DE2450801B2

DE2450801B2 - Heizölbrenner mit Ultraschallzerstäuber

Info

Publication number: DE2450801B2
Application number: DE19742450801
Authority: DE
Inventors: Dieter 8900 Augsburg Hirt
Original assignee: MAN Maschinenfabrik Augsburg Nuernberg AG
Current assignee: MAN AG
Priority date: 1974-10-25
Filing date: 1974-10-25
Publication date: 1980-07-24
Also published as: DE2450801C3; DE2450801A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Heizölbrenner der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 bezeichneten Art.

Eine solche Vorrichtung ist aus der DE-PS 9 17 344 bekannt. Bei dieser Vorrichtung wird die Verbrennungsluft der Zerstäuberplatte zugeführt, um den Kraftstoff zu verteilen. Die hierzu erforderliche hohe Strömungsgeschwindigkeit entlang der Oberfläche der Zerstäuberplatte führt jedoch in unerwünschter Weise auch größere Flüssigkeitströpfchen mit weg, woraus sich eine ungleichmäßig ablaufende Verbrennung ergeben kann. Zwar soll bei einer bevorzugten Ausführungsform der bekannten Vorrichtung nur ein Teil der Ladeluft zur Führung des Brennstoffs am Ultraschallzerstäuber entlang verwendet werden, ein anderer Teil direkt in den Verbrennungsraum geleitet werden. Durch diese Maßnahme kann jedoch keine Verbesserung der Homogenitat des Gemisches erzielt werden, sondern es können lediglich die Drosselverluste niedriger gehalten werden.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Heizölbrenner der vorbeschriebenen Art zu schaffen, der auch bei hohen öldurchsätzen ausreichend mit Verbrennungsluft versorgt werden kann, wobei eine besonders gute Durchmischung von Heizöl und Verbrennungsluft erzielt werden soll.

Zur Lösung dieser Aufgabe weist ein vorbeschriebener Heizölbrenner die Merkmale des Kennzeiehnungstcilsdes Palentanspruchs 1 auf.

Der Hauptvorteil des erfindungsgemäßen Heizölbrenners besteht darin, daß durch die zweistufige Vermischung ei^e besonders gleichmäßige Verteilung des Heizöls in der Verbrennungsluft erzielbar ist.

^w| Zunächst tritt nur ein relativ kleiner Teilstrom der Verbrennungsluft in die Vernebelungskammer ein und nimmt Heizöl mit. Der Mischstrom aus der Vernebelungskammer wird dann in das Mischrohr abgesaugt Dieses Absaugen erfolgt durch die dem Hauptstrom mit Hilfe der Drallbleche aufgezwungene Rotationsbewegung, die in ihrem Kern eine Zone niedrigen Drucks erzeugt Auf diese Weise kann das Heizölluftgemisch aus der Vernebelungskammer in den rotierenden Hauptstrom hineingezogen werden.

Bei der eingangs erwähnten vorbekannlen Vorrichtung mit Ultraschallzerstäubung erfolgt die Zuführung ebenfalls mittels Ultraschall. Es hat sich aber gezeigt, daß die Menge des zugeführten Öles auf diese Weise nicht in dem Maße geregelt werden kann, wie es für Heizungsanlagen wünschenswert wäre und daß hierdurch die Schadstoffemission noch nicht in allen Betriebszuständen minimal gehalten werden kann.

Um die Menge des zugeführten Heizöls in weitem Bereich rege}n zu können, wie es für Heizanlagen wünschenswert ist, ohne daß bei hohem Durchsatz die Schadstoffemission ansteigt, soll in weiterer Ausbildung der Erfindung für die ölförderung zur Zerstäuberplatte eine eigene Dosierpumpe vorgesehen sein, von der eine ölzufuhrleiiung von oben her bis unmittelbar ins Zentrum der Oberfläche der Zerstäuberplatte führt. Mit der Dosierpumpe, die selbst bei hohen Durchsätzen aufgrund des fehlenden Gegendruckes sehr klein und leicht ausgeführt sein kann, ist eine exakte Zumessung des Öles für die verschiedenen Betriebszustände des Brenners möglich und durch die Zuführung im Zentrum der Zerstäuberplatte, wo sich ein Schwingungsbauch befindet, ergibt sich ein besonders guter Wirkungsgrad der Zerstäubung. Bei einem solcherart ausgebildeten Heizölbrenner ist dann die Gebläseluftzufuhr in die Vernebelungskammer, wie an sich bekannt, durch einen um die Zerstäuberplatte herumlaufenden Spalt von besonderem Vorteil, weil dadurch eine Tröpfchenbildung an der Austrittsöffnung der Olzufuhrleitung sicher vermeidbar ist.

Schließlich kann in weiterer Ausbildung eines erfindungsgemäßen Heizölbrenners die Zerstäuberplatte elektrisch beheizbar sein, was aufgrund der Verminderung der Viskosität des Öles dazu beiträgt, besonders geringe Tröpfchengrößen bei der Vernebelung des Öles zu erzielen.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Heizölbrenners schematisch dargestellt.

Der in der Zeichnung dargestellte Heizölbrenner besteht im wesentlichen aus einem Gebläseteil I, aus einem Zerstäuberteil Il und aus einem Mischrohr III. Er ist mit beliebig ausgebildeten Befestigungsmittcln 20, 21 an einer Kesselwand 23 befestigbar

Der Gebläseteil I umfaßt im wesentlichen ein Gebläse 1, das von einem Elektromotor 2 angetrieben wird, der gleichzeitig als Antrieb für eine Dosierpumpe 3 dient, die als Förder- und Zumeßorgan für das zu vernebelnde Heizöl dient. Zur Verbesserung der Regelbarkeit kann die Dosierpumpe 3 und das Gebläse 1 elektrisch regelbar ausgeführt sein. Durch eine teilweise strichpunktiert angedeutete Ölversorgungsleitung 4 gelangt das öl von der Dosierpumpe 3 in ein Zuführungsrohr 5, das von oben her bis unmittelbar ins Zentrum der Oberfläche einer /crstäuberplatte 6 führt. Die Zerstäuberplatte 6 bildet den oberen Abschluß eines Ultraschallschwingers 7, der ein Piezoelement 8 umfaßt. Die Zerstäuberplatte 6 ist als pfannenartige Kreisplatte mit

einer konkav gewölbten Oberfläche 16 ausgebildet, auf der das öl aus dem Zuführungsrohr 5 austretend fümartig aufgebracht wird. Wesentliches Merkmal des Zerstäuberteils II ist eine oberhalb der Zerstäuberplatte 6 angeordnete Vernebelungskamm^r 9, der durch einen um die Zerstäuberplatte 6 umlaufenden Spalt 10 zentripedal Gebläseluft zugeführt wird. Ein weiterer Gebläseluftstrom wird der Vernebelur.gskam.ner 9 durch eine konzentrisch um das ölzuführungsrohr 5 angeordnete Gebläseluftleitung 15 zugeführt, um eine Tropfenbildung am Ausgang des Ölzuführungsrohres 5 zu vermeiden. Sowohl der durch den Spalt 10 als auch der durch die Gebläseluftleitung 15 der Vernebelungskammer 9 zugeführte Luftstrom dienen dem Transport des ölnebels vom Bereich oberhalb der Zerstäuberplatte 6 in Richtung zum Ausgang 19 der Vernebelungskammer 9, wobei auf diesem Weg eine intensive Vermischung des ölnebels mit der Gebläseluft zu einem Aerosol stattfindet.

Dusch den Ausgang 19 der Vernebelungskammer 9 wird das Aerosol in ein Mischrohr 18 geführt, wo es mit weiterer Gebläseluft vermischt wird, die durch einen den Ausgang 19 der Vernebelungskammer konzentrisch umgebenden Mantelkanal 17 zugeführt wird. Dabei wird durch Dralibleche 27 im Mantelkanal 17 und im

ίο Mischrohr 18 eine starke Wirbelbildung erzeugt und somit eine intensive Durchmischung des Aerosols mit der durch den Kanal 17 zugeführten Gebläseluft erzielt. Schließlich erfolgt der Austritt des Aerosols durch einen Flammhalter 24 in einen von der Kesselwand 23 begrenzten Brennraum.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Heizölbrenner mit einem Ultraschallzerstäuber, bei dem eine mit Ultraschall schwingende, ebene Zerstäuberplatte den unteren Abschluß einer Verne- ϊ belungskammer bildet, der im Bereich der Oberfläche der Zerstäuberplatte zentripedal Luft zuführbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Vernebelungskammer (9) mit Gebläseluft beaufschlagt ist und sich zu einem Mischrohr (18) öffnet und in diesem Bereich konzentrisch von einen» Gebläseluft führenden Mantelkanal (17) umgeben ist, in den Drallbleche (27) eingesetzt sind.

2. Heizölbrenner nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß für die Ölförderung zur i> Zerstäuberplatte (6) eine eigene Dosierpumpe (3) vorgesehen ist, von der eine Olzufuhrleitung (5) von oben her bis unmittelbar ins Zentrum der Oberfläche der Zerstäuberplatte (6) führt.

3. Heizölbrenner nach Anspruch 2, dadurch äi gekennzeichnet, daß zur Gebläseluftzufuhr in die Venebelungskammer (9) wie an sich bekannt, ein um die Zerstäuberplatte (6) herumlaufender Spalt (10) vorgesehen ist.

4. Heizölbrenner nach einem der Ansprüche 1 bis ->>

3, dadurch gekennzeichnet, daß konzentrisch um die olzufuhrleitung (5) eine Gebläseluftleitung (15) angeordnet ist.

5. Heizölbieuner nach einem der Ansprüche 1 bis

4, dadurch gekennzeichnet, daß die Zerstäuberplatte J» (6) elektrisch beheizbar ist.