Zerstäubungsbrenner. In der deutschen Patentschrift Nr. 493600 ist ein Zerstäubungsbrenner beschrie ben, bei dem die zur Aufnahme des flüssigen Brennstoffes bestimmten im Brennerkopf vor gesehenen Kanäle bis zur Düsenmündung fortgeführt sind und in die über die ganze Länge der Brennstoffkanäle verteilt Kanäle zum Einführen des Zerstäubungsmittels in die Brennstoffkanäle münden. Das Brenn s s toffzerstäubungsgemisch tritt aus den Schraubenkanälen des Brenners in Form eines Blasenstranges aus. Jede der unter Überdruck stehenden Blasen zerplatzt bei ihrem Austritt aus dem Kanal. Hierbei wird der Brennstoff in feinsten Staub zerrissen.
Die Menge des verbrauchten Brennstoffes wird durch den Düsenquerschnitt und den verwendeten Druck bestimmt. Bei Verwen dung von wenig Brennstoff und also gerin gem Druck zeigt sich der Nachteil, dass durch die Zusammenführung der einzelnen Kanäle in einer Kegelspitze die gleichmässige Zerstäubung behindert wird. Es bilden sich an der Austrittsdüse Brennstofftropfen, wel- ehe das ungehinderte Austreten der feinen Bläschen und damit die Vernebelung des Brennstoffes verhindern.
Gegenstand vorliegender Erfindung ist ein Zerstäubungsbrenner, der den genannten Nachteil nicht aufweist. Dieser Zerstäu bungsbrenner ist mit einem mit mindestens einem bis zur Düsenmündung fortgeführten, zur Aufnahme des flüssigen Brennstoffei be stimmten Brennstoffkanal versehenen Bren- nerkopf versehen, in welchen Kanal respek tive in welche Kanäle das Zerstäubungsmit- tel durch verschiedene, über die ganze Länge jedes Brennstoffkanals verteilte Kanäle ein geführt wird, wobei die Brennstoffkanäle in solcher Weise aus der Düse ausmünden,
dass die Blasenstränge des Brennstoffzerstäu- bungsmittelgemisches ungehindert in der Ka- nalrichtung Weiterströmen können.
Die Erfindung ist in der anliegenden Zeichnung in einem Ausführunsbeispiel und Varianten des Brennerkopfes dargestellt, und zwar zeigt: Fig. 1 einen Brenner mit nur einem Brennstoffkanal im Längsschnitt, Fig. 2a und b eine Variante des Brenner kopfes im Schnitt mit anderem, mehrere Brennstoffkanäle aufweisenden Düsenteil zum Aufschrauben auf das Brennergehäuse nach Fig. 1, sowie den Düsenteil in einem weiteren Schnitt, Fig. 3 eine weitere Variante des Brenner kopfes ebenfalls im Schnitt.
Der Brenner nach Fig. 1 besitzt einen mittleren Gehäuseteil 1, der an seinem vor- dern Teile einen Ansatz 2 zum Anschliessen an eine Halteplatte oder zum Befestigen des Brenners auf andere Weise aufweist. Der Gehäuseteil 1 hat eine am hintern Ende be ginnende achsial angeordnete Bohrung 3, wel che sich durch einen Achsialkanal 4 bis zum vordern Ende erstreckt. Die Bohrung 3 ist durch einen Kanal 5 mit einem Nippel 6 zum Anschliessen der Brennstoffzuführung verbunden. Das Zerstäubungsmittel tritt durch einen Nippel 7 in ein in dem Ge häuseteil 1 eingearbeitetes Kanalsystem 8 ein. Mit dem bintern Ende des mittleren Ge häuseteils 1 ist ein, ein Absperrventil tra gender Gehäuseteil 9 verbunden, zum Bei spiel verschraubt.
Der Gehäuseteil 9 ist durch eine federnde Membran 10 mit einem Feder teller 11 des Ventilkörpers 12 verbunden. Der Ventilkörper 12 des als Nadelventil aus gebildeten Ventils trägt an seinem untern, in der Bohrung 3 befindlichen Teile einen Ven tilteller 13, der seinerseits durch eine fe dernde Membran 14 mit einer, zwischen Ge häuseteil 1 und 9 befindlichen Ringscheibe 15 verbunden ist. Die Membran 14 trennt gleichzeitig den Brennstoffraum von dem das Zerstäubungsmittel enthaltenden Raum 18 und verhindert ein Übertreten von flüssigem Brennstoff in den Zerstäubungsmittelraum 18. Die Ringscheibe 15 ist durch einen Stift 16 gegen Verdrehung gesichert, so dass der in ihr befindliche Kanal 17 ständig dem durch den Kanal 8 eintretenden Zerstäubungsmittel Zutritt zum Raum 18 sichert.
Der Brenner ist an seinem hintern Teile durch eine sich an den Gehäuseteil 9 anschliessende Ver- schlusskappe 19 abgeschlossen. Eine Feder 20 legt sieh mit ihrem einen Ende gegen diese Verschlusskappe 19 und mit dem andern Ende gegen den Federteller 11 und drückt so den Ventilkörper 12 auf die als Ventilsitz ausgebildete Mündung des Achsialkanals 4. Gegenüber dem Ventilkörper 12 ist in der Verschlusskappe 19 eine festverstellbare Schraube 21 angeordnet, durch welche der Hub des Ventils begrenzt wird. Das vordere Ende .des mittleren Gehäuseteils 1 ist mit einem Düsenhalter 22 verbunden, der ein den Brennstoffzuführungskanal enthaltender Dü senteil 23 einspannt. Dieser weist einen zen tralen Brennstoffkanal 24 auf, in welchen seitlich mit dem Ringraum 25 in Verbindung stehende Kanäle 26 münden.
Der Düsenteil ist auf beiden Enden konisch verjüngt und wird .durch den Düsenhalter 22 in entspre- ehend gestaltete Lager des mittleren Ge häuseteils und des Düsenhalters gepresst.
Bei der in Fig. 2a und b dargestellten Ausführungsform des Brennerkopfes weist der im zum Aufschrauben auf den Gehäuse teil 1 bestimmten, Düsenhalter 22' befind liche Düsenteil 23' einen mittleren Druck raum 27 für das Zerstäubungsmittel auf. Dieser ist durch einen Kanal 28 mit dem Kanalsystem 8 verbunden. Der Düsenteil hat auf seiner zylindrischen Oberfläche einen schraubenförmigen Brennstoffkanal 29, der durch Kanäle 30 mit dem Druckraum 27 in Verbindung steht. Es können auch mehrere solcher parallel zueinander verlaufender schraubenförmiger Brennstoffkanäle vorge sehen sein (Fig. 2b).
Jeder schraubenförmige Brennstoffkanal ist durch einen in dein Düsenteil befindlichen Kanal 31 mit dem Achsialkanal 4 verbunden. Anstatt der schraubenförmigen Brennstoffkanäle können auch gradlinig verlaufende parallele Brenn stoffkanäle vorgesehen sein.
Die in Fig. 3 dargestellte Ausführungs form des Brennerkopfes, dessen Düsenhalter 22" ebenfalls auf den Gehäuseteil 1 auf geschraubt werden kann, entspricht im we sentlichen der in Fig. 2a und b gezeigten. Der Düsenteil 23" hat auch hier einen Druckraum 27' zur Aufnahme des Zerstäu bungsmittel, der durch einen Kanal 28' mit dem Kanalsystem 8 verbunden ist. Die Ober fläche des Düsenteils ist kegelförmig gestal tet und weist einen schraubenförmigen Brenn stoffkanal 29' auf, der durch Kanäle 30' mit dem Druckraum 27' in Verbindung steht. Auch hier können mehrere solcher paralleler schraubenförmiger Brennstoffkanäle vorge sehen sein.
Jeder schraubenförmige Brenn stoffkanal ist auch hier durch einen in dem Düsenteil befindlichen Kanal 31' mit dem Achsialkanal 4 verbunden.
Die in den Fig. 2 und 3 dargestellten Brennerköpfe eignen sich insbesondere für Brenner grösserer Leistung. Bei Verwendung von Düsenteilen zylindrischer Oberfläche nach Fig. 2 wird gegenüber der in Fig. 1 dargestellten Ausführungsform ein breiterer Zerstäubungskegel erzielt. Bei der in Fig. 3 ausgebildeten Ausführungsform ist dieser noch grösser. Statt wie in den Fig. 2 und 3 dargestellt, sämtliche schraubenförmigen Brennstoffkanäle auf der Oberfläche des Düsenteils anzuordnen, können auch Düsen teile mit mehreren konzentrisch übereinander angeordneten, zum Beispiel zylindrischen Flächen vorgesehen sein, wobei sich in jeder dieser Flächen unabhängig voneinander Brennstoffkanäle befinden.
Im Ruhezustand wird der Ventilkörper 12 durch die Feder 20 auf den Einlass des Achsialkanals 4 gepresst, so dass kein Brenn stoff in diesen Kanal eintreten kann. Nach dem Anschliessen der Zufuhr von Brennstoff drückt dieser durch den Kanal 5 auf den Ventilteller 13 und sucht den Ventilkörper abzuheben. Die Kraft der Feder ist jedoch so bemessen, dass der Druck des Brennstoffes allein nicht ausreicht, um das Ventil zu öff nen. Erst wenn auch das durch das Kanal system 8 in den Raum 18 eintretende Zer stäubungsmittel seinerseits auf den Ventil teller 11 drückt, wird ,das Nadelventil geöff net und der Brennstoff tritt durch den Achsialkanal 4 in den Kanal 24 des Düsenteils 23 und wird dort durch durch das durch die Kanäle 26 eintre tende Zerstäubungsmittel in einen Blasen strang zerteilt.
Entsprechend spielt sich der Vorgang bei der in Fig. 2 dargestellten Aus führungsform des Düsenteils ab. Wird die Brennstoff- oder Zerstäubungsmittelzufuhr durch Bruch der entsprechenden Leitungen gestört, so schliesst sich das als Sicherheits ventil dienende Nadelventil automatisch. Die bei Sperrung der Zerstäubungsmittelzufuhr und Austreten lediglich von Brennstoff ent stehenden Störungen können, statt wie be schrieben, durch ein nur von Zerstäubungs mittel und Brennstoffdruck gemeinsam zu öffnendes Ventil, auch durch ein Ventil ver mieden werden, das nur vom Druck des Zer stäubungsmittels betätigt wird. In beiden Fällen kann, wie in .der Zeichnung darge stellt, eine Einstellschraube 21 vorgesehen sein, durch die der Hub des Ventils und da mit die Menge des zu verbauchenden Brenn stoffes begrenzt werden kann.
Um bei Inbetriebsetzung des Brenners ein plötzliches Offnen des Ventils und damit den sofortigen Eintritt grösserer Olmengen zu verhindern, kann der von dem Federteller 11, der Membran 10 und der Verschlussklappe 19 eingeschlossene Raum mit 1 gefüllt sein, wel ches lediglich durch eine kleine, in der Zeichnung nicht dargestellte Öffnung in einen Vorraum entweichen kann.
Nach Fig. 1 sind die ersten der Kanäle 26, durch welche das Zerstäubungsmittel in den Brennstoffkanal 24 eingeführt wird, der art gerichtet, dass das Zerstäubungsmittel entgegen der Strömungsrichtung des Brenn stoffes in den Kanal 24 eintritt, so dass durch das eintretende Zerstäubungsmittel eine Ab bremsung der Brennstoffgeschwindigkeit er zielt wird. Analog können auch die ersten der Kanäle 30 bezw. 30' derart gerichtet sein, dass das Zerstäubungsmittel entgegen der Strömungsrichtung des Brennstoffes in ,den respektive die Brennstoffkanäle eintritt.
Das Zerstäubungsmittel kann durch die an schliessend vorgesehenen Kanäle dann leichter in den oder die Brennstoffkanäle eintreten. Der Durchmesser der Brennstoffkanäle, der ein einwandfreies Arbeiten des Brenners ge währleistet, beträgt je nach der Brennerlei stung etwa 0,5 bis 3 mm und ist über die ganze Länge der Brennstoffkanäle konstant. Die Richtung der aus der Düse ausmünden den Brennstoffkanäle bildet mit der Düsen achse einen Winkel, der zwischen 0 und 90 liegt.
Durch den im vorstehenden beschriebe nen Brenner gelingt es erfahrungsgemäss, Teeröl, ja sogar Teeröl-Teergemische, die bis zu 80% o Teer enthalten, ohne Vorwär- mung einwandfrei zu zerstäuben. Infolge des grossen Brennstoffkanaldurchmessers treten dabei Verstopfungen nicht auf.
Atomizing burner. In German Patent No. 493600, an atomizing burner is described ben in which the channels intended for receiving the liquid fuel in the burner head are continued up to the nozzle mouth and into the channels distributed over the entire length of the fuel channels for introducing the atomizing agent into the fuel channels flow out. The fuel atomization mixture emerges from the screw channels of the burner in the form of a strand of bubbles. Each of the pressurized bubbles bursts as it exits the channel. The fuel is torn into the finest dust.
The amount of fuel consumed is determined by the nozzle cross-section and the pressure used. When using little fuel and therefore low pressure, the disadvantage is that the merging of the individual channels in a cone tip hinders uniform atomization. Fuel droplets form at the outlet nozzle, which prevent the fine bubbles from escaping unhindered and thus prevent the fuel from being misted.
The present invention relates to an atomizing burner which does not have the disadvantage mentioned. This atomizing burner is provided with a burner head provided with at least one fuel channel extending to the nozzle mouth and intended to receive the liquid fuel, in which channel and into which channels the atomizing agent is distributed through different channels over the entire length of each fuel channel Channels is introduced, the fuel channels opening out of the nozzle in such a way that
that the bubble strands of the fuel atomizing agent mixture can flow on unhindered in the channel direction.
The invention is shown in the accompanying drawing in an exemplary embodiment and variants of the burner head, namely: Fig. 1 shows a burner with only one fuel channel in longitudinal section, Fig. 2a and b a variant of the burner head in section with other, several fuel channels having Nozzle part for screwing onto the burner housing according to Fig. 1, and the nozzle part in a further section, Fig. 3 shows a further variant of the burner head also in section.
The burner according to FIG. 1 has a middle housing part 1 which, on its front part, has an attachment 2 for connection to a holding plate or for fastening the burner in another way. The housing part 1 has an axially arranged bore 3 which starts at the rear end and extends through an axial channel 4 to the front end. The bore 3 is connected by a channel 5 to a nipple 6 for connecting the fuel supply. The atomizing agent passes through a nipple 7 in a channel system 8 incorporated in the housing part 1. With the bintern end of the middle Ge housing part 1, a shut-off valve tra gender housing part 9 is connected, for example screwed.
The housing part 9 is connected to a spring plate 11 of the valve body 12 by a resilient membrane 10. The valve body 12 of the valve formed as a needle valve carries on its lower, located in the bore 3 parts a Ven tilteller 13, which in turn is connected by a fe-reducing membrane 14 with a, between Ge housing part 1 and 9 annular disk 15. The membrane 14 simultaneously separates the fuel space from the space 18 containing the atomizing agent and prevents liquid fuel from entering the atomizing agent chamber 18. The annular disk 15 is secured against rotation by a pin 16, so that the channel 17 located in it is constantly connected to the The atomizing agent entering channel 8 ensures access to space 18.
The rear part of the burner is closed by a closure cap 19 attached to the housing part 9. A spring 20 places one end against this cap 19 and the other end against the spring plate 11 and thus presses the valve body 12 onto the mouth of the axial channel 4, which is designed as a valve seat. Opposite the valve body 12 there is a fixed adjustable screw in the cap 19 21 arranged by which the stroke of the valve is limited. The front end of the middle housing part 1 is connected to a nozzle holder 22 which clamps a nozzle part 23 containing the fuel supply channel. This has a central fuel channel 24, into which channels 26 connected to the annular space 25 open laterally.
The nozzle part is conically tapered at both ends and is pressed by the nozzle holder 22 into correspondingly designed bearings of the middle housing part and the nozzle holder.
In the embodiment of the burner head shown in Fig. 2a and b, the nozzle holder 22 'located in the intended for screwing onto the housing part 1, nozzle part 23' has a medium pressure chamber 27 for the atomizing agent. This is connected to the channel system 8 by a channel 28. The nozzle part has a helical fuel channel 29 on its cylindrical surface, which is connected to the pressure chamber 27 through channels 30. It can also be seen easily several such helical fuel channels extending parallel to one another (FIG. 2b).
Each helical fuel channel is connected to the axial channel 4 by a channel 31 located in the nozzle part. Instead of the helical fuel channels, straight parallel fuel channels can also be provided.
The embodiment of the burner head shown in FIG. 3, the nozzle holder 22 "of which can also be screwed onto the housing part 1, essentially corresponds to that shown in FIGS. 2a and b. The nozzle part 23" also has a pressure chamber 27 'here Receipt of the atomizing agent which is connected to the channel system 8 by a channel 28 '. The upper surface of the nozzle part is conical shaped and has a helical fuel channel 29 ', which is through channels 30' with the pressure chamber 27 'in connection. Here, too, several such parallel helical fuel channels can be easily seen.
Here, too, each helical fuel channel is connected to the axial channel 4 by a channel 31 ′ located in the nozzle part.
The burner heads shown in FIGS. 2 and 3 are particularly suitable for burners of greater power. When using nozzle parts with a cylindrical surface according to FIG. 2, a wider atomization cone is achieved compared to the embodiment shown in FIG. 1. In the embodiment shown in FIG. 3, this is even greater. Instead of arranging all the helical fuel channels on the surface of the nozzle part, as shown in FIGS. 2 and 3, nozzle parts can also be provided with several concentrically superposed, for example cylindrical surfaces, with fuel channels being located in each of these surfaces independently of one another.
In the idle state, the valve body 12 is pressed by the spring 20 onto the inlet of the axial channel 4, so that no fuel can enter this channel. After connecting the supply of fuel, it presses through the channel 5 onto the valve disk 13 and seeks to lift the valve body. However, the force of the spring is such that the pressure of the fuel alone is not sufficient to open the valve. Only when the atomizing agent entering through the channel system 8 in the space 18 in turn presses on the valve plate 11, the needle valve is geöff net and the fuel passes through the axial channel 4 into the channel 24 of the nozzle part 23 and is through there the atomizing agent entering through the channels 26 is divided into a strand of bubbles.
Correspondingly, the process takes place in the embodiment of the nozzle part shown in FIG. 2. If the fuel or atomizing agent supply is disturbed by a break in the corresponding lines, the needle valve serving as a safety valve closes automatically. The disturbances arising when the atomizer supply is blocked and only fuel escapes can, instead of being written, be avoided by a valve that can only be opened by atomizing medium and fuel pressure, also by a valve that is only actuated by the pressure of the atomizing agent . In both cases, as shown in the drawing Darge, an adjusting screw 21 can be provided through which the stroke of the valve and since the amount of fuel to be consumed can be limited.
In order to prevent a sudden opening of the valve when the burner is started up and thus the immediate entry of larger amounts of oil, the space enclosed by the spring plate 11, the membrane 10 and the shutter 19 can be filled with 1, wel ches only by a small, in the Drawing not shown opening can escape into an anteroom.
According to FIG. 1, the first of the channels 26 through which the atomizing agent is introduced into the fuel channel 24 are directed in such a way that the atomizing agent enters the channel 24 against the direction of flow of the fuel, so that the atomizing agent slows it down the fuel speed he is aiming for. Similarly, the first of the channels 30 respectively. 30 'be directed in such a way that the atomizing agent enters the fuel ducts against the direction of flow of the fuel.
The atomizing agent can then more easily enter the fuel channel or channels through the channels provided at the end. The diameter of the fuel channels, which ensures that the burner works properly, is about 0.5 to 3 mm, depending on the burner performance, and is constant over the entire length of the fuel channels. The direction of the fuel channels opening out of the nozzle forms an angle between 0 and 90 with the nozzle axis.
Experience has shown that the burner described in the foregoing succeeds in perfectly atomizing tar oil, even tar oil-tar mixtures which contain up to 80% tar, without preheating. Because of the large diameter of the fuel channel, blockages do not occur.