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Vollautomatischer Druckölbrenner Die Erfindung betrifft einen vollautomatischen
Druckölbrenner für einen Leistungsbereich von etwa 1 - 2o kg Öl pro
Stunde. Für derartige Brenner besteht infolge der Weiterentwicklung der Heizkessel
die Aufgabe, eine raumsparende Bauweise zu schaffen, die zur Inbetriebnahme nur
noch an die Versorgungsleitungen angeschlossen zu werden braucht. Wie die Kessel
werden auch die Brenner für einen gewissen Leistungsbereich gebaut. Es besteht die
weitere Aufgabe, zur Anpassung des Brenners an die Leistung des jeweiligen Kessels
eine einfache und schnelle Einstellmöglichkeit zu schaffen, wobei über den ganzen
Leistungsbereich optimale Verbrennungsgüte angestrebt wird. Die Lösung dieser Aufgabc--n
ist. Gegenstand der Erfindung.
Bei bekannten Ausführungen derartiger
Brenner wird die Einstellung der Verbrennungsluftmenge an der Sa ug- oder Druckffeite
des Gebläses vorgenommen, wodurch der Nachteil entsteht,dass bei Teillasten nicht
mehr der volle Gebläsedruck zur Verfügung steht. Das bedeutet aber eine Verminderung
der Luftgeschwindigkeit an der Stauscheibe gegenüber derjenigen für optimale Mischung
und Verbrennung. Es stellen sich daher in diesen Fällen zwangsläufig schlechtere
Verbrennungsergebnisse ein.
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Es sind weiterhin vollautomatische Brenner bekannt, bei denen diesen
Nachteilen durch verschiedenartige Mibtel entgegengewirkt wird. So werden beispielsweise
die Flammenhalter und Brennerroh-,-e jeweils in ihrer Grösse ausgetauscht. Diese
Massnahmen sind aber aufwendig, unübersichtlich und erfordern eine grosse Anzahl
von Messungen zur Kontrolle der Verbrennungsgüte.
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Bei der erfindungsgemässen Lösung der Aufgabe werden mehrere Massnahmen
durchgeführt entsprediend der Tatsache, dass ebenfalls mehrere Einflussgrössen an
dem Verbrennungsvorgang derartiger Brenner beteiligt sind: Durch die besondere Stellung
des Gebläsegehäuses zur Brennrohrachse ist einerseits eine sehr raumsparende Anordnung
gefunden worden, die zugleich eine überwiegend tangentiale Einströmung der Verbrennungsluft
in das Brennrohr ergibt. Hierduroh wird unter geringem strömungstechnischen Aufwand
eine für die Gemischbildung günstige Strömungsform erreicht.
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Dabei ist die Anordnung so getroffen, dass Gebläsegehäuse und Brennrohr
achsparallel angeordnet sind, wobei die Mitte des Brennrohres etwa mit der Zunge
des Gebläsegehäuses abschneidet und auf der Höhe des Laufradumfanges liegt. Der
Verbindungskanal
zwischen Gebläsegehäuse und Brennrohraufnahme
ist so geformt und angeordnet, dass die Verbrennungsluft dem Brennrohr überwiegend
tangent-.;,-al unter geringstem Druckverlust zuströmt.
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Die Regelung der Verbrennungsluftzufuhr zur Öldüse erfolgt erst unmittelbar
in der Austrittsebene der Öldüse, wobei die Verbrennungsluftgeschwindigkeit praktisch
auf dem günstigsten Wert konstant gehalten wird. Dabei dient der Flammenhalter,
der zu diesem Zweck zentrisch und axial verschieblich im Brennrohr gehaltert ist,
gleichzeitig als Regelteller im Zusammenwirken mit der düsenartigen Einziehung des
Brennrohres.
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Der Flammenhalter bekommt dabei die Form einer etwa 195 - 2,5
mm starken Kreisscheibe, die eine Mittelbohrung von ca. 12 - 2o mm
0 aufweist und am äusseren Umfang mit einer ca.
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3 - 6 mm hohen Krempe versehen ist, die mit ihrem Steg zum
Feuerraum weist.
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In weiterer Ausgestaltung des Erfindu,i,##-sgegenstandes wird der
Flammenhalter mit einer Anzahl et-wa radial verlaufender, enger Schlitze versehen,
die vozi der inneren Bohrung ausgehen und bis auf einen Durchmesser von etwa 4o
- 5o mm gefÜhrt sind. Besonders bew-Ihrt hat sich eine Schlitzbreite von
o,75 - 1 mm. Ausserdem ist es günstig, wenn die Schnittflächen der Schlitze
einen spitzen Win'I#--1 zur Ebene des Flammenhaiters bilden in dem Sinne, dass die
durchströmende Verbrennungsluft ihren Drall beibehält oder noch erhöht.
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Be; einer bevorzugten Ausführung bilden die Schnitt-.flächen der 'Jehlitze
mit der Fammenhaiter-Ebene einen Winkel von 4o 0 , wobei ein Bechtsdrall
entsteht - auf die Flamme gesehen -
in Übereinstimmung mit dem Drallsinn
der ankommenden Verbrennungsluf t.
Über die Ausbildung des Brennrohres
wurde schon erwähnt, dass es an seinem brennraumseitigen Ende düsenartig eingezogen
ist. Insbesondere kann die Einziehung kegelförmig sein, wobei sich günstige Regelungsmöglichkeiten
des Verbrennungsluftdurchsatzes im Zusammenwirken mit dem axial verschieblichen
Flammenhalter ergeben. Dabei ist es von Bedeutung, den engsten Durchmesser der Brennrohreinziehung
kleiner zu halten als den Durchmesser des Flammenhalters, so dass'bei der Einstellung
des Brenners auf Kleinlast - hierbei liegt der Flammenhalterrand 2o an der
Innenwand der Brennrohreinziehung 12 an - nur noch die Verbrennungsluftmenge
zur Verfügung steht, die durch die Mittenbohrung des Flammenhalters sowie durch
seine Schlitze hindurchströmt.
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Für die Einstellung des Brenners auf seine Maximalleistung ist das
Mase von Wichtigkeit, um das der Innendurchmesser des Brennrohres in seinem zylindrischen
Teil.grösser ist als der Durchmesser des Flammenhalters. Hierfür hat sich ein Wert
von 15 - 3o mm als günstig erwiesen.
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Die Anmeldung betrifft auch eine Vorrichtung zur Ausführung des Erfindungsgedankens
dahingehend, dase Flammenhalter, Düsenstock und Zündelektroden zu einer Baueinheit
zusammengefasst sind mit einer gemeinsamen Führung im Brennrohr, so dass bei der
axialen Verschiebung des Flammenhalters keine Abstandsänderung der Teile untereinander
bzw. in ihrer Zentrierung zum Brennrohr eintreten kann.
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In weiterer Ausgestaltung dieser Vorrichtung wird das Vorlaufrohr
zum Düsenstock mit Gewinde versehen, so dass über eine Stellmutter die Baueinheit,
Flammenhalter - Düsenstock - Ziind-Alektroden in axialer Richtung
feinfühlig verstellt werden kann.
Auf diese Weise ist eine einfache
und schnelle Einstellung der Flamme auf optimale Verbrennungsgüte über einen weiten
Bereich mit Hilfe eines einzigen Stellgliedes gegeben.
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Eine grosse Zahl von Messungen hat gezeigt, daas bei dieser Art der
Brennluftsteuerung der optimale 00 2-Gehalt der Rauchgase mit ihrem minimalen
Rusawert zusammenfällt. Anhand von Zeichnungen, die ein Ausführungebeispiel der
Erfindung darstellen, wird diese im folgenden erläutert: Abb. 1 zeigt einen
Schnitt durch Gebläsegehäuse und Brennrohraufnahme Abb. 2 zeigt den Brenner in Draufsicht,
in teilweise geschnittener Darstellung Abb. 3 zeigt einen Schnitt durch den
Flammenhalter in vergrössertem Maßstab Abb. 4 zeigt eine Draufsicht auf den Flammenhalter.
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Das Gebläsegehäuse 5 ist achsparallel zum Brennrohr
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angeordnet, wobei die Brennrohrmitte auf gleicher Höhe mit der Zunge
7 und dem Umfang des Gebläserades 8 liegt. Der Teil 9 der Gebläsegehäusewand,
der den übergang zum Brennrohr bildet, steht nicht senkrecht zur Brennrohrachse,
sondern geneigt in Richtung zum Feuerraum. Der Feuerraum ist strichpunktiert in
der Abb. 2 angedeutet und mit lo bezeichnet. Die Aussenwand der Ventilatorspirale
wird etwa tangential fortgesetzt und geht ebenfalls tangential-in das Brennrohr
11 über. Dabei bildet vorzugsweise die Zunge 7 der Ventilatorspirale
unmittelbar auch einen Wandteil des Brennrohres 11.
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In dem Brennrohr 11 mit seiner kegelförmigen Einziehung 12
am feuerraumseitigen Ende ist der Fläammenhalter 13 zentrisch
und
axial verschieblich gehaltert. Dabei ist die Anordnung so getroffen, daas der Flammenhalter
13 mit dem Dünenstock 14 und den Zündelektroden 15 eine bauliche Einheit
bildet. Die Verschiebung dieser Baueinheit wird durch Betätigung der Stellmutter
16 bewirkt, die in ein auf das Vorlaufrohr zum Dtlßenßtock geschnittenes
Gewinde 17 greift. Mit der Betätigung der Stellmutter 16
wird also
der ringförmige Querschnitt zwischen dem Flammenhalter 13 und dem Brennrohr
11 bzw. seiner kegeligen Einzbhung 12 verändert bis zum völligen Schliessen
(vgl. die gestrichelt dargestellte Flammenhaltuerstellung) und auf diese Weise wird
die für die jeweilige Brennerleistung erforderliche Verbrennungslufteinstellung
vorgenommen. Eine anderweitige Drosselung der Verbrennungsluft ist bei diesem Brenner
nicht erforderlich.
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Durch die Pfeile in Abb. 1 und 2 wird angedeutet, wie die Luft
durch die Ansaugöffnung in das Gebläserad einströmt und von dessen Umfang überwiegend
tangential in das Brennrohr 11 gelangt. Durch die besondere Ausbildung dieser
Verbrennungsluftsteuerung, wobei Flammenhalter 13, Düsenstock 14 und Zündelektroden
15 zu einer Einheit zusammengefasst sInd, ist gewährleistet, daas die richtige
Zentrierung von Düse 18 mit Plammenhalter 13
und Brennrohr
11 bzw. Einziehung 12 bei der Verstellung erhalten bleibt, ebenso wie die
wichtigen axialen Abstände von Düse 18,
Flammenhalter 13 und Zündelektrodenpaar
15 untere.inander. Ausserdem wird eine Verbrennungsluftsteuerung erreicht,
bei der die ,
Geschwindigkeit und die Richtung der Luft aufrechterhalten bleiben
über den ganzen leistungsbereich auf für die Einmischung in den Brennstoffkegel
optimalen Werten. Dabei ist die Richtung der Luft einmal durch die Einziehung 12
des Brennrohree 11 gegeben
und zum zweiten durch den Drall
der aufgrund der Überleitung der Luft vom Gebläsegehäuse 5 in das Brennrohr
11 vermittels der Zunge 7 und der Leitwand 9 gebildet wird.
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Abb. 3 und 4 zeigen die näheren Einzelheiten des Flammenhalters
13 bezüglich seiner Schlitze 19 und seiner zum Feuerraum zeigenden
Krempe 2o.
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Um das Bild des erfindungegemässen Brenners abzurunden, ist in Abb.
2 der Motor 21 mit der Ölpumpe 22 und der Brennstoffleitung 23 dargestellt.
Darüber hinaus sind mit schwächeren Umrisslinien der öllfeuerungsautomat 24, der
Hochspannungszündtrafo 25 und der Elektroschalter mit Betriebslampen
26 angedeutet. Sämtliche Geräte werden in einem beispielweise zweiteiligen
Gehäuse angeordnet, dessen unterer Teil durch einen strichpunktierten Linionzug
ebenfalls erl,-(#nni)ar wird und mit 27 bezeichnet ist.