DE1401815B2

DE1401815B2 - BURNERS FOR LIQUID FUEL

Info

Publication number: DE1401815B2
Application number: DE19621401815
Authority: DE
Inventors: Harold E Dayton Ohio Varvel (V St A)
Original assignee: Koehring Co , Milwaukee, Wis (V St A)
Priority date: 1961-06-15
Filing date: 1962-05-19
Publication date: 1972-04-06
Also published as: GB952408A; DE1401815A1; US3129748A

Description

Die Erfindung betrifft einen Brenner für flüssige Brennstoffe, insbesondere für Raumheizgeräte, mit einer Saugdüse, die aus einem zentral angeordneten Druckluftrohr und einer Brennstoffzuführung besteht, die hinter der in der Druckluftrohrachse liegenden LuftaustrittsöfTnung in einen Ringkanal mündet, und mit einer Sekundärdruckluftzuführung, die durch einen vor der Düse koaxial zu dieser angeordneten Konus austritt.The invention relates to a burner for liquid fuels, in particular for space heaters, with a suction nozzle, which consists of a centrally arranged compressed air pipe and a fuel supply, the air outlet opening located in the compressed air pipe axis opens into an annular channel, and with a secondary compressed air supply which is arranged in front of the nozzle coaxially to the latter Cone exits.

Die französische Patentschrift 1024 580 beschreibt ein Raumheizgerät, bei welchem der erfindungsgemäße Brenner verwendet werden kann. Für dieses Raumheizgerät ist es von großer Bedeutung, daß keine schädlichen Abgase entstehen.The French patent specification 1024 580 describes a space heater in which the inventive Burner can be used. For this space heater it is of great importance that no harmful exhaust gases are produced.

Aus der deutschen Patentschrift 598 269 und der USA.-Patentschrift 2 221 519 ist ganz allgemein die Sekundärluftzuführung über Leitbleche bekannt. Die Anordnung der Lcitblcche ist derart, daß um die Saugdüse herum ein einziger Großwirbel entsteht, der eine weitere Zerstäubung des von der Saugdüse abgegebenen Brennstoffs bewirkt. Es hat sich nun gezeigt, daß die Ausbildung eines derartigen einzigen Großwirbels insbesondere bei Raumheizgerätcn nicht ausreichend ist, um eine vollständige Verbrennung zu erzielen.From German patent specification 598 269 and USA patent specification 2 221 519, the Secondary air supply known via guide plates. The arrangement of the Lcitblcche is such that around the A single large vortex is created around the suction nozzle, which further atomizes the material emitted by the suction nozzle Fuel causes. It has now been shown that the formation of such a single Large vortex, especially in Raumheizgerätcn, is not sufficient to ensure complete combustion to achieve.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Brenner insbesondere für Raumheizgeräte zu schaffen, der eine optimalere Verbrennung gewährleistet, so daß keine giftigen Abgase oder gefährliche brennbare Rückstände auftreten.The invention is based on the object of creating a burner, in particular for space heaters, which ensures a more optimal combustion, so that no poisonous exhaust gases or dangerous flammable gases Residues occur.

Erfindungsgemäß wird dies dadurch erzielt, daß konzentrisch um die Düse herum auf einem Kreis stromaufwärts des Konus mehrere Wirbclkammern mit gekrümmten Wandungen, deren Krümnningsachscn parallel zur Düsenachse verlaufen, angeordnet sind, in die je ein tangential zur Krümmung verlaufender Sekundärdrucklufteinlaß mündet.According to the invention this is achieved in that concentrically around the nozzle on a circle upstream of the cone there are several vortex chambers with curved walls, the axes of which are curved run parallel to the nozzle axis, are arranged in each of which a tangential to the curvature Secondary compressed air inlet opens.

Mit besonderem Vorteil werden durch diese Ausbildung des Brenners mehrere Wirbelzöpfe erzeugt, die unabhängig voneinander sind und die eine wesentlich bessere Durchmischung des Brennstoffes mit Sekundärdruckluft und eine bessere Zerstäubung und Verbrennung garantieren als ein einziger Großwirbel. This training is of particular benefit of the burner produces several vortex braids that are independent of each other and one Much better mixing of the fuel with secondary compressed air and better atomization and combustion guarantee as a single great vortex.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform kann der Konus von einer auf der Brennerdüse sitzenden Haube gebildet sein, die mehrere Leitbleche trägt, ίο welche in Verlängerung der tangentialen Sekundärdrucklufteinlässe verlaufen.In a preferred embodiment, the cone can be of a seated on the burner nozzle Be formed hood, which carries several baffles, ίο which in extension of the tangential secondary compressed air inlets get lost.

Die Erfindung soll in der folgenden Beschreibung unter Bezugnahme auf die Figuren der Zeichnung erläutert werden. Es zeigt
F i g. 1 eine Seitenansicht eines Brenners,The invention is to be explained in the following description with reference to the figures of the drawing. It shows
F i g. 1 is a side view of a burner,

F i g. 2 eine Schnittansicht des in F i g. 1 gezeigten Brenners (Schnittebene II-II),F i g. FIG. 2 is a sectional view of the FIG. 1 burner shown (section plane II-II),

F i g. 3 eine Rückansicht des in F i g. 1 dargestellten Brenners undF i g. 3 is a rear view of the in FIG. 1 shown burner and

F i g. 4 eine Vorderansicht des in F i g. 2 dargestellten Brenners.F i g. 4 is a front view of the FIG. 2 burner shown.

In der Zeichnung sind entsprechende Teile mit gleichen Bezugszeichen versehen.Corresponding parts are provided with the same reference symbols in the drawing.

Der Brenner weist ein im wesentlichen zylindrisches Brennergehäuse 1 auf, das auf der Vorderseite 2 von einer ringförmigen Haube 3 bedeckt ist.The burner has a substantially cylindrical burner housing 1 on the front side 2 of an annular hood 3 is covered.

Der innere Umfang der Haube 3 bildet einen Konus 4. Am äußeren Umfang der Haube 3 ist ein zylindrischer Flansch 5 vorgesehen. Zwischen dem Konus 4 und dem Flansch 5 ist eine Versteifungsrippe 30 vorgesehen.The inner periphery of the hood 3 forms a cone 4. On the outer periphery of the hood 3 is a cylindrical flange 5 is provided. Between the cone 4 and the flange 5 is a stiffening rib 30 provided.

An der Innenfläche 6 der Haube 3 ist eine Reihe von Leitblechen 7 befestigt. Die Leitbleche 7 sind im wesentlichen tangential zum inneren Umfang der Haube 3 mit gleichem Abstand voneinander angeordnet. Die Innenabschnitte 8 der Leitbleche 7 sind in einer gemeinsamen Richtung gekrümmt und an das Brennergehäuse 1 angepaßt. Die gekrümmten Innenabschnitte 8 weisen Aussparungen auf, die Halterungsstifte 9 aufnehmen. Einer der Halterungsstifte 9 ist als Schraube 10 ausgebildet.A number of guide plates 7 are attached to the inner surface 6 of the hood 3. The baffles 7 are in arranged substantially tangentially to the inner circumference of the hood 3 at the same distance from one another. The inner sections 8 of the baffles 7 are curved in a common direction and attached to the Burner housing 1 adapted. The curved inner sections 8 have recesses, the mounting pins 9 record. One of the mounting pins 9 is designed as a screw 10.

Das Brennergehäuse 1 kann leicht in den Raum eingesetzt werden, der durch die gekrümmten Innenabschnhte 8 der Leitbleche 7 begrenzt wird, und zwar derart, daß die Vorderseite 2 gegen die Innenfläche 6 der Haube 3 anliegt. Wenn das Brennergehäuse 1 eingesetzt wird, werden die Halterungsstifte 9 zwischen den Innenabschnitten 8 der Leitbleche 7 so angeordnet, daß sie mit den Aussparungen in diesen fluchten. Eine einfache Drehung des Brennergehäuses 1 führt die Halterungsstifte 9 sowie die Schraube 10 in diese Aussparungen ein. Die Schraube 10 kann dann angezogen werden, so daß das Brennergehäuse 1 in fester Lage an der Haube 3 angeklemmt wird.
Eine Reihe von Wirbelkammern 11, die gekrümmte Wandungen haben, ist in der Vorderseite 2 des Brennergehäuses 1 auf einem Kreis angeordnet. In der Außenwand 12 des Brennergehäuses sind tangentiale Sekundärdrucklufteinlässe 13 angeordnet, die gleiche Abstände voneinander haben und tangential in die Wirbclkammern 11 einmünden. Der Zusammenbau des Brennergehäuses mit den Lcitblcchen 7 ist so, daß die tangentialen Sekundärdrucklufteinlässe 13 unmittelbar an die tangentialen Leitflächen der Leitbleche 7 anschließen.The burner housing 1 can easily be inserted into the space which is delimited by the curved inner sections 8 of the guide plates 7 in such a way that the front side 2 rests against the inner surface 6 of the hood 3. When the burner housing 1 is used, the mounting pins 9 are arranged between the inner sections 8 of the baffles 7 so that they are aligned with the recesses in them. A simple rotation of the burner housing 1 leads the mounting pins 9 and the screw 10 into these recesses. The screw 10 can then be tightened so that the burner housing 1 is clamped in a fixed position on the hood 3.
A series of vortex chambers 11, which have curved walls, is arranged in the front 2 of the burner housing 1 on a circle. Tangential secondary compressed air inlets 13 are arranged in the outer wall 12 of the burner housing, are spaced equally from one another and open tangentially into the vortex chambers 11. The assembly of the burner housing with the Lcitblcchen 7 is such that the tangential secondary compressed air inlets 13 directly adjoin the tangential guide surfaces of the guide plates 7.

Eine ringförmige Aussparung 14 ist in der Mitte des Brennergehäuses 1 vorgesehen. Die Aussparung 14 begrenzt einen Abschnitt 15, der kurz vor derAn annular recess 14 is provided in the center of the burner housing 1. The recess 14 delimits a section 15 which is shortly before the

Vorderseite 2 des Brennergehäuses 1 endet. Ein zentraler Kanal erstreckt sich axial durch das Brennergehäuse 1, und zwar durch den Abschnitt 15 hindurch. Front 2 of the burner housing 1 ends. A central channel extends axially through the burner housing 1, through section 15.

Eine Saugdüse 16 ist an den Abschnitt 15 angeschraubt und weist ein Druckluftrohr 17 auf, das sich nach hinten durch den zentralen Kanal in dem Brennergehäuse 1 hindurch erstreckt. Der Querschnitt des Kanals ist am hintersten Ende vermindert, so daß ein Lager 18 für das Druclduftrohr 17 gebildet wird. Eine Kupplung 19 ist am Brennergehäuse 1 am hinteren Ende des zentralen Kanals befestigt und mit dem Druckluftrohr 17 verbunden. Eine Dichtung 20 ist um das Druckluftrohr 17 zwischen dem Lager 18 und der Kupplung 19 vorgesehen. Eine Luftleitung 21 verbindet die Kupplung 19 mit einer Druckluftquelle. Das Lager 18 begrenzt zusammen mit dem Kopf 22 der Saugdüse 16 eine Kammer 23 in dem zentralen Kanal des Brennergehäuses 1, die um das Druckluftrohr 17 herum angeordnet ist. Eine Brennstoffleitung 24 steht mit der Kammer 23 in Verbindung. A suction nozzle 16 is screwed to the section 15 and has a compressed air pipe 17, which extends rearward through the central channel in the burner housing 1 through. The cross section of the Channel is reduced at the rearmost end, so that a bearing 18 for the Druclduftrohr 17 is formed. A coupling 19 is attached to the burner housing 1 at the rear end of the central channel and with the compressed air pipe 17 is connected. A seal 20 is around the compressed air pipe 17 between the bearing 18 and the clutch 19 is provided. An air line 21 connects the coupling 19 to a source of compressed air. The bearing 18 delimits together with the head 22 of the suction nozzle 16 a chamber 23 in the central channel of the burner housing 1, which is arranged around the compressed air pipe 17. A fuel line 24 is in communication with the chamber 23.

Die Saugdüse 16 ist in üblicher Weise ausgebildet und weist enge Brennstoffeintrittsbohrungen auf, die um das Druckluftrohr angeordnet sind und sich von der Mündungsebene eines konvergenten Auslasses des Druckluftrohres 17 zur Kammer 23 in dem zentralen Kanal des Brennergehäuses 1 hin erstrecken. Bei der Zufuhr von Druckluft durch das Druckrohr 17 dient diese Luft zum Ansaugen von Brennstoff durch die Leitung 24, die Kammer 23 und die engen Bohrungen in der Saugdüse 16. Der Brennstoff wrd in der Saugdüse mit Luft vermischt. Das Brennstoff-Luftgemisch tritt über eine zentrale Austrittsöffnung 25 der Düse 16 aus. Die Saugdüse 16 ragt über die Vorderseite 2 ausreichend vor, so daß das Austrittsende im Konus 4 angeordnet ist.The suction nozzle 16 is designed in the usual way and has narrow fuel inlet bores, the are arranged around the compressed air pipe and extend from the orifice plane of a convergent outlet of the compressed air pipe 17 to the chamber 23 in the central channel of the burner housing 1 extend. When compressed air is supplied through the pressure pipe 17, this air is used to suck in fuel through the line 24, the chamber 23 and the narrow bores in the suction nozzle 16. The fuel wrd mixed with air in the suction nozzle. The fuel-air mixture exits through a central outlet opening 25 of the nozzle 16. The suction nozzle 16 protrudes sufficiently over the front 2 so that the outlet end is arranged in the cone 4.

Ferner sind im Brennergehäuse 1 oberhalb der Saugdüse 16 Durchtrittsleitungen für Zündeinrichtungen 26 angeordnet. Die Zündelemente dieser Einrichtung ragen nach außen durch die Vorderseite 2 des Brennergehäuses 1 hindurch. Die Zündelemente 27 sind so angeordnet, daß sie zu einem Punkt konvergieren der oberhalb der Austrittsöffnung der Saugdüse liegt.Furthermore, passage lines for ignition devices are in the burner housing 1 above the suction nozzle 16 26 arranged. The ignition elements of this device protrude outward through the front 2 of the burner housing 1 through. The ignition elements 27 are arranged so that they converge to a point which is above the outlet opening of the suction nozzle.

Bei der Verwendung des Brenners zum Zwecke der Raumbeheizung begrenzt die Haube 3 mit dem Konus 4 eine Öffnung einer Verbrennungskammer.When using the burner for the purpose of room heating, the hood 3 limits with the Cone 4 an opening of a combustion chamber.

ίο Der Rückseite des dargestellten Brenners wird Sekundärdruckluft zugeführt, die durch Wärmeübertragung von der Verbrennungskammer erhitzt wird.ίο The back of the burner shown is Secondary compressed air is supplied, which is heated by heat transfer from the combustion chamber.

Die Sekundärdruckluft wird durch die Haube 3 umgelenkt und über die Leitbleche 7 durch die tangentialen Sekundärdrucklufteinlässe 13 in die Wirbelkammern 11 geführt. Wegen der gekrümmten Ausbildung der Wände der Wirbelkammern 11 wird die durch die Einlasse 13 durchgepreßte Luft durchgewirbelt und erzeugt eine Turbulenz in den Wirbelkammern. Die Wirbelkammern sind teilweise durch die Innenwand der Haube 3 abgedeckt. Da die inneren Wandungen der Wirbelkammern 11 dicht am Konus 4 der Haube 3 liegen, wird die in die Wirbelkammern eintretende Luft ferner nach außen in Form von Wirbeln abgegeben und durch den Konus umgelenkt, um sich mit dem durch die Saugdüse 16 angesaugten Brennstoff weiterhin zu mischen und diesen weiterhin zu zerstäuben. Diese zusätzliche Wirbelluftströmung reißt den Brennstoff mit einer erhöhten Kraft mit. Die aus den Wirbelkammern 11 austretenden Wirbel werden an der Haube 3 abgelenkt und beschleunigt, so daß eine maximale Zerstäubung und Dispersion des von der Saugdüse 16 abgegebenen Brennstoffs gewährleistet ist. Dies bedeutet, daß bei Verwendung dieses Brenners eine solche Zerstäubung des Brennstoffs erfolgt, daß die Zündung und das Brennen mit einem maximalen Wirkungsgrad erfolgen kann, so daß gefährliche Abgase und brennbare Rückstände bei dem Betrieb vermieden werden.The secondary compressed air is deflected by the hood 3 and over the guide plates 7 by the tangential Secondary pressure air inlets 13 are guided into the vortex chambers 11. Because of the curved Formation of the walls of the vortex chambers 11, the air forced through the inlets 13 is swirled through and creates turbulence in the vortex chambers. The vortex chambers are partially through the inner wall of the hood 3 is covered. Since the inner walls of the vortex chambers 11 close to the Cone 4 of the hood 3, the air entering the vortex chambers is further outwardly shaped given off by eddies and deflected by the cone in order to deal with the one sucked in by the suction nozzle 16 Continue to mix and atomize fuel. This additional vortex air flow pulls the fuel along with an increased force. The emerging from the vortex chambers 11 Vortices are deflected and accelerated at the hood 3, so that a maximum atomization and Dispersion of the fuel delivered by the suction nozzle 16 is guaranteed. This means that at Using this burner such atomization of the fuel takes place that the ignition and the Burning can be done with maximum efficiency, leaving dangerous and flammable gases Residues during operation are avoided.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims

Patent claims:

1. Burners for liquid fuels, especially for space heaters, with a suction nozzle that consists of a centrally arranged compressed air pipe and a fuel supply, which is behind the air outlet opening located in the compressed air pipe axis opens into an annular channel, and with a secondary compressed air supply, which is arranged in front of the nozzle coaxially to the nozzle Cone emerges, characterized in that concentrically around the nozzle (16) around on a circle upstream of the cone (4) several vortex chambers (11) with curved Walls, whose axes of curvature run parallel to the nozzle axis, are arranged in each a secondary compressed air inlet (13) running tangentially to the curvature opens.

2. Burner according to claim 1, characterized in that the cone (4) of one on the Burner nozzle seated hood (3) is formed, which carries several baffles (7), which in extension of the tangential secondary compressed air inlets.