Zerstäuber für flüssigen Brennstoff. Die Erfindung betrifft einen Zerstäuber für flüssigen Brennstoff, dessen Zerstäubung mittels eines gasförmigen Zerstäubungsme- diums, zum Beispiel Luft, Dampf oder Gas, erfolgt.
Der erfindungsgemässe Zerstäuber für flüssigen Brennstoff ist gekennzeichnet durch einen Körper mit. einem Längskanal, der in eine an der einen Körperendfläche vorge sehene Öffnung mündet, ein den Körper um schliessendes Gehäuse, dias eine sich mit Ab stand über die genannte Körperendfläche erstreckende Wand aufweist., in welcher eine mit dem Längskanal im Körper in Flucht befindliche Öffnung vorgesehen ist, wobei Längskanal und -#NTandöffnung einen Dureh- lass für das Zerstäubungsmedium bilden,
wäh rend die genannte Körperendfläche und die ihr benachbarte Fläche der genannten Wand einen den genannten Durchlass umgebenden Ringspalt begrenzen, durch welchen dem Zer- stäubungsmediumdurchlass Brennstoff so zu führbar ist., dass, Brennstoff und Zerstäu- bermedium zwecks. Zerstäubens des Brenn stoffes aufeinanderprallen, und ferner gekenn zeichnet durch Anschlagflächen am Körper und am Gehäuse zum Festlegen der Breite des zwischen Körper und Gehäuse vorhan denen Ringspaltes.
, Eine Reihe von Ausführungsbeispielen ist in der Zeichnung je in einem Längsschnitt veranschaulicht, und zwar zeigt; . Fig. 1 ein erstes Beispiel, Fig.2 ein zweites Beispiel, Fig. 3 ein drittes und Fig.4 ein viertes Beispiel.
Der in Fig. 1 gezeigte Zerstäuber für zäh flüssigen Brennstoff weist einen zylindrischen Körper 1 auf, der am einen Ende und über einen beträchtlichen Teil seiner Axiallänge von einem zylindrischen Aussengehäuse 2 mit Abstand umschlossen ist. Zwischen dem Kör per 1 und dem Aussengehäuse 2 befindet, sich ein zur Längsachse des Zerstäubers koaxialer Ringraum 3, der den Körper 1 umgibt, wobei das Gehäuse 2 eine sich über das Ende des Körpers 1 erstreckende und von diesem Ende distanzierte Abschlusswand mit einer Öffnung 6 aufweist.
Der Körper 1 weist einen: axialen Luftzuführkanal 4 auf, der am abgeschlos senen Ende des Körpers 1 in eine Auslass- öffnung 5 mündet. Letztere ist koaxial zum Ringraum 3 und zur Wandöffnung 6. Die Aus lassöffnung 5 ist von zylindrischer Form und ebenso der ihr zugekehrte Teil der Wand öffnung 6. Letztere ist aussenseitig von koni scher Form entsprechend einem divergieren den Spritzkegel.
Der Kanal 4 im Körper 1 endigt an seinem hintern Ende in einer ge genüber dem Kanal 4 erweiterten Kammer 7 mit offenen Enden, in die ein AnschlussstZick 8 zum Anschliessen einer Druckluftleitung eingeschraubt. ist. Als Zerstäubungsmediiuu könnte auch ein anderes gasförmiges Medium verwendet. werden.
Der Kanal 4 im Körper 1 enthält. einen der Drallerzeugung im Zer- stäubungsmediumstrom dienenden und mit Schraubenflächen versehenen Stift 9, der ko axial im Kanal 4 angeordnet. ist- und dessen Kopf durch eine auf -dem Anschliissstück $ abgestützte Feder 10 gegen eine Schulter in der Kammer 7 gedrückt wird. Das Vorder ende des Stiftes 9 ist konisch und liegt im konischen Vorderende des Kanals 4, das un mittelbar hinter der Auslassöffnung 5 ange ordnet ist und sich gegen diese hin verjüngt.
Der genannte Kopf des Stiftes 9 weist Durch- lässe für das Zerstäubungsmediiun auf.
Das Aussengehäuse 2 ist. auf einen im Durchmesser vergrösserten Teil des Körpers 1 aufgeschraubt, so dass, wenn das Gehäuse ganz auf dem Körper 1 aufgeschraubt ist, zwischen den Vorderendwänden dieser beiden Teile ein ringförmiger Spalt 11 übrig bleibt, der koaxial zu den beiden Öffnungen 5 und 6 angeordnet ist. Das Aussengehäuse 2 weist ein seitliches Anschlussorgan für eine Brenn- stoffzuführleitimg auf. Der Brennstoff strömt in den Ringraum 3 zwischen dem Gehäuse 2 und dem Körper 1 und weiter in den Spalt 11.
Diese Konstruktion hat den Vorteil, da.ss die axiale Breite des Spaltes 11 durch Einlegen von Blechringen 20 zwischen dem Aussen gehäuse 2 und einem Absatz am Körper 1 verändert werden kann.
Im Betrieb strömt Luft. mit einem durch die Schraubenflächen am Stift 9 erzeugten Drall durch den Kanal 4 und die Wandöff nung 6 des Gehäuses z. Beim Durchgang von der Öffnung 5 zur Öffnung 6 reisst der Luft strahl Brennstoff aus dem Spalt 11 mit sich fort durch die Öffnung 6.
Wie erwähnt, erteilen die Schraubenflächen des Stiftes 9 dem Luftstrom einen Drall. Dem Brennstoff dagegen wird kein solcher Drall erteilt,, da sonst. bei Verwendung von zähflüssigen Brennstoffen, für welche die ser Brenner in erster Linie bestimmt ist, sieh ungebührliche Verluste beim Pumpen. des Brennstoffes einstellen würden.
Beim zweiten Beispiel nach Fig. 2 ist der mit Schraubenflächen, versehene Stift 9 weg geblasen und :durch einen auf ähnliche Weise im Kanal 4 angeordneten, dünnen Bolzen 13 ersetzt, dessen Kopf etwas über die Öffnung 6 vorspringt. Der Bolzenkopf ist konisch, und zwar nimmt dessen Durchmesser rückwärts gegen die Öffnung 6 ab.
Sowohl das Beispiel nach Fig. 1 wie das jenige nach Fig.2 kann dahin abgeändert @verden, dass das Vorderende des Körpers 1 konisch verjüngt und dasjenige des Gehäuses 2 entsprechend konisch ausgespart- wird, wie das in Fig. 3 gezeigt. ist. Wenn der so gebil dete Brennstoffspalt verlängert. wird, bis er den Luftstrom trifft, so fliesst Brennstoff mit einer schräg zum Luftstrom gerichteten Strömungskomponente durch den Spalt.
Der Brennstoff kann auch so geführt sein, dass er eine bezüglich des Luftstroms stromauf wärts gerichtete Strömungskomponente be sitzt, indem die Innenseite der Abschlusswa.nd des Gehäuses 2 als vorspringender flacher Kegel ausgebildet und die gegenüberliegende Stirnfläche des Körpers 1 kegelförmig ausge spart. wird. Die in Fig.3 gezeigten ebenen Flächen werden jedoch vorgezogen.
Die einander gegenüberliegenden Flächen des Körpers 1 und des GehäiLses 2, die den Spalt 11 begrenzen, sind in Fig. 1 und 2 zu einander parallel, aber zweeks bequemerer Herstellung kann der Spalt 11 einen Anzug aufweisen, das heisst die eine Fläche kann kegelförmig vorspringend bzw. kegelförmig ausgespart. sein, während die andere .flach ist. Wo beide Flächen kegelförmig ausgebildet sind, können sie verschiedene Kegelwinkel auf- weisen, wie beim Beispiel nach Fig. 3.
Der Querschnitt des Brennstoffstroms nimmt mit der Annäherung des Stroms an das Zentrum allmählich ab, und eine Verengung des Spaltes 11 nach innen begünstigt diese Wir kung, während eine Erwei+prung des Spaltes 11. nach innen diese Wirkirr- beeinträchtigen würde.
Beim Beispiel nach Fig, 3 ist der Körper 1 nicht wie. in Fig. 1 verschraubt., sondern wird von einer auf den Gewindeteil des Gehäuses 2 aufgeschraubten LTberwurfmutter 14 auf dem Gehäuse 2 festgehalten. Der Stift 9 ist. ähnlich dem in Fig. 1 gezeigten ausgebildet, wird aber im Kanal 4 mittels Hülsen 18 und 19 festgehalten, wobei die Hülse 19 in einen Ge windeteil der Bohrung des Körpers 1 einge schraubt ist.
Im Körper 1 und- im Gehäuse 2 ist je ein Anschlussstück 8 für :die Luftzu fuhr bzw. ein Anschlussstück 1'2 für die Brennstoffzufuhr vorgesehen. Ein durch löcherter Flansch 16 ist auf :dem Körper 1 gegen das Ausflussende desselben befestigt und mittels eines Distanzringes 1"7 im Ab stand von einem im Aussengehäuse 2 vorge sehenen Absatz gehalten. Durch Einbau ver schieden dicker Ringe 17 oder durch Zugabe von Blechringen kann die axiale Breite des Spaltes 11 leicht verändert. werden.
Das Ende des Körpers 1 ist konisch verjüngt, und das entsprechende Ende des Aussengehäuses 2 ist mit kleinerer Konizität. ausgespart, so, dass ein nach innen verengter Durchlass für den Brenn stoff gebildet ist. Der zentrale Endteil des Körpers 1 und des Gehäuses 2 ist flach, so dass der Innenteil des Spaltres 11 rechtwink lig zum Luftkanal liegt, wie bei den beiden ersten Beispielen.
Wie aus der Fig. 3 hervorgeht, ist der Körper 1 mittels zweier auf seiner Aussen fläche axial voneinander distanzierter Flan- sehen im Gehäuse 2 gehalten. Diese beiden Flanschen können maschinell genau bearbeitet werden, so dass die Öffnungen 5, 6 und der Spalt 11 genau koaxial sind. Da. der Flansch 16 sich nahe an :der Auslassöffnung befindet,. so kann die Einstellung des Spaltes 11 ein wandfrei aufrechterhalten werden.
Das letzte Beispiel nach Fig. 4 ist im allgemeinen den andern drei Beispielen ähn lich. Der Körper 1 besitzt eine Anzahl äu sserer, axialer Rippen 21, mittels welchen er koaxial im Gehäuse 2 gehalten ist. Diese Rippen besitzen Schultern 21a, mit. denen sie zwecks Einstellung der Breite des Ringspaltes an einer Schulter am Gehäuse 2 anliegen. Der Brennstoff fliesst zwischen diesen: Rippen in den Ringraum 3.
Der Drallerzeugungs- stift 9 ist in einen mit Gewinde versehenen Teil der Bohrung 4 des Körpers 1 einge schraubt., und der Kopf des 'Stiftes ist mit Löchern für den Luftdurchtritt versehen. Die rückwärtige Verlängerung des Körpers 1 bildet ein in das Gehäuse 2 eingeschraubter Körper 23, der über einen Dichtungsring 22 am Körper 1 anliegt..
Ein Teil des Körpers 23 ist abgesetzt, bildet mit dem Gehäuse 2 einen Ringraum 26 und weist an seinem vor- dern Ende zur Schaffung der Kanäle 7 und zur Aufnahme des Kopfes des Stiftes 9 eine Aussparung auf. Im Körper 2'3 vorgesehene Kanäle 24 und 25 stehen in Verbindung mit der Kammer 7 für den Durchtritt von Luft bzw. mit dem Ringraum 26 für den Brenn stoff in Verbindung.
Letzterer fliesst zwischen den Rippen 21 des Körpers 1 in den Raum 3 und d2uch den, Spalt 11, wo er in schon be schriebener Weise vom Duftstrom mitgerissen und zerstäubt wird.
Die beschriebenen Zerstäuber arbeiten zu- friedenstellend mit einem Brennstoff von an nähernd 1300 Centistocke Viskosität, unter Verwendung von Luft als Zerstäubungs- medium und mit. mässigem Brennstoff- und Luftdruck.
Liquid fuel atomizers. The invention relates to an atomizer for liquid fuel, the atomization of which takes place by means of a gaseous atomization medium, for example air, steam or gas.
The inventive atomizer for liquid fuel is characterized by a body with. a longitudinal channel which opens into an opening provided on one body end face, a housing enclosing the body, which has a wall extending over said body end face with a wall, in which an opening is provided in alignment with the longitudinal channel in the body is, where the longitudinal channel and - # NTand opening form a passage for the atomization medium,
while said body end surface and the surface of said wall adjacent to it delimit an annular gap surrounding said passage through which fuel can be fed to the atomizing medium passage so that fuel and atomizing medium for the purpose of. Atomization of the fuel collide, and also marked is characterized by stop surfaces on the body and on the housing to set the width of the annular gap between the body and the housing.
A number of exemplary embodiments are illustrated in the drawing, each in a longitudinal section, namely shows; . 1 shows a first example, FIG. 2 shows a second example, FIG. 3 shows a third and FIG. 4 shows a fourth example.
The atomizer shown in Fig. 1 for viscous liquid fuel has a cylindrical body 1 which is enclosed at one end and over a considerable part of its axial length by a cylindrical outer housing 2 at a distance. Located between the body 1 and the outer housing 2 is an annular space 3, coaxial to the longitudinal axis of the atomizer, which surrounds the body 1, the housing 2 having an end wall with an opening 6 extending over the end of the body 1 and at a distance from this end having.
The body 1 has an axial air supply channel 4 which opens into an outlet opening 5 at the closed end of the body 1. The latter is coaxial with the annular space 3 and the wall opening 6. The outlet opening 5 is cylindrical in shape and likewise the part of the wall opening 6 facing it. The latter is on the outside of a conical shape corresponding to a diverging spray cone.
The channel 4 in the body 1 ends at its rear end in a ge compared to the channel 4 enlarged chamber 7 with open ends, into which a connection piece 8 is screwed for connecting a compressed air line. is. Another gaseous medium could also be used as the atomizing medium. will.
The channel 4 in the body 1 contains. a pin 9 which is used to generate a swirl in the atomizing medium flow and is provided with helical surfaces and which is arranged coaxially in the channel 4. and the head of which is pressed against a shoulder in the chamber 7 by a spring 10 supported on the connecting piece $. The front end of the pin 9 is conical and lies in the conical front end of the channel 4, which is arranged un indirectly behind the outlet opening 5 and tapers towards this.
The named head of the pin 9 has passages for the atomization medium.
The outer housing 2 is. screwed onto an enlarged diameter part of the body 1, so that when the housing is fully screwed onto the body 1, an annular gap 11 remains between the front end walls of these two parts, which is arranged coaxially with the two openings 5 and 6. The outer housing 2 has a lateral connection element for a fuel supply line. The fuel flows into the annular space 3 between the housing 2 and the body 1 and further into the gap 11.
This construction has the advantage that the axial width of the gap 11 can be changed by inserting sheet metal rings 20 between the outer housing 2 and a shoulder on the body 1.
Air flows during operation. with a twist generated by the screw surfaces on the pin 9 through the channel 4 and the wall opening 6 of the housing z. When passing from the opening 5 to the opening 6, the air jet pulls fuel out of the gap 11 with it through the opening 6.
As mentioned, the screw surfaces of the pin 9 give the air flow a twist. The fuel, on the other hand, is not given such a twist, otherwise when using viscous fuels, for which this burner is primarily intended, you will see undue losses when pumping. of the fuel would set.
In the second example according to FIG. 2, the pin 9 provided with screw surfaces is blown away and: replaced by a thin bolt 13 arranged in a similar manner in the channel 4, the head of which protrudes somewhat over the opening 6. The bolt head is conical and its diameter decreases backwards towards the opening 6.
Both the example according to FIG. 1 and the one according to FIG. 2 can be modified so that the front end of the body 1 tapers conically and that of the housing 2 is correspondingly cut out conically, as shown in FIG. is. If the fuel gap thus formed is extended. until it hits the air stream, fuel flows through the gap with a flow component directed at an angle to the air stream.
The fuel can also be guided in such a way that it has a flow component directed upstream with respect to the air flow, in that the inside of the end wall of the housing 2 is designed as a protruding flat cone and the opposite end face of the body 1 is conically saved. becomes. However, the flat surfaces shown in Figure 3 are preferred.
The opposing surfaces of the body 1 and the housing 2, which delimit the gap 11, are parallel to one another in FIGS. 1 and 2, but for the purpose of more convenient manufacture, the gap 11 can have a suit, that is, the one surface can project or conically protrude . conically recessed. while the other is .flat. Where both surfaces are conical, they can have different cone angles, as in the example according to FIG. 3.
The cross section of the fuel flow gradually decreases as the flow approaches the center, and narrowing the gap 11 inward favors this effect, while widening the gap 11 inward would impair this effect.
In the example of Figure 3, the body 1 is not like. 1, but is held in place on the housing 2 by a union nut 14 screwed onto the threaded part of the housing 2. The pin 9 is. formed similar to that shown in Fig. 1, but is held in the channel 4 by means of sleeves 18 and 19, the sleeve 19 in a threaded part of the bore of the body 1 Ge is screwed.
In the body 1 and in the housing 2 there is a connector 8 each for: the air supply or a connector 1'2 for the fuel supply. A perforated flange 16 is attached to the body 1 against the outflow end of the same and by means of a spacer ring 1 "7 was held in the distance from a provided in the outer housing 2 paragraph. By installing rings 17 of different thickness or by adding sheet metal rings, the axial width of the gap 11 can be changed slightly.
The end of the body 1 is tapered and the corresponding end of the outer housing 2 has a smaller conicity. recessed, so that an inwardly narrowed passage for the fuel is formed. The central end part of the body 1 and the housing 2 is flat, so that the inner part of the gap 11 is at right angles to the air duct, as in the first two examples.
As can be seen from FIG. 3, the body 1 is held in the housing 2 by means of two flanges axially spaced from one another on its outer surface. These two flanges can be precisely machined so that the openings 5, 6 and the gap 11 are exactly coaxial. There. the flange 16 is close to: the outlet opening. so the setting of the gap 11 can be maintained without a wall.
The last example of FIG. 4 is generally similar to the other three examples. The body 1 has a number of outer, axial ribs 21 by means of which it is held coaxially in the housing 2. These ribs have shoulders 21a, with. which they rest against a shoulder on the housing 2 in order to adjust the width of the annular gap. The fuel flows between these: ribs in the annular space 3.
The swirl generating pin 9 is screwed into a threaded part of the bore 4 of the body 1, and the head of the pin is provided with holes for the passage of air. The rear extension of the body 1 forms a body 23 screwed into the housing 2, which rests on the body 1 via a sealing ring 22.
A part of the body 23 is offset, forms an annular space 26 with the housing 2 and has a recess at its front end to create the channels 7 and to accommodate the head of the pin 9. In the body 2'3 provided channels 24 and 25 are in connection with the chamber 7 for the passage of air and with the annular space 26 for the fuel in connection.
The latter flows between the ribs 21 of the body 1 in the space 3 and d2uch the gap 11, where it is carried away and atomized by the fragrance stream in the manner already described.
The atomizers described work satisfactorily with a fuel of approximately 1300 centistocks viscosity, using air as the atomizing medium and with. moderate fuel and air pressure.