Mischeinrichtung für einen Brenner

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft einen Brenner mit einem Brennerrohr gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

[0002] Ein Brenner dieser Gattung ist aus der DE-A-42 44 400 bekannt. Bei diesem bekannten Brenner ist eine Mischeinrichtung axial in dem Brennerrohr verschiebbar, um den Durchtrittsquerschnitt von Rezirkulationsöffnungen, durch welche Verbrennungsgase aus dem Feuerraum in die Flamme rezirkulieren, einstellbar zu verändern, insbesondere in der Startphase zu verschließen. Zur axialen Verstellung wird die Mischeinrichtung von einem zusätzlichen Rohrstutzen getragen, der über eine Rundschnur-Dichtung verschiebbar und abgedichtet in dem Brennerrohr gelagert ist. Die elastische Rundschnur-Dichtung nimmt die radialen Toleranzen auf und gewährleistet eine Verschiebbarkeit. Dieser Brenner ist aufwendig, da der zusätzliche Rohrstutzen benötigt wird, um die Führung und Abdichtung möglichst weit vor der Flamme entfernt anzuordnen und deren thermische Belastung gering zu halten.

[0003] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Brenner mit axial verstellbarer Mischeinrichtung zu schaffen, der einfacher aufgebaut ist und dementsprechend kostengünstiger hergestellt werden kann.

[0004] Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch einen Brenner mit den Merkmalen des Anspruchs 1.

[0005] Vorteilhafte Ausführungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

[0006] Der Grundgedanke der Erfindung besteht darin, bei einem Brenner die den Querschnitt des Brennerrohres absperrende Scheibe der Mischeinrichtung unmittelbar mittels eines zylindrischen metallischen Ringes abgedichtet in dem Brennerrohr zu führen. Der Ring gibt aufgrund seiner im Wesentlichen zylindrischen Ausbildung eine gute Abstützung und Führung der Scheibe und damit der Mischeinrichtung und gewährleistet eine ausreichende Abdichtung. Der metallische Werkstoff des Ringes ist thermisch belastbar, so dass die Verschiebbarkeit und Abdichtung durch die Hitzeeinwirkung nicht beeinträchtigt werden.

[0007] Vorzugsweise weist der Ring eine axial durchgehende Trennfuge auf, so dass er einfach auf den Umfang der Scheibe aufgezogen werden kann und sich federnd an die Innenwandung des Brennerrohres anlegt. Es ist ebenso auch ein Aufschrumpfen des Ringes auf die Scheibe möglich.

[0008] Zweckmäßigerweise ist die äußere Mantelfläche des Ringes in ihrem axial mittleren Bereich zylindrisch ausgebildet und gegen das vordere und hintere Ende hin leicht ballig abgerundet. Der zylindrische Bereich gewährleistet eine gute Abdichtung, während die balligen Enden einem Verkanten und Verklemmen bei der axialen Verschiebung entgegenwirken.

[0009] Zweckmäßigerweise ist dabei in dem Brennerrohr eine Umfangssicke eingeformt, die von außen an dem Ring anliegt. Diese Umfangssicke bewirkt eine in Axialrichtung schmale abdichtende Berührungszone, wodurch einerseits eine gute Abdichtung gewährleistet ist und andererseits die axiale Verschiebung wenig behindert wird, da auch ein geringes Verkanten der Mischeinrichtung gegenüber dem Brennerrohr bei der axialen Verschiebung möglich ist.

[0010] Im Folgenden wird die Erfindung anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen

Figur 1

einen Axialschnitt durch einen Brenner

Figur 2

eine Stirnansicht des Ringes und

Figur 3

einen Axialschnitt des Ringes.

[0011] In Figur 1 ist ein Beispiel eines Brenners mit einer Mischeinrichtung dargestellt, die in der erfindungsgemäßen Weise abgedichtet axial verstellbar ist. Am stromabseitigen vorderen Ende eines Brennerrohres 10 ist ein Rezirkulationsrohr 12 mittels einer Bajonettverriegelung 14 angesetzt. Im Umfang des Brennerrohres 10 sind angrenzend an das hintere Ende des Rezirkulationsrohres 12 Rezirkulationsöffungen 16 vorgesehen, durch welche Verbrennungsgase aus dem Feuerraum in die in dem Rezirkulationsrohr 12 brennende Flamme zurückgeführt werden können.

[0012] Die Mischeinrichtung weist eine den Querschnitt des Brennerrohres 10 sperrende Scheibe 18 auf, die mittig eine Düsenöffnung aufweist, durch welche der Düsenschaft 20 des Brenners hindurchgeführt wird. Der Düsenschaft 20 wird in einer Zentriernabe 22 gehalten, die an der Scheibe 18 befestigt ist. Um die Zentriernabe 22 herum sind Luftdurchtrittsöffnungen in der Scheibe 18 vorgesehen, die einen Luftdurchtritt in eine stromabseitige an der Scheibe 18 angebrachte sich konisch verengende Vorsatzdüse 24 führen. Die Verbrennungsluft wird über das Brennerrohr 10 zugeführt, tritt durch die Luftdurchtrittsöffnungen der Scheibe 18 hindurch in die Vorsatzdüse 24 und wird mit dem über den Düsenschaft 20 zugeführten Brennstoff vermischt der in dem Rezirkulationsrohr 12 brennenden Flamme zugeführt.

[0013] Zur axialen Verstellung der Mischeinrichtung in dem Brennerrohr 10 sitzt die Scheibe 18 mit ihrem Außenumfang in einem metallischen Ring 26. Der Ring 26 hat im Wesentlichen die Form eines kurzen Zylinders, der in Umfangsrichtung durch eine axial durchgehende Trennfuge 28 geteilt ist. Axial mittig ist in der inneren Mantelfläche des Ringes 26 eine in Umfangsrichtung umlaufende Innennut 30 vorgesehen. Mit dieser Innennut 30 umgreift der Ring 26 den Umfangsrand der Scheibe 18.

[0014] Die äußere Mantelfläche des Ringes 26 ist im axial mittleren Bereich geradzylindrisch ausgebildet und ist an dem vorderen und hinteren Rand leicht ballig nach innen abgerundet. Das Brennerrohr 10 weist eine leicht nach innen eingedrückte umlaufende Umfangssicke 32 auf. Bei eingesetzter Mischeinrichtung liegt diese Umfangssicke 32 an der äußeren Mantelfläche des Ringes 26 an.

[0015] Bei der Montage wird der Ring 26 mittels der Trennfuge 28 leicht aufgespreizt und kann dadurch über die Scheibe 18 gezogen werden. Sobald die Scheibe 18 in der Innennut 30 liegt, schnappt der Ring 26 aufgrund seiner Elastizität zusammen und umgreift mit seiner Innennut 30 den Umfangsrand der Scheibe 18. Wird die Mischeinrichtung nun in das Brennerrohr 10 eingeschoben, so legt sich der Ring 26 mit seiner äußeren Mantelfläche federnd an der Innenwandung des Brennerrohres 10 an. Die Trennfuge 28 ermöglicht dabei einen elastisch federnden Ausgleich der Durchmessertoleranzen.

[0016] Die Mischeinrichtung wird in dem Brennerrohr 10 so positioniert, daß der Ring 26 mit dem zylindrischen mittleren Bereich seiner äußeren Mantelfläche an der Umfangssicke 32 anliegt. Damit ist eine axiale Verschiebung der Mischeinrichtung in dem Brennerrohr 10 über eine Strecke möglich, die der axialen Breite des mittleren zylindrischen Bereiches der äußeren Mantelfläche des Ringes 26 entspricht. Die leicht nach innen in den Querschnitt des Brennerrohres 10 vorspringende Umfangssicke 32 und die balligen Enden der äußeren Mantelfläche des Ringes 26 bewirken, daß ein leichtes axiales Verkanten der Achse der Mischeinrichtung gegenüber der Achse des Brennerrohres 10 bei der Verschiebung möglich ist, ohne daß dies zu einem Klemmen führt.

[0017] Der axiale Abstand der Umfangssicke 32 von den Rezirkulationsöffnungen 16 und die axiale Breite des Ringes 26 sind so aufeinander abgestimmt, daß die vordere Kante des Ringes 26 hinter der Hinterkante der Rezirkulationsöffnungen 16 liegt, wenn die Mischeinrichtung sich in der hinteren Endstellung ihres Verstellweges befindet. Wird die Mischeinrichtung nach vorn geschoben, so deckt der vordere Rand des Ringes 26 zunehmend den Durchtrittsquerschnitt der Rezirkulationsöffnungen 16 ab. Die axiale Breite des zylindrischen mittleren Bereiches der äußeren Mantelfläche des Ringes 26 ist so gewählt, daß der Verstellweg der Mischeinrichtung im wesentlichen der axialen Breite der Rezirkulationsöffnungen 16 entspricht, so daß eine Verstellung bis zu einem vollständigen Verschließen der Rezirkulationsöffnungen 16 möglich ist. Über die axiale Verschiebung der Mischeinrichtung ist eine einfache Einstellung der Rezirkulation auch während des Betriebes möglich.

[0018] Die Verwendung des Ringes 26 sowohl zur Führung der Mischeinrichtung bei der axialen Verschiebung als auch zur Abdichtung der Mischeinrichtung gegen das Brennerrohr 10 reduziert die für die Mischeinrichtung benötigten Teile und damit die Herstellungs- und Montagekosten. Da der Ring 26 aus einem metallischen Werkstoff besteht, ist er thermisch hoch belastbar, so daß die Anordnung der Dichtung mittels des Ringes 26 im flammennahen Bereich der Mischeinrichtung möglich ist. Wird der Ring 26 gleichzeitig auch als Verschlußorgan für die Rezirkulationsöffnungen 16 verwendet, so kann auch hier nochmals ein weiteres Konstruktionsteil eingespart werden.

Bezugszeichenliste

[0019] 

10

Brennerrohr

12

Rezirkulationsrohr

14

Bajonett-Verriegelung

16

Rezirkulationsöffnung

18

Scheibe

20

Düsenschaft

22

Zentriernabe

24

Vorsatzdüse

26

Ring

28

Trennfuge

30

Innennut

32

Umfangssicke

147

Ansprüche

1. Brenner mit einem Brennerrohr (10), in welchem eine Mischeinrichtung axial verstellbar angeordnet ist, mit einer Dichtung (18), die die Mischeinrichtung an ihrem Außenumfang gegen das Brennerrohr (10) abdichtet und mit einer senkrecht zur Rohrachse in dem Brennerrohr angeordneten und eine Düsenöffnung aufweisende Scheibe (18) der Mischeinrichtung, wobei Verbrennungsluft durch Luftdurchtrittsöffnungen der Scheibe (18) hindurchtritt und mit dem über einen Düsenschaft (20) zugeführten Brennstoff vermischt und verbrannt wird,
dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtung (18) ein im wesentlichen zylindrischer metallischer Ring (26) ist, der mit seiner äußeren Mantelfläche abdichtend und verschiebbar an der Innenwandung des Brennerrohres (10) anliegt und in dessen innere Mantelfläche die Scheibe (18) eingesetzt ist.

2. Brenner nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass der Ring (26) in seiner inneren Mantelfläche eine umlaufende Innennut (30) aufweist, in welche die Scheibe (18) mit ihrem Umfangsrand eingesetzt ist.

3. Brenner nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, dass der Ring (26) eine axial durchgehende Trennfuge (28) aufweist.

4. Brenner nach einem der Anssprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet, dass die äußere Mantelfläche des Ringes (26) in einem axial mittleren Bereich geradzylindrisch und an den beiden axialen Endbereichen leicht ballig ausgebildet ist.

5. Brenner nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet, dass das Brennerrohr (10) eine nach innen vorspringende Umfangssicke (32) aufweist, an welcher der Ring (26) mit seiner äußeren Mantelfläche anliegt.

6. Brenner nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet, dass das Brennerrohr (10) in seinem Umfang wenigstens eine Rezirkulationsöffnung (16) aufweist und dass die Rezirkulationsöffnung (16) bei der axialen Verschiebung der Mischeinrichtung durch den Ring (26) verstellbar verschlossen wird.

Claims

1. Burner with a burner pipe (10), in which a mixing device is arranged axially adjustably, with a seal (18) which seals the mixing device on its outer circumference against the burner pipe (10), and with a disc (18) of the mixing device arranged perpendicularly to the pipe axis in the burner pipe and featuring a nozzle opening, combustion air passing through air passage openings in the disc (18) and being mixed and burned with the fuel fed in via a nozzle stock (20), characterised in that the seal (18) is a substantially cylindrical metal ring (26) which lies with its outer lateral surface sealing and moveable on the inner wall of the burner pipe (10) and in the inner lateral surface of which the disc (18) is mounted.

2. Burner according to Claim 1, characterised in that the ring (26) features an axisymmetric inner groove (30) in its inner lateral surface, in which the disc (18) is mounted by its circumferential edge.

3. Burner according to Claim 1 or 2, characterised in that the ring (26) features an axial gap (28).

4. Burner according to one of Claims 1 to 3, characterised in that the outer lateral surface of the ring (26) is formed as a straight cylinder in an axially central region and is slightly cambered in the two axial end regions.

5. Burner according to one of Claims 1 to 4, characterised in that the burner pipe (10) features an inwards-projecting circumferential bead (32) on which the ring (26) lies via its outer lateral surface.

6. Burner according to one of Claims 1 to 5, characterised in that the burner pipe (10) features at least one recirculation opening (16) in its circumference and in that the recirculation opening (16) is closed off adjustably when the mixing device is moved axially by the ring (26).

Revendications

1. Brûleur comprenant un tube de brûleur 10, à l'intérieur duquel est monté un mélangeur réglage axialement, un joint (26) assurant l'étanchéité du mélangeur à sa périphérie par rapport au tube de brûleur (10), et un disque (18) du mélangeur, monté à l'intérieur du tube de brûleur (10) perpendiculairement à son axe, et comportant un orifice de buse, l'air de combustion passant à travers des orifices d'admission du disque (18), avant d'être mélangé et brûlé avec le combustible acheminé à travers une buse (20),
caractérisé en ce que
le joint (26) est un anneau métallique (26) essentiellement cylindrique, ayant son enveloppe extérieure pouvant coulisser en contact étanche à l'intérieur de la paroi du tube de brûleur (10), et comportant dans sa paroi intérieure le disque (18).

2. Brûleur selon la revendication 1,
caractérisé en ce que
l'anneau (26) comporte sur sa paroi interne, une rainure intérieure (30), dans laquelle s'encastre le disque (18) par son bord périphérique.

3. Brûleur selon la revendication 1 ou 2,
caractérisé en ce que
l'anneau (26) comporte une fente traversante axiale (28).

4. Brûleur selon l'une quelconque des revendications 1 à 3,
caractérisé en ce que
l'enveloppe extérieure de l'anneau (26) est cylindrique dans sa partie axiale médiane, et légèrement incurvée à ses deux extrémités axiales.

5. Brûleur selon l'une quelconque des revendications 1 à 4,
caractérisé en ce que
le tube de brûleur (10) comporte une moulure (32) en saillie vers l'intérieur, contre laquelle prend appui l'enveloppe extérieure de l'anneau (26).

6. Brûleur selon l'une quelconque des revendications 1 à 5,
caractérisé en ce que
le tube de brûleur (10) comporte sur sa périphérie, au moins un orifice de recirculation (16) et cet orifice de recirculation (16) est réglé en fermeture par l'anneau (26) en déplaçant axialement le mélangeur.

Zeichnung