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Leichtölbrenner
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D LE vorliegende Erfindung betrifft einen Leichtöibrenner vom Druckzerstäubertyp
mit einer Mischeinrichtung aus einen in einem Flammrohr befindlichen Düsenstock,
wobei vor del Düse eine Stauscheibe und im Bereich der Düse ,ündeleAktrodell angeordnet
sind.
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Die Forderungen nach Energieeinsparung führen dazu, daß der ärebedarf
vor allem bei künftigen Neubauten geringer wird. Die Konstruktion von Ol-Zerstäuber-Brennern
mit mc;cllichst geringem Durchsatz ist aber problematisch, da eine wirtschaftlich
einwandfreie Verbrennung von Heizöl, und zwar von extra leichtem Heizöl, in Kleinstkesseln
mit Leistungen unter 20.000 kcal/h bisher nur bedingt wirtschaftlich möglich war.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Leichtölbrenner der
eingangs genannten Art zu schaffen, mit dem bei kleinen Kesseleinheiten eine Verbesserung
der Verbrennungsergebnisse und bei Kesseleinheiten mit Leistungen von etwa 8.000
bis 15.000 kcal/h ein wirtschaftlicher Betrieb überhaupt erst ermöglicht wird.
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Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß das Flammrohr doppelwandig
ausgebildet ist, wobei Luftaustrittsöffnungen an der Innenwandung des Rohrs vor
der Stauscheibe angeordnet sind, während im Inneren des Flammrohrs eine Luftblende
angeordnet ist.
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Hierdurch wird eine bessere Durchmischung und eine höhere Stabilität
der Flamme erzielt, da hierbei die Luftzufuhr sowohl durch das doppelwandige Flammrohr
über die Luftaustrittsöffnungen als Sekundärluft als auch über das Innere des Flammrohrs
als Primärluft erfolgt. Um die Menge und
,eschwindigheit de Primärluft
zu regulieren, die durch das Innere des Flammrohrs strömt, ist die innerhalb des
Flammrohrs vorzugsweise von außen verstellbar angeordnete Luftblende vorgesehen,
die vor allem dazu führt, daß ein geringerer Zerstäubungsdruck verwendet werden
kann. Diese Luftblende ist gegebenenfalls sogar vollständig verschließbar, so daß
durch das Innere des Flammrohrs dem Verbrennungsbereich im wesentlichen keine Luft
mehr zugeführt wird, sondern dies vielmehr nur durch die Luftaustrittsffnungen vor
der Stauscheibe erfolgt. Es ist besonders zweckmäßig, wenn die Luftaustrittsöffnungen
schräg auf die Düse gerichtet angebracht werden, wodurch sich eine besonders gute
Durchmischung ergibt.
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b;it einem derartigen Brenner kann eine relativ kurze Flamme erzielt
werden, wodurch der Brenner zum Einsatz in Feuerräumen verwendet werden kann, die
eine Länge von 20 cm oder weniger aufweisen. Die Ausbildung einer kurzen Flamme
wird ferner begünstigt durch eine kegelstumpfförmige Erweiterung des Austrittsbereichs
des Flammrohrs, wodurch sich die Flamme ausbreiten kann, so daß ihre Längenausdehnung
minimal wird. Ferner ist es hierbei zweckmäßig, wenn die Luftaustrittsöffnungen
am Ansatz der kegelstumpfförmigen Erweiterung angeordnet sind. Da es bei dem erfindungsgemäßen
Brenner bereits im Flammrohr zur Gemisch- und Flammenbildung kommt, erhält man neben
der Ausbildung einer kurzen Flamme ein als Folge der geringeren Luftgeschwindiskeit
gedämpftes Flammengeräusch, zumal der Brenner wegen der speziellen Luftführung im
Mischkopf mit niedrigerem Zerstäubungsdruck als bisher betrieben werden kann. Da
größere Partikel aufgrund der besseren Durchmischung und Erhitzung im Bereich der
Stauscheibe mitverbrannt werden, kann der Zerstäubungsdruck auf etwa 4 Bar gesenkt
werden.
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Aufgrund des niedrigeren Zerstäubungsdruckes braucht trotz extrem
kleiner Leistung die Düse nicht verkleinert zu werden,
scnderr ens
können bisher übliche Düsengrößen verwendct w.erden, so daß keine vergrößerte Verstopfungsgefahr
aufgrund verringerter Düsenbohrung besteht.
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Um die Durchischungsintensität beeinflussen zu können, kann der gesamte
Düsenstock innerhalb des Flammrohrs in bezug auf die Luftaustrittsöffnungen verschiebbar
angeordnet sein, wobei das Verschieben zweckmäßigerweise von außen vornehmbar ist.
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Die Erfindung wird nachfolgend anhand der beigefügten Abbildung, die
eine bevorzugte Ausführungsform eines Brennerkopfes für einen erfindungsgemäßen
Brenner darstellt, näher erläutert.
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Der erfindungsgemäße Brenner besitzt einen rohrförmigen Flammrohrhalter
1, der einen Flammrohreinsatz 2 aufnimmt.
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Der Flanmrohreinsatz 2 besitzt eine zylindrische Außenwandung 3, die
mit einem Ende in dem Flammrohrhalter 1 befestigt ist, und eine zylindrische Innenwandung
4, die sich mit Abstand zu der Außenwandung 3 und der Flammrohrhalter 1 erstreckt
und mit diesen einen Ringraum 5 bildet.
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Die Innenwandung 4 ist an der Austrittsseite des Brenners r,it der
Außenwandung 3 über einen sich konisch nach außen erstreckenden Abschnitt 6 verbunden,
wobei an dem Ubergangsbereich zwischen zylindrischer Innenwandung 4 und konischem
Abschnitt 6 eine Anzahl Luftaustrittsöffnungen 7 vorgesehen sind, die schräg nach
innen gerichtet angeordnet sind.
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Innerhalb des Fiammrohreinsatzes 2 ist ein Düsenstock mit einem ölrohr
8 für die ölzufuhr konzentrisch angeordnet.
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PJn ö.lrohr 8 ist ein Düsenhalter 9, der zum Austrittsende des Brcnners
gerichtet eine Düse 10 aufnimmt, sowie ein StauscheiLenhalter 11 befestigt, der
über zwei Arme 12 eine Stauscheibe 13 trägt, die eine mittlere Öffnung, die die
Düse 10 freigibt, Besitzt, von der sich eine Reihe von
ScIiitzu'n
14 radlal nach außen erstrecken. Die Schlitze i-l slr.d vorzugsweise gefräßt und
nicht gestanzt. Die Stauseie 13 ist kegelstumpfförmig und befindet sich benacibart
zen Luftaustrittsöffnungen 7 im Bereich der zylindrischema Innenwandung 4 des Flammrohreinsatzes
2, wobei ihr Außendurchmesser wenig kleiner als der Innendurchmesser der Innenwandung
4 ist. Die Düse 10 befindet sich vcn der Austrittsseite dts L3renners her gesehen
hinter der Stauscheibe 13, die sicll nach außen erweitert.
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Ferner befindet sich auf dem Ölrohr 8 eine Halterung 15, die zwei
Isolatoren 16 für zwei Zündelektroden 17 trägt, die sich in den Bereich der Düse
10 erstrecken und mit denen der Ölnebel gezündet wird. Die Elektroden 17 sind zu
diesem Zweck über Zündkabel 18 mit einem Zündtransformator verbunden.
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An der Elalterung 15 ist ferner eine Luftblende 19 angeordnet, die
von außen verstellbar ist (das Organ zum Verstellen ist nicht dargestellt) und beispielsweise
aus zwei mit Öffnungen versehenen Scheiben besteht, von denen eine feststeht, während
die andere gegenüber der feststehenden Scheibe verdrehbar ist, so daß die Öffnungen
in beiden Scheiben mehr oder weniger durch Verdrehen zur Deckung gebracht werden
können, um die Luftzufuhr durch die Luftblende 19 zu regulieren bzw. praktisch zu
unterbrechen.
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Der Düsenstock ist in Richtung der Längsachse des Flammrohreinsatzes
2 von außen verschiebbar angeordnet, während die Luftaustrittsöffnungen 7 schräg
auf die Düse 10 gerichtet angebracht sind. Durch Verschieben des Düsenstocks wird
die Durchmischungsintensität beeinflußt, während durch die verstellbare Luftblende
19 die Luftmenge und die Luftgeschwindigkeit der durch das Innere des Flammrohreinsatzes
2 strömenden Luft reguliert werden kann.
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Insbesondere durch Zusammenwirken der beiden Mischeinrichtungen,
testejend
aus den Luftaustrittsöffnungen 7 bzw.
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uer Luftblende 19, sowie durch die Verschiebbarkeit des Düsenstocks
kann eine optimale Verbrennung bei kurzer Flammenausbildung, niedrigem Zerstäubungsdruck,
geringer Verstopfungsgefahr der Düse und ebenfalls geringer Geräuschentwicklung
erzielt werden, wodurch es ermöglicht wird, kleinstkesseleinheiten mit einer Leistung
von 8.000 bis 15.000 kcal/h überhaupt erst+) wirtschaftlich zu betreiben und die
Verbrennungsergebnisse bei größeren Kesseleinheiten mit Leistungen von 15.000 bis
20.000 kcal/h wesentlich zu verbessern. Ferner ergibt sich ein sicheres, pulsationsfreies
Anfahren und die Verwendung von Kesseln mit seh kurzen Feuerräumen ohne Verlängerung
derselben im Bereich der Flamme wird möglich.
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+) und zudem