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Ölbrenner
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dem Aufstellraum bzw. bei Aussenwandgeräten dem Freien entnommenen Frischluft Frischluft dem ölnebel zuführt.
Der erfindungsgemässe ölvergasungsbrenner ist für Durchlauferhitzer zur Bereitung von Heiz- und
Brauchwasser geeignet, da er in seinen Abmessungen relativ klein ist, einen kurzen Ausbrennweg hat und er sich ausserdem leicht, an Stelle der sonst üblichen Gasbrenner oder ölbrenner an Erhitzern, unterbringen lässt. Der Vergasungsvorgang läuft in der Hauptsache in zwei sich überdeckenden
Vorgängen ab. Die kleineren Öltröpfchen vergasen bereits im heissen Abgas-Luftstrom, die Restmenge des Öles, d. h. die schwerer vergasbaren Anteile, die bereits beim Durchtritt durch den Strom des heissen
Abgas-Luftgemisches vorgewärmt sind, vergasen beschleunigt an der heissen Innenwand des Brennertopfes wodurch die Restvergasung sichergestellt ist.
Im Beharrungszustand des Brennerbetriebes wird die der Prallwand des Brennertopfes durch die Vergasung entzogene Wärme laufend durch das zurückgesaugte Abgas (Brenngas) ersetzt, so dass die Prallwand ihre erforderliche Temperatur beibehält. Damit wird das thermische Gleichgewicht aufrecht erhalten. Das Rücksaugen des heissen Abgases hat bei dieser Art der Abgaseführung nicht nur den Zweck, die Vergasung des öles aufrecht zu erhalten, sondern darüber hinaus das Gerät bzw. den Brenner und das Gebläse vor Verunreinigungen zu schützen, die-wie bekannt-durch die angesaugte Frischluft mitgeführt werden. Es findet nämlich gleichzeitig eine Verbrennung von Staub und Flusen statt.
Es ist bekannt, dass bei Ölbrennern, Bunsenbrennern und andern Einrichtungen, bei denen Luft angesaugt wird, nach einiger Betriebszeit sich diese Fremdstoffe ansammeln können und zu Störungen Anlass geben. Im vorliegenden Falle kommen solche von der Frischluft mitgeführten Fremdstoffe bei Eintritt der Frischluft in das Brennergehäuse mit dem heissen Abgas (Brenngas) in Berührung, so dass sie verbrennen, bevor sie in das Gehäuse bzw. in den Brenner gelangen.
Im folgenden ist die Erfindung und deren Anwendung unter Bezugnahme auf die schematische Abbildung näher erläutert, die einen Schnitt durch einen Warmwasserbereiter mit einem erfindungsgemässen Brenner zeigt.
Der Brenner--l-hat die Form eines umgekehrten Topfes, in dessen kegelig geformten Boden --2--, der Brennermündungsfläche, Mündungsöffnungen--3--angebracht sind, an denen die Flammen --4-- sitzen, An die Mündungsfläche schliesst sich nach unten die Wand --5-- an, die zusammen mit der Mündungsfläche die Brennkammer --6-- umschliesst. Von unten ragt in die Brennkammer das Gebläserad-7-hinein, das von dem Gebläsemotor --8-- angetrieben wird.
Durch den gleichen Motor--8--wird das öl mittels der Pumpe --9-- über die Hohlwelle --10-- der Brennkammer --6-- zugeleitet. An der Kanalmündung des in der Hohlwelle --10-- angebrachten Kanals --11-- tritt es aus, wird bei Drehung des Gebläserades-7-über dessen Fläche-7'-nach aussen geschleudert und zerstäubt. Unter dem Gebläserad-7-ist eine bei Ventilatoren übliche Einlaufdüse--12--für das Abgas-Luftgemisch vorgesehen, die aus den beiden Leitblechen--13 und 14-besteht. In der Brennkammer --6-- ist eine elektrische, der
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der die Brennkammer --17-- umschliesst und der an seinem oberen Ende durch einen vom zu erhitzenden Wasser durchflossenen Lamellenkörper --18-- abgeschlossen ist.
Der Brennschacht --16-- bildet zum Brenner--l-in seinem unteren Bereich einen Ringkanal--19--. Dieser endet mit der Brennerwand-5-im Grunde des Ringkanals --19-- mit dem Flanschrand --20-- des Brennertopfes Im Flanschrand --20-- sind eine Reihe von Löchern --21-kranzförmig angebracht. Über diese besteht Verbindung vom Ringkanal--19-der Brennkammer zu dem unter der Einlaufdüse --12-- liegenden Ansaug- und Mischraum --22--.
Zwischen dem Leitblech --13-- und der Bodenplatte --23-- ist eine im Querschnitt U-förmige mit einwärts gerichteten Schenkeln-24 und 25-versehene drehbare Blende --26-- gelagert, Ihre beiden Schenkel--24 und 25-haben je einen Lochkranz --27 und 28--, deren Öffnungen mit denen im Flanschrand --20-- des Brenners --1-- sowie mit denen der Bodenplatte-23korrespondieren. Diese Blende-26--lässt sich mittels der Handhabe --29-- verstellen. Durch die mittlere Führungsöffnung --30-- hindurch ragt die Hohlwelle-10-.
Der Brennschacht-16-ist bei diesem Ausführungsbeispiel mit Abstand von einem Mantel - umgeben, der mit dem Brennschacht-16-einen Ringraum-32-bildet. Der Ringraum --32-- endet unten mit dem Ringraum --5-- der Brennkammer und steht mit seinem oberen Ende, das etwa in Höhe der Unterkante des Lamellenkörpers --18-- liegt, mit der Atmosphäre in Verbindung. Der Mantel wird aussen von zu erhitzenden über die Rohrschlange--33-fliessenden Wasser gekühlt. Dieses Wasser kann vom Hauptwasserstrom vor dem Lamellenkörper
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--18-- abgezweigt sein, das sich später dem Hauptwasserstrom-34-aus dem Lamellenkörper --18-- wieder anschliesst. Dieses Kühlwasser nimmt die vom Brennschacht--16--abgestrahlte Wärme auf.
Die vom Kühlwasser durchflossenen Kanäle können ebensogut zwei aufeinander gelötete,
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vorgenannte Wasserkühlung verzichten und auf den Brennschacht-16-eine geeignete
Wärmeisolation anbringen, die die Wärmeabstrahlung weitgehend verhindert.
Der Kühlmantel-31, 31"-, der Brennschacht-16--, der Brennerkopf die Einlaufdüse-12- (-13, 14-) sowie die Bodenplatte --23-- haben nach aussen vorstehende, ebene und umlaufende Räder-31', 16', 20,13 und 23'-von gleichem Aussendurchmesser, die aufeinander liegen und durch einen an sich bekannten Spannring --38-- fest aneinander gepresst werden, der von aussen um diese Ränder herumgelegt ist.
Selbstverständlich können auf diese Weise durch den Spannring --38-- ebenso nur die zum eigentlichen Brenner gehörenden Teile zusammengefasst werden, so dass der Brenner eine kompakte
Einheit bildet und in jede andere Brennkammer eines Erhitzers einsetzbar ist.
Nachdem die Heizgase ihre Wärme über den Lamellenblock --18-- an das Wasser abgegeben haben, werden die Abgase über die Sammelhaube-39-dem Kamin zugeleitet.
Von aussen in die Brennkammer --17-- hinein ragen eine Zündelektrode-40-und eine Ionisationselektrode--41--.
Zur Inbetriebnahme des Brenners bei Kaltstart wird die elektrische Heizung-15- eingeschaltet. Wenn der Brenner die voreingestellte, zur Vergasung von öl günstige Temperatur erreicht hat, wird durch einen hier nicht dargestellten Thermostaten die elektrische Vorheizungs ab- und der Brenner eingeschaltet, und der Motor läuft an. Dieser setzt zugleich die Pumpe und das Gebläserad in Betrieb. Nach Erreichen einer bestimmten Drehzahl wird über ein Stellglied, z. B. ein Magnetventil - -42--, die ölzufuhr freigegeben. Bei der Ausführung nach der Zeichnung tritt das öl über die Kanalmündung des in der Hohlwelle--10--angebrachten Kanals--11--in die vorgewärmte Brennkammer --6-- ein, in welcher es vergast.
Mit der ölförderung setzt die Luftförderung ein. Die Frischluft wird über die Löcher --43-- in der Bodenplatte-23angesaugt und in den Vergasungsraum --6-- eingeblasen. Hier findet eine intensive Durchmischung von Frischluft und vergastem öl statt, wobei ein Brenngemisch entsteht. Dieses Gemisch tritt über die Mündungsöffnungen --4-- der Mündungsplatte --2-- aus und wird durch die Zündelektrode --40-- entzündet.
Im vorliegenden Ausführungsbeispiel wird die Entstehung der Brennerflammen durch eine Ionisationsüberwachung --41-- Kontrolliert und die Zündung-40-ausgeschaltet.
Man kann auch wie beim herkömmlichen ölbrenner über eine Hochdruckdüse das öl von unten her in den Ansaugstrom des Gebläserades eindüsen.
Gegebenenfalls kann man auch das öl über ein Röhrchen, das von unten nach oben in den mittleren freien Raum unterhalb der Gebläsescheibe hineinragt, einträufeln, wobei das Ende des Röhrchens umgebogen und die Austrittsöffnung abwärts gerichtet ist.
Während ein Teil des heissen Abgases durch das Sauggebläse --7-- über den Ringkanal --19-- und die Löcher --21,27-- der über die Löcher --43 - 28-- angesaugten und im Mischraum --22-- befindlichen Frischluft beigemischt wird und die an der Wand-5-
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--18-- anBrennschacht --16-- beheizt durch Abstrahlung den ihn umgebenden Mantel--31-- (--31"--), der seinerseits die aufgenommene Wärme an das die Rohrschlange --33-- durchfliessende Wasser weiterleitet. Auf diese Weise wird Wärmeverlust durch Abstrahlung vermieden.
Bei dem Brenner nach der Zeichnung wird über die Hohlwelle-10-des Gebläserades-7- das öl auf die obere Fläche des Gebläserades gefördert, in dessen Mitte es bei austritt. Durch die Drehung des Rades wird der entstehende ölfilm zerstäubt und nach aussen gegen die heisse Wand - -5-- geschleudert, wo es vergast. Dieser Vorgang ist die bekannte bereits eingangs genannte und beschriebene Rotationszerstäubung. Gleichzeitig mit der Zerstäubung des öles wird aus dem Mischraum - das heisse Abgas-Luftgemisch erfindungsgemäss quer zum ölnebel über die Einlaufdüse - gegen die Wand --5-- geblasen, Der Vergasungsvorgang läuft dabei in der Hauptsache in zwei in sich übergehenden Vorgängen ab.
Die kleineren Oltropfen vergasen bereits beim
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Zusammentreffen mit dem heissen Abgas-Luftgemisch, die Restmenge des öles, die schwerer vergasbaren Anteile, die bereits beim Durchtritt durch das Abgas-Luftgemisch vorgewärmt sind, vergasen an der heissen Wand der Prallwand, des Brenners wodurch die Restvergasung sichergestellt ist. Im Beharrungszustand des Brennerbetriebes wird die der Prallwand des Brennertopfes durch Vergasung entzogene Wärme durch das an der Aussenfläche des Brennertopfes vorbeiströmende Abgas laufend ersetzt, so dass die Wand--5--ihre Temperatur beibehält, d. h. deren thermisches Gleichgewicht wird aufrecht erhalten.
Das Rücksaugen von heissem Brenngas hat bei dieser Art der Brennerausbildung nicht nur den Zweck, die Vergasung des öles aufrecht zu erhalten, sondern, den Brenner vor Verunreinigungen durch Fremdstoffe zu schützen, die von der angesaugten Frischluft mitgeführt werden. Es findet nämlich bei dem Brenner nach der Erfindung gleichzeitig eine Verbrennung von Staub und Flusen statt.
Es ist bekannt, dass bei ölbrenner, Bunsenbrenner und überall da, wo Frischluft angesaugt wird, nach einiger Betriebszeit diese von der Frischluft mitgeführten Fremdstoffe Ansammlungen vilden, die zu Störungen Anlass geben können. Durch die erfindungsgemässe Anordnung der Wege für das rückgesaugte Abgas sowie für die Frischluft kommemen solche mitgeführten Fremdstoffe bei Eintritt durch die Bodenöffnungen --43-- in den Mischraum--22--mit dem heissen Brenngas (Abgas) in Berührung, wodurch sie verbrennen, ehe sie in das Innere des Brenners gelangen.
PATENTANSPRÜCHE :
1. ölbrenner mit einem luftansaugenden Radiallüfter und einer zentralen ölzufuhrdüse, bei welchem der Lüfterrotor von einer zylindrischen und mit Löchern versehenen Wandung umgeben ist, wobei durch den Lüfter ein Gemisch von Luft und öl radial auf den gelochten Zylinder geleitet wird,
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den Seitenwänden eines nach unten zu offenen topfförmigen Körper gebildet ist, der koaxial in einem Brennkammergehäuse angeordnet ist und dessen oben liegender Boden Brenneröffnungen aufweist, und, dass ein Luftansaugkanal von zwei rotationssymmetrischen gekrümmten Luftleitblenden gebildet ist, die unterhalb des Lüfterrotors radial einwärts und nach oben geführt sind,
wobei das Innere der Luftleitblende mit seinem oberen Rand innerhalb der Lüfterflügel wieder nach aussen umgebogen ist, und, dass der zwischen den Luftleitblechen gebildete Luftansaugkanal an seinem äusseren Ende nach oben mit dem Ringraum zwischen zylindrischer Wandung und Brennkammergehäuse und nach unten mit der Atmosphäre in Verbndung steht.
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