DE2759004C2

DE2759004C2 - Ölbrenner für geringe Heizleistungen

Info

Publication number: DE2759004C2
Application number: DE2759004A
Authority: DE
Inventors: Fritz Dr.h.c. Waldenburg Straumann; Franz Oberdorf Sutter
Original assignee: Institut Straumann AG
Current assignee: Institut Straumann AG
Priority date: 1977-12-30
Filing date: 1977-12-30
Publication date: 1984-01-19
Also published as: WO1979000468A1; US4338076A; JPS55500341A; DK146073C; CH631536A5; GB2036293B; GB2036293A; EP0007915A1; DK325979A; DE2759004A1; SE7906449L; DK146073B

Description

Die Erfindung betrifft einen ölbrenner für geringe Heizleistungen mit einer ölfördervorrichtung, einem Luftgebläse und einem Brennerkopf, der ein im wesentlichen zylindrisches Flammrohr mit einem sich gegen seine Austrittsöffnung hin verjüngenden Abschnitt und mindestens eine im Flammrohr angeordnete Brennsioff zerstäubende Brennerdüse mit konisch sich verjüngendem flammenseitigem Endbereich sowie einer mit einer zentralen öffnung, deren geringster Durchmesser von 12-13 mm gleich oder größer als der Durchmesser des Hüllkreises der Brennerdüse ist, versehene Stauscheibe aufweist, die becherförmig mit sich erweiterndem Randmantel ausgebildet und mit ihrem Inneren zur Austrittsöffnung des Flammrohrs weisend in diesem so angeordnet ist, daß sich der einen Durchmesser im Bereich um 50 mm aufweisende Außenrand der Stauscbeibe im Bereich des sich verjüngenden Abschnitts des Flammrohres befindet, wobei zwischen dem Außenrand der Stauscheibe und der Austrittscffnung des Flammrohrs ein Ringspalt im

■»5 Millimeterbereich vorhanden ist und wobei das Luflgebläse so dimensioniert ist, daß es im Innenraum des Flammrohrs einen Überdruck von 3,1x10'' bis 3,5 χ 10 ■' bar erzeugt.

Ein ölbrenner dieser Art ist aus der CH-PS 5 75 573 bekannt. Bei dieser bekannten Anordnung ist ein verhältnismäßig großer Ringspalt zwischen Stauscheibe und Flammrohr vorgesehen, wodurch sich die Drosselung verschlechtert, so daß der angestrebte Druck im Flammrohr, der wiederum für die Geschwindigkeit des die zentrale Stauscheibenöffnung durchsetzenden Primärluftstroms maßgebend ist, nur beim Arbeiten mit einer verhältnismäßig großen Luftmenge erreichbar ist, was jedoch andererseits zu einem entsprechenden Luftüberschuß bei der Verbrennung führt. Hinzu kommt, daß die bei der bekannten Anordnung verwendete Stauscheibe tellerförmig ausgebildet ist und einen ebenen, etwa senkrecht zur Fla/nmrohrachse angeordneten Boden aufweist, an den ein konisch sich erweiternder Tellerrand angeformt ist, was eine scharfe Luftumlenkung erfordert und insbesondere zusammen mit einem vergleichsweise großen Ringspalt zu einer radial nach außen gerichteten Strömüngskomponente führen kann. Die so radial nach außen geführte Luft

nimmt am Verbrennungsprozeß praktisch gar nicht mehr icil, sundern führt lediglich zu einer unerwünschten Abkühlung der äußeren ßrennraumwiindu igen. Infolge des hier verwendeten ebenen Bodens erfordert die bekannte Anordnung zudem einen verhältnismäßig großen Abstand der Stauscheibc vom Dü-.enkorper, um einen Funkensprung von der zwischen .Stauscheibe und Düsenkörper anzuordnenden Zündelektrode in der «inen oder anderen Richtung zu vermeiden. Kin derart großer Abstand zwischen Düsenkörper und Stauscheibe kann jedoch die Führung des die zentrale Stauscheibenöffnung durchsetzenden Primarluftstroms, stark beeinträchtigen. Ganz besonders nachteilig ist jedoch, daß die bei der bekannten Anordnung zur Verwendung kommende Brennerdüse stauscheibenseilig zwar ko- '"' nisch verengt ist, im vorderen Bereich jedoch eine kugelabschnittförmige Abrundung aufweist.

Auf Grund dieser aus der CH-PS 5 53 379 im Detail entnehmbaren Brennerdüsenausbildung kann es hierbei zu keiner sauberen laminaren Luftströmung im Bereich yder die zentrale Stauscheibenöffnung durchströmenden SPrimärluft kommen. Vielmehr wird hierbei die Luftströmung infolge der stauscheibenseitigen Abrundung der Brennerdüse verhältnismäßig stark nach radial innen •gezogen, wobei es erfahrungsgemäß im Bereich der "vorderen Stirnfläche des Düsenkörpers zu Wirbelbildungen und Turbulenzerscheinungen kommt. Diese 'Beunruhigung der Luftströmung beeinträchtigt die ^Vermischung von ölnebel und Luft. Insbesondere kommt es dabei zu einem verhältnismäßig langsam yonstatten gehenden Mischprozeß. Eine laminare iRestströmung wird durch das zentrale Wirbelgebiet ^rnach weit radial außen gedrängt und trifft daher erst verhältnismäßig spät auf den Sprühkegel auf. Die bis zur Verbrennung zur Verfügung stehende Verweilzeit des ^J5 Ölnebels ist jedoch verhältnismäßig kurz, so daß es bei ■einer langsam vonstatten gehenden Vermischung von ölnebel und Luft und bei einem späten Auftreffen der Luft auf den Ölnebel zu ungünstigen Verbrennungsvoraussetzungen kommt.

Die aus der CH-PS 5 75 573 bekannte Lösung für ölbrenner für geringe Heizleistungen erbringt nur für Ölbrenner mit Heizleistungen oberhalb 75 MJ/h zufriedenstellende Ergebnisse. Für noch geringere Heizleistungen hat sich diese bekannte Ausführung als unbefriedigend erwiesen, weil dann die Verbrennungsgüte ebenso wie der Wirkungsgrad rasch sinkt, wie Versuche ergeben haben.

Aus der DE-Gbm 18 87 829 ist es bekannt, die Stauscheibe m't sehr kleinem Abstand vor der ⁵" Brennerdüse anzuordnen. Die hierin angegebene Bemessung der Stauscheibe soll dabei jedoch abhängig von der Ausbildung des Flammrohrs sein. Ganz abgesehen davon handelt es sich bei dieser bekannten Anordnung jedoch um praktisch flache, durch ebene Scheiben gebildete Stauscheiben, die durch aus ihrer Ebene herausgebogene Fahnen gebildete, von der zentralen Stauscheibenöffnung ausgehende Durchtritts- - schlitze aufweisen.

Aus der Zeitschrift OeI+ Gas 10/67, Seite 8-11, ist eine ebenfalls mit von ihrer zentralen Öffnung ausgehenden Schlitzen versehene Stauscheibe bekannt, bei der an einen konisch sich erweiternden Bodenbereich ein Randmantel angesetzt ist (Bild Ic). Dieser ist jedoch zylindrisch ausgebildet und soll offenbar eine Parallelführung der den die Stauscheibe umgebenden Ringspalt durchsetzenden Verbrennungsluft bewirken, was jedoch infolge einer großen Ringspaltweite nicht

40 zuverlässig gewahrleistet ist. Ferner wird in der genannten Liieratursinlle ein iJprühkegel ran 60" vorgeschlagen, was vielfach schon zu flacn ist, so daß die Verbrennungsluft erst verhältnismäßig spat auf den Gprühkegel nuftrifft.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es einen ölbrenner gattungsgemaßer Art mit einfachen Mitteln so 7U verbessern, daß auch bei geringen Brennerleisiungen im Bereich zwischen etwa 50 und 75 MJ/h noch eine schnelle und gründliche Durchmischung von Ölnebel und Luft stattfinden kann und eine weitgehend vollständige Verbrennung mit gutem Wirkungsgrad gew ährleistet ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der konuch sich verjüngende Endbereich der Brennerdüse die Form eines Kugelstumpfes aufweist, daß der Abstand der zentralen Öffnung der Stauscheibe voλ der Stirnfläche der Brennerdüse zwischen 1,2 und 5 mm betragt, daß der Sprühwinkel der Brennerdüse 65^C beträgt, daß der Ringspalt eine radiale Breite von höchstens 0,5 mm aufweist, und daß die Stauscheibe einen sich konisch zur Austrittsöffnung des Flammrohrs hin erweiternden Bodenbereich aufweist, an den sich der Randmantel mit stärkerer Neigung anschließt.

Die Brennerdüse ist hierbei durch ihren kegelstumpfförmigers Endbereich aerodynamisch so gestaltet, daß die die zentrale Stauscheibenöffnung durchsetzende Primärluftströmung zumindest im Randbereich der Stauscheibenöffnung in vorteilhafter Weise im wesentlichen achsparallel geführt wird. Diese Maßnahme gewährleistet somit in vorteilhafter Weise eine praktisch wirbel- und turbulenzfreie Primärluflströmung mit hoher Geschwindigkeit, was eine intensive und schnelle Vermischung der Luft mit dem Ölnebel gewährleistet. Insbesondere die zumindest im Randbereich der zentralen Stauscheibenöffnung bewerkstelligte achsparallele Luftströmung stellt sicher, daß die Primärluft auf direktem Wege, d. h. ohne Umlenkung bzw. Ablenkung und damit ohne Geschwindigkeitsverlust auf den in Form eines Sprühkegels auftretenden ölnebel trifft, was nicht nur eine gute und intensive Vermischung von Luft und ölnebel bewerkstelligt, sondern gleichzeitig auch sicherstellt, daß der Ölnebel bereits verhältnismäßig kurze Zeit nach dem Austritt aus der Sprühdüse getroffen wird, so daß trotz der verhältnismäßig kurzen Verweilzeit bis zur Verbrennung dennoch eine ausreichende Zeit zur Verfügung steht, in welcher die Vermischung von öl und Luft vor sich gehen kann. Ein Sprühkegel mit einem Öffnungswinkel von 65° bei einem Durchmesser von 12-13mm im Bereich der zentralen Stauscheibenöffnung und einem S'auscheibenabstand vom Düsenkörper der Brennerdüse im Bereich zwischen 1.2 und 5 mm haben sich hierbei, wie Versuche gezeigt haben, als optimale Größen herausgestellt. Es wird angenommen, daß dies darauf zurückzuführen ist, daß hierbei auch der achsparallel geführte Primärluftstrom noch früh genug auf den Sprühkegel trifft, so daß eine Um- bzw. Ablenkung, welche immer zu einem Geschwindigkeitsverlust führen müßte, nicht erforderlich ist und gleichzeitig aber jede Störung im Bereich der Luftströmung vermieden wird. In diesem Zusammenhang ist hervorzuheben, daß die genannten Bemessungsangaben hinsichtlich des Durchmessers der zentralen Stauscheibenöffnung sowie hinsichtlich des Abstands zwischen Stauscheibe und Düsenkörper sowie insgesamt die schlanke aerodynamische Ausführung der Brennerdüse den genannten optimalen Kegelwinkel von etwa 65° zulassen und damit eine ideale

Luftführung sowie cine ausgezeichnete Durchmischung und infolgedessen auch eine optimale Verbrennung gewährleisten. Dadurch, daß die Stauscheibe hier bereits in einem ihre zentrale Öffnung umgebenden Bodenbereich nach vorne außen konisch sich öffnend ausgebildet ist, ist auch bei den hier vorgesehenen verhältnismäßig geringen Abstünden zwischen Slauscheibc und Diisenkörper eine derartige Anordnung der Zündelektrode möglich, daß ein f'unkcnsprung trotz der verhältnismäßig niedrigen Abstände nicht zu befürchten ist. In vorteilhafter Weise ergibt sich daher auch von dieser Seite her keine Störung der für eine optimale Luftführung erforderlichen Verhältnisse. Der gemäß der Erfindung vorgesehene Ringspalt zwischen Flammrohr und Stauscheibe stellt in vorteilhafter Weise eine etwa ₍₅ achsparallele Strömungsrichtung im Bereich der den Ringspalt durchsetzenden Sekundärluft sicher und ergibt zusammen mit der ausgewählten Dimensionierung der zentralen Stauscheibenöffnung einen derartigen freien Gesamtquerschnitt, daß eine ausgezeichnete Drosselung stattfindet und daher im Flammrohr bereits " bei der Verarbeitung von für die Verbrennung gerade ausreichenden Luftmengen der erwünschte Staudruck aufgebaut werden kann, was wiederum eine wichtige Voraussetzung fur die Strömungsgeschwindigkeit der -,5 durch die ze.-'ra'e Stajscbeiberofinung abströmenden Primärluft sowe die in den Verbrennungsprozeß geschickte Luftmenge überhaupt und damit ein besonders wichtiger Parameter für die erzielbaren Verbrennungsverhältnisse selbst ist. _s0

Vorteilhafte Weiterbildungen der übergeordneten Maßnahmen ergeben sich aus den Unteransprüchen. Die Ausbildung des Brenners nach Anspruch 2 gestattet eine weitgehende Anpassung an einen verhältnismäßig großen Heizleistungsbereich insbesondere dann, wenn die beiden Brerinerdüsen jeweils für minimalen öldurchsatz konzipiert sind.

Bei Ausgestaltung des Brenners nach Anspruch 4 ergibt sich erfahrungsgemäß eine besonders gute Aerodynamik am Brennerkopf bei in gewünschter Weise keiner Querschnittsöffnung am Brennerkopfende und entsprechend hoher Luftpressung im Falmmrohr mit vergleichsweise hoher Geschwindigkeit der Verbrennungsluft, wobei die an sich bereits zeitlich sehr kurze Verwciizeit des öinebeis bis zur Verbrennung zu _4ä einem gesteigerten Anteil für eine möglichst schnelle und gute Durchmischung des öinebeis mit Verbrennungsluft ausgenutzt werden kann, da die Verbrennungsluft bereits im Bereich der Spitze des Zerstäubungskegcls des öinebeis in diesen Vermischungsprozeß eingreifen kann.

In der Zeichnung sind verschiedene Ausbildungen der Erfindung dargestellt, die im folgenden erläutert werden.

In der Zeichnung zeigt

Fig. 1 einen Längsschnitt durch einen Brennerkopf, Fig. 2 eine Ansicht der Slauscheibe in der in Fig. 1 mit Il bezeichneten Blickrichtung,

F i g. 3 in der Darstellung gemüß F i g. 2 entsprechender Darstellung eine andere Ausführungsform einer Stauscheibc, welche für den Einsatz mit zwei Brennerdüsen in Tandemanordnung zueinander bestimmt ist und

Fig.4 einen vergrößerten Detailschnitt der Slauscheibe längs Linie JII-III in Fig.2, jedoch mit erhöhter Schlitzzahl.

Der in Fig. 1 dargestellte, als Ganzes mit 3 bezeichnete Brennerkopf weist ein Flammrohr 4 mit einem sich bis zu seiner Austrittsöffnung 4n konisch verjüngenden Abschnitt 4b und eine koaxial im Flammrohr 4 angeordnete, zur Zerstäubung des Öls dienende Brennerdüse 5 auf. Der Durchmesser der Austrittsöffnung 4a des Flammrohrs 4 liegt zweckmäßig im Bereich zwischen 41 und 71 mm und betragt vorteilhafterweise etwa 50 bis 56 mm. Bevorzugt wird ein Durchmesserwert von 51 mm. Die Brennerdüse 5 weist einen Brennerstock 12 und einen Düsenkörper 13 auf. Der Außendurchmesser des Brennerstocks 12 beträgt beispielsweise 12 mm, wobei er jedoch so gering wie nur irgendmöglich gehalten werden sollte. Der Düsenkörper 13 ist auf der dem Brennerstock 12 zugewandten Seite mit einem sechskantförmigen Abschnitt versehen, dessen Hüllkreisdurchmesser kleiner ist als der Durchmesser der zentralen öffnung 6a der Stauscheibe 6. Zweckmäßigerweise kann er auch kleiner als der Durchmesser des Brennerstocks 12 sein. Auf der anderen Seite weist der Düsenkörper 13 einen kegelstumpfförmigen Bereich 13a auf, wobei der Durchmesser der Verjüngung am freien Stirnende, d. h. in der Ebene der Düsenmündung, höchstens der Hälfte des Durchmessers der zentralen Stauscheibenöffnung 6a und mit Vorzug 5 mm beträgt. Die vor der Mündung der Brennerdüse 5 im Flammrohr 4 angeordnete runde Stauscheibe 6 ist becherförmig ausgebildet und sich in der Brennerdüse 5 entgegengesetzter Richtung öffnend im Flammrohr 4 angeordnet. Sie weist einen sich mit einem Neigungswinkel β gegenüber der vertikalen Querschnittsebene, der im Bereich zwischen 15° und 30° liegt und vorzugsweise 25" beträgt, konisch von der Brennerdüse 5 weg erweiternden Bodenbereich 6c mit einer zentralen kreisförmigen Öffnung 6a und einen sich an diesen nach außen anschließenden, sich mit stärkerer Neigung in der gleichen Richtung, d. h. gegen die Flammrohr-Austrittsöfinung 4a hin, konisch erweiternden Randmantel 6e auf, dessen Ende den Außenrand 6b der Stauscheibe 6 bildet. Wie aus Fig.2 und 3 zu entnehmen, ist der Bodenbereich 6c mit einer Anzahl von zwischen drei und zwölf beim dargestellten Ausführungsbeispiel von vier Durchtrittsschlitzen 6d versehen, die sich von der Öffnung 6a bis in die Nähe des Randes des Bodenbereiches 6c erstrecken. Die Durchtrittsschlitze bd verlaufen radial oder unter einem Winkel zur Radialrichtung und sind gegen die Richtung der Längsachse 14 des Flammrohrs 4 um etwa 30^J bis 60' geneigt. Der Durchmesser d der Stauscheibenöffnung 6a kann etwa 12 bis 13 mm betragen. Der maximale Außendurchmesser des Düsenkörpers 13 wird mit Vorzug etwa gleich groß oder etwas kleiner als der Durchmesser der Stauscheibenöffnung 6a gewählt.

Der sich konisch auf einen Durchmesser c von 5 mm der freien Stirnfläche 136 verjüngende Endbereich 13a des Düsenkörpers 13 hat eine Konizität, deren Maß durch den Winkel« gegeben ist, den die Tangente 17 im Übergangsbereich zur freien Stirnfläche 13fr des Düsenkörpers 13 mit der Flammrohrachse 14 einschließt. Diese Tangente 17 fällt mit der Mantellinie des sich konisch verjüngenden Bereichs 13a des Düsenkörpers 13 zusammen. Der Winkelbereich für die Neigung der Tangente 17 im Übergangsbereich zur freien Stirnfläche 136 mit der Flammrohrachse 14 oder einer Parallelen zu dieser liegt zwischen 15° und 35°, wobei Tangentenwinkel « zwischen 20° und 30° bevorzugt werden.

Die Stauscheibe 6 ist so angeordnet, daß ihre zentrale öffnung 6a einen düsenstockseitigen Abstand a von 1,2 mm bis zu 5 mm zur freien Düsenkörperstirnflache

136 einhält. Bevorzugt wird ein Abstand von 1,2 mm.

Die Slauscheibe 6 ist andererseits so angeordnet, daß sich ihr Außcnrand 66 im Bereich des sich verjüngenden Flammrohr-Abschnittes 46 befindet und daß zwischen ihrem Außenrand 66 und der Innenfläche 4c des > Flammrohrs 4 ein Ringspalt 7 frei bleibt, dessen radiale Breite 6 in der Ebene der Flammrohraustrittsöffnung 4a höchstens 0,5 mm und dessen axialer Abstand / in Richtung der Flammrohrachse 14 höchstens 1,3 mm beträgt. Dabei liegt der Außenranddurchmesser der '" Stauscheibe 6 vorzugsweise zwischen 49 und 55 mm. Bevorzugt wird eine Stauscheibe mit einem Außenranddurchmesser von 50 mm. Im übrigen ist die Stauscheibe 6 derart gehaltert, daß sie entlang der Flammrohrachse 14 verschoben werden kann. Dadurch läßt sich ^v> innerhalb der angegebenen Grenzen beim Verschieben der Stauscheibe 6 der für Durchströmen von Sekundär-Verbrennungsluft zur Verfügung zu stellende Querschnittsraum im Ringspalt 7 variieren, um auf diese Weise die gewünschte Luftpressung im Flammrohr 4 -" einstellen zu können. Hierfür ist die Stauscheibe 6 durch eine Halterung, die drei an einer Hülse IO befestigte Tragarme 9 aufweist, mit der Brennerdüse 5 verbunden. Die Hülse 10 ist auf dem Brennerstock 12, der mit einer Skaleneinteilung versehen sein kann, verschiebbar und kann mit einer Schraube festgeklemmt werden. Die Tragarme 9 sind je mit einer sich etwa radial nach außen erstreckenden Lasche 9a versehen, die an der innenfläche 4c des zylindrischen Flammrohrabschnittes Ad anliegt. Dadurch werden die Brennerdüse 5 und die ⁾⁰ Stauscheibe 6 zentriert, ohne daß die Luftströmung im Flammrohr wesentlich gestört wird. Der Brennerstock 12 ist am in F i g. 1 nicht mehr dargestellten linken Ende des Flammrohrs 4 in einem Flansch geführt, so daß er gemeinsam mit der Stauscheibe 6 in Richtung der ^S} Längsachse 14 verschoben werden kann. Um die richtige Einstellung der Stauscheibe 6 zu erleichtern, kann auf der Außenseite des Flansches eine Einstellvorrichtung, etwa eine Mikrometerschraube, angeordnet sein. Im Brennerkopf 3 ist ferner eine in F i g. 1 ·»" schematisch angedeutete Zündelektrode 15 vorhanden. Die geometrische Form der Stauscheibe und der Brennerdüse verhindert dabei zuverlässig Funkensprung.

Das dem Düsenkörper 13 abgewandte Ende des Brennerstockes 12 ist durch eine Leitung mit einer Ölfördervorrichlung 1 und der Innenraum 8 des Flammrohrs 4 mit einem Luftgebläse 2 verbunden. Dem Innenraum 8 des Flammrohrs 4 wird dabei sämtliche vom Luftgebläse 2 angeförderte Luft direkt zugeführt, so daß weder die Verbindungsleitung noch das Flammrohr eine Luftklappe aufzuweisen braucht.

Zum Betrieb des erfindungsgemäßcn ölbrenners, der für eine Heizleistung von vorzugsweise zwischen etwa 50 und 125MJ/h konzipiert ist, ohne Schwierigkeiten " aber auch für größere Heizleistungen eingesetzt werden kann, wird der Brennerdüse 5 von der Ölfördervorrichtung 1 leichtes oder extra leichtes Heizöl zugeführt, das bekanntlich einen Heizwert in der Größenordnung von etwa 42 MJ/kg aufweist. Weiterhin wird dem Flammrohr vom Luftgebläse 2 Verbrennungsluft zugeführt, wobei das Luftgebläse 2 so dimensioniert ist, daß im Innenraum 8 des Flammrohrs 4 ein Überdruck von 3,1 χ 10-^Jbis3,5x 10-^J bar entsteht. Durch Verschieben der Stauscheibe 6 wird nun der Ringspalt 7 so ⁶^ eingestellt, daß der Flamme eine Luftmenge zugeführt wird, die eine etwa stöchiometrischc Luft-Brennstoffmischung oder höchstens einen Luftüberschuß von etwa 5 Vol.-% ergibt. Dies läßt sich etwa durch Messen des Kohlenmonoxyd- und Kohlcndioxyd-Anteils der Abgase feststellen. Für den Betrieb des Ölbrenners kann dann an der zum Verschieben der Brennerdüse und der Stauscheibe dienenden Einstellvorrichtung eine entsprechende Skala angebracht werden. Die konstante oder nahezu konstante Druck im Flammrohr 4 hat insbesondere den wesentlichen Vorteil, daß auch die Strömungsgeschwindigkeit, mit der die Luft die Stauscheibenöffnung 6a und den Ringspalt 7 durchströmt, näherungsweise unabhängig von der Ölfördermenge ist, so daß der Brennerkopf bei jeder innerhalb des angegebenen Intervalls liegenden Heizleistung etwa die gleiche Mischwirkung aufweist. Weiterhin wird durch die erfindungsgemäße ölbrennerkonzeption bewirkt, daß die Strömungsrichtung der die Stauscheibenöffnung 6a durchsetzenden Strömung 16 von Primär-Verbrennungsluft zumindest in einem Randbereich dieser Stauscheibenöffnung etwa senkrecht zu deren Fläche verläuft. Es laßt sich mit dem erfindungsgemäß ausgebildeten ölbrenner auch bei unterhalb 75 MJ/h liegenden Heizleistungen ein Kohlcndioxyd-Anteil erreichen, der im ganzen Arbeitsbereich größer als 15 Vol.-°/o ist. Bei einer Verbrennung, bei der so viel Luft zugeführt wird, daß sich eine stöchiometrische Sauerstoff-Brennstoff-Mischung ergibt, beträgt der Kohlendioxyd-Anteil der Abgase bei den üblichen leichten und extra leichten Heizölen etwa 15,7 VoI.-%. Die Verbrennungsgüte des erfindungsgemäß ausgebildeten ölbrenners liegt also auch bei unterhalb 75 MJ/h liegenden Heizleistungen sehr nahe bei dem bei stöchiometrischer Mischung erreichbaren Maximalwert. Dies hat den Vorteil, daß sich eine hohe Flammentemperatur ergibt und daß die durch den Wärmetransport des Abgases bedingten Verluste relativ klein sind.

Die lösbare Befestigung der Stauscheibe 6 an der Brennerdüse 5 ermöglicht es, den Abstand zwischen der Stauscheibe 6 und der Mündung der Brennerdüse 5 an den Zerstäubungswinkel der letzteren anzupassen. Nach einmal erfolgter Einstellung wird dann die Stauscheibe 6 nur noch gemeinsam mit der Brennerdüse 5 bzw. deren Brennerstock 12 verschoben.

Wie Fig.4 erkennen läßt, weist die Siauscheibe 6 zusätzlich zu ihrem sich konisch erweiternden Bodenbereich 6c gegenüber herkömmlichen Stauscheibenausführungen auch noch eine weitere Besonderheit auf. Diese liegt darin, daß die Durchtrittsschlitze Sd im Bodenbereich 6c jeweils durch öffnungen gebildet sind, die dadurch erzeugt sind, daß etwa streifenartige Bereiche 18 des Materials des Bodenbereiches 6c etwa fahnenariig praktisch knickfrei aus der Ebene dieses Bodenbereiches 6c in Richtung auf das Innere des durch die Slauscheibe 6 gebildeten bechförmigen Gebildes zu herausgebogen sind, wobei durch beispielsweise geringfügige Stauchung in Umfangsrichtung ein Überlappen der die schlitzförmigen Öffnungen 6d begrenzenden Randzonen bewirkt ist. Diese Überlappung ist in Fig.4 mit ν bezeichnet. Die Breite 5 der Durchtrittsschlitze 6d sollte zwischen 0,2 und 1 mm liegen und beträgt bevorzugt 0,4 bis 0,5 mm.

In Fig.3 ist eine andere Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Ölbrenners für besonders geringe Heizleistungen schematisch dargestellt. Er weist zwei in Tandemanordnung nebeneinander placierte Brennerdüsen 13' und 13" besonders kleiner Düsenkörperkonturierung auf, und entsprechend ist die Stauscheibe 6 mit einer zentralen Öffnung 6a versehen, welche die Form

eines Ovals aufweist, dessen seitliche Randbereiche als Halbkreisbögcn ausgebildet sind, deren Krcisdurchmesser, der der geringsten Abmessung der Stauscheibcnöffnung 6a, d.h. dem senkrechten .Abstand beider Längsränder derselben, entspricht, also 12 bis 13 mm

10

beträgt. Es ergeben sich bei dieser Ausführungsforni der Erfindung praktisch die gleichen günstigen Verhältnisse bezüglich der einzelnen Betriebsparameter wie bei der erstgeschilderten Ausführung.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. ölbrenner für geringe Heizleistungen mit einer ölfördervorrichtung, einem Luftgebläse und einem Brennerkopf, der ein im wesentlichen zylindrisches Flammrohr mit einem sich gegen seine Austrittsöff nung hin verjüngenden Abschnitt und mindestens eine im Flammrohr angeordnete, Brennsioff zerstäubende Brennerdüse mit konisch sich verjüngendem flammenseitigem Endbereich sowie eine mit einer zentralen öffnung, deren geringster Durchmesser von 12 bis 13 mm gleich oder größer als der Durchmesser des Hüllkreises der Brennerdüse ist, versehene Stauscheibe aufweist, die becherförmig mit sich erweiterndem Randmantel ausgebildet und mit ihrem Inneren zur Auslrittsoffnung des Flammrohrs weisend in diesem so angeordnet ist, daß sich der einen Durchmesser im Bereich um 50 mm aufwehende Außenrand der Stauscheibe im Bereich des sich verjüngenden Abschnitts des Flammrohres befindet, wobei zwischen 'dem Außenrand der Stauscheibe und der Austrittsöffnung des Flammrohrs ein Ringspalt im Millimeterbereich vorhanden ist und wobei das Luftgebläse so dimensioniert ist, daß es im Innenraum des Flammrohrs einen Überdruck von 3,1 χ 10-^J bis 3,5 χ 10-³ bar erzeugt, dadurch gekennzeichnet, daß der konisch sich verjüngende Endbereich (13a,) der Brennerdüse

(5) die Form eines Kegelstumpfes aufweist, daß der Abstand (a) der zentralen öffnung (6a) der Stauscheibe (6) von der Stirnfläche (i3b) der Brennerdüse (5) zwischen 1,2 und 5 mm beträgt, daß der Sprühwinkel der Brennerdüse (5) 65' beträgt, daß der Ringspalt (7) eine radiale Breite (b) von höchstens 0,5 mm aufweist und daß die Stauscheibe

(6) einen sich konisch zur Austrittsöffnung (Aa) des Flammrohrs (4) hin erweiternden Bodenbereich (6c) aufweist, an den sich der Randmantel (6e) mit stärkerer Neigung anschließt.

2. ölbrenner nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß bei zwei symmetrisch zur Flammrohrachse (14) angeordneten Brennerdüsen (13', 13") die zentrale Öffnung (6a)der Stauscheibe (6) anstelle der Kreisform die Form eines Ovals mit zu den Mittelpunkten der Brennerdüsen (13' bzw. 13") jeweils koaxialen halbkreisförmigen Seitenbereichen eines Durchmessers von 12 bis 13 mm aufweist.

3. Ölbrenner nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß der halbe Kegelwinkel a des Endbreichs (t3a) der Brennerdüse (5) /wischen 15° und 35', insbesondere zwischen 20° und 30'.liegt.

4. Ölbrenner nach einem der Ansprüche 1 bis 'S, dadurch gekennzeichnet, daß die Stirnfläche (t3b) der Brennerdüse (5) einen Durchmesser (c) aufweist, der höchstens der Hälfte des Durchmessers (d) der zentralen Öffnung (6a) der Stauscheibe (6) entspricht, insbesondere 5 mm beträgt.

5 Ölbrenner nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich des Ringspalts (7) zwischen der Austrittsöffnung (4a) des Flammrohrs (4) und dem Außenrand (6b) der Stauscheibe (6) ein axialer Abstand (t) von höchstens 1,3 mm vorgesehen ist.

6. ölbrenner nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Neigungswinkel β des sich konisch erweiternden Bodenbercichs (6c) der Stauscheibe (6) gegenüber der Radialen im Bereich zwischen 15°

und 30° liegt, insbesondere 25' betrilgi.

7. ölbrenner nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn/eiebnei, daß sich die zentrale öffnung (6a) der Siauscheibc (6) in eine Anzahl von 3 bis 12, vorzugsweise 4 in don Bodenbereich (6c) derselben eingeformten Durchtrittsschlilzen (6d) erweitert, die unter einem Winkel zur Radialrichiung geneigt sind.

8. ölbrenner nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchirittsschlitze (6d) um 30 bis 60" gegen die Längsachse (14) des Flammrohrs (4) geneigt angeordnet sind.

9. ölbrenner nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß die eine einen Durchtrittsschliiz (6d) bildende öffnung begrenzenden Bereiche der Stauscheibe (6) einander überlappen.

10. Ölbrenner nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Breite (s) der Durchtrittsschlitze (6d) zwischen 0.2 und I mm, insbesondere zwischen 0.4 und 0,5 mm, liegt. ·