DE913222C - Liquid fuel burners - Google Patents

Description

Brenner für flüssige Brennstoffe Die Erfindung betrifft einen Brenner für flüssige Brennstoffe mit einem dem Brennraum unmittelbar vorgelagerten Düsenraum, in welchem der Brennstoff eine kreisende Bewegung ausführt und an den. eine Rückführleitung für Brennstoff angeschlossen ist.Liquid fuel burner The invention relates to a burner for liquid fuels with a nozzle chamber directly in front of the combustion chamber, in which the fuel performs a circular motion and to the. a return line for fuel is connected.

Es ist an sich bekannt, bei Brennern für flüssige Btoffe Bern Düsenraum mehr Brennstoff zuzuführen, als in den Brennraum efngespritzt wird, und den überschüssigen Brennstoff durch eine Rückführleitung zurückzuführen. Diabei kreist der Brennstoff im Düsenraum und tritt durch in der Brennerachse gelegene Öffnungen. aus dem Düsenraum aus. Dies hat den Nachteil, da,ß die Einspritzung des Brennstoffes in den Brennraum beeinträchtigt wird, indem durch den in der Bremnerachse aus dem, Düsenraum abfließenden Brennstoff Unstetigk eiten im Innern des kreisenden Brennstoffringes auftreten können, die eine Unruhe im austretenden Brennstoff und damit eine unstete, sogar einseitig schiefe Flammenbildung verursachen.It is known per se, in burners for liquid Btoffe Bern nozzle space to supply more fuel than is injected into the combustion chamber and the excess Return fuel through a return line. The fuel is circling in the nozzle area and passes through openings in the axis of the burner. from the nozzle area the end. This has the disadvantage that the fuel is injected into the combustion chamber is impaired by the flowing out of the nozzle space in the Bremner axis Fuel discontinuities can occur inside the rotating fuel ring, the one unrest in the escaping fuel and thus one unsteady, even one-sided cause crooked flame formation.

Dieser Nachteil wird durch die Erfindung be- hoben, indem der Düsenraum im Bereich seines äußeren Umfangs mit einer Rückflußöffnung versehen ist, die ihm. seit der Rückführleitung verbindet.This disadvantage is remedied by the invention by the nozzle chamber is provided in the region of its outer periphery with a return port to him. since the return line connects.

In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung schematisch dargestellt.Exemplary embodiments of the invention are shown schematically in the drawing shown.

Fig. i 'zeigt einen Längsschnitt .durch den Brenner; Fig. a ist eine Ansicht der Brenstoffzufuhrkanäle; Fig.3 bis 5 veranschaulichen weitere Ausbildungen der Düsenkammer.Fig. I 'shows a longitudinal section through the burner; Fig. A is a View of the fuel supply channels; 3 to 5 illustrate further developments the nozzle chamber.

Der Brennstoff tritt in den Brenner i durch die Bohrung a ein und durchströmt das zentral gelegene Brennerrohr 3, die Öffnungen q. des Drallkörpers 5 mit den Spiralnuten 6, in denen der Diruck in Geschwindigkeit umgesetzt wird. Die Spiralnuten 6 münden tangemtial in die Düsenkammer 7 ein, die durch die Stirnfläche des. Dirallkörpers 5, durch das Zwischenstück 8 und die Düsenkappe 9 gebildet wird.The fuel enters the burner i through the bore a and flows through the centrally located burner tube 3, the openings q. of the swirl body 5 with the spiral grooves 6, in which the direction is converted into speed. The spiral grooves 6 open tangentially into the nozzle chamber 7 through the end face of. Dirall body 5, through the Intermediate piece 8 and the nozzle cap 9 is formed.

Am äußeren Umfang des Diüsenraumes 7 ist zwischen dem Zwischenstück 8 und der Düsenkappe g der schlitzförmige Austritt i o vorgesehen, der den Düsenraum 7 mit der Rückführleitung i 1, 12, 13 verbindet. In die RückführIeitung ist das Drosselorgan 14 eingebaut, das den D-urch$uß der Leitung 13 regelt. Der Kühler 15 zum Kühlen dies zurückfließenden Brennstoffes verhindert eine Schaumbildung und damit eine Beeinträchtigung der Dmosselung im Regelorgan 14.On the outer circumference of the nozzle space 7 is between the intermediate piece 8 and the nozzle cap g the slot-shaped outlet i o is provided, which the nozzle space 7 connects to the return line i 1, 12, 13. In the return line it is Throttle element 14 installed, which regulates the D-urch $ uß of the line 13. The cooler 15 to cool this returning fuel prevents foam formation and thus an impairment of the damping in the regulating element 14.

Die Düsenöffnung 16 in der Brennerkappe 9 wird beim Absinken des Brennstoffdruckes unter einen bestimmten Wert mittels der Nadel 17 durch die Feder 18 geschlossen. Das Breninerrohr 3 ist in das Zwischenstück 8 eingeschraubt und dient zur Befestigung des Drallkörpers 5. Mittels der Feder 19 und außerdem durch den Druck des Brennstoffes auf das Ende 2o des Rohres 3 wird das Zwischenstück 8 fest auf die Kappe, 9 aufgepreßt, die sich gegen das Mantelrohr 21 des Brenners i abstützt. Dias Ende 2o des Düsenrohres 3 ist dichtend verschiebbar im äußeren Ende des Brenners i eingepaßt, um bei Dehnung der verschiedenen Brennerteile eine Änderung des Schlitzes io zu verhindern.The nozzle opening 16 in the burner cap 9 is closed by the spring 18 by means of the needle 17 when the fuel pressure drops below a certain value. The Breniner tube 3 is screwed into the intermediate piece 8 and serves to fasten the swirl body 5. By means of the spring 19 and also by the pressure of the fuel on the end 2o of the tube 3, the intermediate piece 8 is pressed firmly onto the cap 9, which is against the jacket tube 21 of the burner i is supported. The end 2o of the nozzle tube 3 is fitted in a sealingly displaceable manner in the outer end of the burner i in order to prevent the slot io from changing when the various burner parts expand.

Dias Regelventil 14 -wird mittels einer an sich bekannten Verstellvorrichtung 22 eingestellt, die selbsttätig in Abhängigkeit vom einer maßgebenden Betriehssgräße der Anlage je nach dem Verwendungszweck des Brenners i arbeitet und die rückfließende Brennstoffmenge regelt. Selbstverständlich kann das Ventil 1 4. auch ausschließlich oder in Kombination mit der Vorrichtung 22 von Hand eingestellt werden, Die Regelung der rückfließenden Brennstoffmenge gestattet, vor den Nuten 6 auch bei kleinen Belasturngen einen. für das einwandfreie Zerstäuben des einzuspritzenden Brennstoffes genügenden Druck aufrechtzuerhalten. Diese Regelung ermöglicht sogar, die Zerstäubunsg von Brennstoff bei vollem öffnen des Ventils 14 zu verhindern und damit den Brenner so abzustellen, da.ß einerseits kein Nachtropfen eintritt, andererseits durch plötzliches Schließen des Ventils 14 die sofortige Zerstäub.ung der vollen Brennstoffmenge möglich wird.The control valve 14 is adjusted by means of an adjustment device 22 known per se, which works automatically depending on a decisive operating size of the system depending on the purpose of the burner i and regulates the amount of fuel flowing back. Of course, the valve 14 can also be adjusted manually exclusively or in combination with the device 22. The regulation of the amount of fuel flowing back allows an in front of the grooves 6, even with small loads. Maintain sufficient pressure for proper atomization of the fuel to be injected. This control even makes it possible to prevent the atomization of fuel when the valve 14 is fully open and thus to switch off the burner in such a way that on the one hand no dripping occurs and on the other hand the immediate atomization of the full amount of fuel is possible by suddenly closing the valve 14.

Die Regelung kann so erfolgen, daß die in den Brenner i eintretende Brennstoffmenge für alle Belastungen konstant gehalten wird. Es kann aber auch die rückfließende Brennstoffmenge konstant gehalten werden, wobei diesle aber so groß sein muß, daß in allen Belastungszuständen der Druck vor den Nuten 6 hoch genug bleibt, damit eine gute Zerstäulb@ung der durch die öffnung 16 austretenden Brennstoffmenge gewährleistet ist.The regulation can take place in such a way that the one entering the burner i Fuel amount is kept constant for all loads. But it can also do the The amount of fuel flowing back can be kept constant, although this is so large it must be that the pressure in front of the grooves 6 is high enough in all load conditions remains, so that a good atomization of the amount of fuel exiting through the opening 16 is guaranteed.

Die Nadel 17 wird hei einem bestimmten Brennstoffdruck auf die Fläche 23 geöffnet. Zweckmäßig ist dieser Bren;n,stoffdruak so groß, daß eine sichere Zerstäublung des durch die Düsenöffnung 16 einzuspritzenden Brennstoffes gewährleistet ist.The needle 17 is at a certain fuel pressure on the surface 23 open. Appropriately, this pressure is so large that it is reliably atomized of the fuel to be injected through the nozzle opening 16 is guaranteed.

In Fig. 3 hat der Düsenraum 24 eine konische Form, dessen Spitze gegen die Düsenöffnung 16 gerichtet ist, so daß der Querschnitt des Drüsenraumes 24 gegen die öffnung 16 abnimmt. Die Brennstoffzufuhr erfolgt durch Spiralnuten 25 an der Basis des konusförmigen Raumes 24. Der Austritt 26 für den rückfließenden Brennstoff ist am äußeren Umfang des Drüsenraumes 24 gegen die Spitze hin angeordnet. Dadurch ist der Umfang des Schlitzes 26 kleiner, infolgedessen kann bei einem bestimmten Querschnitt die Schlitzhöhe größer sein und der Rückfluß einen geringeren Brennstoffdruck erfordern.In Fig. 3, the nozzle space 24 has a conical shape, the tip of which is opposite the nozzle opening 16 is directed so that the cross section of the glandular space 24 against the opening 16 decreases. The fuel is supplied through spiral grooves 25 on the Base of the conical space 24. The outlet 26 for the fuel flowing back is arranged on the outer circumference of the gland space 24 towards the tip. Through this is the circumference of the slot 26 smaller, as a result, can be a certain Cross-section, the slot height will be larger and the reflux will have a lower fuel pressure require.

Der Düsenraum 27 in Fig. 4 hat eine zylindrische Form wie in Fig. i, wobei aber die Düsenöffnung 16 scharfkantig, d. h. @ohn,e Abrundung oder Abschrä-' gung, an den Düsenraum 27 angeschlossen ist. Die Stirnfläche 28 der Nadel 17 ist eben ausgeführt und verläuft in der geöffneten Stellung bündig mit der oberen Wandung des Düsenraumes 27.The nozzle space 27 in Fig. 4 has a cylindrical shape as in Fig. i, but the nozzle opening 16 is sharp-edged, d. H. @ ohn, e rounding or beveling supply to the nozzle chamber 27 is connected. The end face 28 of the needle 17 is executed flat and runs flush with the upper wall in the open position of the nozzle space 27.

In Fig. 5 ist der Brennerkopf 3o in der Weise ausgebildet, daß die Kappe 3 i mit dem Zwischenstück 32 fest verschraubt ist. Die Nuten 33 zwischen beiden dienen zur Brennstoffzufuhr und sind zu diesem Zweck spiralförmig ausgebildet. Der innere Teil 34 mit der Führung 35 der Brennernadel bildet mit dem Zwischenteil 32 die Brenustoffrückflwßöffnung 36 aus dem Düsenraum 37. Der innere Teil 34 ist mittels der Mutter 38 fest mit dem Zwischenstück 32 verschraubt.In FIG. 5, the burner head 3o is designed in such a way that the cap 3 i is firmly screwed to the intermediate piece 32. The grooves 33 between the two are used to supply fuel and are formed spirally for this purpose. The inner part 34 with the guide 35 of the burner needle and the intermediate part 32 form the fuel return opening 36 from the nozzle space 37. The inner part 34 is firmly screwed to the intermediate piece 32 by means of the nut 38.

Alle drei Teile können in der Werkstatt zusammengesetzt, auf ihre Wirkung geprüft und genau eingestellt -werden, um von der Bedienung als Ganzes an das Düsenrohr 3 angeschraubt und mit diesem Rohr in den Brenner i eingefügt zu werden. Der Düsenraum 37 kann dabei jede beliebige Form haben.All three parts can be put together on their own in the workshop Effect checked and precisely adjusted in order to be considered by the operator as a whole the nozzle tube 3 is screwed on and inserted into the burner i with this tube. The nozzle space 37 can have any shape.

Durch die Erfindung wird der Vorteil erreicht, daß die Zerstäubung durch die rückfließende Brennstoffmenge nicht gestört oder beeinflußt wird, daß ferner die Herstellung des Brennerkopfes und die Führung und Dichtung der Düsennadel vereinfacht sind. An Stelle einer schlitzförmigen Rückflußöffnung io b'zw. 36 können auch einzelne, auf dem Umfang des Düsenraumes verteilte Bohrungen vorgesehen oder der Schlitz in anderer Weise unterteilt sein.The invention has the advantage that the atomization is not disturbed or influenced by the amount of fuel flowing back that also the manufacture of the burner head and the guidance and sealing of the nozzle needle are simplified. Instead of a slit-shaped reflux opening io or. 36 can individual bores distributed over the circumference of the nozzle space are also provided or the slot can be subdivided in a different way.

Claims (1)

PATENTANSPRÜCHE: i. Brenner für flüssige Brennstoffe mit einem Düsenraum, in welchem der Brennstoff eine kreisende Bewegung ausführt und der mittels einer Austrittsöffnung unmittelbar in den Brennraum ausmündet, der ferner an eine Rückführleitung für den, Brennstoff angeschlossen ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Kopf des Brenners aus drei ineinandergesteckten konzentrischen Teilen besteht, die die Begrenzung der Düsenraumes bilden und gegeneinander so abgestützt sind, daß der mittlere Teil mit dem einen der beiden übrigen Teile die Brennstoffzufuhröffnung und mit dem anderen die Rückflußöffnung bildet. z. Brenxi:er nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der Brennstoff zum Düsenraum durch den Ringraum zwischen dem inneren und dem mittleren Teil des Kopfes des Brenners zugeführt wird und durch den Ringraum zwischen dem mittleren und dem äußeren Teil zurückfließt. 3. Brenner nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß@ der Brennstoff zu dem Düsenraum durch den Ringraum zwischen dem mittleren und. dem äußeren Teil des Kopfes des Brenners zugeführt und durch den Ringraum zwischen dem inneren und dem mittleren Teil abgeführt wird. ¢. Brenner nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der Kopfteil mit einem Rohr verbunden ist und dessen Inneres an den Ringraum zwischen, dem inneren und dem mittleren Teil des Kopfes des Brenners angeschlossen ist, wobei eine Feder das Rohr, welches auf der dem Kopfteil entgegengesetzten Seite verschiehbar, aber dichtend gelagert ist, gegen den Kopfteil drückt und den Kopfteil unabhängig von der Längenänderung infolge von Temperaturänderungen in der richtigen Lage hält. 5. Brenner nach Anspruch i, gekennzeichnet durch einen konisch ausgebildeten Düsenraum, dessen Querschnitt gegen die Düsenöffnung hin abnimmt, zum Zweck, die Spalthöhe der Rückflußöffnung vergrößern zu können. 6. Brenner nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenwandung des Düsenraumes zylindrisch ausgebildet ist. . Breni:er nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Brenistoffzufuhrkanäle am äußeren Umfang des Düsenraumes auf der dem Brennraum entgegengesetzten Seite in den Düsenraum einmünden. B. Brenner nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Bnennstoffrückflußöffnung von der Düsenöffnung weiter entfernt am Düsenraum angeschlossen ist als die Brennstoffzufuhrkanäle. 9. Brenr.er nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß in der Rückführleitung ein zur Veränderung der Durchflußmenge einstellbares Organ vorgesehen ist, zum Zweck, die aus dem Brenner austretende Brennstoffmenge ohne Beeinträchtigung der Zerstäubung regeln zu können. PATENT CLAIMS: i. Burner for liquid fuels with a nozzle chamber in which the fuel executes a circular movement and which opens directly into the combustion chamber by means of an outlet opening, which is also connected to a return line for the fuel, characterized in that the head of the burner consists of three nested There is concentric parts which form the delimitation of the nozzle space and are supported against one another in such a way that the middle part forms the fuel supply opening with one of the other two parts and the return flow opening with the other. z. Brenxi: er according to claim i, characterized in that the fuel is fed to the nozzle space through the annular space between the inner and the central part of the head of the burner and flows back through the annular space between the central and the outer part. 3. Burner according to claim i, characterized in that @ the fuel to the nozzle space through the annular space between the middle and. is fed to the outer part of the head of the burner and discharged through the annular space between the inner and the central part. ¢. Burner according to claim i, characterized in that the head part is connected to a tube and the interior of which is connected to the annular space between the inner and the central part of the head of the burner, a spring opening the tube on the side opposite to the head part is displaceable, but sealingly mounted, presses against the head part and holds the head part in the correct position regardless of the change in length as a result of temperature changes. 5. Burner according to claim i, characterized by a conical nozzle space, the cross section of which decreases towards the nozzle opening, for the purpose of being able to enlarge the gap height of the reflux opening. 6. Burner according to claim i, characterized in that the outer wall of the nozzle space is cylindrical. . Breni: er according to claim i, characterized in that the fuel supply ducts open into the nozzle chamber on the outer circumference of the nozzle chamber on the side opposite the combustion chamber. B. Burner according to claim i, characterized in that the Bnennstoffrückflußeinrichtung is connected to the nozzle opening further away from the nozzle chamber than the fuel supply channels. 9. Brenr.er according to claim i, characterized in that an adjustable element for changing the flow rate is provided in the return line, for the purpose of being able to regulate the amount of fuel emerging from the burner without impairing the atomization.