DE3123078A1

DE3123078A1 - CONTINUOUSLY ADJUSTABLE OIL BLOWING BURNER

Info

Publication number: DE3123078A1
Application number: DE19813123078
Authority: DE
Inventors: Rolf Dr.-Ing. Dr. 6330 Wetzlar-Steindorf Noack
Original assignee: Buderus AG
Current assignee: Buderus AG
Priority date: 1981-06-11
Filing date: 1981-06-11
Publication date: 1982-12-30
Also published as: EP0067271B1; DE3270945D1; EP0067271A3; EP0067271A2

Description

O » β «eO "β" e

BUDERUS AKTIENGESELLSCHAFT
TP/F/St/PG 15-153 -3BUDERUS AKTIENGESELLSCHAFT
TP / F / St / PG 15-153 -3

Stufenlos regelbarer ÖlgebläsebreimerInfinitely adjustable oil blower pusher

Die Erfindung betrifft einen stufenlos regelbaren Ölgebläsebrenner nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.The invention relates to a continuously variable forced draft oil burner according to the preamble of claim 1.

Für den Betrieb moderner Kesselanlagen, aber auch zum Beheizen der Austreiber von Absorptionswärmepumpen, werden Ölbrenner mit besonderen Eigenschaften benötigt. Diese sinds + Der Brenner muß stufenlos regelbar sein. 4- Auch bei kleinen Leistungen (z.B. 5 KW) muß die Flamme stabil brennen und die Verbrennung möglichst vollständig sein.For the operation of modern boiler systems, but also for heating the expeller of absorption heat pumps, oil burners with special properties are required. These are it + The burner must be infinitely variable. 4- Even with small powers (e.g. 5 KW) the flame must Burn stable and the combustion be as complete as possible.

+ Die Flamme des Ölbrenners muß blau brennen, damit die Heizflächen nicht verrußen und der gute Kesselwirkungsgrad möglichst lange erhalten bleibt.+ The flame of the oil burner must burn blue so that the heating surfaces do not get sooty and the boiler is efficient is preserved for as long as possible.

Heutige Ölbrenner arbeiten üblicherweise mit Zerstäuberdüsen, die nicht regelbar sind. Bei einer Verminderung der Ölmenge würde sich der Vordruck an der Düse reduzieren und damit die Zerstäubung schlechter v/erden, was eine Verminderung des Feuerungswirkungsgrades zur Folge hätte. Kleine Leistungen sind mit diesen Brennern üblicherweise auch nicht möglich, da bei geringen Heizleistungen die Düsendurchmesser sehr klein werden und damit die Gefahr von Verstopfungen besteht. Zusätzliche Probleme entstehen, wenn die Viskosität des Heizöls sich verändert. Die Forderung ρ daß der Ölbrenner eine blaue Flamme, ähnlich einer Gasflamme erzeugt, wird heute auch nur von \^enigen .arenner-Tbauarten erfüllt.Today's oil burners usually work with atomizer nozzles that cannot be regulated. When the amount of oil is reduced the pre-pressure at the nozzle would be reduced and thus the atomization would be poorer, which would result in a reduction the combustion efficiency would result. Small outputs are common with these burners also not possible, since the nozzle diameters become very small with low heating capacities and thus the danger if there is constipation. Additional problems arise when the viscosity of the heating oil changes. The requirement The fact that the oil burner produces a blue flame, similar to a gas flame, is only used today by a few types of arenner Fulfills.

Es soll ein Ölgebläsebrenner geschaffen werden, der stufenlos regelbar ist, auch bei kleiner Leistung eine stabile Flamme mit möglichst vollständiger Verbrennung besitzt und mit blauer Flamme brennt.The aim is to create a forced-air oil burner that is infinitely variable and that is stable even with low output Has a flame that is as completely burned as possible and burns with a blue flame.

Gemäß der Erfindung erfolgt dieses durch einen Ölgebläsebrenner mit den im Kennzeichen des Patentanspruches 1 genannten Merkmalen.According to the invention, this is done by means of a forced draft oil burner with those mentioned in the characterizing part of claim 1 Features.

Der rotierende Ölverteiler, dem ein bekannter ölmengenregler vorgeschaltet ist, schleudert das öl in fein verteilter Form auf die Innenfläche der beheizten Verdampfungseinrichtung. Der entstehende öldampf strömt dann in Richtung Brennraum, wo er mit der Verbrennungsluft aus dem Luftmengenregler in Berührung kommt und verbrennt.The rotating oil distributor, which is a well-known oil flow regulator is connected upstream, the oil is thrown in finely divided form onto the inner surface of the heated evaporation device. The resulting oil vapor then flows in the direction of Combustion chamber, where it comes into contact with the combustion air from the air volume regulator and burns.

Wegen der Koppelung des Öl- und Luftmengenreglers, etwa durch einen gemeinsamen Servomotor, ist eine proportionale Änderung beider Medien bei Leistungsänderungen möglich. Dieses führt zu der Möglichkeit, die Leistung des Brenners stufenlos zu regeln. Wesentlich ist dabei aber, daß keine Düse vorhanden ist, die beim Einsatz eines üblichen ölmengenreglers zu den beschriebenen Schwierigkeiten führen würde. Die ölmenge kann jetzt ohne Nachteil bis zu geringsten Leistungen hin verändert werden, wobei auf eine Druckerhöhungspumpe verzichtet werden kann.Due to the coupling of the oil and air volume regulator, for example through a common servomotor, a proportional one Changes to both media are possible in the event of changes in service. This leads to the possibility of the burner's performance infinitely variable. What is essential, however, is that there is no nozzle that would occur when using a conventional oil flow regulator would lead to the difficulties described. The amount of oil can now be reduced to the smallest without any disadvantage Services can be changed, whereby a booster pump can be dispensed with.

Neben der Möglichkeit, den Brenner stufenlos ohne untere Leistungsbegrenzung problemlos zu regeln, liegt ein entscheidender Vorteil darin, daß der Brenner öldampf und nicht Öltropfen verbrennt. Dadurch ist die gewünschte VerbrennungIn addition to the possibility of infinitely variable control of the burner without a lower output limit, there is a crucial one The advantage is that the burner burns oil vapor and not oil droplets. This gives the desired combustion

η ο β β » · η ο β β »·

mit blauer Flamme zu erzielen. Da nur der Ölverteiler und nicht die Verdampfungseinrichtung rotiert, ist es möglich, die Verdampfungseinrichtung schon für den Zündvorgang elektrisch zu beheizen. Die Flamme brennt deshalb bereits unmittelbar nach der Zündung blau. Der rotierende ölverteiler wirkt innerhalb der Verdampfungseinrichtung als Abstreifer, wodurch Verkrustungen und Verunreinigungen weitgehend vermieden werden.to be achieved with a blue flame. Since only the oil distributor and If the evaporation device is not rotating, it is possible to use the evaporation device for the ignition process heated electrically. The flame therefore burns blue immediately after ignition. The rotating oil distributor acts as a scraper inside the evaporation device, which largely causes incrustations and impurities be avoided.

Es ist zweckmäßig, den ölverteiler und das Gebläse auf einer gemeinsamen Welle eines gemeinsamen Motores anzuordnen. Eine hohl ausgebildete Welle dient dabei dem Öltransport vom ölmengenregler zum Ölverteiler. Im Ölverteiler gelangt das dosierte Öl aus der hohlen Welle durch radiale Bohrungen su dessen Oberfläche. Von dort wird es auf die Innenfläche der beheizten Verdampfungseinrichtung geschleudert, um zu verdampfen.It is useful to have the oil distributor and the fan on one to arrange common shaft of a common motor. A hollow shaft is used to transport oil from the oil regulator to the oil distributor. Arrived in the oil distributor the metered oil from the hollow shaft through radial holes su its surface. From there it gets to the inner surface the heated evaporation device to evaporate.

Die einzige Figur zeigt ein Ausführungsbeispiel der Erfindung als Längsschnitt durch einen ölbrenner.The single figure shows an embodiment of the invention as a longitudinal section through an oil burner.

Das öl gelangt von einem ölmengenregler 1 in die hohle Antriebswelle 2 eines Antriebsmotors 18. Dazu ist ein ölförderrohr 3 in die Welle 2 hineingezogen und mit einer Dichtung 4 gegenüber der Welle abgedichtet. Diese Dichtung 4 ist in den Bund 5 der Well© eingelegt. Bei schneller Rotation der Welle 2 legt sich das öl, das wegen der kleinen Leistung dieser Brenner nur tropfenweise über das ölförderrohr 3 zufließt, an die innere Wand der Welle an, so daß auch bei Undichtwerden der Dichtung 4 kein Öl austreten kann. Beim Abstellen des Brenners wird der ölzufluß am Ölmengenregler 1 unterbrochen und die hohle An-The oil passes from an oil regulator 1 into the hollow Drive shaft 2 of a drive motor 18. For this purpose, there is an oil delivery pipe 3 drawn into the shaft 2 and sealed with a seal 4 with respect to the shaft. This seal 4 is inserted into the collar 5 of the Well ©. With rapid rotation of the shaft 2, the oil settles because of the small power of this burner only flows in drops via the oil delivery pipe 3, to the inner wall of the shaft so that no oil can escape even if the seal 4 leaks. When the burner is switched off, the flow of oil is stopped interrupted at the oil flow regulator 1 and the hollow

triebswelle 2 noch leergefahren, bevor der Motor 18 abgeschaltet wird, so daß auch im Stillstand bei Undichtwerden der Dichtung 4 kein öl austreten kann.Drive shaft 2 is still running empty before the motor 18 is switched off, so that there is a leak even at a standstill the seal 4 no oil can escape.

Das öl fließt dann durch die hohle Antriebswelle 2 zu einem ölverteiler 7 mit radialen Bohrungen 8. Durch die Zentrifugalkraft bei der Drehung der Welle 2 und des ölverteilers 7 wird das öl aus den Bohrungen 8 herausgeschleudert und gelangt auf die Innenwände einer Verdampfungseinrichtung 6, die becherförmig ausgebildet ist, und mit dem offenen Ende in Richtung Brennraum 10 zeigt. Die Antriebswelle 2 ist durch den Boden dieses Bechers hindurchgefUhrt. Die Verdampfungseinrichtung 6 wird beim Starten des Brenners mit einer elektrischen Heizung 9 vorgeheizt, so daß das öl an der heißen Innenwand spontan verdampft und der Öldampf in Richtung Brennraum 10 strömt. Die elektrische Heizung 9 besitzt einen Thermostaten 11, der die Temperatur der Verdampfungseinrichtung 6 überwacht und die elektrische Beheizung abschaltet, wenn durch die Flammenrückstrahlung diese Zusatzbeheizung nicht mehr nötig ist.The oil then flows in through the hollow drive shaft 2 an oil distributor 7 with radial holes 8. Through the Centrifugal force when the shaft 2 and the oil distributor 7 rotate, the oil is thrown out of the bores 8 and reaches the inner walls of an evaporation device 6, which is cup-shaped, and with the open end in the direction of the combustion chamber 10. The drive shaft 2 is guided through the bottom of this cup. The evaporation device 6 is preheated with an electric heater 9 when the burner is started, so that the oil spontaneously evaporates on the hot inner wall and the oil vapor flows in the direction of the combustion chamber 10. The electric heater 9 has a thermostat 11 which monitors the temperature of the evaporation device 6 and the electrical heating switches off when this additional heating is no longer necessary due to the flame reflection is.

Der Ölverteiler 7 hat gleichzeitig die Aufgabe, evtl. entstehende Verkrustungen und Anbackungen aus dem Öl an den Innenwänden der Verdampfungseinrichtung 6 abzuschaben, wobei diese Rückstände durch Verbrennungsluft, die durch Bohrungen (12) am Boden des Bechers strömt, in Richtung Brennraum ausgetragen werden. Der Brenner wird dadurch sehr unempfindlich gegen Qualitätsschwankungen des Öls, sowohl was den Aschegehalt wie auch was Viskositätsänderungen betrifft. Durch die Luft, welche durch die BohrungenThe oil distributor 7 also has the task of any incrustations and caking from the oil on the Scrape off the inner walls of the evaporation device 6, these residues through combustion air passing through Bores (12) at the bottom of the cup flows in the direction Combustion chamber are discharged. This makes the burner very insensitive to fluctuations in the quality of the oil, both as regards the ash content as well as changes in viscosity. Through the air, which through the holes

^:..^: .:.3Ί 23078 ^: .. ^: .:. 3Ί 23078

strömt, entsteht in der Verdampfungseinrichtxmg 6 eine Teilverbrennung, die zur Aufrechterhaltung der Temperatur erwünscht sein kann. Der rotierende ölverteiler 7 erzeugt außerdem eine zusätzliche Verwirbelung.flows, arises in the Verdampfungseinrichtxmg 6 a Partial combustion, which may be desirable to maintain the temperature. The rotating oil distributor 7 generates also an additional turbulence.

Die Verbrennungsluft wird von einem Gebläserad 13 gefördert, das zwischen dem Antriebsmotor 18 und der Verdampfungseinrichtung 6 auf der Antriebswelle 2 sitzt. Dieses Gebläserad 13 hat gleichzeitig die Aufgabe, die Antriebswelle 2 und den Ölverteiler 7 zu kühlen. Ein< Leitapparat 14 dient zur Luftmengenregelung und wird von einem nichtgezeichneten Servomotor gesteuert, der gleichzeitig den ölmengenregler 1 betätigt, so daß bei Leistungsänderungen Öl- und Verbrennungsluft proportional zueinander verändert werden. Die Verbrennungsluft strömt außen an der Verdampfungseinrichtung 6 vorbei. Diese ist auf der Außenseite mit einer Isolation 15 versehen, die so ausgelegt wird, daß sich an der Innenwand die richtige Temperatur einstellt. Ein Impeller 16 in dem Luftstrom an der Mündung der Verdampfungseinrichtung 6 sorgt für eine intensive Durchmischung der Verbrennungsluft mit dem öldampf und damit für eine gute Verbrennung. Ein Leitrohr 17 sorgt für die Ausbildung einer stabilen Flamme durch eine hohe Rückstrahlung und damit für einen sicheren Betrieb des Brenners.The combustion air is conveyed by a fan wheel 13, which is located between the drive motor 18 and the evaporation device 6 sits on the drive shaft 2. This impeller 13 also has the task of To cool drive shaft 2 and the oil distributor 7. A < Diffuser 14 is used to regulate the amount of air and is controlled by a servo motor, not shown, which simultaneously the oil quantity regulator 1 is actuated so that, in the event of changes in performance, the oil and combustion air are proportional to one another to be changed. The combustion air flows past the evaporation device 6 on the outside. This is Provided on the outside with an insulation 15, which is designed so that the right one is on the inner wall Temperature. An impeller 16 in the air stream at the mouth of the evaporation device 6 provides a Intensive mixing of the combustion air with the oil vapor and thus for good combustion. A guide scope 17 ensures the formation of a stable flame through a high level of reflection and thus a safe flame Operation of the burner.

LeerseiteBlank page

Claims

BUDERUS AKTIENGESELLSCHAFT
TP / F / St / PG 15-153

Claims

1J Infinitely variable forced draft oil burner with an oil quantity ^ regulator and an air volume regulator coupled to this, characterized by a rotating, the oil by centrifugal force on the cylindrical inner surface of a heated, to the combustion chamber (10) open towards the evaporation device (6) hurling oil distributor (7) and through a Fan (13) conveying the combustion air in the longitudinal direction of the evaporation device (6)

2. Fan-assisted oil burner according to claim I _9, characterized in that the oil distributor (7) and the fan (13) sit on a common drive shaft (2) of a common drive motor (18).

3- Oil-jet burner according to Claims 1 and 2, characterized in that that the drive shaft (2) is hollow and the transport of the oil from the oil regulator (1) serves for the oil distributor (7).

4. Fan-assisted oil burner according to claims 1 to 3 »characterized by the oil distributor (7) penetrating from the hollow drive shaft (2) bores (8) leading radially to its surface.

Fan-assisted oil burner according to Claim 1, characterized by Flow openings (12) in the bottom of the pot-shaped evaporation device (6) for the occurrence of combustion

- 2 -

• ^: * · ^: · ···· "· ■ * 312307

air in its interior and through an air guide tube (17) surrounding the evaporation device (6) at a distance.

6. Fan-assisted oil burner according to Claim 5, characterized in that that the air guide tube (17) protrudes beyond the evaporation device (6) towards the combustion chamber (10) and that in it on the An impeller (16) is arranged at the height of the mouth of the evaporation device (6).

7. forced draft oil burner according to claim 1, characterized by

an insulation (15) surrounding the evaporation device (6) with an embedded insulation (11) provided by a thermostat (11) electrical heating to be monitored (9).