AT517929A1

AT517929A1 - atomizing nozzle

Info

Publication number: AT517929A1
Application number: ATA722/2015A
Authority: AT
Original assignee: Cs Comb Solutions Gmbh
Priority date: 2015-11-12
Filing date: 2015-11-12
Publication date: 2017-05-15
Also published as: EP3168533B1; EP3168533A1

Abstract

Bei einer Zerstäubungsdüse zum Zerstäuben von Flüssigkeiten, insbesondere Brennsoff, umfassend einen zentralen Brennstoffkanal mit einer zentralen Austrittsöffnung und einen den Brennstoffkanal umgebenden Kanal für Zerstäubungsmedium, der einen Hartmanngenerator und eine die zentrale Austrittsöffnung umgebende ringförmige Austrittsöffnung aufweist, wobei der Hartmanngenerator eine ringförmige Resonanzkammer umfasst, die in Richtung zur Düsenachse hin offen ist, ist vorgesehen, dass die ringförmige Austrittsöffnung innen von einer kegeligen Leitfläche begrenzt ist, die nach vorne in Richtung zur zentralen Austrittsöffnung konvergiert und deren nach hinten verlaufende gedachte Verlängerung in die Resonanzkammer eintaucht.In a sputtering nozzle for atomizing liquids, in particular Brennsoff, comprising a central fuel channel having a central outlet opening and a fuel channel surrounding the channel for sputtering medium having a Hartmanngenerator and an annular outlet opening surrounding the central outlet opening, the Hartmanngenerator comprising an annular resonance chamber, the is open in the direction of the nozzle axis, it is provided that the annular outlet opening is bounded on the inside by a conical guide surface, which converges forward in the direction of the central outlet opening and dips its imaginary extension extending to the rear into the resonance chamber.

Description

Die Erfindung betrifft eine Zerstäubungsdüse zum Zerstäuben von Flüssigkeiten, insbesondere Brennsoff, umfassend einen zentralen Brennstoffkanal mit einer zentralen Austrittsöffnung und einen den Brennstoffkanal umgebenden Kanal für Zerstäubungsmedium, der einen Hartmanngenerator und eine die zentrale Austrittsöffnung umgebende ringförmige Austrittsöffnung aufweist, wobei der Hartmanngenerator eine ringförmige Resonanzkämmer umfasst, die in Richtung zur Düsenachse hin offen ist.The invention relates to an atomizing nozzle for atomising liquids, in particular fuel, comprising a central fuel channel with a central outlet opening and a channel for atomizing medium surrounding the fuel channel, which has a Hartmann generator and an annular outlet opening surrounding the central outlet opening, wherein the Hartmanngenerator comprises an annular Resonanzkämmer , which is open towards the nozzle axis.

Die Erfindung betrifft weiters einen Brenner mit einer solchen Zerstäubungsdüse.The invention further relates to a burner with such a Zerstäubungsdüse.

Zerstäubungsdüsen dieser Art, bei denen die ringförmige Resonanzkämmer des Hartmanngenerators in Richtung zur Düsenachse hin offen ist, sind bspw. aus der US 3,908,904 und der AT 285791 B bekannt. Es sind auch Zerstäubungsdüsen mit Hartmanngenerator bekannt geworden, bei denen die ringförmige Resonanzkämmer nach außen hin offen ist, wobei auf die WO 2011/050377 Al und die AT 339456 B verwiesen wird. Hierbei wird der aus dem Brennstoffkanal austretende Brennstoff durch die im Hartmanngenerator erzeugten Ultraschallschwingungen in feine Tröpfchen zerteilt, wodurch das Sprühbild des Brennstoffes und die Flammenform beeinflusst werden können. Die Zerstäubung ist insbesondere notwendig, um die Oberfläche des Brennstoffes zu vergrößern und damit eine schnelle und möglichst vollständige Verbrennung sicherzustellen.Atomizing nozzles of this type, in which the annular resonance chambers of the Hartmann generator are open in the direction of the nozzle axis, are known, for example, from US Pat. No. 3,908,904 and AT 285791 B. Sputtering nozzles with a Hartmann generator have also become known in which the annular resonance chambers are open to the outside, with reference being made to WO 2011/050377 A1 and to AT 339456 B. Here, the emerging from the fuel channel fuel is divided by the ultrasonic vibrations generated in the Hartmann generator into fine droplets, whereby the spray pattern of the fuel and the flame shape can be influenced. The atomization is particularly necessary to increase the surface of the fuel and thus ensure a fast and complete combustion possible.

Ein Hartmanngenerator ist ein Schall- oderA Hartmann generator is a sonic or

Ultraschallschwingungserzeuger und umfasst eine ringförmige Düse, über welche das unter Druck stehendes Zerstäubungsmedium in eine der Düse gegenüberliegendeUltrasonic vibrator and includes an annular nozzle through which the pressurized sputtering medium in one of the nozzle opposite

Resonanzkämmer eingebracht wird, in welcher das Zerstäubungsmedium zu Schwingungen angeregt und ein Schwingungsfeld erzeugt wird, das im Bereich des aus dem Brennstoffkanal austretenden Brennstoffs zur Wirkung gelangt, um den Brennstoff zu zerstäuben. Der Vorteil eines solchen Schwingungserzeugers besteht darin, dass mit einer relativ geringen Menge an Zerstäubungsmedium eine effiziente Zerstäubung des Brennstoffs gelingt. Die mit dem Schwingungserzeuger erzielbare Zerstäubung des Brennstoffs ermöglicht es, auch Brennstoffe, die nur zum Teil aus brennbaren Bestandteilen bestehen, zu verbrennen. Insbesondere können damit Brennstoffe mit einem hohen Wassergehalt einer Verbrennung zugeführt werden.Resonating chamber is introduced, in which the sputtering medium is excited to vibrate and a vibration field is generated, which comes into effect in the region of the fuel leaving the fuel channel to the effect to atomize the fuel. The advantage of such a vibrator is that with a relatively small amount of sputtering medium efficient atomization of the fuel succeeds. The achievable with the vibrator atomization of the fuel makes it possible to burn fuels that consist only partially of combustible components. In particular, fuels with a high water content can thus be supplied to combustion.

Um das Flammenbild des Brenners einzustellen, sind bei solchen Zerstäubungsdüsen Reflektorflächen vorgesehen, die das zu Schwingungen angeregte Zerstäubungsmedium in die gewünschte Richtung ablenken bzw. richten. Solche Reflektorflächen sind üblicherweise konisch ausgebildet und verbreitern sich in Axialrichtung.In order to adjust the flame pattern of the burner, reflector surfaces are provided in such atomization nozzles, which deflect or direct the excited to vibrate sputtering medium in the desired direction. Such reflector surfaces are usually conical and widen in the axial direction.

Zerstäubungsdüsen der eingangs genannten Art arbeiten mit einem unter Druck zugeführten Gas, wie z.B. Pressluft oder Dampf, als Zerstäubungsmedium, welches einen hohen Kostenfaktor beim Betrieb einer Zerstäubungsdüse darstellt. Sowohl die Menge an Zerstäubungsmedium als auch der apparative und energetische Aufwand für die Bereitstellung des erforderlichen Drucks des Zerstäubungsmediums stellen hierbei Kostenfaktoren dar.Atomizing nozzles of the type mentioned above operate with a pressurized gas, e.g. Compressed air or steam, as a sputtering medium, which is a high cost factor in the operation of a Zerstäubungsdüse. Both the amount of sputtering medium and the apparatus and energy costs for providing the required pressure of the sputtering medium represent cost factors.

Weiters besteht bei eher kleinen Brennräumen oftmals das Problem, dass der Einsatz von herkömmlichenFurthermore, there is often the problem with rather small combustion chambers that the use of conventional

Zerstäubungsdüsen der eingangs genannten Art nicht möglich ist, weil die durch die Düse erzeugte Flamme zu lang ist.Atomizing nozzles of the type mentioned is not possible because the flame generated by the nozzle is too long.

Es ist daher eine Aufgabe der Erfindung, eine Zerstäubungsdüse der eingangs genannten Art dahingehend zu verbessern, dass der Bedarf an Zerstäubungsmedium während des Betriebes wesentlich werden kann. Weiters ist es eine Aufgabe der Erfindung, eine Zerstäubungsdüse bereitzustellen, die im Betrieb eine relativ kurze Flamme ermöglicht.It is therefore an object of the invention to improve a sputtering nozzle of the type mentioned in that the need for sputtering medium during operation can be essential. Furthermore, it is an object of the invention to provide a sputtering nozzle which allows a relatively short flame during operation.

Zur Lösung dieser Aufgabe sieht die Erfindung bei einer Zerstäubungsdüse der eingangs genannten Art vor, dass die ringförmige Austrittsöffnung innen von einer kegeligen Leitfläche begrenzt ist, die nach vorne in Richtung zur zentralen Austrittsöffnung konvergiert und deren nach hinten verlaufende gedachte Verlängerung in die Resonanzkammer eintaucht. Die Leitfläche, welche das aus der Resonanzkammer austretende Schwingungsfeld innen begrenzt, ist somit so angeordnet, dass sich das zu Schwingung angeregte Zerstäubungsmedium vom Austritt aus der offenen Seite der Resonanzkammer in Richtung zur zentralen Austrittsöffnung des Brennstoffs nach innen ausbreiten kann. Bevorzugt ist hierbei vorgesehen, dass direkt am Austritt des Zerstäubungsmediums aus der Resonanzkammer an der Innenseite weder eine in Achsrichtung verlaufende Leitfläche noch eine nach außen konvergierende Leitfläche vorgesehen ist, sondern lediglich eine nach innen konvergierende Leitfläche, welche das Schwingungsfeld direkt in den Bereich des zentral austretenden Brennstoffs gelangen lässt. Es ist bevorzugt ein Freiraum vorgesehen, der sich unmittelbar vom Austritt der nach innen hin gerichteten Resonanzkammer schräg nach vorne und innen bis zur Düsenachse erstreckt und der die gewünschte Ausbreitung des Zerstäubungsmediums zum austretenden Brennstoff hin erlaubt.To solve this problem, the invention provides for a spray nozzle of the type mentioned above, that the annular outlet opening is bounded on the inside by a conical guide surface, which converges forward toward the central outlet opening and dips their imaginary extension extending into the rear of the resonance chamber. The guide surface defining the inside of the vibration chamber exiting the resonance chamber is thus arranged so that the sputtered to the vibration sputtering medium from the outlet from the open side of the resonance chamber in the direction of the central outlet opening of the fuel can propagate inward. Preferably, it is provided that directly at the outlet of the sputtering medium from the resonance chamber on the inside neither an axially extending guide surface nor an outwardly converging guide surface is provided, but only an inwardly converging guide surface, which the oscillation field directly into the region of the centrally exiting Fuel can arrive. It is preferably provided a free space, which extends directly from the outlet of the inwardly directed resonance chamber obliquely forward and inward to the nozzle axis and which allows the desired propagation of the sputtering medium to the exiting fuel out.

Die beschriebene Ausbildung führt im Betrieb vorzugsweise dazu, dass der jetförmig aus der zentralen Austrittsöffnung austretende Brennstoffstrahl kurz nach dem Austritt eingeschnürt wird.During operation, the described design preferably leads to the jet of fuel emerging from the central outlet opening being constricted shortly after it leaves the outlet.

Das Merkmal der nach innen hin offenen Resonanzkämmer bedeutet hierbei, dass die im Querschnitt der ringförmigen Resonanzkämmer senkrecht zum Boden der Resonanzkämmer verlaufende Linie, insbesondere Symmetrielinie, schräg nach innen vorne zur Düsenachse verläuft. Der Begriff vorne bezeichnet hierbei die Seite der Austrittsöffnung der Düse bzw. die Fließrichtung des Brennstoffs im zentralen Brennstoffkanal in Richtung zur zentralen Austrittsöffnung.The feature of the inwardly open Resonanzkämmer means here that in the cross section of the annular Resonanzkämmer perpendicular to the bottom of the Resonanzkämmer extending line, in particular line of symmetry, extends obliquely inwardly forward to the nozzle axis. The term front here refers to the side of the outlet opening of the nozzle or the flow direction of the fuel in the central fuel channel in the direction of the central outlet opening.

Die erfindungsgemäße Ausbildung ermöglicht es, dass das Zerstäubungsmedium direkt aus der Resonanzkammer zur zentralen Austrittsöffnung gelangen und dort mit dem Brennstoff Zusammenwirken kann. Eine Reflektorfläche zum Umlenken des Zerstäubungsmediums nach innen zum Brennstoff ist also nicht nötig. Diese Ausgestaltung führt einerseits dazu, dass die Geschwindigkeit des Zerstäubungsmediums geringer gewählt werden kann, weil das Zerstäubungsmedium zielgerichteter eingesetzt wird. Dadurch besteht beim Erzielen der gleichen Brennstofftröpfchengröße wie beim Stand der Technik ein geringerer Bedarf anThe construction according to the invention makes it possible for the atomization medium to pass directly from the resonance chamber to the central outlet opening and to interact there with the fuel. A reflector surface for deflecting the atomizing medium inwards to the fuel is therefore not necessary. On the one hand, this embodiment means that the speed of the atomizing medium can be selected to be lower, because the atomizing medium is used in a more targeted manner. As a result, there is less demand in achieving the same fuel droplet size as in the prior art

Zerstäubungsmedium, wodurch die Betriebskosten im Vergleich zu herkömmlichen Zerstäubungsdüsen erheblich reduziert werden können. Andererseits führt die erfindungsgemäße Ausbildung dazu, dass der Sprühwinkel des Brennstoffes größer wird. Dadurch wird die Flamme im Betrieb kürzer, wodurch auch der Einsatz in kleinen Brennräumen möglich ist.Atomizing medium, whereby the operating costs compared to conventional atomizing nozzles can be significantly reduced. On the other hand, the inventive design causes the spray angle of the fuel is greater. As a result, the flame is shorter during operation, whereby the use in small combustion chambers is possible.

Bevorzugt ist vorgesehen, dass der Außenrand der ringförmigen Austrittsöffnung und die zentrale Austrittsöffnung im Wesentlichen in derselben Ebene liegen. Dadurch kann der erfindungsgemäße Effekt weiter verstärkt werden. Alternativ kann vorgesehen sein, dass die zentrale Austrittsöffnung relativ zum Außenrand der ringförmigen Austrittsöffnung zurückversetzt ist. Diese Ausführung eignet sich besonders für Düsen, die eine kurze Flamme aufweisen sollen. Beide Ausführungsformen ermöglichen es, dass das aus der Resonanzkämmer austretende Schwingungsfeld auf direktem Weg und ohne Hindernisse oder Umlenkungen auf den zentral austretenden Brennstoff auftreffen kann.It is preferably provided that the outer edge of the annular outlet opening and the central outlet opening lie substantially in the same plane. As a result, the effect according to the invention can be further enhanced. Alternatively it can be provided that the central outlet opening is set back relative to the outer edge of the annular outlet opening. This version is particularly suitable for nozzles that should have a short flame. Both embodiments make it possible for the oscillation field emerging from the resonance chamber to impinge on the centrally emerging fuel in a direct way and without obstacles or deflections.

Weiters ist bevorzugt vorgesehen, dass der Außenrand der ringförmigen Austrittsöffnung vom Rand der Resonanzkämmer gebildet wird. Dadurch ist die Resonanzkämmer besonders nahe am Brennbereich angeordnet, wodurch eine effizientere Verbrennung erzielt werden kann.Furthermore, it is preferably provided that the outer edge of the annular outlet opening is formed by the edge of the Resonanzkämmer. As a result, the resonance chambers are arranged particularly close to the combustion region, whereby a more efficient combustion can be achieved.

Bevorzugt ist vorgesehen, dass die Resonanzkämmer im Längsschnitt im Wesentlichen rechteckig ausgebildet ist. Eine solche Resonanzkämmer ist für die Erzeugung von Ultraschallschwingungen und damit für den Zerstäubungseffekt vorteilhaft.It is preferably provided that the resonance chambers in the longitudinal section is substantially rectangular. Such a resonance chamber is advantageous for the generation of ultrasonic vibrations and thus for the atomization effect.

Um eine gleichmäßige Zerstäubung und eine einfach herzustellende Düse bereitzustellen, ist bevorzugt vorgesehen, dass die Resonanzkammer als umlaufende Nut ausgebildet ist.In order to provide a uniform atomization and a nozzle which is easy to produce, it is preferably provided that the resonance chamber is designed as a circumferential groove.

Weiters ist bevorzugt vorgesehen, dass die weiter vorne liegende Seitenwand der Resonanzkammer einen spitzen Winkel, bevorzugt einen Winkel von >45°, insbesondere einen Winkel von 60-75°, mit der Düsenachse einschließt. Dadurch ist gewährleistet, dass das Zerstäubungsmedium beim Austritt aus der Resonanzkammer schräg in Richtung zur Düsenachse geführt wird. Die Gestalt der resultierenden Flamme kann durch diesen Winkel beeinflusst werden.Furthermore, it is preferably provided that the further side wall of the resonance chamber encloses an acute angle, preferably an angle of> 45 °, in particular an angle of 60-75 °, with the nozzle axis. This ensures that the sputtering medium is guided obliquely in the direction of the nozzle axis at the exit from the resonance chamber. The shape of the resulting flame can be influenced by this angle.

Um die Flamme der Düse zielgerichteter nach vorne führen zu können, ist bevorzugt vorgesehen, dass an den Außenrand der ringförmigen Austrittsöffnung axial anschließend eine sich verbreiternde, insbesondere konische Fläche angeordnet ist. Eventuell aus dem Flammbereich ausgetretene Tröpfchen prallen an dieser Fläche ab und werden wieder in die Flamme zurückgeführt. Dadurch wird eine effizientere Verbrennung erzielt.In order to be able to guide the flame of the nozzle more specifically towards the front, it is preferably provided that a widening, in particular conical, surface is subsequently arranged axially on the outer edge of the annular outlet opening. Any droplets escaping from the flame area will bounce off this surface and be returned to the flame. This achieves more efficient combustion.

Besonders bevorzugt ist vorgesehen, dass der Brennstoffkanal außen durch einen Führungskörper begrenzt ist und der Zerstäubungskanal innen durch den Führungskörper begrenzt ist. Der Führungskörper ist also zwischen dem Brennstoffkanal und dem Zerstäubungskanal angeordnet und trennt diese beiden Kanäle. Der Führungskörper ist bevorzugt einteilig ausgebildet, kann aber alternativ auch aus mehreren Teilen bestehen.It is particularly preferably provided that the fuel channel is bounded on the outside by a guide body and the sputtering channel is limited inside by the guide body. The guide body is thus arranged between the fuel channel and the Zerstäubungskanal and separates these two channels. The guide body is preferably formed in one piece, but may alternatively consist of several parts.

Weiters ist bevorzugt vorgesehen, dass der Zerstäubungskanal eine Ablenkung aufweist, die ausgebildet ist, um das Zerstäubungsmedium um 60°-100°, bevorzugt 70°-85° zur Achse geneigt über eine Verendung in die Resonanzkammer zu führen. Das Fluss des Zerstäubungsmediums wird aufgrund des vergleichsweise geringen Winkels der Ablenkung hierbei nicht zu sehr beeinträchtigt. Dadurch wird das Fließverhalten des Zerstäubungsmediums verbessert und insbesondere eine homogene Ausbringung aus der Austrittsöffnung bereitgestellt.Furthermore, it is preferably provided that the sputtering channel has a deflection which is designed to lead the sputtering medium inclined by 60 ° -100 °, preferably 70 ° -85 ° to the axis via a transmission in the resonance chamber. The flow of the sputtering medium is not affected too much due to the comparatively small angle of the deflection. As a result, the flow behavior of the atomizing medium is improved and, in particular, a homogeneous discharge from the outlet opening is provided.

Hierbei ist bevorzugt vorgesehen, dass die Ablenkung durch den Führungskörper gebildet ist und teilweise in die Resonanzkammer ragt. Die Ablenkung ist bevorzugt einteilig mit dem Führungskörper ausgebildet. Besonders bevorzugt ist vorgesehen, dass die Ablenkung an einem pilzförmigen Fortsatz ausgebildet ist und die kegelige Leitfläche auf der der Ablenkung gegenüberliegenden Seite des pilzförmigen Fortsatzes angeordnet ist. Die Ablenkung ist bevorzugt abgerundet ausgebildet, um das Strömungsverhalten zu verbessern. Durch das zumindest teilweise Hineinragen in die Resonanzkämmer wird wirkungsvoll verhindert, dass Teile des Zerstäubungsmediums an der Resonanzkammer vorbei direkt zur Austrittsöffnung strömen.It is preferably provided that the deflection is formed by the guide body and partially protrudes into the resonance chamber. The deflection is preferably formed integrally with the guide body. Particularly preferably, it is provided that the deflection is formed on a mushroom-shaped extension and the conical guide surface is arranged on the opposite side of the deflection of the mushroom-shaped extension. The deflection is preferably rounded in order to improve the flow behavior. By at least partially protruding into the resonance chambers, it is effectively prevented that parts of the atomization medium flow past the resonance chamber directly to the outlet opening.

Weiters ist bevorzugt vorgesehen, dass sich der Brennstoffkanal zur zentralen Austrittsöffnung hin, insbesondere konisch, erweitert. Dadurch kann die Strömungsgeschwindigkeit des Brennstoffes im Flammbereich reduziert werden.Furthermore, it is preferably provided that the fuel channel to the central outlet opening, in particular conically widened. As a result, the flow velocity of the fuel in the flame region can be reduced.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. In dieser zeigt Fig. 1 einen Längsschnitt einer erfindungsgemäßen Zerstäubungsdüse.The invention will be explained in more detail with reference to an embodiment shown in the drawing. 1 shows a longitudinal section of a sputtering nozzle according to the invention.

In Fig. 1 ist mit 1 ein Brennstoffkanal und mit 2 ein Kanal für Zerstäubungsmedium bezeichnet. Der Brennstoffkanal 1 ist vollständig vom Kanal für Zerstäubungsmedium 2 umgegeben. Zwischen dem Brennstoffkanal 1 und dem Kanal für Zerstäubungsmedium 2 ist ein Führungselement 3 angeordnet, welches den Brennstoffkanal 1 außen und den Kanal für Zerstäubungsmedium 2 innen begrenzt. Der Brennstoffkanal 1 endet in einer kreisflächenförmigen Austrittsöffnung 4, die innerhalb der ringförmigen Austrittsöffnung 5 des Kanals für Zerstäubungsmedium 2 angeordnet ist. Der Kanal für Zerstäubungsmedium 2 weist eine Resonanzkämmer 6 auf, die als Nut und im dargestellten Längsschnitt rechteckig ausgebildet ist. Mit 7 ist die Düsenachse bezeichnet und der Pfeil 8 kennzeichnet die Strömungsrichtung.In Fig. 1, 1 denotes a fuel channel and 2 denotes a channel for atomizing medium. The fuel channel 1 is completely surrounded by the channel for atomizing medium 2. Between the fuel channel 1 and the channel for atomizing medium 2, a guide element 3 is arranged, which limits the fuel channel 1 on the outside and the channel for atomizing medium 2 inside. The fuel channel 1 ends in a circular-shaped outlet opening 4, which is arranged within the annular outlet opening 5 of the channel for atomizing medium 2. The channel for atomizing medium 2 has a resonance chamber 6, which is formed as a groove and rectangular in the longitudinal section shown. 7, the nozzle axis is designated and the arrow 8 indicates the flow direction.

Die ringförmige Austrittsöffnung 5 ist innen von einer kegeligen Leitfläche 9 begrenzt, die nach vorne in Richtung zur zentralen Austrittsöffnung konvergiert und deren nach hinten verlaufende gedachte Verlängerung in die Resonanzkammer 6 eintaucht. In dieser Ausführungsform ist die kegelige Leitfläche 9 auf einem pilzförmigen Fortsatz 10 angeordnet. Auf der der kegeligen Leitfläche 9 gegenüberliegenden Seite des pilzförmigen Fortsatzes 10 ist eine abgerundete Ablenkung 11 angeordnet, die das Zerstäubungsmedium im Kanal 2 in einem Winkel von ca. 90° zur Düsenachse 7 umleitet und über eine Düsen in die Resonanzkämmer 6 führt.The annular outlet opening 5 is bounded on the inside by a conical guide surface 9, which converges towards the front in the direction of the central outlet opening and whose rearward imaginary extension is inserted into the resonance chamber 6. In this embodiment, the conical guide surface 9 is arranged on a mushroom-shaped extension 10. On the conical guide surface 9 opposite side of the mushroom-shaped extension 10 a rounded deflection 11 is arranged, which redirects the sputtering medium in the channel 2 at an angle of approximately 90 ° to the nozzle axis 7 and leads via a nozzle in the resonance chambers 6.

Weiters liegen der Außenrand der ringförmigen Austrittsöffnung 5 und die zentrale Austrittsöffnung 4 im Wesentlichen in derselben Ebene. Der Außenrand der ringförmigen Austrittsöffnung 5 wird hierbei durch den vorderen Rand der Resonanzkämmer 6 gebildet.Furthermore, the outer edge of the annular outlet opening 5 and the central outlet opening 4 are located substantially in the same plane. The outer edge of the annular outlet opening 5 is in this case formed by the front edge of the Resonanzkämmer 6.

An den Außenrand der ringförmigen Austrittsöffnung 5 ist axial anschließend eine sich verbreiternde, insbesondere konische Fläche 12 angeordnet. Auch der Brennstoffkanal 1 weist zur zentralen Austrittsöffnung 4 hin eine konische Erweiterung 13 auf.At the outer edge of the annular outlet opening 5, a widening, in particular conical surface 12 is then axially arranged. The fuel channel 1 also has a conical enlargement 13 towards the central outlet opening 4.

Im Betrieb werden durch den Brennstoffkanal 1 und durch den Kanal für Zerstäubungsmedium 2 Brennstoff bzw. Zerstäubungsmedium zu den Austrittsöffnungen 4 und 5 geleitet. Das Zerstäubungsmedium wird in der Resonanzkammer 6 oszillierend in Schwingung versetzt und trifft im an die Austrittsöffnungen 4 und 5 anschließenden Bereich auf den Brennstoff, der dadurch zerstäubt wird. Durch die erfindungsgemäße Ausführung wird das Zerstäubungsmedium direkt zum Brennstoff geführt und nicht über eine Reflektorfläche. Dadurch wird der Sprühwinkel des Brennstoffes größer und die Flamme daher kürzer. Zusätzlich wird dadurch der Zerstäubungsmediumverbrauch geringer.In operation, fuel or sputtering medium is directed to the exit ports 4 and 5 through the fuel channel 1 and through the sputtering medium channel 2. The atomizing medium is oscillated in oscillation in the resonance chamber 6 and impinges in the region adjoining the outlet openings 4 and 5 on the fuel, which is thereby atomized. As a result of the embodiment according to the invention, the atomizing medium is conducted directly to the fuel and not via a reflector surface. As a result, the spray angle of the fuel is larger and the flame therefore shorter. In addition, this reduces the atomization medium consumption.

Claims

claims:

A sputtering nozzle for atomizing liquids, in particular fuel, comprising a central fuel channel having a central outlet opening and a channel for sputtering medium surrounding the fuel channel having a Hartmann generator and an annular outlet opening surrounding the central outlet opening, the Hartmann generator comprising an annular resonance chamber is open in the direction of the nozzle axis, characterized in that the annular outlet opening is bounded on the inside by a conical guide surface which converges towards the front in the direction of the central outlet opening and whose imaginary extension extending to the rear dips into the resonance chamber.

2. atomizing nozzle according to claim 1, characterized in that the outer edge of the annular outlet opening and the central outlet opening lie substantially in the same plane.

3. atomizing nozzle according to claim 1, characterized in that the central outlet opening is set back relative to the outer edge of the annular outlet opening.

4. atomizing nozzle according to claim 1, 2 or 3, characterized in that the outer edge of the annular outlet opening is formed by the edge of the resonance chamber.

5. Atomizing nozzle according to one of claims 1 to 4, characterized in that the resonance chamber is formed in a longitudinal section substantially rectangular.

6. Atomizing nozzle according to one of claims 1 to 5, characterized in that the resonance chamber is formed as a circumferential groove.

7. Atomizing nozzle according to one of claims 1 to 6, characterized in that the further forward side wall of the resonance chamber forms an acute angle, preferably an angle of> 45 °, in particular an angle of 60-75 °, with the nozzle axis.

8. Atomizing nozzle according to one of claims 1 to 7, characterized in that axially thereafter a widening, in particular conical surface is arranged on the outer edge of the annular outlet opening.

9. atomizing nozzle according to one of claims 1 to 8, characterized in that the fuel channel is bounded on the outside by a guide body and the sputtering channel is bounded inside by the guide body.

10. Atomizing nozzle according to one of claims 1 to 9, characterized in that the sputtering channel has a deflection which is formed to the sputtering medium by 60 ° -100 °, preferably 70 ° -85 ° inclined to the axis via a transmission in the resonance chamber respectively.

11. atomizing nozzle according to claim 10, characterized in that the deflection is formed by the guide body and partially protrudes into the Resonanzkämmer.

12. Atomizing nozzle according to one of claims 1 to 11, characterized in that the fuel channel towards the central outlet opening, in particular conically, expands.

13. Burner with a spray nozzle according to one of claims 1 to 12.

14. Use of a sputtering nozzle according to one of claims 1 to 12 for sputtering a liquid, in particular a liquid fuel, by means of a sputtering medium, wherein the sputtered fuel is ejected into the combustion chamber of a combustion chamber.

15. Use according to claim 14, characterized in that the Hartmanngenerator generates at the annular outlet opening a vibration field.

16. Use according to claim 15, characterized in that the oscillation field is an ultrasonic vibration field with a frequency of preferably> 1000 Hz, in particular> 3000 Hz.

17. Use according to claim 15 or 16, characterized in that the oscillation field causes a constriction of the emerging from the central outlet opening fuel jet.

18. Use according to any one of claims 14 to 17, characterized in that used as a liquid fuel fuel oil, heavy fuel oil, solvents, tar, coal tar pitch, chemical high-calorie residue liquids, chemical low-calorie residue liquids, liquid sulfur, waste sulfuric acid in various concentrations and / or suspensions becomes.

19. Use according to any one of claims 14 to 18, characterized in that steam, compressed air, fuel gases, nitrogen and / or oxygen is used as the atomizing medium. Vienna, on November 12, 2015 CS Combustion Solutions GmbH by: