DE9404776U1 - Burners for liquid fuels - Google Patents
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Description
Die Neuerung betrifft einen Brenner für Flüssigbrennstoffe, insbesondere für Heizöl und Leistungen < 15KW, mit einem Brennerrohr, einer auf einem Düsenstock sitzenden, innerhalb eines in einer Luftdüse endenden Luftleitrohrs angeordneten Brennstoffdüse, einem im Luftleitrohr in Strömungsrichtung der Verbrennungsluft vor der Brennstofdüse angeordneten Drallerzeuger und mindestens einer Zündelektrode, wobei zwischen dem Luftdüsenaustritt und der Brennstoffdüse ein Ringspalt gebildet ist, durch den die Verbrennungsluft der Luftdüse zugeführt wird.The innovation concerns a burner for liquid fuels, in particular for heating oil and outputs < 15 kW, with a burner tube, a fuel nozzle sitting on a nozzle holder and arranged within an air guide tube ending in an air nozzle, a swirl generator arranged in the air guide tube in the flow direction of the combustion air in front of the fuel nozzle and at least one ignition electrode, whereby an annular gap is formed between the air nozzle outlet and the fuel nozzle, through which the combustion air is supplied to the air nozzle.
Derartige bekannte Brenner haben bei Leistungen unter 15 KW häufig eine erheblich reduzierte Betriebssicherheit und führen zu nicht akzeptablen Schadstoffwerten. Zur Beseitigung dieser Nachteile sind bereits Brenner vorgeschlagen worden, bei denen der Brennstoff mit einem Teil der Verbrennungsluft vermischt unter einem genau zu steuernden Druck durch die Verbrennungsdüse hindurch versprüht wird. Dies bedeutet einen erheblichen konstruktiven Aufwand und führt demzufolge zu einer beträchtlichen Verteuerung des Brenners.Such known burners often have significantly reduced operational reliability at outputs below 15 KW and lead to unacceptable pollutant levels. To eliminate these disadvantages, burners have already been proposed in which the fuel is mixed with part of the combustion air and sprayed through the combustion nozzle at a precisely controlled pressure. This means a considerable design effort and consequently leads to a considerable increase in the cost of the burner.
Die Aufgabe der vorliegenden Neuerung besteht nun darin, bei einem Brenner der eingangs erwähnten Art die aufgezeigten Nachteile zu vermeiden und einen Brenner zu schaffen, der auch bei Leistungen unter 15 KW zuverlässig arbeitet, einen geringen baulichen Aufwand erfordert und zudem eine hohe Leistungsverstellung ermöglicht.The aim of this innovation is to avoid the disadvantages outlined in a burner of the type mentioned above and to create a burner that works reliably even at outputs below 15 KW, requires little construction effort and also allows for a high level of output adjustment.
Diese Aufgabe wird bei einem Brenner der eingangs erwähnten Art neuerungsgemäß dadurch gelöst, daß der Abstand zwischen dem Luftdüsenaustritt und der Austrittsseite des Drallet— zeugers mindestens dem zweifachen Düsenstockdurchmesser entspricht und die Brennstoffdüse für eine Reduzierung des Brennstoffdurchsatzes bis 0,4 kg/h ausgelegt ist.This task is solved in a burner of the type mentioned at the beginning in that the distance between the air nozzle outlet and the outlet side of the swirl generator corresponds to at least twice the nozzle diameter and the fuel nozzle is designed to reduce the fuel throughput to 0.4 kg/h.
Ein solcher Brenner kann bei hoher Betriebssicherheit z.B. im Leistungsbereich von etw 5 KW und darunter betrieben werden. Er erlaubt eine Leistungsverstellung bis etwa 1:10, während bei derzeitigen Brennern der eingangs erwähnten Art nur eine Leistungsverstellung von 1:1,3 üblich ist. Der neuerungsgemäße Brenner führt im übrigen zu einer Reduzierung der bei der Verbrennung anfallenden Schadstoffe.Such a burner can be operated with a high level of operational reliability, for example in the power range of around 5 KW and below. It allows a power adjustment of up to about 1:10, whereas with current burners of the type mentioned above, a power adjustment of only 1:1.3 is usual. The new burner also leads to a reduction in the pollutants produced during combustion.
Der neuerungsgemäße Brenner kann so ausgebildet sein, daß der Abstand zwischen dem Luftdüsenaustritt und der Austrittsseite des Dral1erzeugers mindestens dem 4-fachen Dusenstockdurchmesser entspricht.The burner according to the innovation can be designed so that the distance between the air nozzle outlet and the outlet side of the swirl generator corresponds to at least 4 times the nozzle diameter.
Der neuerungsgemäße Brenner kann ferner so ausgebildet sein, daß der Drallerzeuger ein von der Verbrennungsluft axial durchströmtes Leitgitter ist. Diese Ausbildung erfordert in Anströmrichtung vor dem Drallerzeuger eine Einlaufstrecke, deren Durchmesser gleich, größer oder kleiner als der Durchmesser des Luftleitrohres ist.The burner according to the innovation can also be designed so that the swirl generator is a guide grille through which the combustion air flows axially. This design requires an inlet section in the direction of flow in front of the swirl generator, the diameter of which is equal to, larger or smaller than the diameter of the air guide pipe.
Der neuerungsgemäße Brenner kann ferner so ausgebildet sein, daß der Drallerzeuger ein von der Verbrennungsluft radial durchströmtes Leitgitter ist. Dabei kann die Einlaufstrecke für die Verbrennungsluft sehr kurz ausgebildet sein und rechtwinklig zum Luftleitrohr verlaufen. Dies ermöglicht eine kurze Bauform.The burner according to the innovation can also be designed so that the swirl generator is a guide grille through which the combustion air flows radially. The inlet section for the combustion air can be very short and run at right angles to the air guide pipe. This enables a short design.
Der neuerungsgemäße Brenner kann ferner so ausgebildet sein, daß der Drallerzeuger ein Bereich des Luftleitrohrs ist, in den die Verbrennungsluft tangential einströmt. Auch hierbei kann die Einlaufstrecke extrem kurz ausfallen und rechtwinklig zum Luftleitrohr verlaufen mit der Konsequenz, daß eine besonders kurze Bauform möglich ist. Die Einströmung der Verbrennungsluft in den so definierten Drallerzeuger kann durch eine oder mehrere Einlauföffnungen hindurch erfolgen. Dabei können die Drehrichtungen des LüfterradesThe burner according to the innovation can also be designed in such a way that the swirl generator is an area of the air guide tube into which the combustion air flows tangentially. Here too, the inlet section can be extremely short and run at right angles to the air guide tube, with the consequence that a particularly short design is possible. The inflow of the combustion air into the swirl generator defined in this way can take place through one or more inlet openings. The directions of rotation of the fan wheel can be
und der verdrallten Luft im Luftleitrohr gleich - oder gegensinnig sein.and the swirling air in the air duct can be the same or opposite.
Der neuerungsgemäße Brenner kann ferner so ausgebildet &dgr; sein, daß dem Brennerrohr ein die Flamme des Brenners umgebendes Flammrohr vorgesetzt ist. Das Flammrohr kann mit Öffnungen zur Rezirkulation von heißen Verbrennungsgasen versehen sein. Solche Öffnungen können auch zwischen Brenner- und Flammrohr vorgesehen sein.The burner according to the innovation can also be designed in such a way that a flame tube surrounding the flame of the burner is placed in front of the burner tube. The flame tube can be provided with openings for the recirculation of hot combustion gases. Such openings can also be provided between the burner and flame tube.
Der neuerungsgemäße Brenner kann ferner so ausgebildet sein, daß das Flammrohr aus strahlungsdurchlässigem Material mit einem großen Transmissionsgrad im Wellenlängenbereich von 0,4 bis 10 &mgr;&eegr;&igr; besteht. Dies führt dazu, daß das Flammrohr weniger erhitzt wird. Daraus wiederum ergibt sich, daß der Anteil von Stickoxiden in den Verbrennungsgasen reduziert wird. Vorzugsweise kann das Flammrohr aus Quarzglas gebildet sein.The burner according to the innovation can also be designed so that the flame tube consists of radiation-permeable material with a high degree of transmission in the wavelength range of 0.4 to 10 μηγ. This leads to the flame tube being heated less. This in turn results in the proportion of nitrogen oxides in the combustion gases being reduced. The flame tube can preferably be made of quartz glass.
Der neuerungsgemäße Brenner kann ferner so ausgebildet sein, daß Brennerrohr und Flammrohr einstückig ausgebildet sind. Dies führt zu einer besonders einfachen Konstruktion.The burner according to the innovation can also be designed in such a way that the burner tube and flame tube are formed as one piece. This leads to a particularly simple construction.
Der neuerungsgemäße Brenner kann ferner so ausgebildet sein, daß die Zündelektrode/n automatisch aus der Zündstellung in eine außerhalb des Sprühkegels der öldüse liegende Betriebsstellung verlagerbar ist/sind.The burner according to the innovation can also be designed in such a way that the ignition electrode(s) can be automatically moved from the ignition position into an operating position outside the spray cone of the oil nozzle.
Schließlich kann der neuerungsgemäße Brenner so ausgebildet sein, daß eine temperatur- und/oder zeitabhängig arbeitende Steuerung für die Verlagerung der Zündelektrode/n vorgesehen ist.Finally, the burner according to the innovation can be designed in such a way that a temperature- and/or time-dependent control is provided for the displacement of the ignition electrode(s).
Im folgenden Teil der Beschreibung werden einige Ausführungsformen des neuerungsgemäßen Brenners anhand von Zeichnungen beschrieben. Es zeigt:In the following part of the description, some embodiments of the new burner are described using drawings. It shows:
► *► *
Fig. 1 einen Axialschnitt durch eine erste Ausführungsform des neuerungsgemäßen Brenners mit axial
durchströmtem Leitgitter für die Verbrennungsluft,
5Fig. 1 is an axial section through a first embodiment of the burner according to the invention with an axially flowing guide grille for the combustion air,
5
Fig. 2 einen Axialschnitt durch einer weitere Ausführungsform des neuerungsgemäßen Brenners, bei dem
die Verbrennungsluft tangential in das Luftleitrohr
eingeführt wird,
10Fig. 2 is an axial section through a further embodiment of the burner according to the invention, in which the combustion air is introduced tangentially into the air guide tube,
10
Fig. 3 einen Schnitt nach der Linie 3 - 3 in Fig. 2,Fig. 3 is a section along the line 3 - 3 in Fig. 2,
Fig. 4 einen Schnitt durch eine weitere Ausführungsform des neuerungsgemäßen Brenners, bei dem die Verbrennungsluft durch ein radiales Leitgitter demFig. 4 a section through another embodiment of the burner according to the innovation, in which the combustion air is directed to the
Luftleitrohr zugeführt wird, undair duct is fed, and
Fig. 5 einen Schnitt nach der Linie 5 - 5 in Fig. 4.Fig. 5 is a section along the line 5 - 5 in Fig. 4.
Der Brenner gemäß Fig. 1 hat ein Brennerrohr 1, in dem über einen Halter 2 ein Luftleitrohr 3 gehaltert ist. Dieses Luftleitrohr ist an seinem in Fig. 1 links liegenden Ende als Luftdüse 4 ausgebildet. Konzentrisch in dem Luftleitrohr 3 sitzt ein Düsenstock 5, der an seinem in Fig. 1 links dargestellten Ende mit einer öldüse 6 versehen ist, deren Brennstoffdurchsatz bis 0,4 kg/h reduziert werden kann. Die Öldüse 6 bildet mit der Luftdüse 4 einen Ringspalt 7. In dem Luftleitrohr 3 ist ein axial durchströmtes Leitgitter 8 angeordnet, welches der in Richtung auf die Luftdüse 4 strömenden Verbrennungsluft einen Drall aufgibt.The burner according to Fig. 1 has a burner tube 1 in which an air guide tube 3 is held by a holder 2. This air guide tube is designed as an air nozzle 4 at its left end in Fig. 1. A nozzle holder 5 is located concentrically in the air guide tube 3, which is provided with an oil nozzle 6 at its left end in Fig. 1, the fuel throughput of which can be reduced to 0.4 kg/h. The oil nozzle 6 forms an annular gap 7 with the air nozzle 4. An axially flowing guide grille 8 is arranged in the air guide tube 3, which imparts a swirl to the combustion air flowing in the direction of the air nozzle 4.
Es ist eine Zündelektrode 9 vorgesehen, welche in Strömungsrichtung der Verbrennungsgase im wesentlichen vor der Luftdüse 4 liegt. Diese Zündelektrode 9 kann nach dem Zünden in die Stellung 10 zurückgezogen oder aber in die Stellung 11 nach radial außen verschwenkt werden. Diese Verlagerung kann temperatur- oder zeitgesteuert werden. Die Tem-An ignition electrode 9 is provided, which is located in the flow direction of the combustion gases essentially in front of the air nozzle 4. This ignition electrode 9 can be retracted into position 10 after ignition or swiveled radially outwards into position 11. This displacement can be temperature or time controlled. The temperature
peratursteuerung kann mittels Bimetall oder über Flüssigkeitsausdehnung bewirkt werden.Temperature control can be achieved by bimetal or by fluid expansion.
Dem Brennerrohr 1 ist ein Flammrohr 12 vorgesetzt, welches zur Rezirkulation von heißen Verbrennungsgasen mit öffnungen 13 versehen ist.A flame tube 12 is placed in front of the burner tube 1 and is provided with openings 13 for the recirculation of hot combustion gases.
Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 1 beträgt der Abstand zwischen dem Luftaustritt 14, der Luftdüse 4 und der Austrittsseite 15 des als Drallerzeuger wirkenden Leitgitters 8 etwa das 3-fache des Durchmessers des Düsenstocks 5,In the embodiment according to Fig. 1, the distance between the air outlet 14, the air nozzle 4 and the outlet side 15 of the guide grille 8 acting as a swirl generator is approximately 3 times the diameter of the nozzle assembly 5.
Der Düsenstock 5 kann in axialer Richtung verstellt werden.The nozzle holder 5 can be adjusted in the axial direction.
Das Flammrohr 12 besteht aus Quarzglas, das einen hohen Transmissionsgrad im Wellenlängenbereich von 0,4 bis 10 Mm hat.The flame tube 12 is made of quartz glass, which has a high transmittance in the wavelength range from 0.4 to 10 mm.
Bei dem neuerungsgemäßen Brenner wird Öl durch den Düsenstock 5 der öldüse 6 zugeführt und tritt aus dieser versprüht aus. Verbrennungsluft wird durch das Luftleitrohr 3 zugeführt, im Leitgitter 8 mit einem Drall versehen und tritt durch den Ringspalt 7 und die Luftdüse 4 aus. Die Zündung dieses Öl-Luft-Gemisches erfolgt durch die Zündelektrode 9. Nach dem Zünden wird diese Zündelektrode in die Stellung 10 oder die Stellung 11 verlagert.In the new burner, oil is fed through the nozzle holder 5 to the oil nozzle 6 and comes out of it in a sprayed form. Combustion air is fed through the air guide pipe 3, given a swirl in the guide grille 8 and comes out through the annular gap 7 and the air nozzle 4. This oil-air mixture is ignited by the ignition electrode 9. After ignition, this ignition electrode is moved to position 10 or position 11.
Die Ausführungsform gemäß den Fig. 2 und 3 unterscheidet sich von derjenigen gemäß Fig. 1 lediglich in der Drallerzeugung der Verbrennungsluft und in den dafür vorgesehenen Elementen. Es werden nachfolgend zu der Ausführungsform gemäß Fig. 2 und 3 lediglich die von der Ausführungsform gemäß Fig. 1 abweichenden Elemente beschrieben.The embodiment according to Figs. 2 and 3 differs from that according to Fig. 1 only in the swirl generation of the combustion air and in the elements provided for this purpose. In the following, only the elements of the embodiment according to Figs. 2 and 3 that differ from the embodiment according to Fig. 1 are described.
In den Drallerzeuger mündet tangential ein Luftkanal 20, der von einem Lüfter 21 kommt. Dieser hat einen Ansaugstutzen 22 und ein radial wirkendes Lüfterrad 23, dessen Achse parallel zu derjenigen des Luftleitrohrs 3 verläuft.An air duct 20, which comes from a fan 21, opens tangentially into the swirl generator. This has an intake nozzle 22 and a radially acting fan wheel 23, the axis of which runs parallel to that of the air guide tube 3.
Der axiale Bereich, in dem der Kanal 20 tangential in das Luftleitrohr 3 mündet, wird in seiner Wirkung derjenigen des Leitgitters 8 in der Ausführungsform gemäß Fig. 1 &dgr; gleichgesetzt und definiert somit auch eine Austrittsseite des Oral 1erzeugers, Dabei ist der Abstand zwischen dem Luftdüsenaustritt 14 und der Austrittsseite des so definierten Dral1erzeugers im dargestellten Ausführungsbeispiel etwa das 5-fache des Düsenstockdurchmessers.The axial area in which the channel 20 opens tangentially into the air guide tube 3 is equated in its effect to that of the guide grille 8 in the embodiment according to Fig. 1 δ and thus also defines an outlet side of the swirl generator. The distance between the air nozzle outlet 14 and the outlet side of the swirl generator defined in this way in the embodiment shown is approximately 5 times the nozzle assembly diameter.
Die Ausführungsform des neuerungsgemäßen Brenners gemäß den Fig. 4 und 5 weicht von derjenigen gemäß den Fig. 2 und 3 lediglich dadurch ab, daß die Verbrennungsluft dem Luftleitrohr 3 nicht tangential, sondern durch ein radial durchströmtes Leitgitter 25 hindurch zugeführt wird und damit den gewünschten Drall erfährt.The design of the burner according to the innovation according to Figs. 4 and 5 differs from that according to Figs. 2 and 3 only in that the combustion air is not supplied to the air guide pipe 3 tangentially, but through a radially flowing guide grille 25 and thus experiences the desired swirl.
Claims (11)
dadurch gekennzeichnet, (3) a swirl generator (8;21) arranged in front of the fuel nozzle (6) in the flow direction of the combustion air and at least one ignition electrode (9), wherein an annular gap (7) is formed between the air nozzle outlet (14) and the fuel nozzle (6), through which the combustion air is supplied to the air nozzle (4),
characterized,
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| DE9404776U DE9404776U1 (en) | 1994-03-22 | 1994-03-22 | Burners for liquid fuels |
Applications Claiming Priority (1)
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|---|---|---|---|
| DE9404776U DE9404776U1 (en) | 1994-03-22 | 1994-03-22 | Burners for liquid fuels |
Publications (1)
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| DE9404776U1 true DE9404776U1 (en) | 1994-07-21 |
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| DE9404776U Expired - Lifetime DE9404776U1 (en) | 1994-03-22 | 1994-03-22 | Burners for liquid fuels |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE9404776U1 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0777084A3 (en) * | 1995-11-29 | 1998-08-26 | MEKU Metallverarbeitungs GmbH | Mixing device for burner |
| EP2282117A3 (en) * | 2009-08-07 | 2012-10-17 | Dome Holding GmbH | Connection channel |
-
1994
- 1994-03-22 DE DE9404776U patent/DE9404776U1/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0777084A3 (en) * | 1995-11-29 | 1998-08-26 | MEKU Metallverarbeitungs GmbH | Mixing device for burner |
| EP2282117A3 (en) * | 2009-08-07 | 2012-10-17 | Dome Holding GmbH | Connection channel |
| US8882491B2 (en) | 2009-08-07 | 2014-11-11 | Dome Holding Gmbh | Connection duct |
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