CZ292011B6

CZ292011B6 - Odpařovací spalovací komora pro topidlo na tekuté palivo

Info

Publication number: CZ292011B6
Application number: CZ19971115A
Authority: CZ
Inventors: Peter Steiner; Michael Humburg
Original assignee: J. Eberspächer Gmbh & Co
Priority date: 1995-07-14
Filing date: 1996-07-02
Publication date: 2003-07-16
Also published as: US5947717A; CZ111597A3; WO1997003853A1; DE29511384U1

Abstract

Odpa°ovac spalovac komora pro topidlo na tekut palivo, dosahuje zlepÜen²ch parametr emis a hlu nosti excentrickou polohou otvoru v plamenov clon (5) v i ose spalovac komory a pooto en m st°edu tohoto otvoru v i spojnici mezi zav d c m m stem (7) paliva a osou spalovac komory v rovin kolm k ose spalovac komory.\

Description

Oblast techniky

Vynález se týká odpařovací spalovací komory pro topidlo na tekuté palivo, obzvláště vozidlové topidlo.

Dosavadní stav techniky

Vlivem bodového zavádění paliva do směšovací komoiy palivo/vzduch dochází ke špatným emisním hodnotám spalin a k rušivé hlučnosti doprovázející spalování. To platí jak pro svislé, tak pro vodorovné provozní polohy spalovací komory, přičemž se u vodorovné provozní polohy přivádí palivo zpravidla v oblasti, která neleží pod vodorovnou rovinou, v níž leží osa spalovací komory. U svisle uspořádané spalovací komory je místo přívodu paliva vždy kolmo nahoře.

Úkolem vynálezu je vyřešit uvedený problém.

Podstata vynálezu

Odpařovací spalovací komora pro topidlo na tekuté palivo, obzvláště pro vozidlové topidlo, má dvě souosé, do sebe zasunuté trubky, vnější trubka a vnitřní trubka, tvoří mezi sebou prstencový, na jedné straně uzavřený prostor, kteiý je na druhém konci otevřený a ústí do otvoru plamenové clony, uspořádané radiálně od vnější trubky a s odstupem od vnitřní trubky, mezi druhým koncem vnitřní trubky a stěnou plamenové clony je radiální mezera, vnitřní trubka je ve svých obou koncích v podstatě otevřená, přičemž otvor na druhém konci je zúžen koncentrickou škrticí hranou škrticího kotouče, bezprostředně vedle škrticího kotouče je vnitřní trubka opatřena radiálními štěrbinami, od prvního volného konce vnitřní trubky proudí touto vnitřní trubkou spirálně vedený spalovací vzduch a opouští ji štěrbinami a částečně také osovým otvorem škrticího kotouče, alespoň vnitřní stěna vnější trubky je vyložena porézním savým tělesem, do kterého se přivádí tekuté palivo v sousedství prvního konce prstencového prostoru mezi vnitřní trubkou a vnější trubkou přibližně bodově do místně vymezeného přívodu, při zapáleném plameni plamen prochází otvorem plamenové clony do žárové trubky.

Přičemž podstata vynálezu spočívá v tom, že otvor v plamenové cloně je excentrický vůči otvoru tvořenému škrticí hranou škrticího kotouče, přičemž radiálně větší plocha stěny plamenové clony svým obvodem sousedí s přívodem paliva.

Vynález spočívá na myšlence zlepšit spalování a tím emise a hlučnost vhodnou konstrukcí a vedením plamene ve spalovací komoře do žárové trubky spalovací komory topidla vybaveného spalovací komorou přiměřeného druhu. Přitom zkoušky, provedené v rámci vynálezu, ukázaly, že různé excentrické polohy plošně nezměněného otvoru plamenové clony vedou ke značně rozdílným výsledkům emisí a hlučnosti. Příslušná nejvýhodnější míra excentrického uspořádání

-1 CZ 292011 B6 otvoru plamenové clony a jeho obvodová poloha se dá vždy pro určitou druhově přiměřenou konfiguraci spalovací komoiy bez potíží experimentálně zjistit.

Podle svislé nebo vodorovné provozní polohy spalovací komory a podle toho, zda je při ležící 5 komoře palivo přiváděno v nejvyšším bodě nebo ve výši osy spalovací komory, nebo zda se palivo přivádí při stojící spalovací komoře, mohou být optimální různě velké excentricity. Totéž platí o poloze středu excentricity vůči obvodu.

Pokud je míněna jedna spalovací komora pro stojaté nebo ležaté zabudování a při ležatém 10 uspořádání s různě vysokými polohami přívodního místa paliva, je třeba jako kompromis určit jednoduše proveditelnými pokusy pro předem stanovené provozní polohy optimální velikost excentricity a obvodové polohy z jejich středu.

Vynález objasňuje, nijak však neomezuje, následující příklad praktického provedení pomocí 15 přiložených obrázků.

Přehled obrázků na výkrese

Na obr. 1 je podélný řez I-I spalovací komorou z obr. 2.

Na obr. 2 je pohled do spalovací komory ve směru šipky II na obr. 1.

Příklad provedení vynálezu

Spalovací komora sestává z oblasti směšování paliva se vzduchem a zapalovacího prostoru 1 a ze: žárové trubky 2 ve směru proudění zapálené směsi. Zapalovací prostor 1 tvoří vnější trubka 3 a s ní souosá, uvnitř ležící vnitřní trubka 4 a plamenová clona 5, kterou je žárová trubka 2 se. 30 zapalovacím prostorem 1 spojena.

Prstencový prostor 10 mezi vnější trubkou 3 a vnitřní trubkou 4 je na straně protilehlé vůči plamenové cloně 5 uzavřen. Vnitřní stěna vnější trubky 3 je vyložena porézním savým tělesem 6. Do tohoto porézního savého tělesa 6 se přivádí v zaváděcím místě 7, vyznačeném čerchovaným 35 kroužkem-palivo, jako například motorová nafta. V oblasti tohoto zaváděcího místa 7 se při startu hořáku palivo zapaluje.

Spalovací vzduch se přivádí otevřeným koncem vnitřní trubky 4, protilehlým vůči plamenové cloně 5. Vzduch proudí ve vnitřní trubce 4 ve spirále. Na svém konci přivráceném k plamenové 40 cloně 5 je vnitřní trubka 4 opatřena škrticím kotoučem 8. Na škrticí kotouč navazují přímo v plášti vnitřní trubky 4 radiálně otevřené osové štěrbiny 9, které zaujímají přibližně třetinu délky vnitřní trubky 4. Podmíněno spirálním prouděním spalovacího vzduchu vnitřní trubkou 4 proudí, spalovací vzduch jednak štěrbinami 9, jednak otvory ve škrticím kotouči 8 do směšovacího prostoru spalovací komory, prostírajícího se kolem vnitřní trubky 4, tvořeného 45 v podstatě prstencovým prostorem 10 mezi vnější trubkou 3 a vnitřní trubkou 4. V oblasti mezi škrticím kotoučem 8 a plamenovou clonou 5 se v trvalém provozu vytváří plamen, který se uvnitř žárové trubky 2 plně rozvíjí.

Otvor v plamenové cloně 5 tvoří kruhová, vůči ose spalovací komory excentricky umístěná 50 plocha. Excentrické přesazení středu otvoru v plamenové cloně leží ve směru, kterým se zvětšuje oblast stěny plamenové clony 5 hraničící se zaváděcím místem 7 paliva. To je z obr. 2 zřetelně patrno. Poloha spalovací komory, znázorněná na obr. 2, odpovídá vodorovné provozní poloze se zaváděcím místem 2 přibližně ve výšce osy. Střed otvoru v plamenové cloně 5 je pootočen přiměřeně k obsahu ve vztahu ke znázornění na obr. 2 přibližně o 45° kolmo dolů. Při takové

-2CZ 292011 B6 poloze otvoru v plamenové cloně 5 bylo možno při provedených zkouškách stanovit kompromis emisí a hlučnosti pro různé polohy vestavění spalovací komory. U vhodných provozních jednotek jde o polohu vestavění znázorněnou na obr. 2 i takové s polohou zaváděcího místa 7 paliva nahoře v nejvyšším bodě i u svislé vestavěné polohy s kolmo dolů směřující žárovou trubkou 2.

V konkrétně znázorněném příkladě má plamenová clona 5 vnější průměr přibližně 45 mm, přičemž průměr otvoru v plamenové cloně 5 je 20 mm. Při takové velikosti plamenové clony 5 obnáší jako optimálně vyšetřená excentricita e =2 mm a pootočení středu otvoru v plamenové cloně 5 vůči vodorovné ose spalovací komory znázorněné na obr. 2 činí a = 45°.

U spalovací komory podle znázorněného příkladu je spalovací vzduch zaváděn do vnitřní trubky 4 spirálním prouděním ve směru šipky D.

Průmyslová využitelnost

Odpařovací spalovací komora pro topidlo na tekuté palivo, obzvláště pro vozidlové topidlo se sníženými emisemi a se sníženou hlučností.

PATENTOVÉ NÁROKY

Claims

1. Odpařovací spalovací komora pro topidlo na tekuté palivo, obzvláště pro vozidlové topidlo, má dvě souosé, do sebe zasunuté trubky, kde vnější trubka a vnitřní trubka, tvoří mezi sebou prstencový, na jedné straně uzavřený, prostor, který je na druhém konci otevřený a ústí do otvoru plamenové clony, uspořádané radiálně od vnější trubky a s odstupem od vnitřní trubky, mezi druhým koncem vnitřní trubky a stěnou plamenové clony je radiální mezera, vnitřní trubka je ve svých obou koncích v podstatě otevřená, přičemž otvor na druhém konci je zúžen koncentrickou škrticí hranou škrticího kotouče, bezprostředně vedle škrticího kotouče je vnitřní trubka opatřena radiálními štěrbinami, od prvního volného konce vnitřní trubky proudí touto vnitřní trubkou spirálně vedený spalovací vzduch a opouští ji štěrbinami a částečně také osovým otvorem škrticího kotouče, alespoň vnitřní stěna vnější trubky je vyložena porézním savým tělesem, do kterého se přivádí tekuté palivo v sousedství prvního konce prstencového prostoru mezi vnitřní trubkou a vnější trubkou přibližně bodově do místně vymezeného přívodu, při zapáleném plameni plamen prochází otvorem plamenové clony do žárové trubky, vyznačující se tím, že otvor v plamenové cloně (5) je excentrický vůči otvoru tvořeném škrticí hranou škrticího kotouče (8), přičemž radiálně větší plocha stěny plamenové clony (5) svým obvodem sousedí se zaváděcím místem (7) paliva.

-3 CZ 292011 B6

2. Odpařovací spalovací komora podle nároku 1, vyznačující se tím, že radiální odstup vyplývající z excentrického uspořádání otvoru v plamenové cloně (5) mezi okrajem otvoru v plamenové cloně (5) a sousedícím okolním vnějším obrysem vnitřní trubky (4) leží

5 oboustranně v rozsahu až + 45° vůči spojnici mezi zaváděcím místem (7) paliva a osou spalovací komory v rovině kolmé k ose spalovací komory.

3. Odpařovací spalovací komora podle nároku 1 nebo 2, vyznačující se tím, že nejmenší radiální odstup okraje otvoru v plamenové cloně (5) vůči vnějšímu obvodu na konci

10 vnitřní trubky (4) je nulový.