Brenner-Düsengestänge für flüssige Brennstoffe Die vorliegende Erfindung betrifft ein Brenner- Düsengestänge mit Rücklaufdüse für flüssigen Brenn stoff. Die bekannten derartigen Düsengestänge wei sen bei hohen Drücken den Nachteil auf, dass die zur Steuerung beweglichen Teile entweder grosse Verstellkräfte benötigen oder mit grossen Kompen- satoren, z. B. grossen Federn, ausgerüstet werden müssen, um die Verstellkräfte in erträglichen Gren zen zu halten.
Die vorliegende Erfindung versucht, diesen Nach teil zu umgehen.
Das erfindungsgemässe Düsengestänge ist gekenn zeichnet durch einen Drehschieber zum Steuern des Brennstoffes zur Zerstäuberdüse oder in den Rück lauf.
Ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegen standes wird anschliessend anhand von Figuren er läutert. Es zeigt: Fig. la einen Längsschnitt durch den Vorderteil eines Düsengestänges mit Teilen der Zerstäuberdüse, Fig.lb einen Längsschnitt durch den Hinter teil des Düsengestänges nach Fig. la, Fig. 2 eine Aufsicht auf ein Teilstück des Düsen gestänges gemäss den Fig. 1 a und 1 b, Fig.3 eine Aufsicht auf ein weiteres Teilstück des Düsengestänges gemäss den Fig.la und 1b,
Fig.4 einen Schnitt gemäss Linie IV-IV des Teilstückes nach Fig. 3, Fig.5 eine Aufsicht auf den Umlenkkopf des Düsengestänges gemäss den Fig. la und 1b, Fig.6 eine Aufsicht auf den Einlaufkopf des Düsengestänges gemäss den Fig. la und 16.
Das Düsengestänge besitzt einen Hauptgehäuse teil 1 mit einem Befestigungsflansch 2, um mittels Schrauben 4 das Düsengestänge am entsprechenden Gegenflansch, z. B. eines Kessels, zu befestigen. Im Gehäuseteil 1 ist ein. Rohr 6 eingeschweisst, dessen Ende einen Flanschring 8 trägt, welcher durch Schrauben 9 mit einem Einlaufkopf 10 und einem Gehäusevorderteil 12 verschraubt ist. Der Gehäuse vorderteil 12 endigt in einem Düsenanschlussgewinde- zapfen 14, welcher im Innern eine Gewindebohrung 1 aufweist.
Auf dem Gehäuseteil 1 ist ein Verschlussflansch 20 sowie ein Zwischenflansch 17 mit eingeschweiss tem Rückführrohr 19 mit Schrauben 21 festgehalten. Im Verschlussflansch 20 befindet sich ein Kugellager 23 zur Lagerung einer Drehwelle 25, deren aus dem Verschlussflansch 20 herausragendes Ende mit einem Vierkantdrehansatz 27 versehen ist, während das in das Düsengestänge hineinragende Ende der Dreh welle 25 einen mittels eines Zapfens 29 befestigten Kopfteil 31 trägt, dessen Vorderteil, als Eingriffs- platte 32 ausgebildet,
in einen Schlitz 33 (Fig.2) eines Drehschiebers 34 eingreift.
Der Drehschieber 34 lagert mit seiner Steuer fläche auf der einen Stirnfläche eines Umlenkkopfes 36. Er ist über Nocken 54 und 55 (Fig. 3) eines Ringes 35, welche in Aussparungen 50 und 52 des Drehschiebers 34 hineinragen, mit diesem wirkver bunden.
Ein Düsenhinterteil 38 ist mittels einer auf dem Düsenanschlussgewindezapfen 14 aufgeschraubten überwurfmutter 81 festgehalten.
Der Hauptgehäuseteil 1 weist eine Flüssigkeits- eintrittsöffnung 40 mit anschliessendem Flüssigkeits- ringkanal 41 auf, welcher, wie aus Fig. la ersicht lich, in vier Durchflusskanäle 42 des Einlaufkopfes 10 mündet, die ihrerseits in einen Ringkanal 44 füh ren, von welchem vier schräge Durchflussbohrungen 46 des Drehschiebers 34 im Betriebszustande ihre Fortsetzung in vier geraden Bohrungen 60 finden oder,
bei Rücklaufstellung des Drehschiebers 34, in nierenförmige Kammern 64 führen, welche ihrer- seits mit vier weitern, geraden Rückflussbohrungen 48 im Drehschieber 34 verbunden sind.
Aus der Düse führt eine zentrale Rückflusslei- tung 70 in eine Kammer 72, welche über vier Schräg bohrungen 62 mit den Kammern 64 verbunden ist.
Die Druckleitung findet nach den geraden Boh rungen 60, welche in Ansenkungen 66 münden, ihren Fortgang in den geraden Bohrungen 68 des Düsenhinterteils 38.
Eine Feder 76, deren Federenden 74 und 78 in einer Ausnehmung 57 des Drehringes 35 bzw. in einer Bohrung 80 des Einlaufkopfes 10 festgehalten werden, übt einerseits auf den Drehschieber 34 einen gegen den Umlenkkopf 36 gerichteten axialen Druck aus und sorgt für ein festes Anliegen und Abdichten dieser beiden Teile und anderseits durch Erteilung einer Drehvorspannung dafür, dass bei freier Dreh welle 25 sich der Drehschieber 34 -in die Ruhelage des Düsengestänges, in welcher kein Brennstoff in die Brennstoffdüse gelangt, verdreht, d. h.
in die jenige Stellung, in welcher der Brennstoff im Umlenk- kopf 36 umgelenkt und durch die Rückflussleitung in den Brennstoffbehälter zurückfliesst. Zu diesem Zwecke besitzt der Ring 36 eine Begrenzungsaus- nehmung 56, in welche ein Drehbegrenzungsbolzen 58 vorsteht. Eine Dichtungsanordnung 75 sorgt fer ner für das dichte Trennen der Druckseite von der Rücklaufseite des Brennstoffes.
Im Düsengestänge ist in der Mitte ein zentraler Ringraum 82 zum Rückfluss des nicht zur Zer- stäubung gelangenden Brennstoffes vorgesehen, wel cher Raum in eine Kammer 83 mündet, aus welcher die Flüssigkeit durch eine Flüssigkeitsaustrittsöffnung 84 wieder in den Versorgerbehälter zurückfliesst.
Das Düsengestänge wird wie folgt betrieben: Wenn sich die Zerstäuberdüse nicht in Funk tion befindet, d. h. kein Brennstoff zerstäubt wird, beispielsweise beim Vorwärmen des Düsengestänges, zirkuliert der Brennstoff, indem er durch die Flüssig- keitseintrittsöffnung 40 einströmt, in den Flüssig keitsringkanal 41 gelangt und von diesem durch die vier Durchflusskanäle 42 des Einlaufkopfes 10 strömt, um in den Ringkanal 44 zu gelangen.
Von hier aus wird der Brennstoff in die vier schrägen Durchflussbohrungen 46 im Drehschieber 34 gepresst, wovon zwei in die beidtn nierenförmigen Kammern 64 führen, welche den Brennstoff umlenken und ihn durch zwei entsprechende Rückflussbohrungen 48 in den zentralen Ringraum 82 und von dort in die Flüssigkeitsaustrittsöffnung 84 in den Brennstoffbe hälter zurückfliessen lässt.
Der Schliessdruck und das Schliessmoment der Spiralfeder 76 pressen den Drehschieber 34 fest auf den Umlenkkopf 36 und drehen diesen Schieber in seine Schliesslage, d. h. in die vorbeschriebene Lage, in welcher der Brennstoff in den beiden Kammern 64 umgelenkt wird und ohne Erreichung der Zer- stäuberdüse in den Brennstoffbehälter zurückfliesst.
Der Düsenstock bzw. der Drehschieber 34 wer den auf Betrieb umgesteuert, indem beispielsweise am Vierkantdrehansatz 27 ein Hebel wirkt, wel cher die Drehwelle 25 dreht, so dass sich über den Zapfen 29 der Kopfteil 31 und mit ihm die Ein griffplatte 32 und über den Schlitz 33 der Dreh schieber in die Öffnungslage drehen.
Eine derartige Öffnungslage wird durch eine Drehung des Dreh schiebers 34 um 45 erreicht, worauf die vier schrä gen Durchflussbohrungen 46 auf die vier geraden Bohrungen 60 des Umlenkkopfes 36 zu liegen kom men, so dass der Brennstoff durch diese Bohrungen 60 weiterfliessen kann und in die entsprechenden Ansenkungen 66 gelangt, von wo er weiter durch die vier geraden Bohrungen 68 im Düsenhinterteil 38 in die Zerstäuberdüse strömt.
Entsprechend dem Vorlaufdruck und dem Gegendruck in der Rücklaufleitung fliesst eine gewisse Menge des Brennstoffes aus der Düse in die zentrale Rückflussleitung 70 zurück und von dort in die Kam mer 72, wo er sich auf die vier Schrägbohrungen 62 verteilt, die mit den entsprechenden geraden Rück flussbohrungen 48 kommunizieren. Nach deren Durchfliessen gelangt der Brennstoff wiederum in den zentralen Ringraum 82, von dort in die Kam mer 83 und durch die Flüssigkeitsaustrittsöffnung 84 zurück in den Brennstoffbehälter.
Das vorbeschriebene Düsengestänge ist sehr ein fach zu regulieren und verlangt keine grossen Ver- stellkräfte, da die geläppten Drehflächen des Dreh schiebers 34 und des Umlenkkopfes 36 dem Drehen des Drehschiebers 34 einen sehr geringen Wider stand entgegensetzen. Zudem ist die den Schieber 34 schliessend belastende Spiralfeder 76 als Sicher heitsorgan für kritische Situationen eingebaut.
Dieser Drehschieber 34 ist, 'bedingt durch seinen Aufbau, auch bei hohen Drücken von einigen 10 atm im Vorlauf leicht betätigbar und äusserst betriebssicher sowie durch die Ausbildung seiner Dichtflächen auch bezüglich Leckverlusten sehr wirksam.
Die Anordnung des Drehschiebers 34 und des zugehörenden Umlenkkopfes unmittelbar hinter der Zerstäuberdüse ermöglicht eine optimale Vorwär- mung des Düsengestänges vor der Inbetriebsetzung des Brenners. Damit wird bei Betriebsaufnahme un verzüglich eine gute Zerstäubung erreicht, da bei dieser Anordnung die nicht vorgewärmte Brennstoff menge vor dem Drehschieber 34 gering ist.
Burner nozzle assembly for liquid fuels The present invention relates to a burner nozzle assembly with a return nozzle for liquid fuel. The known nozzle rods of this type have the disadvantage at high pressures that the parts that are movable for control either require large adjusting forces or are equipped with large compensators, e.g. B. large springs must be equipped in order to keep the adjustment forces within tolerable limits.
The present invention seeks to circumvent this disadvantage.
The nozzle linkage according to the invention is characterized by a rotary slide valve for controlling the fuel to the atomizer nozzle or in the return.
An exemplary embodiment of the subject matter of the invention is then explained using figures. It shows: FIG. 1a a longitudinal section through the front part of a nozzle rod with parts of the atomizer nozzle, FIG. 1b a longitudinal section through the rear part of the nozzle rod according to FIG. 1 a, FIG. 2 a plan view of a section of the nozzle rod according to FIG a and 1b, Figure 3 is a plan view of a further section of the nozzle rod according to Figures.la and 1b,
4 shows a section along line IV-IV of the section according to FIG. 3, FIG. 5 shows a plan view of the deflection head of the nozzle rod assembly according to FIGS. 1 a and 1 b, FIG. 6 shows a plan view of the inlet head of the nozzle rod assembly according to FIG. 1 a and 16.
The nozzle linkage has a main housing part 1 with a mounting flange 2, by means of screws 4, the nozzle linkage on the corresponding counter flange, for. B. a boiler to attach. In the housing part 1 is a. Welded in tube 6, the end of which carries a flange ring 8 which is screwed to an inlet head 10 and a front housing part 12 by screws 9. The housing front part 12 ends in a nozzle connection threaded pin 14, which has a threaded hole 1 in the interior.
On the housing part 1, a closure flange 20 and an intermediate flange 17 with a welded return pipe 19 with screws 21 is held in place. In the closure flange 20 there is a ball bearing 23 for mounting a rotary shaft 25 whose end protruding from the closure flange 20 is provided with a square rotary shoulder 27, while the end of the rotary shaft 25 protruding into the nozzle linkage carries a head part 31 attached by means of a pin 29, of which Front part, designed as an engagement plate 32,
engages in a slot 33 (FIG. 2) of a rotary valve 34.
The rotary valve 34 is superimposed with its control surface on one end face of a deflection head 36. It is connected via cams 54 and 55 (Fig. 3) of a ring 35 which protrude into recesses 50 and 52 of the rotary valve 34, with the latter.
A nozzle rear part 38 is held in place by means of a union nut 81 screwed onto the nozzle connection threaded pin 14.
The main housing part 1 has a liquid inlet opening 40 with an adjoining liquid ring channel 41 which, as can be seen from Fig. La, opens into four flow channels 42 of the inlet head 10, which in turn lead into an annular channel 44, from which four inclined flow bores 46 of the rotary valve 34 in the operating state can be continued in four straight bores 60 or
in the return position of the rotary valve 34, lead into kidney-shaped chambers 64, which in turn are connected to four further, straight return bores 48 in the rotary valve 34.
A central return line 70 leads from the nozzle into a chamber 72 which is connected to the chambers 64 via four inclined bores 62.
After the straight bores 60 which open into countersinks 66, the pressure line continues in the straight bores 68 of the nozzle rear part 38.
A spring 76, the spring ends 74 and 78 of which are held in a recess 57 of the rotary ring 35 or in a bore 80 of the inlet head 10, on the one hand exerts an axial pressure on the rotary slide 34 against the deflecting head 36 and ensures a firm fit and Sealing these two parts and, on the other hand, by applying a rotational preload so that when the rotary shaft 25 is free, the rotary valve 34 rotates into the rest position of the nozzle rod, in which no fuel gets into the fuel nozzle, d. H.
into the position in which the fuel is deflected in the deflection head 36 and flows back through the return line into the fuel container. For this purpose, the ring 36 has a limiting recess 56 into which a rotation limiting bolt 58 protrudes. A sealing arrangement 75 further ensures the tight separation of the pressure side from the return side of the fuel.
In the middle of the nozzle linkage, a central annular space 82 is provided for the return flow of the fuel that does not reach atomization, which space opens into a chamber 83 from which the liquid flows back through a liquid outlet opening 84 into the supply tank.
The nozzle linkage is operated as follows: When the atomizer nozzle is not in function, i. H. no fuel is atomized, for example when the nozzle rod is preheated, the fuel circulates by flowing in through the liquid inlet opening 40, entering the liquid ring channel 41 and from there through the four flow channels 42 of the inlet head 10 to into the ring channel 44 reach.
From here the fuel is pressed into the four inclined flow bores 46 in the rotary valve 34, two of which lead into the two kidney-shaped chambers 64, which deflect the fuel and feed it through two corresponding return bores 48 into the central annular space 82 and from there into the liquid outlet opening 84 can flow back into the fuel container.
The closing pressure and the closing moment of the spiral spring 76 press the rotary slide 34 firmly onto the deflection head 36 and turn this slide into its closed position, i.e. H. into the position described above, in which the fuel is deflected in the two chambers 64 and flows back into the fuel container without reaching the atomizer nozzle.
The nozzle assembly or the rotary valve 34 who reversed the operation by, for example, acting on the square rotary attachment 27, a lever that rotates the rotary shaft 25 so that the head portion 31 over the pin 29 and with it the A handle plate 32 and over the slot 33 Turn the rotary valve to the open position.
Such an open position is achieved by rotating the rotary slide 34 by 45, whereupon the four oblique flow bores 46 come to lie on the four straight bores 60 of the deflection head 36, so that the fuel can flow on through these bores 60 and into the corresponding Countersinks 66 arrives, from where it continues to flow through the four straight bores 68 in the nozzle rear part 38 into the atomizer nozzle.
According to the flow pressure and the back pressure in the return line, a certain amount of fuel flows back from the nozzle into the central return line 70 and from there into the chamber 72, where it is distributed over the four inclined bores 62, which flow with the corresponding straight return bores 48 communicate. After the fuel has flowed through, it again enters the central annular space 82, from there into the chamber 83 and through the liquid outlet opening 84 back into the fuel container.
The nozzle linkage described above is very easy to regulate and does not require any large adjustment forces, since the lapped rotating surfaces of the rotary slide 34 and the deflection head 36 oppose the rotation of the rotary slide 34 with very little resistance. In addition, the coil spring 76 that loads the slide 34 is installed as a safety device for critical situations.
This rotary slide valve 34 is, 'due to its construction, easy to operate even at high pressures of a few 10 atm in the flow and is extremely reliable and, thanks to the design of its sealing surfaces, is also very effective with regard to leakage losses.
The arrangement of the rotary slide 34 and the associated deflection head immediately behind the atomizer nozzle enables optimal preheating of the nozzle rod before the burner is started up. In this way, good atomization is achieved immediately at the start of operation, since in this arrangement the amount of fuel that has not been preheated in front of the rotary valve 34 is small.