CZ28993A3 - Burner, particularly an oil burner or a combined oil/gas burner - Google Patents

Description

Vynález se týká hořáku pro spalování tekutých paliv v plynném stavu,s přívodem paliva,s přívodem vzduchu a s vratným zařízením,které má jeden nebo více otvorů,uspořádaným v odstupu od přívodu vzduchu.

Dosavadní stav techniky

V DA-A-1 951 752 je popisován hořák,ukterého je v odstupu od palivové trysky uspořádáno těleso rozdělovače směsi.Tímto rozdělovačem směsi se má dosáhnout,aby tekuté palivo,které dosud není smísené se spalovacím vzduchem,bylo povrchem tělesa rozdělovače rozděleno a nabídlo tak spalovacímu vzduchu větší povrch.Rovněž má těleso rozdělovače směsi sloužit jako stabilizátor plamene.Dále je zmiňováno,že se v dosavadních tělesech rozdělování směsi nedá docílit úplné zplynování,t.j. modrý plamen bez tvorbysazí.Modrý plamen by se sice dal docílit recirkulačními hořáky,ale hořáky tohoto druhu jsou poměrně nákladné a drahé a pro ústřední vytápění jen podmíněně použitelné, protože by měly pracovat v různých spalovacích komorách bez závad.V DE-A-1 951 752 navržené těleso rozdělovače má průměr 45 mm a vývrty 8 mm se vzdálenostmi od středu ke středu 12 mm rozdělené po celé ploše.Těmito vývrty protéká proud vzduchu, pokud nenarazí na těleso rozdělovače směsi.Vývrty se dosáhne, že teplo vytvořené plamenem přidržovaným na tělěse rozdělovače směsi,je dále vedeno až do předního dílu tělesa rozdělovače směsi,kde se vyskytuje částečně odpařená směs olej/vzduch,protože můstky,které zůstaly mezi vývrty mají dostatečně velký průřez, aby umožnily rovnoměrné rozdělení tepla,případně rovnoměrný tok tepla.Tento hořák však zřejmě nesplnil očekávání.Jak je totiž později v DE-A-28 33 686 popsáno,projevují se při najíždění nestabilita a usazování karbonu,které způsobují nárůst hladiny hluku a emise škodlivin.V DA-A-25 53 953 bylo proto navrženo,uvažovat s přepínacím zařízením,které se dá nastavit tak,že spalovací vzduch v oblasti rozprašovací trysky se během najíždění rozvíří.Při najíždění proto pracuje takový hořák se žlutým plamenem.Po najetí se opět uvede v činnost přepínací zařízení,takže po ohřátí tělesa rozdělovače směsi proudí v trvalém provozu spalovací vzduch bez rozvíření.Toto řešení má ale nedostatek ve zvýšených technických nárocích a nebezpečí,že se zablokuje přepínací mechanismus.Také má turbulentní žlutý plamen vysokou hladinu hluku a vznikají rovněž problémy s karbonizací /DE 28 33 686/.Navíc nemůže takový hořák splnit dnes platné předpisy ochrany životního prostředí.

Také u hořáku podle DE 28 33 686 je předpokládáno těleso rozdělovače směsi v kombinaci s přepínacím zařízením.Aby byla ve fázi startu dosažena nízká hladina hluku a při trvalém provozu zamezeno tvoření karbonových usazenin,je během najížděni nasměrovám spalovací vzduch jako dutý nerozvířený proud na vnější oblast tělesa rozdělovače směsi,načež dochází k přepnutí,takže při trvalém provozu je spalovací vzduch přiváděn jako silně svázaný plný proud do vnitřní části tělesa rozdělovče směsi.Rovněž u tohoto hořáku vzniká nebezpečí zablokování přepínacího zařízení.

V DE-A-28 33 686 jsou uvedeny dvě formy provedení tělesa rozdělovače směsi,přičemž se k první formě provedení,a sice k tvaru polokoule poznamenává,že v trvalém provozu pracuje jako známý hořák s modrým plamenem podle DE-A-19 51 752,který se pro své chování při najíždění a pro usazování karbonu nemohl v praxi prosadit.

Druhá forma provedení tělesa rozdělovače smsi má několik za sebou uspořádaných tupě kuželovitých kroužků,přičemž vnitřní průměr vždy po proudu následujícího kroužku je buď menší nebo stejný jako vnější průměr po proudu předřazeného kroužku. Zcela vpředu je zakrytí s přednostně šesti otvory.Při trvalém provozu obtéká koncentrovaný proud vzduchu tangenciálně těleso rozdělovače směsi a indukuje v kruhových mezerách mezi kroužky silná zpětná proudění horkých spalovacích plynů,které po kroužkách sklouzávající palivo protékají a zplynují.Jak se výslovně popisuje,proudí při trvalém provozu poměrně malý díl paliva,které narazilo na těleso rozdělovače směsi,společně s velmi malým dílem spalovacího vzduchu otvory v zakrytí do vnitřku tělesa rozdělovače směsi,kde pak vznikají malé žluté plaménky.Protože podíl spalovacího vzduchu je velmi malý,tyto žluté plaménky silně čadí,ale jsou nutné,protože se uvádí,že působí stabilizačně na spalování.Stabilizační působení je asi v tom,že žluté plaménky silně vyhřejí těleso rozdělovače směsi,takže toto dobře drží plamen.Jak se později blíže vysvětlí,je toto vykoupeno nedostatkem projevujícím se nepřípustně vysokou produkcí kysličníků dusíku.Rovněž produkce kysličníku uhelnatého je vysoká.

Když proud vzduchu obtéká těleso rozdělovače směsi aspoň částečně,nasávají se také spaliny ze spalovací komory kotle, proudí okolo tělesa rozdělovače směsi a vyhřívají jeho povrch.

V závislosti na dimensování spalovací komory jsou však recirkulující spaliny více nebo měrně horké,takže není v každém případě k dispozici dostatečné množství výparného tepla.Také při tomto způsobu recirkulace nenastává intenzivní smísení s palivem.Ze všch těchto důvodů není zaručena bezvadná práce hořáku,jak to bylo již popsáno ve výše uvedené literatůře jako nedostatek recirkulačního hořáku.

Další nedostatek hořáku podle DE-28 33 686 je v tom,že vytváří mnoho termických kysličníků dusíku. Z důvodu Coandaefektu sleduje totiž proud směsi palivo/vzduch vnější stěny tělesa rozdělovače směsi,které směrem ke konci probíhají rovnoběžně nebo v ostrém úhlu k jeho ose,a opouští je v prakticky axiálním směru.Tím vzniká dlouhý protáhlý,nebo jak ukazují šipky na výkrese,směrem k ose se zúžující horký plamen,který upřednostňuje vytváření kysličníků dusíku.Totéž platí také pro kerozinové hořáky podle DE 35 13 855,u kterých je uspořádána uvnitř porézní spalovací komory,v odstupu od trysky paliva, dutá kuželovitá nebo polokulovitá spalovací miska z porézního keramického materiálu.

Všem hořákům,které jsou popisovány ve výše uvedených statích literatury,je společné to,že kapičky paliva narážejí na nějaká tělesa,nazývaná tělesa rozdělovače nebo spalovací miska,která jsou ohřívána plameny vystupujícími u otvorů a recirkulací.V případě hořáku podle DE 28 33 686 narážejí kapky na kuželovité kroužky,přičemž z kroužků sklouzávající palivo je odpařováno recirkulací horkých splodin spalování.Odpařování a smísení paliva se vzduchem nejsou časové a místně čistě oddělené průběhy.Míšení odpařeného paliva a vzduchu proto není velmi homogenní.Po delším provozu hořáku se může stát,že se změní geometrie paprsku trysky a vznikne nepravidelný kužel rozprašování.To má za následek,že těleso rozdělovače směsi /spalovací miska/ je ohříváno za nim vznikajícími plameny nepravidelně.To opět nepříznivě ovlivňuje odpařování paliva, s následky zvýšené produkce kysličníku uhelnatého,nebo dokonce nespálenými uhlovodíky.Navíc může vzniknout i vyšší vývin hluku.

Zvláštním nedostatkem jsou žluté nebo modré plameny,výskytu jící se v dutině tělesa rozdělovače směsi nebo misky spalování,které jsou nutné,aby dodaly potřebné teplo pro odpaření paliva.Tyto plameny vytvářejí v malém prostoru dutiny velmi vysokou teplotu,která přispívá podstatně k nepřípustně vysokému vývinu kysličníků dusíku u tohoto druhu hořáků.

V EP-A-Q 346 284 je popisován recirkulační hořák,u kterého je po proudu od trysky paliva nejdříve uspořádána zplyňovací komora a potom mísící hlavice vratného zařízení.V protikladu k dříve ve statích literatury uvedeným a popsaným tak zvaným tělesům rozdělovače směsi,které nemají účel trvalé změny směru,způsobuje vratné zařízení proudění v přibližně radiálním směru.Jinak než u hořáku podle DE-A-19 51 752,kde je znázorněno těleso rozdělovače směsi jako jednoduchý prostředek pro náhradu nákladných a jenom podmíněně upotřebitelných recirkulačních hořáků,dochází u hořáku podle EP-A-Q 346 284 k odpařování paliva a k míšení /odpařeného/ paliva se vzduchem v oddělených stupnich.Nejdříve dochází k odpaření paliva ve zplyňovací komoře vyhřívané horkými recirkulujícími plyny,načež pak v mísící hlavici vzniká směs vzduchu a odpařeného paliva.Tato směs může opustit mísící hlavici množstvím štěrbinových výstupních otvorů.

Zplynovač a mísící hlava jsou obklopeny plamenem,který se rozprostírá až zhruba ke konci vratného zařízení a slouží také pro vytváření recirkulační cesty ke zplyňovací komoře.

Protože toto vratné zářízení,v protikladu k dříve popsanému stavu techniky,neslouží jako zplynovač,není ohříváno a také není jasné,proč by mělo bytí ohříváno.

Podstata vynálezu

Úkolem předloženého vynálezu tedy je,vyhnout se aspoň částečně uvedeným nedostatkům stavu techniky.Tvoření termických kysličníků dusíku má býti drženo velmi nízko.Také způsob provozu hořáku má býti pokud možno nezávislý na konfiguraci spalovací komory kotle,ve kterém je hořák instalován.

Když vycházíme ze stavu techniky podle DE 28 33 686 dosáhne se to tím,že bude mezi přívodem paliva a vratným zařízením uspořádána zplyňovací komora pro prakticky úplné odpaření přivedeného paliva,že vratné zařízení má otvory pouze pro recirkulaci horkých splodin spalování,že se předpokládá plamenec,který dosahuje zhruba až ke konci vratného zařízení, čímž se vytváří recirkulační cesta pro horké splodiny spalování do zplyňovací komory a že vratné zařízení je uspořádáno tak, že směs vzduchu a paliva se na konci plamence odkloní přbližně do radiálního směru. '

Protože u tohoto hořáku má vratné zařízení pouze otvory pro recirkulaci,nevznikájí za vratným zařízením žádné čadící a horké plameny a s tím spojený vývin sazí,kysličníku uhelnatého, nespálených uhlovodíků a kysličníků dusíku se zamezí.Plamen vytvořený u tohoto hořáku má kořen plamene s prstencovým průřezem,které je uvnitř stabilizován vratným zařízením a zvenku plamencem.Důvody pro,v protikladu k uvedenému stavu techniky, vysokou stabilitu plamene nejsou dosud jednoznačně vyjasněny. Jistě hraje svou roli dobré odpaření paliva před smísením se vzduchem pro tvoření homogenní směsi.Také přesné geometrické ohrazení průřezu kořene plamene by na tom mohl míti podíl.

Možná k tomu přispívá i to,že schází vlastní mísící hlavice s úzkými výstupními štěrbinami,které způsobují vysokou výstupní rychlost směsi vzduch/palivo.Je také doměnka,že recirkulace recirkulačním otvorem vratného zařízení zamezuje za ním tvoření rušících turbulencí.Pravděpodobně dochází u kořene plamene prakticky k laminárnímu proudění horkých plynů k otvoru recirkula ce.Zlepšená stabilita plamene způsobuje,že se prakticky tvoření CO.To opět přispívá k větší účinnosti a zvýšené jistotě otopného zařízení.Další předností hořáku podle vynálezu je,že v mnohých případech může odpadnout speciální zplynovač a/nebo elektrické vytápění.Protože vratné zařízení odkloní na konci plamence směs vzduch/plyn do přibližně radiálního směru,vzniká silně v radiálním směru expandující plamen.Tím se docílí relativně nízká teplota plamene,při které je tvoření kysličníků dusíku nepatrné.Odklonění plamene do radiálního směru je podporováno ještě podtlakem,který se vytváří u kořene plamene plamencem vytvořenou recirkulační cestou.Protože je recirkulační cesta ohraničena plamencem,jsou přímo od kořene plamene vedeny horké splodiny hoření ke spalovací komoře,kde způsobují dobré odpaření paliva,než se toto dostane v plynném stavu k vratnému zařízení.Zvláštní předností při tom je,že recirkulace je prakticky nezávislá na rozměrech spalovací komory kotle.

Hořák podle vynálezu se projevuje v provozu nízkou hlučností, jeho údržba je snadná,má značný regulační rozsah,asi 40%,aniž by byla nutná zvláštní mechanika.

Výhodně má vratné zařízení tvar dutého kužele,jehož hrot je nasměrován proti výstupu zplynovače.Tvarování umožňuje jednoduchou výrobu vratného zařízení a zaručuje dobrý průběh proudění.Jsou však možná i jiná tvarování.Vratné zařízení by mohlo míti přibližně tvar segmentu duté koule nebo podobný tvar,přičemž by klenutí bylo nasměrováno proti zplyňovací komoře.

Účelná forma provedení předpokládá,že vratné zařízení se skládá minimálně ze dvou úseků,přičemž pro tvoření recirkulačního otvoru jsou uspořádány vždy dva úseky v určité vzdálenosti od sebe.Při tomto způsobu provedení je příslušný recirkulační otvor prstencový.Tímto provedením vratného zařízení se dá docílit značná stabilita plamene.Je ale také možné,že vratné zařízení má velký počet recirkulačních otvorů.Tak je účelné,vytvořit recirkulační otvory klempířskými vroubky.

Ty mohou míti tvar,který podporuje recirkulaci.Mohou míti na příklad tvar střechového vikýře.

Vratné zařízení může míti určitý počet hvězdicovitě zhruba radiálně směrem ven směřujících prstů.Těmito prsty

Ί je plamen dobře držen a stabilizován.Pro stejný účel může býti také na konci plamence uvažováno s určitým počtem radiálně směrem dovnitř směřujících prstů.

Přednostně se uvažuje se vzduchovou clonou s přednostně kruhovým otvorem pro přívod vzduchu do zplyňovací komory. .Vzduchová clona může býti tvarována tak,že vytváří v proudícím vzduchu kroutící pohyb.Ve zplyňovací komoře je pak proudění zhruba šroubovíté.Tím se dosáhne zvláště dobré rozvíření vzduchu,horkých plynů a paliva.To opět podporuje odpaření kapiček paliva.

V případech,kdy je uvažováno se zplynovačem,je účelné uspořádat na zplynovači elektrické topení.Zplynovač se pak před zapnutím dodávek paliva roztopí.Tím se zamezí,že při začátku vytápění vznikne nepřípustný rozsah nespálených uhlovodíků. Ukázalo se však,že zapalování se může uskutečnit i bez předcházejícího topení a že zplynovač se v krátké době roztopí recirkulaci,takže se elektrické topení nemusí instalovat.Díky recirkulaci u vratného zařízení se i toto rychle ohřeje,takže tam nevzniká nebezpečí karbonizace,i když se nepředpokládá elektrické topení pro předehřátí před zapnutím dodávky paliva.

Je účelně,když vratné zařízení,vzduchová clona a případně zplynovač a elektrické topení tvoří jednu stavební jednotku. Takováto stavební jednotka může býti při servisních pracech lehce vyměněna.

Je výhodné,když plamenec ja uspořádán koaxiálně ke zplynovači Tím vznikne zvláště účelná konstrukce,u které recirkulační horké spaliny vyhřívají stejnoměrně zplynovač.

Je výhodné,když vzduchová clona je uspořádána v odstupu od zplynovače,přičemž mezera mezi vzduchovou clonou a zplynovačera tvoří recirkulační vpust.Díky tomuto uspořádání jsou to v první řadě horké recirkulující plyny,které obtékají vnitřní stěnu zplynovače,zatímco studený vzduch protéká více vnitřek zplynovače.Tím se docílí dobré odpaření paliva a zamezí se další odpařování paliva v době odstavení hořáku.Při odstavení hořáku je zplynovač ještě tak horký,že zbývající palivo se za krátkou dobu odpaří a je spáleno vzduchem dodávaným až do odstavení hořáku.I když vnitřek zplynovače protéká relativně studený vzduch,nevzniká nepřípustné ochlazení vratného zařízení,protože tam se postará recirkulace recirkulačním otvorem vratného zařízení o dostatečné ohřátí tak, aby se zamezilo nebezpečí vzniku karbonizace.

Je výhodné uspořádat ve zplyňovací komoře nebo na vpusti do zplynovače zapalovací elektrodu.To umožňuje jemné zapálení hořáku.Prakticky se tím tedy zcela odstraní zážehový šok.

Přehled obrázků na výkrese

Příklady provedení vynálezu budou nyní popsány s odvoláním na výkres.Úkazují :

Obrázek 1 : Schematický pohled na hořák podle příkladu provedení vynálezu, obrázek 2 : Řez hlavou hořáku,přičemž je patrná také rozprašovací tryska, obrázek 3 : Schematické znázornění vzduchových proudů a horkých plynů při provozu hořáku, obrázek 4 : jiné provedení vratného zařízení, obrázek 5 : druhý příklad provedení vynálezu,u kterého je plamenec tvořen trubkou zasadítelnou do kotle, obrázek 6 : pohled zepředu na hlavu hořáku v obr.5, obrázek 5a: pohled zepředu na formu provedení plamence s prsty obrázek 7 : třetí příklad provedení vynálezu,u kterého je plamenec vytvořen trubkou zasaditelnou do kotle a recirkulační cesta se předpokládá i vně této trubky, obrázek 8 : čtvrtý příklad provedení vynálezu,podobný jako v obr.7,avšak s jiným provedením vpuste vzduchu, obrázek 9 : pátý příklad provedení vynálezu,u kterého je zplyňovací komora ohraničena plamencem, obrázek 10 : pohled na vzduchovou clonu,přičemž přídavně k centrálnímu otvoru jsou předpokládány ještě další menší otvory, obrázek 11 : vzduchová clona z obr.10 u které se předvídá ještě jedna destička pro škrcení malých otvorů a obrázek 12 : kombinovaný hořák olej/plyn,který má v zásadě stejnou stavbu jako olejový hořák na obr.2.

Příklady provedení vynálezu

V obr.l schematicky znázorněný hořák má motor 8,,který pohání ventilátor 9. a palivové čerpadlo 10.Palivové vedení 11 vede k rozprašovací trysce 13.Může se předpokládat i více rozprašovacích trysek 13,které mohou působit jednotlivě nebo v kombinaci.Trubka 15 slouží pro přívod vzduchu k hlavě hořáku 16.Pomocí příruby 19 se dá hořák upevnit na kotel 20.

Jak ukazuje zejména obr.2,tvoří hlava hořáku 16 lehce vyměnitelnou stavební jednotku,která je v podstatě tvořena zplynovačem 17,vratným zařízením 31,vzduchovou clonou 35, elektrickým topením 39 a případně dalšími díly.Stavební jednotku obepíná plamenec 21.Tento je relativně krátký.Dosahuje tedy pouze přibližně ke konci vratného zařízení 31.Prostor 40 mezi zplynovačem 17 a plamencem 21 tvoří recirkulační cestu pro horké spaliny k vpusti 41.Zplynovač je tvořen kulatým dílem trubky a je upevněn bodovými svary,nýtováním nebo podobným způsobem,například třemi patkami 47 na vzduchové cloně 35.Prostorami mezi patkami 47 vznikají propustě pro recirkulaci 49.Stavební jednotka 16 je na trubce 15 upevněna například šrouby.Těsnící kroužek 53 ze žáruvzdorného materiálu zabezpečuje prakticky vzduchotěsné uzavření.Tím se zajistí,že vzduch nutný pro spalování může protékat výlučně vzduchovou clonou 35.Vzduchová clona 35 má přednostně centrální vzduchový otvor 55 pro přívod vzduchu do zplyňovací komory 66.Tento otvor 55 je dimensován tak,aby rychlost jim protékájícího,vzduchu byla pro funkci hořáku optimální.Jak ukazují obrázky 10 a 11 může býti k centrálnímu otvoru 55 přídavně,nejlépe koaxiálně k němu,uvažováno s určitým počtem menších orvorů 50.Může býti navíc uvažována,koaxiálně k vzduchové cloně 35,otočná destička 36 s prakticky shodně se kryjícímy otvory 55 Í50'. Otáčením destičky 36 se může proudění vzduchu otvory 50 vzduchové clony seškrtit nebo zcela zastavit.

Vratné zařízení 31 je například upevněno třemi patkami 32 na zplynovači 17.U příkladu provedení znázorněném na obr.2 a 3 má vratné zařízení 31 tvar zhruba tupoúhlého dutého kužele, jehož hrot je nasměrován proti vpusti 42 zplynovače 17,t.j. proti zplynovači komoře 66.Vratné zařízení by mohlo také vykazovat například talířovitý tvar nebo klenutý tvar.Účelně má vratné zařízení 31 minimálně dva úseky 54,56.,které jsou uspořádány v určité vzdálenosti od sebe tak,aby tvořily prstencový recirkulační otvor 57.U ukazovaného příkladu provedení existuje ještě další úsek 58 ve tvaru desky s otvory 50,takže se mezi díly 56 a 58 vytvoří další prstencový recirkulační otvor 61.

Obrázek 4 ukazuje jinou možnost provedení vratného zařízen 31.Vratné zařízení 31 podle obr.4 je tvořeno například kuželovitým plechovým dílem,který má velké množství klempířských vroubků ve tvaru střechových vikýřů 62,které tvoří recirkulační otvory 57'.

Výroba takového vratného zařízení je zvláště levná.

Zapalovací elektroda trčí do zplynovači komory 66.

Hořák pracuje takto : Při startu se elektrickým ovládáním topení nejdříve zapne asi na dvě minuty elektrické topení 39.Během této doby se zplynovač ohřeje na asi 550 stupňů C.

Po této době předehřívání se spoští motor hořáku 8., který pohání ventilátor _9 pro přívod spalovacího vzduchu a čerpadlo 10 pro přísun paliva.Čerpadlem 10 dodaný olej se tryskou 13 rozpráší do zplynovače 17 a smočí stěny zplynovače.Díky vysoké teplotě zplynovače odpaří se olej a smísí se se vzduchem který vstupuje otvorem 55.Zapálení se provede zapalovací elektrodou 65 ve zplynovači komoře 66.Zapalování ve zplynovači komoře 66 má tu výhodu,že se dalekosáhle zamezí tlakovému rázu při zážehu.Uskuteční se tedy měkký start.Také proběhne zážeh dosti rychle,protože při startu panuje ve zplynovači 17 vyšší teplota než u výpuste.U prstencové mezery 67 mezi vratným zařízením 31 a plamencem 21 se vytvoří modrý plamen, který je relativně krátký,ale radiálně expanduje.

Jak je znázorněno šipkami na obr.3,dochází k recirkulaci horkých spalin dvěmi nebo případně třemi různými cestami.První recirkulační cesta vede od kořene plamene u vpustě 67 prstencovým prostorem 40 mezi zplynovačem 17 a plamencem 21 ke vpusti recirkulace 49 a obstarává při tom ohřev zplynovače 17.Elektrické topení 39 se proto může vypnout.Zpět přivedené horké plyny proudí od vpustě 41 opět k výpusti 42 zplynovače 17,příznivě ovlivňují zplynování a mísí se při tom jednak s odpařeným palivem a jednak se vtékajícím čerstvým vzduchem.Po krátké fázi náběhu se odpaří prakticky všechny kapky paliva ve zplyňovací komoře 66,aniž by se kdy dotkly některého stavebního dílu.Protože čerstvý vzduch proudí otvorem 55 do centra zplynovače 17,nezpůsobí žádné nadměrné ochlazení zplynovače 17,které by mohlo odpařování negativně ovlivnit.Důležitý význam má pro předložený vynález druhá recirkulační cesta,která vede od prstencové štěrbiny 67 do vratného zařízení 31 a recirkulačnimi otvory 57,61 zpět ke kořeni plamene 67.Horkými plyny se při této cestě ohřívá vratné zařízení 31.Tím se zamezí vzniku karbonu na vratném zařízení a docílí se také zvláště stabilní plamen,čímž se prakticky vyloučí tvoření CO.Rovněž se prokázalo,že se tvořéní kysličníků dusíku,v porovnání s dříve známým stavem techniky,dále snížilo na velmi nepatrnou hodnotu.

Třetí recirkulační cesta může býti vytvořena případně mimo plamenec 21,od jeho předního konce ke zadnímu konci,pokud se tam počítalo s odpovídajícími otvory 72 /obr.7 až 9/.

Forma provedení podle obr. 5 a 6 se liší od provedení na obr.2 zvláště tím,že deska 58 má určitý počet hvězdicovitě směrem ven vytvořených prstů _6_0.Je výhodné,když prsty £0 jsou obloukovitě zahnuté.Těmito prsty je plamen dobře přidržován a stabilizován.Toto provedení se hodí zejména pro hořák v pásmu výkonu 20 až 20 000 kW.Prsty 64 mohou býti také vytvořeny na dovnitř zasahujících přírubách 66' plamence 21 /obr.6a/, aby plamen byl lépe přidržován.

Obrázek 5 také ukazuje,že je možné vytvořit plamenec 21 trubkou,která se dá nasadit do kotle 20.Pro tento účel má trubka distanční díly 75.Protože v ostatním je provedení hořáku shodné s provedením podle obrázku 2,dá se v tomto odkázat na předcházející popis.

Příklad provedení podle obrázku 7 se liší od oněch v obrázcích 5 a 6 pouze delší recirkulační cestou 72 vně plamence 21.

Provedení podle obrázku 8 má před vzduchovou clonou 35 zařízení 70 s křidélky 71,které uvádí vzduch před průchodem otvorem 55 do šroubovité cirkulace,jak je znázorněno šipkami. Touto cirkulací se docílí zvláště dobré odpaření paliva ve zplyňovací komoře 66.

Hořák podle obrázku 9 ukazuje zjednodušené provedení hořáku podle obr.2 a 3.Schází trubkovitý zplynovač s elektrickým topením.Opět je součástí výbavy vratné zařízení 31.To je například připevněno třemi patkami 32 na vzduchové cloně 35.Vratné zařízení může býti provedeno tak,jak bylo dříve popsáno ve vztahu k obr.2 nebo 4.Je třeba si všimnout,že vzduchová clona 35 je vytvořena tak,že ve zplyňovací komoře 66 nastává zhruba šroubovitá cirkulace.Pro tento účel má vzduchová clona 35 od otvoru 55 radiálně směrem ven čnějící křidélka 71,která udělují do zplyňovací komory proudícímu vzduchu kroutivý pohyb,jak je znázorněno šipkami.Vzduchové clony tohoto druhu jsou již známy u běžných rozprašovacích hořáků.

Tento hořák pracuje takto : Při startu se zprovozní motor hořáku,aby dodával potřebný vzduch prospalování.Čerpadlem dopravovaný olej se rozpráší tryskou 13 do zplyňovací komory 66.Zážeh se provádí pomocí zapalovací elektrody /není nakreslena, viz ale obr.2/.U prstencové štěrbiny 67 mezi vratným zařízením 31 a plamencem 21 se vytvoří plamen,který je relativně krátký a radiálně expanduje.Po vytvoření plamene se díky teplotě panující ve zplyňovací komoře 66,odpaří prakticky všechny kapičky paliva než přijdou do styku s některým stavebním dílem.Významné jsou při tom zejména tři procesy,a sice brzdná účinnost vratného zařízení 31,recirkulace horkých plynů a vzdušný vír ve zplyňovací komoře 66.Protože se tyto procesy vzájemně ovlivňují,je jejich působení komplexní.Je důležité, že způsobují odpaření paliva v komoře 66, že vzniká silně radiálně expandující modrý plamen,ve kterém je tvoření kysličníků dusíku krajně minimální a že se prakticky ve spalinách nedají zjistit nespálené uhlovodíky.

Vzdušný vír a recirkulace jsou v obr.9 znázorněny šipkami. První recirkulační cesta vede od výpuste 67 podél vnitřní stěny plamence 21 do blízkosti vzduchové clony 35,kde se horké plyny smísí s dovnitř proudícím vzduchem a způsobují odpaření rozprášeného paliva ve zplyňovací komoře 66.Druhá cesta recirkulace vede od prstencové štěrbiny 67 vratným zařízením 31 do zplyňovací komory 66.Třetí recirkulační cesta vede vně plamence 21 k otvorům 72 do zplyňovací komory 66 a přispívá rovněž k odpaření kapiček paliva rozprášených do zplyňovací komory 66.

V obrázku 12 znázorněný dvoupalivový hořák muže býti podle volby provozován tekutým nebo plynným palivem.Tento hořák má v zásadě stejnou konstrukci jako olejový hořák,který byl popsán ve vztahu k obr. 2 a 3.Používájí se proto stejné vztahové značky a může se poukázat na předcházející popis.Jak ale obrázek 12 ukazuje,předpokládá se navíc trubka přívodu plynu 77 pro plynné palivo k rozprašovací trysce 13 pro tekuté palivo.Uspořádání vyústění 79 je při tom voleno tak,že tlak ventilátorem dodávaného vzduchu nemůže působit na tlak plynu, což by se negativně projevilo na regulační charakteristice.

Je výhodné,když vyústění 79 před vzduchovou clonou 35 je ve vzdálenosti pět až dvacet milimetrů.Na vyústění 75 se také může předpokládat difusor 81.

Claims (24)

1. PATENTOVÉ NÁROKY

   1. Hořák,zejména olejový hořák nebo kombinovaný hořák olej/plyn, pro spalování tekutých paliv v plynném stavu,s přívodem paliva /11,13/,vpustí vzduchu /55/ a vratným zařízením /31/ uspořádaným v odstupu od vpuste vzduchu /55/,které má jeden nebo více otvorů pro recirkulaci horkých splodin hoření,v yznačující se tím, že mezi přívodem paliva /11,13/ a vratným zařízením /31/ je uspořádána zplyňovací komora /66/ pro prakticky úplné odpaření přivedeného paliva,že je uvažováno s plamencem /21/,který sahá zhruba až ke konci vratného zařízení /31/ a že vratné zařízení /31/ je konstruováno tak,že snes vzduchu a plynu se odkloní v přibližně radiálním směru až ke konci plamence /21/,čímž se vytvoří recirkulační cesta pro horké splodiny spalování do zplyňovací komory /66/.
2. 2. Hořák podle nároku 1,vyznačující se tím, že vratné zařízení /31/ má zhruba tvar dutého kužele, jehož hrot je nasměrován proti zplyňovací komoře /66/.
3. 3. Hořák podle nároku 1,vyznačující se tím, že vratné zařízení /31/ má tvar talíře nebo podobný tvar,přičemž konvexní klenutí je nasměrováno proti zplyňovací komoře /66/.
4. 4. Hořák podle jednoho z nároků laž 3,vyznačuj ící se t í m , že vratné zařízení /31/ je vytvořeno minimálně ze dvou úseků /54,56,58/ pro vytváření recirkulačních otvorů /57,59,61/ v odstupu od sebe.
5. 5. Hořák podle jednoho z nároků laž 3,vyznačuj ící se t í m , že vratné zařízení /31/ má velké množství recirkulačních otvorů /54/.
6. 6. Hořák podle nároku 5,vyznačující se tím, že recirkulační otvor je vytvořen vroubky,například vroubky ve tvaru střešních vikýřů.
7. 7. Hořák podle jednoho z nároků 1 až 6,vyznačuj ící se t í m , že vpust vzduchu /55,71/ je tvarována tak,že ve zplyňovací komoře /66/ vznikne zhruba šroubovité proudění.
8. 8. Hořák podle nároku 7,vyznačující se tím, že vpust vzduchu má určitý počet stacionárních křídelek /71/.
9. 9. Hořák podle jednoho z nároků 1 až 8,vyznačuj ící se t í m , že vratné zařízení /31/ má velký počet hvězdicovitě zhruba směrem radiálně ven trčících prstů /60/.
10. 10. Hořák podle jednoho z nároků laž 9,vyznačuj ící se t í m , že plamenec /21/ má určitý počet radiálně směrem dovnitř trčících prstů /64/.
11. 11. Hořák podle jednoho z nároků 1 až 10,vyznačuj ící se t í m , že plamenec /21/ je tvořen trubkou,která se dá nasadit do kotle /20/.
12. 12. Hořák podle jednoho z nároků 1 až 11,vyznačuj ící se t í m , že jako vpust vzduchu je uvažována vzduchová clona /35/ s přednostně kruhovým otvorem /55/ pro přívod vzduchu do zplyňovací komory /66/.
13. 13. Hořák podle jednoho z nároků 1 až 12,vyznačuj ící se t í m , že přednostně koaxiálně k vpusti vzduchu je uvažován přednostně zplynovač /17/ ve tvaru trubky s vpustí /41/ a výpustí /42/.
14. 14. Hořák podle nároku 13,vyznačující se tím, že zplynovač /17/ má elektrické topení /39/.
15. 15. Hořák podle jednoho z nároků 1 až 14,vyznačuj ící se t í m , že vratné zařízení /31/,vzduchová clona /35/ a případně zplynovač /Yl/ a topení /39/ tvoří jednu jedinou stavební jednotku /16/.
16. 16.

    16.
17. 17.

    17.
18. 18.

    18.
19. 19.

    19.
20. 20.

    20.
21. 21.

    21.
22. 22.

    22.
23. 23.

    23.
24. 24.

    24.

    Hořák podle jednoho z nároků 1 ažl5,v yznačující se t í m , že plamenec /21/ je uspořádán koaxiálně k zplynovači /17/.

    Hořák podle jednoho z nároků lažl6,vyznaču j ící se t í m , že pro přívod paliva je uspořádána rozprašovací tryska /59/,která je přednostně uložena koaxiálně ke zplynovači /17/.

    Hořák podle jednoho znároků 12 až 17,v y z n a č u j ící se t í m , že otvor /55/ je obklopen velkým počtem malých otvorů.

    Hořák podle nároku 18,vyznačující se tím, že u vzduchové clony /35/ je předpokládána otočná destička pro škrcení proudění vzduchu malými otvory /50/ vzduchové clony /35/.

    Hořák podle jednoho z nároků 12 až 19,vyznačuj ící se t í m , že vzduchová clona /35/ je uspořádána v odstupu od zplynovače /17/,přičemž mezera mezi clonou vzduchu /35/ a zplynovačem /17/ tvoří recirkulační vpust /49/.

    Hořák podle jednoho z nároků 1 až 20,vyznačuj ící se tím, že ve zplynovači komoře je uspořádána zapalovací elektroda /65/.

    Hořák podle jednoho z nároků laž 21,vyznačuj ící se t í m , že přívod paliva má rozprašovací trysku /13/ pro tekuté palivo a trubku pro přívod plynu /77/ pro plynné palivo.

    Hořák podle nároku 22,vyznačující se tím, že vyústění trubky přívodu plynu /77/ je uspořádáno v odstupu od otvoru /55/ clony vzduchu /35/.

    Hořák podle nároku 22 nebo 23,vyznačující se t í m , že trubka přívodu plynu /77/ je opatřena difusorem /81/.