinder O

3.) Mehrere Luftlöcher, von denen jedes mit einer Tülle versehen ist, befinden sich im Wandungsteil des Außenzylinders, der das innere Endteil des Innenzylinders umgibt.3.) Several air holes, each of which is provided with a grommet, are located in the wall part of the outer cylinder, surrounding the inner end part of the inner cylinder.

4.) Verdünnung der Luftlöcher, von denen jedes mit einer Tülle versehen ist, befindet sich im Wandungsteil des Außenzylinders an einer Strecke von nicht weniger als dem Durchmesser des Zylinders hinter den Luftlöchern, die unter 3» beschrieben worden sind,4.) Dilution of the air holes, each of which is provided with a nozzle, is located in the wall part of the outer cylinder at a distance not less than the diameter of the cylinder behind the air holes, which have been described under 3 »,

5.) Zum Verbrennen von schwerem Heizöl ist eine Wasserzuführeinrichtung vorgesehen,5.) There is a water supply device for burning heavy fuel oil intended,

_ 4 609811/0696 _ 4 609811/0696

Gemäß der Erfindung wird folgendes ausgeführt:According to the invention, the following is carried out:

A) Die primäre Verbrennungszone ist auf den ringförmigen Raum beschränkt. Die Verbrennung von reicher Mischung erfolgt durch Lieferung von Luft in einem Verhältnis (d.h. das Verhältnis der gelieferten Luftmenge zur theoretischen Luftmenge) von nicht mehr als 40% nur durch die unter 1. erwähnten Wirbler.A) The primary combustion zone is limited to the annular space. The burning of rich mixture takes place by supplying air in a ratio (i.e. the ratio of the amount of air supplied to the theoretical air volume) of not more than 40% only by the vortex mentioned under 1.

B) In den hinteren Verbrennungsraum wird über die Wirbler von 2. und die Luftlöcher von J. Luft gegeben. Wirbler und Luftlöcher befinden sich an Stellen, an denen Verbrennungsflammen bei reicher Mischung auslaufen, so daß die Zugabe von Luft bei einem Verhältnis von nicht mehr als 0,4- das Gesamtverhältnis auf 1,05 bis 1,30 erhöht. Mit der überschüssigen Luft wird das Gas mit einem großen unverbranntem Gehalt wiederum unter magerer Mischung verbrannt. Wo mehr Luft gebraucht wird, ist eine dritte Zone zum raschen Abkühlen (oder eine Verdünnungszone) vorgesehen, so daß das Gas zum Regeln der NOX-Ausbildung verdünnt wird.B) Air is introduced into the rear combustion chamber via the vortex from 2. and the air holes from J. Swirlers and air holes are located in places where combustion flames leak out with rich mixture, so that the addition of air at a ratio of not more than 0.4- the total ratio up 1.05 to 1.30 increased. With the excess air, the gas with a large unburned content will turn burned under a lean mixture. Where more air is needed, there is a third zone for rapid cooling (or a dilution zone) provided so that the Gas is diluted to regulate the NOX formation.

0) Eine, reduzierende Atmosphäre kann in der Brenn-Zone der mageren Mischung durch die Zugabe von Feuchtigkeit hergestellt werden. Auf diese Weise steigt der Wirkungsgrad der Vergasung an und die NOx- und die Rauch-Emission werden verringert.0) A, reducing atmosphere can be in the burning zone the lean mixture can be made by adding moisture. This increases the efficiency the gasification and the NOx and smoke emissions are reduced.

Die Erfindung beabsichtigt weite Anwendungen, z.B. in Boilern und Gasturbinen zu finden. Zur Verwendung bei Boilern, die bei niedrigen Anteilen von überschüssiger Luft arbeiten, kann die Vorrichtung nach der Erfindung entweder ihre Verdünnungszonenlöcher schließen oder mit der Zone selbst ausgeben· Umgekehrt kann, wenn der An- jThe invention is intended to find wide applications, for example in boilers and gas turbines. For use with The device according to the invention can be used in boilers which operate with low proportions of excess air either close their dilution zone holes or with of the zone itself · Conversely, if the An j

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teil überschüssiger Luft wie z.B. ein einer Gasturbine hoch ist, das Gas in der Vorrichtung nach der Erfindung auf jede gewünschte Temperatur in der Verdünnungszone abgekühlt werden.part of excess air such as a gas turbine is high, the gas in the device after the Invention can be cooled to any desired temperature in the dilution zone.

Die Erfindung besitzt die weiteren Merkmale und Vorteile:The invention has the further features and advantages:

1.) Eine gerade Zahl von Einspritzventilen sind in einem Kreis am Oberteil eines ringförmigen Raumes angeordnet. Je ein Luftwirbier liegt um jedes Ventil herum angeordnet und die einzelnen Brennstoffeinspritz-Luftwirbler-Systeme (hier mit "Brenner" bezeichnet) sind so angeordnet, daß der Wirbler jeder Anlage oder jedes Brenners mit einem Wirbelwinkel entgegengesetzt denen der benachbarten Brenner umwälzt und dadurch eine Störung seines Luftwirbels mit dem benachbarten ausschließt.1.) An even number of injectors are in one Circle arranged at the top of an annular space. A vortex of air is arranged around each valve and the individual fuel injection air swirl systems (here referred to as "burner") are arranged so that the vortex of each plant or each burner circulates with a vortex angle opposite to that of the neighboring burner and thereby a disturbance of his Excludes air vortex with the neighboring.

2.) Die gerade Zahl von Brennern variiert in der Kapazität der Einspritzventile oder der Luftwirbier oder in beiden. D.h. die Brenner, die bei einem hohen oder niedrigen Verhältnis von gelieferter zu theoretischer Luft oder bei magerer oder reicher Mischung arbeiten sind abwechselnd angeordnet. Dadurch wird die Zündbarkeit und die Verbrennungsstabilität verbessert.2.) The even number of burners varies in the capacity of the injectors or the air swirlers or in both. I.e. the burners that operate at a high or low ratio of delivered to theoretical Air or working with a lean or rich mixture are arranged alternately. This increases the ignitability and improves the combustion stability.

Die Erfindung besitzt außerdem nach folgende Vorteile:The invention also has the following advantages:

1.) Zum Vermeiden der Interferenz durch benachbarte Luftwirbier ist jedes von einem Luftwirbier umgebene Einspritzventil mit einem Trenner einer konischen, zylindrischen oder konisch-zylindrischen Form in der Ver— brennungszone nahe dem jeweiligen Ventils versehen.1.) To avoid interference from neighboring ones Air vortex is any injector surrounded by an air beer with a separator from a conical, cylindrical one or conical-cylindrical shape in the combustion zone near the respective valve.

2.) Ein Wirbelwinkel (O = 30 bis 35°) cLer <üe an meisten erwünschte Rauchcharakteristiken liefert, wird' mit dem Merkmal 1. kombiniert, um den Verbrennungswirkungsgrad zu erhöhen und die Rauch- und NOx-Charakteristiken zu verbessern.2.) A vortex angle (O = 30 to 35 °) cLer <üe at most provides desired smoke characteristics is combined with feature 1. to increase combustion efficiency and smoke and NOx characteristics to improve.

3.) In den unabhängigen Verbrennungszonen, die von den Trennern und den benachbarten Einspritzsystemen gebildet werden, liegen die Verbrennungszustände von rechen und armen Luft-öl-Mischungen abwechselnd in zyklischer Anordnung. Als Ganzes wird ein Luft-Öl-Gemisch mit höherem Verbrennungswirkungsgrad (der gewöhnlich die NOx-Emission erhöht) verwendet und somit erzeugt die Verbrennung nach der Erfindung weniger NOx.3.) In the independent combustion zones, those of the separators and the neighboring injection systems are formed, the combustion states of rich and poor air-oil mixtures are alternately cyclical Arrangement. As a whole, an air-oil mixture with higher combustion efficiency (the usually the NOx emission increases) and thus the combustion according to the invention produces less NOx.

4-.) Die zyklische Kombination von reichen und mageren Mischungen sichert eine gute Zündbarkeit und Verbrennungsstabilität und somit einen stabilen Betrieb.4-.) The cyclical combination of rich and lean mixtures ensures good ignitability and combustion stability and thus stable operation.

Diese und andere Gegenstände, Vorteile und Merkmale der Erfindung werden in Verbindung mit Darstellungen von Ausbildungsbeispielen erläutert. In den Zeichnungen ist:These and other objects, advantages, and features of the invention are discussed in conjunction with illustrations explained by training examples. In the drawings is:

Figur Λ ein Längsschnitt durch einen üblichen Ölbrenner an der Linie I-I der Figur 2;Figure Λ a longitudinal section through a conventional oil burner on the line II of Figure 2;

Figur 2 ein Querschnitt an der Linie H-II der Figur 1;Figure 2 is a cross section on the line H-II of Figure 1;

Figur 3 ein Diagramm der Verbrennungswirkungsgrade von Ölbrennern in bezug auf die Wirbeiwinkel;FIG. 3 is a diagram of the combustion efficiencies of FIG Oil burners in relation to whirl angles;

Figur 4 ein Diagramm der Rauchcharakteristiken von 01-brennern in bezug auf die Wirbelwinkel;Figure 4 is a diagram of the smoke characteristics of 01 burners with respect to the vertebral angles;

609S11/089S609S11 / 089S

Figur $ ein Diagramm der Beziehung zwischen der ITOx-Konzentration und dem Luftverhältnis;Figure $ is a graph of the relationship between ITOx concentration and the air ratio;

Figur 6 ein Längsschnitt eines Brenners nach der Erfindung an der Linie III-III der Figur 7;FIG. 6 shows a longitudinal section of a burner according to the invention on the line III-III in FIG. 7;

Figur 7 ein Querschnitt an der Linie IV-IV der Figur 6;FIG. 7 shows a cross section on the line IV-IV of FIG. 6;

Figur 8 ein Längsschnitt eines anderen Brennern nach der Erfindung an der Linie V-V von Figur 95FIG. 8 is a longitudinal section of another burner according to the invention on the line V-V of FIG

Figur 9 ein Querschnitt an der Linie VT-VI von Figur 8;FIG. 9 shows a cross section on the line VT-VI of FIG. 8;

Figur 10 ein Längsschnitt eines weiteren Brenners nach der Erfindung; undFIG. 10 is a longitudinal section of a further burner according to the invention; and

Figur 11 ein Längsschnitt eines noch anderen Brenners nach der Erfindung.Figure 11 is a longitudinal section of yet another burner according to the invention.

Die Figuren 6 und 7 zeigen einen Außenzylinder 1 und einen Innenzylinder 2, der koaxial im vorderen Saum des Außenzylinders 1 angeordnet ist. Die beiden Zylinder bilden zwischen sich einen ringförmigen Raum 3· Mehrere Öleinspritzventile 4- sind auf einem Kreis gleichmäßig verteilt am vorderen Ende des Raumes 3 angeordnet. Die'gleiche Zahl von Wirblern 3 dienen der primären Verbrennungsluft , wobei jeder um ein Ventil herum liegt und ihre Blätter in derselben Richtung umwälzen. Am hinteren Ende des Innenzylinders 2 befindet sich ein Wirbler 6 für die Sekundarverbrennungsluft, dessen Blätter in der entgegengesetzten Richtung wirken» Für die Sekundärluft gehen mehrere Locher 7 durch den Wandungsteil des Außenzylinders 1 hindurch, der das hintere Ende des In-Figures 6 and 7 show an outer cylinder 1 and an inner cylinder 2, which is coaxial in the front seam of the outer cylinder 1 is arranged. The two cylinders form an annular space between them 3 Several oil injectors 4- are evenly on a circle arranged distributed at the front end of the room 3. The same number of vortices 3 are used for the primary combustion air each lying around a valve and turning their leaves in the same direction. At the rear At the end of the inner cylinder 2 there is a vortex 6 for the secondary combustion air, the blades of which are in act in the opposite direction »For the secondary air several holes 7 go through the wall part of the outer cylinder 1 through which the rear end of the inner

nenzylinders 2 umgibt. Jedes Loch ist mit einer Tüllenenzylinders 2 surrounds. Each hole is with a grommet

8 versehen. Gleiche Löcher 9 für die Verdünnungsluft befinden sich im Außenzylinder in Abständen von nicht weniger als dem Durchmesser des Außenzylinders hinter den Sekundärverbrerinungsluftlöchern 7. Jedes Loch 9 ist mit einer Tülle 10 versehen. In der Nähe des Wirbiers für die Sekundärverbrennungsluft befindet sich ein Wasser- oder Dampfeinspritzer 11. Ein Wasser - oder Dampfzufuhrrohr ist an einem Ende mit dem Einspritzer 11 und am anderen Ende mit dem Ausgang einer nicht dargestellten Pumpe verbunden.8 provided. Same holes 9 for the dilution air are behind in the outer cylinder at intervals not less than the diameter of the outer cylinder the secondary combustion air holes 7. Each hole 9 is provided with a grommet 10. Near the vortex for the secondary combustion air there is a water or steam injector 11. A water - or Steam supply pipe is at one end with the injector 11 and at the other end with the outlet of a not shown Pump connected.

An den Wandungen des Außenzylinders 1 und des Innenzylinders 2 befinden sich keine Löcher, mit Ausnahme der Löcher für die Sekundärverbrennungsluft und die LöcherOn the walls of the outer cylinder 1 and the inner cylinder 2 there are no holes except for the secondary combustion air holes and the holes

9 für die Verdünnungsluft an bestimmten Stellen und auch von nicht dargestellten Luftlochschleifen zum Kühlen der Wandungen.9 for the dilution air at certain points and also of air hole loops, not shown, for cooling of the walls.

Gleichzeitig mit dem Einführen von flüssigem Brennstoff aus den Einspritzventilen 4 liefern die Primärverbrennungsluftwirbler 5» die die einzelnen Ventile umgeben, Luft zum Verbrennen in einer kombinierten Menge von nicht weniger als 40% der theoretisch für die Verbrennung erforderlichen Luftmenge.Simultaneously with the introduction of liquid fuel from the injectors 4, the primary combustion air swirlers deliver 5 »which surround the individual valves, Air for combustion in a combined amount not less than 40% of the theoretical for combustion required air volume.

Andererseits liefern die Wirbler 6 und die Löcher 7 für die sekundäre Verbrennungsluft Luft, die kombiniert mit der Luft der Wirbler für die primäre Verbrennungsluft eine Menge des 1,05 bis 1,30-fachen der theoretischen Luft ist. Bei Überschreiten von 1,30 durch das Gesamtruf tverhältnis , wird die übrige Luft durch die Löcher 9 für die Verdünnungsluft geliefert. Bei Verwendung von schwerem Heizöl wird vom Einspritzer 11 Wasser oder Dampf zugegeben.On the other hand, the vortex 6 and the holes 7 for the secondary combustion air supply air, which is combined with of the air of the vortex for the primary combustion air an amount of 1.05 to 1.30 times the theoretical Air is. If the total call exceeds 1.30 t ratio, the remaining air is supplied through the holes 9 for the dilution air. When using heavy fuel oil is added water or steam from the injector 11.

- 9 — *09811/0β96- 9 - * 09811 / 0β96

Die Vorrichtung arbeitet wie folgt:The device works as follows:

Im ringförmigen Raum 3 5 der nur mit nicht mehr als 40% der theoretischen Luftmenge von den Wirblern 5 für die primäre Verbrennungsluft beliefert wird, befindet sich eine Zone 151 in der die gasförmige Mischung mit einer hohen Brennstoffkonzentration unvollständig verbrennt. In dieser Zone wird der unverbrannte Teil des flüssigen Brennstoffs durch Hitze vergast.In the annular space 3 which is not supplied with more than 40% of the theoretical amount of air of the agitators 5 of the primary combustion air 5 is a zone 151 in which the gaseous mixture having a high fuel concentration burns incompletely. In this zone, the unburned part of the liquid fuel is gasified by heat.

Um das innere Ende des Innenzylinders 2 herum wird eine' große Menge Frischluft von dem Wirbler 6 für die sekundäre Verbrennungsluft zu den zugehörigen Löchern 7 zum unvollständig verbranntem Gas zugegeben. Somit entsteht im Raum hinter dem inneren Ende des Innenzylinders 2 eine Zone 16, in der eine gasförmige Mischung nit einer niedrigen Brennstoffkonzentration vollständig verbrannt werden soll (rechts in Figur 6).Around the inner end of the inner cylinder 2 is a ' large amount of fresh air from the swirler 6 for the secondary combustion air to the associated holes 7 for incompletely burned gas added. Thus, in the space behind the inner end of the inner cylinder 2 a zone 16 in which a gaseous mixture with a low fuel concentration is completely burned should be (right in Figure 6).

Da die Richtung, in der die Blätter der Wirbler 6 für die sekundäre Verbrennungsluft umwälzen, zur ^ichtung der Blätter der Wirbler 5 für die primäre Verbrennungsluft entgegengesetzt ist, mischt sich das Brennstoffgas in den von der Zone 15 de'r Primärverbrennung erzeugten Wirbelströme gut mit der Frischluft.Since the direction in which the blades of the vortex 6 for the secondary combustion air circulate, towards ^ of the blades of the swirler 5 for the primary combustion air is opposite, the fuel gas mixes in those generated by zone 15 of the primary combustion Eddy currents work well with the fresh air.

Auch weil die Löcher 7 für die sekundäre Verbrennungsluft zum inneren Endteil des Innenzylinders 2 mit Hilfe der Tüllen 8 konzentrisch verlaufen, ist der Zeitpunkt der Luftdurchdringung zur Mittelachse so groß, daß Luft und Öl gut durchgemischt werden.Also because the holes 7 for the secondary combustion air run concentrically to the inner end part of the inner cylinder 2 with the help of the grommets 8, is the point in time the air penetration to the central axis is so great that air and oil are mixed well.

Vom Einspritzer 11 geliefertes Wasser oder Dampf wirdWater or steam supplied from the injector 11 is

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809811/0698809811/0698

von den Verbrennungsluftströmungen geführt, wo sie eine reduzierende Atmosphäre aufbauen. Von den Löchern 9 für die Verdünnungsluft wird Luft geliefert, wobei ihre Durchdringung von den Tüllen vergrößert wird.guided by the combustion air currents, where they build up a reducing atmosphere. From the holes 9 for the dilution air, air is supplied, whereby their penetration is increased by the spouts.

Sie mischt sich mit dem Verbrennungsgas aus der sekundären Verbrennungszone und kühlt das Gas rasch ab.It mixes with the combustion gas from the secondary combustion zone and rapidly cools the gas.

Das Arbeiten der beschriebenen Vorrichtung bietet folgende Vorteile:The working of the device described offers the following advantages:

1.) Da mehrere Einspritzventile 4- für einen Ringraum 3 vorgesehen sind, und jedes Ventil mit einem Wirbler zum Bewirken der Verbrennung bei reicher Mischung ausgerüstet ist, werden1.) Since several injection valves 4- for one annulus 3 are provided and each valve is equipped with a swirler to effect combustion with rich mixture is, will

a) die Zündbarkeit und VerbrennungsStabilität verbessert,a) the ignitability and combustion stability improved,

b) die Verbrennungstemperaturen niedrig gehalten und die NOx-Ausbildung verringert (Figur 5)? undb) kept the combustion temperatures low and the NOx formation reduced (Figure 5)? and

c) Luft und Brennstoff gut gemischt und die Flamme bei reicher Mischung in dieser Zone begrenzt.c) Air and fuel well mixed and, if richly mixed, the flame is limited in this zone.

2.) Das Brenngas mischt sich mit der Luft vom Wirbler 6 im Innenende des Innenzylinders 2 und von den Luftlöchern 7 des Außenzylinders gut durch. Die sich ergebende Mischung brennt unter Bedingungen einer mageren Mischung. Dadurch kann Kohlenstoff und unverbranntes Öl aus der primären Verbrennungsζone unter Bedingungen einer mageren Mischung brennen. Folglich wird der Rauch verringert und die ITGx-Emission wird auf niedrigem Wert gehalten (Figur 5)..2.) The fuel gas mixes with the air from the swirler 6 in the inner end of the inner cylinder 2 and from the air holes 7 of the outer cylinder through. The resulting mixture burns under lean mixture conditions. This allows carbon and unburned oil from the primary combustion zone under lean conditions Burn mixture. As a result, smoke is reduced and ITGx emissions are kept low (Figure 5) ..

3.) Weil HoO zusammen mit den Wirbelluftströmen geliefert wird, werden Wassertröpfchen in das Außengebiet des Ver-3.) Because HoO is delivered along with the vortex air currents water droplets are released into the outer area of the

e-09811/0696e-09811/0696

brennungsräumes geblasen. Auf diese Weise wird der Kohlenwasserstoff des Brennstoffs durch Η~0 zu CO oder GOp und Hp zerlegt, was einer Vergasung des Brennstoffs gleich kommt. Da die Reaktion endo thermisch ist, muß gewöhnlich Luft geliefert und der unverbrannte Teil und der Kohlenstoff aus der primären Verbrennungszone nochmals verbrannt werden, so daß die sich ergebende Hitze genutzt wird« Mit der Vorrichtung nach der Erfindung dient diese Reaktionswärme zum Vergasen und zum Verringern der Rauch- wie auch der NOx-Emission bei einer Verbesserung der BrennstoffQualität.combustion chambers blown. In this way, the Hydrocarbon of fuel through Η ~ 0 to CO or GOp and Hp decomposed, resulting in gasification of the fuel coming soon. Since the reaction is endothermic, air must usually be supplied and the unburned Part and the carbon from the primary combustion zone are burned again, so that the resulting Heat is used «With the device according to the invention, this reaction heat is used for gasification and for Reduction of smoke and NOx emissions while improving fuel quality.

4-.) Bei Verbrennung mit viel Überschußluft wird eine Verdünnungszone an das hintere Ende der sekundären Ver— brennungszone angefügt und alle restliche Luft wird zum raschen Kühlen verwendete Dies verkürzt die Verweildauer des heißen Gases und verringert die NOx-Abgabe.4-.) When burning with a lot of excess air, a Dilution zone at the rear end of the secondary dilution Combustion zone is added and all remaining air is used for rapid cooling. This shortens the dwell time of the hot gas and reduces the NOx emission.

Während das Einspritzen von Wasser oder Dampf bei dem beschriebenen Beispiel durch eine Düse erfolgt, wird die Flüssigkeit, die von einem Ringrohr zusammen mit der Luft aus den Luftlöchern aus einer Ringleitung in den zylindrischen Verbrennungsraum gegeben wird, abwechselnd das Wasser oder den Dampf in die Flüssigkeit vormischen und die Einspritzventile können die Mischung anstatt Öl allein einspritzen.While the injection of water or steam in the example described takes place through a nozzle, the liquid that flows in from a ring pipe together with the air from the air holes in a ring pipe the cylindrical combustion chamber is given alternately the water or the steam in the liquid premix and the injectors can inject the mixture instead of oil alone.

Die Figuren 8 und 9 zeigen eine gerade Zahl von Einspritzventilen 4-a, 4-b die auf einem Kreis am vorderen Ende des zylindrischen Raumes 3 mit ringförmigem Querschnitt verteilt angeordnet sind. Die Ventile 4-a, 4-b sind entsprechend von den Primärverbrennungsluftwirblern 5a? 5b umgeben, deren Blätter in entgegengesetz-Figures 8 and 9 show an even number of injection valves 4-a, 4-b which are distributed on a circle at the front end of the cylindrical space 3 with an annular cross-section. The valves 4-a, 4-b are corresponding to the primary combustion air swirler 5 a ? 5b, the leaves of which are in opposite

- 12 609811/089S - 12 609811 / 089S

ten Richtungen abwechselnd umwälzen, d.h. die Wirblerblätter 5a, 5b wälzen in entgegengesetzten Eichtungenalternate directions, i.e. the vortex blades 5a, 5b roll in opposite directions

Mit Ausnahme des Vorstehenden besitzt das Ausführungsbeispiel nach den Figuren 8 und 9 dieselbe Konstruktion wie die des Ausführungsbeispiels nach den Figuren 6 und 7. In allen Figuren bezeichnen die Bezugszeichen gleiche oder entsprechende Teile.Except for the above, the embodiment of Figures 8 and 9 has the same construction like that of the exemplary embodiment according to FIGS. 6 and 7. In all figures, the reference symbols denote the same or equivalent parts.

Die Einspritzventile 4a, 4b oder die Wirbler 5a? 5b für die primäre Verbrennungsluft oder beide zusammen variieren in der Kapazität, so daß jedes Paar benachbarter Ventile oder Wirbler unterschiedliche Kapazitäten besitzt. D.h., diejenigen die Luft in einem hohen und niedrigen Mengenverhältnis der gelieferten und der theoretischen Luft behandeln, sind abwechselnd angeordnet. Dies bedeutet, daß der aus je einem Ventil 4a und einem Wirbler 5a bestehende Brenner ein Luft-Brennstoff-Verhältnis besitzt, das dem des Brenners aus 4b und 5b nicht ähnlich ist.The injection valves 4a, 4b or the swirlers 5 a ? 5b for the primary combustion air or both together vary in capacity so that each pair of adjacent valves or vortices has different capacities. That is, those that treat air in a high and low ratio of the supplied and theoretical air are arranged alternately. This means that the burner, each comprising a valve 4a and a swirler 5a, has an air-fuel ratio which is not similar to that of the burner from FIGS. 4b and 5b.

Mit der'beschriebenen Konstruktion arbeitet das zweite Ausführungsbeispiel in der folgenden Weise:The second works with the construction described Embodiment in the following way:

Der aus den Einspritzventilen 4a, 4b eingespritzte flüssige Brennstoff wird mit der Verbrennungsluft, die von den Ventilen zugeordneten Wirblern 5a» 5b für die primäre Verbrennungsluft geliefert wird, verbrannt. Es ergibt sich im Ringraum 3 eine primäre Verbrennungszone 15· Hier sind die Luftverhältnisse so, daß ein gegebener Brenner ein Luftverhältnis von nicht weniger als 0,4 und benachbarte Brenner ein Verhältnis von nicht weniger als 1,4 verwenden.The liquid fuel injected from the injection valves 4a, 4b is mixed with the combustion air, the vortices assigned by the valves 5a »5b for the primary combustion air supplied is burned. There is a primary combustion zone 15 in the annular space 3 · Here the air conditions are such that a given Burners have an air ratio of not less than 0.4 and neighboring burners have a ratio of not use less than 1.4.

- 13 βΌ9811/069β - 13 βΌ9811 / 069β

Andererseits liefern der Wirbler 6 und das Loch 7 die sekundäre Verbrennungsluft eine große Menge Frischluft und ergeben eine sekundäre Verbrennungszone 16, in der die Verbrennung beendet wird.On the other hand, the swirler 6 and the hole 7 deliver the secondary combustion air a large amount of fresh air and result in a secondary combustion zone 16, in which the combustion is ended.

Bei einem Gesamtluftverhältnis über 2.0 wird die restliche Luft durch die Verdünnungsluftlöcher 9 in den Verbrennungsraum geleitet.With a total air ratio above 2.0, the remaining air is through the dilution air holes 9 in the Combustion chamber directed.

Bei schwerem Heizöl oder dergl. wird entweder Wasser oder Dampf aus dem Einspritzer 11 zugegeben.In the case of heavy fuel oil or the like, either water is used or steam from the injector 11 is added.

In der primären Verbrennungszone werden somit die Verbrennungsflammen aus mageren oder reichen Gemischen, die von Luftstromkegeln umschlossen sind, die in einander entgegengesetzten Richtungen wirbeln, abwechselnd in einer Kreisanrordnung erzeugt. Bei allmählicher Abwärtsbewegung beginnen die Flammen sich zu vermengen. In der sekundären Verbrennungszone drückt ein starker Wirbelluftstrom, der vom Wirbler 6 für die sekundäre Verbrennungsluft geliefert wird, die Gruppe kleiner Wirbelflammen so, daß sie zusammenwirbeln. Gleichzeitig werden Luftströme durch die Löcher 7 cLer sekundären Verbrennungsluft des Außenzylinders eingeführt. Diese Ströme erregen mit ihrem Durchdringen, das durch die Tüllen 8 verstärkt ist, die Gruppe kleiner Wirbelflammen an. In der beschriebenen Weise werden die kleinen Flammen stark ein- und ausgemischt. Dann wird der unverbrannte Teil der reichen Mischung verbrannt und das Abgas dient als Teil der Verbrennungsluft. Dieses Gesamtluftverhältnis in den beiden Verbrennungszonen können sich zwischen 1,5 und 2,0 bewegen. Wenn die Luftmenge sich über diesem Bereich befindet, erfolgt eine rasche Kühlung mit Luft-The combustion flames are thus in the primary combustion zone of lean or rich mixtures enclosed by airflow cones that intermingle swirl in opposite directions, generated alternately in a circular arrangement. With gradual downward movement the flames begin to merge. In the secondary combustion zone, a strong vortex air flow presses which is supplied by the vortex 6 for the secondary combustion air, the group of small vortex flames so that they whirl together. At the same time, air flows through the holes 7 cLer secondary combustion air of the outer cylinder introduced. These currents excite with their penetration, which is amplified by the nozzles 8 is, the group of small vortex flames. In the described In this way, the small flames are strongly mixed in and out. Then the unburned part becomes the The rich mixture is burned and the exhaust gas serves as part of the combustion air. This total air ratio in the two combustion zones can range between 1.5 and 2.0. When the air volume is above this Area, there is rapid cooling with air

- 14 6Ö9811/089S - 14 6Ö9811 / 089S

strömen, die durch die Verdünnungsluftlöcher 9 mit einem so großen wie möglichem Moment an Luftdurchdringung geliefert wird«flowing through the dilution air holes 9 with as great a moment of air penetration as possible will be delivered «

Mit dieser Konstruktion ergeben sich für das obige Ausführungsbeispiel folgende Vorteile:With this construction the following advantages result for the above embodiment:

1. ) Da bei wirbelnden Luftströme der Wirbler, die Seite an Seite angeordnet sind, die einzelnen unterteilten Flammenwirbeln (in Flammen von mageren und reichen Mischungen) sind, in der primären Verbrennungszone entstehen, werden äußerst gute Zündbarkeit und Verbrennungsstabilität erhalten und es können Zonen von Luft-Brennstoff verhältnis sen für niedrige NOx.-Erzeugung verwendet werden (die Zonen magerer und reicher Mischungen nach Figur 6). Zunächst wird der Brennstoff aus den Brennern der reichen Mischung gezündet und die sich ergebenden Flammen dienen als Pilotflammen zum Zünden der gasförmigen Mischung aus den Brennern der mageren Mischung und dann werden die Belastungen an beiden erhöht. Währenddessen trittkeine Instabilität wie z.B. ein Ausblasen auf.1.) As with swirling air currents the vortex, the side arranged side by side, the individual subdivided flame vortices (in flames of lean and rich mixtures) are generated in the primary combustion zone, extremely good ignitability and combustion stability are obtained and there can be zones of air-fuel ratios used for low NOx production (the zones of lean and rich mixtures according to Figure 6). First of all, the fuel from the burners of the rich mixture is ignited and the resulting Flames serve as pilot lights to ignite the gaseous mixture from the burners of the lean mixture and then the stresses on both are increased. Meanwhile, there is no instability such as a blowout on.

2.) In der sekundären Verbrennungszone wird die Gruppe kleiner Wirbelflammen in einer kreisförmigen Ausbildung aus der primären Verbrennungszone durch den inneren Wirbelluftstrom und durch Luftströme bewegt, die durch die von der Außenseite durch die Flammen hindurchgehen. Ein Strom einheitlicher Gasmischung wird somit erhalten und der unverbrannte Gehalt (hauptsächlich Kohlenstoff) der reichen Mischung wird nochmals verbrannt. Außerdem verringert der Rückführverbrennungseffekt des Abgases die Rauch- und HOx-Emission, was zu einer sauberen Gaserzeugung führt»2.) In the secondary combustion zone, the group of small vortex flames becomes circular in formation from the primary combustion zone by the internal vortex airflow and by air currents moving through which pass through the flames from the outside. A stream of uniform gas mixture is thus obtained and the unburned content (mainly carbon) of the rich mixture is burned again. aside from that the recirculation combustion effect of the exhaust reduces smoke and HOx emissions, resulting in cleaner gas generation leads"

- 15 609811/Ö69S - 15 609811 / Ö69S

Figur 10 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung, das einen Außenzylinder 101 und einen Innenzylinder 102 enthält. Der Innenzylinder ist kurzer als der Außenzylinder und ist koaxial in den vorderen Raum des Außenzylinders, so daß sich ein Eingraum 105 zwischen ihnen ergibt. Es sind mehrere Einspritzventile 104 gleichmäßig verteilt und kreisförmig am vorderen Ende des Ringraumes 103 angebracht. Die primären Verbrennungsluftwirbler 105 befinden sich ge rund um die einzelnen Ventile herum. Diese Wirbler besitzen einen Wirbelwinkel von 30 bis 35°· Trenner 106 in der Form von Zylindern, Kegeln oder deren Kombinationen sind je rund um die Wirbler 105 herum befestigt und verlaufen in Strömungsrichtung.FIG. 10 shows a further exemplary embodiment of the invention, which has an outer cylinder 101 and an inner cylinder 102 contains. The inner cylinder is shorter than the outer cylinder and is coaxial with the front one Space of the outer cylinder, so that an entrance space 105 between them results. There are several injectors 104 evenly distributed and circular on the front End of the annular space 103 attached. The primary combustion air vortex 105 are located around the individual valves. These vortices have one Vortex angles from 30 to 35 ° · Separator 106 in the mold of cylinders, cones or their combinations are each attached and run around the vortex 105 in the direction of flow.

An der Außen- und der Innenseite eines jeden Trenners befinden sich ringförmige Luftdurchgänge und, es kann ein äußerer Wirbler zusätzlich zum Innenwirbler vorgesehen sein. Am hinteren Ende des Innenzylinders 102 befinden sich ein sekundärer Verbrennungsluftwirbler 107. Mehrere Sekundärverbrennungsluftlöcher 108, von denen jedes mit einer Tülle 109 versehen ist befindet sich im Wandungsteil des Außenzylinders 101, der das hintere Ende des Innenzylinders umgibt. Mehrere Verdünnungsluftlöcher 110, die mit Tüllen 111 versehen sind gehen durch den Wandungsteil des Außenzylinders 101 in kleineren Abständen als der Durchmesser des Zylinders hinter den Sekundärverbrennungsluftlöchern 108 hindurch.On the outside and inside of each divider there are ring-shaped air passages and, an outer vortex can be provided in addition to the inner vortex be. A secondary combustion air vortex 107 is located at the rear end of the inner cylinder 102. A plurality of secondary combustion air holes 108, each of which is provided with a grommet 109, is located in the wall part of the outer cylinder 101 which surrounds the rear end of the inner cylinder. Multiple dilution air holes 110, which are provided with grommets 111, go through the wall part of the outer cylinder 101 in smaller ones Distances than the diameter of the cylinder behind the secondary combustion air holes 108.

Die Kapazität der Einspritzventile 104 oder die der Wirbler 105 oder beider variieren so, daß jedes Paar benachbarter Ventile oder Wirbler verschiedene Kapazitäten besitzt, oder, die jenigen, die Luft in großenThe capacity of the injectors 104, or that of the swirlers 105, or both, vary so that each pair Adjacent valves or vortices have different capacities, or, those of them, the air in large

- 16 -- 16 -

609811/069$609811/069 $

und kleinen Verhältnissen der gelieferten zur theoretischen Luftmenge (Luftverhältnis) behandeln, sind abwechselnd angeordnet.and small ratios of the delivered to the theoretical amount of air (air ratio) are arranged alternately.

Die Arbeitsweise dieses Ausführungsbeispiels ist, wie folgt:The operation of this embodiment is as follows:

Der von den Einspritzventilen 104 eingespritzte Brennstoff wird mit der von den Primärverbrennungsluftwirblern 105 um die Ventile herum gelieferten Luft verbrannt und ergibt eine primäre Verbrennungszone im Ringraum 103. In diesem Fall sind die Luftverhältnisse derart, daß ein gegebener Brenner ein Luftverhältnis von beispielsweise nicht mehr als 04, und die benachbarten Brenner ein Verhältnis von nicht weniger als 1,4 verwendet.The fuel injected from the injectors 104 becomes with that from the primary combustion air swirlers 105 air supplied around the valves is burned and results in a primary combustion zone in annulus 103. In this case the air conditions are such that a given burner has an air ratio of, for example, no more than 04, and the neighboring burners a ratio of not less than 1.4 is used.

Inzwischen liefern die Wirbler 107 und 108 eine große Menge Frischluft und bilden eine sekundäre Verbrennungszone, in der die Verbrennung abgeschlossen wird. In the meantime, the whirlers 107 and 108 are delivering a large one Amount of fresh air and form a secondary combustion zone in which the combustion is completed.

Wenn das Gesamtluftverhältnis über 2,0 liegt, wird die restliche Luft durch die Verdünnungsluftlöcher 110 in den Verbrennungsraum eingeführt.When the total air ratio is above 2.0, the remaining air is released through the dilution air holes 110 in introduced the combustion chamber.

Dieses Ausführungsbeispiel besitzt die folgenden Vorteile: This embodiment has the following advantages:

1.) Weil die Trenner 106 um die Ventile 104 herum Ränder und ihre Verbrennungsluftwirbler 105 aufweisen, bewirkt jedes System aus je einem Wirbler und einem Ventil eine von den anderen Systemen im Ringraum 103 unabhängige Verbrennung. Die Verbrennung nahe jedem Ventil, das die Rauch- und NOx-Produktion beherrscht, ist vom1.) Because the dividers 106 rims around the valves 104 and their combustion air swirler 105, each system is made up of a swirler and a valve a combustion independent of the other systems in the annulus 103. The burn near every valve that controls smoke and NOx production is dated

- 17 -609811/0895- 17 -609811/0895

Rest isoliert. In anderen Worten, in der Nähe jedes Einspritzventils erfolgt die Verbrennung unabhängig ohne Interferenz mit dem Wirbeln der benachbarten Wirbler und die so unterteilten Flammen entstehen in der primären Verbrennungszone. Somit kann ein Wirbelwinkel, .der in bezug.auf Verbrennungsgrad und Rauchcharakteristik die beste Wirkung hat, nach den Figuren 3 und 4 (z.B. θ = 35°) gewählt werden. Während der Verbrennungsgrad des Ringbrenners für einen Wirbler mit einem Winkel von 35° konstruiert ist, kann nach der Erfindung der Verbrennungsleistungsgrad ansteigen, während die Rauchcharakteristik ausreichend gehalten wird, wie die Kurve C in Figur 3 zeigt.Rest isolated. In other words, near each injector, combustion occurs independently without interference with the swirling of the neighboring vortices and the so subdivided flames arise in the primary combustion zone. Thus, a vortex angle, .der in relation to the degree of combustion and smoke characteristics has the best effect, according to Figures 3 and 4 (e.g. θ = 35 °). While the degree of combustion of the ring burner for a vortex with an angle of 35 °, according to the invention, the combustion efficiency can be increased while the smoking characteristic is sufficiently kept like the curve C in Figure 3 shows.

2.) In der sekundären Verbrennungszone wird die Gruppe kleiner Wirbelflammen die ringförmig in der primären Verbrennungszone erzeugt werden, durch den Luftwirbelstrom von den inneren und den von der Außenseite durchdringenden Luftströmen aufgemischt. Der unverbrannte Teil (hauptsächlich Kohlenstoff) der so erhaltenen reichen Mischung wird nochmals verbrannt, während gleichzeitig die NOx-Produktion durch den Abgaswiedermalaufeffekt verringert wird.2.) In the secondary combustion zone, the group of small vortex flames becomes the ring-shaped in the primary Combustion zone are created by the eddy currents of air penetrating from the inside and from the outside Air currents mixed up. The unburned part (mainly carbon) of the thus obtained rich Mixture is burned again, while at the same time the NOx production through the exhaust gas re-running effect is decreased.

3.) Bei Verbrennung mit viel überschüssiger Luft wird die ganze restliche Luft durch die Luftlöcher der Verdünnungszone geliefert, die für diese Gelegenheit vorgesehen sind, so daß das Verbrennungsgas rasch mit der Luft gemischt und abgekühlt und die Verweildauer des heißen Gases verkürzt wird, um die BOx-Emission zu verringern .3.) When burning with a lot of excess air, all of the remaining air will pass through the air holes of the dilution zone supplied, which are intended for this occasion, so that the combustion gas quickly with the Air is mixed and cooled and the residence time of the hot gas is shortened in order to reduce the BOx emission .

Ein noch weiteres Ausführungsbeispiel (der Ringart)Yet another embodiment (of the ring type)

- 18 609811/0695 - 18 609811/0695

wird in Figur 11 gezeigt. Der Innenzylinder 202 ist im Außenzylinder 201 koaxial aufgenommen und ergibt ein im Querschnitt ringförmigen Raum 203 zwischen sich und dem Außenzylinder.is shown in FIG. The inner cylinder 202 is in Outer cylinder 201 received coaxially and results in a cross-sectionally annular space 203 between them and the outer cylinder.

Auf einem Kreis am vorderen Ende des Ringraumes 203 befinden sich mehrere Einspritzventile 204.Several injection valves 204 are located on a circle at the front end of the annular space 203.

Primäre Verbrennungsluftwirbler 205, von denen jeder um jedes Ventil herum angeordnet ist, besitzen einen Wirbelwinkel von 30 bis 35°.Primary Combustion Air Swirler 205, each of which arranged around each valve have a swirl angle of 30 to 35 °.

Trenner 206 von zylindrischer, konischer oder konischzylindrischer Form sind je rund um die Wirbler 205 herum angeordnet, und verlaufen in Strömungsrichtung. Innerhalb und außerhalb dieser Trenner befinden sich Durchgänge* mit ringförmigem Querschnitt.Separators 206 of cylindrical, conical or conical-cylindrical shape are each around the vortex 205 arranged, and run in the direction of flow. Inside and outside of these separators are located Passages * with an annular cross-section.

Mehrere Sekundärverbrennungsluftlocher 208, γοη denen jedes mit einer Tülle 209 versehen ist, gehen durch den Wandungsteil des Außenzylinders in einem bestimmten Abstand von den Ventilen 204 hindurch.. Auch hier befinden sich mehrere Luftverdünnungslöcher 210, die mit Tüllen 211 versehen sind und durch die Wandungsteile des Außenzylinders und des Innenzylinders 202 an Stellen hindurch gehen, die weiter hinter den sekundären Verbrennungsluftlöchern 208 liegen.Several secondary combustion air holes 208, γοη those each is provided with a grommet 209, go through the wall part of the outer cylinder in a certain Distance from the valves 204 through .. Here, too, there are several air dilution holes 210 which are provided with spouts 211 and through the wall parts of the outer cylinder and the inner cylinder 202 go through at locations that are further behind the secondary Combustion air holes 208 lie.

Die Kapazitäten der Brennstoffeinspritzventile 204 und/oder der primären Verbrennungsluftwirbler 205 variieren zwischen benachbarten Ventilen und Wirblern. In anderen Worten, diejenigen, die bei niedrigen und angemessen hohen Verhältnissen der gelieferten Luftmenge zur theoretischen arbeiten, sind abwechselndThe capacities of the fuel injectors 204 and / or the primary combustion air vortex 205 vary between adjacent valves and vortices. In other words, those at low and appropriately high ratios of the amount of air supplied to the theoretical work are alternating

- 19 60981 1/0695 - 19 60981 1/0695

angeordnet. Dieses Beispiel weist dieselben Punktionen und Vorteile wie das bereits in Verbindung mit den Figuren 8 und 9 beschriebene auf.arranged. This example has the same punctures and advantages as the one already in connection with the Figures 8 and 9 described on.

Die Erfindung zeigt einen Ölbrenner von hoher industrieller Bedeutung mit Anwendungen in ununterbrochen betriebenen Verbrennungsöfen, Boilern, Gasturbinen usw.The invention shows an oil burner of high industrial strength Significance with applications in continuously operating incinerators, boilers, gas turbines, etc.

- Patentansprüche- claims

- 20 -- 20 -

609811/0895609811/0895

Claims (5)

Patentansprüche:Patent claims: ( 1,/Ölbrenner mit einem doppelten konzentrischem Ver-— brennungszylinder, der einen Außen- und einen konzentrischen und kürzeren Innenzylinder besitzt, wobei sich der Innenzylinder, im vorderen Teil des Raumes befindet und" axial verläuft, so daß er einen Ringraum zwischen sich und dem Außenzylinder bildet, gekennzeichnet durch mehrere Brennstoff einspritzventile (4-), die auf einem Kreis am Oberteil des Ringraumes (3) angeordnet sind, durch Verbrennungsluftwirbler (5)» die je um die Ventile (4-) herum mit demselben Wirbelwinkel in einer gegebenen Richtung angeordnet sind, durch einen weiteren Verbrennungsluftwirbler (6) am inneren Ende des Innenzylinders (2) und mit einem Wirbelwinkel in entgegengesetzter Richtung, der des erstehen und durch mehrere Luftlöcher (7) in den Wandungsteil des Außenzylinders (1), der das innere Ende des Innenzylinders (2) umgibt, und auch im Wandungsteil des Außenzylinders (1) in einer Entfernung von nicht weniger als dem Durchmesser des Außenzylinders hinter den ersten Luftlöchern (7).(1, / oil burner with a double concentric combustion cylinder, which has an outer and a concentric and shorter inner cylinder, wherein the inner cylinder is located in the front part of the space and "extends axially, so that it is an annular space forms between itself and the outer cylinder, characterized by several fuel injection valves (4-), which are arranged on a circle on the upper part of the annular space (3), by combustion air vortex (5) » which are each arranged around the valves (4-) with the same swirl angle in a given direction, by another combustion air vortex (6) at the inner end of the inner cylinder (2) and with one Vortex angle in the opposite direction to that of the first and through several air holes (7) in the wall part of the outer cylinder (1), which surrounds the inner end of the inner cylinder (2), and also in the wall part of the outer cylinder (1) at a distance of not less than the diameter of the outer cylinder behind the first air holes (7). 0 9 8 11/06950 9 8 11/0695 - 21 -- 21 - 2. Brenner nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Löcher (7) mit je einer Tülle (10) versehen sindo 2. Burner according to claim 1, characterized in that the holes (7) are each provided with a nozzle (10) o 3· Brenner nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Brennersystem aus einem Einspritzventil (4-) und -dem zugehörigen Wirbler (5) in der Kapazität von Ventil und/oder Wirbler von dem oder denen der benachbarten Systeme so verschieden, daß diejenigen, die bei h,öh.en und bei niedrigen Verhältnissen der gelieferten zur theoretischen Luftmenge abwechselnd angeordnet sind, und daß die Luftlöcher (7) mit je einer Tülle (10) versehen sind.3 · Burner according to claim 1, characterized in that each burner system consists of an injection valve (4-) and -the associated swirler (5) in the capacity of the valve and / or vortexes so different from the one or those of the neighboring systems that those involved in h, öh.en and at low ratios the delivered are arranged alternately to the theoretical amount of air, and that the air holes (7) each with a spout (10) are provided. 4·. Brenner nach den Ansprüchen 1 und 3» dadurch gekennzeichnet, daß eine Einrichtung zum Einführen von Feuchtigkeit und Zugabe von Wasser oder Dampf zur Verbrennungsluft sich im Innenzylinder befindet.4 ·. Burner according to Claims 1 and 3 »characterized in that that means for introducing moisture and adding water or steam to the combustion air located in the inner cylinder. 5. Brenner nach den vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß Verbrennungsluftwirbler um die Einspritzventile herum angeordnet sind, und Trenner von zylindrischer, konischer oder konisch-zylindrischer Form rund um·die Wirbler herum so angeordnet sind, daß jeder Trenner um jedes System aus Ventil und zugehörigen Wirblern einen Rand vorsieht, und der Wirbler im Strömungsraum axial, in Strömungsrichtung vom Ventil aus offen ist, damit Luft zur primären Verbrennung von der Innen- und Außenseite jedes Trenners strömen kann, und daß die Kapazität jedes Ventils und/oder des zugehörigen Wirbiers von dem benachbarten so verschieden ist, daß Äie , Ventil-Wirbler-Systeme, die bei hohen und ni/tfdrigöii / Verhältnissen von gelieferter zu theoretischer I^ff/menge abwechselnd angeordnet sind.5. Burner according to the preceding claims, characterized in that combustion air vortices are arranged around the injection valves, and separators of cylindrical, conical or conical-cylindrical shape are arranged around the vortex so that each separator around each system of valve and associated vortex provides an edge, and the vortex in the flow space is axially open in the direction of flow from the valve to allow air to flow for primary combustion from the inside and outside of each separator and that the capacity of each valve and / or the associated vortex of is so different from the neighboring one that ai , valve-vortex-systems, which are arranged alternately at high and low ratios of delivered to theoretical quantities. Dipl.-JngyDipl.-Jngy 0 9 3 11/08950 9 3 11/0895 e e r s e i f ee e r s e i f e
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