DE2623759A1 - Druckzerstaeuber-oelbrenner - Google Patents

Description

• Druckzerstäuber - Ölbrenner Die Erfindung bezieht sich auf einen Druckzerstäuber- ölbrenner, Für solche Ölbrenner ist es nach der US-PS 2 078 021 bekannt, die Zerstäuberdüse in einem sich axial erstreckenden Hohlraum eines topfförmigen Hohlkörpers anzuordnenv der von einem aus Leitschaufeln gebildeten Drallgeber für die in einem Luftführungsmantel zuströmende Verbrennungsluft koaxial umgeben ist0 Dabei ist hinsichtlich des Drallgebers zur Ermöglichung einer Flammenstabilisierung in einem geringen Abstand stromab von der Zerstäuberdüse eine solche Anordnung getroffen, daß es noch innerhalb des Hohiraumes zur Ausbildung einer im wesentlichen scheibenförmigen Flammenwurzel kommt, Die Aufrechterhaltung dieser Scheibenform für die Flammenwurzel setzt voraus; daß die Geschwindigkeit der zuströmenden Luft auf einen gegenüber der Zündgeschwindigkeit des Luft- Ö1- Gemisches kleineren Wert eingeregelt wird Nachteilig hierbei ist, daß sich im Betrieb des Ölbrenners die Zerstäuberdüse ziemlich stark erhitzt, was zu einer entsprechend starken Rußbildung am gesamten Brennerkopf und weiter ziemlich rasch zu einer Verkokung der Düse führt, Zur Vermeidung dieses Nachteils ist es in Verbindung mit der Feuerung für einen Heizkessel nach der DT-PS 2 258 082 weiterhin bekannt, den Drallgeber eines solchen sonst gleich ausgeführten Druckzerstäuber- ölbrenner so anzuordnen, daß die zuströmende Verbrennungsluft in eine Drallbewegung mit einer Geschwindigkeit versetzt wird, die höher ist als die Zündgeschwindigkeit des Luft-Ö1- Gemisches, welche dabei erst entlang eines die mittige Brennkammer des Heizkessels koaxial umgebenden Wassermantels erreicht wird0 Bei dieser bekannten Feuerung wird mithin auf eine Flammenstabilisierung in einem geringen Abstand stromab von der Zerstäuberdüse verzichtet und statt dessen unter Mitwirkung des Drallgebers eine ziemlich starke Unterdruckzone aufgebaut, die eine Verdampfung des durch die Düse abgegebenen Öls auslöst, Der mithin im Kern des durch den Drallgeber verursachten Luftwirbels eingefangene Öldampf wird innerhalb der Brennkammer des Heizkessels in einen feinen Ölnebel umgewandelt weil er durch die vorherrschenden Zentrifugalkräfte in die äusseren Zonen des Luftwirbels hinausgeschleudert wird und dort wegen der gegenüber dem Wirbelkern höheren Druckverhältnisses eine Kondensation erfährt, Mithin findet in diesen äusseren Wirbelzonen die Vermischung des sich bildenden feinen Ölnebels mit der Verbrennungsluft statt, was mit gleichzeitiger Unterstützung durch den Wassermantel der Brennkammer eine stabile Brennweite einer sich dabei ringförmig aus bildenden Flamme ergibt, Bezogen auf den Druckzerstaube.- Ölbrenner ist hierbei noch nachteilig daß zur Erzielung eines optimalen Verbrennungsablaufs die 6messungen der Brennammer des Heizkessels wegen der Rückwirkung auf die sich stromab von der Zerstäuberdüse ausbildende Unterdruckzone nicht unberücksichtigt bleiben kann0 Die Unterdruckzone ist andererseits bestimmend für die Stabilisierung der Flamme, die sich hierbei wegen der hohen Luftgeschwindigkeiten nicht vor der Zerstäuberdüse ausbilden kann und auch nicht soll, um eine weitgehende rußfreie Verbrennung zu erhalten, Der Erfindung liegt mithin die Aufgabe zugrunde, zur Ausräumung auch noch dieses Nachteils einen Druckzerstäuber- Ölbrenner der zuletzt genannten Art so weiter zu bilden, daß zur Stabilisierung der Flamme eine weitgehende bis vollständige Unabhängigkeit von den Abmessungen und der Ausbildung der Brennkammer eines zugehörigen Heizkessels gewahrt ist und auch weiterhin jede Art von Rußbildung verhindert wird0 Diese Aufgabe wird erfindungsgemöß dadurch gelöst, daß bei einem solchen Druckzerstauber- Ölbrenner innerhalb des Hohiraumes stromab von der Zerstäuberdüse und an der Rückseite eines am offenen Ende des Hohlkörpers angeordneten, mit einem Luftschirm hinterfUtterten Glühkörpers ein Luftvorhang ausgebildet ist, der von einem Kranz radial in den Hohlraum vorstehender und an den dusseren Luftführungsmantel angeschlossener Luftdüsen geschaffen wird Bei einem Druckzerstäuber- Ölbrenner dieser erfindungsgemößen Ausbildung wird mithin dadurch eine Stabilisierung der Flamme stromab von der Zerstäuberdüse erreicht, daß die Unterdruckzone des durch den Drallgeber verursachten Luftwirbels daran gehindert wird, sich in dem Hohlraum auszuweitenS in welchem die Zerstäuberdüse angeordnet ist0 Der vor der Zerstäuberdüse geschaffene Luftvorhang unterstützt folglich die Wirkung des topf förmigen Hohlkörpers, die Zerstäuberdüse von der Rückseite her völlig luftfrei zu halten, damit nach erfolgter Zündung des Luft- b1-gemisches die Flamme nicht durch solche Neben luft von der Düse weggedrückt wird, Andererseits erfüllt der Glühkörper den Zweck, den Verdampfungsprozeß des von der Düse abgegebenen Öls zu fördern, insbesondere auch im Umfang der bei brennender Flamme in der zentralen Unterdruckzone gegen die Zerstäuberdüse rückströmenden Luftb1- Gemisch teilchen, wodurch der Verbrennungsprozeß praktisch in die unmittelbare Nähe dieses Glühkörpers konzentriert werden kann und damit eine stabile Brennweise der Flamme erreicht wird0 Der schließlich noch für die Rückseite des Glühkörpers vorgesehene Luftschirm dient letztlich dem Zweck, die zum Aufbau des Luftvorhanges stromob von der Zerstäuberdüse benötigte Luft daran zu hindern, in diesen Verdampfungsprozeß des Glühkörpers einzugreifen und somit den Gleichgewichtszustand zu stören, der insbesondere im Umfang der rückströmenden Gemisch teilchen zur Beibehaltung der Flammenstabilisierung vor dem Glühkörper besteht, Vorteilhafte Ausbildungen der Erfindung sind in den darauf bezogenen Unteransprüchen erfasstO Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung schematisch dargestellt und wird nachfolgend näher beschrieben0 Es zeigt Fig, 1 einen Ldr,gsschnitt durch den~~Kopf eines erfindungsgemäßen Drvokzerstäuber- Ölbrenners.
• Fig, 2 einen Querschnitt dieses Brennerkopfes nach der Linie II-II in Fig. 1 und Fig, 3 eine entsprechende Stir@ansicht in Richtung des Pfeiles A in Fig, 1O Der einen üblichen Aufbau und eine übliche Arbeitsweise aufweisende Druckzerstäuber- Ölbrenner hat eine Zerstäuberdüse 1, die am Ende eines Ölzuleitungsrohres 2 angeordnet ist0 Die Zerstäuberdüse 1 ist in einem sich axial erstreckenden Hohlraum 3 eines topfförmigen Hohlkörpers 4 angeordnet, welcher die Zerstäuberdüse nach hinten luftdicht abschließt. Der Hohlkörper 4 ist an dem Rohr 2 befestigt und haltert mit seinem Boden die beiden üblichen Zündelektroden 5 und 6 sowie eine der Flammenüberwachung dienende Jonisations-Sonde 7, wobei die Halterung dieser drei Elemente am Boden des Hohlkörpers 4 so ausgebildet ist, daß auch darüber keine Fremdluft in den Hohlraum 3 eindringen kann0 Der Hohlkörper 4 ist aussen von einem koaxial angeordneten Luftführungsmantel 8 umgeben, in welchem die Verbrennungsluft in Richtung der Pfeile 9 angeströmt wird0 Zur Verwirbelung dieser Verbrennungsluft ist an dem Hohlkörper 4 ein aus Leitschaufeln 10 gebildeter Drallgeber ausgebildet, der die zuströmende Luft in eine so starke Drallbewegung versetzt, daß es stromab von der Zerstäuberdüse 1 zur Ausbildung einer ausgeprägten Unterdruckzone kommt. Die bis hierher beschriebene Ausbildung des Brennerkopfes entspricht der aus der DT-PS 2 258 082 bekannten Ausführung eines Druckzerstäuber- Ölbrenners, der zur Flammenstabilisierung die Einhaltung eines bestimmten Größenverhöltnisses zwischen dem Hohlraum 3 des Hohlkörpers 4 und der zugeordneten Brennkammer eines Heizkessels benötigt.
• Um eine diesbezügliche Unabhängigkeit zu erhalten, ist am offenen Ende des Hohlkörpers 4 ein Glühkörper 11 angeordnet, der hier nach Art eines Turbolators ausgebildet ist. An An dessen Stelle könnte auch ein engmaschiges Drahtnet@ als Glühkörper verwendet werden0 An der sockseæ e--d-es-TuEb - ors 11 ist eine kreisringförmige Abschirmplatte 12-zú dem Zweck angeordnet, den Turbolator von dieser Seite her entsprechend luftfrei zu halten, um so dessen Verdampferwirkung beim Brennen der Flamme infolge eines sich dann einstellenden Glühens dieses Turbolators nicht zu beeinträchtigen. Die Abschirmplatte 12, die zweckmäßig aus einem hitzebeständigen Keramikmaterial besteht, hat deshalb auch eine gegenüber dem Turbolator 11 kleinere Loch größe, die im übrigen im wesentlichen gleich dem Durchmesser des von der Zerstäuberdüse 1 ausgehenden Sprühkegels in der zugeordneten Radialebene sein sollte, Zwischen dem Turbolator 11 und der Abschirmplatte 12 ist noch ein Dichtungsring 13 angeordnet, der gleichzeitig eine massive Abstützung für den geschlossenen Kreisring des Turbolators 11 an der Abschirmplatte 12 ergibt, Der Hohlkörper 4 ist schließlich noch mit mehreren kranzförmig angeordneten Luftdüsen 14 bestückt, bei denen es sich um in die Wand des Hohlkörpers eingesetzte und bis nahe an dessen Achse reichende Rohrabschnitte handelt. Diese Rohrabschnitte stehen aussen über den Mantel des Hohlkörpers 4 vor, wobei die vorstehenden Enden durch einen entsprechenden Wandausschnitt als eine jeweilige Fangschürze 15 für die in Richtung der Pfeile 9 zuströmende Verbrennungsluft ausgebildet sind0 Die durch die Fangschürzen 15 der Luftdüsen 14 eingefangene Verbrennungsluft schafft mithin an einer stromab von der Zerstäuberdüse 1 und an der Rückseite der Abschirmplatte 12 und damit auch an der Rückseite des Glühkörpers 11 gelegenen Stelle einen Luftvorhang, der ein Ausbreiten der vor dem Glühkörper 11 durch den Drallgeber zur Ausbildung gebrachten Unterdruckzone zurück in den Hohlraum 3 verhindert, sodaß also von einer Stelle, die bezüglich der Zerstäuberdüse 1-s-tromoufwärts liegt, keine Luft zu der Zerstäuberdüse hin gelangen kann, die dann du3ch-den aus der Zerstäuberdüse austretenden Ölstrom nach vorne mitgerissen werden würde Folglich verhindert dieser Luftvorhang auch ein Wegdrücken der Flamme weg von dem Glühkörper 11, dem hierbei die Aufgabe zufällt, nicht nur das aus der Zerstöuberdüse 1 austretende Öl zu verdampfen sondern auch den Verdampfungsprozeß der Luft- Öl- Gemischteilchen zu fördern, die aus den tiusseren Wirbelzonen des durch den Drallgeber gebildeten Luftwirbels in die zentrale Unterdruckzone wegen einer nicht erfolgten Verbrennung zurückgedrückt werden und dort in Richtung auf die Zerstäuberdüse rückwärts strömen, Der Glühkörper 11 fördert mithin eine vollkommene Verbrennung des Luft- Öl-Gemisches und trägt dadurch zu einer Unterdrückung jeglicher Rußbildung bei,

Claims (1)

1. Ansprüche lo Druckzerstäuber- oelbrenner, dessern Zerstäuberdüse in einem sich axial erstreckenden Hohlraum eines topfförmigen Hohlkörpers angeordnet ist, der von einem aus Leitschaufeln gebildeten und zur Schaffung einer Unterdruckzone stromab von der Zerstäuberdüse eingerichteten Drallgeber für die in einem Luftfuhrungsmantel zuströmende Verbrennungsluft koaxial umgeben ist, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß innerhalb des Hohiraumes stromab von der Zerstäuberdüse und an der Rückseite eines am offenen Ende des Hohlkörpers angeordneten, mit einem Luftschirm hinterfütterten Glühkörpers ein Luftvorhang ausgebildet ist, der von einem Kranz radial in den Hohlraum vorstehender und an den äusseren Luftführungsmantel angeschlossener Luftdüsen geschaffen wird0 2o Druckzerstäuber- ölbrenner nach Anspruch 1, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t , daß die Luftdüsen für eine Verstellbarkeit in der Düsengröße eingerichtet sind0 3o Druckzerstäuber - ölbrenner nach Anspruch 1 oder 2, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß die Luftdüsen für eine auf die Achse der Zerstäuberdüse bezogene radiale Verstellbarkeit eingerichtet sind.

   40 Druckzerstäuber- bibrenner nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß die Luftdüsen in die Wand des Hohlkörpers eingesetzte und bis nahe an dessen Achse reichende Rohrabschnitte sind, die mit einer jeweils durch einen Wandausschnitt gebildeten Fangschürze in den Luftführungsmantel vorstehen, 5. Druckzerstäuber- Ölbrenner nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß der Glühkörper nach Art eines Turbolators ausgebildet ist0 6o Druckzerstäuber- ölbrenner nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch g e k e n n z e i c h n e t g daß der Glühkörper ein engmaschiges Drahtnetz ist0 7o Druckzerstäuber- Ölbrenner nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß der zur Hinterfütterung des Glühkörpers vorgesehene Luftschirm eine kreisringförmige Abschirmplatte ist0 8o Druckzerstäuber- Ölbrenner nach Anspruch 7 dadurch g e -k e n n z e i c h n e t , daß die Lochgröße der Abschirmplatte im wesentlichen gleich dem Durchmesser des von der Zerstäuberdüse ausgehenden Ölsprühkegels in der zugeordneten Radialebene ist0 9o Druckzerstäuber- bibrenner nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß der zur Hinterfütterung des Glühkörpers vorgesehene Luftschirm ein Keramikkörper ist.

   10 Druckzerstäuber- Ölbrenner nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß der Glühkörper und der Luftschirm als gemeinsames Austauschteil ausgebildet sind0