CH575573A5 - Oil burner with high burning efficiency - has central burner nozzle within flame tube provided with deflector disc - Google Patents

Oil burner with high burning efficiency - has central burner nozzle within flame tube provided with deflector disc

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CH575573A5
CH575573A5 CH109674A CH109674A CH575573A5 CH 575573 A5 CH575573 A5 CH 575573A5 CH 109674 A CH109674 A CH 109674A CH 109674 A CH109674 A CH 109674A CH 575573 A5 CH575573 A5 CH 575573A5
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    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23DBURNERS
    • F23D11/00Burners using a direct spraying action of liquid droplets or vaporised liquid into the combustion space
    • F23D11/36Details, e.g. burner cooling means, noise reduction means
    • F23D11/40Mixing tubes or chambers; Burner heads
    • F23D11/406Flame stabilising means, e.g. flame holders

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  • Pressure-Spray And Ultrasonic-Wave- Spray Burners (AREA)

Description


  
 



   Die Erfindung betrifft einen Ölbrenner für eine Heizleistung von 18-35 Mcal/h mit einer Ölfördervorrichtung, einem Luftgebläse und einem Brennerkopf, der ein im wesentlichen zylindrisches Flammrohr mit einem sich gegen seine Austrittsöffnung hin verjüngenden Abschnitt und eine koaxial im Flammrohr angeordnete Brennerdüse sowie eine mit einer zentralen kreisförmigen Öffnung versehene Stauscheibe aufweist, die derart im Flammrohr angeordnet ist, dass sich ihr Aussenrand im Bereich des sich verjüngenden Abschnittes befindet, und dass zwischen der Stauscheibe und der Innenfläche des Flammrohres ein Ringspalt vorhanden ist.



   In der Ölheizungstechnik wurde bisher in Kauf genommen, dass Ölbrenner mit kleiner Heizleistung eine wesentlich geringere Verbrennungsgüte aufweisen als solche mit einer relativ grossen Heizleistung. Als Mass für die Verbrennungsgüte dient dabei der Kohlendioxyd-Anteil der Abgase. Es wurde nun gefunden, dass die geringe Verbrennungsgüte in erster Linie dadurch verursacht wird, dass der Druck im Flammrohr und dementsprechend auch die Strömungsgeschwindigkeit der Luft in der Mischzone bei kleineren   Öl-    brennern wesentlich kleiner ist als bei relativ grossen   Ölbren-    nern.

  Bei den vorbekannten Brennerköpfen für Ölbrenner mit kleiner Heizleistung, das heisst, mit Heizleistungen unter etwa 50 Mcal/h, ist, was bis jetzt nicht beachtet wurde, der mündungsseitige Durchmesser im Verhältnis zur Luftmenge, die für die Verbrennung benötigt wird, verhältnismässig viel zu gross. Des weiteren ist auch die Öffnung in der Stauscheibe im Verhältnis viel grösser als bei Ölbrennern mit grosser Heizleistung. Falls man nun bei einem kleinen Ölbrenner das Luftgebläse so dimensionieren würde, dass die Luft die Öffnung in der Stauscheibe mit der gleichen Strömungsgeschwindigkeit durchströmt wie bei einem grossen Ölbrenner, so würde eine Luftmenge zugeführt, die den für die Verbrennung notwendigen Luftbedarf bei weitem überstiege.

  Dies hätte zur Folge, dass die Temperatur der Flamme und der Kohlendioxyd-Anteil des Abgases sehr klein würden, und dass ein hoher Anteil der erzeugten Wärme mit der überschüssigen Luft abgeführt würde.



   Wird hingegen, wie dies bei den meisten vorbekannten Ölbrennern der Fall ist, die Luftzufuhr so weit gedrosselt, dass eine annähernd stöchiometrische Sauerstoff-Brennstoffmischung entsteht, ergibt sich eine Luftströmung, die nur noch eine kleine Strömungsgeschwindigkeit aufweist. Da jedoch die Mischwirkung des Brennerkopfes sehr stark von der Strömungsgeschwindigkeit der Luft abhängig ist, hat dies zur Folge, dass die Luft und der Brennstoff nur unvollständig miteinander vermischt werden. Dies wiederum bewirkt, dass der Brennstoff nur teilweise verbrennt, was einerseits einen schlechten Wirkungsgrad und andererseits eine starke Russbildung zur Folge hat. Ein weiterer Nachteil der grossen Stauscheibenöffnung und der kleinen Strömungsgeschwindigkeit ist der, dass die Druckdifferenz zwischen dem Innenraum des Flammrohres und dem Brennraum sehr klein wird.

  Beispielsweise beträgt der Überdruck im Flammrohr bei drei vorbekannten Ölbrennern 11, 13, beziehungsweise 27 mm Wassersäule, wobei sich beim letzteren, wie dies im speziellen Teil der Beschreibung noch dargelegt wird, schon ein hoher Luft überschuss ergibt. Die grosse Öffnung in der Stauscheibe und der kleine   Überdruck    im Flammrohr haben zudem zur Folge, dass die Luftströmung und damit die Verbrennungsgüte sehr stark von Änderungen des Druckes im Brennraum beeinflusst werden. Solche Änderungen können etwa durch eine Veränderung des Kaminzuges oder durch Windstösse verursacht werden.



   Die Anpassung der Luftzufuhr an die Heizleistung erfolgt bei den vorbekannten Ölbrennern mit kleiner Heizleistung mit Hilfe einer Drosselklappe, so dass diese vorbekannten Ausführungen also den weitern Nachteil haben, dass sie zusätzlich eine Drosselklappe benötigen.



   Die Brennerköpfe von grossen Ölbrennern sind meistens so ausgebildet, dass sich zwischen dem Aussenrand der Stauscheibe und dem Flammrohr noch ein freier Spalt ergibt.



  Durch diesen Spalt wird der Flamme die sogenannte Sekundärluft zugeführt, die den Verbrennungsvorgang erheblich verbessert. Bei kleinen Ölbrennern wurde bisher in den meisten Fällen darauf verzichtet, einen solchen Ringspalt vorzusehen. Dies vor allem deshalb, weil beim Anbringen eines solchen Spaltes der wegen des grossen Querschnittes der Stauscheibenöffnung ohnehin schon zu grosse Strömungsleitwert des Brennerkopfes noch mehr vergrössert würde. Obwohl es bekannt war, dass die bisher für kleine Heizleistungen verwendeten Ölbrenner sehr ungünstige Brenneigenschaften aufweisen, wusste man nicht, dass dies durch die grossen Durchmesser der Stauscheibenöffnung und des Flammrohres bedingt war.

  Bei den für Heizleistungen unter 50 Mcal/h zur Zeit käuflichen Brennerköpfen beträgt der Durchmesser der Stauscheibenöffnung typischerweise etwa 17 bis 20 mm und derjenige der Flammrohrmündung etwa 70 bis 100 mm. Diese grossen Durchmesser sind zum Teil durch die grossen Abmessungen der in diesen Brennerköpfen verwendeten Brennerdüsen bedingt, da insbesondere der Durchmesser der Stauscheibenöffnung nicht kleiner sein sollte als der Durchmesser der Brennerdüse.



   Die schweizerische Patentschrift   Nr.    553 379 zeigt einen Brennerkopf für Ölbrenner mit kleiner Heizleistung, bei dem der Mündungsdurchmesser des Flammrohres etwa 50 mm beträgt und bei dem die Stauscheibe so klein ist, dass zwischen ihr und dem Flammrohr ein Ringspalt freibleibt. Auch bei diesem Brennerkopf weist jedoch die Stauscheibenöffnung einen Durchmesser von etwa 18 bis 20 mm auf.



   Es ist daher das Ziel der vorliegenden Erfindung, einen Ölbrenner mit einer Heizleistung von 18 bis 35 Mcal/h zu schaffen, der so ausgebildet und dimensioniert ist, dass die gleiche Verbrennungsgüte wie bei einem Ölbrenner mit grösserer Heizleistung erzielt wird.



   Dieses Ziel wird bei einem Ölbrenner der eingangs genannten Art dadurch erreicht, dass die zentrale Öffnung der Stauscheibe einen Durchmesser von 11 bis 14 mm aufweist und dass das Luftgebläse derart dimensioniert ist, dass es im Innenraum des Flammrohres einen Überdruck von 32 bis 36 mm Wassersäule erzeugt. Die Erfindung betrifft des weiteren ein Verfahren zum Betrieb des Ölbrenners mit Heizöl leicht oder extra leicht, das dadurch gekennzeichnet ist, dass im Innenraum des Flammrohres ein konstanter Luftüberdruck von 32 bis 36 mm Wassersäule aufrecht erhalten wird, und dass die Anpassung der Luftzufuhr an die   Ölfördermen-    ge durch Verschieben der Stauscheibe derart erfolgt, dass sich ein Luftüberschuss von höchstens 5 Volumenprozent ergibt, was einem Kohlendioxyd-Anteil der Abgase von mindestens 15 Volumenprozent entspricht.

 

   Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung und dessen Vorteile werden nun anhand der Zeichnung erläutert. In der Zeichnung zeigen die Fig. 1 einen Längsschnitt durch einen Brennerkopf, die Fig. 2 eine Ansicht der Stauscheibe in der in der Figur 1 mit II bezeichneten Blickrichtung, die Fig. 3 einen vergrösserten Detailschnitt der Stauscheibe entlang der Linie   III-III    der Fig. 2, die Fig. 4 bis 6 Diagramme, in denen für verschiedene Ölbrenner der Kohlendioxyd-Anteil des Abgases in Abhängigkeit von der   Ölfördermenge,    beziehungsweise der Kohlendioxyd-Anteil in Abhängigkeit vom Feuerraumdruck, beziehungsweise die Russzahl in Abhängigkeit vom Feuerraumdruck dargestellt ist.  



   Der in der Figur 1 dargestellte, als Ganzes mit 3 bezeichnete Brennerkopf weist ein Flammrohr 4 mit einem sich bis zu seiner Austrittsöffnung 4a konisch verjüngenden Abschnitt 4b und eine koaxial im Flammrohr 4 angeordnete, zur Zerstäubung des Öls dienende Brennerdüse 5 auf. Der Durchmesser der Austrittsöffnung 4a sollte im Bereich von etwa 40 mm bis 70 mm liegen und beträgt vorteilhafterweise etwa 46 bis 54 mm. Die Brennerdüse 5, die eine Brennerstange 12 und ein Mündungsstück 13 aufweist, ist vorteilhafterweise gemäss der in der schweizerischen Patentschrift Nr. 553 379 beschriebenen Ausführung ausgebildet. Der Aussendurchmesser der Brennerstange 12 beträgt beispielsweise etwa 12 mm.



  Das Mündungsstück 13 ist auf der der Brennerstange 12 zugewandten Seite mit einem sechskantförmigen Abschnitt versehen, dessen Umfangskreisdurchmesser etwas kleiner ist als der Durchmesser der Brennerstange 12. Auf der anderen Seite weist das Mündungsstück 13 eine konische Verjüngung 13a auf, deren Durchmesser am freien Ende, das heisst in der Ebene der Düsenmündung, etwa 5 bis 6 mm beträgt. Vor der Mündung der Brennerdüse 5 ist im Flammrohr 4 eine runde Stauscheibe 6 koaxial angeordnet, deren ebener Bodenabschnitt 6c mit einer zentralen kreisförmigen Öffnung 6a versehen ist. Die Stauscheibe 6 ist im übrigen becherförmig ausgebildet und mit einem sich konisch gegen die Flammrohr Austrittsöffnung 4a hin erweiternden Mantel versehen, dessen Ende ihren Aussenrand 6b bildet.

  Wie aus den Figuren 2 und 3 entnommen werden kann, ist der Bodenabschnitt 6c mit einer Anzahl von in der Figur 2 nur zum Teil dargestellten Schlitzen 6d versehen, die sich von der Öffnung 6a bis in die Nähe des Randes des Bodenabschnittes 6c erstrecken. Die Schlitze 6d verlaufen radial oder unter einem kleinen Winkel zur Radialrichtung und sind gegen die Richtung der Längsachse 14 des Flammrohres 4 etwa   30-600    geneigt. Der Durchmesser der Stauscheibenöffnung 6a kann etwa 11 bis 14 mm, vorzugsweise jedoch 12 bis 13 mm betragen. Der maximale Aussendurchmesser des Mündungsstückes 13 an dem freien Ende der Brennerdüse 5 ist also etwa gleich gross oder etwas kleiner als der Durchmesser der Stauscheibenöffnung 6a. Insbesondere ist der Durchmesser der konischen Verjüngung 13a bei der Düsenmündung etwa halb so gross wie derjenige der Stauscheibenöffnung 6a.



   Die Stauscheibe 6 ist so angeordnet, dass sich ihr Aussenrand 6b im Bereich des sich verjüngenden Flammrohr-Abschnittes 4b befindet und dass zwischen ihr, oder genauer gesagt, zwischen ihrem Aussenrand 6b und der Innenfläche 4c des Flammrohres 4 ein Ringspalt 7 freibleibt. Im übrigen ist die Stauscheibe 4 derart gehaltert, dass die Stauscheibe 6 entlang der Achse 14 verschoben werden kann. Der Radius des Stauscheiben-Aussenrandes 6b ist etwa 0,5 bis 1,5 mm kleiner als derjenige der Flammrohr-Austrittsöffnung 4a, und der konische Abschnitt 4b des Flammrohres 4 so ausgebildet, dass die Breite des Ringspaltes 7 beim Verschieben der Stauscheibe 6 vom einen zum andern Ende des konischen Abschnittes 4b etwa von 1 bis 10 mm verändert werden kann. Die Stauscheibe 6 ist durch eine Halterung, die drei an einer Hülse 10 befestigte Tragarme 9 aufweist, mit der Brennerdüse 5 verbunden.



  Die Hülse 10 ist auf der Brennerstange 12, die mit einer Skaleneinteilung versehen sein kann, verschiebbar und kann mit einer Schraube festgeklemmt werden. Die Tragarme 9 sind je mit einer sich etwa radial nach aussen erstreckenden Lasche 9a versehen, die an der Innenfläche 4c des zylindrischen Flammrohrabschnittes 4d anliegt. Dadurch werden die Brennerdüse 5 und die Stauscheibe 6 zentriert, ohne dass die Luftströmung im Flammrohr wesentlich gestört wird. Die Brennerstange 12 ist bei dem in der Figur 1 nicht mehr dargestellten Ende des Flammrohres 4 in einem Flansch geführt, so dass sie gemeinsam mit der Stauscheibe 6 in Richtung der Längsachse 14 verschoben werden kann. Um die richtige Einstellung der Stauscheibe 6 zu erleichtern, kann auf der Aussenseite des Flansches eine Einstellvorrichtung, etwa eine Mikrometerschraube, angeordnet sein.

  Im Brennerkopf 3 ist ferner eine in der Figur 1 schematisch angedeutete Zündelektrode 15 vorhanden.



   Das dem Mündungsstück abgewandte Ende der Brennerstange 12 ist durch eine Leitung mit einer   Ölfördervorrich-    tung 1 und der Innenraum 8 des Flammrohres 4 mit einem Luftgebläse 2 verbunden. Das Luftgebläse 2 und der Brennerkopf 3 können zusammen eine kompakte Einheit bilden. Unter  kompakt  wird hierbei verstanden, dass alle vom Luftgebläse geförderte Luft direkt dem Innenraum des Flammrohres 4 zugeführt wird und dass weder die allfällige Verbindungsleitung noch das Flammrohr eine Luftklappe aufweisen.



   Im folgenden sollen nun anhand der Figuren 4 bis 6 die Betriebseigenschaften des Ölbrenners erläutert werden, der für eine Heizleistung von etwa 18 bis 35 Mcal/h konzipiert ist. Beim Betrieb wird der Brennerdüse 5 von der   Ölförder-    vorrichtung 1 Heizöl leicht oder extra leicht zugeführt, das, wie bekannt, einen Heizwert in der Grösse von etwa 10 Mcal/kg aufweist. Des weitern wird dem Flammrohr durch eine Öffnung im Mantel Luft vom Luftgebläse 2 zugeführt, wobei das letztere so dimensioniert ist, dass im Innenraum des Flammrohres 4 ein Überdruck von etwa 32 bis 36 mm Wassersäule entsteht. Durch Verschieben der Stauscheibe 6 wird nun der Ringspalt 7 so eingestellt, dass der Flamme eine Luftmenge zugeführt wird, die eine etwa stöchiometrische Luft-Brennstoffmischung oder höchstens einen Luftüberschuss von etwa 5 Volumenprozent ergibt.

  Dies lässt sich etwa durch Messen des Kohlenmonoxyd- und Kohlendioxyd-Anteils der Abgase feststellen. Für den Betrieb des Ölbrenners kann dann an der zum Verschieben der Brenndüse und der Stauscheibe dienenden Einstellvorrichtung eine entsprechende Skala angebracht werden. Im Gegensatz zu vorbekannten Ölbrennern, bei denen die Regulierung durch eine in der Luftzuleitung oder am Flammrohr angeordnete Drossel- oder Luftablassklappe erfolgt, kann die Anpassung der Luftzufuhr an die Ölfördermenge beim erfindungsgemäss ausgebildeten Ölbrenner allein durch Verschieben der Stauscheibe 6 erfolgen, wobei der Druck im Flammrohr 4 innerhalb der vorstehend angegebenen Grenzen konstant bleibt.

  Dies hat insbesondere den wesentlichen Vorteil, dass auch die Strömungsgeschwindigkeit, mit der die Luft die Stauscheibenöffnung 6a und den Ringspalt 7 durchströmt, näherungsweise unabhängig von der Ölfördermenge ist, so dass der Brennerkopf bei jeder innerhalb des angegebenen Intervalls liegenden Heizleistung etwa die gleiche Mischwirkung aufweist. Dies wird sehr eindrücklich aus der Figur 4 ersichtlich, in der für verschiedene Ölbrenner der Kohlendioxyd-Anteil der Abgase in Abhängigkeit von der Ölfördermenge aufgetragen ist, wobei der Kohlendioxyd-Anteil in Volumenprozent angegeben ist. Die mit 41 bezeichnete Kurve gibt die mit dem vorbeschriebenen Ölbrenner gemessenen Werte an, während die Kurven 42, 43 und 44 die mit drei vorbekannten Ölbrennern gemessenen Werte angibt. 

  Wie aus der Figur 4 deutlich ersichtlich ist, lässt sich mit dem erfindungsgemäss ausgebildeten Ölbrenner ein Kohlendioxyd Anteil, der im ganzen Arbeitsbereich grösser als 15 Volumenprozent ist, erhalten, wogegen die Kurven bei den vorbekannten Ölbrennern bei kleinen Ölfördermengen und Heizleistungen stark abfallen. Bei einer Verbrennung, bei der so viel Luft zugeführt wird, dass sich eine stöchiometrische Sauerstoff Brennstoff-Mischung ergibt, beträgt der Kohlendioxyd-Anteil der Abgase bei den üblichen leichten und extraleichten Heiz ölen etwa 15,7 Volumenprozent. Die Verbrennungsgüte des erfindungsgemäss ausgebildeten Ölbrenners liegt also sehr nahe bei dem bei stöchiometrischer Mischung erreichbaren Maximalwert. Dies hat den Vorteil, dass sich eine hohe Flammentemperatur ergibt und dass die durch den Wärmetrans  port des Abgases bedingten Verluste relativ klein werden.

  Insbesondere werden dadurch auch Crackerscheinungen eliminiert.



   In der Figur 5 ist der Kohlendioxyd-Anteil des Abgases bei einer Heizleistung von 18 Mcal/h in Abhängigkeit vom Feuerraumdruck dargestellt. Unter dem letzteren wird hierbei der an die Austrittsöffnung 4a des Flammrohres 4 anschliessende Raum verstanden. Die Kurve 51 zeigt das Verhalten des erfindungsgemäss ausgebildeten Ölbrenners, während die Kurven 52, 53 und 54 den Kurven 42, 43 und 44 entsprechen.



  Die Figur 5 zeigt auch hier sehr deutlich die höhere Verbrennungsgüte des erfindungsgemäss ausgebildeten Ölbrenners, dessen Kohlendioxyd-Anteil auch beim Abfall des Feuerraumdruckes von 4 mm Wassersäule auf Null immer über 15 Volumenprozent liegt, so dass Veränderungen des Kaminzuges und Windstösse die Verbrennungsgüte nicht wesentlich beeinträchtigen.



   In der Figur 6 ist schliesslich die mit den vier Ölbrennern bei einer Heizleistung von 18 Mcal/h in Abhängigkeit vom Feuerraumdruck erhaltene Russzahl nach Bacharat dargestellt. Die mit 61 bezeichnete Kurve stammt vom erfindungsgemäss ausgebildeten Ölbrenner, während die Kurven 62, 63 und 64 das Verhalten der drei vorbekannten Ölbrenner zeigen. Ein hoher Wert der Russzahl entspricht, wie bekannt, einer starken Russbildung. Zwei der vorbekannten Ölbrenner, nämlich die durch die Kurven 62 und 63 charakterisierten, weisen eine deutlich stärkere Russbildung auf als der erfindungsgemäss ausgebildete. Dagegen liegt die Kurve 64 etwas unterhalb der Kurve 61, so dass also der betreffende vorbekannte Ölbrenner in dieser Beziehung etwas günstiger ist.

  Dies ist jedoch nur deshalb der Fall, weil der betreffende   Ölbren-    ner mit einem sehr grossen Luftüberschuss betrieben wird, so dass sich, wie die Kurve 54 der Figur 5 zeigt, ein sehr kleiner Kohlendioxyd-Anteil und ein entsprechend ungünstiger Wirkungsgrad entsteht. Dieser Ölbrenner entspricht dem in der Einleitung erwähnten, mit einem Flammrohrdruck von 27 mm Wassersäule betriebenen Brenner. Dagegen entsprechen die Kurven 42, 52 und 62 dem mit einem Flammrohrdruck von 13 mm Wassersäule und die Kurven 43, 53 und 63 dem mit einem Flammrohrdruck von 11 mm Wassersäule arbeitenden Ölbrenner.



   Schliesslich sei noch erwähnt, dass der Flammrohrdruck beim Erhöhen des Brennraumdruckes, das heisst des bezüglich des Atmosphärendruckes gemessenen Überdruckes im Brennraum, von - 2 mm auf + 4 mm Wassersäule beim erfindungsgemässen Ölbrenner konstant bleibt, bei den drei vorbekannten Ölbrennern dagegen um einige mm Wassersäule ansteigt.



   Die lösbare Befestigung der Stauscheibe an der Brennerdüse ermöglicht, den Abstand zwischen der Stauscheibe und der Mündung der Brennerdüse an den Zerstäubungswinkel der letzteren anzupassen. Nach einmal erfolgter Einstellung wird dann die Stauscheibe nur noch gemeinsam mit der Brennerdüse verschoben.



   PATENTANSPRUCH I  Ölbrenner für eine Heizleistung von 18-35 Mcal/h mit einer   Ölfördervorrichtung    (1), einem Luftgebläse (2) und einem Brennerkopf (3), der ein im wesentlichen zylindrisches Flammrohr (4) mit einem sich gegen seine Austrittsöffnung (4a) hin verjüngenden Abschnitt (4b) und eine koaxial im Flammrohr (4) angeordnete Brennerdüse (5) sowie eine mit einer zentralen kreisförmigen Öffnung (6a) versehene Stauscheibe (6) aufweist, die derart im Flammrohr (4) angeordnet ist, dass sich ihr Aussenrand (6b) im Bereich des sich verjüngenden Abschnittes (4b) befindet, und dass zwischen der Stauscheibe (6) und der Innenfläche des Flammrohres (4) ein Ringspalt (7) vorhanden ist, dadurch gekennzeichnet, dass die zentrale Öffnung (6a) der Stauscheibe (6) einen Durchmesser von 11 bis 14 Millimeter aufweist und dass das Luftgebläse (2) derart dimensioniert ist,

   dass es im Innenraum (8) des Flammrohres (4) einen Überdruck von 32 bis 36 Millimeter Wassersäule erzeugt.



   UNTERANSPRÜCHE
1. Ölbrenner nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass der Durchmesser der zentralen Öffnung (6a) der Stauscheibe (6) 12 bis 13 Millimeter beträgt.



   2. Ölbrenner nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass der Aussendurchmesser des Mündungsstückes (13) der Brennerdüse (5) gleich oder kleiner als derjenige der Öffnung (6a) der Stauscheibe (6) ist.



   3. Ölbrenner nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass der Aussendurchmesser der Stauscheibe (6) kleiner ist als der kleinste Innendurchmesser des sich verjüngenden Abschnittes (4b).



   4. Ölbrenner nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass der sich verjüngende Abschnitt (4b) sich bis zur Austrittsöffnung (4a) des Flammrohres (4) erstreckt und dass der Durchmesser seiner Austrittsöffnung (4a) 46 bis 54 Millimeter beträgt.



   5. Ölbrenner nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass die Stauscheibe (6) in Richtung der Längsachse (14) des Flammrohres (4) so weit verschiebbar ist, dass der Ringspalt (7) von etwa 1 bis 10 Millimetern verändert werden kann.



   6. Ölberenner nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass der Ausgang des Luftgebläses (2) und das Flammrohr (4) zusammen eine kompakte Einheit bilden, so dass die ganze vom Gebläse (2) geförderte Luft durch die Stauscheibenöffnung (6a) und den Ringspalt (7) ausströmt.

 

   PATENTANSPRUCH II
Verfahren zum Betrieb des Ölbrenners nach Patentanspruch I mit Heizöl leicht oder extra leicht, dadurch gekennzeichnet, dass im Innenraum (8) des Flammrohres (4) ein konstanter Luftüberdruck von 32 bis 36 Millimeter Wassersäule aufrechterhalten wird, und dass die Anpassung der Luftzufuhr an die   Ölfördermenge    durch Verschieben der Stauscheibe (6) derart erfolgt, dass sich ein Luftüberschuss von höchstens 5 Volumenprozent ergibt, was einem Kohlendioxyd-Anteil der Abgase von mindestens 15 Volumenpro   zent entspricht.   

**WARNUNG** Ende DESC Feld konnte Anfang CLMS uberlappen**.



   

Claims (1)

  1. **WARNUNG** Anfang CLMS Feld konnte Ende DESC uberlappen **. port des Abgases bedingten Verluste relativ klein werden. Insbesondere werden dadurch auch Crackerscheinungen eliminiert.
    In der Figur 5 ist der Kohlendioxyd-Anteil des Abgases bei einer Heizleistung von 18 Mcal/h in Abhängigkeit vom Feuerraumdruck dargestellt. Unter dem letzteren wird hierbei der an die Austrittsöffnung 4a des Flammrohres 4 anschliessende Raum verstanden. Die Kurve 51 zeigt das Verhalten des erfindungsgemäss ausgebildeten Ölbrenners, während die Kurven 52, 53 und 54 den Kurven 42, 43 und 44 entsprechen.
    Die Figur 5 zeigt auch hier sehr deutlich die höhere Verbrennungsgüte des erfindungsgemäss ausgebildeten Ölbrenners, dessen Kohlendioxyd-Anteil auch beim Abfall des Feuerraumdruckes von 4 mm Wassersäule auf Null immer über 15 Volumenprozent liegt, so dass Veränderungen des Kaminzuges und Windstösse die Verbrennungsgüte nicht wesentlich beeinträchtigen.
    In der Figur 6 ist schliesslich die mit den vier Ölbrennern bei einer Heizleistung von 18 Mcal/h in Abhängigkeit vom Feuerraumdruck erhaltene Russzahl nach Bacharat dargestellt. Die mit 61 bezeichnete Kurve stammt vom erfindungsgemäss ausgebildeten Ölbrenner, während die Kurven 62, 63 und 64 das Verhalten der drei vorbekannten Ölbrenner zeigen. Ein hoher Wert der Russzahl entspricht, wie bekannt, einer starken Russbildung. Zwei der vorbekannten Ölbrenner, nämlich die durch die Kurven 62 und 63 charakterisierten, weisen eine deutlich stärkere Russbildung auf als der erfindungsgemäss ausgebildete. Dagegen liegt die Kurve 64 etwas unterhalb der Kurve 61, so dass also der betreffende vorbekannte Ölbrenner in dieser Beziehung etwas günstiger ist.
    Dies ist jedoch nur deshalb der Fall, weil der betreffende Ölbren- ner mit einem sehr grossen Luftüberschuss betrieben wird, so dass sich, wie die Kurve 54 der Figur 5 zeigt, ein sehr kleiner Kohlendioxyd-Anteil und ein entsprechend ungünstiger Wirkungsgrad entsteht. Dieser Ölbrenner entspricht dem in der Einleitung erwähnten, mit einem Flammrohrdruck von 27 mm Wassersäule betriebenen Brenner. Dagegen entsprechen die Kurven 42, 52 und 62 dem mit einem Flammrohrdruck von 13 mm Wassersäule und die Kurven 43, 53 und 63 dem mit einem Flammrohrdruck von 11 mm Wassersäule arbeitenden Ölbrenner.
    Schliesslich sei noch erwähnt, dass der Flammrohrdruck beim Erhöhen des Brennraumdruckes, das heisst des bezüglich des Atmosphärendruckes gemessenen Überdruckes im Brennraum, von - 2 mm auf + 4 mm Wassersäule beim erfindungsgemässen Ölbrenner konstant bleibt, bei den drei vorbekannten Ölbrennern dagegen um einige mm Wassersäule ansteigt.
    Die lösbare Befestigung der Stauscheibe an der Brennerdüse ermöglicht, den Abstand zwischen der Stauscheibe und der Mündung der Brennerdüse an den Zerstäubungswinkel der letzteren anzupassen. Nach einmal erfolgter Einstellung wird dann die Stauscheibe nur noch gemeinsam mit der Brennerdüse verschoben.
    PATENTANSPRUCH I Ölbrenner für eine Heizleistung von 18-35 Mcal/h mit einer Ölfördervorrichtung (1), einem Luftgebläse (2) und einem Brennerkopf (3), der ein im wesentlichen zylindrisches Flammrohr (4) mit einem sich gegen seine Austrittsöffnung (4a) hin verjüngenden Abschnitt (4b) und eine koaxial im Flammrohr (4) angeordnete Brennerdüse (5) sowie eine mit einer zentralen kreisförmigen Öffnung (6a) versehene Stauscheibe (6) aufweist, die derart im Flammrohr (4) angeordnet ist, dass sich ihr Aussenrand (6b) im Bereich des sich verjüngenden Abschnittes (4b) befindet, und dass zwischen der Stauscheibe (6) und der Innenfläche des Flammrohres (4) ein Ringspalt (7) vorhanden ist, dadurch gekennzeichnet, dass die zentrale Öffnung (6a) der Stauscheibe (6) einen Durchmesser von 11 bis 14 Millimeter aufweist und dass das Luftgebläse (2) derart dimensioniert ist,
    dass es im Innenraum (8) des Flammrohres (4) einen Überdruck von 32 bis 36 Millimeter Wassersäule erzeugt.
    UNTERANSPRÜCHE 1. Ölbrenner nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass der Durchmesser der zentralen Öffnung (6a) der Stauscheibe (6) 12 bis 13 Millimeter beträgt.
    2. Ölbrenner nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass der Aussendurchmesser des Mündungsstückes (13) der Brennerdüse (5) gleich oder kleiner als derjenige der Öffnung (6a) der Stauscheibe (6) ist.
    3. Ölbrenner nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass der Aussendurchmesser der Stauscheibe (6) kleiner ist als der kleinste Innendurchmesser des sich verjüngenden Abschnittes (4b).
    4. Ölbrenner nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass der sich verjüngende Abschnitt (4b) sich bis zur Austrittsöffnung (4a) des Flammrohres (4) erstreckt und dass der Durchmesser seiner Austrittsöffnung (4a) 46 bis 54 Millimeter beträgt.
    5. Ölbrenner nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass die Stauscheibe (6) in Richtung der Längsachse (14) des Flammrohres (4) so weit verschiebbar ist, dass der Ringspalt (7) von etwa 1 bis 10 Millimetern verändert werden kann.
    6. Ölberenner nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass der Ausgang des Luftgebläses (2) und das Flammrohr (4) zusammen eine kompakte Einheit bilden, so dass die ganze vom Gebläse (2) geförderte Luft durch die Stauscheibenöffnung (6a) und den Ringspalt (7) ausströmt.
    PATENTANSPRUCH II Verfahren zum Betrieb des Ölbrenners nach Patentanspruch I mit Heizöl leicht oder extra leicht, dadurch gekennzeichnet, dass im Innenraum (8) des Flammrohres (4) ein konstanter Luftüberdruck von 32 bis 36 Millimeter Wassersäule aufrechterhalten wird, und dass die Anpassung der Luftzufuhr an die Ölfördermenge durch Verschieben der Stauscheibe (6) derart erfolgt, dass sich ein Luftüberschuss von höchstens 5 Volumenprozent ergibt, was einem Kohlendioxyd-Anteil der Abgase von mindestens 15 Volumenpro zent entspricht.
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CH (1) CH575573A5 (de)

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