Vorgemischung

Vorgemischung bezeichnet in der Verbrennungstechnik das Vorvermengen von Brennstoff und Oxidationsmittel zu einer homogenen Brennstoff-Luft-Gemisch, das der Zündung vorausgeht. Im Unterschied zur Diffusionsverbrennung, bei der Brennstoff und Oxidator erst am Brennerort miteinander reagieren, entsteht das Mischungsverhältnis bereits vor der Flamme. Die Mischung erfolgt typischerweise durch spezielle Mischrohre, Düsen oder Mehrwegsysteme, oft unterstützt durch Druck- oder Impulsströmungen.

Vorteile der Vorgemischung sind eine gleichmäßigere Brennstoffverteilung, bessere Ausnutzung des Brennstoffs sowie die Möglichkeit des Betriebs im mageren Bereich, was zu niedrigeren Emissionen (insbesondere NOx) führen kann. Allerdings steigt das Risiko von Flammenrückschlag, Flashback und Instabilitäten bei ungenauer Gemischung oder plötzlichen Lastwechseln. Daher ist eine präzise Regelung von Brennstoff- und Luftzufuhr sowie eine geeignete Geometrie der Mischvorrichtungen entscheidend.

Anwendungsgebiete finden sich in Haushalts- und Industrie-Gasbrennern, Heizkesseln, Gasturbinen-Düsen sowie in bestimmten Motor- und Verbrennungssystemen, wo Premix-Verfahren eingesetzt werden. In der Gas- und Verbrennungstechnik wird der Begriff auch im Zusammenhang mit Lean-Burn- bzw. Low-NOx-Konzepten verwendet.

In der Verfahrenstechnik beschreibt der Begriff auch das vorschnelle Mischen von Reagenzien vor einer Reaktion, um Homogenität und Reaktionsführung zu verbessern. Die Beurteilung der Eignung einer Vorgemischung hängt vom Brennstoff, dem Druck, der Temperatur und der angestrebten Emissionsleistung ab.