DE1501933B1 - Oelbrenner - Google Patents

Description

ten Stabilisatoren und verschiedener Arten von End- ίο entsprechend der Linie 3-3 in Fig. 2,

kegeln ist in der Ölbrennertechnik bekannt. Bei einem bekannten Ölbrenner der eingangs umrissenen Art sind Verteiler mit einer Anzahl von gesonderten pyramidenförmige Segmente vorgesehen, welche nicht miteinander vereinigt sind. Jedes Segment weist eine einzelne Leitebene und eine Kegelfläche auf, welche die Luft durch ein Sieb bzw. Verteiler leiten, der die Luft an jedem Segment in einer Vielzahl von Luftströmungen unterteilt. Der wesentliche Nachteil besteht darin, daß eine Turbulenz und keine kräftige strahlenförmige Luftströmung erzeugt wird.

Die Erfindung hat sich zur Aufgabe gestellt, einen Ölbrenner der eingangs umrissenen Art zu schaffen, mit welchem ein kräftiges Luftströmungsmuster cr-Fig. 4 eine Draufsicht auf die Luftleiteinrichtung, in der Stromabrichtung gesehen,

F i g. 5 eine perspektivische der Luftleiteinrichtung in Richtung des in Fig. 4 gezeigten Pfeiles, Fig. 6 eine Ansicht gemäß der Linie 7-7 in Fig. 1,

Fig. 7 eine Ansicht in der Stromabrichtung entsprechend der Linie 8-8 in Fig. 1,

Fig. 8 einen Ausschnitt gemäß der Linie 9-9 in Fig. 6,

Fig. 9 einen Schnitt, wobei die verschiedenen planaren stromauf sei tigen Flächen des Endkegels in der Abwicklung gezeigt werden.

In den Zeichnungen ist eine Luftumlenkvorrichtung dargestellt, die das unsymmetrische Strömungs-

zeugt werden kann. Ferner soll der erfindungsgemäße 25 muster der Luft im Blasrohr eines Ölbrenners stabi-

Ölbrenner technisch nicht aufwendig sein und zu einem wirksamen Brennvorgang beitragen.

Die erfindungsgemäße Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die rippenartige Lufteinrichtung einseitig

offene, pyramidenförmige Kappen aufweist, deren 30 Luft mit dem Brennstoff bewirkt,
auf der Innenseite liegende Flächen aus gegen die In Fig. 1 ist ein Blasrohr 10 mit einer Luftum-

Brcnnerlängsachse stromab geneigten Führungsebenen und benachbart dazu stromab geneigten Leitlisiert und ein Luftströmungsmuster mit einer gleichmäßigeren Massenströmung erzeugt, sowie ein Endkegel bzw. eine Luftleitvorrichtung, die die stabilisierte Luft leitet und eine innige Vermischung der

lenkvorrichtung 11 sowie eine Luftleitvorrichtung 12 gezeigt. Die Luftunilenkvorriclitung erstreckt sich um ein Ölleitungsrohr 13 und endet in der Brennstoff-

stromab gerichteten, zur Längsachse exzentrischen 35 düse 14. Die zum elektrischen Zünden vorgesehenen Schnittlinien schneiden, und daß Begrenzungsebe- Elektroden 15 ragen von den Isolatoren 16 ab, welche

sich durch die oberen beiden Flügel 11«, 11 α der Luftumlenkvorrichtung erstrecken und an einer axialen Abstützung 17 mittels einer Klemme 18 und Befestigungsmitteln 19 befestigt sind.

Wie in Fig. 2 bis 5 gezeigt ist, besteht die Luftumlenkvorrichtung 11 aus einer Anzahl von Flügeln, die in gleichem Abstand stromab geneigt sind und nach außen streben. Die oberen beiden Flügel IIλ

neu nahe an der Kante der Blasrohröffnung stromab 45 11 α sind mit Durchlässen 16« für die Isolatoren 16 gerichtet ist und die Schnittlinien in einer gemein- versehen, im übrigen aber genauso ausgebildet wie samen Ebene liegen. die unteren beiden Flügel lib, Hb. Wie im beson-

Vorteilhaft sind die pyramidenförmigen Kappen deren aus Fig. 5 zu ersehen, sind alle Flügel so ausauch auf der Außenseite von ebenen Flächen gebil- gebildet, daß sie für die Luftströmung einen schräg det, welche parallel zu den Führungs- und Leit- 50 verlaufenden Einlaß in bezug auf die Blasioln längsebenen verlaufen und einen Flächenwinkel einschlie- achse des Brenners bilden, der von einer stromaufßen, welcher zwischen 70 und 120'' liegt.

Der Ölbrenner kann auch so ausgebildet sein, daß die Umlenkvorrichtung im Blasrohr eine axiale Abstützung aufweist, um welche in gleichen Absländen mehrere stromab geneigte, nach außen strebende

ebenen bestehen, welche die Führungsebenen längs

nen, welche tangential zu einem zur Blasrohröffnung koaxialen gedachten Zylinder etwas kleineren Durchmessers verlaufen, zwischen den benachbarten Führungs- und Leitebenen angeordnet sind.

Jede Schnittlinie benachbarter Leit- und Begrenzungsebenen kann in einer zur Brennerlängsachse senkrechten Ebene verlaufen, wobei jede Schnittlinie benachbarter Begrenzungs- und Führungsebe-

I'liigel derart angeordnet sind, daß die Scitenkanten der benachbarten Flügel in einer gemeinsamen, durch die Blast ohrachse gehenden Ebene liegen.

Die Außenkanten der Flügel können vorzugsweise etwas weniger als halbkreisförmig gekrümmt sein, wobei die Flügel so angeordnet sind, daß der Wirbehiiigswinkel in bezug auf die Bienneilängsachse bis 60" beträgt.

Hin Ausfülirungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigt

seilig gelegenen Nabe 17« ausgeht. Diese Nabe weist entweder die Form eines Kegels oder einer Pyramide mit einem Spitzenwinkel vorzugsweise von 40" auf. Der Kegel leitet die unter Druck gesetzte Luft allmählich auf die gekrümmten Flügelflächen, die ihrerseits die Druckluft gegen den Rand des Blasrohres leiten und die Luft spiralförmig im Uhrzeigersinn in Bewegung setzen. Wie in Fig. 2 und 4 gezeigt, lluchten die benachbarten Seilenkanten 20 der Flügel in Längsrichtung des Blasrohres gesehen. Die am weitesten außen liegende Kante eines jeden Flügels ist kreisbogenlörmig ausgebildet. Die Flügel weisen im wesentlichen halbzylindrische !'lachen auf, die unter dem gewünschten Wirbelwinkel χ zur Blasroliraclise angeordnet sind. Dieser Winkel \ beträgt vorzugsweise ungefähr 50", kann aber im Bereich von 30 bis 60" variieren. In Längsrichtung des Blasrohres

Claims (5)

1. 3 4

   gesehen bilden die Flügel eine geschlossene Fläche, Untersuchungen haben gezeigt, daß die Luft bei

   wie dies aus Fig. 2 und 4 zu ersehen ist. Die von den meisten Brennern infolge der Eigenarten des das

   den Elektrodenisolatoren verursachten Störungen Blasrohr mit Luft versorgenden Gebläses unsymme-

   faüen wegen der großen Flügelflächen und wegen irisch durch das Blasrohr strömt. Die Luftumlenkder Anordnung der Elektrodenbefestigungsmittel in 5 vorrichtung gemäß Erfindung bewirkt eine Neuver-

   Strömungsrichiung hinter den Flügelflächen nicht ins teilung der Luft, so daß diese nunmehr das Rohr

   Gewicht. Zum Ausrichten der Luftumlenkvorrich- ausfüllt und dieses gleichförmig durchströmt. Wenn

   tung 11 ist je eine .Stütze 21 an den unteren Flügeln der gleichförmige Luftstrom die Luftleiteinrichtung

   11 b angeordnet und eine weitere, nach oben wei- erreicht, erzeugen die Führungs- und Leitebenen zu-

   sendo Stütze 22 vorgesehen. Die unteren beiden Flü- io rammen mit den Begrenzungsebenen eine dichte wir-

   gel veisen ferner eine Öffnung 20a auf, durch die belnde Luftmasse mit exzentrischen Luftströmen,

   sich ein Flammendetektor erstreckt. weiche sich ausgezeichnet mit dem versprühten

   In Fig. 6, 7, 8 und 9 ist der Aufbau der Luftleit- Brennstoff vermischen.

   einrichtung gezeigt, mehrere, einander schneidende Der Aufbau der Luftleiteinrichtung in Form eines

   ebene Flächen bilden mehrere an einer Seite offene 15 fünfstrahligen Sterns bewirkt, daß der Luftstrom in

   pyramidenförmige Kappen 30, die um die Blasrohr- die Verbrennungskammer in Form eines fünfstrahli-

   öffnung 31 sternförmig angeordnet sind. Dabei hängt gen Luftmusters einströmt. Es wird auch die Ver-

   die Weite der Öffnung von dem Ausmaß der Brenn- dampfung des Brennstoffs verbessert, während die

   Stoffverbrennung ab. Die Luftleiteinrichtung weist fünf Ströme der rotierenden Luft aus dem Raum

   ferner einen ringförmigen Kragen 32 auf, mittels 20 unter den Ansätzen den versprühten Brennstoff

   dessen sie in das Blasrohr eingesetzt wird. durchdringen und ein gutes Brenngemisch erzeugen.

   Die Luft, die aus der Luftumlenkvorrichtung 11 Die stabilisierte Luft erzeugt beim Verlassen der als im wesentlichen gleichförmige, rotierende Strö- LuftleiieinrichtungeinenStrömungsumkehrungseirekt, mung austritt, trifft auf die stromaufwärts liegende der bewirkt, daß die heißen Verbrennungsgase und Fläche der Luftleiteinrichtung. Diese Seite der Luft- 25 Luft in Richtung zur Luftleiteinrichtung nochmals leiteinrichtung weist eine Anzahl von ebenen Flächen in Umlauf gesetzt werden. Es erfolgt daher nicht nur auf, die die rotierende Luft stark verwirbeln, so daß eine innige Vermischung des versprühten Brennslofsie sich mit dem von der Düse 14 versprühenden fes mit Luft infolge der Luftverwirbelung, sondern Brennstoff innig vermischt. Diese Flächen bestehen aus der nochmalige Umlauf der durch die Öffnung zii-Führungsebenen A, Leitebenen B, die die Innenseite 30 rückströmenden Luft bewirkt ein weiteres Vermider pyramidenförmigen Kappe bilden, und Begren- sehen des Brennstoffes mit der Luft, die in der Nähe zungsebenen C, die zwischen den Fiihrungsebenen A der Verbrennungszone im Feuerraum des Ofens vor- und Leitebenen B liegen, wie dies in Fig. 9 gezeigt erhitzt worden ist.

   ist. Die Schnittlinien 33 der Führungs- und Leit- Die Brennstoffdüsen müssen genauso angeordnet ebenen auf der Innenseite der pyramidenförmigen 35 werden, daß der Kegel des versprühten Brennstoffs Kappen verlaufen parallel zu den Scheitellinien 30« nicht mehr auf die stromaufwärts liegende Seite der Außenseite dieser Kappen. Sie sind stromab- der Luftleiteinrichtung aufprallt. Außerdem muß die wärts geneigt und verlaufen exzentrisch zur Achse Schräglage der Flügel der Luftumlenkvorrichtung des Blasrohres bis zu ihren Endpunkten am inneren und die Schräglage der Führungs- und Leilebenen Umfang des Kragens 32. Sie bilden mit den durch 40 der Luftleiteinrichtung so gewählt werden, daß sie diese Endpunkte und die Blasrohrachse verlaufen- dieselbe Drehrichtung erzeugen. Die Entfernung zwiden gedachten Ebenen WinkelX (Fig. 6, 7). Dieser sehen der stromabwärts liegenden Kante der Luft-Winkel hängt von der Weite der Öffnung der Luft- umlenkvorrichtung und der stromaufwärts liegenden leiteinrichtung ab und beträgt normalerweise 8 bis Seite der Luftleiteinrichtung muß so bestimmt wer-16°. Die durch die Leitebenen B und Begrenzungs- 45 den, daß die ausströmende Luft gleichmäßig rotieren ebenen C gebildeten Schnittlinien 34 liegen in einer kann. Mit dem erfindungsgemäßen Ölbrenner wird gemeinsamen, zur Achse des Blasrohres senkrecht die günstigste Vermischung des Brennstoffs mit Luft verlaufenden Ebene. Die benachbarten Begrenzungs- erreicht, wobei das Gemisch gleichmäßig und mit ebenen C und Führungsebenen B bilden die Schnitt- hoher Geschwindigkeit ausströmt und eine wirksame linien 35. Die Begrenzungsebenen C verlaufen tan- 50 Verbrennung bei einem niedrigen Geräuschpegel begential zu einem gedachten Zylinder, der koaxial wirkt, während die Luftströmung in Form eines zur Ausströmöffnung der Luftleiteinrichtung liegt dichten Kegels eine große Umfangslläche aufweist und einen etwas kleineren Durchmesser als diese und die größte Menge Wärme durch Strahlung und Öffnung aufweist. Auf diese Weise wird die Luft in Konvektion der von der Luftleiteinrichtung wieder Form eines kegelförmigen, hochverdichteten Wirbels 55 in Umlauf gesetzten heißen Gase absorbiert. Damit um die Längsachse des Blasrohres geleitet und vor- wird mit Sicherheit eine vollständige Verdampfung läßt die Begrenzungsebenen C in Form einer im des Brennstoffs erreicht.
   Uhrzeigersinn umlaufenden Spirale und die Fiih-

   rungsebenen A und Leitebenen B in Form von strahl- Patentansprüche:
   artigen Strömungen. Dieses Sirömungsmuster der 60 1. ölbrenner mit einem am Auskittende sich rotierenden Luft durchdringt den Kegel des ver- konisch verengenden Luftbkisrohr und einer konsprühten Brennstoffes und erzeugt das gewünschte zentrisch zu diesem angeordneten Brennstoffdüse brennbare Gemisch stromabwärts der Luflleitein- mit einer rippenartigen Luftleiteinrichtung im richtung. Hs ist wichtig, daß der Winkel .\ der Flügel konischen Teil des Luftblasrohres und mit einer der Luftumlenkvorrichtung 11 und der von den Füll- 65 stromaufwärts zur Brennstoffdüse angeordneten, rungsebenen Λ mit der Strömlingsachse gebildete die Luft zur Wandung des Blasrohres führenden Winkel im Hinblick auf den Grenzschichteffekt an- Umlenkvorrichtung, dadurch gekenncinandcr angepaßt werden. zeichnet, daß die rippenartige Luftleiteinrich-

   lung (12) einseitig offene, pyramidenförmige Kappen aufweist, deren auf der Innenseite liegende Flächen aus gegen die Brennerlängsachse stromab geneigten Führungsebenen (A) und benachbart dazu stromab geneigten Leitebenen (B) bestehen, welche die Führungsebenen'Iängs stromab gerichteten, zur Längsachse exzentrischen Schnittlinien (33) schneiden, und daß Begrenzungsebenen (C), welche tangential zu einem zur Blasroiiröil'iuing (31) koaxialen gedachten Zylinder etwas kleineren Durchmessers verlaufen, zwischen den benachbarten Führungsebenen (A) und Leitebenen (B) angeordnet sind.
2. 2. Ölbrenner nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß jede Schnittlinie (34) benachbarter Leit- und Begrenzungsebenen (B, C) in einer zur Brennerlängsaclise senkrechten Ebene verläuft, und daß jede Schnittlinie (35) -benachbarter Begrenzungs- und Führungsebenen (C, A) nahe an der Kante der Blasrohröffnung (31) stromab gerichtet ist. wobei die Schnittlinien (34, 35) in einer gemeinsamen Ebene liegen.
3. 3. Ölbrenner nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die pyramidenförmigen Kappen(30) auf ihrer Außenseite von ebenen Flächen gebildet sind, die parallel zu den Führungs- und Leitebenen (A, B) verlaufen und einen Flächenwinkel einschließen, welcher zwischen 70 bis 120° liegt.
4. 4. Ölbrenner nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Umlenkvorrichtung (11) im Blasrohr (10) eine axiale Abstützung (17) aufweist, um welche in gleichen Abständen mehrere stromab geneigte nach außen strebende Flügel (11a. 11 Zj) angeordnet sind, derart, daß die Seitenkanten (20) der benachbarten Flügel in einer gemeinsamen, durch die Blasrohrachse gehenden Ebene liegen.
5. 5. Ölbrenner nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenkanten der Flügel (Ha, lift) etwas weniger als halbkreisförmig gekrümmt sind und daß die Flügel (11 α, 116) so angeordnet sind, daß der Wirbelwinkel λ in bezug auf die Brennerlängsachse 30 bis 60° beträgt.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen