DE3936105C2

DE3936105C2 - Swirl generator for swirl burner

Info

Publication number: DE3936105C2
Application number: DE19893936105
Authority: DE
Inventors: Guenter Dr Ing Slowik; Juergen Dr Sc Techn Kohlmann
Original assignee: Kohlmann Juergen Drsctechn O-4070 Halle De
Current assignee: SLOWIK, GUENTER, DR.-ING., O-4200 MERSEBURG, DE KO
Priority date: 1989-10-30
Filing date: 1989-10-30
Publication date: 1994-12-22
Anticipated expiration: 2009-10-31
Also published as: DE3936105A1

Description

Die Erfindung betrifft einen Drallerzeuger für Drallbrenner. Drallbrenner werden zur Verbrennung von gasförmigen Brenn stoffen, von zerstäubten flüssigen Brennstoffen und von staubförmigen, mit Hilfe von Gasen transportierten Brenn stoffen, insbesondere von Kohlenstaub-Luft-Gemischen, ein gesetzt. Die Erfindung ist insbesondere geeignet, um bei wechselnder Qualität des Brennstoffes und beim Betrieb der Feuerung im Teillastbereich eine stabile und effektive Ver brennung zu gewährleisten.The invention relates to a swirl generator for swirl burners. Swirl burners are used to burn gaseous fuel substances, atomized liquid fuels and dusty, gas-fueled burning substances, especially coal dust-air mixtures set. The invention is particularly suitable for changing quality of the fuel and the operation of the Firing in the partial load range a stable and effective ver to ensure burning.

Die verdrallte Zuführung des Brennstoffes und/oder der Sekun därluft in den Brenner oder in den Brennraum wird bei Vormisch- und Diffusionsflammen erfolgreich zur Effektivierung des Verbrennungsprozesses genutzt. Die Erhöhung des Wirkungsgrades der Verbrennung mit Hilfe von Drallbrennern wird durch die infolge der Drallströmung erzeugte Rezirku lationsströmung am Brennermund und die damit verbundene Flam menstabilisierung erreicht, so daß insbesondere bei der Kohlenstaubverbrennung Gas- oder Ölpilotflammen entfallen können. Weiterhin kommt es bei Drallbrennern zu einer Intensi vierung der Vermischung infolge höherer Turbulenz in der Flamme, was zu einer höheren Flammentemperatur, einem höheren Ausbrand und zu verringerter Stickoxidbildung führt. Die Flammenlänge von Diffusions- und Vormischflammen wird verkürzt und infolgedessen können Brennräume kleiner gestaltet werden. Die Erzeugung des Drallimpulses des Brennstoffes bzw. der Sekundärluft erfolgt bei axialer Zuführung mit Hilfe axial angeordneter Leitschaufeln, bei radialer Zuführung mit Hilfe radial angeordneter Leitschaufeln, durch ein oder mehrere tangential angeordnete Eintritte oder durch die Kombination dieser drei Möglichkeiten.Twisted supply of fuel and / or seconds digestion air in the burner or in the combustion chamber Premixing and diffusion flames successfully for effectiveness of the combustion process. The increase in Efficiency of combustion with the help of swirl burners is caused by the recirculation caused by the swirl flow lation flow at the burner mouth and the associated flame stabilization achieved, so that especially in the Coal dust combustion Gas or oil pilot flames are eliminated can. Furthermore, there is an intensi in swirl burners mixing due to higher turbulence in the Flame, resulting in a higher flame temperature, a higher Burnout and reduced nitrogen oxide formation. The Flame length of diffusion and premix flames is shortened and as a result, combustion chambers can be made smaller. The generation of the swirl pulse of the fuel or Secondary air takes place axially with the help of axial arranged guide vanes, with radial feed with the help radially arranged guide vanes, by one or more tangentially arranged entrances or by the combination of these three options.

Die genannten technischen Lösungen zur Erzeugung eines Drall impulses des Sekundärluftstromes bzw. des Brennstoffstromes weisen einige technische Mängel auf. Der Aufbau von Leit schaufelapparaten axialer und radialer Bauart ist vergleichsweise kompliziert, insbesondere bei Apparaten mit verstellbaren Leitschaufeln gemäß DE 31 06 824 A1 und DE 29 33 060 C2 zur Steuerung des Drallimpulses. Zur Erzeugung eines großen Drallimpulses ist bei Leitschaufelapparaten ein großer Vor druck der Sekundärluft bzw. des Brennstoffes erforderlich. Bei der Erzeugung des Drallimpulses im Brennstoffstrom tritt bei staubförmigen Brennstoffen ein hoher Verschleiß des Leit schaufelapparates auf. Undichtheiten in den Leitschaufel apparaten führen zu unsymmetrischen Strömungsverhältnissen. Leitschaufelapparate axialer Bauart haben eine verhältnismäßig große Baulänge. Die tangentiale Zuführung der Sekundärluft bzw. des Brennstoffes über einen Eintritt (DD-PS 2 12 786) bzw. mehrere Eintritte in den Brenner bzw. den Feuerraum führen zu unsymmetrischen Strömungsverhältnissen in der Flamme. Letztere führen zur Verringerung des Ausbrandes und zur Erhöhung des Schadstoffanteils im Abgas.The technical solutions mentioned for generating a swirl impulse of the secondary air flow or the fuel flow have some technical defects. The structure of Leit bucket apparatuses of axial and radial design comparatively complicated, especially with devices with adjustable guide vanes according to DE 31 06 824 A1 and DE 29 33 060 C2 to control the swirl pulse. To create a big one Swirl impulse is a big advantage for vane devices pressure of the secondary air or the fuel required. At the generation of the swirl pulse in the fuel flow occurs dusty fuels a high wear of the guide bucket on. Leaks in the guide vane apparatuses lead to asymmetrical flow conditions. Vane apparatuses of an axial design have a proportion large overall length. The tangential supply of the secondary air or the fuel via an inlet (DD-PS 2 12 786) or multiple entries into the burner or the combustion chamber lead to asymmetrical flow conditions in the flame. Latter lead to a reduction in burnout and an increase in Share of pollutants in the exhaust gas.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, für den Brenner eine verdrallte Zuführung eines Stoffstromes in den Brenner zu gestalten, die einen einfachen Aufbau besitzt, ein rotationssymmetrisches Geschwindigkeitsprofil an ihrem Austritt und im weiteren Strömungsverlauf hervorruft und gleichzeitig eine Anpassung an unterschiedliche Betriebs situationen ermöglicht. Der für die Erzeugung des Drall impulses des Luft- bzw. Brennstoffstromes benötigte Vordruck soll reduziert werden und der Drallimpuls unabhängig vom Volumenstrom steuerbar sein. Damit soll eine optimale Verbren nung verschiedener Brennstoffe auch in Teillastbereichen erzielt werden und eine rotationssymmetrische Strömung in allen Lastbereichen erzeugt werden.The invention has for its object a for the burner twisted supply of a material flow into the burner design that has a simple structure rotationally symmetrical speed profile on your Exits and in the further course of the flow and at the same time an adaptation to different operating situations. The one for generating the twist Impulse of the air or fuel flow required form should be reduced and the swirl pulse independent of Volume flow can be controlled. This is supposed to ensure optimal burning different fuels even in partial load ranges can be achieved and a rotationally symmetrical flow in all load ranges are generated.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst, indemThe object is achieved in that

a) the swirl generator from a rotationally symmetrical swirl chamber consists of an outer boundary, which a or has several entry openings, one for Torch mouth-pointing front boundary and a Brenner mouth has opposite rear boundary and a rotationally symmetrical outlet opening for Burner mouth,
b) the axis of symmetry of the burner with the axis of symmetry of Swirl chamber collapses,
c) at each inlet opening of the swirl chamber tangential feed channel is located,
d) the cross-sectional area of a feed channel and the Inflow cross-sectional area of the swirl chamber in each case on the Location of the tangential junction of this feed channel have a maximum difference of 50%,
e) the outer diameter of the swirl chamber at least by double the width of a feed channel at its Junction in the swirl chamber is greater than the through knife of the exit opening of the swirl chamber,
f) the radial cross-sectional area of the swirl chamber at least from a distance from the outer boundary, which corresponds at most to the width of the feed channel, decreases towards the axis of symmetry up to the outlet opening,
g) the line which, viewed in a longitudinal section through the Swirl chamber, the same distance from the front boundary and has a rear limit of at least two thirds their course from the outer boundary to Outlet opening of the swirl chamber towards the burner mouth an angle of 70 to 90 degrees to the axis of symmetry having.

Unter einem Längsschnitt durch die Drallkammer wird ein Schnitt entlang der Symmetrieachse der Drallkammer verstanden. Die radial durchströmte Querschnittsfläche der Drallkammer wird gebildet aus dem jeweiligen Durchmesser der Drallkammer und der Höhe der Drallkammer. Als Höhe der Drallkammer gilt der Abstand von der vorderen zur hinteren Begrenzung der Drallkammer, gemessen parallel zur Symmetrieachse. Die Drallkammer besteht somit aus einer äußeren Begrenzung und zwei Stirnflächen, die wegen ihrer relativen Lage zum Brenner mund als zum Brennermund weisende vordere Begrenzung bzw. als dem Brennermund entgegengesetzte hintere Begrenzung bezeichnet werden. Diese drei Begrenzungen sind in jedem Fall vorhanden. Die Lage der Austrittsöffnung der Drallkammer hängt von der Ge samtkonstruktion des Brenners ab, der mit dem Drallerzeuger aus gerüstet wird. Unter Brennermund wird der gesamte innere Brenner bereich verstanden, in den der verdrallte Fluidstrom aus der Drallkammer einströmt, der dann zumeist axial weitergeleitet wird, insbesondere wenn die unmittelbare Brenneraustrittsöffnung noch eine gewisse Strecke von der Austrittsöffnung der Drallkammer entfernt liegt. Die Breite des Zuführungskanals ist definiert als Abstand zwischen zwei zur Symmetrieachse der Drallkammer parallelen Geraden, die die Umfangsbegrenzung der Querschnittsfläche des Zuführungskanals an beiden Seiten berühren. Under a longitudinal section through the swirl chamber is a Understand section along the axis of symmetry of the swirl chamber. The radial cross-sectional area of the swirl chamber is formed from the respective diameter of the swirl chamber and the height of the swirl chamber. The height of the swirl chamber applies the distance from the front to the rear limit of the Swirl chamber, measured parallel to the axis of symmetry. The swirl chamber thus consists of an outer boundary and two end faces because of their relative location to the burner mouth as the front boundary facing the burner mouth or as the rear boundary opposite the burner mouth become. These three limitations exist in any case. The position of the swirl chamber outlet depends on the ge velvet construction of the burner, which with the swirl generator is prepared. The entire inner burner becomes burner mouth understood area in which the swirled fluid flow from the Swirl chamber flows in, which is then mostly passed on axially especially if the immediate burner outlet opening still a certain distance from the exit opening of the swirl chamber away. The width of the feed channel is defined as the distance between two straight lines parallel to the axis of symmetry of the swirl chamber, which the Circumference limitation of the cross-sectional area of the feed channel touch on both sides.

Die Austrittsöffnung ist die radial durchströmte Quer schnittsfläche bei einem Radius, für den gilt, daß bei weiter abnehmendem Radius diese Fläche nicht mehr abnimmt.The outlet opening is the radial flow through the cross cutting area at a radius for which applies that at next decreasing radius this area no longer decreases.

Die Einströmquerschnittsfläche der Drallkammer an der Stelle der tangentialen Einmündung eines Zuführungskanals wird, betrachtet bei einem Längsschnitt durch die Drallkammer, von deren hinterer, vorderer und äußerer Begrenzung sowie einer Parallelen zur Symmetrieachse, die die Umfangsbegrenzung der Querschnittsfläche des Zuführungskanals an der zur Symmetrie achse liegenden Seite des Zuführungskanals berührt, gebildet. Die erfindungsgemäße Ausgestaltung der Drallkammer läßt ver schiedene konstruktive Möglichkeiten zu. Dabei sollte die Höhe der Drallkammer auf mindestens zwei Dritteln der Strecke von der äußeren Begrenzung bis zur Austrittsöffnung in Richtung Symmetrieachse nicht zunehmen, d. h., die Höhe der Drallkammer sollte nicht größer als die Höhe eines Zuführungskanals sein. Eine zweckmäßige Ausführung ist die, bei der die Höhe auf der gesamten Strecke konstant bleibt. Günstig sind solche Ausführungen, bei denen die Kontur der Drallkammer zur Aus trittsöffnung hin eingezogen wird, d. h. die Höhe der Drall kammer auf einem Teil der Strecke abnimmt, da damit eine noch größere Beschleunigung der Strömung und somit ihre Ver gleichmäßigung erreicht wird. Diese Höhenabnahme sollte vorzugsweise linear sein. Besonders bevorzugt sind solche Ausführungen, bei denen die Höhe der Drallkammer auf die Hälfte abnimmt. Dieses Einziehen der Kontur der Drallkammer sollte jedoch erst in einer Entfernung von der äußeren Begren zung, die gleich der Breite der Zuführungskanäle ist, erfolgen.The inflow cross-sectional area of the swirl chamber at the point the tangential junction of a feed channel, viewed in a longitudinal section through the swirl chamber, from their rear, front and outer limits and one Parallels to the axis of symmetry that limit the circumference of the Cross-sectional area of the feed channel at the for symmetry Axis lying side of the feed channel touched, formed. The design of the swirl chamber according to the invention allows ver different design options. The height should be the swirl chamber for at least two thirds of the distance from the outer boundary up to the outlet opening in the direction Axis of symmetry does not increase, d. that is, the height of the swirl chamber should not be greater than the height of a feed channel. A practical version is the one in which the height is on the entire route remains constant. Such are cheap Versions in which the contour of the swirl chamber is off entrance opening is drawn in, d. H. the amount of swirl chamber decreases on part of the route, since it is still a greater acceleration of the flow and thus its ver uniformity is achieved. This decrease in altitude should preferably linear. Those are particularly preferred Versions in which the height of the swirl chamber to the Half decreases. This drawing in the contour of the swirl chamber however, should only be at a distance from the outer limit tongue, which is equal to the width of the feed channels, respectively.

Weiterhin wird der Drallerzeuger vorzugsweise so ausgestaltet, daß er mit mehreren, insbesondere mit einer geradzahligen Anzahl von Zuführungskanälen versehen ist, die gleichmäßig über den Umfang der Drallkammer verteilt sind, wobei alle eine gleiche Querschnittsfläche besitzen sollten. Die Querschnittsfläche kann unterschiedlich sein, bevorzugt ist jedoch eine rechteckige Querschnittsfläche. Aus fertigungs technischer Sicht ist in manchen Fällen eine kreisförmige Querschnittsfläche günstig. Bei der Wahl des Querschnitts ist aber zu beachten, daß sich die Querschnittsfläche des jeweiligen tangentialen Zuführungskanals von der Einström querschnittsfläche der Drallkammer an der Stelle der tangen tialen Zuführung nicht mehr als 50% unterscheidet. Bevorzugt ist eine identische Ausführungsform von Drallkammereinström querschnitt und Querschnitt des Zuführungskanals. Bei einer solchen Gestaltung erfährt die Strömung keine überflüssige Verzögerung oder Beschleunigung beim Eintritt in die Drall kammer, sondern kann sich ungestört zur Drallströmung umbilden.Furthermore, the swirl generator is preferably designed such that that he has several, especially an even number Number of feed channels is provided that are even are distributed over the circumference of the swirl chamber, all should have the same cross-sectional area. The Cross-sectional area can be different, is preferred however, a rectangular cross-sectional area. From manufacturing technical point of view is circular in some cases Cross-sectional area favorable. When choosing the cross section is but note that the cross-sectional area of the respective tangential feed channel from the inflow cross-sectional area of the swirl chamber at the location of the tang tial feed differs no more than 50%. Prefers is an identical embodiment of swirl chamber inflow cross section and cross section of the feed channel. At a the flow does not experience such a design unnecessarily Deceleration or acceleration when entering the swirl chamber, but can be undisturbed for swirl flow remodel.

In Übereinstimmung mit der bevorzugten Ausführungsform des rechteckigen Querschnitts der Zuführungskanäle ist die äußere Begrenzung der Drallkammer vorzugsweise ein Zylindermantel. Für die Zuführungskanäle wird bevorzugt eine solche Gestaltung gewählt, bei der diese - unabhängig von ihrem Querschnitt - eine gerade Länge von mindestens dem dreifachen Wert des gleichwertigen hydraulischen Durchmessers der Kanalquer schnittsfläche besitzen und sich die Querschnittsfläche des durchströmten Kanals nicht ändert.In accordance with the preferred embodiment of the rectangular cross section of the feed channels is the outer Limitation of the swirl chamber, preferably a cylinder jacket. Such a design is preferred for the feed channels in which this - regardless of its cross-section - a straight length of at least three times the value of the equivalent hydraulic diameter of the channel cross have cross-sectional area and the cross-sectional area of the flow through the channel does not change.

Der Außendurchmesser der Drallkammer sollte vorzugsweise mindestens doppelt so groß sein wie der Durchmesser der Austrittsöffnung der Drallkammer. Je größer das Verhältnis von Außendurchmesser der Drallkammer zum Durchmesser der Austrittsöffnung ist und je mehr Zuführungskanäle bei gleicher Gesamtquerschnittsfläche aller Zuführungskanäle verwendet werden, desto gleichmäßiger sind die Strömungsgrößen beim Eintritt in den Brennermund über den Umfang verteilt und desto geringer ist der Energieverlust für die Ausbildung der Drall strömung. Die Anzahl der tangentialen Zuführungskanäle darf jedoch nicht so groß gewählt werden, da in diesem Fall - bei vorgegebenem Durchsatz - der Eintrittsimpuls niedriger ist und somit nicht so ein großer Umfangsimpuls am Austritt aus der Drallkammer erreicht werden kann. Es kommt demzufolge darauf an, bei der Festlegung der Anzahl der Zuführungskanäle einen Kompromiß zwischen dem erzielbaren Grad der Vergleichmäßigung des Geschwindigkeitsprofils und der Höhe des möglichen Umfangsimpulses zu finden.The outer diameter of the swirl chamber should preferably be be at least twice the diameter of the Swirl chamber outlet. The larger the ratio of Outside diameter of the swirl chamber to the diameter of the Exit opening is and the more feed channels at the same Total cross-sectional area of all feed channels used become, the more uniform the flow quantities are Entry into the Brennermund spread over the circumference and the more less energy loss for the formation of the swirl flow. The number of tangential feed channels is allowed but not be chosen so large, because in this case - at given throughput - the entry pulse is lower and thus not such a large circumferential impulse at the exit from the Swirl chamber can be reached. It therefore depends when defining the number of feed channels Compromise between the achievable degree of equalization the speed profile and the amount of the possible To find circumferential impulse.

Der Wirbel in der Drallkammer soll im wesentlichen als ebener Wirbel entstehen. Das erfordert, daß die Linie, die bei einem Längsschnitt durch die Drallkammer den gleichen Abstand zu vorderer und hinterer Begrenzung der Drallkammer hat, auf mindestens zwei Dritteln ihres Verlaufs von der äußeren Begrenzung bis zur Austrittsöffnung hin einen Winkel von 70 bis 90 Grad zur Symmetrieachse des Drallerzeugers aufweist. Erst danach kann eine Richtungsänderung erfolgen, um die Strömung gegebenenfalls zusätzlich in eine axiale Richtung zu lenken, wenn dies für die besondere Konstruktion des Brenners zweckmäßig erscheint. Bevorzugt ist jedoch, daß diese Linie nicht nur auf zwei Dritteln der Strecke, sondern auf ihrem gesamten Verlauf einen Winkel von 90 Grad zur Symmetrieachse hat.The vortex in the swirl chamber is said to be essentially flat Vortexes arise. This requires that the line drawn at one Longitudinal section through the swirl chamber to the same distance front and rear limit of the swirl chamber has on at least two thirds of its course from the outer Limit up to the exit opening an angle of 70 up to 90 degrees to the axis of symmetry of the swirl generator. Only then can a change of direction be made to the Flow may also in an axial direction steer if this is for the special design of the burner seems appropriate. However, it is preferred that this line not just on two thirds of the route, but on yours entire course an angle of 90 degrees to the axis of symmetry Has.

Mit diesem Aufbau des Drallerzeugers wird erreicht, daß die Umfangskomponente der Strömungsgeschwindigkeit bei einem verhältnismäßig großen Umfang erzeugt wird. Der Wirbel setzt zur Achse hin vergleichbar einem Potentialwirbel fort und erreicht damit höhere Umfangsgeschwindigkeiten als bei tangentialer Einleitung unmittelbar am Brennermund. Wichtig ist, die Tangente an die äußere Begrenzung der Drallkammer anzulegen.This structure of the swirl generator ensures that the Circumferential component of the flow velocity at a relatively large volume is generated. The vortex sets comparable to a potential vortex and achieves higher peripheral speeds than with tangential introduction directly at the mouth of the burner. Important is the tangent to the outer boundary of the swirl chamber to create.

Die Aufteilung des gesamten Stromes auf mehrere Zuführungs kanäle führt zu einer - entsprechend der Anzahl der Kanäle - sich verringernden Eintrittsgeschwindigkeit. Bei der Umlenkung des Stoffstromes auf die Umlaufbahn in der Drallkammer sind die Energieverluste wegen der niedrigen Geschwindigkeit deutlich geringer. Eine spiralförmige Kontur der Drallkammer in der Ebene des erzeugten Wirbels wird nicht verwendet. Die Strömung bewegt sich auch ohne diese Kontur in Form eines Wirbels. Durch die rotationssymmetrische Gestaltung der Drallkammer ist daher eine wesentlich einfachere Form, die für die Fertigung günstiger ist, möglich. Auf zusätzliche Leitflächen wird völlig verzichtet. Damit werden Reibungs verluste minimiert. Die Strömung muß von der Stelle des Eintritts in die Drallkammer bis zum Passieren der Austritts öffnung der Drallkammer einen Weg zurücklegen, auf dem sie eine Beschleunigung erfährt. Vergleichbar mit der Vergleichmäßigung des Geschwindigkeitsprofils einer Rohr strömung nach einer runden Düse, in der die Strömung be schleunigt wurde, kommt es dabei zu einer Vergleichmäßigung der Geschwindigkeit über den Umfang.The distribution of the entire stream over several feeders channels leads to - according to the number of channels - decreasing entry speed. When redirecting of the material flow on the orbit in the swirl chamber the energy losses due to the low speed much lower. A spiral shape of the swirl chamber in the plane of the vortex created is not used. The Current also moves in the form of a without this contour Vortex. Due to the rotationally symmetrical design of the Swirl chamber is therefore a much simpler form for the production is cheaper, possible. On additional Guiding surfaces are completely dispensed with. This will make friction losses minimized. The current must go from the point of the Entry into the swirl chamber until it passes the exit opening of the swirl chamber cover a path on which you undergoes an acceleration. Comparable to the Uniformization of the speed profile of a pipe flow after a round nozzle in which the flow be has accelerated, there is an equalization the speed over the perimeter.

Durch die erfindungsgemäße Ausführung der Drallkammer können die Querschnittsflächen der Zuführungskanäle größer als im Stand der Technik ausgeführt werden.By designing the swirl chamber according to the invention the cross-sectional areas of the feed channels larger than in State of the art.

Die erfindungsgemäße Steuerung des Drallimpulses des Stoffstromes erfolgt in der Weise, daß der gesamte Stoffstrom, der der Drallkammer zugeführt wird, in mehrere Teilströme zerlegt und damit jeweils die Zuführungskanäle des Drall erzeugers beaufschlagt werden. Mindestens einer der Teilströme muß dabei in seiner Größe veränderbar sein. Es ist zweckmäßig, die Zuführungen gleichmäßig über den Umfang des Drallerzeugers zu verteilen, wobei erfindungsgemäß der gesamte dem Drall erzeuger zugeführte Stoffstrom vor dem Drallerzeuger durch eine erste Teilung auf zwei oder mehrere Teilströme aufgeteilt wird, oder mindestens zwei Eingangsstoffströme verwendet werden, von denen mindestens einer über eine Einrichtung zum Variieren der Teilströme geleitet wird, wobei die Variierung der Teilströme zu gleichen oder ungleichen Teilen erfolgt, und anschließend gegebenenfalls eine zweite Aufteilung der Teilströme auf wiederum zwei oder mehrere Teilströme erfolgt, und die resultierenden Teilströme über je einen Zuführungs kanal in den Drallerzeuger geleitet werden.The control of the swirl pulse of the invention Material flow takes place in such a way that the entire material flow, which is fed to the swirl chamber into several partial flows disassembled and thus the feed channels of the swirl be charged. At least one of the partial streams its size must be changeable. It is advisable the feeds evenly over the circumference of the swirl generator to distribute, the entire swirl according to the invention through the swirl generator a first division divided into two or more partial streams is used, or at least two input material flows be, of which at least one has a facility for Varying the partial flows is conducted, the variation the partial flows occur in equal or different parts, and then, if necessary, a second division of the Partial flows on two or more partial flows, and the resulting partial streams via one feed each channel into the swirl generator.

Für die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist es grundsätzlich für alle Ausführungsmöglichkeiten vorteilhaft, den Stoffstrom auf eine geradzahlige Anzahl der dem Draller zeuger zuzuführenden Teilströme aufzuteilen, weil damit bei Variierung der Teilströme gesichert ist, daß der Drallerzeuger durch gleichmäßig über den Umfang verteilte Zuführungskanäle beaufschlagt wird und dadurch die Rotationssymmetrie im Drallerzeuger erhalten bleibt.It is for the implementation of the method according to the invention basically advantageous for all execution options, the material flow to an even number of the swirl to divide producers to be supplied partial streams because Variation of the partial flows is ensured that the swirl generator through feed channels evenly distributed over the circumference is applied and thereby the rotational symmetry in the Swirl generator is retained.

Es ist daher zweckmäßig, den Stoffstrom bereits durch die erste Teilung auf eine geradzahlige Anzahl von Teilströmen aufzuteilen, wobei bevorzugt eine Aufteilung auf zwei Teilströme erfolgt. Vorteilhaft ist die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens in der Weise, daß der Stoffstrom durch die ersteTeilung auf eine geradzahlige Anzahl von Teilströmen und durch die zweite Teilung auf vier oder eine solche Anzahl von Teilströmen aufgeteilt wird, die ein natür liches Vielfaches der Anzahl der Teilströme der ersten Teilung ist. Dabei werden jeweils die nach der zweiten Teilung erhal tenen Teilströme, die aus jeweils einem Teilstrom der ersten Teilung resultieren, in gleichmäßig über den Umfang des Drallerzeugers angeordnete Zuführungskanäle geleitet.It is therefore advisable to already flow through the material first division to an even number of partial flows to divide, preferably a division into two Partial flows. It is advantageous to carry out the inventive method in such a way that the material flow by the first division to an even number of Partial flows and by the second division to four or one that number of sub-streams is divided, which is a natural multiple of the number of partial flows of the first division is. Thereby, those after the second division are obtained partial streams, each consisting of a partial stream of the first Division result in evenly across the scope of the Swirl generator arranged feed channels directed.

Besonders vorteilhaft kann das Verfahren so durchgeführt werden, daß der Stoffstrom durch die erste Teilung in zwei oder mehrere Teilströme aufgeteilt wird, von denen jeder in seiner Größe variiert werden kann.The method can be carried out particularly advantageously in this way be that the material flow through the first division into two or multiple sub-streams, each of which is divided into its size can be varied.

Bei konstantem Durchsatz wird der niedrigste Drall in der Drallkammer erreicht, wenn der gesamte Stoffstrom gleichmäßig auf alle Zuführungskanäle verteilt wird. Ohne Durchsatz veränderung läßt sich der Gesamtstrom jedoch auch auf eine geringere Anzahl von Zuführungskanälen aufteilen, indem ein oder mehrere Teilströme reduziert werden. Die Eintritts geschwindigkeit der dadurch größer werdenden Teilströme in die Drallkammer nimmt dabei zu und damit auch der Drall im Brennermund. Die Verringerung der durchströmten Quer schnittsfläche in der Drallkammer in Richtung Symmetrieachse sorgt dabei für die Vergleichmäßigung des Geschwindigkeits profils bis zum Austritt aus der Drallkammer. Die Rotations symmetrie der Strömung im Brennermund wird damit nur unwesentlich gestört. Bei konstantem Durchsatz und verändertem Drall resultiert bei konstanter Qualität des Brennstoffstromes ein anderer Ausbrand. With constant throughput, the lowest swirl in the Swirl chamber reached when the entire material flow is even is distributed to all feed channels. Without throughput However, the total current can also be changed to a divide smaller number of feed channels by one or several partial flows can be reduced. The entry speed of the partial streams thereby increasing in the Swirl chamber increases and with it the swirl in Brennermund. Reducing the cross flow cutting surface in the swirl chamber in the direction of the axis of symmetry ensures that the speed is evened out profiles until they exit the swirl chamber. The rotation This only creates symmetry of the flow in the burner mouth slightly disturbed. With constant throughput and changed Swirl results in constant fuel flow quality another burnout.

Dieses Prinzip der Aufteilung der Teilströme läßt sich für die Lösung unterschiedlicher Aufgaben anwenden. Der Ausbrand kann aufrechterhalten werden, wenn sich der Durchsatz oder die Konzentration des Brennstoffstromes ändern. Es ist aber, je nach technologischer Aufgabenstellung, auch eine Änderung des Ausbrandes möglich. Auch auf Parameter, die aus Gründen des Umweltschutzes eingehalten werden sollen, kann Einfluß genommen werden. Diese Effekte werden stets durch die Drall änderung bewirkt. Zum Variieren der Stoffströme können dem Fachmann geläufige Einrichtungen, z. B. Ventile, Schieber und Hähne sowie andere Bauteile, verwendet werden. Die Stoffströme können aber auch über Förderorgane geleitet werden, deren Fördercharakteristik verändert wird, wie dies bei drehzahl geregelten Verdichtern möglich ist.This principle of dividing the partial flows can be used for Apply solutions to different tasks. The burnout can be maintained when the throughput or the Change the concentration of the fuel flow. But it is, ever according to the technological task, also a change of Burnout possible. Also on parameters that are for the sake of Environmental protection should be observed can influence be taken. These effects are always caused by the twist change causes. To vary the material flows can Facilities familiar to those skilled in the art, e.g. B. valves, slides and Taps and other components. The material flows can also be directed via funding bodies whose Conveyance characteristics are changed, as is the case with speed regulated compressors is possible.

Grundsätzlich kann der erfindungsgemäße Drallerzeuger verwendet werden, wenn ein oder mehrere Stoffströme verdrallt werden sollen. Es ist möglich, sowohl dem Brennstoffstrom als auch dem Luftstrom den Drallimpuls zu verleihen. Die vielen Varianten von Brennergestaltungen werden durch Verwendung des erfindungsgemäßen Drallerzeugers um die Möglichkeit, den Drall des Stoffstromes unabhängig vom Durchsatz steuern zu können, bereichert. Von den vielfältigen Möglichkeiten, den erfindungsgemäßen Drallerzeuger in einen Brenner zu integrieren, werden nur einige in den folgenden Ausführungs beispielen dargestellt, um das Prinzip zu verdeutlichen.In principle, the swirl generator according to the invention can can be used when one or more material flows swirl should be. It is possible to use both the fuel flow also give the air flow the twist impulse. The many Variants of burner designs are created using the Swirl generator according to the invention the possibility of the swirl to be able to control the material flow independently of the throughput, enriched. Of the many possibilities that Swirl generator according to the invention in a burner integrate, only a few are in the following execution examples to illustrate the principle.

example 1

Das erste Ausführungsbeispiel zeigt einen Kohlenstaubbrenner, der mit dem erfindungsgemäßen Drallerzeuger ausgerüstet ist. Fig. 1 stellt einen Längsschnitt B-B durch den Brenner und Fig. 2 einen Querschnitt A-A durch den Drallerzeuger dar.The first embodiment shows a coal dust burner equipped with the swirl generator according to the invention. Fig. 1 shows a longitudinal section BB through the burner and Fig. 2 shows a cross section AA through the swirl generator.

Die Drallkammer 1 weist eine hintere Begrenzung 6, eine äußere Begrenzung 2, eine vordere Begrenzung 5 und eine Austrittsöffnung 7 zum Brennermund 4 auf. Die Höhe der Drallkammer 1 ist im Bereich der Einmündung des Zuführungs kanals 8 konstant. Im Anschluß daran nimmt die Höhe linear bis zur Austrittsöffnung 7 ab. Die Drallkammer 1 hat zwei tangen tiale Zuführungskanäle 8, die eine rechteckige Quer schnittsfläche aufweisen. An der Eintrittsstelle des Zuführungskanals 8 hat die Drallkammer 1 die gleiche Fläche wie der Zuführungskanal 8.The swirl chamber 1 has a rear boundary 6, an outer perimeter 2, a front boundary 5 and an outlet opening 7 of the burner mouth. 4 The height of the swirl chamber 1 is constant in the region of the mouth of the feed channel 8 . Following this, the height decreases linearly up to the outlet opening 7 . The swirl chamber 1 has two tangential feed channels 8 , which have a rectangular cross-sectional area. At the entry point of the feed channel 8 , the swirl chamber 1 has the same area as the feed channel 8 .

Im Zentralrohr des Brenners strömt das Kohlenstoff-Luft- Gemisch. In die Zuführungskanäle 8 des Drallerzeugers wird die Verbrennungsluft eingespeist. Im Brennermund 4 tritt wegen des hohen Dralls der Verbrennungsluft auf der Brennerachse eine Rezirkulationsströmung auf, die das Betriebsverhalten positiv beeinflußt. Unter Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens kann der Drallimpuls der Verbrennungsluft gesteuert und damit auf die Verbrennung Einfuß genommen werden.The carbon-air mixture flows in the central tube of the burner. The combustion air is fed into the feed channels 8 of the swirl generator. A recirculation flow occurs in the burner mouth 4 because of the high swirl of the combustion air on the burner axis, which has a positive influence on the operating behavior. Using the method according to the invention, the swirl impulse of the combustion air can be controlled and thus the foot can be used for the combustion.

Example 2

Das zweite Ausführungsbeispiel behandelt die Verwendung des Drallerzeugers für einen Gasbrenner. In Fig. 3 ist der Längsschnitt A-A und in Fig. 4 der Querschnitt B-B zu sehen (jeweils nur die Konturen). Der gesamte Gas-Luft-Strom wird dem Brenner über die Drallkammer 1 zugeführt. Die Drallkammer 1 besitzt vier tangentiale Zuführungskanäle 8 mit quadra tischem Querschnitt. Die Eintrittsöffnung 3 erscheint daher im Längsschnitt in Fig. 3 als Quadrat. Der Querschnitt des Zuführungskanals 8 und der Einströmquerschnitt der Drallkammer 1 stimmen überein. Die Drallkammer 1 besitzt auf ihrer gesamten Ausdehnung eine konstante Höhe. Der Außendurchmesser der Drallkammer 1 ist beträchtlich größer als der Durchmesser der Austrittsöffnung 7. Nach der Austrittsöffnung 7 der Drallkammer 1 wird der Stoffstrom in die axiale Richtung umgelenkt und kann den Brennermund 4 verlassen. Die Gestaltung der Drallkammer 1 ermöglicht sehr hohe Umfangsgeschwindig keiten mit einer intensiven inneren Rezirkulationsströmung am Brennermund 4. In Verbindung mit dem erfindungsgemäßen Verfahren läßt sich bei konstantem Durchsatz die Drallinten sität verändern und somit Einfluß auf Flammenparameter nehmen.The second embodiment deals with the use of the swirl generator for a gas burner. In Fig. 3 the longitudinal section AA and is in Fig. 4 the cross section BB see (only the contours). The entire gas-air flow is fed to the burner via the swirl chamber 1 . The swirl chamber 1 has four tangential feed channels 8 with a square cross section. The inlet opening 3 therefore appears in longitudinal section in FIG. 3 as a square. The cross section of the feed channel 8 and the inflow cross section of the swirl chamber 1 match. The swirl chamber 1 has a constant height over its entire extent. The outer diameter of the swirl chamber 1 is considerably larger than the diameter of the outlet opening 7 . After the outlet opening 7 of the swirl chamber 1 , the material flow is deflected in the axial direction and can leave the burner mouth 4 . The design of the swirl chamber 1 enables very high peripheral speeds with an intensive internal recirculation flow at the burner mouth 4 . In conjunction with the method according to the invention, the twist intensity can be changed at constant throughput and thus influence flame parameters.

Example 3

Das dritte Ausführungsbeispiel zeigt einen Kohlenstaubbrenner, der mit zwei Drallkammern 1 ausgerüstet ist. Auf der Symmetrieachse des Brenners befindet sich das Zuführungsrohr für das Kohlenstaub-Luft-Gemisch. Fig. 5 zeigt den Längsschnitt A-A durch den Brenner und Fig. 6 den Schnitt B-B. Die Verbrennungsluft wird durch beide Drallkammern 1 zugegeben. Der Aufbau der Drallkammern 1 ist ähnlich dem zweiten Ausführungsbeispiel. Die Drallkammern 1 besitzen jeweils vier Zuführungskanäle 8. Die Querschnittsflächen der Zuführungskanäle 8 haben eine rechteckige Form. Die Höhe der Drallkammern 1 ist konstant. Die vordere Begrenzung 5 der linken Drallkammer 1 und die hintere Begrenzung 6 der rechten Drallkammer 1 sind identisch. Die über die Drallkammern 1 dem Brenner zugeführten Luftströme werden an unterschiedlichen Stellen mit dem Kohlenstaub-Luft-Gemisch in Kontakt gebracht. Durch die Verwendung von zwei Drallkammern 1 und die Nutzung des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht eine große Variabilität beim Betreiben des Brenners. The third exemplary embodiment shows a coal dust burner which is equipped with two swirl chambers 1 . The feed pipe for the coal dust-air mixture is located on the axis of symmetry of the burner. Fig. 5 shows the longitudinal section AA through the burner and Fig. 6 shows the section BB. The combustion air is added through both swirl chambers 1 . The structure of the swirl chambers 1 is similar to the second embodiment. The swirl chambers 1 each have four feed channels 8 . The cross-sectional areas of the feed channels 8 have a rectangular shape. The height of the swirl chambers 1 is constant. The front boundary 5 of the left swirl chamber 1 and the rear boundary 6 of the right swirl chamber 1 are identical. The air flows supplied to the burner via the swirl chambers 1 are brought into contact with the coal dust / air mixture at different points. Through the use of two swirl chambers 1 and the use of the method according to the invention there is great variability in the operation of the burner.

Example 4

Fig. 7 stellt die einfachste Realisierung des Verfahrens zur Aufteilung des Stoffstromes dar. Dabei wird auf den Drall erzeuger des ersten Ausführungsbeispiels Bezug genommen. Fig. 7 shows the simplest implementation of the method for dividing the material flow. Reference is made to the swirl generator of the first embodiment.

Der gesamte Stoffstrom 9, der in diesem Fall ein Luftstrom ist, wird in zwei Teilströme 10 aufgeteilt. Ein Teilstrom 10 wird über eine Einrichtung 11 zum Variieren des Stoffstromes geführt. Beide Teilströme 10 werden in die Zuführungskanäle 8 des Drallerzeugers eingeleitet. Bei konstantem Stoffstrom 9 kann mit Hilfe der Einrichtung 11 (z. B. Ventil) ein unter schiedliches Verhältnis der Teilströme 10 eingestellt werden. Dadurch ändert sich der Impuls der Strömung beim Eintritt in die Drallkammer 1 und damit auch der Drallimpuls beim Passieren der Austrittsöffnung 7 der Drallkammer 1. Der höchste Drallimpuls wird erreicht, wenn die Einrichtung 11 geschlossen wird. Dabei wird jedoch auch die Abweichung der Strömungsgrößen von der Rotationssymmetrie an der Austritts öffnung 7 der Drallkammer 1 am größten. Die für die Verbrennung geeignete Luftmenge kann dem Brenner zugeführt und die Drallintensität trotzdem verändert werden.The entire stream 9 , which in this case is an air stream, is divided into two sub-streams 10 . A partial flow 10 is passed through a device 11 for varying the material flow. Both partial streams 10 are introduced into the feed channels 8 of the swirl generator. With a constant material flow 9 , a different ratio of the partial flows 10 can be set using the device 11 (e.g. valve). As a result, the momentum of the flow changes when entering the swirl chamber 1 and thus also the swirl pulse when it passes through the outlet opening 7 of the swirl chamber 1 . The highest swirl pulse is achieved when the device 11 is closed. However, the deviation of the flow variables from the rotational symmetry at the outlet opening 7 of the swirl chamber 1 is greatest. The amount of air suitable for combustion can be fed to the burner and the swirl intensity can still be changed.

Example 5

Im fünften Beispiel ist eine bevorzugte Ausführungsform des Verfahrens dargestellt. Das Verfahren wird auf einen Drall erzeuger mit vier Zuführungskanälen 8, wie im dritten Beispiel für die Zuführung der Verbrennungsluft, angewandt. Der dem Brenner zugeführte Stoffstrom besteht aus zwei Teilströmen 10, die über zwei Einrichtungen 11 zum Variieren des Stoffstromes geleitet werden. In diesem Fall werden dafür zwei drehzahl veränderliche Verdichter verwendet. Es kann dadurch stets soviel Luft gefördert werden, wie tatsächlich für die Verbren nung benötigt wird und die Drosselverluste vermieden werden. Die Teilströme 10 werden jeweils in zwei weitere Teilströme 12 aufgeteilt. Die Teilströme 12, die aus einem Teilstrom 10 hervorgegangen sind, werden auf gleichmäßig über den Umfang der Drallkammer 1 verteilte Zuführungskanäle 8 aufgegeben. Bei insgesamt vier Zuführungskanälen 8 liegen sich diese Zuführungskanäle 8, in die jeweils beide Teilströme 12 gegeben werden, genau gegenüber. Der unterschiedliche Drallimpuls im Drallerzeuger wird durch Veränderung der Fördermenge der Verdichter bewirkt. Ein Eingreifen in Brenner oder Drall erzeuger ist nicht erforderlich. Die Strömung an der Aus trittsöffnung 7 der Drallkammer 1 kommt der Rotationssymmetrie nahe. The fifth example shows a preferred embodiment of the method. The method is applied to a swirl generator with four supply channels 8 , as in the third example for the supply of the combustion air. The material flow supplied to the burner consists of two partial flows 10 , which are passed through two devices 11 for varying the material flow. In this case, two variable speed compressors are used. As a result, as much air can be conveyed as is actually required for the combustion and the throttling losses can be avoided. The partial flows 10 are each divided into two further partial flows 12 . The partial flows 12 , which have arisen from a partial flow 10 , are fed onto feed channels 8 which are uniformly distributed over the circumference of the swirl chamber 1 . In the case of a total of four feed channels 8 , these feed channels 8 , into which both partial streams 12 are placed, lie exactly opposite one another. The different swirl impulse in the swirl generator is caused by changing the delivery rate of the compressors. Intervention in the burner or swirl generator is not necessary. The flow at the outlet opening 7 from the swirl chamber 1 comes close to the rotational symmetry.

Aufstellung der verwendeten BezugszeichenList of the reference symbols used

1 Drallkammer
2 äußere Begrenzung
3 Eintrittsöffnung
4 Brennermund
5 vordere Begrenzung
6 hintere Begrenzung
7 Austrittsöffnung der Drallkammer
8 Zuführungskanal
9 gesamter Stoffstrom
10 Teilstrom
11 Einrichtung zum Variieren des Stoffstromes
12 Teilstrom 1 swirl chamber
2 outer boundary
3 entry opening
4 burner mouth
5 front limit
6 rear limit
7 Swirl chamber outlet
8 feed channel
9 total material flow
10 partial flow
11 Device for varying the material flow
12 partial flow

Claims

1. Swirl generator for swirl burner, the

a) consists of a rotationally symmetrical swirl chamber ( 1 ) which has an outer boundary ( 2 ) which has one or more inlet openings ( 3 ), a front boundary ( 5 ) facing the burner mouth ( 4 ) and a rear boundary opposite the burner mouth ( 4 ) Has boundary ( 6 ) and has a rotationally symmetrical outlet opening ( 7 ) towards the burner mouth ( 4 ),
b) the axis of symmetry of the burner coincides with the axis of symmetry of the swirl chamber ( 1 ),
c) there is a tangential feed channel ( 8 ) at each inlet opening ( 3 ) of the swirl chamber ( 1 ),
d) the cross-sectional area of a feed channel ( 8 ) and the inflow cross-sectional area of the swirl chamber ( 1 ) each have a difference of at most 50% at the point of the tangential junction of this feed channel ( 8 ),
e) the outer diameter of the swirl chamber ( 1 ) is greater than the diameter of the outlet opening ( 7 ) of the swirl chamber ( 1 ) by at least twice the width of a feed channel ( 8 ) at the point where it flows into the swirl chamber ( 1 ),
f) the radially flowed cross-sectional area of the swirl chamber ( 1 ) decreases at least from a distance from the outer limit ( 2 ), which corresponds at most to the width of the feed channel ( 8 ), to the outlet opening ( 7 ) towards the axis of symmetry,
g) the line, which, viewed in a longitudinal section through the swirl chamber ( 1 ), has the same distance to the front boundary ( 5 ) and rear boundary ( 6 ), on at least two thirds of its course from the outer boundary ( 2 ) to Outlet opening ( 7 ) of the swirl chamber ( 1 ) to the burner mouth ( 4 ) has an angle of 70 to 90 degrees to the axis of symmetry.

2. Swirl generator according to claim 1, characterized in that the distance from the front to the rear boundary of the swirl chamber ( 1 ) measured parallel to the axis of symmetry on at least two thirds of the distance from the outer boundary ( 2 ) to the outlet opening ( 7 ) in the direction of the axis of symmetry is not increases.

3. Swirl generator according to claim 1 or 2, characterized in that the number of feed channels ( 8 ) in the swirl chamber is an even number.

4. Swirl generator according to one of claims 1 to 3, characterized in that all feed channels ( 8 ) are evenly distributed over the circumference of the swirl chamber ( 1 ).

5. Swirl generator according to one of claims 1 to 4, characterized in that all feed channels ( 8 ) have the same cross-sectional area.

6. Swirl generator according to claim 5, characterized in that the cross-sectional area is rectangular.

7. Swirl generator according to claim 5, characterized in that the cross-sectional area is circular.

8. Swirl generator according to claim 1, characterized in that the feed channels ( 8 ) have a straight length of at least three times the value of the equivalent hydraulic diameter of the cross-sectional area of a feed channel ( 8 ) and the cross-sectional area of the flowed through feed channel ( 8 ) does not change .

9. Swirl generator according to claim 1 or 5, characterized in that the swirl chamber ( 1 ) has an outer diameter which is at least twice as large as the diameter of the outlet opening ( 7 ) of the swirl chamber ( 1 ).

10. Swirl generator according to claim 2, characterized in that the distance from the front to the rear boundary of the swirl chamber ( 1 ) measured parallel to the axis of symmetry over the entire distance from the outer boundary ( 2 ) to the outlet opening ( 7 ) is constant.

11. Swirl generator according to claim 2, characterized in that the distance from the front to the rear boundary of the swirl chamber ( 1 ) measured parallel to the axis of symmetry on a part of the distance from the outer boundary ( 2 ) to the outlet opening ( 7 ) decreases.

12. Swirl generator according to claim 11, characterized in that the distance from the front to the rear boundary of the swirl chamber ( 1 ) decreases linearly measured parallel to the axis of symmetry.

13. Swirl generator according to claim 12, characterized in that the distance from the front to the rear boundary of the swirl chamber ( 1 ) decreases in half parallel to the axis of symmetry.

14. Swirl generator according to claim 1, characterized in that the outer boundary ( 2 ) of the swirl chamber ( 1 ) is a cylinder jacket.

15. A method for controlling the swirl pulse of a fluid material flow, which is embodied by a fuel, air or fuel-air mixture flow, in a swirl burner with a swirl generator according to claims 1 or 3 or 4, regardless of the size of the supplied material flow , characterized in that

a) the entire material flow ( 9 ), which is fed to the swirl generator, is divided by a first division into at least two partial flows ( 10 ) or at least two input material flows ( 10 ) are used for the swirl generator,
b) at least one of the partial streams ( 10 ) is made variable in size before being fed to the swirl generator,
c) the partial streams ( 10 ) are optionally further divided and
d) are then fed to the feed channels ( 8 ) of the swirl generator.

16. The method according to claim 15, characterized in that an even number of partial flows ( 10 ) is fed to the swirl generator.

17. The method according to claim 16, characterized in that the swirl generator four substreams ( 10 ) are fed.

18. The method according to claim 16, characterized in that the swirl generator is supplied with a number of partial flows ( 12 ) which is a natural multiple of the number of partial flows ( 10) formed after the first division.

19. The method according to any one of claims 16 to 18, characterized in that the partial streams ( 10 ) or ( 12 ) fed to the swirl generator are each fed onto feed channels ( 8 ) distributed uniformly over the circumference of the swirl generator.

20. The method according to any one of claims 16, 17 or 18, characterized in that the resulting from the second division partial streams ( 12 ) of a partial stream ( 10 ) on feed channels ( 8 ) are evenly arranged over the circumference of the swirl generator.