Airblast-Zerstäuberdüse

Beschreibung

Technisches Gebiet

[0001] Die Erfindung bezieht sich auf das Gebiet der Verbrennungstechnik. Sie betrifft eine Zerstäuberdüse zur Zerstäubung von flüssigem Brennstoff in einem Brenner, welche nach dem airblast-Prinzip arbeitet, sowohl für den Betrieb des Brenners mit flüssigen als auch gasförmigen Brennstoffen geeignet ist und insbesondere in schadstoffarmen Vormischbrennern der Doppelkegelbauart eingesetzt werden kann. Eine solche Düse ist z.B. aus der EP 0 660 038 A2 bekannt.

Stand der Technik

[0002] Zur schadstoffarmen Vormischverbrennung muss der Brennstoff vor der Verbrennung möglichst homogen mit der Verbrennungsluft gemischt werden. Wird flüssiger Brennstoff verwendet, so muss dieser vorher zerstäubt werden. Dabei wird der flüssige Brennstoffstrahl in einzelne Tröpfchen aufgespalten, so dass der Brennstoff eine möglichst grosse Verdampfungsoberfläche erhält.

[0003] Zur Zerstäubung von flüssigen Brennstoffen in Brennkammern kommen unter anderem auch sogenannte airblast-Zerstäuber zur Anwendung (siehe A. H. Lefebvre, Airblast Atomization, Prog. Energy Combust. Sci. Vol. 6, S. 233-261, 1980), welche insbesondere für den Betrieb von Gasturbinen geeignet sind. Diese sind so konstruiert, dass der sich relativ langsam bewegende flüssige Brennstoff durch einen Luftstrom grosser Geschwindigkeit zerstäubt wird. Der Brennstoff hat dabei keinen Eigenimpuls. Die zu zerstäubende Flüssigkeit wird beispielsweise als dünner Film mit etwa konstanter Dicke auf eine Zerstäuberkante aufgebracht. Diese Zerstäuberkante wird von einem Luftstrom beidseitig, d. h. von einem äusseren und von einem inneren Luftstrom, umströmt, wobei die Zerstäubung des Flüssigbrennstoffes dann an der Zerstäuberlippe im Scherfeld der beiden Luftströme erfolgt (prefilming atomization).

[0004] Bekanntermassen wird dabei der flüssige Brennstoff entweder über zentrale Druckzerstäuber oder über sogenannte Filmleger, die im Vorlauf der Zerstäuberkante in diesem Bauteil integriert sind und daher ein relativ dickes Bauteil erfordern, aufgebracht.

[0005] Um die Luft gezielt an die Zerstäuberkante zu lenken, wird der innere Luftstrom entweder verdrallt und/oder über einen Zentralkörper nach aussen gelenkt.

[0006] Nachteilig an diesem bekannten Stand der Technik ist der relativ grosse Bauteildurchmesser bzw. der hohe Druckabfall in der Düse aufgrund des engen Querschnittes.

[0007] Im allgemeinen wird durch die Verdrallung des inneren Luftstromes der Düsendurchmesser relativ gross. Zur Abhilfe wird deshalb der airblast-Zerstäuber mit einem Verdrängungskörper ausgeführt. Der Nachteil dieses Verdrängungskörpers besteht in der Verursachung einer verstärkten Anfälligkeit zur Koks - und Gum-Bildung im Nachlauf. Durch die Nähe zur Flamme ist zusätzlich die Kühlung dieses Teiles in der Regel ein schwer zu lösendes Problem.

Darstellung der Erfindung

[0008] Die Erfindung versucht, all diese Nachteile zu vermeiden. Ihr liegt die Aufgabe zugrunde, eine airblast-Düse zur Zerstäubung von flüssigem Brennstoff zu entwickeln, die auch für den Gasbetrieb einsetzbar ist und sich durch kleine Abmasse auszeichnet und deshalb beispielsweise gut geeignet ist für den Einsatz in einem Vormischbrenner der Doppelkegelbauart, wobei sich die Düse durch eine verringerte Anfälligkeit zur Verkokung und zur Gum-Bildung auszeichnet. Weiterhin soll in der Düse nur ein geringer Druckverlust entstehen. Schliesslich ist es Aufgabe der Erfindung, einen Mechanismus vorzuschlagen, mit dem es gelingt, beim Gasbetrieb die Zerstäuberluft abzudrosseln und beim Betrieb mit flüssigem Brennstoff die benötigte Zerstäuberluft zuzumessen.

[0009] Erfindungsgemäss wird dies bei einer airblast-Düse gemäss Oberbegriff des Patentanspruches 1 dadurch erreicht, dass die Zerstäuberkanten über ihre gesammte läng in Richtung Düsenachse abgewinkelt sind.

[0010] Die Vorteile der Erfindung bestehen in der kompakten Bauweise der airblast-Düse und ihrem minimalen Durchmesser, so dass sie besonders in einem Vormischbrenner der Doppelkegelbauart gut einsetzbar sind. Ein weiterer Vorteil ergibt sich daraus, dass keine Bauteile am Düsenaustritt mehr angeordnet werden müssen, die zu Ablagerungen bzw. Überhitzung neigen. Ausserdem entsteht nur ein geringer Druckverlust in der Düse und der Auslegungsdruckabfall ist an der Zerstäuberlippe.

[0011] Es ist besonders zweckmässig, wenn das Flüssigbrennstoffrohr axial verschiebbar ist, während der Düsenaussenkörper Bestandteil des Brenners und somit fest fixiert ist, wobei die Schiebestelle zwischen den inneren Stützen am Flüssigbrennstoffrohr und der Zwischenwand zwischen dem inneren und dem äusseren Luftkanal vorgesehen ist. Über das Verschieben des Ölfilmsprühers wird somit die Wärmedehnung des Lanzenrohres aufgefangen. Die Position der Zerstäuberkante relativ zum Brenner bleibt daher unverändert. Ein weiterer Vorteil ist die Einsparung der problematischen Abdichtung zwischen der Pilotgasleitung und dem Zerstäuber, weil hier der äussere Zerstäuberteil Bestandteil des Brenners ist. Schliesslich besteht ein weiterer Vorteil darin, dass der empfindliche Zerstäuberteil bei der Montage der Brennstofflanze im Brenner verbleiben kann und damit nicht beschädigt wird.

[0012] Als Ausführungsform ist es auch möglich, den Zerstäuber im ganzen zu lassen und ausserhalb zu schieben.

[0013] Schliesslich wird mit Vorteil der Brennstoff über handelsübliche Druckzerstäuber, insbesondere Hohlkegelzerstäuber, aufgebracht. Zum Aufbringen des Brennstoffes sind auch einfache Bohrungen, die radial oder schräg am geschlossenen Ende der Brennstoffleitung angebracht sind, geeignet. Hier ist es von Vorteil, wenn über zusätzlich in der Zerstäuberkante angeordnete Wehre der Brennstoffilm vergleichmässigt wird.

[0014] Es ist ferner vorteilhaft, wenn die inneren und/oder äusseren Stützelemente als Drallschaufeln ausgebildet sind. Durch die Verdrallung der Luft wird eine bessere Zerstäubung erreicht. Die Verdrallung des inneren Luftstromes dient dabei einer besseren Umströmung der Zerstäubungslippe, während die äussere Verdrallung den Sprühwinkel α beeinflusst. Auch die Brennstoffauftragung kann verdrallt (radial oder schräg gegen die Düsenachse) erfolgen.

[0015] Schliesslich ist es bei einem Verfahren zum Betrieb der erfindungsgemässen airblast-Düse, wobei beim Betrieb mit gasförmigem Brennstoff der Zustrom der Luft in den Brennerinnenraum zumindestens teilweise abgedrosselt wird, von Vorteil, dass die Drosselung infolge der unterschiedlichen Wärmedehnung des Flüssigbrennstoffrohres bei Gas- oder Ölbetrieb erfolgt. Dieser Drosselmechanismus ist recht einfach zu realisieren.

Kurze Beschreibung der Zeichnung

[0016] In der Zeichnung sind mehrere Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt.

[0017] Es zeigen:

Fig. 1

eine schematische Darstellung der Anordnung eines mit einer airblast-Düse ausgestatteten Doppelkegelbrenners;

Fig. 2

einen Teillängsschnitt der airblast-Düse bei Verwendung eines konventionellen Öldruckzerstäubers;

Fig. 3

einen Teillängsschnitt der airblast-Düse, wobei eine Flüssigbrennstoffleitung mit zur Düsenachse am geschlossenen Ende schräg angeordneten Bohrungen verwendet wird;

Fig. 4

einen Teillängsschnitt der airblast-Düse mit als Drallschaufeln ausgebildeten Stützelementen und einem Wehr;

Fig. 5

einen Teillängsschnitt der airblast-Düse mit verdrallter Flüssigbrennstoffaufbringung;

Fig. 6

einen Teilquerschnitt entlang der Linie VI-VI in Fig. 4;

Fig. 7

einen Teillängsschnitt des Brennerteiles und der Brennstoffzuführung, wobei im oberen Teilbild der Gasbetrieb und im unteren Teilbild der Ölbetrieb veranschaulicht ist.

[0018] Es sind nur die für das Verständnis der Erfindung wesentlichen Elemente gezeigt. Die Strömungsrichtung der Arbeitsmittel ist mit Pfeilen bezeichnet.

Weg zur Ausführung der Erfindung

[0019] Nachfolgend wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen und der Figuren 1 bis 7 näher erläutert.

[0020] Fig. 1 zeigt eine schematische Darstellung der Anordnung eines mit einer airblast-Düse ausgestatteten Vormischbrenners der Doppelkegelbauart.

[0021] Im stromaufwärtigen Ende des Brenners 1 ist eine airblast-Düse 2 angeordnet. Sie wird über eine mit dem Doppelkegelbrenner 1 verbundene Brennstofflanze 3 mit flüssigem Brennstoff 4 und verdichteter Luft 5, welche zum Zerstäuben des Brennstoffes 4 benutzt wird, versorgt. Ausserdem liefert die Brennstofflanze 3 den gasförmigen Brennstoff 6 für den Doppelkegelbrenner 1, während er seine Hauptbrennerluft 7 aus dem Raum innerhalb der Brennerhaube 8 erhält. Die Luft 5 für die airblast-Düse 2 kann auch aus einem sich ausserhalb der Brennerhaube 8 befindenden Plenum (nicht dargestellt) zugeführt werden. Ausserdem wird in diesem Ausführungsbeispiel zum Anfetten der Brenngase in Achsnähe des Doppelkegelbrenners 1 über die Brennstofflanze 3 zusätzlicher gasförmiger Brennstoff (Pilotgas 9) in den Brenner 1 eingedüst. Stromabwärts mündet der Brenner 1 in die Brennkammer 10.

[0022] Fig. 2 zeigt in einem vergrösserten Teillängsschnitt die airblast-Düse 2. Sie weist ein um die Düsenachse 11 angeordnetes Brennstoffrohr 12 für den Flüssigbrennstoff 4 auf und jeweils einen dazu konzentrisch angeordneten inneren 13 und einen äusseren Luftkanal 14 auf. Die beiden Luftkanäle 13, 14 sind stromaufwärts mit einer Luftzuführungsleitung 15, in der die Zerstäuberluft 5 zur Düse geführt wird, verbunden und münden am Zerstäubungsquerschnitt 16 in den Brennerinnenraum 17. Die Kanäle 13, 14 sind durch eine Zwischenwand 18, die erfindungsgemäss an ihrem stromabwärtigen Ende in Richtung Düsenachse 11 abgewinkelt ist und dort die Zerstäuberkante 19 mit der Zerstäuberlippe 20 bildet, voneinander getrennt, so dass die Zerstäuberluft 5 in einen äusseren 5a und einen inneren Luftstrom 5b aufgeteilt wird. Mit Hilfe von vorzugsweise in gleichmässigen Abständen über den Umfang angeordneten inneren und äusseren Stützelementen 21 wird die Zwischenwand 18 einschliesslich der Zerstäuberkante 19 zwischen Brennstoffrohr 12 und Düsenaussenkörper 23 gehalten. Die inneren Stützelemente 21 sind dabei zwischen dem Brennstoffrohr 12 und der Zwischenwand 18 angeordnet, während die äusseren Stützelemente 21 zwischen der Zwischenwand 18 und dem Düsenaussenkörper 23 angeordnet sind. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist im Brenner 1 ein Pilotgaskanal 22 vorgesehen, welcher Pilotgas 9 zur Verfügung stellt, das dem Anfetten des gasförmigen Brennstoffes 6 im Brennerinnenraum dient, wodurch der Stabilitätsbereich des Brenners erweitert wird. Der Pilotgaskanal 22 wird gemäss Fig. 2 vom Düsenaussenkörper 23 und von der Wand des Brenners 1 begrenzt. Nicht dargestellt ist in Fig. 2 die Verbindung der Düse 2 mit dem Brenner 1 und die Anspeisung des Pilotgaskanales 22. Letzteres kann beispielsweise durch eine in der Brennerwand angeordnete, hier nicht dargestellte Anspeisungsbohrung für das Pilotgas realisiert werden. Die Düse 2 kann z.B. über einen nicht dargestellten Deckel, der am stromaufwärtigen Ende des Pilotgaskanales 22 am Düsenaussenkörper 23 und an der Wand des Brenners 1 über den ganzen Umfang angeschweisst ist und den Pilotgaskanal 22 abschliesst, verbunden sein. Selbstverständlich kann in anderen Ausführungsbeispielen auch auf die Anordnung eines Pilotgaskanales verzichtet werden.

[0023] Der flüssige Brennstoff 4, vorzugsweise Öl, wird über einen auswechselbaren, handelsüblichen Druckzerstäuber 24 als dünner Film auf die Zerstäuberkante 19 aufgebracht. Optimal sind Hohlkegelzerstäuber, aber es können auch Vollkegelzerstäuber mit gut zerstäubtem Brennstoffkern verwendet werden. Die Zerstäuberkanten 19 sind erfindungsgemäss nach innen verengt, um im Zerstäubungsquerschnitt 16 bzw. an der Zerstäuberlippe 20 einen maximale Luftgeschwindigkeit zu erhalten. Der im äusseren Luftkanal 14 herangeführte äussere Luftstrom 5a wird ebenfalls über eine Verengung an der Zerstäuberkante 19 an die Zerstäuberlippe 20 herangeführt, wo der Brennstoffilm durch die Scherkräfte der beiden Luftströme 5a, 5b fein zerstäubt wird. Die hohe Luftgeschwindigkeit wirkt sich positiv auf eine verbesserte Zerstäubungsqualität aus.

[0024] Der Sprühwinkel α kann dabei durch die Aufteilung der beiden Luftmassenströme 5a, 5b und durch die Geometrie des Austrittsquerschnittes beeinflusst werden.

[0025] Bei dem in Fig. 2 dargestellten Ausführungsbeispiel sind im oberen Teil der Figur die inneren Stützelemente 21 nicht fest mit der Zwischenwand 18 verbunden, so dass an dieser Stelle eine Schiebestelle 28 vorhanden ist. Das ermöglicht eine Verschiebung des Flüsssigbrennstoffrohres 12 einschliesslich des Öldruckzerstäubers 24, so dass auf diese Weise die Wärmedehnung der Brennstofflanze 3 aufgefangen werden kann und sich die Position der Zerstäuberkante 19 relativ zum Doppelkegelbrenner 1 nicht verändert, was ein grosser Vorteil ist. Diese Anordnung erfordert lediglich eine etwas längere Zerstäuberhülse (= Zwischenwand 18). Ausserdem erspart diese Version zusätzlich eine problematische Abdichtung zwischen dem Pilotgaskanal 22 und dem Zerstäuber im Brenner 1, da der äussere Zerstäuberteil Bestandteil der Brenners 1 würde. Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass der empfindliche Zerstäuberteil bei der Montage der Brennstofflanze 3 im Doppelkegelbrenner 1 verbleibt und damit nicht beschädigt wird.

[0026] Als eine weitere Ausführungsform, die im unteren Teil von Fig. 2 verdeutlicht wird, ist es auch möglich, den Zerstäuber im ganzen zu lassen, d.h. sowohl die inneren als auch die äusseren Stützelemente 21 sind fest mit der Zwischenwand 18 sowie dem Flüssigbrennstoffrohr 12 bzw. dem Düsenaussenkörper 23 verbunden. Dann ist die Düse 2 als Ganzes nur von aussen verschiebbar (Schiebestelle 29).

[0027] Fig. 3 zeigt eine Ausführungsvariante, bei der der Flüssigbrennstoff 4 über einfache Bohrungen 25 auf die Zerstäuberkante 19 aufgebracht wird. Diese sind radial oder schräg am geschlossenen Ende der Flüssigbrennstoffleitung 12 angeordnet. Zwecks Vergleichmässigung des Brennstoffilmes und dadurch Verbesserung der Zerstäubungsqualität können in der Zerstäubungskante 19 Wehre 26 angeordnet sein.

[0028] Eine weitere Ausführungsvariante ist in Fig. 4 dargestellt. Hier sind im Unterschied zu Fig. 3 die Stützelemente 21 als Drallschaufeln 27 ausgeführt. Es ist möglich, lediglich die inneren Stützelemente 21 als Drallschaufeln anzuordnen, so dass nur der innere Luftstrom 5b verdrallt wird, um eine bessere Umströmung der Zerstäuberlippe 20 zu erzielen. Wird nur der äussere Luftstrom 5a verdrallt, so kann damit der Sprühwinkel α beeinflusst werden. Selbstverständlich können auch, wie aus Fig. 4 ersichtlich, beide Luftströme 5a, 5b verdrallt werden, indem sowohl die inneren als auch die äusseren Stützelemente 21 als Drallerzeuger ausgebildet sind.

[0029] Da der Gasbetrieb des Doppelkegelbrenners 1 infolge der durch die airblast-Düse 2 strömenden Zerstäuberluft 5 gestört wird, wird zur Lösung dieses Problems gemäss Fig. 7 ein Mechanismus vorgeschlagen, der die unterschiedliche Wärmedehnung der Brennstoffleitung 12 bei Öl- und bei Gasbetrieb ausnutzt. Der obere Teil von Fig. 7 bezieht sich auf den Gasbetrieb, der untere Teil dagegen auf den Ölbetrieb. In der Fig. 7 ist die airblast-Düse 2 am stromabwärtigen Ende der Ölleitung 12 nicht dargestellt. Beim Gasbetrieb wird die Zerstäuberluft 5 abgedrosselt, da die Ölleitung 12 durch die vom Verdichter kommende Luft aufgeheizt wird und dementsprechend durch die Wärmedehnung der Ölleitung der Eintrittsbereich der Zerstäuberluft 5 in den Brennerteil verringert bzw. ganz geschlossen wird. Im Gegensatz dazu wird beim Ölbetrieb bzw. bei Wasserzugabe die benötigte Zerstäuberluft 5 auf Grund der geringeren Wärmedehnung der kälteren Ölleitung 12 bei diesen Betriebsbedingungen zugemessen (siehe offener Eintrittsbereich der Luft 5 im unteren Teilbild von Fig. 7). Voraussetzung dafür ist, dass die Flüssigbrennstoffleitung 12 fest am Gehäuse angebracht ist und der Brenner 1 fest an der in Fig. 7 nicht dargestellten Brennkammer 10 angeordnet ist.

[0030] Selbstverständlich sind zur Drosselung der Zerstäuberluft 5 der erfindungsgemässen airblast-Düse bei Gasbetrieb auch andere, bereits bekannte Drosselmechanismen, wie beispielsweise die Abdrosselung der Luft 5 durch Verdrängung mittels Pilotgas 9 anwendbar.

[0031] Zusammenfassend kann festgestellt werden, dass sich die erfindungsgemässe airblast-Düse durch folgende Eigenschaften auszeichnet:

• kompakte Bauweise mit minimalem Durchmesser
• geringer Druckverlust in der Düse
• Auslegungsdruckabfall an der Zerstäuberlippe
• keine Bauteile am Düsenaustritt, die zu Ablagerung bzw. Überhitzung neigen
• enger Sprühwinkel α
• einfache Kalibrierbarkeit und Auswechselbarkeit der kritischen Ölquerschnitte.

Bezugszeichenliste

[0032] 

1

Brenner

2

airblast-Düse

3

Brennstofflanze

4

Flüssigbrennstoff

5

Luft für die airblast-Düse

5a

äusserer Luftstrom

5b

innerer Luftstrom

6

gasförmiger Brennstoff

7

Hauptbrennerluft

8

Brennerhaube

9

Pilotgas

10

Brennkammer

11

Düsenachse

12

Brennstoffrohr

13

äusserer Luftkanal

14

innerer Luftkanal

15

Luftzuführungsleitung

16

Zerstäubungsquerschnitt

17

Brennerinnenraum

18

Zwischenwand

19

Zerstäuberkante

20

Zerstäuberlippe

21

Stützelemente

22

Pilotgaskanal

23

Düsenaussenkörper

24

Öldruckzerstäuber

25

Bohrungen

26

Wehr

27

Drallerzeuger

28,29

Schiebestelle

α

Sprühwinkel

Ansprüche

1. Airblast-Zerstäuberdüse (2) für den Betrieb eines mit flüssigen und gasförmigen Brennstoffen (4, 6) betriebenen Brenners (1), wobei die Düse (2) im wesentlichen aus einem zentral um die Düsenachse (11) angeordneten Flüssigbrennstoffrohr (12) mit mindestens einem am stromabwärtigen Ende sich befindenden Mittel zum Aufbringen des flüssigen Brennstoffs (4) auf eine Zerstäuberkante (19) besteht, sowie aus zwei von einer Luftzuführungsleitung (15) gespeisten konzentrischen Luftkanälen (13, 14) und wahlweise aus einem konzentrisch dazu angeordneten Pilotgaskanal (22), wobei die Kanäle (13, 14, 22) jeweils durch Zwischenwände (18) voneinander getrennt sind, sowie aus einem Düsenaussenkörper (23), wobei die Luftkanäle (13, 14) am Zerstäubungsquerschnitt (16) der Düse (2) in den Brennerinnenraum (17) münden, der äussere Luftkanal (13) sich vor dem Zerstäubungsquerschnitt (16) verengt und die Zwischenwand (18) zwischen innerem (14) und äusserem Luftkanal (13) am stromabwärtigen Ende die Zerstäuberkante (19) bildet, und die Zwischenwand (18) zwischen innerem (14) und äusserem Luftkanal (13) über innere und äussere Stützelemente (21), wobei die inneren Stützelemente zwischen der Zwischenwand (18) und dem Brennstoffrohr (12) und die äusseren Stützelemente (21) zwischen der Zwischenwand (18) und dem Düsenaussenkörper (23) angeordnet sind, gehalten wird, dadurch gekennzeichnet dass die Zerstäuberkanten (19) über ihre gesamte Länge in Richtung Düsenachse (11) abgewinkelt sind.

2. Airblast-Zerstäuberdüse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Flüssigbrennstoffrohr (12) axial verschiebbar ist, während der Düsenaussenkörper (23) Bestandteil des Brenners (1) und somit fest fixiert ist.

3. Airblast-Zerstäuberdüse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ihre Einzelbestandteile fest fixiert sind und die Düse (2) nur im ganzen axial verschiebbar ist.

4. Airblast-Zerstäuberdüse nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine Schiebestelle (28) zwischen den inneren Stützelementen (21) am Flüssigbrennstoffrohr (12) und der Zwischenwand (18) zwischen dem inneren (14) und dem äusseren Luftkanal (13) vorgesehen ist.

5. Airblast-Zerstäuberdüse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Mittel zum Aufbringen des flüssigen Brennstoffes (4) ein Öldruckzerstäuber (24) ist.

6. Airblast-Zerstäuberdüse nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Öldruckzerstäuber (24) ein Hohlkegelzerstäuber ist.

7. Airblast-Zerstäuberdüse nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Öldruckzerstäuber (24) ein Vollkegelzerstäuber ist.

8. Airblast-Zerstäuberdüse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel zum Aufbringen des flüssigen Brennstoffes (4) radial oder schräg angeordnete Bohrungen (25) am geschlossenen Ende des Brennstoffrohres (12) sind.

9. Airblast-Zerstäuberdüse nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass an der Zerstäuberkante (19) Wehre (26) angeordnet sind.

10. Airblast-Zerstäuberdüse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die äusseren und/oder inneren Stützelemente (21) als Drallerzeuger (27), insbesondere als Drallschaufeln, ausgeführt sind.

Claims

1. Airblast atomizer nozzle (2) for the operation of a burner (1) operated with liquid and gaseous fuels (4, 6), the nozzle (2) consisting essentially of a liquid fuel pipe (12) arranged centrally around the nozzle axis (11) and having at least one means, located at the end, for applying the liquid fuel (4) to an atomizer edge (19), as well as of two concentric air ducts (13, 14) fed by an air feed conduit (15), and optionally of a pilot gas duct (22) arranged concentrically thereto, the ducts (13, 14, 22) being separated from one another in each case by intermediate walls (18), as well as of a nozzle outer body (23), the air ducts (13, 14) opening into the burner interior (17) at the atomization cross section (16) of the nozzle (2), the outer air duct (13) narrowing upstream of the atomization cross section (16), and the intermediate wall (18) between the inner (14) and outer (13) air duct forming the atomizer edge (19) at the downstream end, and the intermediate wall (18) between the inner (14) and outer (13) air duct being held via inner and outer support elements (21), the inner support elements being arranged between the intermediate wall (18) and the fuel pipe (12) and the outer support elements (21) being arranged between the intermediate wall (18) and the nozzle outer body (23), characterized in that the atomizer edges (19) are angled in the direction of the nozzle axis (11) over their entire length.

2. Airblast atomizer nozzle according to Claim 1, characterized in that the liquid fuel pipe (12) is axially displaceable, whilst the nozzle outer body (23) is an integral part of the burner (1) and is thus firmly fixed.

3. Airblast atomizer nozzle according to Claim 1, characterized in that its individual components are firmly fixed and the nozzle (2) is axially displaceable as a whole only.

4. Airblast atomizer nozzle according to Claim 2, characterized in that a sliding point (28) is provided between the inner support elements (21) on the liquid fuel pipe (12) and the intermediate wall (18) between the inner (14) and the outer (13) air duct.

5. Airblast atomizer nozzle according to Claim 1, characterized in that the means for applying the liquid fuel (4) is an oil-pressure atomizer (24).

6. Airblast atomizer nozzle according to Claim 5, characterized in that the oil-pressure atomizer (24) is a hollow-cone atomizer.

7. Airblast atomizer nozzle according to Claim 5, characterized in that the oil-pressure atomizer (24) is a solid-cone atomizer.

8. Airblast atomizer nozzle according to Claim 1, characterized in that the means for applying the liquid fuel (4) are radially or obliquely arranged bores (25) at the closed end of the fuel pipe (12).

9. Airblast atomizer nozzle according to Claim 8, characterized in that weirs (26) are arranged at the atomizer edge (19).

10. Airblast atomizer nozzle according to Claim 1, characterized in that the outer and/or inner support elements (21) are designed as swirl generators (27), particularly as swirl vanes.

Revendications

1. Buse de pulvérisation par air comprimé (2) pour la conduite d'un brûleur (1) fonctionnant avec des combustibles liquides et gazeux (4, 6), dans laquelle la buse (2) se compose essentiellement d'un tube de combustible liquide (12) disposé en position centrale autour de l'axe de la buse (11) avec au moins un moyen se trouvant à l'extrémité aval pour appliquer le combustible liquide (4) sur une arête de pulvérisation (19), ainsi que de deux canaux d'air (13, 14) concentriques alimentés par une conduite d'arrivée d'air (15) et en option d'un canal de gaz d'allumage (22) disposé concentriquement à ceux-ci, dans laquelle les canaux (13, 14, 22) sont séparés les uns des autres par une paroi intermédiaire (18), ainsi que d'un corps extérieur de la buse (23), dans laquelle les canaux d'air (13, 14) débouchent dans l'espace intérieur du brûleur (17) dans la section transversale de pulvérisation (16) de la buse (2), le canal d'air extérieur (13) se rétrécit avant la section transversale de pulvérisation (16) et la paroi intermédiaire (18) entre le canal d'air intérieur (14) et le canal d'air extérieur (13) forme à son extrémité aval l'arête de pulvérisation (19), et la paroi intermédiaire (18) entre le canal d'air intérieur (14) et le canal d'air extérieur (13) est maintenue par des éléments d'appui intérieurs et extérieurs (21), dans laquelle les éléments d'appui intérieurs sont disposés entre la paroi intermédiaire (18) et le tube de combustible (12) et les éléments d'appui extérieurs (21) sont disposés entre la paroi intermédiaire (18) et le corps extérieur de la buse (23), caractérisée en ce que les arêtes de pulvérisation (19) sont coudées sur toute leur longueur en direction de l'axe de la buse (11).

2. Buse de pulvérisation par air comprimé suivant la revendication 1, caractérisée en ce que le tube de combustible liquide (12) peut coulisser en direction axiale, tandis que le corps extérieur de la buse (23) fait partie du brûleur (1) et y est par conséquent solidement fixé.

3. Buse de pulvérisation par air comprimé suivant la revendication 1, caractérisée en ce que ses composants sont solidement fixés et la buse (2) ne peut coulisser axialement qu'en bloc.

4. Buse de pulvérisation par air comprimé suivant la revendication 2, caractérisée en ce qu'il est prévu une zone de glissement (28) entre les éléments d'appui intérieurs (21) sur le tube de combustible liquide (12) et la paroi intermédiaire (18) entre le canal d'air intérieur (14) et le canal d'air extérieur (13).

5. Buse de pulvérisation par air comprimé suivant la revendication 1, caractérisée en ce que le moyen pour appliquer le combustible liquide (4) est un pulvérisateur à haute pression (24) à mazout.

6. Buse de pulvérisation par air comprimé suivant la revendication 5, caractérisée en ce que le pulvérisateur à haute pression (24) à mazout est un pulvérisateur à cône creux.

7. Buse de pulvérisation par air comprimé suivant la revendication 5, caractérisée en ce que le pulvérisateur à haute pression (24) à mazout est un pulvérisateur à cône plein.

8. Buse de pulvérisation par air comprimé suivant la revendication 1, caractérisée en ce que les moyens pour appliquer le combustible liquide (4) sont des trous (25) disposés en direction radiale ou oblique dans l'extrémité fermée du tube de combustible (12).

9. Buse de pulvérisation par air comprimé suivant la revendication 8, caractérisée en ce que des déversoirs (26) sont disposés sur l'arête de pulvérisation (19).

10. Buse de pulvérisation par air comprimé suivant la revendication 1, caractérisée en ce que les éléments d'appui extérieurs et/ou intérieurs (21) se présentent sous la forme de générateurs de tourbillon (27), en particulier d'aubes de rotation.

Zeichnung