Keramischer Brennerkopf mit zum Brennermund parallel zueinander geführten, schlitzförmigen Strömungskanälen für Brennstoff und Oxidationsmittel

Beschreibung

[0001] Die Erfindung bezieht sich auf einen keramischen Brennerkopf mit zum Brennermund parallel zueinander geführten, schlitzförmigen Strömungskanälen für Brennstoff und Oxidationsmittel, die benachbart angeordnet sind und zwischen sich im Bereich des Brennermundes Trennwände aus für den Brennstoff durchlässigem, porösem Werkstoff aufweisen. Die Erfindung geht aus von einem Brennerkopf, wie er in EP-A-17 156 beschrieben ist. Dieses Dokument fällt unter EPÜ Art. 54 (3).

[0002] Keramische Brennerköpfe dieser Art sind sowohl für den Einsatz in Industrieöfen als auch für Wärmeerzeuger k!einerer Einheiten bestimmt. Sie sind für gasförmige aber auch flüssige Brennstoffe geeignet. Bei Verwendung flüssiger Brennstoffe wird der Brennstoff vor Austritt am Brennermund durch Vorwärmen des Oxidationsmittels und entsprechendem Wärmeaustausch zwischen Oxidationsmittel und flüssigem Brennstoff in den Strömungskanälen im keramischen Brennerkopf verdunstet. Der flüssige Brennstoff durchdringt die porösen Trennwände zwischen den Strömungskanälen im Bereich des Brennermundes und wird von der vorgewärmten Verbrennungsluft aufgenommen. !nfolge der Verdunstung des flüssigen Brennstoffs auf der Oberfläche der porösen Wände wird eine unerwünschte Überhitzung des Brennstoffs, die zum Cracken führt, verhindert. Im Strömungskanal für die Verbrennungsluft werden Brennstoff und Verbrennungsluft miteinander vermischt und als zündfähiges Gemisch zum Brennermund geführt.

[0003] Aufgabe der Erfindung ist es, die Ausbildung des Brennerkopfes mit porösen Trennwänden zwischen den Strömungskanälen für Oxidationsmittel und Brennstoff im Bereich des Brennermundes zu vereinfachen.

[0004] Diese Aufgabe wird bei einem keramischen Brennerkopf der eingangs erwähnten Art durch die im Patentanspruch 1 angegebene Ausbildung gelöst. Danach ist am Brennermund ein Mundstück eingesetzt, daß die Trennwände bildet und hierzu aus für den Brennstoff durchlässigem, porösem Werkstoff besteht. Das Mundstück ist in Außenwänden eingebettet, die in Strömungsrichtung des Oxidationsmittels verlaufen und für das Oxidationsmittel nicht durchlässig sind. Das Mundstück ist in vorteilhafter Weise unabhängig von der Ausgestaltung der Oxidationsmittel und Brennstoff führenden Strömungskanäle ausbildbar und kann der gewünschten, für den jeweiligen Verwendungszweck des Brennerkopfes zweckmäßigen Form der Mündungen der Strömungskanäle angepaßt werden.

[0005] Um Schwierigkeiten beim Anschluß des porösen Mundstücks an den die Verbrennungsluft führenden Strömungskanälen zu vermeiden, ist das Mundstück im Brennerkopf mit Abstand zum stromabwärts gelegenen Ende der Strömungskanäle für das Oxidationsmittel angeordnet, Patentanspruch 2.

[0006] Der Erfindung wird anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert. Es zeigt im einzelnen

Fig. 1 Querschnitt durch einen keramischen Brennerkopf mit einem im Brennermund eingebetteten Mundstück, gemäß Schnittlinie 1/I nach Fig. 2,

Fig. 2 Längsschnitt durch einen keramischen Brennerkopf nach Fig. 1 gemäß Schnittlinie 11/11.

[0007] Wie aus der Zeichnung ersichtlich ist, weist der Brennerkopf parallel zueinander geführte, schlitzförmige Strömungskanäle 1, 2 für Brennstoff und Oxidationsmittel auf. Im Ausführungsbeispiel wird im Strömungskanal 1 vorgewärmte Verbrennungsluft, im Strömungskanal 2 Brennstoff geführt. Es können gasförmige oder flüssige Brennstoffe verwendet werden. Die Strömungskanäle 2 für den Brennstoff sind am Brennermund 3 mit Endstücken 4 verschlossen. Am Brennermund ist ein Mundstück 5 eingesetzt, das aus für den Brennstoff durchlässigem, porösem Werkstoff besteht. Das Mundstück ist in Außenwänden 6, 7, 8, 9 eingebettet. Die Außenwände erstrecken sich im Ausführungsbeispiel parallel zur Strömungsrichtung des Oxidationsmittels und bestehen aus einem für das Oxidationsmittel undurchlässigen Werkstoff. Die Strömungsrichtung des Oxidationsmittels ist in Fig. 2 durch einen mit gestrichelten Linien gezeichneten Pfeil angegeben. In der Außenwand 9 ist eine Ausnehmung 10 vorgesehen, durch die der Brennstoff, der in einem Kanal 11 im Deckenteil 12 des keramischen Brennerkopfes geführt wird, in die Strömungskanäle 2 des Mundstücks 5 einströmen kann.

[0008] Durch Strömungskanäle l' wird dem keramischen Brennerkopf als Oxidationsmittel Verbrennungsluft zugeführt. Die Strömungskanäle 1' bilden im Ausführungsbeispiel den Teil eines Gegenstromwärmetauschers, in dem die Verbrennungsluft vorerhitzt wird. Zur Vorerhitzung dient zweckmäßig Abgas, das in dem Gegenstromwärmetauscher in parallel zu den Strömungskanälen 1' verlaufenden Abgaskanälen geführt ist, die in der Zeichnung nicht dargestellt sind. Das Abgas wird im Gegenstromwärmetauscher am Zugang 13 eingeführt.

[0009] Das Mundstück 5 ist mit Abstand 14 vom stromabwärts gelegenen Ende der Strömungskanäle 1' im keramischen Brennerkopf angeordnet. Der Abstand beträgt ein mehrfaches der Schlitzbreite der Strömungskanäle 1', um in dem auf diese Weise entstehenden Zwischenraum 15 zwischen dem Ende der Strömungskanäle 1' und dem sich anschließenden Mundstück 5 die Strömungsführung der Verbrennungsluft zum Brennermund zu vergleichmäßigen.

[0010] Die den Brennstoff führenden Strömungskanäle 2 im Mundstück 5 sind zum Zwischenraum 15 hin durch Endstücke 16 verschlossen. Der in die Strömungskanäle 2 einströmende Brennstoff gelangt durch die porösen Wände des Mundstücks 5 hindurch in die Strömungskanäle 1 und vermischt sich mit der dort strömenden vorgewärmten Verbrennungsluft zu einem zündfähigen Gemisch, das zum Brennermund 3 geführt und im Brennraum gezündet wird.

[0011] Das Mundstück ist in den Außenwänden 6, 7, 8, 9 mit Schlickermasse eingesetzt. Zur gasdichten Verbindung des Mundstücks mit den Außenwänden wird der keramische Brennerkopf nachgebrannt.

Ansprüche

1. Keramischer Brennerkopf mit zum Brennermund (3) parallel zueinander geführten, schlitzförmigen Strömungskanälen (1, 2) für Brennstoff und Oxidationsmittel, die benachbart angeordnet sind und zwischen sich im Bereich des Brennermundes Trennwände aus für den Brennstoff durchlässigem, porösem Werkstoff aufweisen, dadurch gekennzeichnet, daß die Trennwände durch ein Mundstück (5) gebildet werden, das zwischen in Strömungsrichtung des Oxidationsmittels sich erstreckenden Außenwänden (6, 7, 8, 9) eingebettet ist, die für das Oxidationsmittel gasdicht verschlossen sind.

2. Keramischer Brennerkopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Mundstück (5) mit Abstand (14) zum stromabwärts gelegenen Ende der zum Brennerkopf geführten Strömungskanäle (1') für vorgewärmtes Oxidationsmittel angeordnet ist.

Claims

1. Ceramic burner head with slot-shaped flow ducts (1, 2) for fuel and oxidising agent which extend parallel to one another to the burner mouth (3), the said ducts being adjacently situated and comprising between each other in the region of the burner mouth partition walls made of porous material which is pervious to the fuel, characterised in that the partition walls are formed by a mouthpiece (5) embedded between external walls (6, 7, 8, 9) which extend in the direction of flow of the oxidising agent and which are closed in gas-tight manner to the oxidising agent.

2. Ceramic burner head according to claim 1, characterised in that the mouthpiece (5) is arranged at a spacing (14) from the downstream end of the flow ducts (1') for preheated oxidising agent which lead to the burner head.

Revendications

1. Tête de brûleur en céramique ayant des canaux d'écoulement (1, 2) pour du combustible et de l'agent d'oxydation en forme de fentes, qui sont dirigés parallèlement les uns aux autres en direction de l'orifice du brûleur (3), qui sont adjacents et qui comportent entre eux, dans la région de l'orifice du brûleur, des cloisons de séparation en un matériau poreux, perméable au combustible, caractérisée en ce que les cloisons de séparation sont formées par un embout (5) qui est inséré entre des parois extérieures (6, 7, 8, 9) s'étendant suivant le sens d'écoulement de l'agent d'oxydation et fermées d'une manière étanche au gaz pour l'agent d'oxydation.

2. Tête de brûleur en céramique suivant la revendication 1, caractérisée en ce que l'embout (5) est disposé à distance (14) de l'extrémité, en aval des canaux d'écoulement (1') pour de l'agent d'oxydation préchauffé dirigés vers la tête de brûleur.

Zeichnung