DD214911A1

DD214911A1 - Oelbrenner

Info

Publication number: DD214911A1
Application number: DD25060283A
Authority: DD
Inventors: Manfred Schingnitz; Friedrich Berger; Ernest Gudymov; Vladimir Semenov; Vasilij Fedotov; Boris Rodinov
Original assignee: Freiberg Brennstoffinst
Priority date: 1983-05-04
Filing date: 1983-05-04
Publication date: 1984-10-24

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Oelbrenner fuer die Vergasung von fluessigem Brennstoff und kann in der chemischen Industrie in Anlagen Verwendung finden, die eine wesentliche Aenderung der Leistung erfordern. Der Oelbrenner ist konstruktiv so zu gestalten, dass die Nachteile der bekannten technischen Loesungen ueberwunden werden. Die Aufgabe besteht darin, einen erweiterten Betriebsregelungsbereich fuer den vorgeschlagenen Oelbrenner zu ermoeglichen. Erfindungsgemaess ist zur Erweiterung des Betriebsregelungsbereiches des Brenners auf der Innenwand des Hauptabschnittes des Oelrohres zwischen dem Stutzen fuer die Zufuehrung des Oeles und dem Konfusor eine Leiteinrichtung angeordnet, die in Form eines Venturirohres ausgefuehrt ist und ein schraubenfoermiger Wirbelkoerper mit einer zentralen Oeffnung in das Zentralrohr eingebaut ist, wobei die untere Stirnseite des Zentralrohres oberhalb des Eintrittsquerschnittes des Konfusors und unterhalb der Einbeziehung des Venturiohres angeordnet ist.The invention relates to an oil burner for the gasification of liquid fuel and can be used in the chemical industry in plants that require a significant change in performance. The oil burner must be designed in such a way that the disadvantages of the known technical solutions are overcome. The task is to provide an extended range of operation for the proposed oil burner. According to the invention, to extend the operating range of the burner on the inner wall of the main portion of the oil pipe between the nozzle for the supply of the oil and the Konfusor arranged a guide, which is executed in the form of a Venturi tube and a schraubenfoermiger vortex body is installed with a central opening in the central tube , wherein the lower end face of the central tube is arranged above the inlet cross-section of the confuser and below the Venturiohres inclusion.

Description

Titel der Erfindung - Title of the invention -

ölbrenner .. -..oil burner .. - ..

Anwendungsgebiet der Erfindung .Field of application of the invention.

Die vorgeschlagene Erfindung gehört zu den -Ö!brennern für die Vergasung von flüssigem Brennstoff und kann in der chemischen Industrie in Anlagen Verwendung finden, die eine wesentliche Änderung der Leistung erfordern.The proposed invention belongs to the class of combustors for the gasification of liquid fuel and can be used in the chemical industry in plants which require a substantial change in performance.

Charakteristik der bekannten technischen LösungenCharacteristic of the known technical solutions

3s ist ein ölbrenner bekannt, der aus einem Gehäuse mit einem Stutzen für die Zuführung des Zerstäubungsmediums und mit einer Düse für den Austritt¹ des Zerstäüb.ungsmediums. einem zylindrischen ölrohr mit einem Stutzen für die Zuführung des öles besteht, wobei der Durchmesser der Düse für die Herausführung des Zerstäubungsmediums größer ausgeführt ist als der Durchmesser des zylindrischen Ölrohres, . ' '. ' '. ' . ' .. ....3s, an oil burner is known which consists of a housing with a nozzle for the supply of the atomizing medium and with a nozzle for the outlet ^{1 of} the Zerstäüb.ungsmediums. a cylindrical oil pipe with a nozzle for supplying the oil, wherein the diameter of the nozzle for the discharge of the atomizing medium is made larger than the diameter of the cylindrical oil pipe,. ''. ''. '. '.. ....

Per.'. Betrieb des Brenners' erfolgt auf folgende-Art und Weise, Das öl wird durch den Stutzen für die Zuführung des Öles zugeführt und gelangt durch das ölrohr. Wenn es aus diesem ausfließt, wird es durch den Strom des Zerstäubungsmittels in kleine Elemente zerschlagen, das durch den Ringraum zwischen dem Gehäuse und dem Ölrohr geht und das'durch die- Düse ausströmt (Karabin A.' I, u/ a, ; "Verbrennung von flüssigem Brennstoff in-Industrieanlagen", Moskau, Verlag "Metallurgiea", 1966, Seite 132).By.'. Operation of the burner 'is carried out in the following manner, the oil is supplied through the nozzle for supplying the oil and passes through the oil pipe. When it flows out of this, it is smashed by the stream of atomizing agent into small elements that pass through the annulus between the housing and the oil pipe and which flows out through the nozzle (Karabin A. 'I, u / a,; " Combustion of liquid fuel in industrial plants ", Moscow, publishing house" Metallurgiea ", 1966, page 132).

-ΛΜί\Ι ί9Α3*0 8 7 «j 2-1-ΛΜί \ Ι ί9Α3 * 0 8 7 «j 2-1

Sin solcher Brenner hat einen kleinen Regelungsbereich, Das wird durch folgende Umstände bedingt, .Sin such burner has a small control range, which is due to the following circumstances,.

1. Das. Ölrohr ist in zylindrischer Form ausgeführt, Das führt dazu, daß bei geringen Durchsätzen (unter 20 % der Nennlast) das Öl durch das Ölrohr nicht über den1. The. Oil pipe is designed in a cylindrical shape, which means that at low flow rates (below 20 % of the rated load), the oil through the oil pipe does not exceed the

. gesamten Querschnitt sowie ungleichmäßig und mit Pulsation fließt, Bei Wechselwirkung eines solchen Stromes mit dem Zerstäubungsmedium bilden, sich Ölflocken, Das führt zu Ptilsationen der Plamme und zum Abreißen der Flamme, ,, Whole cross section as well as unevenly and with pulsation flows, When interaction of such a stream with the sputtering medium form, oil flakes, which leads to Ptilsationen the plamme and to the breaking of the flame,

2, Der Durchmesser der;Düse für das Ausströmen des Zerstäub ungstnedi ums ist größer.als der Durchmesser des zylindrischen Ausströmabschnittes der Ö!düse. Dabei kommt es zu einer schlechten Wechselwirkung der Masse des Zerstäubungsmediums mit dem Ölstrom, wodurch der Regelungsbereich des Brenners ebenfalls wesentlich verkleinert wird.2, The diameter of the nozzle for the outflow of the atomized nozzle is larger than the diameter of the cylindrical outflow portion of the nozzle. This results in a poor interaction of the mass of the atomizing medium with the oil flow, whereby the control range of the burner is also significantly reduced.

Der erfindungsgemäßen Lösung am nächsten kommt ein Brenner, der aus einem Gehäuse mit einem Stutzen für die:Zuführung des Zerstäubungsmediums und mit einer Düse für das Ausströmen des Zerstäungsmediums, einem Ölrohr mit einem ,Stutzen für die Zuführung des Öles, das aus einem zylindrischen Haupt- und Einern zylindrischen Ausgangsabschnitt besteht, die durch einen Konfusor verbunden sind, und einem innerhalb des Ölrohres und konsentrisch zum ölrohr liegenden:Zentralrohr mit einem schraubenförmigen Wirbelkörper im unteren Teil besteht·Closest to the solution according to the invention is a burner comprising a housing with a nozzle for the supply of the atomizing medium and with a nozzle for the discharge of the atomizing medium, an oil pipe with a nozzle for supplying the oil, which consists of a cylindrical main body. and a cylindrical outlet section, which are connected by a confuser, and a central tube with a helical vertebral body located in the lower part, inside the oil tube and consonant with the oil tube.

Der Wirbelkörper wird in den Ringraum, zwischen dem Zen- / tralrohr und dem ölrohr unter dem Konfusor eingebaut, wobei der Durchmesser für das Ausströmen des Zerstäubungsmediums größer als der Durchmesser des zylindrischen Austrittsabschnittes des Ölrohres ausgeführt ist.The vertebral body is installed in the annulus, between the center / tralrohr and the oil tube under the Konfusor, wherein the diameter for the outflow of the sputtering medium is made larger than the diameter of the cylindrical outlet portion of the oil pipe.

Der Brenner arbeitet in folgender Art und Weise, Das öl wird dem Brenner über dem Stutzen für die ölzuführung zugeführt. Danach gelangt ein Teil des Öles in den RingraumThe burner operates in the following way. The oil is fed to the burner via the nozzle for the oil feed. Afterwards a part of the oil gets into the annulus

zwischen dem Ölrohr und dem Zentralrohr, geht durch den Wirbelkörper hindurch, wobei es in eine Drehbewegung versetzt wird, und mischt sich mit dem anderen Teil des öles, der durch das Zentralrohr gegangen ist»between the oil tube and the central tube, passes through the vertebral body, causing it to rotate, and mixes with the other part of the oil that has passed through the central tube »

Das Zerstäubungsmedium gelangt durch den Stutzen für die Zuführung des Zerstäubungsmediums in den Ringraum zwischen dem Gehäuse und dem Ölrohr und indem es aus der Düse ausfließt verteilt es den Ölstrahl, der aus dem ölrohr ausfließt (DS-OS 15 67 685, Kl. C 10 B 2/H, 1970). Dieser bekannte Brenner hat einen wesentlichen ifechteil, das ist der kleine Regelungsbereich, der im Bereich von 20 bis 100 % der Nennleistung liegt. Das ist durch folgende Umstände bedingt: . . ; _: .The sputtering medium passes through the nozzle for supplying the sputtering medium in the annular space between the housing and the oil pipe and by flowing out of the nozzle, it distributes the oil jet, which flows out of the oil pipe (DS-OS 15 67 685, Kl. C 10 B 2 / H, 1970). This known burner has a substantial part of the value, that is the small control range, which is in the range of 20 to 100 % of the rated power. This is due to the following circumstances:. , ; _: .

1. Der Hauptabschnitt des Ölrohres ist in zylindrischer Form ausgeführt, der schraubenförmige Wirbelkörper ist von der äußeren Seite des Zentralrohres eingebaut und ist im Spalt zwischen dem Rohr und dem zylindrischen 'Ausgangsabschnitt des ölrohres -unterhalb des Konfusors angeordnet, was bei Belastungen kleiner 20 % (wenn·· das öl mit unvollständigem Querschnitt durch den Hauptabschnitt gelangt) dazu führt, daß nicht alle SFuten des schraubenförmigen Wirbelkörpers mit Öl gefüllt -werden und deshalb das Öl in einzelnen Strähnen in den zylindrischen Ausgangsabschnitt gelangt, wobei das Ql über die innere Oberfläche dieses Abschnittes ungleichmäßig verteilt wird. Bei Wechselwirkung solcher 01-strähnen mit dem Zerstäubungsmedium v/erden sich öl-. flocken bilden, das zur Pulsation und zum Abreißen der Flamme führt, ...·- ·.1. The main section of the oil pipe is made in a cylindrical shape, the helical vertebral body is installed from the outer side of the central tube and is arranged in the gap between the tube and the cylindrical output section of the oil tube-below the confuser, which at loads less than 20% ( when the oil of incomplete cross-section passes through the main portion), not all of the filaments of the helical vertebral body are filled with oil, and therefore the oil in individual strands enters the cylindrical exit portion, the Ql passing over the inner surface of that portion is distributed unevenly. In the interaction of such 01-strands with the sputtering medium v / ground themselves oil. flakes, which leads to pulsation and tearing of the flame, ... · - ·.

2. Der Durchmesser der Düse für das Ausströmen des Zerstäubungsmediums ist größer als der Durchmesser des zylindrischen Abschnittes des Ölrohres,- Unter diesen Bedingungen erfolgt eine schlechte Wechselwirkung des Zerstäubungsmediums mit dem ölstrahl, was ebenfalls wesentlich den .Hegelungsbereich des Ölbrenners ein-2. The diameter of the nozzle for the outflow of the atomizing medium is greater than the diameter of the cylindrical portion of the oil pipe, - Under these conditions, there is a poor interaction of the atomizing medium with the oil jet, which also substantially the .Hegelungsbereich of the oil burner

. schränkt. Der o* g, Regelungsbereich gestattet es nicht,, limits. The o * g regulatory area does not allow

den bekannten Brenner in Apparaten zu verwenden, die unter einem Druck von ca. 30 at betrieben und beieinem Druck von 1 at in Betrieb genommen werden.to use the known burner in apparatus operated under a pressure of about 30 at and put into operation at a pressure of 1 at.

Das erklärt sich damit, daß für eine zuverlässige Stabilisierung des Verbrennungsprozesses während der Inbetriebnahme es erforderlich ist, eine Geschwindigkeit des sauerstoffhaltigen Gases am Austritt aus der Düse des Brenners von kleiner 100 m/s zu gewährleisten (besonders in Kammern mit einer wesentlichen Abführung von Wärme durch die Wände). Der oben beschriebene Brenner kann solche Bedingungen nicht gewährleisten* So muß ζ, B, ein . ölbrenner mit einer lennleistung von 8 t/h 01 bei einem Druck von 30 at im Reaktor einen Durchsatz, des sauerstoffhaltigen Gases von 8000 SfarVhhaben, wenn die Temperatur des sauerstoffhaltigen Gases 120 ⁰C beträgt« Unter diesen Bedingungen wird das Betriebsvolumen des sauerstoffhaltig gen Gases rund 380 ni'/h und die Geschwindigkeit in der Düse beträgt rund 150 m/s. Der Start muß bei einem solchen Brenner bei einem Druck von 1 at im Reaktor bei einem 01-durchsatz von,1,6 t/h (20 % der Nennleistung) und einem Sauerstoffdurchsatz von 1600'Uhr/h erfolgen. Dabei beträgt das Betriebsvolumen des sauerstoffhaltigen Gases rund 2300 irr/h. Die Geschwindigkeit des sauerstoffhaltigen Gases in der Düse liegt bei .Schallgeschwindigkeit und es treten wesentliche Druckverluste in der Düse auf, weil das Betriebsvolumen des sauerstoffhaltigen Gases unter diesen Bedingungen das Betriebsvolumen dieses Gases unter liennbe last ung urn mehr als das sechsfache überschreitet, Sine Inbetriebnahme bei solchen Geschwindigkeiten des Oxydationsmittels und noch dazu in einem Apparat mit kalten Wänden ist praktisch unmöglich. Für ein- zuverlässiges Starten des ölbrenners unter solchen Bedingungen ist eine Erweiterung des Regelungsbereiches des Brenners erforderlich. . This is explained by the fact that for a reliable stabilization of the combustion process during start-up it is necessary to ensure a speed of the oxygen-containing gas at the exit from the nozzle of the burner of less than 100 m / s (especially in chambers with a significant dissipation of heat through the walls). The burner described above can not guarantee such conditions * So must ζ, B, a. Oil burners with a capacity of 8 t / h 01 at a pressure of 30 atm in the reactor have a throughput of the oxygen-containing gas of 8000 SfarVh when the temperature of the oxygen-containing gas is 120 ⁰ C. "Under these conditions, the operating volume of the oxygen-containing gas becomes approximately 380 ni '/ h and the speed in the nozzle is about 150 m / s. The start must be made in such a burner at a pressure of 1 at the reactor at a 01-throughput of, 1.6 t / h (20 % of the rated power) and an oxygen flow rate of 1600'hr / h. The operating volume of the oxygen-containing gas is around 2300 irr / h. The velocity of the oxygen-containing gas in the nozzle is at sound velocity and there are significant pressure drops in the nozzle because the operating volume of the oxygen-containing gas under these conditions exceeds the operating volume of this gas by more than six times under normal load Speeds of the oxidizing agent and, moreover, in a cold wall apparatus is practically impossible. For a reliable start of the oil burner under such conditions, an extension of the control range of the burner is required. ,

Ziel der ErfindungObject of the invention

Das Ziel der Erfindung ist, einen Ölbrenner konstruktiv so zu gestalten, daß damit die Nachteile der bekannten technischen Lösungen überwunden .werden»The aim of the invention is to make an oil burner constructive so that it overcomes the disadvantages of the known technical solutions. »

Darlegung des Wesens der Erfindung Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen ölbrenner zu entwickeln, der einen erweiterten Betriebsregelungsbereich besitzt.DISCLOSURE OF THE INVENTION The invention has for its object to develop an oil burner, which has an extended operating control range.

Erfindungsgemäß wird in einem ölbrenner, der aus einem Gehäuse mit einem Stutzen für die Zuführung.des Zerstaubungstnediums und mit einer Düse für das Ausströmen des Zerstäubungsmediums, einem.ölrohr mit einem Stutzen für die Zuführung des Öles, das aus einem zylindrischen Hauptabschnitt und einem zylindrischen Ausgangsabschnitt besteht·, die durch einen Konfusor verbunden sind, und einem innerhalb des Ölrohres liegenden und konzentrisch zu ihm angeordneten Zentralrohr mit einem schraubenförmigen Wirbelkörper im unteren Teil, besteht, auf der Innenwand des Hauptabschnittes des ölrohres zwischen dem Stutzen für die Zuführung des öles und dem Konfusor eine Leiteinrichtung installiert, die in der Form eines Venturirohres ; ausgeführt ist, und der schraubenförmige Wirbelkörper wird in das Zentralrohr eingebaut und mit einer zentralen Öffnung versehen, wobei die untere Stirnseite des Zentralrohres über dem Eintrittsquerschnitt des Konfusors und unterhalb der Einziehung des Venturirohres angeordnet ist« Dabei ist der Durchmesser der Düse für das Ausströmen des Zerstäubungsmediums gleichtAccording to the invention, in an oil burner, which consists of a housing with a nozzle for supplying. Zerstäubungstnediums and with a nozzle for spewing out the sputtering, an.ölrohr with a nozzle for the supply of the oil, consisting of a cylindrical main portion and a cylindrical output portion consisting of a confuser and a central tube with a helical vertebral body in the lower part lying inside the oil tube and concentric with it, exists on the inner wall of the main section of the oil tube between the nozzle for supplying the oil and the confuser a guide installed in the form of a Venturi tube; is executed, and the helical vertebral body is installed in the central tube and provided with a central opening, wherein the lower end face of the central tube over the inlet cross-section of the confuser and below the confinement of Venturi tube is arranged «Here, the diameter of the nozzle for the outflow of the atomizing medium like

0,5 ♦ D - d ^ 1,0 . D0.5 ♦ D - d ^ 1.0. D

worin: · . /in which:. /

D - Durchmesser des zylindrischen Abschnittes des ÖlrohresD - Diameter of the cylindrical section of the oil pipe

und zwischen dem Gehäuse und dem Ölrohr ist ein schraubenförmiger Wirbelkörper angeordnet.and between the housing and the oil pipe, a helical vertebral body is arranged.

Ausführungsbeispieleembodiments

Der Ölbrenner bestellt aus dem Gehäuse 1 mit dem Stutzen 2 für. die Zuführung des Zerstäubungsmediums und mit der Düse 3, aus dem Ölrohr-4 mit dem Stutzen für die Zuführung des Öles 5 und dem Zentralrohr 6 für die:Zuführung des Zerstäubungsmediums. Das ölrohr 4 besteht aus dem zylindrischen Hauptabschnitt : T und dem zylindrischen Ausgangsabschnitt 8, die durch den Konfusor 9 verbunden sind, Im unteren Teil des Zentralrohresβ ist der schraubenförmige Wirbelkörper TO mit der Zentralöffnung 11 angeordThe oil burner ordered from the housing 1 with the nozzle 2 for. the supply of the sputtering medium and with the nozzle 3, from the oil pipe 4 with the nozzle for the supply of the oil 5 and the central tube 6 for the: supply of the sputtering medium. The oil pipe 4 consists of the cylindrical main portion: T and the cylindrical outlet portion 8, which are connected by the Konfusor 9, In the lower part of the Zentralrohresβ the helical vertebral body TO with the central opening 11 angeord

Im Ringraum zwischen dem ölrohr 4 und dem Zentralrohr 6 ist oberhalb des Konfusors 9 die Leiteinrichtung 12 angeordnet, die in 5OrSi eines Venturirohres ausgeführt ist. Im Ringraum zwischen dem Gehäuse 1 und dem ölrohr 4 ist am unteren Ende, der Wirbelkörper 13 für die Zerstäubung angeordnet. , . :In the annular space between the oil pipe 4 and the central tube 6, the guide 12 is disposed above the confuser 9, which is executed in 5OrSi a Venturi tube. In the annular space between the housing 1 and the oil pipe 4, the vertebral body 13 is arranged for atomization at the lower end. ,. :

.Der Brenner, arbeit et auf fοIgende.Art und Weise, Das Ölgelangt durch den Stutzen 5 in den Hauptabschnitt 7 des Ölrohres.. 4 und weiter zum Tenturirohr 12, In Abhängigkeit von der Höhe des Öldurchsatzes erfolgt die weitere Bewegung des Öles durch die Ölführung unterschiedlich. Bei geringen Öldurchsätzen (kleiner 20 % der Nennleistung) gelangt das Öl mit einer unvollständigen Bedeckung des Querschnittes durch den Hauptabschnitt des Ölrohres 7. Im Venturirohr 12 erfolgt ein Anlegen des ölstromes an das Zentralrohr 6, Danach wird das Ql zur Stirnseite des Zentralrohres gelangen. Sin Teil des Zerstäubungsmediums wird durch das Zentralrohr 6 zum schraubenförmigen Wirbelkörper 10 geführt. Die vermrbe It en Strahlen des Zerstäubungsmediuais schleudern den Olstrom zur Wand des Ölrohres 4 hin. Dabei wird auf der Innenwand.des Ölrohres 4 ein gleichmäßiger, sich drehender Ölfilm geschaffen,.The burner works in the following manner. The oil passes through the spigot 5 into the main section 7 of the oil pipe. 4 and on to the tower pipe 12. Depending on the height of the oil flow, the further movement of the oil takes place through the oil guide differently. At low oil flow rates (less than 20% of the rated power), the oil passes with an incomplete coverage of the cross section through the main portion of the oil pipe 7. In the venturi 12, the oil flow is applied to the central tube 6, then the Ql will reach the front side of the central tube. Sin part of the sputtering medium is passed through the central tube 6 to the helical vertebral body 10. The spores of the sputtering medium throw the oil stream towards the wall of the oil pipe 4. In this case, a uniform, rotating oil film is created on the Innenwand.des oil pipe 4 ,.

der sich durch den Konfusor 9 bewegt und durch den Ausgangsabschnitt 8 weiter in den Reaktionsraum geht. Die which moves through the confuser 9 and continues through the exit section 8 into the reaction space. The

zentrale öffnung des Wirbelkörpers 10 dient der Beseitigung einer Zone von Rückströmungen in den sich drehenden Strom des Zerstäubungsmediums. Der Strom ,des Zerstaubungsrnediums nimmt den zentralen Teil des Durchgangsquerschnittes des zylindrischen Ausgangsabschnittes 8 des Ölrohres 4 ein und bewegt sich mit hoher Geschwindigkeit, was den stabilen Ölfilm aufrecht erhält.Central opening of the vertebral body 10 serves to eliminate a zone of backflow into the rotating stream of atomizing medium. The flow of the sputtering medium occupies the central part of the passage cross section of the cylindrical outlet portion 8 of the oil pipe 4 and moves at a high speed, maintaining the stable oil film.

Eei großen Ö!durchsätzen geht das Öl über den vollen Querschnitt des zylindrischen Hauptabschnittes 7 des Ölrohres 4 hindurch. Dabei sorgt das auf diesem Abschnitt, eingebaute Venturirohr 12 für einen sehr geringen Widerstand gegen den Durchtritt des Öles» In den durch den zylindrischen Hauptabschnitt 7 des Ölrohres 4 hindurchgehenden Ölstrom wird der sich drehende Zerstäubungsmittelstrom eingeführt. Dabei bildet sich im Konfusor 9 und im zylindrischen Ausgangsabschnitt 8 des Ölrohres 4 eine Gas-Plüssigkeits-Emulsion, die aus dem Ausgangsabschnitt des Ölrohres in den Reaktionsraum ausströmt.In the case of large oil passages, the oil passes over the full cross section of the cylindrical main section 7 of the oil pipe 4. In this case, the built-Venturi tube 12 provides on this section, for a very low resistance to the passage of the oil »In the passing through the cylindrical main portion 7 of the oil pipe 4 oil flow of the rotating Zerstäubungsmittelstrom is introduced. In this case, in the confuser 9 and in the cylindrical outlet section 8 of the oil pipe 4, a gas-liquid emulsion is formed, which flows out of the outlet section of the oil pipe into the reaction space.

Weiterhin wird die Gas-Flüssigkeits-Emulsion, die man- bei hohen Durchsätzen erhält, oder der Ölfilm, den man bei geringen Durchsätzen erhält, der Einwirkung des kräftigen Strahles des Hauptteiles des Zerstäubungsmediums unterworfen, das durch den Stutzen 2 in den.Ringraum zwischen dem Gehäuse 1 und dem Ölrohr 4 gelangt, durch die Nuten, des Wirbelkörpers 13 hindurchgeht und aus der Düse ausströmt. Auf der Grundlage von Versuchsergebnissen wurde festgestellt, daß auf den Betriebsregelungsbereich des Brenners das Verhältnis des Durchmessers des Ausgangsabschnittes des Ölrohres D und des Durchmessers der Düse für das Ausströmen des Zerstäubungsmediums d einen Einfluß hat. Bei einem Durchmesser der Düse d, der größer ist als der Durchmesser des Austrittsabschnittes des ölrohres D, geht ein wesentlicher Teil des Zerstäubungsmediums nicht in Wechselwirkung mit dem Ölstrom, der vorbeiläuft. Das schränkt den Regelungsbereich des Brenners ein. Bei einem Durchmesser der Düse, der kleiner als.0,5Furthermore, the gas-liquid emulsion, which is obtained at high flow rates, or the oil film obtained at low flow rates, the action of the strong jet of the main part of the sputtering medium is subjected through the nozzle 2 in the .Ringraum between the Housing 1 and the oil pipe 4 passes, passes through the grooves, the vertebral body 13 and flows out of the nozzle. On the basis of experimental results, it was found that the ratio of the diameter of the exit portion of the oil pipe D and the diameter of the nozzle for discharging the atomizing medium d has an influence on the operation control range of the burner. With a diameter of the nozzle d larger than the diameter of the exit portion of the oil pipe D, a substantial part of the atomizing medium does not interact with the flow of oil passing by. This limits the control range of the burner. For a nozzle diameter smaller than .0,5

des Durchmessers des zylindrischen Ausgangsabschnittes des ölrohres ist, stellt man beim Betrieb des Brenners Pulsation und Abreißen der Plamme· fest.is the diameter of the cylindrical output portion of the oil pipe, one establishes during operation of the burner pulsation and tearing of Plamme ·.

Die nachfolgend angeführten Beispiele veranschaulichen den Betrieb des vorgeschlagenen Brenners:The following examples illustrate the operation of the proposed burner:

example 1

Durchmesser des Ausgangsabschnittes des Ölrohres: 20 mm Durchmesser der Düse: 18 mm Öldurchsats: 8000 kg/h (Nennleistung.)'. Zerstäubungsmediumdurchsatz (Dampf). über das Zentralrohr: TOO Im³ZhDiameter of the outlet section of the oil pipe: 20 mm Diameter of the nozzle: 18 mm Oil flow rate: 8000 kg / h (rated capacity). Atomizing medium flow rate (steam). over the central tube: TOO Im ³ Zh

Zerstäubungsmediumdurchsatz (Dampf) zwischen Gehäuse und Ölrohr: 3500 iferVh Betriebsdruck im Reaktionsraum: 30 ata,Atomizing medium flow rate (steam) between housing and oil pipe: 3500 iferVh operating pressure in the reaction chamber: 30 ata,

Im Ergebnis der Wechselwirkung des Ölstromes mit den Strömen des Zerstäubungsmediums bildet sich im Konfusor 9 und im Ausgangsabschnitt 7 des Ölrohres 4 eine Dampf-öl-Emulsion, Die Ausströmgeschwindigkeit dieser Emulsion aus dem Ölrohr beträgt rund 13m/s, Das Dampfvolumen beträgt in. dieser Emulsion 43 Vol,-% und das ölvolumen 57 VoI,-%. Die Geschwindigkeit des Zerstäubungsmediums in der Düse beträgt dabei rund 240.m/s» Die dabei erhaltene Dampf-01-Emulsion vtird leicht durch Dampf zerstäubt,As a result of the interaction of the oil flow with the streams of the atomizing medium, a vapor-oil emulsion forms in the confuser 9 and in the outlet section 7 of the oil pipe 4. The outflow velocity of this emulsion from the oil pipe is approximately 13 m / s. The vapor volume is in this emulsion 43 vol.% And the oil volume 57 vol.%. The speed of the atomizing medium in the nozzle is around 240 m / s. The vapor-01 emulsion obtained is slightly atomised by steam.

Example 2

Der Ölbrenner hat die gleiche geometrische Charakteristik wie'im Beispiel 1,The oil burner has the same geometric characteristics as in Example 1,

Der Öldurchsatζ beträgt 1,6 t/h (20 % der Nennleistung) Zerstäubungsmediumdurchsatz (Dampf) über das Zentralrohr: 100 JTm³ZhThe oil flow rate is 1.6 t / h (20% of rated power). Atomizing medium flow rate (steam) through the central pipe: 100 JTm ³ Zh

Zerstäubungsmediumdurchsatz (Dampf) zwischen dem Gehäuse und dem ölrohr: 700 Mm³Zh Betriebsdruck im Reaktionsraum: 6 ata.Atomizing medium flow rate (steam) between the housing and the oil pipe: 700 mm ³ Zh Operating pressure in the reaction chamber: 6 ata.

Der aus den Hüten des Wirbelkorρers 10 ausströmende Dampf wirft den Ölstrom an die Wand 7 des ölrohres 4..Auf den Wänden des Konfusors 9 und des Ausgangsabschnittes 8 des ölrohres 4 bildet sich ein Ölfilm aus, dessen Dicke ca. 1. mm und dessen mittlere Geschwindigkeit ca, 7 m/s beträgt» Die Geschwindigkeit des Dampfes beträgt auf dem Ausgangsabschnitt des ölrohres 4 rund 30 m/s. Die Geschwindigkeit des .Zerstäubungsmediums am Ausgang aus der Zerstäuberdüse beträgt rund 240 m/s. The effluent from the hats of Wirbelkorρers 10 steam throws the oil flow to the wall 7 of the oil pipe 4. On the walls of the confuser 9 and the output section 8 of the oil pipe 4, an oil film is formed, the thickness of about 1. mm and the middle Speed approx. 7 m / s »The speed of the steam on the outlet section of the oil pipe 4 is around 30 m / s. The speed of the sputtering medium at the outlet from the atomizer nozzle is around 240 m / s.

Example 3

Der ölbrenner hat die gleichen geometrischen Charakterist ika wie in den Beispielen 1 und 2. 'The oil burner has the same geometric characteristics as in Examples 1 and 2. '

Der öld.urchsatz beträgt SO kg/h (1 % der Nennleistung) Zerstäubungsmediumdurchsatz (Dampf) über das Zentralrohr: 100 Έπ?/h . Zerstäubungsmediumdurchsatz (Dampf) im Raum zwischen dem Gehäuse und dem ölrohr: 100 ISw?/h Betriebsdruck im Reaktionsraurn: 1 ata.The oil flow rate is SO kg / h (1 % of the nominal capacity). Atomization medium throughput (steam) via the central pipe : 100 Έπ? /H . Atomizing medium flow rate (steam) in the space between the housing and the oil pipe: 100 ISw? / h Operating pressure in the reaction chamber: 1 ata.

Durch die Wechselwirkung des Zerstäubungsmediums (Dampf), das aus den Unten des Wirbelkörpers 11 ausströmt, und des Ölströmes bildet sich ein dünner laminarer Ölfilm mit einer Dicke von ca. 0,35 mm. Ss ist;erforderlich anzumerken, daß dabei die Dicke des Ölfilmes mit der Rauhigkeit der Oberflächen τοπ Rohren vergleichbar wird, die für den Transport von Öl und Erdöl bestimmt sind. Deshalb ist unabhängig von der Geschwindigkeit des nebenhergehenden Stromes des Zerstäubungsmediums innerhalb des Ölrohres das Strömungsregime des Filmes laminar und die mittlere Geschwindigkeit des Filmes beträgt ca, 1 m/s» Die Geschwindigkeit des Dampfes liegt im zylindrischen Ausgangsabschni des Ölrohres bei 150 m/s. Die Geschwindigkeit des Zerstäubungsmediums in der Düse wird, durch das Yolumen der beiden Ströme bestimmt und beträgt rund 300 m/s, was eine gute Zerstäubung gewährleistet.By the interaction of the atomizing medium (vapor), which flows out of the bottom of the vertebral body 11, and the Ölströmes forms a thin laminar oil film with a thickness of about 0.35 mm. It is necessary to note that the thickness of the oil film is comparable to the roughness of the surfaces of pipes intended for the transport of oil and petroleum. Therefore, regardless of the speed of the secondary stream of atomizing medium inside the oil pipe, the flow regime of the film is laminar and the average speed of the film is about 1 m / s »The velocity of the steam is in the cylindrical outlet section of the oil pipe at 150 m / s. The speed of the atomizing medium in the nozzle is determined by the volume of the two streams and is around 300 m / s, which ensures good atomization.

Dieses .Regime wird in den angegebenen Fällen ein Grenzregirne sein, weil bei geringen öldurchsatsen die Dicke des sich bildenden. Filmes kleiner wird als die Rauhigkeiten der Oberfläche des zylindrischen Ausg&ngsabschnittes des Ölrohres. Damit beträgt, wie aus den angeführten Beispielen ersichtlich ist, der Regelungsbereich des ölbrenners % bis 1 %. Der. vorgeschlagene'· ölbrenner 'gestattet-es den Betriebsregelungsbereich des Ölbrenners deshalb auf % bis 100 % der ilenniast zu-erweitern, weilThis regime will, in the cases indicated, be a limit regimen, because at low oil densities the thickness of the forming one will be. Film becomes smaller than the roughness of the surface of the cylindrical outlet portion of the oil pipe. Thus, as can be seen from the examples given, the control range of the oil burner is % to 1%. The. Therefore, proposed 'oil burners' allow the operating range of the oil burner to be increased to between % and 100 % of the oil load, because

1. auf der Innenwand des Hauptabschnittes des Ölrohres zwischen dem Stutzen für die Zuführung des Öles und dem Konfusor eine Leiteinrichtung in Form eines Venturirohr es. eingebaut ist, die den ölstrom bei geringen 01-durchsätzen (1 bis 20 %) um das Zentralrohr konzentriert, und sich dadurch die Wechselwirkung des Ölstromes mit dem Strom des Wirbeldampfes verbessert, der aus dem Zentralrohr ausströmt, und sich damit der Regelungsbereich des: Brenners erweitert;1. on the inner wall of the main portion of the oil pipe between the nozzle for the supply of the oil and the Konfusor a guide in the form of a Venturi tube it. is installed, which concentrates the oil flow at low 01 throughputs (1 to 20 %) to the central tube, and thereby improves the interaction of the oil flow with the flow of vortex vapor flowing out of the central tube, and thus the control range of: Burner extended;

2» ein schraubenförmiger Wirbelkörper innerhalb des Zentralrohres eingebaut ist und mit einer zentralen öffnung ausgeführt ist, wobei das untere Ende des .Zentralrohres sich oberhalb des Eintrittsquerschnittes des Konfusors und unterhalb der Einziehung des Venturirohres befindet und durch das Zentralrohr ein Zerstäubungsmedium zugeführt wird» Dabei erreicht man eine wesentliche Erweiterung des Betriebsregelungsbereiches , des .Brenners durch Schaffung eines gleichmäßigen, ringförmigen Filmes am zylindrischen Ausgangsabschnitt des Ölrohres; ^f ' .· ·.' '2 "a helical vertebral body is installed within the central tube and is designed with a central opening, wherein the lower end of the .Central tube is located above the inlet cross-section of the confuser and below the confinement of Venturi tube and through the central tube, a sputtering medium is supplied a substantial extension of the operating control range of the burner by providing a uniform, annular film at the cylindrical exit portion of the oil pipe; ^f '. · ·.''

3. der Durchmesser der Düse für das Zerstäubungsmedium sich im Bereich von 0,5 , D- d - D befindet, worin D-der Durchmesser des zylindrischen Ausgangsabschnittes des Ölrohres ist, und sich zwischen dem Gehäuse und dem ölrohr ein schraubenförmiger Wirbelkörper für das Zerstäubungsmedium befindet. :Dadurch erreicht man ebenfalls eine Erweiterung des Regelungsbereiches durch Ver-3. The diameter of the nozzle for the atomizing medium is in the range of 0.5, D-d - D, wherein D-is the diameter of the cylindrical outlet portion of the oil pipe, and between the housing and the oil pipe, a helical body for the sputtering medium located. : This also achieves an expansion of the regulatory area by means of

"besserung der Wechselwirkung zwischen Dampf und Öl. Der vorgeschlagene Brenner hat einen breiten Regeiungsbereich von 100 % bis 1 % und gestattet es, eine zuverlässige-Inbetriebnahme eines Apparates bei einem Druck von 1 at zu realisieren, der bei. Hennlast unter einem Druck von 30 at betrieben wird. Dabei vereinfachen sich der Inbetriebnahmevorgang des Apparates und das Anheben des Druckes wesentlich. Die geringen Durchsatze an Brennstoff und Oxydationsmittel, die der Brenner bei der Inbetriebnahme . gestattet , senken wesentlich 'den Druckstoß beim Zünden,Improvement of the interaction between steam and oil The proposed burner has a wide range of 100 % to 1 % and makes it possible to realize a reliable start-up of an apparatus at a pressure of 1 atm, with a pressure of 30 at hennlast At the same time, the start-up of the apparatus and the raising of the pressure are considerably simplified, and the small amounts of fuel and oxidizing agent which the burner permits during commissioning substantially reduce the pressure surge during ignition.

In der UdSSR wurden'in.Kessein des Hovorjasansker Kraftwerkes ölbrenner vom Typ PICPS installiert, die als Bezugsobjekt verwendet wurden» Die Nennleistung der Brenner beträgt 3 t/h. Der PMPS-Ölbrenner, der aus einem Gehäuse mit Zerstäubungsmediumzuführung und Düse für das Ausströmen des Zerstäubungsmediums, einem Ölrohr mit QIzuführung, einem Verteiler und einer Gldüse besteht, hat .den wesentlichen Machteil, daß bei geringen Qldurchsätzen (kleiner 20 % der Nennleistung), wenn das Öl durch das ölrohr mit unvollständigem Ausfüllen des Querschnittes des Ölrohres fließt, nicht alle Nuten des Verteilers mit öl gefüllt werden. Das öl tritt dann, aus der Qldüse ungleichmäßig aus und bei Wechselwirkung des Öles mit dem Zerstäubungsmedium bilden sich Flocken, was zu Pulsationen und zum Abreißen der Flamme führt. Die vorgeschlagene Konstruktion, eines ölbrenners gestattet es, den vorgenannten Fehler zu beseitigen, . In the USSR, oil-burners of type PICPS, which were used as a reference object, were installed in the "Hesse-JSC" plant. »The nominal capacity of the burners is 3 t / h. The PMPS oil burner, which consists of a housing with atomizing medium supply and nozzle for the discharge of the atomizing medium, a QIfeed oil pipe, a distributor and a nozzle, has the essential part that at low flow rates (less than 20 % of the nominal capacity) the oil flows through the oil pipe with incomplete filling of the cross-section of the oil pipe, not all grooves of the distributor are filled with oil. The oil then emerges unevenly from the nozzle and, upon interaction of the oil with the atomizing medium, flakes form, causing pulsations and tearing of the flame. The proposed construction of an oil burner makes it possible to eliminate the aforementioned error.

Claims

üirfindungsansprüche

An oil burner comprising a housing having a nozzle for supplying the atomizing medium and a nozzle for discharging the atomizing medium, an oil pipe having a nozzle for supplying the lubricant, which is composed of a cylindrical main part and a cylindrical output part, the are connected by a confuser, a central tube lying within the oil tube and the same axis as the oil tube, with a helical. Vertebral body in the lower part, characterized in that, to widen the operating range of the burner on the inner wall of the main section of the oil tube between the nozzle for supplying the oil and the Konfusor consists of a guide, which is designed in the form of a Yenturirohres ^, and a helical vertebral body provided with a central opening is incorporated in the central tube, the lower end face of the central tube being above the inlet cross-section of the condenser and. below the entrapment of the Venturi tube _{: is} arranged

2, oil burner according to claim 1, characterized in that dai3 the diameter of the nozzle for the outflow of the sputtering medium equal to 0.5 ♦ D - d - 1.0. D is where D is the diameter of the cylindrical exit portion of the oil pipe, and a helical vortex body is disposed between the housing and the oil pipe.

For this 1 sheet drawing