EP0268702A1 - Druckluftzerstäuberdüse - Google Patents

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EP0268702A1
EP0268702A1 EP86116465A EP86116465A EP0268702A1 EP 0268702 A1 EP0268702 A1 EP 0268702A1 EP 86116465 A EP86116465 A EP 86116465A EP 86116465 A EP86116465 A EP 86116465A EP 0268702 A1 EP0268702 A1 EP 0268702A1
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    • B05B7/0466—Spray pistols; Apparatus for discharge with arrangements for mixing liquids or other fluent materials before discharge with arrangements for mixing one gas and one liquid with one inner conduit of liquid surrounded by an external conduit of gas upstream the mixing chamber with means for deflecting the central liquid flow towards the peripheral gas flow
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F23D11/102—Burners using a direct spraying action of liquid droplets or vaporised liquid into the combustion space the spraying being induced by a gaseous medium, e.g. water vapour medium and fuel meeting before the burner outlet in an internal mixing chamber
    • F23D11/103—Burners using a direct spraying action of liquid droplets or vaporised liquid into the combustion space the spraying being induced by a gaseous medium, e.g. water vapour medium and fuel meeting before the burner outlet in an internal mixing chamber with means creating a swirl inside the mixing chamber

Definitions

  • the invention relates to a compressed air atomizing nozzle for liquids, compressed air and z.
  • oil in the nozzle body is first mixed in at least one chamber and the mixture is discharged through an opening in the form of a spray and used.
  • nozzles with “internal mixing” are used in oil burners for burning oil in ovens, in boilers and other heating devices, whereby a certain regulation of the output is required or very low outputs are operated.
  • These nozzles are manufactured in different versions, but for small capacities until now as a unit that only applies one spray.
  • This spray jet consists of fine oil particles that are atomized by the compressed air. The distribution and uniformity of the droplets is particularly dependent on the mixing process in the nozzle, or how the oil is introduced into the air flow, on the air pressure, the viscosity of the oil and on the control range of the nozzle.
  • the spray jet has a scattering angle which is influenced by the degree of exposure to the atomizing air, which also determines the length of the spray jet. If there are several spray jets, the length will be shorter for the same output and the scattering angle can be varied according to the character of the burner head and the burner. In addition, the degree of exposure to the atomizing air then has hardly any influence on the scattering angle of the individual spray jet.
  • the power control of the air pressure nozzle for small throughputs takes place via the oil pressure, while the air pressure, adjustable from 0.5 to 1 bar, remains almost constant.
  • Such a compressed air atomizing nozzle is i.a. known from EPO 0 092 002.
  • This nozzle also has the disadvantage that it is structurally quite complicated. With this and other conventional mixing systems in the nozzle, the quantity control is often problematic when the oil reaches the swirl chamber almost without pressure.
  • the present invention aims to overcome the above drawbacks by means of a simple construction.
  • the invention is characterized in that the body of the nozzle has a central metering hole for oil and a baffle plate or pin is located centrally-symmetrically not far from the end of this hole, which pin extends in a cavity in the direction of the central hole in which cavity, in Direction of the space between the metering hole and the baffle pin tangentially open air supply holes (slots) and at least one opening is present on the other side of the room for the removal of an oil-air mixture.
  • the baffle pin or disk preferably has tangential slots in the direction of the tangential air supply slots, so that the efficiency of the mixture of oil and air is further improved.
  • the head is indicated by 1.
  • the oil connection 2 has a narrowing part 3 up to the central metering bore 4.
  • a baffle pin (or disk) 6 centrally opposite the metering bore 4. Oil supplied bounces against the baffle pin 6 and becomes radial as a thin film after all Pages scattered. At this point, tangential air is fed through the slots 7, with which the thin oil layer mixes homogeneously. This homogeneous oil-air mixture is sprayed through one or more outlet bores 8. As already mentioned, this spraying can be set as desired.
  • Fig. 3 shows the entire nozzle set 14 with linkage.
  • a shut-off needle 9 centrally in the bore 4, which cooperates at the free end with the narrowing oil supply part 3, which forms a seat for the shut-off needle 9.
  • a coil spring 10 keeps the opening 3 closed. By confirming the electromagnet 11, the opening 3 and thus the oil supply can be opened abruptly.
  • the compressed air supply has a connection 12 and the oil supply has a connection 13. In the channel between the connection 12 and the channels 3 and 2 there is still an air filter 15 in the housing of the nozzle set 14.

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Abstract

Druckluftzerstäuberdüsen für Flüssigkeiten, wobei Druckluft und z.B. Oel in dem Düsenkörper der Düse zuerst in einer Kammer gemischt werden und das Gemisch durch mindestens eine Oeffnung in Form eines Sprüstrahles abgeführt und benutzt wird, wobei erfindungsgemäss der Wirbelkörper (2, 3, 4, 7) der Düse (1) eine zentrale Dosierbohrung (3, 4) hat und sich unweit vom Ende der Bohrung (3) eine Prallscheibe oder -Stift (6) Zentralsymmetrisch befindet, welche sich in einem Hohlraum (5) in Richtung der Zentralbohrung (3) erstreckt in welchem Hohlraum in Richtung des Raumes zwischen Dosierbohrung (3) und Prallstift (6) tangential Druckluftzufuhrbohrungen (-Schlitze) (7) münden und an der anderen Seite des Raumes mindestens eine Austrittsöffnung (8) anwesend ist zur Abfuhr des Gemisches.

Description

  • Die Erfindung bezieht zich auf eine Druckluft­zerstäuberdüse für Flüssigkeiten, wobei Druckluft und z. B. Oel in dem Düsenkörper zuerst in mindestens einer Kammer gemischt werden und das Gemisch durch eine Oeffnung in Form eines Sprühstrahles abgeführt und benutzt wird.
  • Diese Düsen mit "internal mixing" werden eingesetzt in Oelbrennern zum Verbrennen von Oel in Oefen, in Kesseln und anderen Heizgeräten, wobei eine bestimmte Regelung der Leistung verlangt wird bzw. sehr kleine Leis­tungen gefahren werden. Diese Düsen werden in verschie­denen Ausführungen hergestellt, aber für kleine Leis­tungen bis jetzt als eine Einheit, die nur einen Sprüh­strahl afgibt. Dieser Sprühstrahl besteht aus feinen Oelteilchen die von der Druckluft zerstäubt sind. Die Verteilung und Gleichmässigkeit der Tröpfchen ist dabei besonders abhängig von dem Mischvorgang in der Düse, bzw. wie das Oel in den Luftstrom eingeführt wird, von dem Luftdruck, der Viskosität des Oeles und vom Regelbereich der Düse.
  • Der Sprühstrahl hat in diesem Fall einen Streuwinkel, der beeinflusst wird vom Grad der Beaufschlagung der Zerstäuberluft, wodurch auch die Länge des Sprühstrahles bestimmt wird. Bei mehreren Sprühstrahlen, wird bei gleicher Leistung die Länge dementsprechend kürzer sein und der Streuwinkel kann variiert werden entsprechend dem Charakter des Brennkopfes und des Brenners. Ausserdem hat der Grad der Beaufschlagung der Zerstäuberluft dann kaum Einfluss auf den Streuwinkel des einzelen Sprühstrahles.
  • Die Leistungsregelung der Luftdruckdüse für kleine Durchsätze erfolgt über den Oeldruck, während der Luftdruck, einstellbar von 0.5 bis 1 Bar, nahezu konstant bleibt.
  • Eine derartige Druckluftzerstäuberdüse ist u.a. bekannt aus EPO 0 092 002. Diese Düse hat ausserdem den Nachteil, dass sie konstruktiv ziemlich kom­pliziert ist. Bei diesem und anderen herkömmlichen Misch-Systemen in der Düse ist die Mengenregelung oft problematisch, wenn das Oel fast drucklos in die Wirbelkammer gelangt.
  • Die vorliegende Erfindung bezweckt die obengenannten Nachteile zu beseitigen und zwar mittels einer einfachen Konstruktion.
  • Die Erfindung wird dadurch gekennzeichnet, dass der Körper der Düse eine zentrale Dosierbohrung für Oel hat und sich unweit vom Ende dieser Bohrung eine Prallscheibe oder -Stift Zentral-symmetrisch befindet, welcher Stift sich in einem Hohlraum in Richtung der Zentralbohrung erstreckt in welchem Hohlraum, in Richtung des Raumes zwischen Dosierbohrung und Prallstift tangential Luftzufuhrbohrungen (schlitze) münden und an der anderen Seite des Raumes mindestens eine Oeffnung anwesend ist zur Abfuhr eines Oel-luftgemisches.
  • Die Erfindung der Druckluftdüse mit dem Zentral-Injection-System und Ringwirbelkanal bezweckt eine intensivere Luft-Oel Vermischung, die die Zerstäubung des Oels über mehrere Ausstrittsbohrungen ermöglicht, wo­durch weit bessere Verbrennungsergebenisse und Regel­bereiche erzielt werden. Nachfolgende Vorteile sind zu erwähnen, nebst der einfachen Konstruktion
    • 1) Die Druckluftdüse mit dem durch die Konstruktion gebildeten Ringwirbelkanal ergibt eine sehr intensive Luft-Oel Vermischung. Durch den Prall-effekt entsteht ein äusserst dünner Oelfilm, der durch den wirbelden Lufstrom in dem Ringwirbelkanal erfasst, vermischt und homogenisiert wird.
    • 2) Durch den Ringwirbelkanal ist es möglich,die Düse mit mehreren Ausstrittsbohrungen auszustatten, wodurch eine bessere Aufteilung des Gemisches erfolgt und somit eine bessere Verbrennung herbeigeführt wird.
    • 3) Ausstrittsbohrungen können unter beliebigem Winkel angebracht werden, wodurch alle Streuwinkel möglich sind und eine völlige Anpassung an alle Typen von Brennerköpfe gewährleistet ist.
    • 4) Die intensive Vermischung erlaubt ein grosse Leistungregelung und sogar bei 1/10 der Last bleibt die Zerstäubung stabil und gleichmässig.
    • 5) Durch das Zentral-Injektion-System besteht die Möglichkeit die Düse mit einer Absperrnadel in der Zentrale Dossierbohrung auszustatten, wodurch der Oelstrom in der Düse beliebig und schnell unterbrochen werden kann.
  • Der Prallstift oder -Scheibe hat vorzugsweise Tangentialschlitzen in richtung der Tangential Luftzufuhr-­Schlitzen, damit der Wirkungsgrad der Mischung von Oel und Luft noch verbessert wird.
  • Die Erfindung wird mit einer Zeichnung erläutert. Darin zeigt:
    • Fig. 1 eine einfache Darstellung des Düsen­ kopfes in Durchschnit;
    • Fig. 2 einen Querschnitt senkrecht auf den von Fig. 1;
    • Fig. 3 einen Querschnitt vom gesammten Düsen­satz.
  • In den Fig. 1 und 2 ist der Kopf mit 1 angedeutet. Der Oelanschluss 2 hat ein sich verengendes Teil 3 bis zur zentralen Dosierbohrung 4. In einer Kamer 5 befindet sich ein Prallstift (oder Scheibe) 6, zentral gegenüber der Dosierbohrung 4. Zugeführtes Oel prallt gegen dem Prallstift 6 und wird als dünner Film radial nach allen Seiten zerstreut. An dieser Stelle wird Tangential durch die Schlitze 7 Druckluft zugeführt, mit welcher sich der dünne Oelschicht homogen vermischt. Dieses homogene Oel-Luft-gemisch wird durch eine oder mehreren Austrittsbohrung(en) 8 verspritzt. Wie schon erwähnt, kann diese Verspritzung beliebig eingestellt werden.
  • Fig. 3 zeigt den gesammten Düsensatz 14 mit Gestänge. Zentral in der Bohrung 4 befindet sich eine Absperrnadel 9, welche am freien Ende zusammenarbeitet mit dem sich verengenden Oelzufuhrteil 3, das einen Sitz für die Absperrnadel 9 bildet. Eine Schraubenfeder 10 hält die Oeffnung 3 geschlossen. Durch bestätigen des Elektromagneten 11 kann die Oeffunung 3 und damit die Oelzufuhr schlagartig geöffnet werden. Die Druckluftzufuhr hat einen Anschluss 12, und die Oelzufuhr einen Anschluss 13. Im Kanal zwischen dem Anschluss 12 und den Kanälen 3 und 2 befindet sich noch im Gehäuse von Düsensatz 14, ein Luftfilter 15.

Claims (6)

1. Durckluftzerstäuberdüsen für Flüssig­keiten, wobei Druckluft und z.B. Oel in dem Düsenkörper der Düse zuerst in einer Kammer gemischt werden und das Gemisch durch mindestens eine Oeffnung in Form eines Sprühstrahles abgeführt und benutzt wird, dadurch gekennzeichnet, dass der Wirbelkörper ( 2, 3, 4, 7) der Düse (1) eine zentrale Dosierbohrung für Öl (3, 4) hat und sich unweit vom Ende der Bohrung (3) eine Prall­scheibe oder -Stift (6) Zentralsymmetrisch befindet, welche sich in einem Hohlraum (5) in Richtung der Zentralbohrung (3) erstreckt in welchem Hohlraum in Richtung des Raumes zwischen Dosierbohrung (3) und Prallstift (6) tangential Druckluftzufuhrbohrungen (-Schlitze) (7) münden und an der anderen Seite des Raumes mindestens eine Austritts­öffnung (8) anwesend ist zur Abfuhr von Oelluftgemisch.
2. Druckluftzerstauberdüse, dadurch gekenn­zeichnet dass der Düsenkopf (1) mehrere Austrittsöff­nungen (8) hat.
3. Druckluftzerstauberdüse, dadurch gekenn­zeichnet dass eine Absperrnadel (9) in der sich verengenden Oelzufuhrbohrung (3) einen Sitz hat und mittels einer Schraubfeder (10) und eines Elektromagneten (11) die Oelzufuhr drosseln bzw. absperren kann.
4. Druckluftzerstäuberdüse, dadurch gekenn­ zeichnet, dass der Prallstift oder Scheibe (6) Schlitzen hat in richtung der Tangentialluftzufuhrbohrungen (-Schlitzen) (7).
5. Druckluftzerstäuberdüse, dadurch gekenn­zeichnet, dass in dem Düsensatz ein Luftfilter (15) anwesend ist.
6. Druckluftzerstäuberdüse wie beschrieben und mit einer Zeichnung erläutert.
EP86116465A 1986-11-27 1986-11-27 Druckluftzerstäuberdüse Expired - Lifetime EP0268702B1 (de)

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