DE2356863A1 - Verbrennungsvorrichtung mit einem ultraschallschwinger - Google Patents
Verbrennungsvorrichtung mit einem ultraschallschwingerInfo
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Description
DR. BERG DIPL.-ING. STAPF
DIPL.-ING. SCHWAB E DR DR. 3ANDMAIR
8 MÜNCHEN 86, POSTFACH 86 02 45
Dr. Berg Dipl.-Ing. Stapf und Partner, 8 München 86, P. O. Box 86 02 45
Unser Zeichen 8 MÜNCHEN 80
Our ref. · Mauerkircherstraße 45
14. November 1973
Anwaltsakte 24 535
Matsushita Electric Industrial Co.,Ltd. Kadoma-shi, Osaka-fu, Japan
Verbrennungsvorrichtung mit einem Ultraschallschwinger
In einer Verbrennungsvorrichtung mit einem Horn oder einer Düse nachfolgend immer kurz Horn genannt, welches
durch einen Ultraschallvibrator bzw. -schwinger
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in Vibration bzw. Schwingung versetzt wird, um flüssigen Brennstoff zu zerstäuben, sind die kinetischen
Energien von zerstäubten Brennstoffteilchen gering,
so daß sie beginnen, unmittelbar von der Zerstäubungsfläche des Horns herunterzufallen. Es wird deshalb von
hinten, d.h. von der stromaufwärts gelegenen Seite des Horns her Luft eingeblasen, um die zerstäubten Brennstoffteilchen
in der Vorwärts- bzw. Stromabwärtsrichtung zu zerstreuen. Um das Vennischen von zerstäubten
Brennstoffteilchen mit Luft zu erleichtern und um die
Bildung eines für eine vollständige Verbrennung optimalen Verteilungsprofils der zerstäubten Brennstoffteilchen
zu erreichen, sind um den vorderen Endteil des Horns herum Innen- und Außenluftwirbelbleche angeordnet,
so daß Luftströme verwirbelt werden, und ist eine nach außen hin divergierende bzw. sich erweiternde kegelstumpf
förmige Kappe zum Steuern eines Flammenprofils bzw. einer Flammenform an dem offenen Vorderende eines Außenluftkanals
befestigt. Wenn jedoch das Verhältnis zwischen einem Winkel Θ1 zwischen den äußeren und imeren
Wirbelblechen und der Achse des Horns und einem Winkel Θ2 oder spitzen Winkel zwischen dem konischen Teil, der
kegelstumpfförmigen Kappe und der Achse des Horns und das Verhältnis zwischen dem Durchmesser D einer Mittenöffnung
der Kappe und der Länge L in der Axialrichtung derselben nicht innerhalb vorbestimmter Bereiche liegen,
erfolgt eine unvollständige Verbrennung.
409823/0302
Kurz zusammengefaßt, sind gemäß der Erfindung die ■
Spitzen, d.h, die radial inneren Ränder der Innenluftwirbelbleche
von einander getrennt und haben Abstand von dem vorderen Endteil des Brennstoffzerstäubungshorns,
um dazwischen einen Luftdurchlaß zu bilden; das Verhältnis zwischen den Winkeln Θ1 und Θ2 ist
zwischen 3/10 und 1 gewählt; und das Verhältnis
zwischen dem Durchmesser D der Mittenöffnung der Kappe
und der Länge L der Kappe ist zwischen 1,25 und 3 gewählt, so daß eine vollständige Verbrennung sichergestellt
werden kann.
Eine Verbrennungsvorrichtung mit einem Außenluftkanal,
in welchem ein Horn zum Zerstäuben von flüssigem Brennstoff koaxial angeordnet ist, welches durch einen Ultraschall
schwinger in Schwingung versetzt ist, mit einem innerhalb des Außenluftkanals koaxial angeordneten Innenluftkanal
zwischen dem Vorderteil des Horns und dem Außenluftkanal, mit inneren Flügeln bzw. Innenluftwirbelblechen,
die innerhalb des Innenluftkanals angeordnet sind, mit äußeren Flügeln bzw· Außenluftwirbelblechen,
die zwischen den Innen- und Außenluftkanälen angeordnet sind, und mit einer sich nach außen erweiternden kegelstumpfförmigen Kappe, die an dem offenen
Vorderende des Außenluftkanals befestigt ist, ist gemäß der Erfindung so beschaffen, daß der Vorderteil der
■ _ 4 _
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konischen Kappe radial nach innen gebogen ist, um eine Mittenöffnung zu bilden, daß die Spitzen bzw. radial
inneren Ränder der Innenluftwirbelbleche von einander ' getrennt und mit Abstand von dem vorderen Endteil des
Horns angeordnet sind, daß das Verhältnis eines Winkels Θ1 zwischen den Außen- und Innenluftwirbelblechen und
der Achse des Horns zu einem Winkel Θ2 oder spitzen Winkel zwischen dem konischen Teil der Kappe und der Achse des
Horns zwischen 3/10 und 1 liegt, und daß das Verhältnis eines Durchmessers der Mittenöffnung der Kappe zu einer
Länge in der axialen Richtung der kegelstumpfförmigen Kappe zwischen 1,25 und 3 liegt.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben.
Es zeigen:
Fig. 1 .eine Schnittansicht einer Verbrennungsvorrichtung nach der Erfindung,
Fig. 2A eine Teilansicht derselben, die den Brennstoff-Luft-Mischbereich zeigt,
Fig. 2B eine Seitenansicht derselben,
Fig. 2C Flügel bzw. Luftwirbelbleche derselben,
ORiGiIMAL INSPECTED Λ 0 9 8 2 3 / 0 3 0 2 *-* .
Fig. 3 eine zur Erläuterung der Art der Ausbreitung
bzw. Verteilung von zerstäubten Brennstoffteilchen verwendete Ansicht,
- - . .
Fig. 4 eine perspektivische Ansicht eines Innenluftkanals
mit Innenluftwirbelblechen,
Fig. 5 ein zur Erläuterung der Verbrennungen
verwendetes Diagramm, wenn die in Fig. 2C
bzw. 2A angegebenen Winkel Θ1 und Θ2 veräridert
werden, .
die . .'.·■"
Fig.6A
und 6B zur Erläuterung der Ströme von Luft und
zerstäubten Brennstoffteilchen verwendete ■ Ansichten, .
die Fig.
7A bis ■";-,-"■ l' .
7D - zur Erläuterung der Verbrennungen ver-■
'" wendete Ansichten, wenn das Verhältnis
zwischen einem Durchmesser einer Mitten-.
öffnung einer Kappe und einer Länge derselben
verändert wird, und ,
23/03 0 2
■'-■' -ORiGSNAL INSPECTED
Fig. 8 ein die in den Fig. 7A bis 7D darge- stellten
Verbrennungsbedingungen veranschaulichendes Diagramm.
Gemäß Fig. 1 ist ein Ende (das linke Ende) eines Luftkanals 1 großen Durchmessers mit der Auslaßöffnung eines
nicht dargestellten Gebläses verbunden, während das andere Ende mit einem Außenluftkanal 2 mit einem konischen
Teil 2a verbunden ist. Ein Innenluftkanal 3 ist durch, eine Vielzahl von Stützrippen 3b innerhalb des Außenluftkanals
2 koaxial zu demselben gehaltert. Ein Ultraschallschwinger 4 ist an einem Horn 5 befestigt, welches zur
Verstärkung der Ultraschallschwingung dient. Das Horn 5 ist koaxial zu dem Außenluftkanal 2 durch eine Vielzahl
von Stützrippen bzw. Schenkeln 7 abgestützt, die an dem
Knotenpunkt des Horns 5 und des Vibrators bzw. Schwingers 4 befestigt sind.
Wie am besten in Fig. 2B gezeigt, steht eine Vielzahl von Luftwirbe.lblechen 9 von der Innenfläche des Innenluftkanals
3 aus nach innen vor und die freien Enden dieser Luftwirbelbleche 9 bilden einen Ringraum zwischen
sich und dem Horn 5, so daß Luft längs der Außenfläche
des Horns 5 strömt. Die Wirbelbleche 9 stehen derart nach innen vor, daß sie zu der äußeren kreisförmigen
Grenze des Ringraumes 3a tangential sind. Zwischen dem Außenluftkanal 2 und dem Innenluftkanal 3 ist
— 7 —
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9 3 56 8-6
eine Vielzahl von tangentialen Luftwirbelblechen 8 gleichwinklig angeordnet, die zu dem Innenluftkanal
3 tangential sind-, wie am besten in Fig. 2B gezeigt.
Im folgenden wird wieder auf Fig. 1 Bezug genommen. Die Brennstoffzufuhr aus einem Brennstofftank (nicht
dargestellt) zu dem Horn 5 durch ein Brennstoffzuleitungsrohr 11 hindurch wird durch eine Brennstoffstromregulier einrichtung 10 gesteuert·. Ein Brennstoffversorgungskanal
12 ist längs der Achse des Horns 5 geführt, damit aus dem Brennstoffzuleitungsrohr 11 zugeführter Brennstoff
zu einer BrennstoffZerstäubungsfläche an dem freien Ende des Horns 5 strömt. Ein Ultraschallfrequenzgenerator
14 ist über Zuleitungen 13 mit einer Spule 13a verbunden, die auf dem Ultraschallschwinger 4 angebracht
ist, damit letzterer mit Ultraschallfrequenzen in
Schwingung versetzt wird.
An dem offenen Ende des Außenluftkanals 2 ist eine kegelstumpfförmige
Kappe 15 befestigt/ die aus einem sich nach außen erweiternden bzw. konischen Teil 15a und
einem öffnungsbegrenzüngsteil 16 besteht, der von dem
äußeren Rand des konischen Teils 15a aus radial nach .
innen gebogen ist.
Im folgenden wird zunächst die Betriebsweise beschrieben. Brennstoff, dessen Strömung bzw. Strömungsmenge 'v
4 0 9.8 2-3/0 30 2.
ORlGiNAL INSPECTED
durch die Brennstoffstromreguliereinrichtung 10 gesteuert
wird, wird der Zerstäubungsflache 5a an dem
freien Ende des Horns 5 zugeführt, und der Brennstoff bildet aufgrund der Oberflächenspannung und Viskosität
des Brennstoffes über der Zerstäubungsfläche 5a einen dünnen Film. Ein auf der Zerstäubungsflache 5a gebildeter
dünner Brennstoff!Im wird infolge der ultraschallschwingung
des Horns 5 in fein verteilte Teilchen unter-
brochen, und die fein verteilten bzw, zerstäubten Brennstoffteilchen
werden in Richtung stromabwärts von der Zerstäubungsfläche 5a zerstreut bzw. verteilt. Die Zerstäubung
des Brennstoffes lediglich durch die Ultraschallschwingung des Horns 5 ergibt jedoch eine hoch-konzentrierte
Zone a in Fig. 3 in unmittelbarer Nähe der Zerstäubungsfläche
5a und eine schwach-konzentrierte Zone b in einiger Entfernung von der Zerstäubungsfläche 5a. Die
zerstäubten Brennstoffteilchen neigen dazu, in die unmittelbare Nähe der Zerstäubungsfläche zu fallen. Folglich
kann ein wünschenswertes Muster bzw. Profil der Verteilung von zerstäubten Brennstoffteilchen überhaupt nicht
erzielt werden. Zur Überwindung dieses Problems ist das nicht dargestellte Gebläse vorgesehen, um durch die durch
den Luftkanal 1 großen Durchmessers und den Außenluftkanal 2 hindurchströmende Luft die zerstäubten Brennstoffteilchen
zu zwingen, sich stromabwärts von der Zerstäubungsfläche zu zertreuen. Außerdem sind gemäß der Erfin-
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- Φ - 2356862
dung die Außen- und in^nitifWirbelbleche & und 9;
und die Kappe 15 vorgesehen, um die optimale Zündzone
zu bilden. "
Gemäß Fig. T wird die Luft, die den Bereich kleinen
Durchmessers des Außeriluftfeanäls 2 erreicht,- in. einen
durch den Ringraum zwischen dem Horn 5 und den radial
inneren Rändern der Wirbelbleehe 9 hindurchgehenden
Luftstrom A, einen durch den Innenluftkanäl 3 hindurchgehenden
Luftstrom B^ und eirien durch den Ringräum zwischen
den Außen"- und Irinenluftfcänalen· 2 und 3 hindurchgehenden
Luftstrom C untertei'lt. Der durch den Ringraum
3ä hindurchgehende IiUfts^rom: A dient d:azu, die zerstäubten:
Brenrfstoffteiicfrgn von der ^erstäubungsflache
5a wegzudrängen. Der durch· άάΐί Inneiiiuftfcanal 3 hindurchgehende Lurts-ferom B wird- durch die LuftWirbelbleehe
9 verwirbelt und: mit deÄ durch deü Ringraum 3a
hindurchgehenden iruftström A vereinigt, wodurch die Verstäubten
BrenTistöfftei-lcheii ve£w-irbel€ und' mit Luft
vermischt werden; Der Luftstrom.-B* d?ierit öbeöialls dazu,
die zerstäubten' Brenhsto^fEeilehen: von- äex Zerstäubüngsf
lache 5a wegzübring^en. Ähdei?& als bei d'en herkömmlichen-Vorrichtungen
sind- die" freien Enden der LT^t^ÄEbeliiieche
9 in dem Innenlüftkäiiäi 3[ nicht mit der Außerif lache des '
Horns 5 in Berührung gebracht^ um deft Riiigräuiite 3a" zu "
bildenr so daß der durch den Ringraum 3a hind.ui'öhgehendie
409823 /QMtL :
Luftstrom nicht- von dem durch den.Innenluftkanal 3
hindurchgehenden Luftstrom getrennt ist und somit diese
beiden Luftströme gut miteinander vermischt werden. Es wird deshalb kein Wirbel erzeugt, der das Vermischen
der zerstäubten Brennstoffteilchen mit Luft nachteilig
beeinflußt. Außerdem können die zerstäubten Brennstoffteilchen,
die von dem Wirbelluftstrom, der aus dem durch
den Ringraum 3a hindurchgehenden Luftstrom A und dem
durch den Innenluftkanal 3 hindurchgehenden Luftstrom
B besteht, weg zerstreut sindr durch den WirbeLluft-'
strom C verwirbelt werden, der durch den Raum zwischen
den Außen- und Innenluftkanälen 2 bzw. 3 hindurchgeht r
so daß die zerstäubten Brennstoffteilchen gut mit Luft
vermischt werden können.
Zur Erzielung der optimalen Verbrennung müssen die zerstäubten
Brennstoffteilchen gleichmäßig in Luft verteilt sein, und es muß eine geeignete Zündzone mit einem geeigneten
Profil und an einer geeigneten Stelle gebildet
werden, so daß die normale Verbrennung fortgesetzt werden kann. Für diesen Zweck müssen die Geschwindigkeiten
und die Wirbelrichtung der Luftströme so festgelegt sein,
daß diese optimale Zündzone gebildet wird. Wenn die Geschwindigkeit des durch den Ringraum 3a hindurchg-ehenden
LuftstromsA zu groß ist,- wird die Geschwindigkeit der
zerstäubten Brennstoffteilchen in der Richtung der Achse
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des Horns größer als die Verbrennungsgeschwindigkeit; was zu flackernden Flammen führt. Andererseits, wenn die
Geschwindigkeit des Luftstroms zu klein ist, wird die Flamme infolge des durch die Luftwirbelbleche 9 innerhalb
deö Innenluftkanals 3 erzeugten negativen Drucks
von der·Zerstäubungsfläche 5a zurück bzw. stromaufwärts
gezogen, was zu dem Zurückschlagen der Flamme und zu äier Ansammlung--von Kohlenstoff auf der Zerstäubungsflache 5a führt. Wenn außerdem die Luftströme A,
B und G-in der Zündzone aufeinanderprallen, werden die
die Verbrennung nachteilig beeinf lusanden Wirbel erzeugt. Da die Wirbel dazu neigen, sich von einer Stelle zur anderen
zu bewegen, werden die Brennstoffteilchen ebenfalls abgetrieben, was zum Schwanken und zur Instabilität der
Flammen und zu verstärkter Geräuschbildung führt.
Zur Überwindung dieser Probleme ist gemäß der Erfindung
die sich nach außen erweiternde Kappe 15a an dem offenen
Ende des Außenluftkanals 2 befestigt und das Verhältnis
zwischen dem Winkel zwischen dem konischen Teil 15a und der Achse des Hörns 5 und der Winkel der Außenluf
twirbelbleche 8 ist so festgelegt, daß einige Bedingungen erfüllt sind, die im folgenden näher beschrieben
sind.
Gemäß der Darstellung in Fig. 2G ist der Winkel zwischen
den Außen- und Innenluftwirbelblechen 8 und 9
- 12—
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und der Achse des Innenluftkanals 3 mit Θ1 bezeichnet.
Gemäß Fig. 2A ist der Winkel des konischen Teils 15a
der Kappe 15 mit Bezug auf die Achse derselben mit Θ2
bezeichnet. Gemäß von dem Erfinder durchgeführten ausgedehnten Versuchen besteht zwischen diesen Winkeln
Θ1 und Θ2 die in Flg. 5 dargestellte Beziehung.
In bezug auf Fig. 5 wird die Gerade Y1 ausgedrückt durch ;
Θ2 =TÖ (Θ1 - 1O)'
und die Gerade Y2 ist gegeben durch
Θ2 = Θ1 " 10*
Wenn der Winkel θ^ kleiner als 10 ist, wird praktisch
kein Vorteil erzielt. Der Bereich p, der durch die Gerade Y. und die θ ..-Achse begrenzt ist, bezeichnet einen
Bereich, in welchem keine Verbrennung stattfindet. Der Bereich q zwischen den Geraden Y. und Y„ bezeichnet
einen Bereich vollständiger Verbrennung, und der Bereich r, der durch die Gerade Y2 und die ©.,-Achse begrenzt ist,
bezeichnet einen Bereich unvollständiger Verbrennung.
In den Fig. 6A und 6B ist der Luftstrom durch die ausgezogenen
Linien angegeben, während die Trift- bzw. Bewegungsrichtungen der zerstäubten Brennstoffteilchen
durch die gestrichelten Linien angegeben sind. Der in Fig. 6A dargestellte Zustand entspricht dem Bereich ρ
- 13 -
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in Fig. 5, während der in Fig. 6B angegebene Zustand
dem Bereich r entspricht. In Fig. 6A ist der Winkel
θ« in bezug auf den Winkel Θ* zu klein, so daß durch
die starken Wirbelluftströme innerhalb der Kappe 15
zerstäubte BrennstoffteiIchen gezwungen werden, auf die
Innenwand der Kappe 15 aufzutreffen. Diese aufgetroffenen zerstäubten Brennstoffteilchen verwandeln sich in
flüssigen Brennstoff, der durch den Luftstrom nach vorn bzw. stromabwärts ausgetragen wird, was zu der unvollständigen
Verbrennung führt. Wenn der Winkel θ~ zu. klein ist, ist die Radialkomponente des Wirbellüftstroms
verkleinert, während die Äxiälkomponente vergrößert ist, so daß sich der.Luftstrom nicht in der radialen Richtung
ausdehnen wird, wie durch die ausgezogenen Linien in Fig. 6Ä vor der Kappe 15 angegeben.
In Fig. 6B ist der Winkel θ- in. bezug auf den Winkel
Θ.. zu groß, so daß den zerstäubten Brennstoff teilchen
keine zum Auftreffen auf die Innenwand der Kappe 15
ausreichenden Energien mitgegeben werden, obwohl sie innerhalb der Kappe 15 verwirbelt werden. Die Menge
von unverbrannten zerstäubten Brennstoffteilchen ist
deshalb zwar verringert* die zerstäubten Brennstoffteilchen
sind, jedoch nicht mit der Luft in der. Nähe der Grenze des.Wifbelluftströms vermischt* Mit anderen Worten,
;dieaus der Kappe austretende Luft ist nicht ausreichend mit zerstäubten Brennstoffteilchen vermischt,
409823/Ö3Ö2 . .
wodurch sich die unvollständige Verbrennung ergibt.
Die Winkel der Außen- und Innenluftwirbelbleche 8 und
9 sind bis hierher zwar als einander gleich beschrieben worden, sie können jedoch verschieden sein.
Wie oben beschrieben, sind die Winkel Θ.. und Θ«, so
weit es die Verbrennung angeht, derart korreliert, daß sie bestimmte Bedingungen erfüllen müssen. Weiterhin
müssen die Länge L der Kappe 15 und der Durchmesser D
ihrer öffnung 15b ebenfalls einige Bedingungen erfüllen.
Die Korrelation zwischen der Länge L und dem Durchmesser D, die durch ausgedehnte Versuche, die von dem Erfinder
durchgeführt wurden, erzielt wurde, ist in den Fig. 7A-7D dargestellt. Fig. 7A zeigt die Korrelation,
wenn sowohl die Länge L wie auch der Durchmesser D kleiner sind. Da der Wirbelluftstrom innerhalb der Kappe
15 nicht ausreichend geschwächt bzw. gedämpft wird und da der Durchmesser D klein ist, dehnt sich der aus
der Kappe austretende Luftstrom plötzlich in radialer Richtung aus, was zu einer kugelförmigen ELamme führt.
Die Axialkomponente der Energie des Wirbelluftstroms ist kleiner als die Radialkomponente, Luft kann nicht
ausreichend in einen Körper aus zerstäubten Brennstoffteilchen eindringen, so daß die ausreichende Vermischung
zwischen der Luft und den zerstäubten Brennstoff-
- 15 -
409823/0302
teilchen nicht erreicht werden kann, was zu der unvollständigen
Verbrennung führt.
In Fig. 7B ist die Länge L kürzer, aber der Durchmesser D
ist größer, so daß die Axialkomponente zwar stärker ist,
aber die Radialkomponente nicht ausreichend geschwächt
bzw. geäSmpft ist. Deshalb tritt das Ungleichgewicht
zwischeii den Axial- und Radialkomponenten sehr häufig
vor der Kappe 15 auf, so daß die Flamme zum Unterbrechen
bzw. Abreißen neigt, was zu flackernden Flammen führt.
In Fig. 7C ist die Länge L größer und der Durchmesser D
ist kleiner, so. daß der aus der Kappe 15 austretende Luftstrom zu stark verringert wird. Folglich schwankt der
Luftstrom mit dem Ergebnis, daß die Flamme "ausgeblasen"
wird. Wenn der Durchmesser D zu klein ist, treffen zerstäubte
Brennstoffteilchen auf die Innenfläche des die Öffnung verkleinernden Teils 16 auf und verwandeln sich
in flüssigen Brennstoff, was zu der unvollständigen Verbrennung führt. "■■"-'· ·"---■-.
In Fig. 7D ist die Länge L größer und der Durchmesser D
ist ebenfalls größer, so daß die Radialkomponente zu stark
gedämpft wird,'während die Axialkomponente vergrößert
wird, was zu einer außerordentlich langen Flamme mit einem kleinen Querschnitt führt. Stromabwärts wird die Axial-
- 16 40 982 3/0302 '
komponente verkleinert, so daß das Mischen von zerstäubten Brennstoffteilchen mit Luft nicht in zufriedenstellender
Weise ausgeführt werden kann. Infolgedessen ergibt sich eine unvollständige Verbrennung und
von dem Ende der Flamme wird Ruß erzeugt.
Die oben mit Bezug auf die Fig. 7A-7D beschriebenen Verbrennungsbedingungen sind zu Vergleichszwecken in
Fig. 8 dargestellt. Die schraffierte Fläche bezeichnet das Verhältnis zwischen den Winkeln Q1 und Θ« und das
Verhältnis zwischen der Länge L und dem Durchmesser D, die die optimale Verbrennung sicherstellen. Das heißt,
das optimale Verhältnis des Winkels θ2 zu dem Winkel θ1
liegt zwischen 3/10 und 1, wenn das Verhältnis D/L innerhalb
des optimalen Bereiches zwischen 1,25 und 3 verändert
wird.
In Fig. 8 gibt, die schraffierte Fläche einen Bereich an,
in welchem Q2^A = 3/10 - 1. und D/L = 1,25 - 3 ist.
An dem Punkt P in der schraffierten Fläche ist: θ- = 45 ,
θ~ = 20° und D/L = 2,8, und an dem Punkt Q ist O1 = 60°,
Θ- = 30° und D/L = 2. Die Bereiche bzw. Flächen, die in
Fig. 8 durch Fig. 7A, IB, IC und 7D angegeben sind, zeigen
die Flächen bzw. Bereiche, in welchen die in Fig. 7A bzw. 7B bzw. 7C bzw. 7D gezeigten Verbrennungen auftreten.
- 17 -
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Die optimalen Bedingungen zum Erzeugen von 4 000 bis
40 000 Kcal/Stunde sind θ^ = 45°, θ"2 = 20°, D = 70 mm
und L = 25 mm. In der Verbrennung s vor richtung mit dem Ultraschallschwinger und den Außen- und Innenluftwirbeiblechen
werden die oben beschriebenen Korrelationen zwischen θ>und θ~ sowie D und L unabhängig von den
Positionen und Konfigurationen der anderen Einzelteile eingehalten.
-. Patentansprüche -
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Claims (4)
1./ Verbrennungsvorrichtung mit einem Außenluftkanal
mit einem Horn zum Zerstäuben von flüssigem Brennstoff, welches durch einen innerhalb des Außenluftkanals ko- .
axial angeordneten Ultraschallschwinger in Schwingung versetzt wird, mit einem innerhalb des Außenluftkanals
zwischen dem vorderen Teil, des Horns und dem Außenluftkanal
koaxial angeordneten Innenluftkanal, mit innerhalb des Innenluftkanals angeordneten Innenluftwirbelblechen,
mit zwischen den Innen- und Außenluftkanälen angeordneten
Außenluftwirbelblechen und mit einer sich nach außen
erweiternden kegelförmigen Kappe, die an dem vorderen Ende des Außenluftkanals befestigt ist und deren Vorderteil
radial nach innen gebogen ist, um eine Mittenöffnung
zu bilden, dadurch gekennzeichnet, daß die radial inneren Ränder der Innenluftwirbelbleche (9) von einander und von
dem Horn (5) Abstand haben, damit zwischen dem Horn und den Innenluftwirbelblechen ein Zwischenraum (3a) gebildet
ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß das Verhältnis eines Winkels Θ« zwischen den Innen-
und Außenluftwirbelblechen (9 bzw. 8) und der Achse des Horns (5) zu einem Winkel θ~ zwischen dem konischen Teil
409823/0302
(15a) der Kappe (15) und der Achse des Horns zwischen 3/10 und 1 liegt.
3. Vorrichtung nach Anspruch T oder 2, dadurch gekennzeichnet^
daß das-Verhältnis eines Durchmessers D der Mittenöffnung (15b) der Kappe (15) zu der Länge L in der
axialen Richtung zwischen dem offenen Ende des Äußenluftkanals
(2) und dem vorderen Bide (16) ,der Kappe zwischen
1,25 und 3 liegt. · .
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet,
daß O1 = 45°, θ., = 20°, D = 70 mm und L = 25 mm sind.
409823/0302
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