DE1179663B

DE1179663B - Oil burner

Info

Publication number: DE1179663B
Application number: DEB47317A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Rudolf O Bracke
Original assignee: RUDOLF O BRACKE DIPL ING
Current assignee: RUDOLF O BRACKE DIPL ING
Priority date: 1957-12-31
Filing date: 1957-12-31
Publication date: 1964-10-15

Description

Ölbrenner Die Erfindung betrifft einen Ölbrenner mit einem vor der Zerstäubungsdüse des Brennerkopfes angeordneten stark erweiterten Brennraum, dessen Wände mit Öffnungen für die Verbrennungsluft ausgerüstet sind und durch die die Verbrennungsluft quer zur Richtung der austretenden Flamme eingeblasen wird.Oil burner The invention relates to an oil burner with a front Atomizing nozzle of the burner head arranged greatly expanded combustion chamber, its Walls are equipped with openings for the combustion air and through which the Combustion air is blown in at right angles to the direction of the emerging flame.

Es sind Ölbrenner verschiedener Bauarten bekanntgeworden, die mit einer leuchtenden, häufig zumindest an den Flammenrändern rußenden Flamme brennen, die sich im wesentlichen auf einen engen Kegel vor der Brennermündung erstreckt, wobei die Verbrennung und damit die Ausbildung der Flamme wesentlich durch einen mehr oder minder großen Luftüberschuß bedingt oder beeinflußt wird. Für viele Verwendungszwecke, beispielsweise in der Glasindustrie, ist eine stark leuchtende, »oxydierende« Flamme erwünscht. Das Auftreten unverbrannten Öles und das Absetzen von Ruß führt jedoch in jedem Falle häufig zu Betriebsstörungen. Außerdem ist die unvollkommene Verbrennung, die sich in dem übrigbleiben und Absetzen unverbrannter Bestandteile zeigt, auch aus wirtschaftlichen Gründen unerwünscht.There are oil burners of various types known that with burn a bright flame, often sooting at least at the edges of the flame, which essentially extends to a narrow cone in front of the burner mouth, the combustion and thus the formation of the flame essentially through one more or less large excess air is conditioned or influenced. For many uses, in the glass industry, for example, is a strongly luminous, "oxidizing" flame he wishes. However, the appearance of unburned oil and the settling of soot lead in any case often to operational disruptions. In addition, the imperfect combustion, which manifests itself in the remaining and settling of unburned components, too undesirable for economic reasons.

Mit dem Ziel, eine möglichst vollständige Verbrennung zu erwirken, hat man die Brenner mit einem flachen, vor der Zerstäubungsdüse befindlichen Mundstück ausgerüstet, das den Brennraum bildet, und hierbei die Verbrennungsluft ausschließlich über die Zerstäuberdüse umgebende Öffnungen oder einen entsprechenden Ringspalt zugeführt. Diese Verbrennungsluft gelangt aber nur in den äußeren Bereich der Flamme und dringt nicht bis in den Flammenkern vor, so daß die angestrebte vollständige Verbrennung mit nur geringem Luftüberschuß durch diese bekannten Brenner nicht erreicht wird.With the aim of achieving as complete a combustion as possible, you have the burner with a flat mouthpiece located in front of the atomizing nozzle equipped, which forms the combustion chamber, and here the combustion air exclusively openings surrounding the atomizer nozzle or a corresponding annular gap fed. However, this combustion air only reaches the outer area of the flame and does not penetrate into the core of the flame, so that the desired complete Combustion with only a small excess of air is not achieved by these known burners will.

Es sind weiterhin eingangs genannte Ausbildungen von Brennern bekanntgeworden, bei denen die Verbrennungsluft im wesentlichen durch in den Wänden des Luftzuführungs- und Brennraumes angeordnete Öffnungen eingeblasen wird. Die bekannten Vorrichtungen haben aber den Nachteil, daß die eingeblasene Luft nicht bis in den Flammenkern vordringt, um auf diese Weise eine vollständige, aber nur mit geringem Luftüberschuß brennende Flamme zu erzielen. Diese Nachteile ergeben sich insbesondere dadurch, daß die Brennerwandungen im Querschnitt kreisringförmig oder elliptisch ausgebildet sind und daß bei den bekannten Anordnungen dieser Art die Lufteinlaßöffnungen zentrisch-symmetrisch angeordnet sind, so daß die einströmende Luft zu einer Einschnürung der Flamme führt. Es wird mit den bekannten Brennern weder eine vollständige Verbrennung mit geringem Luftüberschuß noch eine für viele Anwendungsfälle erwünschte breite Flamme mit über ihren Querschnitt etwa gleichmäßiger Wärmeverteilung erzielt.There are also known burner designs mentioned at the beginning, in which the combustion air is essentially through in the walls of the air supply and openings arranged in the combustion chamber is blown in. The known devices but have the disadvantage that the air blown in does not reach the flame core advances to in this way a complete, but only with a small excess of air to achieve burning flame. These disadvantages result in particular from that the burner walls are circular or elliptical in cross section are and that in the known arrangements of this type, the air inlet openings are centric-symmetrical are arranged so that the incoming air leads to a constriction of the flame. With the known burners there is neither a complete combustion with little Excess air still has a wide flame with over, which is desirable for many applications achieved their cross-section approximately uniform heat distribution.

Vorliegender Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Ölbrenner so auszubilden, daß unter Bildung einer über den gesamten Austrittsquerschnitt des Brennraumes verteilten Flamme eine vollständige Verbrennung ohne nennenswerten Luftüberschuß erreicht wird, so daß die Flamme äußerlich der eines Gasbrenners ähnelt.The present invention is based on the object of an oil burner to be designed in such a way that with the formation of an over the entire outlet cross-section of the Combustion chamber distributed flame a complete combustion without significant excess of air is achieved so that the flame externally resembles that of a gas burner.

Erfindungsgemäß erfolgt dies dadurch, daß bei den eingangs genannten ölbrennern der Brennraum in an sich bekannter Weise einen flachen Querschnitt aufweist und daß die breiteren Wände Reihen von zahlreichen kleineren Öffnungen sowie- zusätzliche größere Öffnungen, vorzugsweise in reihenförmiger Anordnung, aufweisen, wobei die Reihen der kleineren Öffnungen jeweils in Richtung zur Zerstäubungsdüse keilförmig konvergierend angeordnet sind.According to the invention, this is done in that the aforementioned oil burners, the combustion chamber has a flat cross-section in a manner known per se and that the wider walls have rows of numerous smaller openings as well - additional ones have larger openings, preferably in a row-shaped arrangement, the Rows of the smaller openings each wedge-shaped in the direction of the atomizing nozzle are arranged converging.

Durch die neuartige Ausbildung des Ölbrenners wird nicht nur wie bei den bekannten Brennern mit flachem Brennraum .ein in einer Ebene stark begrenzter Ölnebelkegel und eine diesem Kegel entsprechende Flamme erzielt, sondern es wird durch die Anordnung der kleineren Öffnungen in Form von zur Zerstäuberdüse konvergierenden Reihen eine Trennung bzw. Aufteilung der Flamme in einzelne Teilflammen oder Flammenstreifen erzielt.The new design of the oil burner is not just like the well-known burners with a flat combustion chamber, a very limited one in one plane Oil mist cone and a flame corresponding to this cone achieved, but it is by arranging the smaller openings in the form of converging towards the atomizer nozzle Arrange a separation or division of the flame into individual partial flames or flame strips achieved.

Außer dieser Spaltung der Flamme erreicht man eine Führung derselben, so daß die Flamme über die Kegelbreite, die sie lediglich auf Grund der Düsenausbildung und der Brennkammerwandung erhalten würde, stark erweitert wird und zugleich die erforderliche Verbrennungsluft durch die kleinen und größeren Öffnungen zugeführt erhält. Die Verbrennungsluft kann infolge der Anordnung der Öffnungen auf den Breitseiten des Brenners tief in die verhältnismäßig flach gehaltene Flamme eindringen, um auch den Flammenkern zu erreichen, ohne daß hierbei die beim Bekannten durch die radiale Anordnung der Öffnungen bewirkten Einschnürungen der Flamme auftreten. Es wird vielmehr die Falmme etwa in Form eines Besens aufgeteilt, und es ist durchaus möglich, infolge der von zwei Seiten quer zur Flamme bis in den Kern eingeblasenen Luft zu erreichen, daß die Flamme bläulich, d. h. reduzierend, oder aber leuchtend bzw. oxydierend brennt, was bisher mit Ölbrennern nicht möglich war. Man erzielt ohne Schwierigkeiten eine vollkommen ruß-und geruchfreie sowie verlustarme Verbrennung bei sehr heißer Flamme. Zu diesem Zwecke werden die vorzugsweise reihenförmig angeordneten größeren Löcher zu den Reihen der kleineren Löcher versetzt, auf Lücke öder unmittelbar dahinter angebracht, so daß den jeweils zwischen den Reihen kleinerer öffnungen befindlichen Flammenstreifen mittels der größeren Öffnungen die zur vollständigen Verbrennung erforderliche Luft zugeführt wird.Besides this splitting of the flame one achieves a guidance of the same, so that the flame over the cone width, which it is only due to the nozzle design and the combustion chamber wall would receive, is greatly expanded and at the same time the required combustion air is supplied through the small and larger openings receives. The combustion air can as a result of the arrangement of the openings on the broad sides of the burner deep into the relatively flat flame penetrate in order to reach the core of the flame, without this affecting the acquaintance Constrictions of the flame caused by the radial arrangement of the openings occur. Rather, the falmme is divided roughly in the form of a broom, and it is entirely possible due to the fact that it is blown into the core from two sides across the flame Air to make the flame bluish, i.e. H. reducing or shining or burns oxidatively, which was previously not possible with oil burners. One achieves a completely soot-free and odorless and low-loss combustion without difficulty with a very hot flame. For this purpose, they are preferably arranged in rows larger holes offset to the rows of smaller holes, on a gap or immediately placed behind it, so that the smaller openings between the rows located flame strips by means of the larger openings to complete Combustion required air is supplied.

Um zu erreichen, daß die durch die kleineren Öffnungen in den Brennraum eintretenden Luftströmungen mit Sicherheit eine Aufteilung der Flamme bewirken und demgemäß wie Trenn- und Lenkungswände wirken, sieht die Erfindung weiterhin vor, daß innerhalb der Reihen der Abstand der kleineren Öffnungen höchstens halb so groß ist wie der Abstand zwischen benachbarten größeren Öffnungen.To achieve that through the smaller openings in the combustion chamber incoming air currents cause a division of the flame and accordingly how partitions and guiding walls act, the invention also provides that within the rows the distance between the smaller openings is at most half as large is like the distance between adjacent larger openings.

Durch die starke Verbreiterung des ölnebelkegels bzw. der Flamme wird letztere in Richtung auf die schmaleren Wände des Brennraumes gedrängt und führt hier zu starken Erwärmungen, so daß die Wandungen bereits nach kurzer Betriebszeit zerstört werden.Due to the strong widening of the oil mist cone or the flame, the latter is pushed towards the narrower walls of the combustion chamber and leads Here too strong heating, so that the walls already after a short period of operation be destroyed.

Zur Vermeidung dieser Nachteile ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß in den schmaleren Wänden des Brennraumes und in deren ,zur Zerstäubungsdüse konvergierenden Teilen einige weitere Luftzuführungsöffnungen vorgesehen sind. Durch diese Ausbildung wird, wie Versuche gezeigt haben, eine ausreichende Kühlung der schmaleren Wände erzielt.To avoid these disadvantages, the invention provides that in the narrower walls of the combustion chamber and in those that converge towards the atomizing nozzle Share some more air supply openings are provided. Through this training As experiments have shown, sufficient cooling of the narrower walls is achieved achieved.

Zweckmäßig ist es, wenn nach einem weiteren Merkmal der Erfindung die breiteren Wände des Brennraumes in flachen Wellen geformt sind, wobei die Wellenberge in senkrecht zur Achse des Brenners stehenden Ebenen verlaufen und die Öffnungen an den von der Brenneidüse abgekehrten Seiten der Wellenberge vorgesehen sind. Hierdurch erreicht man eine zusätzliche Einwirkung auf den Ölnebelkegel bzw. die Flamme, welche darin besteht, daß der ölnebelkegel bzw. die Flamme in Richtung auf die Austrittsseite des Brenners vorgezogen wird.It is useful if, according to a further feature of the invention the wider walls of the combustion chamber are shaped in flat waves, with the wave crests run in planes perpendicular to the axis of the burner and the openings are provided on the sides of the wave crests facing away from the fuel nozzle. Through this one achieves an additional effect on the oil mist cone or the flame, which consists in the fact that the oil mist cone or the flame in the direction of the outlet side of the burner is preferred.

Die Zeichnung zeigt in vereinfachter Darstellung ein Ausführungsbeispiel der Erfindung.The drawing shows an exemplary embodiment in a simplified representation the invention.

F i g. 1 ist ein Achsenschnitt durch den Brenner; F i g. 2 stellt einen Schnitt entlang der Linie II-II gemäß F i g. 1 dar, wobei jedoch die Außenwand des Ölbrenners nicht wiedergegeben ist.F i g. 1 is an axial section through the torch; F i g. 2 represents a section along the line II-II according to FIG. 1, but with the outer wall of the oil burner is not shown.

Die Außenwand 1 des Ölbrenners bildet zugleich das Hauptluftzuführungsrohr, das innen venturiartig verengt sein kann, nach vorn hin in einen flachen Rechteckquerschnitt übergeht und den Brennraum 2 umschließt.The outer wall 1 of the oil burner also forms the main air supply pipe, which can be narrowed inside like a venturi, towards the front in a flat rectangular cross-section passes over and encloses the combustion chamber 2.

Die eigentliche Brennereinrichtung üblicher Bauart, deren Zerstäubungsdüse ebenso wie die übrigen Einrichtungsteile in beliebiger Weise wirken können, befindet sich in einem Innenrohr 3, durch das auch die zum Zerstäuben dienende Luft geführt wird. Das Innenrohr 3 liegt gleichachsig in dem von der Außenwand 1 gebildeten Hauptluftzuführungsrohr und nimmt wiederum gleichachsig das Ölzuführungsrohr 4 auf, dem das Öl durch den Stutzen 5 zugeführt wird. Das Öl tritt aus der Zerstäubungsdüse 6 aus. Die der Verbrennung zugeführte Ölmenge wird durch einen Ventilkegel 7 gesteuert, der an einer in einem Gewinde 9 geführten Spindel 8 sitzt und durch ein Handrad 10 eingestellt werden kann. Es kann diese Steuerung mit einem die Zerstäubungsluftmenge steuernden Drehschieber gekoppelt sein. Damit die durch das Innenrohr 3 strömende Zerstäubungsluft eine Wirbelbewegung erhält, wird sie durch einen nahe der Zerstäubungsdüse 6 angeordneten Wirbeleinsatz 11 geblasen, dessen Luftdurchlaßkanäle schraubenförmig angeordnet sind. Die Zerstäubungsluft tritt durch einen Stutzen 12 in das Innenrohr 3 ein. Die Hauptverbrennungsluft wird durch einen sich an das von der Außenwand 1 gebildeten Hauptluftzuführungsrohr anschließenden Stutzen von einem in der Zeichnung nicht wiedergegebenen BrennergebIäse zugeführt.The actual burner device of the usual type, the atomizing nozzle of which, like the other device parts, can act in any way, is located in an inner tube 3 through which the air used for atomizing is also passed. The inner pipe 3 lies coaxially in the main air supply pipe formed by the outer wall 1 and in turn receives the oil supply pipe 4 coaxially, to which the oil is supplied through the connector 5. The oil emerges from the atomizing nozzle 6. The amount of oil supplied to the combustion is controlled by a valve cone 7, which sits on a spindle 8 guided in a thread 9 and can be adjusted by a handwheel 10. This control can be coupled to a rotary slide valve that controls the amount of atomizing air. So that the atomizing air flowing through the inner tube 3 receives a vortex movement, it is blown through a vortex insert 11 arranged near the atomizing nozzle 6 , the air passage channels of which are arranged helically. The atomizing air enters the inner tube 3 through a nozzle 12. The main combustion air is supplied through a connecting piece connected to the main air supply pipe formed by the outer wall 1 from a burner fan not shown in the drawing.

Der in einem flachen Rechteckquerschnitt gehaltene Brennraum 2 hat, wie die Zeichnung erkennen läßt, in den breiteren Wänden 16 Reihen von zahlreichen kleineren Öffnungen 15 sowie Reihen von größeren Öffnungen 14, wobei die Reihen der kleineren Öffnungen 15 jeweils in Richtung zur Zerstäubungsdüse 6 keilförmig konvergierend verlaufen. Hierbei sind die Öffnungen 15 im wesentlichen so angeordnet, daß innerhalb ihrer Reihen der Abstand der Öffnungen höchstens halb so groß ist wie der Abstand zwischen benachbarten größeren öffnungen 14. The combustion chamber 2, which is held in a flat rectangular cross-section, has, as the drawing shows, in the wider walls 16 rows of numerous smaller openings 15 and rows of larger openings 14, the rows of smaller openings 15 each converging in the direction of the atomizing nozzle 6 in a wedge shape . The openings 15 are essentially arranged in such a way that the spacing of the openings within their rows is at most half as great as the spacing between adjacent larger openings 14.

Man erkennt weiterhin aus der Zeichnung, daß die breiteren Wände 16 des Brennraumes 2 in flachen Wellen geformt sind, wobei die Wellenberge in senkrecht zur Achse des Brenners stehenden Ebenen verlaufen. Die größeren Öffnungen 14 sind dabei an den Seiten der Wellenberge vorgesehen, die der Zerstäubungsdüse 6 abgekehrt sind, so daß die Öffnungen 14 etwas schräg nach vorn gerichtet sind.It can also be seen from the drawing that the wider walls 16 of the combustion chamber 2 are formed in flat waves, the wave crests extending in planes perpendicular to the axis of the burner. The larger openings 14 are provided on the sides of the wave crests which face away from the atomizing nozzle 6, so that the openings 14 are directed somewhat obliquely forwards.

Claims

Claims: 1. Oil burner with a greatly expanded combustion chamber arranged in front of the atomizing nozzle of the burner head, the walls of which are equipped with openings for the combustion air and through which the combustion air is blown in transversely to the direction of the exiting flame, characterized in that the combustion chamber (2) is in in a manner known per se has a flat cross-section and that the wider walls (16) have rows of numerous smaller openings (15) and additional larger openings (14), preferably in a row-like arrangement, the rows of smaller openings (15) each in Direction to the atomizing nozzle (6) are arranged converging.

2. Oil burner according to claim 1, characterized in that in the narrower walls of the combustion chamber (2) and some in their parts converging towards the atomizing nozzle (6) Further Air supply openings are provided.

3. Oil burners after one or both of the preceding claims, characterized in that the distance between the smaller Openings (15) within the rows is at most half as large as the distance between adjacent larger openings (14).

4. Oil burner according to one or more of the preceding claims, characterized in that the wider walls (16) of the combustion chamber (2) are formed in flat waves (13), the wave crests extending in planes perpendicular to the axis of the burner and the larger ones Openings (14) are provided on the sides of the wave crests facing away from the atomizer nozzle (6). Considered publications: German Patent Nos. 380 933, 552 680, 566 617, 904 255; Swiss patents No. 42 291, 168 864; British Patent Nos. 315 252, 609 700, 721209; U.S. Patent Nos. 2,048,321, 2,072,731, 2,219,696, 2,485,207, 2,482,260, 2,638,895, 2643708.