DE1908010B2 - Zerstaeuberduese fuer fluessige brennstoffe - Google Patents

Description

fläche ausgebildet ist, dessen Kanten an der Innenfläche (16) des Dampfdruck- bzw. Luftdruckrohres (22) anliegen und in dessen parallel zur

divergierenden
ausmünden.

Gemischaustrittsöffnungen (17)

Die Erfindung betrifft eine Zerstäuberdüse für flüssige Brennstoffe mit einer Mischeinrichtung zum Vermischen des flüssigen Brennstoffes mit Dampf oder Luft, die eine in einem Verteiler kopf endende zylindrische Brennstoffdruckleitung und ein diese ko-

stäubung des Brennstoffes und nur eine unzureichende Durchmischung des Brennstoff-Dampf- oder Brennstoff-Luftgemisches stattfindet.

Die Aufgabe der Erfindung ist es, eine baulich einfache Zerstäuberdüse für flüssige Brennstoffe zu schaffen, mit der ein weitgehend homogenes Brennstoff-Dampf- oder Brennstoff-Luftgemisch erzeugt und in einen Nebel von mikröhgroßen Tröpfchen ausgeblasen werden kann.

Erfindungsgemäß besteht die Lösung dieser Aufgabe darin, daß der Verteilerkopf als Prisma mit gleichwinklig sechseckiger Grundfläche ausgebildet ist, dessen Kanten an der Innenfläche des Dampfdruck- bzw. Luftdruckrohres anliegen und in dessen

axial umgebendes einen Ringraum freilassendes 45 parallel zur Rohrachse liegenden Flächen angenähert Dampfdruck- bzw. Luftdruckrohrstück aufweist, bei mittig die Mündungen der Brennstoff austrittsbohrunder der Ringraum im Bereich des Verteilerkopfes in
verengte, parallel zur Rohrachse verlaufende Kanäle

übergeht, in welche im Verteilerkopf vorgesehene,

gen liegen und der Verteilerkopf im Abstand von der Abschlußkappe, die Sammelkammer einschließend, angeordnet ist und daß die Abschlußkappe als Teil

radial angeordnete Brennstoffaustrittsbohrungen von 50 des Dampf- bzw. Luftdruckrohrstückes ausgebildet

kleinem Durchmesser ausmünden, bei der sich stromab an die verengten Kanäle eine Sammelkammer anschließt, die mit. einer Gemischaustrittsöffnungen aufweisenden Abschlußkappe versehen ist.

Eine Zerstäuberdüse der vorgenannten Art ist aus der USA.-Patentschrift 2 543 617 bekannt; Die parallel zur Rohrachse verlaufenden verengten Kanäle haben einen kreisförmigen Querschnitt und sie sind gegenüber den radial in dem Verteilerkopf angeordneist, mit einer gekrümmten Außenfläche, in der die von der Sammelkammer ausgehenden, nach außen divergierenden Gemischaustrittsöffnungen ausmünden.

Durch die Erfindung wird in vorteilhafter Weise erreicht, daß der aus den Brennstoffaustrittsbohrungen mit hoher Geschwindigkeit direkt in die verengten Kanäle austretende Brennstoff auf die den Mündungen der Brennstoff austrittsbohrungen gegenüber-

ten Brennstoff austrittsbohrungen in Umf angsrichtung 60 liegenden Wandflächen des Dampfdruck- bzw. Luf tso versetzt, daß jede Brennstoffaustrittsbohrung zwi- druckrohres auftrifft. Dieses Aufprallen der Bremischen zwei verengten Kanälen in einer Verbindung
der beiden Kanäle mündet. Diese Verbindung zweier
Kanäle bildet gerade an der Mündung der Brennstoffaustrittsbohrung eine Erweiterung des Quer- 65
schnittes der verengten Kanäle, wodurch sich eine

für die Brennstoffzerstäubung an der vorgenannten Mündung nachteilige Druckerhöhung des durch die

stoffstrahlen begünstigt das Zerstäuben des Brennstoffes in mikrongroße Tröpfchen. Der in den verengten Kanälen herrschende niedrigere Druck erhöht die Austrittsgeschwindigkeit des Brennstoffes aus den Austrittsbohrungen und damit auch die Geschwindigkeit, mit der die Brennstoffstrahlen auf die Wandflächen aufprallen. Die in den verengten Kanä-

³ 4 ■ : ...

len entstehende erhöhte Geschwindigkeit des Damp- druckleitung 21 in die Düse 10. Die Leitung 21 hat fes oder der Luft, der bzw. die infolge der glatten einen geringeren Durchmesser als die Innenfläche Wandungen wirbelfrei hindurchströmt, begünstigt so- 16, wodurch zwischen der Außenfläche der Brennwohl das Aufspalten des Brennstoffes in mikron- Stoffdruckleitung 21 und der Innenfläche 16 der hohgroße Tröpfchen als auch die Herstellung eines ho- 5 len Düse 10 ein ringförmiges Druckrohr 22 für mogenen Gemisches. Durch die als Kreisabschnitt Dampf oder Luft als Treibgas freibleibt. Die Brennausgebildete Querschnittsform der verengten Kanäle stoff druckleitung 21 hat an ihrem Abströmende sind parallel zu den Brennstoffaustrittsbohrungen einen Verteilerkopf 23, der die Form eines Prismas verlaufende Seitenwände vermieden. Gerade die an mit gleichwinkliger sechseckiger Grundfläche hat, den Enden spitz zulaufende Querschnittsform er- io dessen Kanten an der Innenfläche 16 des Druckrohzeugt eine erhöhte Dampf-bzw. Luftgeschwindigkeit, res 22 anliegen und dessen Außenflächen 26 eben durch die eine Ansammlung von Brennstoff vermie- sind. Die Brennstoff druckleitung 21 und der Verden wird. teilerkopf 23 sind in der Düse 10 in nicht gezeigter

Es sei noch bemerkt, daß durch den einzigen Pa- Weise so gehalten, daß der Verteilerkopf 23 sich zententanspruch nur die gesamte Zerstäuberdüse für 15 trisch in dem Druckrohr befindet und abströmseitig flüssigen Brennstoff als Kombination der einzelnen zwischen dem Verteilerkopf 23 und der Abschluß-Elemente, für die alleine kein Patentschutz abgeleitet kappe der Düse 10 eine Sammelkammer freibleibt, werden soll, unter Schutz gestellt werden soll. Durch die sechseckige Querschnittsform des Ver-

Die Zeichnung zeigt ein Ausführungsbeispiel der teilerkopfes 23 bleiben zwischen den Außenflächen

Erfindung, und zwar ist 20 26 und der Innenfläche 16 Kanäle 31 mit einem

F i g. 1 ein Längsschnitt durch die Zerstäuber- kreisabschnittförmigen Querschnitt frei,
düse, Gemäß Fi g. 2 hat der Verteilerkopf 23 sechs Γα-Ρ i g. 2 ein Querschnitt längs der Linie 2-2 in der dial sich nach außen erstreckende Brennstoff au-F i g. 1 in verkleinertem Maßstab und strittsbohrungen 28, die jede im wesentlichen mittig

F i g. 3 eine Stirnansicht der Abschlußkappe der 25 in einer Prismafläche 26 plan münden. Das Treibgas

Zerstäuberdüse. strömt über die Außenflächen 26 des Verteilerkopfes

Eine Zerstäuberdüse 10 für flüssigen Brennstoff 23 durch die Kanäle 31, deren Querschnittssumme

hat einen" vergrößerten Mittelteil 11 mit gleichwinkli- geringer ist als der Querschnitt der ringförmigen

gern sechseckigem Querschnitt und im wesentlichen Druckleitung 22. Durch diese Verminderung des

ebenen Flächen 12. Die Düse ist in das Ende einer 30 Durchflußquerschnittes für das Treibgas erhöht sich

rohrförmigen Leitung 14 eingeschraubt, und sie ist in den sechs Kanälen 31 die Strömungsgeschwindig-

hohl und hat eine im allgemeinen zylindrische Innen- keit und vermindert sich der Druck in diesen Kanä-

flache 16. Mehrere Gemischaustrittsöffnungen 17 er- len 31 und damit auch der Druck an den Mündungen

strecken sich durch die vordere mit einer gekrümm- der Brennstoffaustrittsöffnungen gegenüber dem

ten Außenfläche versehenen Abschlußkappe, wobei 35 Druck sowohl stromauf des Verteilerkopfes 23 in der

die Gemischaustrittsbohrungen 17 divergieren. Druckleitung als auch stromab in der Sammelkam-

Gemäß F i g. 1 erstreckt sich eine Brennstoff- mer.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Zerstäuberdüse für flüssige Brennstoffe mit einer Mischeinrichtung zum Vermischen des flüssigen Brennstoffes mit Dampf oder Luft, die eine in einem Verteilerkopf endende zylindrische Brennstoffdruckleitung und ein diese koaxial umgebenden, einen Ringraum freilassendes Dampf-

   Kanäle strömenden Dampfes oder der Luft ergibt. Ein weiterer Nachteil ist bei dieser bekannten Zerstäuberdüse die aufwendige Bauweise.

   Eine aus der USA.-Patentschrift 2 568 879 be-5 kannte Zerstäuberdüse für flüssige Brennstoffe hat parallel zur Rohrachse verlaufende, im Querschnitt rechteckige verengte Kanäle, in die die radialen Brennstoffaustrittsbohrungen direkt münden. Bei dieser Zerstäuberdüse fehlt jedoch eine stromab an druck- bzw. Luftdruckrohrstück aufweist, bei der io die verengten Kanäle anschließende Sammelkammer, der Ringraum im Bereich des Verteilerkopfes in Die als Niederdruckdüse bezeichnete Zerstäuberdüse verengte, parallel zur Rohrachse verlaufende Ka- gibt den Brennstoff durch die Brennstoff austrittsbohnäle übergeht, in welche im Verteilerkopf vorge- rungen mit relativ geringer Geschwindigkeit in die sehene, radial angeordnete Brennstoffaustritts- verengten Kanäle. Es hat sich gezeigt, daß bei der bohrungen von kleinem Durchmesser ausmün- 15 Verwendung der verengten Kanäle mit einem derartigen rechteckigen Querschnitt sich der Brennstoff an den parallel zu den Brennstoffaustrittsbohrungen verlaufenden Seitenflächen ansammelt und der Dampf oder die Luft als Treibgas nicht in der Lage

   kennzeichnet, daß der Verteilerkopf (23) 20 ist, den an den Seitenwänden anhaftenden Brennstoff als Prisma mit gleichwinklig sechseckiger Grund- zu zerstäuben und aus den verengten Kanälen als

   kleine Tröpfchen herauszutreiben.

   Bei der aus der USAl-Patentschrift 2 933 259 bekannten Zerstäuberdüse sind die Brennstoffaustritts-

   Rohrachse liegenden Flächen (26) angenähert 25 bohrungen nicht radial in dem Verteilerkopf anmittig die Mündungen der Brennstoffaustritts- geordnet, sondern sie fluchten mit den Gemischaubohrungen (28) liegen und der Verteilerkopf (23) strittsöffnungen in der Äbschlußkappe der Zerstäuim Abstand von der Abschlußkappe, die Sam- berdüse. Auch bei dieser Zerstäuberdüse fehlt die melkammer einschließend, angeordnet ist und stromab der verengten Kanäle angeordnete Sammeldaß die Abschlußkappe als Teil des Dampf- bzw. 30 kammer, so daß auch hier keine ausreichende Zer-Luftdruckrohrstückes (22) ausgebildet ist, mit
   einer gekrümmten-Außenflache,-in der die von
   der Sammelkammer ausgehenden, nach außen

   den, bei der sich stromab an die verengten Kanäle eine SammeUsammer anschließt, die mit einer Gemischaustrittsöffnungen aufweisenden Abschlußkappe versehen ist, dadurch g e -