DE2358737A1

DE2358737A1 - METHOD OF BURNING LIQUID FUEL AND MIXING HEAD FOR CARRYING OUT THE METHOD

Info

Publication number: DE2358737A1
Application number: DE19732358737
Authority: DE
Inventors: Roman Waller
Original assignee: OERTLI STANDARD AG
Current assignee: OERTLI STANDARD AG
Priority date: 1973-02-08
Filing date: 1973-11-26
Publication date: 1974-08-15
Also published as: CH561396A5; GB1447584A; FR2220748B1; FR2220748A1; BE810735A

Description

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Dr. W. Ecsse M ü η c h ο π 9 &».am£iia6e"8 2358737Dr. W. Ecsse M ü η ch ο π 9 & ». Am £ iia6e" 8 2358737

PertIi Standard AG, . -'■ : 8600 Dübendorf PertIi Standard AG,. - '■ : 8600 Dübendorf

- (Schweiz)- (Switzerland)

Verfahren zum Verbrennen flüssiger Brennstoffe und Mischkopf zur Ausführung des Verfahrens.Process for burning liquid fuels and mixing head for executing the Procedure.

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Verbrennen flüssiger Brennstoffe in Drall-Düsenbrennern mit drallerzeugendem Mischkopf für die Verbrennungsluft sowie einen Mischkopf zur Ausführung des Verfahrens.The present invention relates to a method of incineration liquid fuels in swirl nozzle burners with a swirl-generating mixing head for the combustion air and a mixing head to carry out the procedure.

Die Erfindung bezweckt die Schaffung eines Verfahrens und entsprechender. Hilfsmittel~_s um im Sinne des Umweltschutzes die Verbrennung flüssiger Brennstoffe betriebssicherer und vollständiger zu gewährleisten. In diesem Sinne zeichnet sich das erfindungsgemässe Verfahren dadurch aus, dass man den Brennstoffdrall und den Verbrennungsluftdrall gegenläufig ausbildet.The invention aims to provide a method and the like. Aid ~ _s to ensure the combustion of liquid fuels more reliably and completely in terms of environmental protection. In this sense, the method according to the invention is characterized in that the fuel swirl and the combustion air swirl are designed in opposite directions.

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Es ist ferner ein Mischkopf zur Ausführung; des Verfahrens geschützt j welcher mit sich überdeckenden, festen Leitschaufeln zur Erzeugung eines Dralles der Verbrennungsluft und mit einem sich nach den Schaufeln erweiternden Mischkopfgehäuse-Einsatz ausgerüstet ist.There is also a mixing head for execution; of the proceedings j which with overlapping, fixed guide vanes for generating a swirl of the combustion air and with a mixing head housing insert that widens towards the blades is equipped.

Die Erfindung wird anschliessend beispielsweise anhand von Figuren erläutert.
Es zeigen:The invention will then be explained using figures, for example.
Show it:

Fig. 1 einen Meridianschnitt gemäss Schnittlinie I-I der Fig. 2, durch einen Mischkopf für Düsenbrenner flüssiger Brennstoffe, 1 shows a meridional section along the line I-I of FIG. 2, by a mixing head for nozzle burners of liquid fuels,

Fig. 2 eine Ansicht auf den Mischkopf gemäss Fig. 1 von der Flammenseite her,FIG. 2 shows a view of the mixing head according to FIG. 1 from the flame side,

Fig. 3 einen Ausschnitt aus Leitschaufeln des Misehkopfes gemäss Schnittlinie III-III der Fig. 2.3 shows a section of guide vanes of the mixing head according to FIG Section line III-III of FIG. 2.

Der in den Fig. 1 und 2 dargestellte Mischkopf, welcher zum Einsetzen in einen Düsenbrenner für flüssige Brennstoffe vorgesehen ist₃ weist einen zylindrischen Gehäuseteil 2 mit einer Gehäuselängsachse 3 auf. Dieser Mischkopf ist am einen Ende mitThe mixing head shown in FIGS. 1 and 2, which is provided for insertion into a nozzle burner for liquid fuels _3, has a cylindrical housing part 2 with a housing longitudinal axis 3. This mixing head is at one end with

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einem Befestigungsflansch H versehen., während er an seinem anderen, freien Ende einen kugelzonenförmigen Einsatz 6 trägt₃ dessen offenes, freies Ende mit einem Wirbel- und Stauring 8 ausgerüstet ist. Im Einsatz 6 sind sechs Dreiergruppen von Oeffnungen 10 gebohrt _s deren Cteffnungsachsen 11 zur Gehäuselängsachse 3 hin geneigt sind. Der kugelzonenförmige Einsatz 6 endet in einem Einsatzinnenring 13. in welchen Leitschaufeln 15 mit grosser Ueberdeckung, mindestens 30 %₉ vorzugsweise 50 % eingesetzt sind. Diese Schaufeln 15 sind als Umlenkschaufeln ausgebildet und erzeugen., wie in Fig. 2 ersichtlich^ einen Drall im Gegenuhrzeigersinn. Diese Schaufeln 15 sind gegen die Gehäuse längs achse 3 hin geneigt j wie dies in Pig. I zum Ausdruck kommt. Ein zylindrischer Schnitt gemäss der Schnittlinie III-III ergibt einen Kanalquerschnitt 17 zweier sich folgender Schaufeln 15_a der lavaldüsenähnlich ausgebildet ist. In Fig. 2 istjferner -ein Flüssigkeitsdüsenkopf 19 mit Drall im Uhrzeigersinn eingezeichnet. Somit sind der Drall der Flüssigkeit _a welche durch die Flüssigkeitsdüse zum Kopf 19 zer- · stäubt austritt, und der Verbrennungsluft, welche durch die Schaufeln 15 strömt, gegenläufig. Der Durchmesser der durch die Schaufeln 15 begrenzten, mittigen Oeffnung 20 beträgt ca. 20 mm. Er ist vorteilhafterweise ^ 30 ram.a fastening flange H , while it carries a spherical zone-shaped insert 6 at its other, free end _3, the open, free end of which is equipped with a vortex and damming ring 8. In the insert 6 six groups of three of openings 10 are drilled _s whose opening axes 11 are inclined towards the longitudinal axis 3 of the housing. The spherical zone-shaped insert 6 ends in an insert inner ring 13 in which guide vanes 15 with a large overlap, at least 30 % _9, preferably 50 % , are inserted. These blades 15 are designed as deflection blades and, as can be seen in FIG. 2, generate a twist in the counterclockwise direction. These blades 15 are inclined towards the housing longitudinal axis 3 j as in Pig. I is expressed. A cylindrical section according to the section line III-III results in a channel cross section 17 of two subsequent blades 15 _a, which is designed like a laval nozzle. In FIG. 2, a liquid nozzle head 19 with a clockwise swirl is also shown. Thus, the swirl of the liquid _a, which emerges in atomized form through the liquid nozzle to the head 19, and the combustion air, which flows through the blades 15, are in opposite directions. The diameter of the central opening 20 delimited by the blades 15 is approximately 20 mm. He is advantageously ^ 30 ram.

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Wie in Pig. 1 ersichtlich, beträgt die Umlenkung der Luft in den Schaufeln 15.mindestens 45°, wobei der Schaufel-Austrittswinkel positiv ist und normalerweise ca. 7 - 20° gewählt wird.Like in Pig. 1, the deflection of the air in the blades 15 is at least 45 °, with the blade exit angle is positive and is normally chosen around 7 - 20 °.

Diese Wirbelköpfe können je nach vorgesehener Leistung mit zylindrischen Verlängerungen 21 versehen werden,, welche bei Leistungen zwischen 1_S5 und 7 kg OeI pro Stunde zwischen den Werten 0 und ca. 30 mm schwanken. Auch die Durchmesserverhältnisse φΐ : φ2 : Φ3 weisen für diesen Leistungsbereich die folgenden Werte auf:These eddy heads can be provided with cylindrical extensions 21 ,, which supplies between 1 _S 5 and 7 kg of oil per hour between the values 0 and about 30 mm vary. Depending on the intended performance The diameter ratios φΐ: φ2 : Φ3 also have the following values for this power range:

1 : 1,5 : 1,38
1 : 1,30 : 1,131: 1.5: 1.38
1: 1.30: 1.13

und ο ait a ^i= 30and ο ait a ^ i = 30

Es ist ferner möglich, die Leitschaufeln 15 in Normalebenen zur Längsachse 3 ausmünden zu lassen, und sie nicht um 7 anzustellen. Jede Type, welche für einen Leistungsbereich vorgesehen ist, kann entsprechend der Leistung des Kessels, in welchen der Oelbrenner einzubauen ist, unterteilt werden, so dass er im untern oder im obern Leistungsbereich arbeiten kann. Im untern Leistungsbereich werden die Oeffnungen 10, beispielsweise mittels einer Scheibe oder einer Asbesteinlage,It is also possible for the guide vanes 15 to open out in planes normal to the longitudinal axis 3 and not to adjust them by 7. Each type, which is intended for a performance range, can be used according to the performance of the boiler, in which the oil burner is to be installed can be subdivided so that it works in the lower or upper performance range can. In the lower power range, the openings 10, for example by means of a disk or an asbestos insert,

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geschlossen, im obern Leistungsbereich dagegen offen gelassen, derart, dass zusätzliche Luft durch diese Oeffnungen 10 in die drehende, aus den Schaufeln 15 ausströmende Luft einmündet und zwar gegen die Gehäuse längs achse 3 hin'gerichtet. Zu diesem Zwecke ist auch die Wanddicke des Einsatzes 6 entsprechend derart, dass das Durchmesserverhältnis zur Führungslänge dieser Oeffnungen 10. sich ungefähr wie 2 : 1 verhält, d.h.closed, but left open in the upper performance range, in such a way that additional air flows through these openings 10 into the rotating air flowing out of the blades 15 namely against the housing along axis 3 hin'gerichted. to For this purpose, the wall thickness of the insert 6 is correspondingly such that the diameter ratio to the guide length of these openings 10. behaves roughly as 2: 1, i.e.

eine Strahlführung erreicht wird.a beam guidance is achieved.

Eingehende Versuche haben gezeigt, dass die Erzeugung gegensinnigen Dralles von Flüssigkeit und Verbrennungsluft die Verbrennung bezüglich Güte sehr stark positiv zu beeinflussen ■ vermag, wobei im Betrieb der nicht wärmegeschützte kugelzonenförmige Einsatz 6, der hoch erhitzt wird, die Verbrennung begünstigt. Der Einsatz 6 dient als Vergaser. Der Wirbel- und Stauring 8 verhütet, dass unverbrannte Brennstoffteilchen/ aus der Flamme nach aussen abgeschleudert werden. Er führt diese durch Umlenkung in die Flamme zurück. Auch dadurch wird die Verbrennung wesentlich begünstigt.In-depth tests have shown that the generation is in opposite directions The swirl of liquid and combustion air To have a very positive influence on combustion in terms of quality ■ capable, with the non-heat-protected spherical zone-shaped during operation Insert 6, which is highly heated, the combustion favored. The insert 6 serves as a carburetor. The swirl and baffle ring 8 prevents unburned fuel particles / be thrown outwards from the flame. He leads this by redirecting it back into the flame. This also significantly promotes combustion.

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Claims

1. Process for burning liquid fuels in swirl nozzle burners with swirl-generating mixing head for the combustion air, characterized in that the fuel swirl and the combustion air swirl are formed in opposite directions

2. Mixing head for carrying out the method according to claim 1, which with overlapping, fixed guide vanes (15) to generate a swirl of the combustion air undirects one after the blades (15) widening mixing head housing insert (6) is equipped.

3. Mixing head according to claim 2, characterized in that this insert (6) has a at its free outlet end has constriction (8) acting as a barrier.

4. Mixing head according to claim 2, characterized in that this insert (6) is ring-shaped at its free end, e.g. drawn in or with an inwardly protruding one Ring (8) is provided.

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5. Mixing head according to claim 2, characterized in that the blades (15) cause a deflection of at least _{45 °, the exit angle s being} between 0 and 20 °, for example.

6. Mixing head according to claim 2, characterized in that the insert (6) of the blades (15) away after Beam exit in the shape of a spherical zone. Enlarged.

J. Mixing head according to claim β, characterized in that the widening insert (6) is provided with openings (10), for example arranged in groups, for additional air supply, the openings (10) preferably facing the longitudinal axis (3) of the housing. are directed towards the. To direct air against this axis (3).

8. Mixing head according to claim 2 _S, characterized in that the blades (15) with respect to the housing longitudinal axis (3) have towards this, for example up to 20 ° _s inclined generatrices.

9. Mixing head according to claim 2, characterized in that the blades (15) are more than 20 $, preferably 50 $ Have coverage.

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10. Mixing head according to claim 2, characterized in that; the blades (15) in pairs in the cylinder section similar to laval nozzles Define openings (17).

11. Mixing head according to claim 2, characterized in that the insert (6) is cylindrical in the direction of flow
Has port set (21).

12. Mixing head according to claim 2, characterized in that the Leitsehaufein (15) define a central opening (20), whose diameter is j »30 mm, preferably around 20 mm.

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