DE2712564C2

DE2712564C2 - Brenner für flüssige Brennstoffe

Info

Publication number: DE2712564C2
Application number: DE2712564A
Authority: DE
Inventors: Hermann Dipl.-Ing. 7959 Schwendi Kopp; Siegfried Dipl.-Ing. Weishaupt
Original assignee: Max Weishaupt 7959 Schwendi De GmbH
Current assignee: Max Weishaupt 7959 Schwendi De GmbH
Priority date: 1977-03-22
Filing date: 1977-03-22
Publication date: 1983-10-27
Also published as: US4162888A; FR2385035B1; DE2712564A1; CH631797A5; BE865162A; FR2385035A1; IT7848505A0; GB1568032A; DK125278A; IT1156168B

Description

40

Die Erfindung bezieht sich auf einen Brenner für flüssige Brennstoffe mit den Merkmalen des Oberbegriffes des Anspruches 1.

Ein Brenner dieser Art ist aus der DE-OS 25 46 917, insbesondere Figur 4 bekannt. Dieser Brenner, dessen topfartiger Körper randseitig eine bis an das innere Ende der Radialscheibe reichende konische Einziehung aufweist, hat sich bewährt, wenn er mit der Brennstoff-Durchsatzmenge gemäß Auslegung, zum Beispiel von 1,8 bis 3 kg/h betrieben wird. Für eine geringere Durchsatzmenge, beispielsweise nur 1 kg/h wären die Abmessungen des Brennerkopfes zu verringern, während für höhere Durchsatzmengen, beispielsweise kg/h, die Abmessungen des Brennerkopfes entsprechend vergrößert werden müßten.

Es ist Aufgabe der Erfindung, einen Brenner der eingangs genannten Art in Ausbildung für kleine Brennstoff-Durchsatzmengen zur Verfügung zu stellen, der bei gedrungener Bauweise und rußfreier Verbrennung in der Lage ist, größere Durchsatzmengen zu verarbeiten.

Ausgehend von einem Brenner der eingangs genannten Art wird die Aufgabe durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruches 1 gelöst.

Der erfindungsgemäße Brenner eignet sich für mittlere Durchsatzmengen, beispielsweise von 1,8 bis kg/h, und zwar dadurch, daß die sich in Umfangsrichtung der Stauscheibe erstreckenden Schlitze vorgese hen sind. Durch die Schlitze erreicht man einen größeren Unterdruck und dadurch eine größere Rückströmung zur Düse hin.

Bei Weglassen dieser Schlitze, also geschlossenem Obergang zwischen der Stauscheibe und dem Innenmantel des Luftführungsrohres, könnte man mit einem solchen Brenner kleine Durchsatzmengen von beispielsweise 1 kg/h verarbeiten. Daraus ergibt sich, daß der erfindungsgemäße Brenner für mittlere Durchsatzmengen die gleichen Abmessungen aufweist wie derjenige für kleine Durchsatzmengen.

Will man größere Durchsatzmengen, beispielsweise solche von 8 bis 10 kg/h verbrennen, dann empfiehlt es sich, den Innenmantel des Luftführungsrohres zu teilen und damit den aus dem Innenmantel und der Stauscheibe gebildeten vorderen topfförmigen Körper aus zwei Teilen herzustellen, von denen der eine Teil einen Teil des Innenmantels und den als Stauscheibe ausgebildeten Boden und der andere Teil den die Radialöffnungen enthaltenden Teil des Innenmantels umfaßt, an seinem einen Ende mit dem Luftführungsrohr verbunden und mit diesem axial verschiebbar ist und an seinem anderen, dem Drallschaufelring der Stauscheibe zugewandten Ende einen sich stromauf erweiternden Endkegel aufweist

Stehen die beiden Teile des Innenmantels miteinander in Berührung, dann eignet sich der Brennerkopf zum Verbrennen mittlerer Ölmengen, z. B. von 1,8 bis 3 kg/h. Werden die beiden Teile auseinandergezogen, und zwar durch Verschieben des Luftführungsrohres, dann eignet sich der gleiche Brennerkopf zum Verbrennen größerer ölmengen von z. B. 10 kg/h.

Betrachtet man diesen Brenner nach der bevorzugten Ausführungsform im Zustand einander berührender Teile des Innenmantels und schlösse man jetzt die Schlitze 14, so erhielte man wieder einen Brenner für kleine Durchsatzmengen, beispielsweise 1 kg/h, mit den insoweit gleichen Abmessungen.

Bei dem erfindungsgemäßen Brenner wird durch Abschluß des die Zerstäuberdüse und die Zündelektroden umschließenden Raumes stromab der Stauscheibe ein Unterdruckgebiet mit verhältnismäßig großem Unterdruck verhältnismäßig großen Volumens erzeugt, weil die durch den äußeren vom Rand des topfartigen Körpers nicht abgedeckten Bereich der Radialschlitze hindurchströmende Luft eine rotierende, hohle Luftsäule erzeugt, in deren Innenraum dadurch Unterdruck entsteht. Die nach dem Zünden entstehenden Verbrennungsgase werden in dieses Unterdruckgebiet zurückgesaugt. Da durch die Radialöffnungen des topfförmigen Körpers Verbrennungsluft eingeführt wird, die die zurückbewegten Verbrennungsgase durchströmt, wird auch diese Verbrennungsluft in Richtung auf die Mündung der Zerstäuberdüse zurückbewegt und mischt sich dadurch mit den austretenden Brennstoffstrahlen so, daß eine rußfreie Verbrennung erzielt wird.

Ein weiterer, aus der DE-GBMS 74 24 226 bekannter Brenner, der ohne einen stromauf der Stauscheibe angeordneten topfartigen Körper arbeitet, weist einen Hohlkörper auf, der einen stauscheibenförmigen Boden und eine sich daran stromab anschließende, mit Radialbohrungen versehene hohlzylindrische Wandung umfaßt, die an ihrem stromab gelegenen Endbereich mit einem sich radial erstreckenden Rand versehen ist, der mit einem sich stromab verengenden Endkegelbereich des Luftführungsrohres einen Ringspalt bildet. Die angelieferte Verbrennungsluft wird zunächst in zwei konzentrische Luftströme unterteilt, deren innerer den

gesamten Stauscheibenbogen des Hohlkörpers durchströmt und deren äußerer die Radialbohrungen und den Ringspalt durchströmt, wobei die Größe des letzteren ch-rch axiale Verschiebung des Hohlkörpers nebst Düse gegenüber dem Luftführungsrohr einstellbar ist, um unterschiedliche Brennstoff-Durchsatzmengen verarbeiten zu können.

Die Erfindung wird anhand zweier, in den Zeichnungen schematisch dargestellter Ausführungsbeispiele nachstehend erläutert. Es zeigt

F i g. 1 eine Schnittdarstellung eines Ausführungsbeispieles eines Bivnnerkopfes für einen Öldurchsatz von etwa 1,8 bis 3 kg/h und

F i g. 2 einen Querschnitt durch ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Brtnnerkopfes für einstellbare Durchsatzmengen, und zwar zeigt die obere Hälfte der F i g. 2 die Ausbildung eines Brennerkopfes für beispielsweise 1,8 kg/h Durchsatzmenge, während die untere Hälfte den Brenner in der Stellung zeigt, in der beispielsweise 10 kg/h verbrannt werden können.

Im Falle des Ausführungsbeispiels der l· i g. 1 ist angenommen, daß der Brenner als ausschwenkbarer Brenner ausgebildet ist. Mit dem Brennergehäuse 1 ist eine Stirnplatte 2 verbunden, an der das Düsenrohr 3 über Streben 4 festgelegt ist. Gegenüber den vorerwähnten Teilen ist ein Halter 5 ausschwenkbar.

Der Halter 5 trägt ein Luftführungsrohr 6, welches hier im Bereich seiner Mündung auf einen kleineren Durchmesser eingezogen ist und dadurch dort einen hohlzylindrischen Innenmantel 7 bildet.

In diesem Innenmantel 7 sind mehrere Radialbohrungen 8 vorgesehen, und zwar in der Nähe der Mündung 9 des Luftführungsrohres. Der Innenmantel 7 bildet mit einer Stauscheibe 10 einen topfförmigen Körper. Die Stauscheibe 10 weist außer einer Mittelöffnung 11 durch Hutzen 12 abgedeckte Radialschlitze 13 auf, wie sie bei sogenannten Stauscheiben an sich bekannt sind. Die Stauscheibe 10 als Boden und der Innenmantel 7 bestehen hier nicht aus einem Stück, sondern aus zwei Teilen, weil in diesem Fall zwischen der Stauscheibe 10 und dem Innenmantel 7 sich in Umfangsrichtung erstreckende Schütze 14 vorgesehen sind, denn dieser Brennerkopf ist ausgelegt für eine mittlere Brennstoff-Durchsatzmenge von beispielsweise 1,8 bis 3 kg/h. Im vorliegenden Falle ist der Innenmantel 7 über die Stauscheibc 10 stro.nauf etwas verlängert, damit — wie dies der untere Teil der F i g. 1 zeigt — abtropfendes Öl aus dem Luftführungsrohr herausgeführt werden kann. Dementsprechend ist dieser überstehende Teil im unteren Bereich mit einer Aufbördelung 15 versehen. -,0

An der Stauscheibe 10 isl ein leicht konischer Hohlkörper 16 angeschweißt, der stromauf konvergiert. Dieser Hohlkörper 16 bildet mit einem stromauf abgeschlossenen Hohlkörper 17 einen Raum, der die Zerstäuberdüse 18 und die Zündelektroden 19 umfaßt, v, von denen nur eine sichtbar ist. Zwischen den beiden Elektroden befindet sich ein Steg 20, der einen Durchgang 21 aufweist. Dieser Durchgang 21 durchdringt den Boden 23 des abgeschlossenen Hohlkörpers 17, seine Mündung 24 ist so angeordnet, daß sie den zwischen den Elektroden erzeugten Zündfunken in den Düsenstrahl der Zerstäuberdüse 18 bewegt. Es tritt also nur so viel Verbrennungsluft durch den abgeschlossenen Raum 25 hindurch, wie zum Bewegen des Zündfunkens erforderlich ist. Der mit dem Boden 23 einstückige Hohlkörper 17 ist auf dem Düsenrohr 3, unter Wirkung einer Feder 26 stehend, verschiebbar angeordnet, also bestrebt, den Hohlkörper 16 im Bereich von dessen Endfläche 27 zu berühren, um abtropfendes Öl abführen zu können, ist der Hohlkörper 17 noch mit einer Tropfnase 28 versehen, es wird also abtropfendes Öl auf jeden Fall über ortsfeste Teile des Breniiers abgeführt

Ist der Düsenkopf ausgeschwenkt worden, um beispielsweise die Zerstäuberdüse du"ch eine andere zu ersetzen, und wird der Düsenkopf nun wieder eingeschwenkt dann sorgt die Feder 26 dafür, daß der Hohlkörper 17 mit dem Hohlkörper 16 wieder einen in sich abgeschlossenen Raum bilden, dem lediglich über den Durchgang 21 straff geführte Luft zugeleitet wird. Anstelle eines Steges 20 mit einem Durchgang 21 kann auch ein Rohr vorgesehen sein. Dieses Rohr kann entweder den Boden 23 oder den Mantel des Hohlkörpers 17 oder den Mantel des Hohlkörpers 16 durchdringen, wesentlich ist nur, daß seine Mündung so im Bereich der Zündelektroden angeordnet ist daß der entstehende Zündfunke in den Brennstoffstrahl hineingeblasen wird. Wie aus F i g. 1 ersichtlich, ist die Mittelöffnung 11 der Stauscheibe 10 gegenüber der Düsenachse 29 nach oben versetzt, so daß die Zerstäuberdüse auch mit einem verhältnismäßig großen Zerstäubungswinkel arbeiten kann.

Im Falle des Ausführungsbeispieles der F i g. 2 ist ausgegangen worden vom Ausführungsbeispiel der Fig. 1, die meisten Teile entsprechen also denen des Ausführungsbeispieles der F i g. 1 und sind dementsprechend mit gleichen Bezugsziffern versehen. Unterschiedlich ist lediglich die Ausführung des mit der Stauscheibe 10 in Wirkverbindung stehenden lnnenmantels, der im Falle des Ausführungsbeispieles der F i g. 2 kürzer als im Falle des Ausführungsbeispieles der Fig. 1 ausgebildet und als Teil T des Innenmantels bezeichnet ist. Er bildet mit dem Luftführungsrohr 6' keine Einheit mehr. Das Luftführungsrohr 6' des Ausführungsbeispieles der F i g. 2 weist etwa in der Ebene der Zerstäuberdüse 18 eine nach außen gerichtete Ausweitung auf, weil in diesem Falle das nach innen hineingezogene, die Radialöffnungen 8 aufweisende Luftführungsrohr — in diesem Abschnitt als Te>l 7" des Innenmantels bezeichnet — in einen stromauf divergierenden Endkegel 30 übergeht, der mit dem Teil T des Innenmantels einen Ringschlitz bildet, wenn man das Luftführungsrohr 6' in Richtung des Pfeiles 31 stromab verschiebt. Liegt, wie dies die obere Hälfte der F i g. 2 zeigt, der Teil T des Innenmantels am Endkegel 30 an, ist also zwischen den beiden Teilen des Innenmantels kein Spalt vorhanden, dann lassen sich Brennstoff-Durchsatzmengen von beispielsweise 1,8 bis 3 kg/h ohne Schwierigkeit und ohne Nachteile verbrennen. Verschiebt man nun das Luftführungsrohr 6' in Richtung des Pfeiles 31 beispielsweise um einen verhältnismäßig geringen Betrag, dann kann man beispielsweise 4 bis 5 kg/h verbrennen. Je weiter das Lufiführungsrohr 6' in Richtung des Pfeiles 31 verschoben wird, umso mehr öl läßt sich verbrennen, so daß beispielsweise in der in Fig. 2 unten gezeichneten Lage etwa 8 bis 10 kg/h verbrannt werden können.

Herstellungstechnisch kann die Stauscheibe 10, der hohlzylindrische Innenmantel 7 und das Luftführungsrohr 6 des Ausführungsbeispieles der F i g. 1 je aus einem Stück gefertigt sein, die dann zusammengefügt werden; man kann aber auch die Stauscheibe 10 und den Innenmantel 7 einstückig fertigen und die Schlitze 14 dann aus dem Boden dieses topfförmigen Körpers ausstanzen. Entsprechendes gilt für das Ausführungsbeispiel der F ig. 2.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Brenner für flüssige Brennstoffe mit mindestens einer Druckzerstäuberdüse, die konzentrisch in einem Luftführungsrohr angeordnet ist, welches im Bereich seiner dem Brennraum zugewandten Mündung nach innen unter Einschluß eines Hohlraumes eingezogen ist, dessen Innenmantel Radialöffnungen aufweist und eine eine Mittelöffnung und von dieser ausgehende Radialschlitze aufweisende, stromab von der Druckzerstäuberdüse angeordnete Stauscheibe umfaßt, und mit einem stromauf der Stauscheibe angeordneten und randseitig mit dieser verbundenen topfartigen Körper, der die Druckzerstäuberdüse und Zündelektroden aufnimmt, der stromauf der Stauscheibe eine Belüftungsöffnung aufweist und dessen Randdurchmesser kleiner als der durch die äußeren Enden der Radialschlitze festgelegte Durchmesser ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Randdurchmesser des topfarti- gen Körpers (16,17) größer als der Durchmesser der Mittelöffnung (11) der Stauscheibe (10) ist und daß zwischen der an dem Rand des topfartigen Körpers (16, 17) anliegenden Stauscheibe (10) und dem Innenmantel (7; 7', 7") des Luftführungsrohres (6; 6') Schlitze (14) vorgesehen sind, die sich in Umfangsrichtung der Stauscheibe (10) erstrecken.

2. Brenner nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Innenmantel (J', 7") des Luftführungsrohres (6') aus zwei Teilen gebildet ist, deren einer Teil (7') an der Stauscheibe (10) festgelegt ist und deren anderer, die Radialöffnungen (8) enthaltender Teil (7") mit dem Luftführungsrohr (6') verschiebbar ist und an seinem der Stauscheibe (10) zugewandten Ende einen sich stromauf erweiternden Endkegel (30) aufweist.