DE1222195B - Oil burner with controllable oil circulation and a pressure atomizer nozzle - Google Patents
Oil burner with controllable oil circulation and a pressure atomizer nozzleInfo
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
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- F23D11/28—Burners using a direct spraying action of liquid droplets or vaporised liquid into the combustion space by pressurisation of the fuel before a nozzle through which it is sprayed by a substantial pressure reduction into a space with provision for varying the rate at which the fuel is sprayed with flow-back of fuel at the burner, e.g. using by-pass
Description
Ölbrenner mit steuerbarem Ölumlauf und einer Druckzerstäuberdüse Die vorliegende Erfindung betrifft einen Ölbrenner mit steuerbarem Ölumlauf und einer Druckzerstäuberdüse, deren Teile zueinander unbeweglich sind, wobei eine Düsenkammer die Düsenaustrittsöffnung aufweist und wobei die Druckzerstäuberdüse in einem als Düsenträger ausgebildeten Steuerteil eingesetzt ist, in welchem sich ein den Ölzulauf öffnendes und schließendes Vorlaufventil und eine den ölzu- und Ölrücklauf verbindende überbrückungsleitung befindet, die durch ein mit dem Vorlaufventil in Wirkverbindung stehendes Steuerorgan beim Öffnen des Vorlaufventils zwangläufig abschließbar ist.Oil burner with controllable oil circulation and a pressure atomizer nozzle Die The present invention relates to an oil burner with controllable oil circulation and a Pressure atomizer nozzle, the parts of which are immovable with respect to one another, with a nozzle chamber having the nozzle outlet opening and wherein the pressure atomizer nozzle in an as Nozzle carrier trained control part is used, in which a the oil inlet opening and closing flow valve and one connecting the oil supply and return bypass line is located, which is operatively connected by a with the flow valve standing control element is necessarily lockable when the flow valve is opened.
Ölbrenner, die mit einer sogenannten Rücklaufdüse ausgerüstet sind, gehören seit langem zum Stande der Technik.Oil burners equipped with a so-called return nozzle have long been part of the state of the art.
Durch Verwendung einer derartigen Rücklaufdüse trachtet man die starke Abhängigkeit der Zerstäubergemischfeinheit von der Belastung, wie diese bei normalen Druckdüsen bekannt ist, zu umgehen, indem diese Rücklaufdüsen bei Laständerung ein ungefähres Konstanthalten der in die Wirbelkammer zugespeisten Brennstoffmenge ermöglichen. Durch die Rückleitung eines Teils des Brennstoffes gelingt es somit, fast unabhängig von der Last, trotz sich ändernder aus der Düse austretender Brennstoffmenge über den ganzen Regelbereich in der Wirbelkammer eine annähernd gleichbleibende Geschwindigkeit zu erzeugen, was wiederum eine ungefähr gleichbleibende Zerstäubungsfeinheit ergibt.By using such a return nozzle one seeks the strong one Dependence of the fineness of the atomizer mixture on the load, as is the case with normal Pressure nozzles is known to bypass by turning these return nozzles on when the load changes allow the amount of fuel fed into the swirl chamber to be kept approximately constant. By returning part of the fuel, it can be done almost independently from the load, despite the changing amount of fuel emerging from the nozzle an almost constant speed over the entire control range in the vortex chamber to produce, which in turn results in an approximately constant fineness of atomization.
Es gelangen insbesondere zwei Arten von Rücklaufdüsen zur Anwendung: solche mit und solche ohne Regulierorgane im Düsenmundstück. Es ist einleuchtend, daß bei einem derart feinen Aggregat, wie es eine Zerstäuberdüse darstellt, jedes in der Drallkammer oder deren Bereich befindliche Regulierorgan einen relativ groben Fremdkörper darstellt, der die strömungstechnisch optimale Ausbildung des Brennstoffflusses bezüglich anschließender Zerstäubung nicht in jeder Steuerlage zu gewährleisten vermag. Zudem sind derartige Regulierorgane normalerweise zentral in der Düse angeordnet und stehen meistens mindestens in die Wirbelkammer, vielfach aber auch noch in den konischen Teil vor der Düsenmündung vor, wo bekannterweise die größten Brennstoffgeschwindigkeiten von im allgemeinen um 100 m/sec herrschen. Da bei derart hohen Geschwindigkeiten auf die Dauer die verwendeten Materialien der Regulierorgane der erodierenden und kavitierenden Wirkung des kreisenden Brennstoffes nicht widerstehen können, werden diese Organe derart formverändert, daß sie ihre Funktion nicht mehr in vorgesehener Weise erfüllen können. Es entstehen dann tropfende Düsen oder, sofern es sich um Regulierorgane handelt, Veränderungen in der Reglercharakteristik und sogar ein Pendeln im System.There are two types of return nozzles in particular: those with and without regulating elements in the nozzle mouthpiece. It is obvious that with such a fine aggregate as an atomizing nozzle, each The regulating member located in the swirl chamber or its area is a relatively coarse one This represents a foreign body that creates the optimal fluidic flow of the fuel cannot be guaranteed in every control position with regard to subsequent atomization able. In addition, such regulating members are normally arranged centrally in the nozzle and are usually at least in the vortex chamber, but often also in the conical part in front of the nozzle orifice, where the greatest fuel velocities are known of generally around 100 m / sec. Because at such high speeds in the long run the materials used of the regulating organs of the eroding and cannot withstand the cavitating effect of the circulating fuel these organs changed shape in such a way that they no longer function as intended Way can meet. There are then dripping nozzles or, if it is Regulatory organs acts, changes in the regulator characteristics and even a Commuting in the system.
Müssen derartige Düsen für Schweröle benützt werden, kommt dem Anfahrvorgang insofern größte Bedeutung zu, als beim Einspritzen der Brennstoff sofort optimal zerstäubt werden muß. Dazu darf die Viskosität des Brennstoffes einen vorbestimmten Wert nicht überschreiten, sofern er nicht nur zerstäubt, sondern auch elektrisch gezündet werden soll. Es ist daher wichtig, solche Düsengestänge vor dem Inbetriebsetzen der Brennkammer vorzuwärmen, was am einfachsten durch Zirkulation erwärmten Öles im Düsengestänge erreicht wird. Es sind derartige Ölbrenner bekannt, bei welchen vor und während des Betriebes vorgewärmtes Öl durch das Doppelrohr eines Düsengestänges zirkuliert. Bei dieser Ausführung wird die Zirkulation im Düsenrohr nicht nur in der Anwärmperiode aufrechterhalten. Dies erfordert eine übergroße Dimensionierung der Brennstofförderaggregate. Weiterhin ist bei dieser bekannten Einrichtung eine gewöhnliche, nicht regulierbare Druckzerstäuberdüse vorgesehen, so daß außer einem optimalen Zerstäuberbetriebspunkt bei bestimmtem Brennstoffdurchsatz die Qualität des Zerstäubungsgemisches in allen andern Lastbereichen wesentlich abnimmt. Dies wirkt sich nachteilig auf die Verbrennung aus.If nozzles of this type have to be used for heavy oils, the start-up process takes place to the extent that it is of the greatest importance as the fuel is immediately optimal when injected must be atomized. For this purpose, the viscosity of the fuel may be a predetermined one Do not exceed the value provided that it is not only atomized, but also electrically should be ignited. It is therefore important to have such a nozzle linkage before putting it into operation The easiest way to preheat the combustion chamber is by circulating heated oil is achieved in the nozzle rod. There are such oil burners known in which Oil preheated before and during operation through the double tube of a nozzle rod circulates. With this version, the circulation in the nozzle pipe is not only in Maintain the warm-up period. This requires oversized dimensioning the fuel delivery units. Furthermore, in this known device is a ordinary, non-adjustable pressure atomizer provided, so that besides one optimum atomizer operating point with a certain fuel throughput the quality of the atomization mixture decreases significantly in all other load ranges. this adversely affects combustion.
Bei einer ähnlichen Konstruktion wird das Abschlußventil gleichzeitig als Druckregulierventil benützt. Auch bei dieser Ausführung wird im Teillastbereich eine schlechte Zerstäubung und damit tiefere Wirkungsgrade die Folge sein. Zum Stande der Technik gehören ferner Ölbrenner mit gewöhnlichen, nicht regulierbaren Zerstäuberdüsen, welchen der Brennstoff durch eine einzige Leitung zugeführt wird. Das Öffnen und Schließen der DüsennadelderDruckzerstäuberdüse wirdvomBrennstoffdruck bewirkt. Auch diese Ausführung kann bezüglich Konstanz des Zerstäubungsspektrums:in.allen Lastbereichen nicht genügen, da sich .die. der Düsenkammer zugeführte Brennstoffmenge und damit die Zerstäubungsgeschwindigkeit - mit der Belastung ändert.With a similar construction, the cutoff valve will be at the same time used as a pressure regulating valve. This version is also used in the partial load range poor atomization and thus lower efficiencies can be the result. To the The state of the art also includes oil burners with conventional, non-adjustable Atomizer nozzles to which the fuel is fed through a single line. The opening and closing of the nozzle needle of the pressure atomizer nozzle is controlled by the fuel pressure causes. With regard to the constancy of the atomization spectrum, this version can also be used: in.all Load ranges are not sufficient because .the. the amount of fuel supplied to the nozzle chamber and thus the atomization speed - changes with the load.
Bei einer anderen bekannten Ausführung ist ein Ölbrenner mit einer Rücklaufzerstäuberdüse vorgesehen, welche sich- jedoch nur für den Betrieb mit Leichtöl -eignet, da keine Abschlußmittel angeordnet sind, welche sowohl den ölzulauf als auch den Ölrücklauf abschließen. Daher -wird der Brennstoff direkt und - ohne Vorwärmung des Düsengestänges eingespritzt.In another known embodiment, an oil burner with a Return atomizer nozzle provided, which is only suitable for operation with light oil -suitable, since no closing means are arranged, which both the oil supply as also complete the oil return. Therefore - the fuel is direct and - without preheating injected into the nozzle rod.
Man kennt ferner eine ölbrenneranordnung, bei welcher Ventile im Vorlauf und-Rücklauf einer Rücklaufdüse liegen. Bei dieser Ausführung erfolgtraber die Lastregulierung ebenfalls dadurch, daß mehr oder weniger Brennstoff in die Wirbelkammer gelangt, was eine mehr oder weniger große Tangentialgeschwindigkeit des Brennstoffes in der Wirbelkammer zur Folge hat. Da bei einer Dralldüse der Haupteffekt des Zerstäubens durch die viel größere -Umfaßgeschwindigkeit des Brennstoffes und nicht durch die zur Düsenachse relativ kleine Austrittsgeschwindigkeitskomponente erreicht wird, resultiert daraus wiederum eine starke Abhängigkeit des mittleren Tropfendurchmessers des- zerstäubten -Brennstöffes von-Ider Belastung der Düse. Diese starke Abhängigkeit der mittlerenTropfengröße des erzeugten Brennstoff-Tropfengemisches von der Belastung der Düse ist aber ein derart :gewichtiger Nachteil, daß@ für viele Zwecke solche .Düsen -nicht verwendbar- sind: -Weiterhin= ist bei dieser bekannten Ausführung. im- Wirbelraum ein Düsenabschlußorgan vorgesehen; welches insbesondere bei hoher Belastung,-d: h:-groß6n-Drehgeschwindigkeiten des Brennstoffs in :der Drallkamnier,- stärtem erodierendem Verschleiß unterworfen ist, was schon nach -kurzer Betriebszeit..eein Tropfen- dieser Düse-zur Folge hat. -Tropfende Düsen sind aber vielfach `Grund von Brennkammerexplosionen; so., daß derartige Düsen bei Betrieben -mitfstark schwankender Belastung-nicht--verwendet werden können. -. Die bekannten Konstruktionen--voü.Düsengestän= gen, -bei welchen die Möglichkeiten der .Regulierung der Zerstäüberdüse_nicht..derart erfolgt;-daß, das-Tropfengemisch-in weitem. Bereich lastunabhängig ist, weisenden Nachteil- auf, daßtbei- kleinen Leistungen eine schlechte _Zerstäubung mit rußender- Verbrennungund,' der..Gefahr.des Auslöschens der FlammeIerrscht und die: Regulierung störanfälhg sowie. dem Verschleiß durch Erosion und Kavitation unterworfen . ist- und daß ferner derartige Düsen. tropfen. ..An oil burner arrangement is also known in which valves are located in the flow and return of a return nozzle. In this embodiment, the load regulation also takes place in that more or less fuel gets into the swirl chamber, which results in a more or less high tangential velocity of the fuel in the swirl chamber. Since the main effect of atomization in a swirl nozzle is achieved by the much greater overall speed of the fuel and not by the exit speed component that is relatively small in relation to the nozzle axis, this in turn results in a strong dependence of the mean droplet diameter of the atomized fuel on the load on the nozzle. This strong dependency of the mean droplet size of the fuel-droplet mixture produced on the load on the nozzle is such a serious disadvantage that such nozzles are -not usable- for many purposes: - Furthermore = is in this known design. A nozzle closure member is provided in the vortex space; which, especially at high loads, -d: h: -high speed of rotation of the fuel in: the swirl chamber, - is subject to severe erosive wear, which already after -short operating time..e a drop- this nozzle-has the consequence. - Dripping nozzles are often the cause of combustion chamber explosions; so . That nozzles of this type cannot be used in operations with heavily fluctuating loads. -. The known constructions - voü.Düsengestän = gen, - in which the possibilities of .Regulierung the atomizing nozzle_not .. takes place; - that, the-drop-mixture-by far. The area is independent of the load, has the disadvantage that at low performance there is poor atomization with sooting combustion and the risk of the flame being extinguished and the regulation prone to failure as well. subject to wear and tear from erosion and cavitation. is - and that further such nozzles. drops. ..
Die vorliegende Erfindung .bezweckt die- Schaffung eines-Ölbrenners,
welcher die. vorerwähnten Nachteile vermeidet und erlaubt, eine über den ganzen
Regelbereich-optimale-Verbrennung; :eine über -lange- Betriebszeiten praktisch-unzerstörbarv=äußerst
betriebssichere Regulierung und die. Düse zu= -schaffen. Der Ölbrenner. gemäß.-der
Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich in: an sich-bekannter-Weise.eine
D.üsenrücklaufleitung.zwischen der Düsenkammer und der Rücklaufleitung vorgesehemist
Statt eines Elektromagneten für die Betätigung der Ventile 4 und 8 kann auch eine pneumatische oder eine hydraulische Einrichtung denselben Zweck erfüllen. Selbstverständlich kann für die Betätigung des Vorlauf- und Rücklaufventils eine einfache Handregulierung oder eine umschaltbare Regulierung für Handbetätigung oder automatische Betätigung vorgesehen sein. Auch könnte das Steuerorgan statt über ein Hebelgestänge direkt auf die Ventilstangen einwirken.Instead of an electromagnet for actuating valves 4 and 8 A pneumatic or hydraulic device can also serve the same purpose. Of course, a simple manual regulation or a switchable regulation for manual operation or automatic actuation may be provided. Also the controller could be held over a lever linkage act directly on the valve rods.
Statt der beiden Ventilstangen 6 und 10 könnte auch nur eine einzige Ventilstange vorgesehen sein, mittels welcher sowohl das Vorlauf- als auch das Rücklaufventil betätigt werden kann.Instead of the two valve rods 6 and 10, only a single one could be used Valve rod can be provided, by means of which both the flow and the return valve can be operated.
Claims (3)
Publications (1)
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DE1222195B true DE1222195B (en) | 1966-08-04 |
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ID=586441
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DEO6003A Pending DE1222195B (en) | 1958-02-10 | Oil burner with controllable oil circulation and a pressure atomizer nozzle |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE1222195B (en) |
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