DE19535195A1 - Druckzerstäuberdüse für Brennersysteme - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Druckzerstäuberdüse für Brennersysteme nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Eine derartige Druckzerstäuberdüse ist in der DE-A1-42 13 518 offenbart und weist dort bereits die Merkmale auf, daß der flüssige Brennstoff durch einen Ringspalt austritt, der gegenüber der Brennstoffzuführleitung keinen Druckabfall bewirkt (nicht drosselt), und die Brennstoffzerstäuberluft durch einen Ringspalt austritt, der gegenüber der Luftzuführleitung einen Druckabfall bewirkt (drosselt), wobei die Brennstoff- und Zerstäuberluftaustrittsrichtungen unter einem rechtwinklig bis spitzwinklig liegenden Winkel aufeinandertreffen.

Hierdurch wird eine gute Zerstäubung und Mischung von Brennstoff und Luft erzielt, wobei jedoch auftretende Exemplarstreuungen eine hochgenaue Fertigung bedingen und das Zusammenwirken der angegebenen Merkmale eine gezielte Veränderung einzelner Parameter (Strahlwinkel, -form usw.) nicht ermöglicht.

Hiervon ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, Maßnahmen aufzufinden, mit denen eine Einstellung/Veränderung einzelner Parameter ohne größere Beeinflussung der anderen möglich wird.

Diese Aufgabe ist durch die im Kennzeichen des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind mit den Unteransprüchen genannt.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird nachfolgend beschrieben.

Die Zeichnung zeigt:

Fig. 1 eine erfindungsgemäße Druckzerstäuberdüse im Längsschnitt,

Fig. 2 + 5 Ausschnittsvergrößerung aus Fig. 1,

Fig. 3 eine Ansicht eines Einzelteils aus Fig. 1,

Fig. 4 eine Ausschnittsvergrößerung aus Fig. 3.

Fig. 1 zeigt eine Druckzerstäuberdüse 1 im Längsschnitt, bei der der über eine Brennstoffleitung 2 zugeführte flüssige Brennstoff durch einen Ringspalt 3 austritt, dessen Querschnitt im wesentlichen keinen Druckabfall bewirkt, wohingegen die Zerstäuberluft durch einen Ringspalt 4 austritt, der gegenüber einer Luftleitung 5 einen Druckabfall bewirkt, d. h. drosselt, so daß die Luft unter Druckabfall auf eine hohe Geschwindigkeit gelangt und Energie speichert, die bei dem Aufprall der Luft auf den Brennstoff eine gute Zerstäubung des Brennstoffs bewirkt.

Hierfür ist vorgesehen, daß die Brennstoff- und Zerstäuberluftaustrittsrichtungen 6, 7 (Pfeile) unter einem rechtwinklig bis spitzwinklig liegenden Winkel δ aufeinandertreffen, wie Fig. 5 zeigt.

Erfindungsgemäß ist nun vorgesehen, daß der Zerstäuberluftringspalt 4 durch Einpressen eines Düsenkörpers 8 mit Kegelspitze 9 und Außennuten 10 gegenüber einem Blendenkörper 11 zum Zwecke einer Luftdurchsatz- oder Druckabfalleinstellung eingestellt ist.

Fig. 2 zeigt diesbezüglich eine Ausschnittsvergrößerung aus Fig. 1, in der mit A die Ringspaltweite für die Zerstäuberluft und mit B für den Brennstoff eingetragen sind. Diese Maßnahmen lassen Exemplarstreuungen ausschließen. Um einen einheitlichen Strahlwinkel zu erhalten, sieht die Erfindung vor, daß die Kegelspitze 9 des Düsenkörpers 8 unter einem Winkel α verläuft, der kleiner ist als der Winkel β einer kegeligen Ansenkung 12 einer Bohrung 13 des Blendenkörpers 11 zur Erzielung eines bestimmten Strahlwinkels.

Diese Maßnahme erfordert jedoch Versuche zur Festlegung der Winkel α und β um einen bestimmten Strahlwinkel zu erhalten. In Weiterbildung des Gegenstandes nach Anspruch 1 oder 2 kann nun vorgesehen sein, wie in Fig. 3 dargestellt ist, daß die Außennuten 10 des Düsenkörpers 8 unter einem bestimmten Winkel zur Längsachse 14 wendelförmig verlaufen zur Erzielung eines bestimmten Dralls. Die Winkelangabe γ ist in Fig. 4 dargestellt.

Hierdurch läßt sich ebenfalls der Strahlwinkel beeinflussen. Für eine Sonderform des Strahlwinkels schlägt die Erfindung vor, daß der Brennstoffringspalt 3 nach innen durch einen eingepreßten Kegelkörper 15 begrenzt ist, dessen Kegelwinkel dem des Düsen­ körpers 8 entspricht, dessen Mantelfläche jedoch um ein bestimmtes Maß D gegenüber der des Düsenkörpers 8 hervorsteht, wie in Fig. 5 dargestellt ist, so daß sich ein Strahlkegel zum Beispiel als Vollkegel oder Hohlkegel einstellen läßt.

Wie aus Fig. 1 ersichtlich, kann die Zerstäuberdüse 1 ein Abschaltventil 16 aufweisen, womit der Brennstoffaustritt unter Vermeidung eines unnötigen Totvolumens unmittelbar vor der Austrittsstelle unterbrochen werden kann.

Mit der erfindungsgemäßen Ausführung ist eine genaue Strahleinstellung möglich geworden, so daß größere Fertigungstoleranzen und damit eine wirtschaftliche Fertigung erreichbar sind.

Die einzelnen Maßnahmen der Unteransprüche lassen eine gezielte Funktionsweise der Druckzerstäuberdüse hinsichtlich Strahlwinkel und -form erreichen.

Claims (4)

1. Druckzerstäuberdüse für Brennersysteme, bei der der flüssige Brennstoff durch einen Ringspalt austritt, der gegenüber der Brennstoffzuführleitung keinen Druckabfall bewirkt (nicht drosselt), bei der Brennstoffzerstäuberluft durch einen Ringspalt austritt, der gegenüber der Luftzuführleitung einen Druckabfall bewirkt (drosselt), bei der die Brennstoff- und Zerstäuberluftaustrittsrichtungen unter einem rechtwinklig bis spitzwinklig liegenden Winkel δ aufeinandertreffen, dadurch gekennzeich­ net, daß der Zerstäuberluftringspalt (4) durch Einpressen eines Düsenkörpers (8) mit Kegelspitze (9) und Außennuten (10) gegenüber einem Blendenkörper (11) zum Zwecke einer Luftdurchsatz- oder Druckabfalleinstellung eingestellt ist.

2. Druckzerstäuberdüse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kegelspitze (9) des Düsenkörpers (8) unter einem Winkel α verläuft, der kleiner ist als der Winkel β einer kegeligen Ansenkung (12) einer Bohrung (13) des Blendenkörpers (11) zur Erzielung eines bestimmten Strahlwinkels.

3. Druckzerstäuberdüse nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Außennuten (10) des Düsenkörpers (8) unter einem bestimmten Winkel γ zur Längsachse (14) wendelförmig verlaufen zur Erzielung eines bestimmten Dralls.

4. Druckzerstäuberdüse nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Brennstoffringspalt (3) nach innen durch einen eingepreßten Kegelkörper (15) begrenzt ist, dessen Kegelwinkel dem des Düsen­ körpers (8) entspricht, dessen Mantelfläche jedoch um ein bestimmtes Maß D gegenüber der des Düsenkörpers (8) hervorsteht.