DE2734216A1 - High pressure oil atomising burner head - has double walled flame section with flared and inwards turned ends - Google Patents

Abstract

The burner head is used in a high pressure oil atomising burner with a fresh air supply channel. The oil atomiser nozzle is arranged concentrically into this air supply tube. The nozzle projects burning fuel into an extension of the supply tube forming combustion tube and the burner head ensures optimum burning process. The combustion tube (4) has double tube walls (5, 6). The outside wall (6) of the burner tube is folded inwards at both ends forming coaxial outlet openings (10, 11). The inner wall end is folded forming a flared end at outlet. The outside wall end is folded inwards at outlet so that the open end projects into the flared section.

Description

Brennerkopf für einen Hochdruck-ÖlzerstäubungsbrennerBurner head for a high pressure oil atomization burner

Die Erfindung betrifft einen Brennerkopf für einen Hochdruck-Öl z erst äubungsbrenner mit einem Fris chluft -Zuführungsrohr, in dem eine Öl-Zerstäubuijgsdüse konzentrisch angeordnet ist, die in ein in Verlängerung des Zuführungsrohres angeordnetes Brennerrohr feuert. The invention relates to a burner head for a high pressure oil z First practice burner with a fresh air supply pipe in which an oil atomizing nozzle is arranged concentrically, which is arranged in an extension of the supply pipe Burner tube fires.

Bei den bekannten Brennerköpfen wird der aus der Zerstäubungsdüse austretende Ülnebel mit der vorbeiströmenden Frischluft vermischt und dieses Gemisch verbrannt. Um optimale Verbrennungswerte zu erhalten, ist es erforderlich, Mengenverhältnisse von zugeführtem Brennstoff und Frischluft sowie die Geschwindigkeiten der Zuführung genau auf die Verbrennungsgeschwindigkeit abzustimmen. Dies erfordert diffizile Einstellungsarbeiten am ölbrenner. Trotz einwandfreier Einstellung können im laufenden Betrieb des Brenners trotzdem noch Änderungen auftreten, durch welche die verbrennungstechnischen Werte in Bezug auf C02-Gehalt, Rußziffer, Kohlenmonoxyd, Stickoxyd wieder verschlechtert werden0 Es ist bekannt, daß auch unverbrannte Bestandteile des Brennstoffes mit dem Abgas abgeführt werden. In the known burner heads, the atomizing nozzle is used emerging Ülnebel mixed with the fresh air flowing past and this mixture burned. In order to obtain optimal combustion values, it is necessary to set proportions of fed fuel and fresh air as well as the feed speeds precisely matched to the burning rate. This requires difficult ones Adjustment work on the oil burner. Despite a flawless setting, I am still able to Operation of the burner still changes, through which the combustion-related Values related to C02 content, soot number, carbon monoxide, nitrogen oxide deteriorated again werden0 It is known that unburned components of the fuel with be discharged from the exhaust gas.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Brennerkopf der eingangs bezeichneten Art so zu verbessern, daß im Betrieb optimalere verbrennungstechnische Werte gewährleistet sind. The invention is based on the object of providing a burner head of the initially mentioned designated type so that im Operation more optimal combustion technology Values are guaranteed.

Diese Aufgabe ist gemäß der Erfindung dadurch gelöst worden, daß das Brennerrohr zumindest doppelte Rohrwandungen aufweist. This object has been achieved according to the invention in that the burner tube has at least double tube walls.

Die erfindungsgemäße Lösung läßt zwischen den einzelnen parallel zueinanderlaufenden Rohrwandungen Rückströmvorgänge ablaufen, durch die ein Teil der Verbrennungsprodukte im Bereich des Austritts aus dem Brennerrohr abgezweigt und durch die zwischen den einzelnen Hohrwandungen entstandenen Ringkanäle zur Spitze des aus der Zerstäubungsdüse austretenden Ölnebelkegels zurückgeführt wird. The solution according to the invention leaves parallel between the individual pipe walls running towards each other run back flow processes through which a part the combustion products are branched off in the area of the exit from the burner tube and through the ring channels to the tip that are created between the individual walls of the oil mist cone emerging from the atomizing nozzle is returned.

Zweckmäßigerweise wird das Brennerrohr doppelwandig ausgeführt, so daß dann ein einziger Rückströmkanal ausgebildet ist. Diese einfache Ausführung hat den zusätzlichen Vorzug niedriger Herstellungskosten. Es kann jedoch auch eine dreifache bzw. mehrfache Wandung vorgesehen sein. The burner tube is expediently double-walled, see above that a single return flow channel is then formed. This simple execution has the added benefit of low manufacturing costs. However, it can also be a triple or multiple walls can be provided.

Um das Zurückströmen des abzuzweigenden Teils der Verbrennungeprodukte noch weiter zu verbessern, ist die äußere Wandung der Brennerrohrwandungen an beiden Enden, unter Ausbildung eingezogener endseitiger Durchbrüche, nach innen umgebogen. About the backflow of the part of the combustion products to be diverted The outer wall of the burner tube walls on both can be improved even further Ends, with the formation of drawn-in end-side openings, bent inward.

Die innere Wandung der beiden Brennerrohrwandungen endet dabei annähernd im Radiusmittelpunkt der Umbiegungen der äußeren Wandungen. Dadurch wird eine strömungsgünstige Umlenkkammer geschaffen, an deren Eingang sich infolge des Stauvorgangs durch die Umlenkung ein erhöhter Druck ausbildet. The inner wall of the two burner tube walls almost ends in the center of the radius of the bends in the outer walls. This is a streamlined Deflection chamber created, at the entrance of which as a result of the damming process through the Deflection forms an increased pressure.

Die Umbiegungen an den Enden der äußeren Wandung der Brennerrohrwandungen weisen unterschiedliche Radien auf, wobei die Umbiegungen mit dem größeren Radius an der der Zerstäubungsdüse zugekehrten Seite des Brennerrohres angeordnet sind. Der Durchbruch, durch den die Zerstäubungsdüse in das Brennerrohr feuert, ist damit auf der Eintrittsseite von geringerem Durchmesser, als der Durchbruch auf der Austrittsseite des Brennerrohres. Die zugeführte Frischluft staut sich vor dem Eintritt in das Brennerrohr und strömt mit verhältnismäßig hoher Geschwindigkeit durch den Durchbruch. Es erfolgt im Durchbruch bereits eine intensive Verwirbelung der mit hoher Geschwindigkeit strömenden Frischluft mit dem aus der Zerstäubungsdüse austretenden Ölnebelkegel. Beim Eintritt in das Brennerrohr kommt es infolge des einströmenden Brennstoff-Luftgemisches am Ringspalt zwischen der inneren und äußeren Wandung des Brennerrohres zu einem Injektoreffekt. Dieser Effekt wird noch dadurch begünstigt, daß das annähernd in dem Radiusmittelpunkt der Umbiegung mit größerem Radius liegende Ende der inneren Wandung der Brennerrohrwandungen eine gleichartige Umbiegung aufweist. Infolge des aus der Düse austretenden Öls und der hohen Geschwindigkeit der Verbrennungsluft in der Umgebung der Düse, steht der Austritt der dadurch gebildeten düsenseitigen Wendekammer unter einem geringeren Druck, als an irgendeiner anderen Stelle im Brennerkopf bzw. im Brennerrohr. The bends at the ends of the outer wall of the burner tube walls have different radii, the Bends with the larger radius on the side of the burner tube facing the atomizing nozzle are arranged. The breakthrough through which the atomizing nozzle enters the burner tube fires, is thus on the inlet side of a smaller diameter than the breakthrough on the exit side of the burner tube. The fresh air supplied builds up the entry into the burner tube and flows at a relatively high speed through the breakthrough. There is already an intense turbulence in the breakthrough the fresh air flowing at high speed with that from the atomizing nozzle emerging oil mist cone. When entering the burner tube it occurs as a result of inflowing fuel-air mixture at the annular gap between the inner and outer Wall of the burner tube to an injector effect. This effect is enhanced by it favors that that is approximately in the center of the radius of the bend with larger Radius lying end of the inner wall of the burner tube walls a similar Has bend. As a result of the oil leaking from the nozzle and the high speed the combustion air in the vicinity of the nozzle, there is the outlet of the air formed by it nozzle-side turning chamber under a lower pressure than any other Place in the burner head or in the burner tube.

Insbesondere herrscht hier ein wesentlich geringerer Druck, als am Eintritt der stromabwärtsliegenden Wendekammer des Brennerrohres, so daß der Umtriebsdruck für die Rückströmung des abzuleitenden Teils der Verbrennungsprodukte verhältnismäßig groß ist.In particular, there is much less pressure here than on Entry of the downstream turning chamber of the burner tube, so that the rotational pressure for the return flow of the part of the combustion products to be discharged is great.

Die stromabwärtsliegende Wendekammer des Brennerrohres zwischen den Wandungen kann noch dadurch verbessert werden, daß das Ende der inneren Wandung der Brennerrohrwandungen eine umlaufende, gegen die äußere Wandung vorstehende Wulstverdickung erhält. Diese Wulstverdickung kann zum Beispiel eine Randumbördelung sein. The downstream turning chamber of the burner tube between the walls can be improved by the fact that the end of the inner wall the burner tube walls have a circumferential bulge protruding from the outer wall receives. This bead thickening can, for example, be a flanged edge.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung, aus dem sich weitere erfinderische Merkmale ergeben, ist in der Zeichnung dargestellt. An embodiment of the invention from which further inventive Characteristics result is shown in the drawing.

Die Zeichnung zeigt in schematischer, seitlicher Schnittansicht einen Brennerkopf. In dem Frischluft-Zuführungsrohr 1 ist konzentrisch ein Brennstoffrohr 2 angeordnet, dessen Austrittsende eine eingesetzte Öl-Zerstäubungsdüse 3 hat. Die in Pfeilrichtung zugeführte Frischluft wird mit dem in Strömungsrichtung aus der Zerstäubungsdüse austretenden Ölnebelkegel, der durch strichpunktierte Linien angedeutet ist, vermischtund anschlie-Bend verbrannt. The drawing shows a schematic, side sectional view Burner head. In the fresh air supply pipe 1 there is concentrically a fuel pipe 2 arranged, the outlet end of which has an inserted oil atomizing nozzle 3. the Fresh air supplied in the direction of the arrow is released from the in the direction of flow Atomizing nozzle exiting oil mist cone, indicated by dash-dotted lines is mixed and then burned.

In Verlängerung des Zuführungsrohres ist ein Brennerrohr 4 angeordnet, welches eine innere Wandung 5 und eine äußere Wandung 6 hat. Diese Wandungen sind so angeordnet, daß sich dazwischen ein ringförmiger Rückströmkanal 7 ausbildet. Durch Umbiegungen 8 und 9 an den Enden der äußeren Wandung 6 entstehen nach innen eingezogene Durchbrüche 10 und 11. Die Umbiegung 9 ist mit einem größeren Radius ausgeführt, als die Umbiegung 8, so daß der Durchbruch 10 einen kleineren Durchmesser als der Durchbruch 11 besitzt. A burner tube 4 is arranged as an extension of the supply pipe, which has an inner wall 5 and an outer wall 6. These walls are arranged so that an annular return flow channel 7 is formed between them. Bends 8 and 9 at the ends of the outer wall 6 are created inwards recessed openings 10 and 11. The bend 9 has a larger radius executed as the bend 8, so that the opening 10 has a smaller diameter than the breakthrough 11 has.

Das der Zerstäubungsdüse 3 zugekehrte Ende der inneren Wandung 5 des Brennerrohres weist eine gleichartige Umbiegung 12 auf, und an der entgegengesetzten Seite des Brennerrohres ist eine wulstartige Verdickung 13 vorgesehen. Dadurch werden die Strömungsverhältnisse in den durch die Umbiegungen 8, 9 und 12 ausgebildeten Umlenkkammern an den finden des Rückströmkanals 7 verbessert. Insbesondere an der der Zerstäubungsdüse zugekehrten Seite des Brennerrohres erfolgt der Eintritt der zurückgeführten Verbrennungsprodukte unter einem strömungstechnisch günstigen Winkel in das Brennstoff-Luftgemisch. Mit 14 ist ein zusätzliches Leitelement bezeichnet, welches aus Blech besteht und welches zur Verbesserung der Strömungsverhältnisse in die zwischen den Umbiegungen 9 und 12 gebildete Wendekammer einsetzbar ist. Leerseite The end of the inner wall 5 facing the atomizing nozzle 3 of the burner tube has a similar bend 12, and on the opposite one A bead-like thickening 13 is provided on the side of the burner tube. This will be the Flow conditions in the bends 8, 9 and 12 formed deflection chambers to find the return flow channel 7 improved. In particular Entry takes place on the side of the burner tube facing the atomizing nozzle of the recirculated combustion products under a favorable flow rate Angle in the fuel-air mixture. With an additional guide element is referred to, which is made of sheet metal and which is to improve the flow conditions can be inserted into the turning chamber formed between the bends 9 and 12. Blank page

Claims (7)

Ansprüche: 1. Brennerkopf für einen liochdruck-ölzerstäubungsbrenner mit einem Frischluft-Zuführungsrohr, in dem eine Öl-Zerstäubungsdüse konzentrisch angeordnet ist, die in ein in Verlangerung des Zuführungsrohres angeordnetes Brennerrohr feuert, dadurch gekennzeichnet, daß das Brennerrohr (4) zumindest doppelte Rohrwandungen (5,6) aufweist.Claims: 1. Burner head for a high pressure oil atomization burner with a fresh air supply tube in which an oil atomizing nozzle is concentric is arranged, which is arranged in an extension of the supply pipe burner tube fires, characterized in that the burner tube (4) has at least double tube walls (5,6). 2. Brennerkopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die äußere Wandung (6) der Brennerrohrwandungen an beiden den unter ausbildung eingezogener endseitiger Durchbrüche (10,11) nach innen umgebogen ist. 2. Burner head according to claim 1, characterized in that the outer Wall (6) of the burner tube walls on both the retracted under training end openings (10, 11) is bent inward. 3. Brennerkopf nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die innere Wandung (5) der Brennerrohrwandungen annähernd im Radiusmittelpunkt der Umbiegungen (8,9) der äußeren Wandung (6) endet. 3. Burner head according to claim 2, characterized in that the inner Wall (5) of the burner tube walls approximately in the center of the radius of the bends (8,9) of the outer wall (6) ends. 4. Brennerkopf nach einem der itnsprüche 1 - 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Umbiegungen (8,9) an den Sonden der äußeren Wandung (6) der Brennerrohrwandungen unterschiedliche stadien aufweisen und daß die Umbiegung (9) mit dem größeren Radius auf der der Lerstaubungsdüse (3) zugekehrten Seite des bremlerrohres (4) angeordnet ist. 4. Burner head according to one of the claims 1-3, characterized in that that the bends (8,9) on the probes of the outer wall (6) of the burner tube walls have different stages and that the bend (9) with the larger radius arranged on the side of the brake tube (4) facing the Lerstaubungsdüse (3) is. 5. Brennerkopf nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das annähernd in dem Hadiusmittelpunkt der Umbiegung (9) mit größerem Radius liegende znde der inneren Wandung (5) der Brennerrohrwandungen eine gleichartige Umbiegung (12) aufweist. 5. Burner head according to claim 4, characterized in that the approximately in the center of the Hadius of the bend (9) with a larger radius lying ignition of the inner wall (5) of the burner tube walls has a similar bend (12). 6. Brennerkopf nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß an dem der Zerstäubungsdüse (3) abgekehrten nnde der inneren Wandung (5) der Brennerrohrwandungen eine umlaufende, gegen die äußere Wandung (6) vorstehende Wulstverdickung (13) angeordnet ist. 6. Burner head according to one of the preceding claims, characterized in that that at the end of the inner wall (5) facing away from the atomizing nozzle (3) Burner tube walls have a circumferential bulge that protrudes from the outer wall (6) (13) is arranged. 7. Brennerkopf nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Wulstverdickung (13) eine Randumbördelung ist. 7. Burner head according to claim 6, characterized in that the bulge thickening (13) is an edge bead.