DE2712856A1

DE2712856A1 - Oelbrenneranordnung fuer heizungsanlagen

Info

Publication number: DE2712856A1
Application number: DE19772712856
Authority: DE
Inventors: Cary Dipl Ing Brandt
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1977-03-21
Filing date: 1977-03-21
Publication date: 1978-09-28
Also published as: US4203719A; CA1084406A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine der rußfreien, praktisch stöchiometrischen Verbrennung dienende, eine blaue Flamme erzeugende ölbrenneranordnung für Heizungsanlagen.

Derartige ölbrenneranordnungen sind an sich bekannt. Sie bestehen aus einem der Zufuhr von Verbrennungsluft dienenden Brennergehäuse mit einer koaxial in diesem angeordneten, der Zerstäubung des mittels einer Pumpe zugeführten Öles dienenden Düse.

Um eine weitgehend rußfreie günstige Verbrennung unter Bildung einer blauen Flamme zu erzielen, ist es bekannt,

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in dem Brennraum einen koaxial mit der Düse liegenden, im Abstand zu ihr angeordneten halbkugelförmigen, mit Durchbrechungen versehenen Prallkörper anzuordnen, dessen außenliegende Oberfläche der Düse zugekehrt ist. Das aus dem Brennergehäuse kommende, aus Ölnebel und Verbrennungsluft bestehend Gemisch trifft auf die Oberfläche der Halbkugel auf, die im Brennraum liegt und eine Temperatur besitzt, die eine Vergasung des auf sie auftreffenden öl-Luftgemisches gewährleistet. An dem Umfang der Halbkugel und an den Rändern ihrer Lochungen entstehen blau brennende Flammen, die eine annähernd rußfreie Verbrennung ermöglichen. Eine zuverlässige Vergasung des auftreffenden Ölnebels wird dadurch begünstigt, daß im Inneren der Halbkugel durch das Auftreffen des Öl-LUftgemisches ein Unterdruck entsteht, durch den die Flammen durch die Löcher zurückgesaugt werden, und die Verdampfung des ankommenden Ölnebels unterstützen. Der Nachteil dieser bekannten Ausführungsform besteht darin, daß der halbkugelförmige Prallkörper im Brennraum schwer zur Düse einzustellen ist, da nur dann, wenn die exakt erforderliche genaue Entfernung von der Düse eingehalten wird, eine rußfreie Verbrennung sich erreichen läßt. Hinzu kommt, daß die Größe und Anordnung des Prallkörpers abhängig ist von der Ofenkapazität und zum anderen die Funktion durch die Zugluft gestört werden kann.

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Weiter sind für unterschiedliche Leistungen unterschiedlich ausgebildete Brenner erforderlich. Bei Verwendung dieses bekannten Körpers ergeben sich somit bezüglich der Herstellung der erforderlichen Einstellung und überwachung nicht unerhebliche Schwierigkeiten.

Weiter ist eine Ausführungsform bekannt, bei der ein an das Brennergehäuse anschließender, koaxial zu diesem angeordneter, in den Brennraum sich erstreckender Kannenbrenner verwendet wird. Dieser Kannenbrenner ist ein an seinem Umfang geschlosse ner Zylinder. Wie die Erfahrung gezeigt hat, können bei Verwendung des bekannten Kannenbrenners Pulsationen entstehen, die eine unstabile, an dem Rohr hin und her wandernde Flamme zur Folge haben. Zudem ist ein Kannenbrenner nur für jeweils eine engbegrenzte Leistung verwendbar.

Die vorliegende Erfindung geht aus von der letztlich beschriebenen Ausführungsform, und ihr liegt die Aufgabe zugrund diese zu auszubilden, daß eine rußfreie stöchiometrische Verbrennung gewährleistet ist, und daß eine leichte und einfache Anpassung an unterschiedliche Brennleistungen durch einfachen Austausch eines Verdampferrohres erreichbar ist, ohne daß ein großer montagemäßiger Aufwand getrieben wird und eine präzise und genaue Einstellung erforderlich ist.

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Diese Aufgabe wird erfindungsgeiruß dadurch gelöst, daß das Verdampferrohr auf seinem Umfang mit dem Luftzutritt aus dem Brennraum dienenden Durchbohrungen versehen ist und eine mit dem offenen Ende des Verdampferrohres unter Abstandsbildung durch Stege verbundene, senkrecht zur Achse des Verdampferrohres gerichtete, mit der Verbrennung des aus dem Verdampferrohr austretenden ol-Luftgemisches dienenden Durchbohrungen versehene Stauscheibe trägt.

Ein weiteres Merkmal kennzeichnet sich dadurch, daß die Düse eine Hohlkegeldüse ist.

Weiter besteht die Erfindung darin, daß die Ränder der Durchbrechungen der Stauscheibe nach außen abgebördelt sind.

Ein weiteres Merkmal besteht darin, daß das Verdampferrohr an seinem an das Brennergehäuse anschließenden, die Brennerdüse umgreifenden Bereich ohne Durchbohrungen ausgebildet ist und einen an seiner Innenwand befestigten, der zugeführten Verbrennungsluft eine Drellbewegung erteilenden Schaufelkranz trägt, an den sich ein kegelstumpfförndg sich verjüngender, der Verbrennungsluft eine Injektionswirkung erteilender, gegenüber der Brennerdüse vorspringender Leitkörper anschließt.

Weitere Merkmale ergeben sich aus den übrigen Ansprüchen.

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Durch die im Verdampferrohr erfindungsgemäß angeordneten Durchbohrungen erfolgt eine geregelte Luftzufuhr aus dem Brennerraum in das Verdampferrohr, wobei eine optimale Verdampfung des Öles durch die durch die Durchbohrungen eintretende hocherhitzte Luft gewährleistet ist. Das öl kann sich nicht an den Wandungen absetzen und die Rohrturbelenz ist aufgrund der in dem Rohr angeordneten Durchbohrungen geringer als bei einem vollen Verdampferrohr, wo z.B. die Brennraumluft nur von hinten eintritt, so daß im Verdampferrohr selbst eine Flamme nicht entsteht. Durch die über die Durchb ohrungen in das Rohrinnere eintretende Brennraumluft, die eine Temperatur von ca. 65O°C besitzt, verdampft das öl vollständig, während die aus dem Brennergehäuse zugeführte Verbrennungsluft relativ kühl bleibt bei einer Temperatur von ca. 200°C. Die Verbrennung des verdampften Öles erfolgt ausschließlich an der Stauscheibe, während das Schnell-Verdampferrohr selbst flammenfrei bleibt. Besonders vorteilhaft ist die Verwendung einer Hohlkegeldüse, mit der der günstigste Verdampfungsgrad erreicht wird, da sich im Kern des durch die Hohlstrahldüse erzeugten Kegels kaum öl befindet. Durch die nach außen abgebördelten Ränder der Durchbrechungen der Stauscheibe wird eine stabile Flamme erreicht. Durch die Zusammenwirkung des an sich bekannten Schaufelkranzes und den eine Geschwindigkeitserhöhung dienenden Leitkörpern wird eine

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optimale Injektionswirkung und damit eine optimale Verdampfung des Öles erreicht. Durch die erfindungsgemäße Bemessung der Länge und des Durchmessers und der Löcher des Verdampferrohres ist gewährleistet, daß das zu verbrennende Öl-Luftgemisch erst im Bereich des Endes des Verdampferrohres mit diesem in Kontakt treten kann, so daß ein Kontakt des Öles mit der Innenwand des Verdampferrohres nicht möglich ist. Für die Erzielung eines optimalen Wirkungsgrades ist wesentlich, daß die Gesamtfläche der Durchbohrungen des Verdampferrohres höchstens den vierten Teil seiner Umfangsflache ausmacht. Ebenso ist es für die Erzielung einer optimalen Verbrennung vorteilhaft, daß der Abstand zwischen der Stauscheibe und dem Ende des Verdampferrohres dem sechsten Teil seiner mit Durchbohrungen versehenen Länge entspricht.

Ein besonderer Vorteil der erfindungsgemäßen ölbrenneranordnung ist, daß sie auf einfache Weise an unterschiedliche Brennleistungen anpaßbar ist durch Änderung des Lochdurchmessers des Leitkörpers und durch Änderung der Ölmenge in der Zeiteinheit. Diese erforderliche Anpassung ist auf einfache Weise möglich, indem das Verdampferrohr von dem Brennergehäuse abgezogen und nach Einführung eines neuen Leitkörpers wieder aufgesteckt wird. Außerdem zeichnet sich die Brenneranordnung durch einen außerordentlich geräuscharmen Betrieb aus. _ 7 _

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Die beiliegende Zeichnung zeigt eine beispielsweise Ausführungsform der Erfindung, und es bedeutet:

Abb. 1 Ansicht auf die Stauscheibe;

Abb. 2 Schnitt gemäß Linie A-B der Abb.l.

Wie die Abbildungen zeigen,ist in dem Brennergehäuse 1 koaxial zu diesem eine Düse 2 mit ihrem Zündstab 3 angeordnet. An dem Brennergehäuse 1 ist ein zylindrischer vorstehender Kragen 8 angeordnet, der der Aufnahire des Verdampferrohres 6 und des Leitkörpers 5 dient. In dem zylindrischen Vorsprung liegt ein die Brennerdüse 2 umgebender Schaufelkranz 4, der der Verwirbelung der durch das Brennergehäuse 1 zugeführtejn Verbrennungsluft dient. In dem Verdampferrohr 6 ist ein konisch sich verjüngender Leitkörper 5 angeordnet.

Das Verdampferrohr 6 besitzt einen in den zylindrischen Vorsprung eingreifenden Teil 7, in dem keine Durchbohrungen vorgesehen sind, während auf der freien Oberfläche des Teiles 9 des Verdampferrohres die Durchbrechungen 10 angeordnet sind. Das Ende des Verdampferrohres 6 ist offen und trägt über auf seinem Umfang verteilte Stege 11 eine im Abstand zum Ende des Verdampferrohres 6 angeordnete Stauscheibe 12, die in ihrer

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Fläche kreisförmige kenzentrisch liegende Reihen von Durchbohrungen 13 trägt, deren Ränder 14 nach außen abgebördelt sind.

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Claims

2 7 1 2 a b 6 ANSPRÜCHE

1. j Der rußfreien, praktisch stöchiometrischen Verbrennung

dienender, eine blaue Flamme erzeugende ölbrenner-Anordnung für Heizungsanlagen, bestehend aus einem der Zufuhr von Verbrennungsluft dienenden Brennergehäuse mit einer koaxial in diesem angeordneten, der Zerstäubung des mittels einer Pumpe zugeführten Öles dienenden Düse und einem an das Brennergehäuse anschließenden, koaxial zu diesem angeordneten, in den Brennerraum sich erstreckenden Verdampferrohr, dadurch gekennzeichnet , daß das Verdampferrohr auf seinem Umfang mit dem Luftzutritt aus dem Brennraum dienenden Durchbohrungen versehen ist und eine mit dem offenen Ende des Verdampferrohres unter Abstandsbildung durch Stege verbundene, senkrecht zur Achse des Verdampferrohres gerichtete, mit der Verbrennung des aus dem Verdampferrohr austretenden Öl-Luftgemisches dienenden Durchbohrungen versehene Stauscheibe trägt.

2, ölbrenneranordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Düse eine Hohlkegeldüse ist.

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ORIGINAL INSPECTED

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3. Ölbrenneranordnung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Ränder der Durchbrechungen der Stauscheibe nach außen abgebördelt sind.

4. Ölbrenneranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Verdampferrohr an seinem an das Brennergehäuse anschließenden, die Brenner düse umgreifenden Bereich ohne Durchbohrungen ausgebildet ist und einen an seiner Innenwand befestigten, der zugeführten Verbrennungsluft eine Drallbewegung erteilenden Schaufelkranz trägt, an den sich ein kegelstumpfförmig sich verjüngender, der Verbrennungsluft eine Injektionswirkung erteilender, gegenüber der Brennerdüse vorspringender Leitkörper anschließt.

5. ölbrenneranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Verdampferrohr in seinem Durchmesser und seiner Länge so bemessen ist, daß das zu verbrennende Öl-Luftgemisch erst im Bereich des Endes des Verdampferrohres mit diesem in Kontakt tritt.

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6. (^brenneranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Länge des mit Durchbohrungen versehenen Teiles des Verdampferrohres dem doppelten Rohrdurchmesser entspricht.

7. ölbrenneranordnung nach einem der Ansprüche Ibis 6,
dadurch gekennzeichnet, daß die Gesamtfläche der Durchbohrungen des Verdampferrohres höchstens ca. den vierten Teil seiner ümfangsfläche ausmacht.

8. Ölbrenneranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand zwischen der Stauscheibe und dem Ende des Verdampferrohres dem
sechsten Teil seiner mit Durchbohrungen versehenen
Länge entspricht.

9. ölbrenneranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchbohrungen der
Stauscheibe auf konzentrisch zu ihrem Mittelpunkt
liegenden Kreisen angeordnet sind, wobei die Durchbohrun gen des einen Kreises jeweils auf Lücke zu den Durchbohrungen des benachbarten Kreises liegen.

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10. Ölbrenneranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Hirchmesser der einzelnen Durchbohrungen des Verdampferrohres klein gegenüber dem Rohrdurchmesser ist, beispielsweise ein Zehntel oder weniger beträgt.

11. ölbrenneranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß an dem ölbrennergehäuse ein ringzyündrischer, der Aufnahme des nicht mit Durchlochungen versehenen Teiles des Verdampferrohres dienender Vorsprung angeordnet ist.

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