DE4201060A1 - Brenner - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verbrennungssystem, insbe­ sondere für flüssige Brennstoffe, mit einem rückwärtig durch eine Blende mit zentraler Blendenöffnung begrenzten Brennraum, der mit Brennstoff und Luft in Form von über eine zentrale Blendenöffnung zugeführter Primärluft und Sekundärluft beaufschlagbar ist.

Bei den bekannten Anordnungen dieser Art (Technische Rundschau Sulzer 2/1990, S. 33) befinden sich die in ra­ dialer Richtung gestaffelten Zugänge für Primärluft und Sekundärluft praktisch in einer Ebene, die von einer stromabwärts hiervon endenden Brennstofflanze durchsetzt wird. Bei dieser bekannten Anordnung wird demnach die ge­ samte Verbrennungsluft mit dem aus der Brennstofflanze austretenden Brennstoff vermischt und in der Mischzone aufgeheizt. Dies kann zu einer unzureichenden Vergasung führen. Zudem sind hier infolge der Zuführung der gesam­ ten Verbrennungsluft im Bereich einer Radialebene entlang des Ausbrandweges hohe Wärmestromdichten und Flammtempe­ raturen zu befürchten, was zu einer relativ hohen NO_x- Emission führen kann.

Hiervon ausgehend ist es daher die Aufgabe der vorliegen­ den Erfindung, bei einem Brenner gattungsgemäßer Art eine vergleichsweise geringe Schadstoffemission bei hohem, feuerungstechnischem Wirkungsgrad und rußfreier Verbren­ nung zu gewährleisten.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Brennraum umfangsseitig von einem an die Blende anschließenden Flammrohr begrenzt ist, dem der Brennstoff zusammen mit der Primärluft über die zentrale Blendenöff­ nung zuführbar ist, und daß die Sekundärluft über wenig­ stens einen stromabwärts von der Blende im Bereich der umlaufenden Flammrohrwandung angeordneten Sekundärluft­ eingang in das Flammrohr einmündet und dem dort sich aus­ bildenden Flammenstrahl beimischbar ist.

Das erfindungsgemäß eingesetzte Flammrohr unterstützt die Vergasung des Brennstoffs. Dies wird durch die intensive Vermischung des Brennstoffs mit der zusammen mit dem Brennstoff über die zentrale Blendenöffnung eingeführten Primärluft und spätere Beimischung der Sekundärluft noch verstärkt. Die gezielte Zuführung der Sekundärluft an einem bestimmten Ort im Flammrohr ergibt in vorteilhafter Weise eine Vermischung eines Teils der Verbrennungsluft mit einem Gemisch aus verbranntem bzw. teilverbranntem Brennstoff, Rauchgas und Primärluft. Zudem führt der Sekundärluftstrom zu einer Senkung der Flammentemperatur durch kleinere Wärmestromdichten entlang des Ausbrandweges sowie zu einer Kühlung des Flammrohrs, so daß bezüglich der thermischen Belastung des Flammrohrs enge Grenzen eingehalten werden können. Insgesamt lassen sich daher eine optimale Verbrennung mit einer Minimierung der Schadstoffemissionen und Rußfreiheit des Abgases und damit insgesamt ein verbesserter, feuerungstechnischer Wirkungsgrad erreichen.

Vorteilhafte Ausgestaltungen und zweckmäßige Fortbildun­ gen der übergeordneten Maßnahmen sind in den Unteransprü­ chen angegeben. So kann der Sekundärluftstrom zweckmäßig im Bereich der umlaufenden Flammrohrwandung in gleich­ mäßiger Verteilung auf den Umfang, vorzugsweise in Form einer ringförmigen Einmündung, in das Flammrohr einmün­ den. Diese Maßnahmen ergeben eine gleichmäßige Beauf­ schlagung des Flammenstrahls auf dem gesamten Umfang, wo­ durch örtliche Ungleichmäßigkeiten in der Verbrennung, die zu erhöhter Schadstoffproduktion führen, verhindert werden.

Eine weitere zweckmäßige Maßnahme kann darin bestehen, daß der in das Flammrohr einmündende Sekundärluftstrom zumindest eine axiale Richtungskomponente aufweist. Hier­ durch läßt sich in vorteilhafter Weise ein schlanker Flammenstrahl erreichen.

Gemäß einer weiteren, besonders zu bevorzugenden Fortbil­ dung der übergeordneten Maßnahmen beträgt der Abstand der Einmündung des Sekundärluftstroms in das Flammrohr vom blendenfernen Ende des Flammrohrs höchstens die Hälfte, vorzugsweise etwa ein Drittel, der Gesamtlänge des Flamm­ rohrs. Hierdurch wird sichergestellt, daß vom Sekundär­ luftstrom keinerlei Störung der Vergasung des Brennstoffs und Ausbildung des Flammstrahls ausgeht.

Eine weitere, vorteilhafte Maßnahme kann darin bestehen, daß der dem Sekundärluftstrom zugeordnete Anschlußquer­ schnitt insgesamt höchstens das dreifache, vorzugsweise etwa 30% bis das Doppelte der Blendenöffnung beträgt. Innerhalb dieser Bemessungsregel lassen sich die Mengen­ verhältnisse von Primärluft und Sekundärluft einfach an die Verhältnisse des Einzelfalls anpassen.

Mit Vorteil kann das Flammrohr zumindest im Bereich der Sekundärlufteinmündung doppelwandig ausgebildet sein und einen von seiner inneren und äußeren Wand begrenzten Ringraum aufweisen, der mit Sekundärluft beaufschlagbar ist. Der Ringraum führt in vorteilhafter Weise zu einer guten Vergleichmäßigung des Sekundärluftstroms auf den gesamten Umfang. Gleichzeitig ergibt sich hierbei automa­ tisch die erwünschte, axiale Richtungskomponente des Se­ kundärluftstroms.

In manchen Fällen kann es zweckmäßig sein, im Bereich der Sekundärlufteinmündung eine Leiteinrichtung, vorzugsweise in Form einer an die äußere Wand des Flammrohrs angesetz­ ten, trichterförmig umlaufenden Manschette, vorzusehen. Hiermit läßt sich auf einfache Weise eine radiale Ablen­ kung des den Flammenstrahl umfassenden Sekundärluftstroms erreichen.

In weiterer Fortbildung der übergeordneten Maßnahmen kann die Sekundärlufteinmündung über gleichmäßig über den Um­ fang des Flammrohrs verteilte, vorzugsweise als axiale Bohrungen des Flammrohrs ausgebildete Kanäle mit dem An­ schlußquerschnitt verbunden sein. Diese Maßnahmen ergeben nicht nur eine zuverlässige Kühlung des Flammrohrs im hinteren, der Sekundärlufteinmündung vorgeordneten Be­ reich, sondern führen in vorteilhafter Weise auch zu einer Reduzierung der Masse des Flammrohrs. Diese Maßnahmen ermöglichen auf einfache Weise die Versorgung des Primärluftstroms und des Sekundärluftstroms durch ein und dieselbe Luftversorgungseinrichtung.

Zweckmäßig kann das Flammrohr zumindest im Bereich der Kanäle als eine gewellte Außenkontur aufweisendes Profil­ rohr mit im Bereich der Wellenberge vorgesehenen Kanälen ausgebildet sein. Diese Maßnahme ergibt eine besonders massearme Ausführung des Flammrohrs.

Eine weitere, besonders zu bevorzugende Ausgestaltung der übergeordneten Maßnahmen kann darin bestehen, daß das Flammrohr gleichmäßig am Umfang verteilte, mit den Sekun­ därluft-Kanälen unverschnittene Radialausnehmungen auf­ weist. Diese Maßnahmen ermöglichen eine Rezirkulation von Rauchgasen in das Flammrohr, wodurch die Schadstoffproduktion weiter vermindert werden kann.

In weiterer, vorteilhafter Ausgestaltung der übergeordne­ ten Maßnahmen kann mehr als ein Sekundärluftstrom vorge­ sehen sein. Hierdurch ergeben sich besonders feine Anpas­ sungsmöglichkeiten an die Bedürfnisse des Einzelfalls.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und zweckmäßige Fortbildungen der übergeordneten Maßnahmen ergeben sich aus der nachstehenden Beschreibung einiger Ausführungs­ beispiele anhand der Zeichnung in Verbindung mit den restlichen Unteransprüchen.

In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 einen Teillängsschnitt durch einen erfindungs­ gemäßen Brenner mit zweiteiligem Flammrohr,

Fig. 2 einen Schnitt entlang der Linie II/II in Fig. 1,

Fig. 3 einen Teillängsschnitt durch einen erfindungs­ gemäßen Brenner mit massivem Flammrohr,

Fig. 4 eine Stirnansicht der Anordnung gemäß Fig. 3,

Fig. 5 einen Teillängsschnitt durch eine Variation zu Fig. 3 und

Fig. 6 einen Teilschnitt durch einen erfindungsgemäßen Brenner mit voneinander unabhängigen Luftquel­ len für Primärluft und Sekundärluft.

Der den Fig. 1 und 2 zugrundeliegende Brenner besitzt einen umfangsseitig von einem Flammrohr 1 und rückwärtig von einer an das Flammrohr 1 angesetzten Blende 2 be­ grenzten Brennraum 3. Dieser ist durch die Blende 2 von einem Stauraum 4 abgesetzt, der sich in einem das Flamm­ rohr 1 tragenden Stützrohr 5 befindet. Der Stauraum 4 wird durch ein Gebläse 6 mit Luft beaufschlagt.

Die Blende 2 ist mit einer zentralen Blendenöffnung 7 versehen, über die ein Primärluftstrom aus dem Stauraum 4 in den Brennraum 3 einströmen kann. Zur Beaufschlagung des Brennraums 3 mit Brennstoff ist eine der Blende 2 vorgeordnete, im Stauraum 4 koaxial zur Blendenöffnung 7 angeordnete Einspritzdüse 8 vorgesehen, die durch eine etwa aus einem Öltank gespeisten Brennstoffpumpe 9 mit Brennstoff beaufschlagbar ist. Die Einspritzdüse 8 kann als Druckzerstäuberdüse ausgebildet sein, die so dimen­ sioniert ist, daß der hiervon erzeugte Sprühkegel über die Blendenöffnung 7 in den Brennraum 3 eintreten kann, ohne auf die Blende 2 aufzutreffen.

Der Primärluftstrom und der in diesen eingespritzte Brenn­ stoff werden im hinteren Bereich des Flammrohrs 1 unter gleichzeitiger Vergasung des Brennstoffs intensiv ver­ mischt. Dieses Gemisch speist einen im vorderen Bereich des Flammrohrs 1 sich ausbildenden Flammenstrahl, dem im vorderen Bereich des Flammrohrs ein radial äußerer Sekun­ därluftstrom beigemischt wird. Hierzu ist im Bereich der umlaufenden Flammrohrwandung eine gleichmäßig auf den Um­ fang verteilte Sekundärlufteinmündung 10 vorgesehen, die mit einem zusätzlich zur Blendenöffnung 7 vorgesehenen, mit Luft beaufschlagbaren Anschlußquerschnitt, hier in Form von am äußeren Umfang der Blende 2 vorgesehenen Aus­ nehmungen 11 kommuniziert. Die über die Sekundärluftein­ mündung 10 in den Brennraum 3 eingeführte Sekundärluft wird hier demnach ebenfalls aus dem Stauraum 4 entnommen. Das Gebläse 6 ist dementsprechend so dimensioniert, daß es die gesamte, benötigte Verbrennungsluft bereitstellen kann.

Das Flammrohr 1 ist im dargestellten Beispiel auf seiner ganzen Länge doppelwandig ausgebildet und besteht aus einer die äußere Flammrohrwandung 1a bildenden Muffe, die unter Zwischenschaltung einer Dichtung 12 an das Stütz­ rohr 5 angeflanscht ist, und einem die innere Flammrohr­ wandung 1b bildenden, an der Blende 2, die am Flansch der äußeren Flammrohrwandung 1a anliegt, befestigten Kragen. Der Innendurchmesser der äußeren Flammrohrwandung 1a ist größer als der Außendurchmesser der koaxial angeordneten, inneren Flammrohrwandung 1b, so daß sich ein umlaufender Ringraum 13 ergibt, dessen vorderes Ende die als Ring­ spalt ausgebildete Sekundärlufteinmündung 10 bildet. Die­ se ist durch den Ringraum 13 mit dem durch die Ausnehmun­ gen 11 gebildeten Anschlußquerschnitt verbunden. Diese können als auf einem Teilkreis mit dem mittleren Durch­ messer des Ringraums 13 entsprechendem Durchmesser ange­ ordnete Bohrungen der Blende 2 ausgebildet sein. Im dar­ gestellten Ausführungsbeispiel sind die Ausnehmungen 11 als Randausnehmungen der Blende 2 ausgebildet. Diese liegt dementsprechend, wie am besten aus Fig. 2 erkenn­ bar ist, lediglich mit die Randausnehmungen 11 begrenzen­ den, in radialer Richtung bis zur Flammrohrwandung 1b reichenden Laschen 14 am Flansch der äußeren Flammrohr­ wandung 1a an.

Im dargestellten Ausführungsbeispiel wird der Ringraum 13, wie oben schon erwähnt, durch die blendenseitigen Ausnehmungen 11 mit dem Stauraum 4 verbunden, in welchem Luft mit geeignetem Druck ansteht. Die Aufteilung zwi­ schen Primärluft und Sekundärluft entspricht dementspre­ chend dem Flächenverhältnis der zentralen Blendenöffnung 7 und der den Sekundärluftanschluß bildenden Gesamtfläche der Ausnehmungen 11. Durch Versuche wurde folgende Bemes­ sungsregel ermittelt:

0 < Gesamtfläche des Anschlußquerschnitts zu Fläche der zentralen Blendenöffnung 7 < = 3.

Im dargestellten Beispiel verhält sich die Gesamtfläche der Ausnehmungen 11 zur Fläche der zentralen Blendenöff­ nung 7 wie 2:1. In der Regel genügt es, innerhalb der ge­ nannten Bemessungsregel ein für den Einzelfall passendes Verhältnis auszuwählen. Es wäre aber auch denkbar, eine Einstellbarkeit vorzusehen, beispielsweise durch Verände­ rung der Größe der Ausnehmungen 11 mittels eines geeigne­ ten Schiebers etc.

Die innere Flammrohrwandung 1b ist am vorderen Ende ge­ genüber der äußeren Flammrohrwandung 1a verkürzt, wodurch sich im Bereich des vorderen Flammrohrendes ein stufen­ förmiger Absatz ergibt, der die Sekundärlufteinmündung 10 enthält, deren Ebene sich dementsprechend in einer Ra­ dialebene befindet, so daß sich eine axiale Richtung des Sekundärluftstroms ergibt. Sofern eine Ablenkung in ra­ dialer Richtung erwünscht sein sollte, kann im Bereich der Sekundärlufteinmündung 10 eine etwa durch eine an die äußere Flammrohrwandung 1a angesetzte, trichterförmig um­ laufende Manschette etc. gebildete Leiteinrichtung vorge­ sehen sein. Die über die Sekundärlufteinmündung 10 in den Brennraum 3 eingeführte Sekundärluft soll die Gemischbil­ dung und Rezirkulation von Verbrennungsprodukten in die Mischzone nicht verhindern und den Flammenstrahl strecken. Die Sekundärlufteinmündung 10 befindet sich dementsprechend in der vorderen Hälfte des Flammrohrs 1. Bei Versuchen wurde für den Abstand l der Sekundärluft­ einmündung 10 vom vorderen, blendenfernen Ende des Flamm­ rohrs 1 in Bezug auf die Gesamtlänge L des Flammrohrs 1 folgende Bemessungsregel ermittelt:

l/L < = 0,5.

Im dargestellten Beispiel beträgt dieses Verhältnis ein Drittel, womit in den meisten Fällen gute Ergebnisse er­ zielbar sind.

Die obigen Bemessungsregeln bezüglich der Flächenverhält­ nisse und des Abstands l gelten auch für die nachstehend beschriebenen Anordnungen, deren grundsätzlicher Aufbau und Wirkungsweise mit der Anordnung gemäß Fig. 1 und 2 übereinstimmt. In der nachstehenden Beschreibung werden dementsprechend in erster Linie die Unterschiede beschrieben, wobei für gleiche Teile gleiche Bezugszeichen Verwendung finden.

Die Anordnung gemäß Fig. 3 und 4 bzw. 5 ermöglicht nicht nur eine Rezirkulation von Verbrennungs- und Halbverbrennungsprodukten innerhalb des Brennraums 3, sondern auch eine Rezirkulation von Verbrennungsprodukten von außerhalb des Flammrohrs 1 in den Brennraum 3. Hierzu sind im Bereich der Flammrohrwandung radiale Einströmöffnungen 15 vorgesehen. Diese sind stromaufwärts von der hier ebenfalls im Bereich eines inneren Absatzes der Flammrohrwandung vorgesehenen Sekundärlufteinmündung 10 positioniert. Im dargestellten Beispiel befinden sich die Einströmöffnungen 15 im vorderen Bereich der hinteren Hälfte des Flammrohrs 1.

Zur Erleichterung der Herstellung der Einströmöffnungen 5 ist das Flammrohr 1 in Fig. 5 ganz und in den Fig. 3, 4 in seinem hinteren Bereich massiv ausgeführt. Der vordere, die Sekundärlufteinmündung enthaltende Bereich ist in Fig. 3, 4 doppelwandig ausgebildet, indem an den massiven, hinteren Bereich des Flammrohrs 1 die äußere und innere Flammrohrwandung 1a, 1b bildende Krägen angesetzt sind, wobei der äußere Kragen den inneren Kragen zur Bildung der die Sekundärlufteinmündung 10 enthaltenden Stufe nach vorne überragt. Der zwischen der äußeren und inneren Flammrohrwandung 1a, 1b ausgebildete Ringraum 13 erstreckt sich hier nicht über die ganze Flammrohrlänge, sondern nur über den der Sekun­ därlufteinmündung 10 benachbarten Bereich. Dieser Ring­ raum 13 wird durch den massiven Bereich des Flammrohrs 1 durchgreifende, axiale Bohrungen 16 mit Luft beauf­ schlagt. Die Bohrungen 16 sind, wie am besten aus Fig. 4 erkennbar ist, umfangsseitig voneinander beabstandet, so daß die radialen Einströmöffnungen 15 ohne Verschneidung mit den Bohrungen 16 zwischen diesen vorgesehen sein können.

Die Bohrungen 16 ergeben bereits eine erhebliche Reduzie­ rung der Masse des massiven Flammrohrbereichs. Um hier eine weitere Massereduzierung zu erreichen, kann das Flammrohr 1, wie am besten aus Fig. 4 erkennbar ist, in seinem hinteren Bereich als eine gewellte Außenkontur aufweisendes Profilrohr ausgebildet sein. Die Bohrungen 16 können dabei im Bereich der Wellenberge 17, die radia­ len Einströmöffnungen 15 im Bereich der Wellentäler 18 angeordnet sein, die an ihrem vorderen und hinteren Ende durch radiale Stirnwände begrenzt sind, wie in Fig. 3 gestrichelt angedeutet ist.

Selbstverständlich wäre es auch denkbar, bei der Ausführung der Fig. 3, 4 das Flammrohr 1 bis zur Sekundärlufteinmündung 10 massiv auszuführen und die Bohrungen 16 bis zu der die Sekundärlufteinmündung 10 enthaltenden Stufe oder Stirnseite des Flammrohrs 1 durchzuziehen. Auch ohne den Ringraum 13 ergäbe sich in­ folge der gleichmäßigen Umfangsverteilung der Bohrungen 16 eine auf den Umfang des Flammrohrs 1 gleichmäßig ver­ teilte Sekundärluftströmung. Der der Sekundärlufteinmün­ dung 10 vorgeordnete Ringraum 13, in den die Bohrungen 16 einmünden, ergibt jedoch trotz der umfangsseitigen Di­ stanz der Bohrungen 16 eine weitestgehende, umfangsseiti­ ge Vergleichmäßigung, so daß eine umfangsseitig geschlos­ sene, glockenförmige Sekundärluftströmung erreicht wird.

In Fig. 3 ist im Bereich der hier in einer Radialebene sich befindenden Sekundärlufteinmündung 10 eine Leiteinrichtung 19 zur Bewerkstelligung einer radialen Ablenkung der in axialer Richtung aus der Sekundärluft­ einmündung 10 austretenden Sekundärluft vorgesehen. Die Leiteinrichtung 19 ist als an die äußere Flammrohrwandung 1a angesetzte, trichterförmig umlaufende Manschette aus­ gebildet. Der Trichterwinkel beträgt im dargestellten Beispiel 30°. Im Einzelfall können auch andere Trichter­ winkel im Bereich von 0° bis 180° vorgesehen sein.

Der hintere, massive Bereich des Flammrohrs 1 ist an das Stützrohr 5 angeflanscht. Die am Flansch des Stützrohrs 1 unter Zwischenschaltung des Dichtrings 12 anliegende Blende 2 und der zwischengeschaltete Dichtring 12 sind mit mit den flammrohrseitigen Bohrungen 16 fluchtenden Bohrungen 20 versehen. Auch hier wird dementsprechend die Sekundärluft wie die Primärluft aus dem Stauraum 4 ent­ nommen. Die Gesamtquerschnittsfläche der Bohrungen 20 er­ gibt dabei den der Sekundärluft zugeordneten Anschluß­ querschnitt, für den, wie schon erwähnt, die im Zusammen­ hang mit den Fig. 1 und 2 angegebene Bemessungsregel gilt. Dasselbe gilt für den Abstand l bezüglich der Ge­ samtflammrohrlänge L.

Eine noch weiter vereinfachte Ausführung liegt der Fig. 5 zugrunde. Bei der Ausführung gemäß Fig. 5 sind zur Einführung der Sekundärluft in den Brennraum 3 vom Flammrohr 1 separate Rohre 16a vorgesehen. Deren vorderes Ende bildet hier die Sekundärlufteinmündung 10, die sich dementsprechend aus mehreren, auf einem Teilkreis angeordneten Teilquerschnitten zusammensetzt. Die Länge der Rohre 16a ergibt sich aus obiger Bemessungsregel für die Sekundärlufteinmündung. Die Rohre 16a sind an die Blende 2 angesetzt und ragen freitragend in den Brennraum 3 hinein. Das Flammrohr 1 kann hier eine besonders einfache, einschalige Konfiguration aufweisen, so daß hinsichtlich der Herstellung und Positionierung der Radialbohrungen 15 große Freizügigkeit besteht. Die Blende 2 ist mit den Rohren 16a zugeordneten Bohrungen 20 versehen, in die die Rohre 16a eingesetzt sein können. Die Bohrungen 20 befinden sich hier radial innerhalb des einfachen Flammrohrs 1. Die Rohre 16a können aus Keramik und/oder Stahl etc. bestehen.

Bei der Ausführung gemäß Fig. 1 und 2 bzw. Fig. 3 und 4 bzw. werden die Primärluft und die Sekundärluft über zugeordnete Blendenausnehmungen in Form der zentralen Blendenöffnung 7 bzw. der radial äußeren Randausnehmungen 11 bzw. Bohrungen 20 aus dem der Blende 2 vorgeordneten Stauraum 4 entnommen, so daß insgesamt lediglich eine Einrichtung zur Bereitstellung der Verbrennungsluft benötigt wird. Es wäre aber auch denkbar, für die Primärluft und die Sekundärluft unterschiedliche Luftquellen vorzusehen, wodurch auch eine gewisse Variation im Druckbereich möglich ist. Eine Ausführung dieser Art liegt der Fig. 6 zugrunde. Der grundsätzliche Aufbau dieser Anordnung entspricht wiederum den oben beschriebenen Anordnungen, so daß nachstehend im wesentlichen auf die Unteransprüche eingegangen wird, wobei für einander entsprechende Teile wiederum gleiche Bezugszeichen Verwendung finden.

Bei der Ausführung gemäß Fig. 6 ist das Flammrohr 1, wie bei der Ausführung gemäß Fig. 1, auf seiner ganzen Länge doppelwandig ausgebildet. Die hier als Muffe ausgebilde­ te, innere Flammrohrwandung 1b ist dabei an das Stützrohr 5 angeflanscht und rückwärtig unter Zwischenschaltung des Dichtrings 12 durch die Blende 2 begrenzt. Die äußere Flammrohrwandung 1a wird durch eine die die innere Flamm­ rohrwandung 1b bildende Muffe mit Abstand umfassende Überwurfmuffe gebildet, die an einem das Stützrohr 5 mit Abstand umgreifenden Überwurfmantel 5a befestigt ist. Die äußere Flammrohrwandung 1a ragt zur Bildung der die Se­ kundärlufteinmündung 10 enthaltenden Stufe nach vorne über die innere Flammrohrwandung 1b hinaus. Die Flamm­ rohrwandungen 1a, 1b sind koaxial zueinander angeordnet, so daß sich ein auf dem ganzen Umfang dieselbe lichte Weite aufweisender Ringraum 13 ergibt, der sich bis zum hinteren Ende des Flammrohrs 1 erstreckt und dessen vor­ deres Ende die Sekundärlufteinmündung 10 bildet. Diese kann mittels einer durch eine trichterförmige Manschette gebildeten Leiteinrichtung der im Zusammenhang mit der Fig. 3 beschriebenen Art abgeschirmt sein.

Der Ringraum 13 geht im hinteren Flammrohrbereich in Form einer radialen Erweiterung 20 in den Ringraum 21 zwischen dem Stützrohr 5 und dem diesem zugeordneten Überwurfman­ tel 5a über. Der Ringraum 21 ist mit einem Anschluß­ schacht 22 versehen, an den ein Gebläse 23 angeschlossen ist. Der Querschnitt des Anschlußschachts 22 stellt hier den dem Sekundärluftstrom zugeordneten Anschlußquer­ schnitt dar, dessen Fläche im Verhältnis zur Fläche der Blendenöffnung 7 gemäß der im Zusammenhang mit dem ersten Beispiel angegebenen Bemessungsregel dimensioniert ist. Das Gebläse 23 ist unabhängig von dem dem Stauraum 4 zu­ geordneten Gebläse 6 betreibbar, was eine Durchsatzvaria­ tion innerhalb weiter Grenzen ermöglicht. Außerdem erge­ ben sich hier auch vergleichsweise kleine Gebläsebau­ größen, was sich vorteilhaft auf die Vermeidung von Ver­ lusten auswirkt.

Selbstverständlich wäre es möglich, auch bei der vorlie­ genden Ausführung vom Stauraum 4 über entsprechende Aus­ nehmungen der Blende 2 einen weiteren Sekundärluftstrom abzuzweigen. In einem derartigen Fall ergäben sich dann mehrere Sekundärluftströme bzw. ein Sekundärluftstrom und ein Tertiärluftstrom, die in axialer Staffelung in das Flammrohr 1 einmünden könnten. Die im Zusammenhang mit dem ersten Beispiel angegebene Bemessungsregel würde dabei für die Gesamt-Anschlußquerschnitte gelten. Eine praktische Ausführung ließe sich einfach durch eine Kom­ bination von oben beschriebenen Beispielen erreichen.

Claims (21)

1. Verbrennungssystem, insbesondere für flüssige Brennstoffe, mit einem rückwärtig durch eine mit einer zentralen Öffnung (7) versehene Blende (2) begrenzten Brennraum (3), der mit Brennstoff und Luft in Form von über die zentrale Blendenöffnung (7) zugeführter Primärluft und Sekundärluft beaufschlagbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Brennraum (3) umfangsseitig von einem an die Blende (2) anschließenden Flammrohr (1) begrenzt ist, dem der Brennstoff zusammen mit der Primärluft über die zentrale Blendenöffnung (7) zuführbar ist und daß die Sekundärluft über wenigstens einen stromabwärts von der Blende (2) im Bereich der umlaufenden Flammrohrwandung angeordneten Sekundärlufteingang (10) in das Flammrohr (1) einmündet und dem dort sich ausbildenden Flammenstrahl beimischbar ist.

2. Verbrennungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Sekundärluftstrom im Bereich der umlaufenden Wandung des Flammrohrs (1) in gleichmäßiger Verteilung auf den Umfang des Flammrohrs (1) in dieses einmündet.

3. Verbrennungssystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine ringförmig umlaufende Sekundärlufteinmündung (10) vorgesehen ist.

4. Verbrennungssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der in das Flammrohr (1) einmündende Sekundärluftstrom zumindest eine axiale Richtungskomponente und vorzugsweise eine radiale Richtungskomponente aufweist.

5. Verbrennungssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand der Sekundärlufteinmündung (10) in das Flammrohr (1) vom blendenfernen Ende des Flammrohrs (1) höchstens die Hälfte, vorzugsweise ein Drittel, der Gesamtlänge des Flammrohrs (1) beträgt.

6. Verbrennungssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der dem Sekundärluftstrom zugeordnete Anschlußquerschnitt (11, 20; 22) insgesamt höchstens das dreifache, vorzugsweise etwa 30% bis das Doppelte der Blendenöffnung (6) beträgt.

7. Verbrennungssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Flammrohr (1) im Bereich der Sekundärlufteinmündung (10) stufenförmig abgesetzt ist.

8. Verbrennungssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Flammrohr (1) zumindest im Bereich der Sekundärlufteinmündung (10) doppelwandig ausgebildet ist und einen von seiner äußeren und inneren Wand (1a, 1b) begrenzten Ringraum (13) aufweist, der mit Sekundärluft beaufschlagbar ist und dessen vorderes Ende die Sekundärlufteinmündung (10) bildet.

9. Verbrennungssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich der Sekundärlufteinmündung (10) eine Leiteinrichtung (19), vorzugsweise in Form einer an die äußere Flammrohrwand (1a) angesetzten, trichterförmig umlaufenden Manschette, vorgesehen ist.

10. Verbrennungssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Sekundärlufteinmündung (10) über vorzugsweise gleichmäßig über den Umfang der Sekundärlufteinmündung (10) verteilte Kanäle (16) mit dem zugeordneten Anschlußquerschnitt (20) verbunden ist.

11. Verbrennungssystem nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß als axiale Bohrungen (16) des Flammrohrs (1) ausgebildete Kanäle vorgesehen sind.

12. Verbrennungssystem nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß als an die Blende (2) angesetzte Rohre (16a) ausgebildete Kanäle vorgesehen sind.

13. Verbrennungssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die an das Flammrohr (1) angesetzte Blende (2) den der Sekundärluft zugeordneten Anschlußquerschnitt zumindest teilweise bildende Ausnehmungen (11; 20) enthält.

14. Verbrennungssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest ein Element des Flammrohrs (1) im Bereich der Blende (2) an ein Stützrohr (5) angeflanscht ist, das eine der Blendenöffnung (7) vorgeordnete, an eine Brennstoffpumpe (9) angeschlossene, vorzugsweise als Zerstäuberdüse ausgebildete Düse (8) umfaßt.

15. Verbrennungssystem nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Innenraum des Stützrohrs (5) als mit Luft beaufschlagbarer, der Blendenöffnung (7) vorgeordneter Stauraum (4) ausgebildet ist.

16. Verbrennungssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche 10 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß das Flammrohr (1) zumindest im Bereich der Kanäle (16) als eine gewellte Außenkontur aufweisendes Profilrohr ausgebildet ist und daß die die Kanäle (16) bildenden Bohrungen im Bereich der Wellenberge (17) vorgesehen sind.

17. Verbrennungssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Flammrohr (1) vorzugsweise gleichmäßig am Umfang verteilte Radialausnehmungen (15) aufweist.

18. Verbrennungssystem nach Anspruch 17, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die mit den Kanälen (16) unverschnit­ tenen Radialausnehmungen (15) im Bereich der Wellen­ täler (18) vorgesehen sind.

19. Verbrennungssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest ein Teil des der Sekundärluft zugeordneten Anschlußquerschnitts über eine von der die Blendenöffnung (7) mit Luft beaufschlagenden Luftquelle (6) separate Luftquelle (23) mit Luft beaufschlagbar ist.

20. Verbrennungssystem nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß der Primärluft und der Sekundärluft voneinander separate Luftversorgungs­ einrichtungen (6 bzw. 23) zugeordnet sind.

21. Verbrennungssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß mehr als ein Sekundärluftstrom mit jeweils zugeordneter Sekundärlufteinmündung (10) vorgesehen sind.