DE2554483C2

DE2554483C2 - Burner nozzle for oil and / or fuel gas with a Hartmann sound vibration generator

Info

Publication number: DE2554483C2
Application number: DE19752554483
Authority: DE
Inventors: Heinz Dipl.-Ing. Haberfelner; Adalbert Dipl.-Kfm. Wien Marko; Josef Dr. Wiesenberger
Original assignee: Dumag Ohg Drtechn Ludwig Kaluza & Co Wien At
Current assignee: Dumag Ohg Drtechn Ludwig Kaluza & Co Wien At
Priority date: 1975-10-01
Filing date: 1975-12-04
Publication date: 1986-08-07
Also published as: ES451912A1; JPS5723777Y2; DE2554483A1; AT341064B; ATA749175A; JPS5295140U; AT352849B; ATA425076A

Description

Die Erfindung betrifft eine Brennerdüse für Öl und/ oder Brenngas, mit einem zentralen Auslaß für das öl, mit einer konzentrisch zu diesem angeordneten Ausströmöffnung für das Brenngas und mit einem die Ausströmöffnung konzentrisch umgebenden, mit Druckgas, insbesondere Druckluft oder Dampf, betriebenen Hartmann'schen Schallschwingungserzeuger, der von einer, eine ringförmige Austrittsöffnung im Bereich der Stirnfläche der Brennerdüse aufweisenden Ringnut gebildet ist, in die das Druckgas aus einem von einer äußeren Hülse umgebenen Ringkana! über eine gegen die Mittelachse gerichtete Düse einleitbar ist.The invention relates to a burner nozzle for oil and / or fuel gas, with a central outlet for the oil, with an outflow opening arranged concentrically to this for the fuel gas and with an outflow opening concentrically surrounding Hartmann's operated with compressed gas, in particular compressed air or steam Sound vibration generator from one, an annular outlet opening in the area of the end face the torch nozzle having annular groove is formed into which the compressed gas from one of an outer Sleeve surrounded by Ringkana! can be introduced via a nozzle directed towards the central axis.

Bei einer derartigen bekannten Brennerdüse (DE-OS 19 64 040, F i g. 6) ist dem zentral angeordneten Auslaß für das Öl eine Kammer vorgeschaltet, in welche das öl durch tangentiale Kanäle eintritt und aus welcher das Öl zentral durch den Auslaß in Form eines Sprühkegels austritt. Es sind keine Mittel vorgesehen, die eine dem jeweiligen Bedarfszweck angepaßte Einstellung der Flammenform ermöglichen würden. Die äußere Hülse ist zwar aus herstellungstechnischen Gründen auf das Fußteil eines Grundkörpers aufgeschraubt, bildet jedoch gleichzeitig einen Bestandteil des Schallschwingungsgenerators. Würde man diese äußere Hülse, was nicht vorgesehen ist, zur Veränderung der Flammenform in axialer Richtung verstellen, es würde hierdurch auch die Charakteristik des Schallschwingungsgenerators entscheidend verändert werden.In such a known burner nozzle (DE-OS 19 64 040, Fig. 6) is the centrally arranged outlet A chamber is connected upstream for the oil, into which the oil enters through tangential channels and from which the oil emerges centrally through the outlet in the form of a spray cone. There are no funds provided that one dem would allow adjustment of the flame shape adapted to the respective purpose. The outer sleeve is screwed onto the foot part of a base body for manufacturing reasons, but forms at the same time a component of the sound vibration generator. Would you get this outer sleeve what is not intended to adjust the shape of the flame in the axial direction, it would thereby the characteristics of the sound vibration generator can also be changed decisively.

Es ist ferner eine Brennerdüse für öl bekannt (W. Hansen »ölfeuerungen«, 2. Auflage, Springer Verlag, Berlin, 1970, Seite 126, 127), bei welcher der Hartmann'sche Schallschwingungsgenerator zentral angeordnet ist und von einer ringförmigen Austrittsöffnung für das öl umgeben ist. Diese ringförmige Austrittsöffnung wird durch einen Ringspalt gebildet, der zwischen dem Düsengrundkörper und einer hierzu konzentrischen, auf das Fußteil des Düsengrundkörpers aufgeschraubten Hülse gebildet wird. Zwischen einem Absatz des Fußteiles und dem diesem Absatz zugekehrten hinteren Ende der Hülse, ist ein Distanzring angeordnet Durch Auswechseln des Distanzringes gegen einen anderen mit einer unterschiedlichen axialen Länge, kann der Zerstäubungswinkel zwischen 20 und 120° und damit die Flammenform verändert werden. Abgesehen davon, daß der Ringspalt keine besondere feine Zerstäubung des Öles ermöglicht, und, wenn er sehr eng ausgebildet ist, zu Verstopfungen neigt, behindert das in Form eines Zylindermantels austretende öl bei dieser bekannten Brennerdüse die freie radiale Ausbreitung des Schwingungsfeldes. Als Folge des zentral angeordneten Schalischwigungsgenerators ist deshalb der maximale Zerstäubungswinkel auf 120° begrenztA burner nozzle for oil is also known (W. Hansen "oil firings", 2nd edition, Springer Verlag, Berlin, 1970, pages 126, 127), in which Hartmann's sound vibration generator is centrally located and is surrounded by an annular outlet opening for the oil. This annular outlet opening is formed by an annular gap between the nozzle body and a concentric, is formed on the foot part of the nozzle body screwed sleeve. Between a paragraph of the foot part and the rear end of the sleeve facing this paragraph, a spacer ring is arranged By exchanging the spacer ring for another with a different axial length, you can the atomization angle between 20 and 120 ° and thus the shape of the flame can be changed. Apart from the fact that the annular gap does not have a particularly fine atomization of the oil, and if it is very closely formed is, tends to blockages, hinders the escaping oil in the form of a cylinder jacket in this known Burner nozzle the free radial expansion of the oscillation field. As a result of the centrally arranged Therefore the maximum atomization angle is limited to 120 ° with the sound wave generator

Es ist ferner ein Zerstäubungsbrenner bekannt (DE-OS 23 43 135), der in erster Linie zur Verbrennung von flüssigen brennbaren Abfällen dient Es ist ein zentrales Zuführrohr für diese brennbaren Abfälle vorgesehen, welches an der Stirnseite des Zerstäubungsbrenners geschlossen ist und mehrere radiale Auslaßöffnungen aufweist. Das Zuführrohr ist von einem Mantel umgeben, der im Bereich der radialen Auslaßöffnungen Schlitze aufweist, durch die ein gasförmiges Zerstäubungsmedium unter Druck zur Zerstäubung der Abfälle austreten kann. Da ein Schallschwingungsgenerator fehlt, wird keine feine Zerstäubung der Abfälle erreicht und außerdem ist auch keine Einstellmöglichkeit für die Flammenform vorgesehen.There is also an atomizing burner known (DE-OS 23 43 135), which is primarily used for the incineration of liquid combustible waste It is a central one Supply pipe for this combustible waste is provided, which is closed at the end of the atomizing burner and has several radial outlet openings. The feed pipe is surrounded by a jacket, which has slots in the area of the radial outlet openings through which a gaseous atomization medium can escape under pressure to atomize the waste. Since a sound vibration generator is missing, no fine atomization of the waste is achieved and there is also no setting for the shape of the flame intended.

Zur Erzeugung von Schallschwingungen höherer Frequenz bis zu 100 000 Hz ist ein sogenannter »Hartmann-Generator« (vgl. F. Kohlrausch »Praktische Physik«, Teubner-Verlag, Stuttgart, 21. Auflage, 1960, Band 1, Seite 208) bekannt. Bei diesem Hartmann-Generator wird Luft mit Überschallgeschwindigkeit aus einer Düse, der eine Gegenplatte bestimmter Formung gegenübersteht, ausgeblasen. Infolge der plötzlichen Expansion der Luft treten Luftpendelbewegungen auf, die von sfjhr hoher Frequenz und außerordentlicher Intensität sein können. Es ist bekannt, dieses Prinzip der Erzeugung von Schallschwingungen bei Brennerdüsen anzuwenden (vgl. eingangs genannte DE-OS 19 64 040). Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Brennerdüse für öl und/oder Brenngas der eingangs genannten Art so auszugestalten, daß auf einfache Weise eine dem jeweiligen Bedarfszweck angepaßte Einstellung der Flammenform und außerdem eine Feinstzerstäubung des Öles möglich ist.A so-called "Hartmann generator" is used to generate sound vibrations of higher frequencies up to 100,000 Hz. (see F. Kohlrausch "Practical Physics", Teubner-Verlag, Stuttgart, 21st edition, 1960, Volume 1, page 208) known. With this Hartmann generator, air is emitted at supersonic speed a nozzle facing a counterplate of a certain shape. As a result of the sudden Expansion of the air, air pendulum movements occur, which are of extremely high frequency and extraordinary intensity could be. It is known this principle of generating sound vibrations in burner nozzles to be used (cf. DE-OS 19 64 040 mentioned at the beginning). The invention is based on the object of the burner nozzle for oil and / or fuel gas of the type mentioned in such a way that in a simple manner a Adjustment of the flame shape adapted to the respective purpose and also a fine atomization of the oil is possible.

Dies wird nach der Erfindung dadurch erreicht, daß der zentrale Auslaß an einem Düsenkörper ausgebildet ist, durch den das öl in radialer Richtung ausspritzbar ist, und daß an der äußeren Hülse ein in axialer Richtung über die Stirnfläche vorstehender Ring vorgesehen ist, wobei der Betrag, um welchen der Ring über die Stirnfläche vorsteht, durch axiale Verstellung des Ringes oder durch Austausch desselben veränderbar ist.This is achieved according to the invention in that the central outlet is formed on a nozzle body is through which the oil can be squirted out in the radial direction, and that on the outer sleeve one in the axial direction over the end face protruding ring is provided, the amount by which the ring over the end face protrudes, can be changed by axial adjustment of the ring or by exchanging the same.

Bei der erfindungsgemäßen Brennerdüse kann die dem jeweiligen Bedarfszweck angepaßte Einstellung der Flammenform in einfacher Weise dadurch vorgenommen werden, daß man entweder den Ring in axialer Richtung verstellt oder gegen einen Ring anderer axialer Länge austauscht. Hierbei verändert sich die Charakteristik des Schallschwingungsgenerators nicht, denn die Hülse, welche den Ring trägt und einen Teil des Schallschwingungsgenerators bildet, bleibt bei Einstel-In the case of the burner nozzle according to the invention, the setting adapted to the respective purpose can be used the flame shape can be made in a simple manner that either the ring in the axial Adjusted direction or exchanged for a ring of a different axial length. This changes the Characteristic of the sound vibration generator not, because the sleeve that carries the ring and part of the Sound vibration generator, remains at setting

lung der Flammenform unverändert mit dem Fußteil des Düsengrundkörpers verbunden. Weiterhin läßt sich ourch Verstellen des Ringes oder Austausch desselben der Zerstäubungswinkel in einem sehr großen Bereich bis nahezu 180° verändern, was u. a. darauf zurückzuführen ist, daß das Intensitätsmaximum des Schallfeldes nicht im Zentrum der Brennerdüse sondern radial weiter außen liegt Durch das radiale Ausspritzen des Öles, was vom Zentrum der Düse aus erfolgt, wird die freie radiale Ausbreitung des Schwingungsfeldes in keiner Weise behindert, und es wird eine Feinstzerstäubung des Öles durch dieses Schwingungsfeld gewährleistet Das radiale Ausspritzen des Öles hat darüber hinaus den Vorteil, daß radiale Ausströmbohrungen größeren Querschnitts verwendet werden können, die auch das problemlose Zerstäuben von Abfallölen ohne die Gefahr von Verstopfungen ermöglichen.Development of the flame shape unchanged connected to the foot part of the nozzle body. Furthermore can o By adjusting the ring or exchanging it, the atomization angle over a very large area change up to almost 180 °, which inter alia. attributed to it is that the intensity maximum of the sound field is not in the center of the burner nozzle but radially further is on the outside Through the radial ejection of the oil, which takes place from the center of the nozzle, the free radial propagation of the oscillation field is not hindered in any way, and a very fine atomization is achieved of the oil guaranteed by this vibration field Advantage that radial outflow bores of larger cross-section can be used, which also Allow easy atomization of waste oils without the risk of clogging.

Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung ist in Anspruch 2 gekennzeichnetAn advantageous further development of the invention is characterized in claim 2

Nachfolgend ist die Erfindung anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert.The invention is described in more detail below with the aid of an exemplary embodiment shown in the drawing explained.

Die Zeichnung zeigt einen axialen Schnitt der Brennerdüse. The drawing shows an axial section of the burner nozzle.

Die Brennerdüse weist einen Grundkörper 1, in welchen zentral das ölzufuhrrohr 3 eingesetzt ist, auf. Das ölzufuhrrohr 3 weist einen eingeschraubten Düsenkörper (Verteiler) 4 mit radialen Austrittsbohrungen 4a für das durch das Zufuhrrohr zuströmende öl auf. Zwischen dem ölzufuhrrohr 3 und dem Grundkörper 1 ist ein Zufuhrkanal 6 mit einer konzentrisch zum Verteiler 4 angeordneten Ausströmöffnung 6a für das Brenngas gebildet. Konzentrisch zu der Ausströmung 6a ist am vorderen Ende des Grundkörpers 1 eine als Resonanzkammer eines Hartmann'schen Schwingungsgenerators dienende Ringnut 2 vorgesehen. Auf das Fußteil 1' des Grundkörpers 1 ist eine zylindrische Hülse 8 aufgeschraubt. Der zwischen dem Grundkörper 1 und der Hülse 8 gebildete Ringkanal 9 dient für die Zufuhr eines Druckgases, z. B. Druckluft oder Dampf, und endet an einer gegen die Mittelachse hin gerichteten Ringdüse 10. Diese Ringdüse 10 liegt der Ringnut 2 gegenüber, so daß das aus der Ringdüse 10 unter hohem Druck austretende Druckgas gegen die Ringnut 2 geleitet wird und hierdurch in Schwingungen versetzt wird. Das in Schwingungen versetzte Druckgas tritt aus einer ringförmigen Austrittsöffnung 11, die im Bereich der Stirnfläche 8a der Brennerdüse liegt, aus. Durch diesen Hartmann'schen Schwingungsgenerator wird somit vor der Stirnfläche 8a ein Schwingungsfeld aufgebaut. Das aus dem ölzufuhrrohr 3 durch die Austrittsbohrungen 4a des Verteilers 4 radial austretende öl wird durch dieses Schwingungsfeld feinst zerstäubt. Das zerstäubte öl und ebenso ein aus der Ausströmöffnung 6a austretendes Brenngas wird mit der Luft, welche den Schwingungsgenerator betreibt, innig vermischt und verbrennt mit einer Flamme, deren Form mehr oder weniger gestreckt oder auch tulpenförmig sein kann und im wesentlichen durch den Ring 12 bestimmt wird.The burner nozzle has a base body 1 in which the oil supply pipe 3 is inserted centrally on. The oil supply pipe 3 has a screwed-in nozzle body (Distributor) 4 with radial outlet bores 4a for the oil flowing in through the supply pipe. Between the oil supply pipe 3 and the base body 1 is a supply channel 6 with a concentric to the distributor 4 arranged outflow opening 6a for the fuel gas. Concentric to the outflow 6a is at the front At the end of the base body 1, one serving as a resonance chamber of a Hartmann oscillation generator Annular groove 2 provided. A cylindrical sleeve 8 is screwed onto the foot part 1 'of the base body 1. The annular channel 9 formed between the base body 1 and the sleeve 8 is used for the supply of a Compressed gas, e.g. B. compressed air or steam, and ends at an annular nozzle directed towards the central axis 10. This annular nozzle 10 is opposite the annular groove 2, so that the emerging from the annular nozzle 10 under high pressure Pressurized gas is passed against the annular groove 2 and is thereby caused to vibrate. This in Compressed gas caused by vibrations emerges from an annular outlet opening 11 in the area of the end face 8a of the burner nozzle is located. This Hartmann oscillation generator is thus before the End face 8a built up an oscillation field. That from the oil supply pipe 3 through the outlet bores 4a The oil emerging radially from the distributor 4 is finely atomized by this vibration field. The atomized oil and also a fuel gas leaking from the exhaust port 6a is mixed with the air which the vibration generator operates, intimately mixed and burns with a flame whose shape is more or less stretched or can also be tulip-shaped and is essentially determined by the ring 12.

Zur axialen Verstellung des Ringes 12 ist dieser auf ein an der Außenwand 8' der Hülse 8 vorgesehenes Gewinde mit einem Anschlag 14 aufgeschraubt. Zwischen dem Anschlag 14 und dem Ring 12 ist ein Zwischenring 13 vorgesehen, der bis an den Anschlag 14 aufgeschraubt ist und das Aufschrauben des Ringes 12 begrenzt. Wie man aus der Zeichnung erkennen kann, steht der Ring 12 um einen gewissen Betrag a in axialer Richtung über die Stirnfläche 8a vor. Je größer der Betrag a ist, um den der Ring 12 über die Stirnfläche 82 vorsteht, desto langgestreckter ist die Flamme. Wenn der Ring 12 die Stirnfläche 8a nicht überragt, so entsteht eine stark ausgebauchte Tulpen-Flamme. Man kann also durch axiale Verstellung des Ringes 12 die Flammenform beeinflussen, wobei sich die axiale Verstellung des Ringes 12 in kleinen Grenzen hältFor the axial adjustment of the ring 12, this is provided on an on the outer wall 8 'of the sleeve 8 Thread with a stop 14 screwed on. Between the stop 14 and the ring 12 is an intermediate ring 13 is provided, which is screwed on to the stop 14 and the screwing of the ring 12 limited. As can be seen from the drawing, the ring 12 is in the axial direction by a certain amount a Direction over the end face 8a. The greater the amount a by which the ring 12 extends over the end face 82 protrudes, the more elongated the flame. If the ring 12 does not protrude beyond the end face 8a, this is the result a bulging tulip flame. So you can adjust the flame shape by axially adjusting the ring 12 influence, the axial adjustment of the ring 12 being kept within small limits

Der Betrag a, um den der Ring 12 in axialer Richtung über die Stirnfläche 8a vorsteht, kann bestimmt werden durch mehrere Zwischenringe unterschiedlicher axialer Länge. Man kann jedoch auch die Zwischenringe weglassen und statt dessen Ringe 12 mit unterschiedlicher axialer Länge verwenden.The amount a by which the ring 12 in the axial direction protruding beyond the end face 8a can be determined by several intermediate rings of different axial dimensions Length. However, you can also omit the intermediate rings and instead rings 12 with different use axial length.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims

Patent claims:

1. Burner nozzle for oil and / or fuel gas with a central outlet for the oil, with an outflow opening for the fuel gas arranged concentrically to this and with a Hartmann sound vibration generator, which is concentrically surrounding the outflow opening and operated with compressed gas, in particular compressed air or steam, the is formed by an annular groove having an annular outlet opening in the area of the end face of the burner nozzle, into which the compressed gas can be introduced from an annular channel surrounded by an outer sleeve via a nozzle directed towards the central axis, characterized in that the central outlet is on a nozzle body (4 ) is formed, through which the oil can be ejected in the radial direction, and that on the outer sleeve (8) a ring (12) protruding in the axial direction over the end face (% a) is provided, the amount (a) to which the ring (12) protrudes over the end face (Sa) , by axial adjustment of this ring (12) or by replacement the same is changeable

2. Burner nozzle according to claim 1, characterized in that for the axial adjustment of the ring (12) this can be screwed onto a thread provided on the outer sleeve (8) and between a stop (14) and the ring (12) intermediate rings (13) of different axial thicknesses can be used.