DE19821672A1 - Vormischbrenner für flüssige Brennstoffe - Google Patents

Abstract

Vormischbrenner für flüssige Brennstoffe, bestehend aus einem Brennerrohr, einer Kraftstoffverteilungseinrichtung, vorzugsweise einer Zerstäuberdüse, einem Luftturbolator, einer Vorheizung und den Zündelektroden. Stromab der Zerstäuberdüse ist koaxial ein Ölverdampfer angeordnet, welcher radial im Mantel, oder axial im Boden Austrittsöffnungen aufweist, deren Durchmesser geringer sind als 5 mm. Stromab dieser Austrittsöffnungen ragt der Ölverdampfer selbst oder wärmeleitende Teile, welche mit dem Ölverdampfer verbunden sind, in die Brennkammer hinein, bzw. ein Flammrohr ist wärmeleitend mit dem Ölverdampfer verbunden.

Description

Stand der Technik

Das Prinzip des Vormischbrenners ist für Gas seit langem bekannt. Vormischbrenner für Heizöl sind bisher jedoch nicht auf dem Markt. Brenner für gasförmige- und flüssige Brennstoffe unterscheiden sich grundsätzlich in der Konfiguration. Flüssige Brennstoffe müssen zunächst verdampft werden, bevor sie mit der Verbrennungsluft vermischt und verbrannt werden können.

Der Standart-Ölbrenner, wie er seit vielen Jahren zur Beheizung von Gebäu­ den verwendet wird, ist der sogenannte Druckzerstäuber. Mittels einer Düse wird der Brennstoff zerstäubt, über einen Turbulator wird in den Sprühnebel die Verbrennungsluft beigemischt. Nach der Zündung entsteht eine Diffus­ ionsflamme, in welcher die Bereiche Mischen, Verdampfen und Verbrennen ineinander übergehen. Obwohl bei der Zerstäubung des Heizöls sehr kleine Tröpfchen entstehen, wird doch für die Verdampfung dieser Tröpfchen eine gewisse Zeit benötigt. Die Mischung in dieser Flamme ist extrem inhomogen und die Schadstoffbildung dementsprechend hoch. Da die Aufbereitung des Brennstoffs und die Mischung mit der Verbrennungsluft in der Flamme selbst erfolgen, ist das Flammenvolumen entsprechend groß.

Diese Inhomogenität ist auch der Grund dafür, daß eine Diffusionsflamme sehr empfindlich ist, wenn etwa der Feueraum zu kalt ist; in diesem Fall kann es zu Rußbildung kommen.

Ein anderer Weg wird beim sogenannten Vergasungsbrenner beschritten. Durch rezirkulierende Abgase wird stromab der Düse der Brennstoff relativ schnell verdampft. Es entsteht eine kompakte, gasartige Flamme. Doch auch in diesem Fall handelt es sich nicht um einen echten Vormischbrenner, denn es erfolgt auch hier eine Teilverbrennung, noch bevor der Brennstoff kom­ plett verdampft ist. Eine solche Flamme ist wesentlich unempfindlicher gegen kalte Heizflächen. Leider erzeugen Vergasungsbrenner eine sehr geräusch­ volle Flamme. Bei der Zündung ist jeder blaubrennende Vergasungsbrenner zunächst ein Gelbbrenner, da die Vergasung erst dann einsetzen kann, wenn die Abgase für die Rezirkulation zur Verfügung stehen. Während dieser Zeit ist auch die Abgasemission stärker.

Durch die ineinander übergehenden Aufbereitungsschritte ist es außerdem schwierig, funktionelle Veränderungen nur in einem Bereich zu erzielen. Jede konstruktive Veränderung wirkt sich immer in allen Bereichen aus. Der normale Druckzerstäuber hat außerdem den Nachteil, daß die heute er­ forderlichen Minimalleistungen von weniger als 10 kW nicht realisiert werden können, da die verwendeten Düsen in ihren Abmessungen nicht weiter redu­ zierbar sind; die Verstopfungsgefahr wäre zu groß.

Es wurde auch mit anderen Prizipien versucht, Brenner mit kleinen Leistung­ en zu entwickeln. So wurde der alte Druckluftzerstäuber wieder zum Leben erweckt, er konnte sich aber auf dem Markt ebensowenig durchsetzen, wie ein Verdampfungsbrenner mit einem drehenden Verdampfungsbecher, wel­ cher in den Patentanmeldungen DE-OS 26 49 669 und in der EP 0283435 beschrieben ist.

Ein anderes Prinzip wird in der DE-P 44 01 799 beschrieben. Hier wird ein Brenner vorgestellt, bei welchem der Brennstoff in eine poröse Metallplatte geleitet wird, wo der Brennstoff dann verdampft. Auf diese Weise ist aber eine gleichmäßige Verteilung des Heizöls nicht möglich, so daß es zu Ver­ kokungen kommen kann.

Ähnlich arbeitet auch ein Brenner, welcher in der EP-0405481 beschrieben ist und der eigentlich eine Kombination aus Verdampfungsbrenner und Druckluftzerstäuber darstellt. Das Gemisch wird zumindestens teilweise außerhalb des Körpers aus Sintermetall erzeugt, so daß hier das Prinzip des Vormischbrenners nicht verwircklicht wurde.

Ein Verdampfungsbrenner wird auch in der D-OS 23 56 769 beschrieben. Versuche haben ergeben, daß die Verdampfungsvorrichtung schnell verkokt. Ferner neigt ein derartiger Brenner zum Zurückschlagen der Flamme in den Mischraum. Bei dieser Konstruktion ist außerdem eine Rückleitung der Wär­ me aus der Verbrennungszone in den Verdampfer nicht vorgesehen, so daß die permanent benötigte elektrische Beheizung des Verdampfers sehr hohe Stromkosten verursachen würde.

Einem funktionsfähigen Vormischbrenner kommt die in der D-AS 12 65 906 beschriebene Konstruktion am nächsten. Aber auch hier wurden die Proble­ me nicht erkannt, deren Lösung die Voraussetzung für ein betriebssicheres Gerät sind.

Ähnlich sind die Verhältnisse bei Brennkammern von Gasturbinen, welche mit flüssigen Brennstoffen betrieben werden. Dr. Peter Walzer beschreibt in seiner Dissertation eine Brennkammer nach dem Vormischprinzip. Es, wird dabei auch auf die Schwierigkeiten hingewiesen, welche sich durch das Zu­ rückschlagen der Flamme in die Mischzone ergeben. Es wird beschrieben, daß Ausströmgeschwindigkeiten aus der Mischkammer von mehr als 50-80 m/s erforderlich waren, um ein Zurückschlagen der Flamme in den Mischer zu verhindern.

Vorkammern sind auch aus Dieselmotoren bekannt, welche aber das Vor­ mischprinzip ebensowenig realisiert haben, wie ein Vorschlag für eine derar­ tige Konstruktion für einen Zweitaktmotor in der DE-OS 43 05 468.

Alle Erfinder der angeführten Konstruktionen haben offenbar die Erforder­ nisse der Kraftstoffverdampfung nicht erkannt, sofern es sich letztendlich um Verdampfungsbrenner handelt und der Kraftstoff auf eine. Oberfläche aufge­ tragen wird. Lediglich bei den beiden Brennern, welche in den Patentanmel­ dungen DE-OS 26 49 669 und EP 0283435 bechrieben sind, wurde unbewußt der richtigen Weg gewählt, um den Kraftstoff rückstandsfrei zu verdampfen. Die üblichen Verdampfungsbrenner, insbesondere die Topfbrenner, lassen den Brennstoff einfach auf den heißen Topfboden laufen, wo er sich langsam ausbreitet. Der gleiche Effekt entsteht auch, wenn das Heizöl in einen Körper aus Sintermaterial eingebracht wird. Rückstandsfrei kann aber Heizöl erst dann verdampft werden, wenn ein dünner Ölfilm schnell ausgebreitet wird, der unmittelbar in den dampfförmigen Zustand übergeht. Wenn dieser Film z. B. mit einer Zerstäubungsdüse aufgetragen wird, sublimiert das Heizöl so­ fort. Auf der Fläche entsteht überhaupt kein Flüssigkeitsfilm, das Heizöl wird unmittelbar in den dampfförmigen Zustand überführt.

Es muß in jedem Fall vermieden werden, daß sich Tropfen bilden, denn über einer Temperatur von ca. 360°C entsteht bei Heizöl das Leidenfrost Phäno­ men; der von einer isolierenden Dampfschichtumgebene Tropfen tanzt re­ gelrecht auf der heißen Fläche und es dauert sehr lange, bis der Tropfen ver­ dampft ist. In dieser Zeit finden innerhalb des Tropfens Krackvorgänge statt, welche auf der Verdampferoberfläche Ölkoks entstehen lassen.

Vorteile der Erfindung

Der erfindungsgemäße Vormischbrenner mit denn kennzeichnenden Merk­ malen des Hauptanspruchs hat gegenüber dem Stand der Technik den Vor­ teil, daß selbst bei ungenügender Zerstäubung durch die thermische Aufbe­ reitung ein heißes Brennstoffdampf-Luftgemisch entsteht, welches wie ein Gas nach dem Vormischprinzip verbrannt werden kann. Da zu diesem Zweck der Verdampfer zum Start vorgeheizt wird, erfolgt auch die Zündung leichter. Bei einem heißen Brennstoffdampf-Luftgemisch entstehen außerdem bei der Zündung wesentlich weniger Schadstoffe, als dies bei einem kalten Gemisch der Fall ist.

Die Flamme des Vormischbrenners hat das geringste Volumen im Verhältnis zu allen anderen Mischprinzipien. Aus diesem Grund können sich weniger Stickoxyde bilden, denn die Verweilzeit der Verbrennungsprodukte im heißen Bereich ist kürzer. Zudem finden in der Flamme keine Mischprozesse statt, denn das Gemisch ist bei der Verbrennung homogen; auf diese Weise wer­ den sogenannte heiße Nester vermieden, welche ebenfalls für die Bildung von Schadstoffen verantwortlich sind.

Das geringe Flammenvolumen ermöglicht es außerdem, daß die Brennkam­ mern der Heizgeräte ebenfalls mit einem kleineren Volumen ausgeführt wer­ den können. Auf diese Weise reduzieren sich auch die Abmessungen der Wärmetauscher und sie haben ein geringeres Gewicht.

Das Prinzip des Vormischbrenners beinhaltet auch noch weitere Optionen. So kann z. B. die Form der Flamme frei gewählt werden. Lediglich die Kon­ figuration des Brennerkopfes ist dafür maßgebend, ob eine Flamme zylin­ drische Form haben soll, oder der Abbrand auf einer größeren Fläche statt­ finden soll. Auf diese Weise kann auch die Energiedichte der Flamme ge­ wählt werden, was sich auf die Verweilzeit der Verbrennungsprodukte im heißem Bereich auswirkt und damit die Bildung von Stickoxyden reduziert. Selbstverständlich können auch Infrarotstrahler realisiert werden. Speziell in diesem Fall bietet sich eine entsprechende Beschichtung an, so daß im Brenner gleichzeitig ein Katalysator integriert ist.

Zeichnung

Vier Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und im folgenden näher beschrieben.

Beschreibung der Erfindungsbeispiele

Die Zerstäuberdüse 1, ist koaxial im Brennerrohr 2 angeordnet, welches durch den Turbulator 3 abgeschlossen ist. Stromab des Turbulators liegt die Mischkammer 4 des Ölverdampfers 5, welcher in diesem Fall aus einem Rohr besteht. Der Ölverdampfer 5 ist von dem Lochboden 6 mit den Bohr­ ungen 7 abgeschlossen. Die, Lochboden 6 ist stromauf durch den Rohr­ stutzen 8 begrenzt. Die Lochboden 6 erweitert sich radial über den Rohr­ stutzen 8 in das Rohrstück 9, in welches der Rohrheizkörper 10 eingegossen ist. Das Mantelrohr 11 stellt die Verbindung zum nicht gezeigten Ventilatorge­ häuse her. Der Thermofühler 13 sitzt mit seiner Spitze im Rohrstutzen 8. Das Rohrstück 9 bildet die Brennkammer 12, in welcher sich der Flammen­ turbulator 14 befindet.

Zum Start des Brenners wird der Rohrheizkörper 10 eingeschaltet. Sobald der Thermofühler 13 eine Temperatur von ca. 300°C erreicht hat, wird der Befehl an das hier nicht gezeigte Steuergerät gegeben, welches Spannung auf die Zündelektroden 16 gibt. Über die Düse 1 wird Brennstoff in die Misch­ kammer 4 gesprüht und Luft über den Turbulator beigemischt. Die Pfeile im Brennerrohr 2 zeigen die Richtung des Luftstroms aus dem hier nicht darge­ stellten Ventilator dar. Auf dem heißen Lochboden 6 wird der Brennstoff ver­ dampft und aus den Bohrungen 7 des Lochbodens 6 tritt ein Brennstoff­ dampf-Luftgemisch stromab in den Flammenturbulator 14 ein, welcher in der Brennkammer 12 einen stabilisierenden Wirbel bildet. An dieser Stelle wird das Gemisch durch die Zündelektroden 16 gezündet. Nach der Zündung wird die elektrische Vorheizung ausgeschaltet und der Lochboden 6 erhält die zur Verdampfung benötigte Temperatur über die Wärmeleitung des Rohr­ stücks 9, welches ja im Bereich des sich am Turbulators bildenten Flammen­ wirbels liegt. Das Rohrstück 9, sowie der Lochboden 6 müssen aus einem gut wärmeleitenden Material hergestellt sein. Es eignen dazu Alu und Kupfer, bzw. deren Legierungen.

Im Rohrstück 9 ist das Flammrohr 15 eingeschrumpft. Da das Flammrohr am freien Ende stromab glüht, wird eine ausreichende Wärmemenge in das Rohrstück 9 und damit in den Lochboden 6 eingetragen. Das Flammrohr 15 verhindert außerdem, daß die Teile aus gut leitendem Material die Flamme an dieser Stelle zu sehr abkühlen, wodurch sonst unnötig CO entstehen wür­ de. Der Strömungsweg des Gemischs durch den Lochboden 6, den Bohr­ ungen 7 und dem Flammenturbulator 14 wird durch Pfeile dargestellt. Die Flammenüberwachung wird hier nicht gezeigt, sie kann auf die für Blau­ brenner übliche Art vorgenommen werde.

Es wurde im Prinzip das Verfahren für einen Vormischbrenner dargestellt, welcher trotzt der vorhandenen Düse kein typischer Druckzerstäuber mehr ist. Die Düse wird lediglich dazu benutzt, um auf die Fläche des Lochbodens 6 einen Brennstoff-Film aufzutragen, der dann verdampft.

Zu diesem Zweck können auch andere Verfahren verwendet werden, um auch kleinste Brennstoffmengen aufzubereiten, wie das mit der üblichen Druckzerstäubung nicht geht.

Es gibt auch die Möglichkeit eine Düse mit Druckimpulsen von ca. 50 Hz zu betreiben. Für Brenner mit Diffusionsflammen ist dieses Zerstäubungsver­ fahren nicht geeignet, da sich die Taktfrequenz in Flammengeräusch um­ setzt. Bei manchen Vergasungsbrennern kann aber diese Geräusch stark reduziert werden, so daß es in der Praxis tragbar ist. Bei echten Vormisch­ brennern ist dieses Geräusch nicht hörbar, da nach der Zerstäubung der Ver­ dampfungsvorgang erfolgt und das Takten dadurch egalisiert wird.

Filmverdampfung wendet man bei direkteinspritzenden Dieselmotoren schon seit langer Zeit mit bestem Erfolg an. Bei den Vergasungsbrennern mit einem Mischrohr wird eine Kombination aus Tröpfchenverdampfung und Filmver­ dampfung praktiziert. Es hat sich gezeigt, daß eine rückstandsfreie Verdam­ pfung nur von der Zeit abhängig ist. Der Verdampfungsvorgang muß so schnell erfolgen, noch bevor sich Ölkoks bilden kann. Daher bilden sich auch in den Mischrohren der Vergasungsbrenner keinerlei Ablagerungen, ebenso­ wenig wie in den Kolbenmulden der Diesel. Beim erfindungsgemäßen Vor­ mischbrenner kann man sehen, daß beim Abschalten des Brenners die Flamme ohne jede Verzögerung erlischt. Bei dem gegenwärtig verwendeten Heizöl liegt das Siedeende bei etwa 420°C, es genügt aber, wenn der Ver­ dampfer zum Start auf ca. 300°C vorgewärmt wird. Bei richtiger Auslegung des Brenners, heizt die Flamme den Ölverdampfer auf die gewünschte Tem­ peratur auf. Die Filmverdampfung bietet den unschätzbaren Vorteil, daß ein Zurückschlagen der Flamme in den Mischraum bei richtig gewählten Tempe­ raturen und Auströmgeschwindigkeiten unmöglich ist.

In der Zeichnung Nr. 2 wird eine etwas andere Konfiguration dargestellt. Gleichartige Teile werden mit den gleichen Bezugszahlen bezeichnet, wie in der Zeichnung Nr. 1.

Die Zerstäuberdüse ist koaxial im Brennerohr 2 angeordnet, welches strom­ ab durch die Blende 21 mit der Luftdüse 20 abgeschlossen ist. Wenn der Querschnitt des Ölverdampfers gering ist, so wie im gezeigten Beispiel, ge­ nügt auch eine Blende mit einer Luftdüse, da in diesem Fall der Brennstoff nicht in solch breitem Strahl verteilt werden muß. Stromab der Luftdüse 20 liegt die Mischkammer 4 des Ölverdampfers 5, welcher hier als Rohr ausge­ bildet ist. Die Bohrungen 7 sind radial im Rohrmantel des Ölverdampfers 5 angeordnet. Der Rohrheizkörper 10, ist hier als zylindrische Heizpatrone dargestellt. Im Mantel des Ölverdampfers 5 sitzt auch der Thermofühler 13. Das Flammrohr 15 ist an seinem stromauf liegendem Ende als Flansch 17 ausgebildet, welcher mit dem ebenfalls stromauf liegendem dickeren Teil 18 des Ölverdampfers 5 wärmeleitend verbunden ist.

Wenn aus den Bohrungen 7 des Ölverdampfers 5 ein fertiges, heißes Öl­ dampf-Luftgemisch austritt, wird es durch die Zündelektroden 16 entzün­ det. Da der Boden und ein Teilstück des Ölverdampfers 5 im Bereich der durch Pfeile dargestellten Flamme liegen, wird ein großer Teil der für den Brennstoff benötigten Verdampfungswärme im Ölverdampfer verteilt. Das Flammrohr 15 wird an seinem stromab liegendem Ende im Betrieb glüh­ end und leitet die Wärme über den Flansch 17 an den Ölverdampfer 5. Der Brenner kann in der gezeigten Form betrieben werden, allerdings er­ zeugt die Flamme etwas Geräusch. In der Zeichnung 3 wird das gleiche Brennerprinzip mit einem zusätzlichen, radialen Flammenturbulator 14 darge­ stellt, welcher auf dem stromab liegenden Teil des Ölverdampfers 5 aufge­ schoben ist.

Dieser Flammenturbulator reduziert die Geschwindigkeit des aus den Bohr­ ungen 7 des Ölverdampfers austretenden Gemischs und erzeugt gleich­ zeitig einen stabilisierenden Wirbel, was auch die Wärmeleitung in den Ölver­ dampfer begünstigt. Die Zeichnung 3 zeigt einen radialen Schnitt durch die Bohrungen 7 des Ölverdampfers 5 und des gesamten Flammrohres 15.

In diesem Schnitt sieht man die Düse 1 von vorn, die Wandung des Ölver­ dampfers 5 mit den Bohrungen 7. Der Flammenturbulator 14 hat eine Form, welche dem Rad eines Radialventilators ähnlich ist. Das Gemisch tritt im Zwischenraum der Schaufeln des Flammenturbulators 14 aus und bildet in dem Ringraum 19, welcher radial vom Flammrohr 15 begrenzt wird, einen stabilisierenden Wirbel. Sichtbar sind ebenfalls die beiden Zündelektroden 16 in der Vorderansicht. Bei dieser Ausführung kann auch ein achsial ange­ ordnerter Flammenturbulator verwendet werden, wie er in der Zeichnung 1 gezeigt wird, welcher stromab der Bohrungen 7 über den Ölverdampfer 5 geschoben wird. Die Zündelektroden 16 können in diesem Fall durch die Flü­ gel des achsialen Flammenturbulators 14 geführt werden.

Anstelle des Flammenturbulators 14 kann auch ein Glühkörper aus Metall oder Keramik angeordnet werden, welcher das aus den Bohrungen des Öl­ verdampfers (5) austretende Gemisch auf den gesamten Querschnitt verteilt, wobei die Ausströmgeschwindigkeit so weit herabgesetzt wird, daß sich die Flamme auf der Oberfläche halten kann. Auf diese Weise entsteht ein Infra­ rotstrahler.

In den Ausführungen 2 und 3 des erfindungsgemäßen Brenners, wird die, Wärme zur Brennstoffverdampfung sowohl aus dem in die Flamme hineinra­ genden Teil des Ölverdampfers 5 stromauf geleitet, als auch vom Flamm­ rohr 15, welches über den Flansch 17 mit dem Ölverdampfer 5 wärmeleitend verbunden ist. Ebenso kann der Brenner mit radialer Flamme auch ohne das Flammrohr 15 betrieben werde. In diesem Fall müssen am Ölverdampfer zu­ sätzliche Wärmeleitelemente angebracht werden. Der Ölverdampfer 5 ist in seinem stromauf liegendem Teil durch die Isolierung 24 abgeschirmt.

In der Zeichnung 4 ist eine weitere Ausführungsform dargestellt.

In der schematischen Darstellung ist wieder die Düse 1 im Brennerrohr 2 an­ geordnet. Der Ölverdampfer 5 wird vom Lochboden 6 mit den Bohrungen 7 gebildet, darin ist der Rohrheizkörper 10 eingegossen. Stromab befindet sich der Flammenturbulator 14. Zentrisch ragt der Bolzen 22 in die Flamme und leitet Wärme in den Lochboden 6. Es können aber auch mehrere kleine Bol­ zen über den Flammenturbulator verteilt sein. Diese Ausführung hat die ge­ ringste Wärmeträgheit, da zum Start des Brenners nur eine geringe Material­ menge aufgeheizt werden muß. Nach der Zündung gewährleistet der Bolzen 22, daß an den Lochboden 6 genügend Wärme geleitet wird, damit die Ver­ dampfung auch bei abgeschalteter Vorheizung funktioniert. Über das Flamm­ rohr 15, welches über den Flansch 17 mit dem Lochboden 6 verbunden ist, wird ebenfalls Wärme an den Lochboden 6 geleitet. Natürlich kann die Vor­ heizung zum Start auch mittels erhitzter Luft durchgeführt werde. Ebenso ist es möglich, daß bei größeren Brennern - zum Beispiel bei Gasturbinen - die benötigte Wärme für den Brennstoffverdampfer durch Heatpipes zugeführt wird. So kann die Energie aus dem Verbrennungsprozeß an einer besonders günstigen Stelle entnommen werden, da die Wärmeleitung über große Stre­ cken kein Problem darstellt.

Ebenso kann eine gestufte Verbrennung realisiert werden. In diesem Fall wird in der ersten Stufe mit Luftmangel verbrannt, so daß größere Mengen CO entstehen. In der zweiten Stufe wird die restliche Luft beigemischt, so daß die Verbrennung mit der optimalen Luftmenge stattfinden kann. Sollte es er­ forderlich sein, können auch Abgase der Verbrennungsluft auf die bekannte Art und Weise zugemischt werden. Nach diesem Prinzip lassen sich mit den den bekannten Mitteln auch mehrstufige oder modulierende Brenner bauen. Es kann in machen Fällen auch vorteilhaft sein, die innere Fläche des Ölver­ dampfers mit einer Struktur zu versehen oder zu beschichten, damit die Fläche eine gewisse Rauhigkeit aufweist.

Die Vorkammer eines Verbrennungsmotors kann analog aufgebaut sein, der Funktionsablauf ist dagegen etwas anders.

Die Vorkammer ist zentrisch im Zylinderkopf angeordnet. Die Ein- und Aus­ laßventile befinden sich außerhalb der Vorkammer. Beim Verdichtungshub wird die angesaugte Verbrennungsluft in die Vorkammer verdrängt. Bei Beginn des Arbeitstaktes wird Kraftstoff in die Vorkammer eingespritzt, und das aus der Vorkammer ausströmende Gemisch auch außerhalb gezün­ det. Aus der Vorkammer tritt nun eine kurze Flamme aus, welche sich zwi­ schen Kammer und Kolben ausbildet. Auch bei der Verwendung von Dieselöl entsteht auf diese Weise keinerlei Ruß. Die Verdichtungstemperatur muß al­ lerdings niedriger gehalten werden, damit keine Selbstzündung innerhalb der Vorkammer zustande kommt.

Die in den Zeichnungen dargestellten Bohrungen 7 haben einen Durchmes­ ser von 1,5-2,0 mm. Es hat sich herausgestellt, daß damit ein Zurückschla­ gen der Flamme in der Verdampfer sicher verhindert wird. Zudem können mit diesen Durchmessern moderate Gemischgeschwindigkeiten von etwa 1-3 m/s gefahren werden, so daß bei Ölbrennern die Pressung der normalen Ventilatoren ausreicht. Es ist ebenso wichtig, daß der Werkstoff des Ölver­ dampfers 5 auch aus diesem Grund aus gut wärmeleitfähigem Material be­ steht, weil auch dadurch das Zurückschlagen der Flamme durch die Bohr­ ungen (7) erschwert wird. Die genannten Werte wurden für einen Brennstoff­ durchsatz von 0,3-1,0 l/h ermittelt. Es wäre zwar möglich, noch kleinere Querschnitte zu wählen, aber dadurch wird die Verstopfungsgefahr größer und die erforderliche Luftpressung steigt überproportional an. Bei einer Ver­ größerung der Bohrungen 7 auf 4 mm Durchmesser, ist die Sicherheit gegen ein Zurückschlagen der Flamme stark beeinträchtigt, wenn die Ausströmge­ schwindigkeit nicht enorm erhöht wird, was bei kleinen Ölbrennern wegen der benötigten Ventilatorpressung problematisch wird. Es steigt bei größeren Bohrungen außerdem die Wahrscheinlichkeit, daß unverdampfter Brennstoff den Verdampfer verläßt. Die Bohrungen 7 müssen nicht unbedingt Kreisform haben, es können auch schlitzförmige Öffnungen gewählt werden, welche als Kiemen ausgebildet sein können. Die genannten Maße für den Durchmesser beziehen sich in diesem Fall auf die Schlitzbreite.

Claims (5)

1. Vormischbrenner für flüssige Brennstoffe mit einem Brennerrohr (2), der achsial angeordneten Kraftstoffverteilungsseinrichtung, vorzugsweise einer Zerstäuberdüse (1), einem Luftturbulator (3) oder sonstigen Luftbeimisch­ einrichtung, einer Vorheizung (10), den Zündelektroden (16), dadurch ge­ kennzeichnet, daß stromab der Zerstäuberdüse (1) ein koachsialer Ölver­ dampfer (5) angeordnet ist, welcher radial im Mantel, oder achsial im Boden (6) Austrittsöffnungen (7) aufweist, deren Durchmesser geringer sind als 5 mm, oder eine Schlitzbreite von weniger als 5 mm aufweist und daß stromab der Austrittsöffnungen (7) der Ölverdampfer (5) selbst, oder wärmeleitende Teile (9, 22), welche Teil des Ölverdampfers (5) darstellen, oder mit diesem verbunden sind, in die Brennkammer (12) hineinragen, bzw. ein Flammrohr (15) mit dem Ölverdampfer (5) wärmeleitend verbunden ist.

2. Vormischbrenner nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß stromab der Austrittsöffnungen (7) ein Turbulator (14) angeordnet ist.

3. Vormischbrenner nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß stromab des Ölverdampfers (5) ein quer zur Strömungsrichtung in der Brennkammer (12) angeordneter Glühkörper vorhanden ist, welcher aus Sintermetall, porö­ ser Keramik, oder metallischem Gewebe besteht.

4. Vormischbrenner nach Anspruch 1 und 3 dadurch gekennzeichnet, daß dieser Glühkörper in seinem Durchmesser größer ist als das Flammrohr (15).

5. Vormischbrenner nach Anspruch 1 und 2 dadurch gekennzeichnet, daß der Ölverdampfer (5) aus Aluminium, Kupfer oder aus einer Legierung be­ steht, in welcher beide Metalle mit einem Anteil von mehr als 10% enthalten sind.