DE1551648B2

DE1551648B2 - Zerstäubungsbrenner für flüssigen Brennstoff

Info

Publication number: DE1551648B2
Application number: DE1967D0051937
Authority: DE
Inventors: Leo Perchtoldsdorf Manich (Oesterreich)
Original assignee: Dumag Ohg Drtechn Ludwig Kaluza & Co Wien
Current assignee: Dumag Ohg Drtechn Ludwig Kaluza & Co Wien
Priority date: 1966-01-19
Filing date: 1967-01-03
Publication date: 1979-03-01
Also published as: CH463677A; DE1551648C3; DE1551648A1; BE692573A

Description

Bei einem bekannten Zerstäubungsbrenner für flüssigen Brennstoff der im Oberbegriff des Anspruches 1 angegebenen Art ist der an dem Gehäuse festgelegte Körper pilzförmig ausgebildet Sein Schaft ist an dem Gehäuse festgelegt und von einem konzentrischen Kanal für die Zufuhr des Druckgases umgeben. Der der Druckgasaustrittsöffnung zugekehrte Teil des pilzförmigen Körpers weist den Schallschwingungsgenerator in Form einer zur Druckgasaustrittsöffnung konzentrischen Ringnut auf. Gegen diese Ringnut wird das aus der Druckgasaustrittsöffnung mit hoher Geschwindigkeit austretende Druckgas, z. B. Luft, Dampf oder auch Brenngas geleitet und erzeugt ein von der Ringnut ausgehendes Ultraschall-Schwingungsfeld. In dieses Schwingungsfeld wird aus mehreren konzentrisch zu der Druckgasaustrittsöffnung angeordneten Brennstoffaustrittsöffnungen Heizöl geleitet, welches durch das Schwingungsfeld fein zerstäubt wird. Der Zerstäubungsbrenner hat jedoch den Nachteil, daß der Schallschwingungsgenerator in Form der konzentrischen Ringnut in dem pilzförmigen Körper vor dem Gehäuse, also in verhältnismäßig großer Entfernung von den Brennstoffaustrittsöffnungen angeordnet ist Die zu zerstäubenden Brennstoffteilchen treten also erst in größerer Entfernung von dem Schwingungsgenerator in das Schwingungsfeld ein, also in einen Bereich, wo die Schwingungsenergie bereits etwas nachgelassen hat Hierunter leidet die Feinheit der Zerstäubung. Will man eine feinere Zerstäubung erreichen, so muß man die Intensität der Schallenergie durch vermehrte Druckgaszufuhr steigern, was jedoch zu einem erhöhten Druckgasverbrauch führt Außerdem hat der bekannte Zerstäubungsbrenner den Nachteil, daß ein Teil des Druckgases von dem pilzförmigen Körper in Richtung auf das Gehäuse des Brenners umgelenkt wird. Dieses mit hoher Geschwindigkeit strömende und von Schwingungen erregte Druckgas schleudert einen Teil der aus den Brennstoffaustrittsöffnungen austretenden Brennstofftröpfchen gegen das Brennergehäuse. Hierdurch entsteht am Brennergehäuse Erosion und falls der

ίο Brennstoff auch aggressive Bestandteile enthält, Korrosion (Zeitschrift »öl- und Gas Gasfeuerung« 1964, Jahrgang 9, Seiten 780,781).

Es ist auch ganz allgemein bekannt (vergl. US-PS 25 19 619), daß ein Schallschwingungsfeld hoher Energie dadurch erhalten werden kann, daß ein Gasstrahl hoher Geschwindigkeit in einen entsprechend abgestimmten Hohlraum geleitet und so in Resonanzschwingung gebracht wird. Ein solcher Resonator wird periodisch in starke Druckschwankungen von Resonanzfrequenz versetzt

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Brenner der im Oberbegriff des Anspruches 1 genannten Art zu schaffen, der bei geringem Druckgasverbrauch eine gute Zerstäubung, insbesondere auch von zähflüssigen Brennstoffen, bewirkt und weniger anfällig gegen Verschleiß ist

Diese Aufgabe wird durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruches 1 angegebenen Merkmale gelöst
Bei dem erfindungsgemäßen Zerstäubungsbrenner dient der mit der Hohlkehle versehene, vor der Druckgasaustrittsöffnung angeordnete Körper lediglich als Umlenkkörper für den aus der Druckgasaustrittsöffnung austretenden Druckgasstrom. Die als Schallschwingungsgenerator wirkende Ringnut ist in dem Gehäuse selbst angeordnet und zu dem Umlenkkörper hin offen. Durch die Anordnung des Schallschwingungsgenerators im Gehäuse selbst kann der Schallschwingungsgenerator in unmittelbarer Nähe zu der oder den Brennstoffaustrittsöffnungen angeordnet sein. Damit gelangt der aus der Brennstoffaustrittsöffnung austretende unmittelbar in denjenigen Bereich des Ultraschall-Schwingungsfeldes, wo dieses seine höchste Intensität hat Hierdurch wird bei geringem Druckgasverbrauch eine äußerst feine Zerstäubung, auch von zähflüssigen Brennstoffen, bewirkt Da die Ringnut des Schwingungsgenerators zu dem Umlenkkörper hin offen ist wird durch diese Ringnut der Druckgasstrom in eine Richtung von dem Brennergehäuse weg umgelenkt Infolgedesssen werden alle Brennstoffteilchen durch den Druckgasstrom vom Gehäuse entfernt, so daß hier weder Erosion noch Korrosion eintreten kann.

Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung ist in dem Anspruch 2 beschrieben. Bei der Ausgestaltung der Brennerdüse nach Anspruch 2 ist ein zusätzlicher Kanal für die Zufuhr eines Brenngases vorgesehen. Dieser Kanal und seine Austrittsöffnung sind auf das Brenngas abgestimmt Dieser Zerstäubungsbrenner kann wahlweise mit flüssigem und/oder gasförmigem Brennstoff betrieben werden. Wird als Druckgas Brenngas verwendet, so hat dieser Brenner den Vorteil, daß nur ein geringer Teil des Brenngases unter hohem Druck durch den zentralen Druckgaskanal geleitet werden muß, während die größere Menge an Brenngas unter geringerem Druck durch den äußeren Kanal zugeführt werden kann.

Die Erfindung wird in folgendem anhand der Zeichnung näher erläutert Es zeigt

zeigt

F i g. 1 ein erstes Ausführungsbeispiel des Zerstäubungsbrenners in axialem Längsschnitt,

Fig.2 ein zweites Ausführungsbeispiel ebenfalls in axialem Längsschnitt

Das Gehäuse des Zerstäubungsbrenners besteht aus einem zentralen Rohr 11 mit einem Kanal 2 und einem äußeren Rohr IZ Durch den Abstand des äußeren Rohres 12 von dem zentralen Rohr 11 wird ein konzentrischer Kanal 3 für den flüssigen Brennstoff ι ο gebildet Der Kanal 2 dient zur Zufuhr eines Druckgases, wie Luft oder auch Brenngas. Vor der Druckgasaustrittsöffnung 2a des Kanals 2 ist ein pilzförmiger Umlenkkörper 14 angeordnet, dessen Schaft 13 an nicht gezeigter Stelle mit dem Gehäuse 11, 12 verbunden ist Der Umlenkkörper 14 weist eine gegen die Druckgasaustrittsöffnung 2a gerichtete Hohlkehle 14a auf. Aus dem zentralen Rohr 11 ist ferner eine als Schallschwingungsgenerator wirkende Ringnut 15 herausgearbeitet, die zu dem Umlenkkörper 14 hin offen ist Die Ringnut 15 ist konzentrisch umgeben von der Brennstoffaustrittsöffnung 17.

Das mit hoher Geschwindigkeit aus der Druckgasaustrittsöffnung 2a austretende Druckgas wird durch die Hohlkehle 14a gegen die Ringnut 15 geleitet Hierdurch wird nach bekannten physikalischen Gesetzen ein im wesentlichen im Ultraschallbereich liegendes Schwingunsfeld erzeugt Dieses Schwingungsfeld bewirkt die feinste Zerstäubung des unmittelbar neben der als Schwingungsgenerator wirkenden Ringnut 15 aus der Brennstoffaustrittsöffnung 17 austretenden Brennstoffes und auch eine innige Mischung des Brennstoffes mit der umgebenden Verbrennungsluft

In F i g. 2 ist ein Zerstäubungsbrenner dargestellt, der für den wahlweisen Betrieb mit flüssigem und/oder gasförmigem Brennstoff geeignet ist Bei dieser Ausführungsform weist das Gehäuse zusätzlich zu dem zentralen Rohr 11 und dem Rohr 12 ein dieses konzentrisch umgebendes Rohr 8 auf.

Hierdurch werden drei zueinander konzentrische Kanäle 2, 3, 4 gebildet Der innere Kanal 2 dient zur Zufuhr des Druckgases, der mittlere Kanal 3 zur Zufuhr des flüssigen Brennstoffes und der äußere Kanal zur Zufuhr eines Brenngases. Hierbei ist die Ringnut 15 an dem Gehäuseteil 11 zwischen dem inneren Kanal 2 und dem mittleren Kanal 3 vorgesehen.

Das zur Erzeugung des Schwingungsfeldes dienende Druckgas kann ein brennbares Gas sein, vorausgesetzt, daß der Druck für die Bildung des Schwingungsfeldes ausreicht Man kann aber auch Druckluft verwenden, die dann einen Teil der erforderlichen Verbrennungluft bildet.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Zerstäubungsbrenner für flüssigen Brennstoff mit einem Gehäuse, welches voneinander getrennte konzentrische Kanäle für die Zufuhr eines Druckgases und des Brennstoffes mit konzentrischen Austrittsöffnungen aufweist, mit einem vor der Druckgasaustrittsöffnung angeordneten an dem Gehäuse festgelegten Körper und mit einem Schallschwingungsgenerator in Form einer zur Druckgasaustrittsöffnung konzentrischen Ringnut, gegen welche das aus der Druckgasaustrittsöffnung austretende Druckgas mit hoher Geschwindigkeit geleitet wird, dadurch gekennzeichnet, daß der mit einer gegen die Druckgasaustrittsöffnung (2a) gerichteten Hohlkehle (t4a) versehene Körper (14) ein Umlenkkörper ist, der den Druckgasstrom gegen die als Schallschwingungsgenerator wirkende Ringnut (15) leitet, die aus dem Gehäuse herausgearbeitet und zu dem Umlenkkörper hin offen ist.

2. Zerstäubungsbrenner nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß für wahlweisen Betrieb mit flüssigem und/oder gasförmigem Brennstoff das Gehäuse drei zueinander konzentrische Kanäle (2,3, 4) aufweist, von denen der innere Kanal (2) zur Zufuhr des Druckgases, der mittlere Kanal (3) zur Zufuhr des flüssigen Brennstoffes und der äußere Kanal (4) zur Zufuhr eines Brenngases dient, wobei die Ringnut (15) an dem Gehäuse zwischen dem inneren Kanal (2) und dem mittleren Kanal (3) vorgesehen ist.