<Desc/Clms Page number 1>
Die Verfeuerung von Heizöl extra leicht (Diesel-, Gasöl) wird hauptsächlich im vollautomatischen Betrieb mittels Druckzerstäuberbrenner vorgenommen. Der grundsätzliche Aufbau dieser Brenner ist abgesehen von der Anordnung und Gruppierung der einzelnen Aggregate bei den verschiedenen Fabrikaten sehr ähnlich. Werden jedoch die Brennerköpfe mit den Mischeinrichtungen, die ein zündfähiges Öl-Luftgemisch liefern sollen, betrachtet, so kann eine Unzahl von Varianten festgestellt werden, die ihre Aufgabe mehr oder minder gut lösen.
Um eine gute, den Anforderungen des Umweltschutzes entsprechende Verbrennung erzielen zu können, ist eine einwandfreie, gleichmässige Durchmischung des von der Hochdruckzerstäubungsdüse eingespritzten Ölnebels mit der zur Verbrennung erforderlichen Luft erforderlich.
Die oben erwähnten bekannten Einrichtungen bringen eine Durchmischung des zerstäubten öles mit der Luft nur soweit zustande, dass einemmeist an einer Stauscheibe gehaltene gelbe Flamme, je nach Grösse des öldurchsatzes und Art des Feuerraumes, mit mehr oder minder guten Russ-und CO -Werten brennt.
Einen wesentlichen Schritt zur Intensivierung der Durchmischung des ölnebels mit der Verbrennungsluft stellen die sogenannten Blaubrennerverfahren dar, die den Ölnebel zum Vergasen und dann das gut durchmischte Öl-Luftgemisch zum Verbrennen bringen.
Bei einigen bekannten Verfahren wird in der freien Feuerraumatmosphäre vergast und die ölgasflamme an Haltern (Staukörpern) verschiedener Ausführungen gehalten. Diese Anordnung ist sehr feuerraumabhängig und benötigt einen Zug von einigen mmWS im Feuerraum bzw. ist auf Schwankungen der Zugverhältnisse sehr
EMI1.1
hier ist eine starke Abhängigkeit von den Verhältnissen im Feuerraum festzustellen, ausserdem sind die
Brennerköpfe aufwendig und kompliziert.
So sind Zerstäubungsbrenner bekannt geworden, bei denen die Mischkammer in Richtung der Zufuhr des
Brennstoffes durchströmt wird, d. h. bei welchen der Austritt aus der Mischkammer in Richtung der Zufuhr des
Brennstoffes im Abstand vom Eintritt in die Mischkammer liegt. Zur Verringerung des Austrittsquerschnittes der
Mischkammer wurde es bei Zerstäubungsbrennern auch schon bekannt, in die Austrittsöffnung mittig eine gekrümmte Prallplatte einzusetzen. Der gegen diese Prallplatte treffende Teil der Strömung wird dann seitlich abgelenkt, von dem nicht auf die Prallplatte treffenden Teil der Strömung erfasst und in Richtung auf die ringförmige Auslassfläche der Brennkammer zwischen Brennkammerwand und Rand der Prallplatte umgelenkt.
Auch bei dieser Anordnung lässt die Durchmischung des Brennstoffes mit Luft zu wünschen übrig. Die Erfindung beseitigt nun die Mängel und geht hiebei von einem Brenner mit einer Mischkammer für Brennstoff und Luft, die von einem, bevorzugt als Rotationskörper ausgebildeten Topf gebildet ist, aus, wobei Brennstoff und Luft durch die dem Boden des Topfes gegenüberliegende Öffnung geführt wird und im Bereich der Öffnung des Topfes ein Umlenkkörper für den Brennstoff und die Luft angeordnet ist. Bei Brennern dieser Art, die bisher als Vergaserbrenner vorgeschlagen wurden, erfolgt die Luftzufuhr und auch die Brennstoffzufuhr durch die gleiche Öffnung, durch die auch das Brennstoff-Luftgemisch abgeführt wird.
Ist eine solche Konstruktion schon bei einem Vergaserbrenner bedenklich, so wäre sie bei einem Hochdruckzerstäubungsbrenner praktisch undurchführbar, weil keine einwandfrei beherrschbare Strömung zustande kommen würde.
Diesen Nachteil zu beseitigen, ist daher eines der Ziele, das durch die Erfindung erreicht wird, wozu vorgeschlagen wird, dass bei einem Brenner der letztgenannten Art, wenn er als Hochdruckzerstäubungsbrenner eingesetzt wird, gemäss der Erfindung der Umlenkkörper einen mittigen, sich in Zuströmrichtung bevorzugt verengenden Durchgangskanal besitzt, durch welchen sowohl die Luft als auch der von einer Zerstäuberdüse gelieferte Brennstoff in den Topf zentrisch eingeführt werden und dass der Umlenkkörper weiters an seiner dem Topf zugekehrten Seite einen gegen den Topf offenen, rinnenförmigen Ringkanal aufweist und die Öffnung des Topfes einen Durchmesser aufweist, dessen Wert zwischen dem Durchmesser der inneren und der äusseren Berandung des rinnenförmigen Ringkanals liegt,
so dass das aus dem Topf kommende Brennstoff-Luftgemisch in an sich bekannter Weise um 180 umgelenkt wird. Durch die erfindungsgemässe Ausgestaltung des Brenners wird erreicht, dass nach Austritt des Brennstoff-Luftgemisches aus der Mischkammer, das Gemisch mit geräuscharmer pulsationsfreier blauer Flamme brennt. Ist die Strömungsgeschwindigkeit des Ölnebel-Luftgemisches bzw. des vergasten Brennstoff-Luftgemisches in der Mischkammer wesentlich höher als seine Verbrennungsgeschwindigkeit, so findet im stationären Zustand in der Mischkammer keine Verbrennung statt.
In Weiterbildung der Erfindung greift der Topf mit seiner Öffnung in den rinnenförmigen Ringkanal ein, unter Freihaltung eines Durchlasses zwischen dem Ringkanal und der die Öffnung begrenzenden Kante des Topfes. Hiedurch wird eine gedrungene Bauform erzielt, ohne dass hiedurch die Strömungsverhältnisse ungünstig beeinflusst werden. Eine günstigere Beeinflussung der Strömung kann erreicht werden, wenn in bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung der äussere Rand des rinnenförmigen Ringkanals in einer Ebene liegt, die dem Boden des Topfes näher ist als die Ebene, in der der innere Rand des rinnenförmigen Ringkanals liegt.
Eine weitere Ausführungsform der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass der innere Rand des rinnenförmigen Ringkanals mit dem Rand der Austrittsöffnung des Durchgangskanals des Lenkkörpers zusammenfällt. Hiedurch wird sichergestellt, dass das gegen den Auslass der Mischkammer strömende Gemisch vor seinem Austritt nicht auf eine Prallfläche im Austrittsbereich trifft, was zu einer ungünstigen Beeinflussung der Strömung führen würde.
<Desc/Clms Page number 2>
In Weiterbildung der Erfindung ist die Durchtrittsfläche zwischen dem Rand der Öffnung des Topfes und der Innenwand des rinnenförmigen Kanals in einer Ebene senkrecht zur Achse des Durchgangskanals grösser als die Durchtrittsfläche zwischen dem Aussenrand des rinnenförmigen Kanals und der benachbarten Aussenwand des Topfes. Durch diese Massnahme wird eine Einschnürung der Strömung am Austritt aus dem rinnenförmigen Ringkörper und damit ein Anliegen der Strömung an der Aussenwand des Topfes erreicht.
Aus Strömungsgründen ist es weiters günstig, wenn der Boden des Topfes von einer gegen die Öffnung des Topfes offenen Kugelschale gebildet ist, die in einen sich gegen die Öffnung des Topfes verengenden Kegelmantel übergeht.
Die Erfindung wird nachstehend an Hand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert.
In der Zeichnung ist mit--l-eine Druckzerstäubungsdüse bezeichnet, der durch eine Zahnradhochdruckpumpe in üblicher Weise öl zugeführt und in einer als Topf --2-- ausgebildeten Mischkammer eingesprüht wird. Brennstoff und Luft werden durch die dem Boden des Topfes-2gegenüberliegende Öffnung zugeführt. Im Beginn der Öffnung --8-- des Topfes --2-- befindet sich ein Umlenkkörper-4-für den Brennstoff und die Luft. Der Umlenkkörper-4-besitzt einen mittigen, sich in Zuströmrichtung verengenden Durchgangskanal--6--. Durch diesen Kanal wird die von einem Lüfter geförderte Verbrennungsluft als auch der von der Zerstäuberdüse--l--gelieferte Brennstoff in den Topf --2-- zentrisch eingeführt.
Der Umlenkkörper --4-- weist an seiner dem Topf --2-- zugekehrten Seite einen gegen den Topf --2-- offenen, rinnenförmigen Ringkanal --7-- auf. Die Öffnung --8-- des Topfes - weist einen Durchmesser auf, dessen Wert zwischen dem Durchmesser der inneren und der äusseren
EMI2.1
Brennstoff-Luftgemisch um 1800 umgelenkt wird. Bei dem erfindungsgemässen Brenner wird im Topf-2eine Umkehrung des Brennstoff-Luftgemisches erzwungen, wodurch in dem Topf --2-- eine intensive Durchmischung des eingesprühten Brennstoffes mit der Verbrennungsluft im Gegenstrom erfolgt. Das Gemisch gelangt dann nach abermaliger Umlenkung durch den rinnenförmigen Ringkanal --7-- in den Feuerraum.
Der Topf --2-- greift mit seiner Öffnung --8-- in den Ringkanal --7-- ein, wobei zwischen dem Ringkanal --7-- und der die Öffnung --8-- begrenzenden Kante des Topfes --2-- ein Durchlass freigehalten wird. Die Wandung des Ringkanals --7-- besitzt im wesentlichen kreisförmigen Querschnitt. Der Mittelpunkt des Kreises liegt hiebei ungefähr in der Ebene der Ausströmöffnung-9-des Durchgangskanals --6-- des Lenkkörpers-4--. Der äussere Rand des Ringkanals --7-- liegt in einer Ebene, die dem Boden
EMI2.2
des Topfes--2-näherAustrittsöffnung --9-- des Durchgangskanals des Lenkkörpers --4-- zusammen. so dass am Eintritt in den Ringkanal --7-- eine scharfe Kante vorhanden ist.
Die Durchtrittsfläche --13-- zwischen dem Rand der
EMI2.3
--8-- des Topfes --2-- inBoden --11-- des Topfes --2-- ist kugelschalenförmig gestaltet, wobei dei Öffnung der Kugelschale gegen die Öffnung des Topfes--2--weist. Die Kugelschale geht in einen sich gegen die Öffnung des Topfes--2- verengenden Kegelmantel über.
Die Zündung des Brennstoff-Luftgemisches erfolgt in bekannter Weise durch einen von der Zündelektrode --5-- erzeugten elektrischen Zündfunken in Düsennähe, wobei begünstigt durch die intensive Durchmischung des Ölnebels mit der Verbrennungsluft in dem Topf --2-- die Zündung ohne jeden Verzug nach dem Brennerstart vor sich geht. Solange der Zündfunke vorhanden ist, brennt die Flamme gelb, da kein vollständiges Verdampfen des Ölnebels stattfinden kann. Bei Erlöschen des Zündfunkens jedoch wird die Flamme sofort blau und wesentlich geräuscharmer als eine konventionelle Gelbflamme. Diese Erscheinung stellt ebenfalls einen
EMI2.4
Brennkammer ragende Flamme ebenfalls erlischt.
Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass durch das vorhin schon erwähnte sofortige Zünden des Öl-Luftgemisches keine Möglichkeit einer verzögerten Zündung gegeben ist und dadurch bedingte Anfahrstösse ausgeschlossen sind.
**WARNUNG** Ende DESC Feld kannt Anfang CLMS uberlappen**.