DE2623759C3 - Druckzerstäuber-Ölbrenner - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Druckzerstäuber-Ölbrenner gemäß dem Oberbegreiff des Patentanspruches 1.

Bei einem aus der DE-AS 22 58 082 bekannten <· Ölbrenner dieser Art ist der Drallgeber so ausgebildet und angeordnet, daß die in dem äußeren Luftführungsmantel zuströmende Verbrennungsluft in eine Drallbewegung mit einer Geschwindigkeit versetzt wird, die höher ist als die Zündgeschwindigkeit des Luft-Öl-Gemisches, welche dabei erst entlang eines die mittige Brennkammer des Heizkessels koaxial umgebenden Wassermantels erreicht wird, für dessen Feuerung der Ölbrenner eingesetzt wird. Bei einer solchen Feuerung für einen Heizkessel unter Verwendung eines derartigen ölbrenners wird mithin auf eine Flammenstabilisierung in einem geringen Abstand stromabwärts von der Zerstäuberdüse verzichtet und statt dessen unter Mitwirkung des Drallgebers eine ziemlich starke Unterdruckzone aufgebaut, die eine Verdampfung des durch die Zerstäuberdüse abgegebenen Öls auslöst Der im Kern des durch den Drallgeber verursachten Lufiwirbels eingefangene öldampf wird dabei weiterhin innerhalb der Brennkammer des Heizkessels in einen ölnebel verwandelt, weil er durch die vorherrschenden Zentrifugalkräfte in die äußeren Zonen des Luftwirbels hinausgeschleudert wird und dort wegen der gegenüber dem Wirbelkern höheren Druckverhältnisse eine Kondensation erfährt. Mithin findet in diesen äußeren Wirbelzonen die Vermischung des sich bildenden feinen Ölnebels mit der Verbrennungsluft statt, was mit gleichzeitiger Unterstützung durch den Wassermantel der Brennkammer eine stabile Brennweise einer sich dabei ringförmig ausbildenden Flamme ergibt.

Bei dieser bekannten Brennerausbüdung sind mithin die Abmessungen der Brennkammer des Heizkessels zur Erzielung eines optimalen Verbrennungsablaufs mit zu berücksichtigen, weil davon eine Rückwirkung auf die sich stromabwärts von der Zerstäuberdüse ausbildende Unterdruckzone ausgeht. Diese Unterdruckzone ist andererseits bestimmend für die Stabilisierung der Flamme, die sich hierbei wegen der hohen Luftgeschwindigkeiten nicht vor der Zerstäuberdüse ausbilden kann und auch nicht ausbilden soll, um eine weitgehend rußfreie Verbrennung zu erhalten.

Der Erfindung liegt mithin die Aufgabe zu Grunde, einen Druckzerstäuber-Ölbrenner bereitzustellen, der bei Verhinderung jeder Art von Rußbildung zur Stabilisierung der Flamme eine weitgehende bis vollständige Unabhängigkeit von den Abmessungen und der Ausbildung der Brennkammer eines zugehörigen Heizkessels aufweist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Kennzeichen des Patentanspruches 1 angegebenen Merkmale gelöst. In dieser Ausbildung eines solchen Druckzerstäuber-Ölbrenners wird durch den Luftvorhang einerseits verhindert, daß sich die Unterdruckzone des durch den Drallgeber verursachten Luftwirbels zurück in den Hohlraum des topfförmigen Hohlkörpers ausweitet, während andererseits durch diesen Luftvorhang die Wirkung dieses Hohlkörpers unterstützt wird, die Zerstäuberdüse von der Rückseite her völlig luftfrei zu halten, damit nach erfolgter Zündung des Luft-Öl-Gemisches die Flamme nicht durch solche Nebenluft von der Zerstäuberdüse weggedrückt wird. Die Flamme erhält damit eine entsprechend starke Stabilisierung stromabwärts von der Zerstäuberdüse. Andererseits erfüllt der Glühkörper den Zweck, den Verdampfungsprozeß des von der Zerstäuberdüse abgegebenen Öls zu fördern, insbesondere im Umfang der bei brennender Flamme in der zentralen Unterdruckzone gegen die Zerstäuberdüse rückströmenden Luft-Öl-Gemischteilchen.wodurch der Verbrennungsprozeß praktisch in die unmittelbare Nähe dieses Glühkörpers konzentriert und damit ebenfalls die stabile Brennweise der Flamme unterstützt wird. Dabei wird dieser Verdampfungspro-

zeß weiterhin durch den an der Rückseite des Glühkörpers angeordneten Luftschirm unterstützt indem dieser Luftschirm die zum Aufbau des Luftvorhanges stromabwärts von der Zerstäuberdüse benötigte Luft daran hindert, in diesen Verdampfungsprozeß einzugreifen und somit den Gleichgöwichtszustand zu stören, der insbesondere im Umfang der rückströmenden Gemischteilchen zur Beibehaltung der Flammenstabilisierung vor dem Glühkörper besteht

Weitere vorteilhafte Ausbildungen der Erfindung sind in den Ansprüchen 2 bis 10 erfaßt

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung schematisch dargestellt und wird nachfolgend näher beschrieben. Es zeigt

F i g. 1 einen Längsschnitt durch den Kopf eines Druckzersläuber-Ölbrenners,

F i g. 2 einen Querschnitt dieses Brennerkopfes nach der Linie H-II in F i g. 1 und

Fig.3 eine entsprechende Stirnansicht in Richtung des Pfeiles A in F i g. 1.

Der einen üblichen Aufbau und eine übliche Arbeitsweise aufweisende ölbrenner hat eine Zerstäuberdüse 1, die am Ende eines ölzuleitungsrohres 2 angeordnet ist Die Zerstäuberdüse 1 ist in einem sich axial erstreckenden Hohlraum 3 eines topfförmigen Hohlkörpers 4 angeordnet, welcher die Zerstäuberdüse 1 nach hinten luftdicht abschließt. Der Hohlkörper 4 ist an dem Rohr 2 befestigt und halten mit seinem Boden die beiden üblichen Zündelektroden 5 und 6 sowie eine der Flammenüberwachung dienende Ionisations-Sonde 7, wobei die Halterung dieser drei Elemente am Boden des Hohlkörpers 4 so ausgebildet ist, daß auch darüber keine Fremdluft in den Hohlraum 3 eindringen kann. Der Hohlkörper 4 ist außen von einem koaxial angeordneten Luftführungsmantel 8 umgeben, in welchem die Verbrennungsluft in Richtung der Pfeile 9 zuströmt Zur Verwirbelung dieser Verbrennungsluft ist an dem Hohlkörper 4 ein aus Leitschaufeln 10 gebildeter Drallgeber ausgebildet, der die zuströmende Luft in eine so starke Drallbewegung versetzt, daß es stromabwärts von der Zerstäuberdüse 1 zur Ausbitdung einer ausgeprägten Unterdruckzone kommt.

Am offenen Ende des Hohlkörpers 4 ist ein Glühkörper 11 angeordnet, der nach Art einer üblichen Wirbelscheibe ausgebildet ist. Alternativ kann auch ein engmaschiges Drahtnetz als Glühkörper verwendet werden. An der Rückseite dieses Glühkörpers 11 ist eine kreisförmige Abschirmplatte 12 zu dem Zweck angeordnet, den Glühkörper von dieser Seite her entsprechend luftfrei zu halten, um so dessen Verdampferwirkung beim Brennen der Flamme infolge eines sich dann einstellenden Glünens des Glühkörpers 11 nicht zu beeinträchtigen. Die Abschirmplatte 12, die zweckmäßig aus einem hitzebeständigen Keramikmaterial besteht hat deshalb auch einen gegenüber dem Durchmesser einer zentralen Öffnung des Glühkörpers 11 kleineren Durchmesser ihrer zentralen öffnung, wobei dieser Durchmesser der öffnung der Abschirmplatte 12 im wesentlichen gleich dem Durchmesser des

ίο von der Zerstäuberdüse 1 ausgehenden ölsprühkegels in der zugeordneten Radialebene sein sollte. Zwischen dem Glühkörper 11 und der Abschirmplatte 12 ist noch ein Dichtungsring 13 angeordnet der gleichzeitig eine massive Abstützung für den geschlossenen Kreisring

des Glühkörpers 11 an der Abschirmplatte 12 ergibt. Der Hohlkörper 4 ist schließlich noch mit mehreren kranzförmig angeordneten Luftdüsen 14 versehen, bei denen es sich um in die Wand des Hohlkörpers eingesetzte und bis nahe an dessen Achse reichende Rohrabschnitte handelt, die außen über den Mantel des Hohlkörpers 4 vorstehen, wobei die vorstehenden Enden durch einen entsprechenden Wandausschnitt als eine jeweilige Fangschürze 15 für die in Richtung der Pfeile 9 zuströmende Verbrennungsluft ausgebildet sind.

Die durch die Fangschürzen 15 der Luftdüsen 14 eingefangene Verbrennungsluft schafft mithin an einer stromabwärts von der Zerstäuberdüse 1 und an der Rückseite der Abschirmplatte 12 und damit auch an der Rückseite des Glühkörpers 11 gelegenen Stelle einen

jo Luftvorhang, der ein Ausbreiten der vor dem Glühkörper 11 durch den Drallgeber zur Ausbildung gebrachten Unterdruckzone zurück in den Hohlraum 3 verhindert, so daß von einer Stelle aus, die bezüglich der Zerstäuberdüse 1 stromaufwärts liegt, keine Luft zu der

s^r> Zerstäuberdüse hin gelangen kann, die sonst durch den aus der Zerstäuberdüse austretenden ölsprühkegel nach vorne mitgerissen werden würde. Folglich verhindert dieser Luftvorhang auch ein Wegdrücken der Flamme weg von dem Glühkörper 11, dem hierbei

4» die Aufgabe zufällt, nicht nur das aus der Zerstäuberdüse 1 austretende öl zu verdampfen sondern auch den Verdampfungsprozeß der Luft-Öl-Gemischteilchen zu fördern, die aus den äußeren Wirbelzonen des durch den Drallgeber gebildeten Luftwirbels in die zentrale

v> Unterdruckzone wegen einer nicht erfolgten Verbrennung zurückgedrückt werden und dort in Richtung auf die Zerstäuberdüse rückwärts strömen. Der Glühkörper 11 fördert mithin eine vollkommene Verbrennung des Luft-Öl-Gemisches und trägt dadurch zu einer Unter-

^rM drückung jeglicher Rußbildung bei.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (10)

Patentansprüche:

1. Druckzerstäuber-Ölbrenner, dessen Zerstäuberdüse in einem sich axial erstreckenden Hohlraum eines topfförmigen Hohlkörpers angeordnet ist, der von einem aus Leitschaufeln gebildeten und zur Schaffung einer Unterdruckzone stromabwärts von der Zerstäuberdüse eingerichteten Drallgeber für die in einem äußeren Luftführungsmantel zuströmende Verbrennungsluft koaxial umgeben ist, dadurch gekennzeichnet, daß innerhalb des Hohlraumes (3) stromabwärts von der Zerstäuberdüse (1) und an der Rückseite eines am offenen Ende des Hohlkörpers (4) angeordneten, mit einem Luftschirm hinterfütterten Glühkörpers (11) ein Luftvorhang ausgebildet ist, der von einem Kranz radial in den Hohlraum (3) vorstehender und an den äußeren Luftführungsmantel (8) angeschlossener Luftdüsen (14) geschaffen wird.

2. öibrenner nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Luftdüsen (14) für eine Verstellbarkeit in der Düsengröße eingerichtet sind.

3. ölbrenner nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Luftdüsen (14) für eine auf die Achse der Zerstäuberdüse (1) bezogene radiale Verstellbarkeit eingerichtet sind.

4. ölbrenner nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Luftdüsen (14) in die Wand des Hohlkörpers (4) eingesetzte und bis nahe an dessen Achse reichende Rohrabschnitte J') sind, die mit einer jeweils durch einen Wandausschnitt gebildeten Fangschürze (15) in den äußeren Luftführungsmantel (8) vorstehen.

5. ölbrenner nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Glühkörper (11) -is nach Art einer Wirbelscheibe ausgebildet ist.

6. ölbrenner nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Glühkörper (U) ein engmaschiges Drahtnetz ist.

7. ölbrenner nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der zur Hinterfütterung des Glühkörpers (11) vorgesehene Luftschirm eine kreisringförmige Abschirmplatte (12) ist.

8. ölbrenner nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchmesser der Öffnung der Abschirmplatte (12) im wesentlichen gleich dem Durchmesser des von der Zerstäuberdüse (1) ausgehenden ölsprühkegels in der zugeordneten Radialebene ist.

9. ölbrenner nach einem der Ansprüche 2 bis 8, v> dadurch gekennzeichnet, daß der zur Hinterfütterung des Glühkörpers (U) vorgesehene Luftschirm ein Keramikkörper ist.

10. ölbrenner nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Glühkörper (11) ^γλ und der Luftschirm als gemeinsames Austauschteil ausgebildet sind.