DE3724234A1 - Air-assisted fuel nozzle, especially a nozzle of this kind in gas turbines for steady-state constant-pressure combustion - Google Patents

Air-assisted fuel nozzle, especially a nozzle of this kind in gas turbines for steady-state constant-pressure combustion

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DE3724234A1 DE19873724234 DE3724234A DE3724234A1 DE 3724234 A1 DE3724234 A1 DE 3724234A1 DE 19873724234 DE19873724234 DE 19873724234 DE 3724234 A DE3724234 A DE 3724234A DE 3724234 A1 DE3724234 A1 DE 3724234A1
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Abstract

The invention relates to an air-assisted fuel nozzle, especially a nozzle of this kind in gas turbines for steady-state constant-pressure combustion, having a fuel feed and air ducts, between the outlet openings of which the outlet opening of the fuel feed is arranged in such a way that the air streams emerging from the air ducts meet the fuel jet at a tangent or intersect it downstream of the nozzle outlet.

Description

Die Erfindung betrifft eine mit Luftunterstützung arbeitende Kraftstoffdüse, insbesondere solche in Gasturbinen für stationäre Gleichdruckverbrennung.The invention relates to a working with air assistance Fuel nozzle, especially those in gas turbines for stationary constant pressure combustion.

Eine derartige Kraftstoffdüse als luftgestützter Direkt­ zerstäuber ist aus der 1980 erschienenen Druckschrift "The Design and Development of Gas Turbine Combustors" Volume I Component Theory and Practice, Northern Research and Engineering Corporation, Woburn, Massachusetts, U.S.A., Seite 6.65, Fig. 6.19 - Airblast Atomizer - Pintle Type, bekannt.Such a fuel nozzle as an air-based direct atomizer is from the publication "The Design and Development of Gas Turbine Combustors" published in 1980 Volume I Component Theory and Practice, Northern Research and Engineering Corporation, Woburn, Massachusetts, USA, page 6.65, Fig. 6.19 - Airblast Atomizer - Pintle Type, known.

In dieser Kraftstoffdüse wird im inneren Luftkanal ein Flüssigkeitsfilm gebildet, von einem Luftstrom zur ring­ förmigen Zerstäubungskante am Außenkörper der Düse ge­ trieben und dort unter Mitwirkung eines zweiten Luft­ stromes zerstäubt. Die luftgestützte Kraftstoffdüse ermöglicht eine gezielte Beeinflussung der räumlichen Brennstoffverteilung und eine gute Regelbarkeit, da die Zerstäubungsgüte nicht mehr wie bei Druckzerstäubern vom Flüssigkeitsdurchsatz abhängt.In this fuel nozzle in the inner air duct Liquid film formed from an air flow to the ring shaped atomizing edge on the outer body of the nozzle ge driven and there with the participation of a second air stream atomized. The air-based fuel nozzle  enables a targeted influencing of the spatial Fuel distribution and good controllability as the Atomization quality no longer as with pressure atomizers from Liquid flow rate depends.

Begrenzend wirken sich bei diesem Zerstäubertyp die Stabilitätsgrenzen des Flüssigkeitsfilms aus, der sich bei zu kleinen Durchsätzen in Strähnen auflöst und bei zu großen Volumenströmen schon vor der Zerstäubungskante Tropfen absondert. Außerdem ist eine Benetzung der gegen­ überliegenden Wand kaum zu vermeiden, die zu unkontrollier­ baren Vorgängen wie Pfropfenströmung im Luftkanal und Ab­ tropfen von der nicht vollständig von Luft umspülten Außenwand zur Folge hat. Außerdem verhindert die Trägheit des Flüssigkeitsfilms einen Einsatz im echt instationären Betrieb, wie er bei der motorischen Verbrennung ge­ fordert wird.This atomizer has a limiting effect Stability limits of the liquid film from the dissolves in strands if the throughput is too low and at too large volume flows before the atomizing edge Drops separate. In addition, wetting the against overlying wall hard to avoid being too uncontrolled processes such as plug flow in the air duct and Ab drip from the not completely flushed with air Outside wall. It also prevents sluggishness of the liquid film is used in a truly unsteady state Operation as it is in engine combustion is requested.

Die geschilderten Nachteile durch einfache konstruktive Maßnahmen an einer luftgestützten Kraftstoffdüse zu be­ seitigen, ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung.The disadvantages described by simple constructive Measures to be taken on an air-based fuel nozzle sided, is the object of the present invention.

Zur Lösung dieser Aufgabe dienen die im Kennzeichen des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmale.To solve this problem, the in the characteristics of Features specified claim 1.

Durch die Herausnahme des Flüssigkeitsfilms aus dem Luftkanal lassen sich extrem enge Luftspalte (bis unter 0,15 mm) verwirklichen, die entsprechend kleine Flächen­ belastungen und Luftverbräuche erlauben. Somit brauchen die seither schwer in den Griff zu bekommenden Stabilitäts­ grenzen des Flüssigkeitsfilms nicht mehr eingehalten zu werden. Die Kraftstoffdüse eignet sich deshalb insbe­ sondere bei kleinen Flächenbelastungen für eine gleich­ bleibend gute Zerstäubung bei verringertem Luftverbrauch und Druckverlust und gleichzeitig verbesserter Regelbar­ keit des Kraftstoffdurchsatzes.By removing the liquid film from the Air duct can be extremely narrow air gaps (up under 0.15 mm) realize the correspondingly small areas allow loads and air consumption. So need the stability that has been difficult to control since then limits of the liquid film are no longer adhered to  will. The fuel nozzle is therefore particularly suitable especially with small wing loads for the same consistently good atomization with reduced air consumption and pressure loss and at the same time improved controllability fuel flow rate.

In den Unteransprüchen sind vorteilhafte und förderliche Weiterbildungen angegeben.In the subclaims are advantageous and beneficial Further training specified.

Um den Druckverlust der Luftströmung zu reduzieren und ein feineres Tropfenspektrum zu erzeugen, ist die Luft­ strömung erst am Düsenaustritt bzw. an der Zerstäubungs­ kante durch eine konvergente Kanalkontur auf ihre End­ geschwindigkeit zu beschleunigen (Anspruch 4). Ist der Winkel zwischen den äußeren Luftkanalwänden groß genug, so wird zusätzlich eine Einschnürung der Strömung hinter dem Kanalaustritt in der Nähe des Zerfallpunktes hervor­ gerufen, wodurch eine weitere Verringerung des effektiven Strömungsquerschnittes noch unter den Wert der konstruktiv vorgegebenen Austrittsspalte möglich ist.To reduce the pressure drop in the air flow and The air is to produce a finer drop spectrum Flow only at the nozzle outlet or at the atomization edge through a convergent channel contour to its end accelerate speed (claim 4). Is the Angle between the outer air duct walls large enough so the flow is also constricted behind the channel exit near the decay point called, causing a further reduction in the effective Flow cross section still below the value of the constructive predetermined exit column is possible.

Durch eine Verdrallung der Zerstäubungsluft wird die Axialkomponente der Luftgeschwindigkeit und damit der Volumenstrom nochmals verringert und gleichzeitig werden die Scherkräfte am Düsenaustritt zugunsten einer besseren Zerstäubung verstärkt (Ansprüche 5 und 6). Werden die tangential zugeführten Luftströme gegensinnig verdrallt, ergibt sich eine weitere Verbesserung der Zerstäubungsgüte.By swirling the atomizing air, the Axial component of the air speed and thus the Volume flow again reduced and at the same time the shear forces at the nozzle outlet in favor of a better one Atomization increased (claims 5 and 6). Will the tangentially fed air flows are twisted in opposite directions, there is a further improvement in the atomization quality.

Die im Düsenendbereich den Kraftstoffdurchlaß bestimmenden Bohrungen (Anspruch 7) können in ihrer Anzahl variierbar sein, das bedeutet, daß zur Bereichserweiterung Gruppen­ schaltungen bestimmter Bohrungen durch externe Vorgaben oder mittels einer internen Selbstregelung, z.B. über den Flüssigkeitsvordruck, möglich sind. Those determining the fuel passage in the nozzle end area Holes (claim 7) can be varied in number be, that means that to expand the area groups switching of certain holes through external specifications or by means of an internal self-regulation, e.g. about the liquid pre-pressure are possible.  

Zum Ausgleich von Störeinflüssen kann eine gezielte Vor­ drosselung der Flüssigkeit vorgesehen sein (Anspruch 8).To compensate for interferences, a targeted pre throttling of the liquid can be provided (claim 8).

Die Kraftstoffdüse kann je nach Verwendungszwecke auch als Flachdüse ausgebildet sein.The fuel nozzle can also be used depending on the purposes be designed as a flat nozzle.

Die Erfindung ist anhand von in der Zeichnung veran­ schaulichten Ausführungsbeispielen näher beschrieben. Es zeigen:The invention is based on in the drawing clear exemplary embodiments described in more detail. Show it:

Fig. 1 eine als Ringdüse ausgebildete luftgestützte Kraftstoffdüse im Längsschnitt Fig. 1 an air-assisted fuel nozzle designed as an annular nozzle in longitudinal section

Fig. 2 die Ringdüse in Ansicht mit Teilschnitten Fig. 2, the ring nozzle in view with partial sections

Fig. 3 die Ringdüse mit verschiedenen Ausgestaltungen in der oberen und unteren Hälfte und Fig. 3, the ring nozzle with different configurations in the upper and lower half and

Fig. 4 die Kraftstoffdüse als Flachdüse mit ver­ schiedenen Ausgestaltungen in der linken und rechten Hälfte. Fig. 4 shows the fuel nozzle as a flat nozzle with different configurations in the left and right halves.

Eine luftgestützte Kraftstoffdüse 1 in der Ausführung als direktzerstäubende Ringdüse gemäß Fig. 1, 2 und 3 besteht aus einem gehäuseartigen Außenkörper 2 bzw. Düsenkörper, einem zentral liegenden zylindrischen Innenkörper 3 mit einem sich zur Brennraumseite hin er­ weiternden kegelförmigen Endstück 4 sowie einem zwischen Außenkörper 2 und Innenkörper 3 angeordneten Ringkörper 5.An air-assisted fuel nozzle 1 in the form of a direct atomizing ring nozzle according to FIGS . 1, 2 and 3 consists of a housing-like outer body 2 or nozzle body, a centrally located cylindrical inner body 3 with a conical end piece 4 widening towards the combustion chamber side and one between the outer body 2 and inner body 3 arranged ring body 5th

Die Ringdüse 1 enthält einen inneren und äußeren Luft­ kanal 6, 7 mit dazwischenliegender Kraftstoffzuführung 8. Der Außenkörper 2 weist eine mehrstufig ausgebildete Ausnehmung 9 auf, in deren mittlerem Ausnehmungsabschnitt 9 a der Ringkörper 5 eingepaßt ist, dessen Innenwand 10 mit dem Innenkörper 3 den inneren Luftkanal 6 und dessen Außenwand 11 mit der Wand 12 des düsenaustrittsseitigen Ausnehmungsabschnittes 9 b den äußeren Luftkanal 7 bildet. Der an dem Bodenteil 13 des Außenkörpers 2 endende Aus­ nehmungsabschnitt 9 c ist mit seiner Wand 14 bündig zur Innenwand 10 des Innenkörpers 3 ausgeführt.The ring nozzle 1 contains an inner and outer air channel 6 , 7 with fuel supply 8 in between. The outer body 2 has a multi-stage recess 9 , in the central recess portion 9 a of the ring body 5 is fitted, the inner wall 10 with the inner body 3, the inner air duct 6 and the outer wall 11 with the wall 12 of the nozzle outlet side recess portion 9 b, the outer air duct 7 forms. The end of the bottom part 13 of the outer body 2 from recess portion 9 c is executed with its wall 14 flush with the inner wall 10 of the inner body 3 .

Der innere Luftkanal 6 bildet einen als Drallraum wirkenden Ringraum mit zunächst gleichbleibendem Quer­ schnitt, der sich zum Düsenaustritt hin durch das kegelförmige Endstück 4 des Innenkörpers 3 und durch die kegelförmige Ausbildung des Ringkörpers 5 verkleinert, derart, daß sich ein schmaler Luftringspalt 6 a am Düsen­ ende ergibt. In dem Außenkörper 2 sind radial verlaufende und einander gegenüberliegende Luftzuführbohrungen 16, 17 angeordnet, die in den Ringraum 6 tangential einmünden.The inner air duct 6 forms an annular space acting as a swirl chamber with an initially constant cross section, which is reduced towards the nozzle outlet by the conical end piece 4 of the inner body 3 and by the conical design of the annular body 5 , such that a narrow air ring gap 6 a at the nozzle end results. Radially extending and opposite air supply bores 16 , 17 are arranged in the outer body 2 , which open out tangentially into the annular space 6 .

Der äußere Luftkanal 7 bildet ebenfalls einen als Drall­ raum wirkenden Ringraum mit zunächst gleichbleibendem Querschnitt und zum Düsenaustritt hin sich verkleinerndem Querschnitt. In diesem Bereich verjüngt sich der Aus­ nehmungsabschnitt 9 b, während die Außenwand 11 des Ring­ körpers 5 zylindrischen Verlauf hat. Auch in diesen äußeren Ringraum münden radial im Außenkörper 2 ver­ laufende Luftzuführbohrungen 18, 19 tangential ein, die einander gegenüberliegen. Die Luftzuführbohrungen 16, 17 und 18, 19 sind zueinander so angeordnet, daß die Luft­ ströme gegensinnig verdrallt werden (Fig. 2).The outer air duct 7 also forms an annular space which acts as a swirl and initially has a constant cross section and a cross section which is reduced towards the nozzle outlet. In this area, the tapering section 9 b tapers, while the outer wall 11 of the ring body 5 has a cylindrical course. Also in this outer annulus open radially in the outer body 2 ver running air supply holes 18 , 19 tangentially opposite one another. The air supply holes 16 , 17 and 18 , 19 are arranged so that the air currents are swirled in opposite directions ( Fig. 2).

Die Kraftstoffzuführung 8 setzt sich aus zwei im Außen­ körper 2 axial verlaufenden Zulaufbohrungen 20, 21 , einem sich anschließenden, jedoch im Ringkörper 5 ange­ ordneten Ringkanal 22, von diesem ausgehenden am Umfang zahlreich verteilten Hauptbohrungen 23 sowie aus zuge­ ordneten Bohrungen 24 als Nebenbohrungen zusammen, die gegenüber den Hauptbohrungen 23 leicht abgewinkelt ver­ laufen, mit wesentlich kleinerem Durchmesser versehen sind und zwischen den Luftkanälen 6, 7 derart ausmünden, daß die aus den Luftkanälen 6, 7 austretenden Luftströme den Kraftstoffstrahl schneiden.The fuel supply 8 is composed of two in the outer body 2 axially extending inlet holes 20 , 21 , a subsequent, but in the ring body 5 arranged ring channel 22 , starting from this numerous main holes 23 distributed around the circumference and associated holes 24 together as secondary holes, which run slightly angled relative to the main bores 23 , are provided with a substantially smaller diameter and open out between the air channels 6 , 7 in such a way that the air streams emerging from the air channels 6 , 7 cut the fuel jet.

Die Austrittsöffnungen 6 a, 7 a der Luftkanäle 6, 7 und die Austrittsöffnungen 24 a der Bohrungen 24 liegen zumindest annähernd in einer Austrittsebene.The outlet openings 6 a , 7 a of the air channels 6 , 7 and the outlet openings 24 a of the bores 24 are at least approximately in an outlet plane.

Die in Fig. 1 gezeigte Zulaufbohrung 20 ist gegenüber Fig. 2 um 60° und ein Paßstift 25 um 15° versetzt dargestellt. Zu­ laufbohrungen 20 und 21 sowie Paßstifte 25 und 26 liegen einander diametral gegenüber, ebenso wie die den Ringkörper 5 mit dem Außenkörper 2 verspannten Be­ festigungsschrauben 27, 28.The inlet bore 20 shown in FIG. 1 is shown offset by 60 ° with respect to FIG. 2 and a dowel pin 25 offset by 15 °. To run bores 20 and 21 and dowel pins 25 and 26 are diametrically opposed to each other, as are the fastening screws 27 , 28 bracing the ring body 5 with the outer body 2 .

Anstelle der Anordnung von düsenaustrittsseitigen Bohrungen 24 kann auch ein Kraftstoffringspalt 29 ge­ mäß Fig. 3 untere Hälfte vorgesehen sein.Instead of the arrangement of holes 24 on the nozzle outlet side, a fuel ring gap 29 can also be provided in accordance with FIG. 3, lower half.

Gegebenenfalls kann die Kraftstoffdüse 1 als Flachdüse gemäß Fig. 4 ausgebildet sein, die entweder mit Bohrungen 24 bestückt oder mit einem flachen Schlitz 30 versehen ist. Die Austrittsöffnungen 6 a, 7 a der Luftkanäle 6, 7 sind schlitzförmig ausgeführt. Die Schlitze verlaufen parallel zur Austrittsöffnung der Kraftstoffzuführung.Optionally, the fuel nozzle 1 can be designed as a flat nozzle according to FIG. 4, which is either equipped with bores 24 or is provided with a flat slot 30 . The outlet openings 6 a , 7 a of the air channels 6 , 7 are slit-shaped. The slots run parallel to the outlet opening of the fuel supply.

Die besondere luftgestützte Kraftstoffdüse kann als viel­ fältig optimierbares System nicht nur zur Zerstäubung von Kraftstoffen, sondern überall dort eingesetzt werden, wo entsprechende Forderungen an die Zerstäubung von Flüssigkeiten gestellt werden wie z.B. in medizinischen Geräten bei der Lackzerstäubung, bei der Oberflächen­ beschichtung, dem Ausbringen von Injektiziden und bei Verwendung von Mehrphasengemischen.The special air-based fuel nozzle can be as much system that can be optimized not only for atomization of fuels but are used everywhere there  where appropriate demands on the atomization of Liquids such as in medical Devices for spraying paint, for surfaces coating, the application of injecticides and at Use of multi-phase mixtures.

Claims (11)

1. Mit Luftunterstützung arbeitende Kraftstoffdüse, insbesondere solche in Gasturbinen für stationäre Gleich­ druckverbrennung, die zwei Luftkanäle mit Austritts­ öffnungen sowie eine zwischen den Luftkanälen angeordnete Kraftstoffzuführung aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Austrittsöffnungen der Luftkanäle (6 a, 7 a) die Austrittsöffnung (24 a) der Kraftstoffzuführung (8) derart angeordnet ist, daß die aus den Luftkanälen (6,7) austretenden Luftströme den Kraft­ stoffstrahl stromab der Düsenmündung tangierend oder schneidend erfassen.1. Working with air assistance fuel nozzle, especially those in gas turbines for steady-state pressure combustion, which has two air channels with outlet openings and a fuel supply arranged between the air channels, characterized in that between the outlet openings of the air channels ( 6 a , 7 a ), the outlet opening ( 24 a ) the fuel supply ( 8 ) is arranged such that the air streams emerging from the air channels ( 6,7 ) capture the fuel jet tangentially or cuttingly downstream of the nozzle mouth. 2. Kraftstoffdüse nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß die Austrittsöffnungen (6 a, 7 a) der Luftkanäle (6, 7) und der Kraftstoffzuführung (8) zumindest annähernd in einer Ebene liegen.2. Fuel nozzle according to claim 1, characterized in that the outlet openings ( 6 a , 7 a ) of the air channels ( 6 , 7 ) and the fuel supply ( 8 ) lie at least approximately in one plane. 3. Kraftstoffdüse nach den Ansprüchen 1 und 2, die als Ringdüse ausgebildet sich aus einem zentral liegenden zylindrischen Innenkörper mit kegelförmigem, düsenaus­ trittsseitig sich erweiterndem Endstück und einem den Innenkörper umgebenden Ringkörper, der gemeinsam mit dem Innenkörper den inneren Luftkanal bildet, sowie einem gehäuseartigen Außenkörper für den äußeren Luftkanal zusammensetzt, dadurch gekennzeichnet, daß der die Kraftstoffzuführung (8) aufweisende Ring­ körper (5) sich bis zur Düsenaustrittsseite erstreckt und gemeinsam mit dem Außenkörper (2) den äußeren Luft­ kanal (7) bildet.3. Fuel nozzle according to claims 1 and 2, which is formed as an annular nozzle from a centrally located cylindrical inner body with a conical, nozzle side widening end piece and an annular body surrounding the inner body, which forms the inner air duct together with the inner body, and a housing-like outer body for the outer air duct, characterized in that the fuel supply ( 8 ) having the ring body ( 5 ) extends to the nozzle outlet side and forms the outer air duct ( 7 ) together with the outer body ( 2 ). 4. Kraftstoffdüse nach Anspruch 3 , dadurch gekennzeichnet, daß der innere und der äußere Luftkanal (6, 7) jeweils einen Ringraum mit in Strömungsrichtung gleichbleibendem Querschnitt und anschließend bis zur Düsenaustrittsseite hin sich ver­ kleinerndem Querschnitt bilden.4. Fuel nozzle according to claim 3, characterized in that the inner and the outer air channel ( 6 , 7 ) each form an annular space with a constant cross-section in the flow direction and then up to the nozzle outlet side ver reducing cross-section. 5. Kraftstoffdüse nach den Ansprüchen 3 und 4 , dadurch gekennzeichnet, daß in den mit gleichbleibendem Querschnitt versehenen Ringraum des inneren und äußeren Luftkanals (6, 7) je­ weils mindestens eine radial verlaufende Luftzuführ­ bohrung (16, 17; 18, 19) tangential einmündet.5. Fuel nozzle according to claims 3 and 4, characterized in that in the annulus provided with a constant cross-section of the inner and outer air duct ( 6 , 7 ) each Weil at least one radially extending air supply bore ( 16 , 17 ; 18 , 19 ) opens tangentially . 6. Kraftstoffdüse nach den Ansprüchen 4 und 5 , dadurch gekennzeichnet, daß die tangentiale Einmündung der Luftzuführbohrung (16, 17; 18, 19) für den inneren und äußeren Luftkanal (6, 7) so vorgesehen ist, daß die tangential zugeführten Luftströme gleichsinnig verdrallt werden.6. Fuel nozzle according to claims 4 and 5, characterized in that the tangential opening of the air supply bore ( 16 , 17 ; 18 , 19 ) for the inner and outer air duct ( 6 , 7 ) is provided so that the tangentially supplied air flows swirl in the same direction will. 7. Kraftstoffdüse nach den Ansprüchen 4 und 5 , dadurch gekennzeichnet, daß die tangentiale Einmündung der Luftzuführbohrung (16, 17; 18, 19) für den inneren und äußeren Luftkanal (6, 7) so vorgesehen ist, daß die tangential zugeführten Luftströme gegensinnig verdrallt werden. 7. Fuel nozzle according to claims 4 and 5, characterized in that the tangential mouth of the air supply bore ( 16 , 17 ; 18 , 19 ) for the inner and outer air duct ( 6 , 7 ) is provided so that the tangentially supplied air flows swirl in opposite directions will. 8. Kraftstoffdüse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Kraftstoffzuführung (8) im Ringkörper (5) düsen­ austrittsseitig durch zahlreiche Bohrungen (24) gebildet ist.8. Fuel nozzle according to one of the preceding claims, characterized in that the fuel supply ( 8 ) in the annular body ( 5 ) is formed on the outlet side by numerous bores ( 24 ). 9. Kraftstoffdüse nach Anspruch 8 , dadurch gekennzeichnet, daß den Bohrungen (24) für die Kraftstoffzuführung (8) stromauf liegende und im Durchmesser größere Haupt­ bohrungen (23) zugeordnet sind, die von einem durch den Außenkörper (2) und dem Ringkörper (5) begrenzten Ring­ kanal (22) abzweigen, zu dem eine axial verlaufende Zu­ laufbohrung (20) führt.9. Fuel nozzle according to claim 8, characterized in that the bores ( 24 ) for the fuel supply ( 8 ) upstream and larger in diameter main bores ( 23 ) are associated with one of the through the outer body ( 2 ) and the annular body ( 5th ) branch off the ring ring ( 22 ) to which an axially running bore ( 20 ) leads. 10. Kraftstoffdüse nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 6 , dadurch gekennzeichnet, daß die Kraftstoffzuführung (8) im Ringkörper (5) düsen­ austrittsseitig durch einen Ringspalt (29) gebildet ist.10. Fuel nozzle according to one of the preceding claims 1 to 6, characterized in that the fuel supply ( 8 ) in the annular body ( 5 ) nozzle is formed on the outlet side by an annular gap ( 29 ). 11. Kraftstoffdüse nach den Ansprüchen 1 und 2 , dadurch gekennzeichnet, daß sie als Flachdüse ausgeführt ist, deren Luftkanäle (6,7) zur Düsenaustrittsseite hin konvergente Kanal­ kontur haben und deren Austrittsöffnung für die Kraft­ stoffzuführung (8) von durch die Luftkanäle umgebenden Bohrungen (24) oder einem Schlitz (30) gebildet ist.11. Fuel nozzle according to claims 1 and 2, characterized in that it is designed as a flat nozzle, the air channels ( 6,7 ) to the nozzle outlet side have convergent channel contour and the outlet opening for the fuel supply ( 8 ) of holes through the air channels surrounding ( 24 ) or a slot ( 30 ) is formed.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0458685A1 (en) * 1990-05-23 1991-11-27 Total Raffinage Distribution S.A. Process and device for the spraying of liquid, as well as their applications
DE19536837A1 (en) * 1995-10-02 1997-04-03 Abb Research Ltd Device and method for injecting fuels into compressed gaseous media
NL1013893C2 (en) * 1999-12-20 2001-06-21 Stork Friesland Bv Device for spraying a liquid product, a spray-drying and conditioning device provided therewith, as well as a method for conditioning a liquid product.
WO2015022330A1 (en) * 2013-08-13 2015-02-19 Sames Technologies Atomizer for a lubricant product and lubrication system comprising said atomizer

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE466932C (en) * 1928-11-06 Joh Weinlich Nozzle for paint atomizer
DE857924C (en) * 1949-06-03 1952-12-04 Emil Dr-Ing Kirschbaum Atomizing nozzle
DE2757522B1 (en) * 1977-12-23 1979-03-22 Behr Hans Round or ring jet nozzle for generating and blasting a mist or aerosol for coating objects
US4311277A (en) * 1979-06-20 1982-01-19 Lucas Industries Limited Fuel injector
DE3302617A1 (en) * 1983-01-27 1984-08-02 Cyklop International Emil Hoffmann KG, 5000 Köln COLOR SPRAY HEAD

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE466932C (en) * 1928-11-06 Joh Weinlich Nozzle for paint atomizer
DE857924C (en) * 1949-06-03 1952-12-04 Emil Dr-Ing Kirschbaum Atomizing nozzle
DE2757522B1 (en) * 1977-12-23 1979-03-22 Behr Hans Round or ring jet nozzle for generating and blasting a mist or aerosol for coating objects
US4311277A (en) * 1979-06-20 1982-01-19 Lucas Industries Limited Fuel injector
DE3302617A1 (en) * 1983-01-27 1984-08-02 Cyklop International Emil Hoffmann KG, 5000 Köln COLOR SPRAY HEAD

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
US-B.: "The Design and Development of Gas Turbine Combustors", Volume I, Component Theory and Practice, Northern Research and Engineering Corporation, Woburn, Massachusetts, U.S.A., 1980, S. 6.65 *

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0458685A1 (en) * 1990-05-23 1991-11-27 Total Raffinage Distribution S.A. Process and device for the spraying of liquid, as well as their applications
FR2662377A1 (en) * 1990-05-23 1991-11-29 Total France METHOD AND DEVICE FOR SPRAYING LIQUID, AND APPLICATIONS THEREOF
DE19536837A1 (en) * 1995-10-02 1997-04-03 Abb Research Ltd Device and method for injecting fuels into compressed gaseous media
US5813847A (en) * 1995-10-02 1998-09-29 Abb Research Ltd. Device and method for injecting fuels into compressed gaseous media
DE19536837B4 (en) * 1995-10-02 2006-01-26 Alstom Apparatus and method for injecting fuels into compressed gaseous media
NL1013893C2 (en) * 1999-12-20 2001-06-21 Stork Friesland Bv Device for spraying a liquid product, a spray-drying and conditioning device provided therewith, as well as a method for conditioning a liquid product.
WO2001045858A1 (en) * 1999-12-20 2001-06-28 Carlisle Friesland B.V. Device for atomizing a liquid product, a spray-drying and conditioning device provided therewith, and a method for conditioning a liquid product
AU773250B2 (en) * 1999-12-20 2004-05-20 Tetra Laval Holdings & Finance Sa Device for atomizing a liquid product, a spray-drying and conditioning device provided therewith, and a method for conditioning a liquid product
US6902122B2 (en) 1999-12-20 2005-06-07 Carlisle Friesland B.V. Device for atomizing a liquid product, a spray-drying and conditioning device provided therewith, and a method for conditioning a liquid product
WO2015022330A1 (en) * 2013-08-13 2015-02-19 Sames Technologies Atomizer for a lubricant product and lubrication system comprising said atomizer

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