DE3223108A1 - Oil burner arrangement for field ranges - Google Patents
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Abstract
Description
ÖLBRENNERANORDNUNG FÜR FELDKOCHHERDE OIL BURNER ARRANGEMENT FOR FIELD COOKERS
(Zusatz zu Patent ... (Patentanmeldung P 3118 644.0) Die Erfindung betrifft eine Ölbrenneranordnung für Feldkochherde mit einem Q1-behälter, mit einem Brennerrohr und mit einem dem Brennerrohr vorgeschalteten beheizten Verdampfer. (Addition to patent ... (patent application P 3118 644.0) The invention relates to an oil burner arrangement for field cookers with a Q1 container, with a Burner tube and with a heated evaporator connected upstream of the burner tube.
Die Erfindung ist eine Weiterbildung des Gegenstandes des Hauptpatents, nach welchem der Verdampfer vor Betrieb des Brenners aus einer offenen Schale beheizt werden muß.The invention is a further development of the subject matter of the main patent, according to which the evaporator is heated from an open shell before the burner is operated must become.
Die Erfindung besteht darin, daß dem Verdampfer eine ihn bei Betriebsbeginn aufheizende, mit einer Luftzufuhr und einer Brennstoff zufuhr in Verbindung stehende Starter- Mischdüse zugeordnet ist. Diese Starter- Mischdüse besteht vorzugsweise aus einer Brennerdüse, einem vor dem Einlaß zur Brennerdüse angeordneten Brennstoffraum, einer zentrisch zur Brennerdüse angeordneten, in den Brennstoffraum mündenden Luftdüse und einem die Brennerdüse umgebenden gelochten Brennerrohr. Diese Starter-Mischdüse ist leicht mit einem Feuerzeug oder einem Streichholz oder mit Hilfe einer Lunte anzündbar, und sie erzielt eine stabile, leistungsfähige Flamme, die den Verdampfer innerhalb kurzer Zeit (3-4 Minuten) auf eine Temperatur von über 360" C aufheizen kann.The invention consists in the fact that the evaporator one him at the start of operation heating, with an air supply and a fuel supply connected Starter mixing nozzle is assigned. This starter mixing nozzle is preferably made from a burner nozzle, a fuel chamber arranged in front of the inlet to the burner nozzle, an air nozzle which is arranged centrally to the burner nozzle and opens into the fuel chamber and a perforated burner tube surrounding the burner nozzle. This starter mixing nozzle is easy with a lighter or a match or with the help of a fuse ignitable, and it creates a stable, powerful flame that the evaporator heat up to a temperature of over 360 "C within a short time (3-4 minutes) can.
Zweckmäßig ist ein die Luftzufuhr und die Brennstoffzufuhr zur Starter-Mischdüse steuerndes zentrales Verteiler-Regelventil vorgesehen.The air supply and the fuel supply to the starter mixing nozzle are expedient controlling central distributor control valve provided.
Zweckmäßig ist der Verdampfer mit einem einen den Verdampferraum umgebenden Mantelhohlraum bildenden doppelten Mantel versehen, wobei an der am tiefsten liegenden Stelle des Mantelhohlraums ein mit diesem in Verbindung stehendes, von der Flamme der Hauptdüse beaufschlagtes Heizrohr angeordnet ist, welches mit einer verdampfbaren Flüssigkeit gefüllt ist. Dabei kann die verdampfbare Flüssigkeit Wasser sein. Zweckmäßig ist der Verdampfer so geneigt angeordnet, daß die kondensierende Flüssigkeit in das Heizrohr zurückläuft. Vorzugsweise ist der Mantelhohlraum evakuiert.The evaporator is expedient with a one surrounding the evaporator chamber Shell cavity forming double shell is provided, with the lowest lying Place the jacket cavity in communication with it, from the flame the main nozzle acted upon heating tube is arranged, which with a vaporizable Liquid is filled. The vaporizable liquid can be water. Appropriate the evaporator is inclined so that the condensing liquid in the heating pipe runs back. The jacket cavity is preferably evacuated.
Durch das erfindungsgemäße Verteiler-Regelventil wird eine leistung sf äh ige Ölbrenneranordnung für Feldkochherde erreicht, die leicht in Betrieb (Jesnommen werden kann.The distributor control valve according to the invention is a performance A capable oil burner arrangement for field cookers that is easy to operate can be.
Die besondere Ausbildung des Verdampfers bewirkt eine weitgehend gleichmäßige Temperatur über die gesamte Verdampferoberfläche.The special design of the evaporator ensures that it is largely uniform Temperature over the entire surface of the evaporator.
Die Erfindung ist im folgenden anhand der Zeichnung an Ausführungsbeispielen näher erläutert: In der Zeichnung zeigen: Fig. 1 schematisch den Gesamtaufbau der Brenneranordung mit Fzugehörigen Geräten, Fig. 2 schematisch eine Einzeldarstellung des mit einem doppelten Mantel versehenen Verdampfers, Fig. 3 eine Einzeldarstellung der Starter-Mischdüse in einem Längsschnitt, Fig. 4 eine Seitenansicht des zentralen Verteiler-Regelventils in einem Schnitt und Fig. 5a schematische Darstellungen der einzelnen Schaltstellungen bis 5e des zentralen Verteiler-Regelventils nach Fig. 4.The invention is illustrated below with reference to the drawing of exemplary embodiments explained in more detail: In the drawing: FIG. 1 shows schematically the overall structure of the Burner arrangement with associated devices, Fig. 2 is a schematic individual representation of the evaporator provided with a double jacket, FIG. 3 is an individual illustration the starter mixing nozzle in a longitudinal section, Fig. 4 is a side view of the central Manifold control valve in a section and FIG. 5a schematic representations of the individual switching positions up to 5e of the central distributor control valve according to Fig. 4th
In Fig. 1 ist die Brennkammer eines Feldkochherdes mit 1 bezeichnet. 2 ist Haupt-Brennerdüse, 6 ein Venturi-Rohr, das von der Flamme der Haupt-Brennerdüse durchsetzt wird. Oberhalb des Brenners 5 befindet sich der Verdampfer 2, der während des Betriebes von der Flamme der Haupt-Brennerdüse beheizt wird. Dem Verdampfer 2 wird Brennstoff aus einem Brennstofftank 14 über eine Brennstoffleitung 16, ein zentrales Verteiler-Regelventil 8 und eine weitere Brennstoffleitung 20 zugeführt. Dieser Brennstoff wird in dem Verdampfer 2 verdampft, und es wird dieser Brennstoffdampf der Haupt-Brennerdüse 5 zugeführt.In Fig. 1, the combustion chamber of a field cooker is denoted by 1. 2 is the main burner nozzle, 6 is a venturi tube that extends from the flame to the main burner nozzle is enforced. Above the burner 5 is the evaporator 2, which during during operation is heated by the flame of the main burner nozzle. The vaporizer 2, fuel is supplied from a fuel tank 14 via a fuel line 16, a central distributor control valve 8 and another fuel line 20 supplied. This fuel is vaporized in the evaporator 2, and it becomes this fuel vapor the main burner nozzle 5 is supplied.
1o ist ein Lufttank mit einem Druckbegrenzer 11 mit Druckanzeigier.1o is an air tank with a pressure limiter 11 with a pressure indicator.
12 ist ein Druckrecluzierventil mit Druckanzeiger für den Brennstoff ftank. Durch diese Druckluft wird der Brennstoff aus dem Brennstofftank 14 in den Verdampfer 2 bzw. in die Starter-Mischdüse gefördert.12 is a pressure reducing valve with a pressure gauge for the fuel ftank. Through this compressed air, the fuel from the fuel tank 14 is in the Evaporator 2 or conveyed into the starter mixing nozzle.
13 ist ein Druckreduzierventil mit Druckanzeiger für die Starter-Mischdüse ; welcher Brennstoff über die Brennstoffleitungen 16 und 19 sowie ber das zentrale Verteiler-Regelventil 8 und Luft über die LeitUngen 17 und 18 und ebenfalls über das Verteiler-RegelventiX 8 zugeführt wird.13 is a pressure reducing valve with pressure indicator for the starter mixing nozzle ; which fuel via the fuel lines 16 and 19 and via the central Manifold control valve 8 and air via lines 17 and 18 and also via the distributor control valve 8 is supplied.
Das Verdampfen von Dieselöl bei Temperaturen über 360" C verlangt ein hohes dleichmaß an Temperatur an der gesamten Verdampferoberfläche: Bei ungleichmäßiger Temperaturverteilung neigen die heute im Einsatz befindlichen öle und ähnliche Destillatgruppen zum vercracken. Diese Crack-Rückstände setzen sich in Düsen, Leitungen und 5teuerschlitzen fest und geben zu Störungen Anlaß.The evaporation of diesel oil at temperatures above 360 "C is required a high degree of uniformity of temperature on the entire surface of the evaporator: if the temperature is uneven The oils and similar distillate groups in use today tend to have a temperature distribution to crack. These crack residues settle in nozzles, pipes and control slots fixed and give rise to disturbances.
Eine weitere Schwierigkeit ergibt sich aus dem Zwang zur Leistungsregelung eines Verdampfungsbrenners, d.h. es ist die Temperatureinwirkung auf den Verdampfer bei hoher Leistung wesentlich größer als bei gedrosseltem Betrieb.Another difficulty arises from the compulsion to regulate the output an evaporation burner, i.e. it is the temperature effect on the evaporator significantly larger at high power than at throttled operation.
Fig. 2 zeigt eine besondere Ausbildung des Verdampfers 2, der hier mit einem doppelten Mantel versehen ist, welcher den eigentlichen Verdampferraum 2a umgibt und einen Mantelholhraum 2b bildet, an dessen tiefster Stelle ein Heizrohr 2c angeschlossen ist, das mit einer verdampfbaren Flüssigkeit 2d, z.B. Wasser gefüllt ist. bas Heizrohr 2c ist dem Bereich der Heizflamme der Haupt-Brenherdüse 5 geführt. Sein Hohlraum bildet mit dem Mantelhohlraum 2b des Verdampfers ein geschlossenes System. Sobald das Wasser 2d verdampft, herrscht in dem System eine gleichmäßige Temperatur bei gleichmäßigem Druck. Der Wärmetransport ist -solange sich noch Flüssigkeit in dem Heizrohr 2c. - seSlr intensiv, weil die hohe Kondensationswärme an die kälteren Stellen des Systems abgegeben wird, wenn der Dampf kondensiert.Fig. 2 shows a special embodiment of the evaporator 2, which here is provided with a double jacket, which is the actual evaporator space 2a surrounds and forms a jacket hollow space 2b, at the lowest point of which a heating pipe 2c is connected, which is filled with an evaporable liquid 2d, e.g. water is. The heating tube 2c leads to the area of the heating flame of the main burner nozzle 5. Its cavity forms a closed cavity with the jacket cavity 2b of the evaporator System. As soon as the water 2d evaporates, the system is uniform Temperature at constant pressure. The heat transport is liquid as long as it is still in the heating tube 2c. - SeSlr intense, because the high heat of condensation on the colder Make the system exhaust when the steam condenses.
Selbstverständlich muß das System so ausgebildet sein, daß das sich bildende Kondensat durch Gefälle wieder in das Heizrohr 2c zurückflieBen kann. Wenn sämtliche Heizflüssigkeit verdampft ist, hört der Wärmetransport auf, d.h., das System ist im Gleichgewicht, und es gibt weder ü93erhltzte noch zu kalte Stellen im Verdampfer. Wird das Heizrohr 2c noch weiter beheizt, so erhält dieses zwar eine höhere Temperatur, der Verdampfer jedoch nicht, weil kein Wärmetransport mehr stattfindet. Das System muß so ausgelegt sein, daß bei einer minimal-Leistung die Temperatur von ca. 4000 C erreicht wird. Damit ist das gefürchtete Vercracken von Dieselöl oder Kerosin weitgehend behoben.Of course, the system must be designed so that The condensate that forms can flow back into the heating pipe 2c due to the gradient. if all heating fluid has evaporated, the heat transport stops, i.e., the The system is in equilibrium and there are neither overheated nor too cold spots in the evaporator. If the heating pipe 2c is heated even further, it receives a higher temperature, but the vaporizer does not because no heat transport more takes place. The system must be designed so that at a minimum performance the temperature of approx. 4000 C is reached. That’s the dreaded cracking largely remedied by diesel oil or kerosene.
Fig. 3 zeigt die Starter-Mischdüse in größerem Maßstab. 30 ist ein Brennerkörper mit einem Luftanschluß 35 für die Luftleitung 18, von dem aus eine Luftzuführbohrung 33 zu einer Luftdüse 34 führt. 36 ist ein Brennstoffanschluß für die Brennstoffleitung 19. Dieser Brennstoffanschluß 36 steht über eine Brennstoffzuführbohrung 37 mit einem Brennstoffraum 38 in Verbindung, der unmittelbar an eine Brennerdüse 39a in einer Düsenmutter 39 angrenzt. Die Luftdüse 34 grenzt - der Brennstoffdüse 39a gegenüberliegend - an den Brennstoffraum. Bei Zuführung von Luft wird somit ein den Brennstoffraum durchsetzender Luftstrahl erzeugt, welcher den Brennstoffraum durchsetzt und Brennstoff in Form eines Nebels durch die Brennerdüse 39a hindurch mit sich reißt.Fig. 3 shows the starter mixing nozzle on a larger scale. 30 is a Burner body with an air connection 35 for the air line 18, from which one Air supply bore 33 leads to an air nozzle 34. 36 is a fuel connector for the fuel line 19. This fuel connection 36 is via a fuel supply bore 37 with a fuel chamber 38 in connection, which is directly connected to a burner nozzle 39a is adjacent in a nozzle nut 39. The air nozzle 34 is adjacent - the fuel nozzle 39a opposite - to the fuel room. When air is supplied an air jet penetrating the fuel chamber is generated, which the fuel chamber permeated and fuel in the form of a mist through the burner nozzle 39a carries away.
Dieser Brennstoffnebel, dem im Brennerrohr 31 durch die Luftlöcher 32 noch zusätzliche Verbrennungsluft zugeführt wird, läßt sich leicht mit Hilfe eines Streic%n1zest eines Feuerzeuges, einer Lunten oder dergleichen entzünden. Die entstehende Flamme ist stabil, und sie ist leistungsfähig genug, um den Verdampfer 2 innerhalb verhältnismäßig kurzer Zeit (3-4 Minuten 3auf eine Temperatur von über 3600 C aufzuheizen.This fuel mist, the one in the burner tube 31 through the air holes 32 additional combustion air is supplied, can easily be done with the help of ignite a strike of a lighter, a fuse or the like. The resulting flame is stable and powerful enough to run the vaporizer 2 within a relatively short time (3-4 minutes 3 to a temperature of over 3600 C to heat up.
Fig. 4 zeigt das zentrale Verteiler-Regelventil 8 in einem Schnittpunkt. Das Ventil besteht aus einem feststehenden Sockel 22 mit Bohrungen und Steuerschlitzen, einer drehbaren Steuerscheibe 23 mit einem Schaft 23a, an dem ein Bedienungshebel 9 befestigt ist, einem Oberteil 24 und einer Feder 25, welche die drehbare Scheibe 23 gegen den Sockel 22 drängt.Fig. 4 shows the central distributor control valve 8 at a point of intersection. The valve consists of a fixed base 22 with holes and control slots, a rotatable control disk 23 with a shaft 23a on which an operating lever 9 is attached, a top part 24 and a spring 25, which the rotatable disc 23 pushes against the base 22.
In die Oberseite des Sockels 22 und die Unterseite der drehbaren Steuerscheibe 23 sind Bohrungen und entsprechende Steuerkanäle eingearbeitet. Die einander gegenüberliegenden Seiten von Steuerscheibe 23 und Sockel 22 sind plangeläppt, so daß die einzelnen Bohrungen und Steuerkanäle gegeneinander abgedichtet sind.In the top of the base 22 and the bottom of the rotatable control disk 23 holes and corresponding control channels are incorporated. The opposite Pages of control disk 23 and base 22 are lapped so that the individual Bores and control channels are sealed against each other.
In den Fig. 5a bis 5e sind die einzelnen Schaltstellungen des Verteiler-Regelventils dargestellt. Dabei sind die Bohrungen bzw. Steuerschlitze im Sockel 22 mit ausgezogenen Linien dargestellt, während die Bohrungen und Steuerschlitze in der drehbaren Steuerscheibe 23 gestrichelt dargestellt sind. Über die Bohrung 26, die zentral im Sockel angeordnet ist, wird Brennstoff über den in seiner Breite definierten und in der drehbaren Steuerscheibe 23 eingefrästen Steuerkanal 27 - gestrichelt gezeichnet - in Stellung I Bohrung 28 für die Starter-Mischdüse 7, in den Stellungen II und III bis kurz vor die Stellung IV in den Steuerkanal 29, der im Sockel 22 eingearbeitet ist, über die Brennstoffleitung 20 in den Verdampfer 2 geleitet.5a to 5e show the individual switching positions of the distributor control valve shown. The bores or control slots in the base 22 are also drawn out Lines shown while the bores and control slots in the rotatable control disc 23 are shown in dashed lines. About the hole 26, which is arranged centrally in the base is, fuel is defined in its width and rotatable in the Control disk 23 milled control channel 27 - shown in dashed lines - in position I hole 28 for the starter mixing nozzle 7, in positions II and III to shortly in front of the position IV in the control channel 29, which is incorporated in the base 22 over the fuel line 20 is passed into the evaporator 2.
In der Stellung IV verbindet deiSteuerkanal 27 die Lufteinlaßbohrung 30 mit dem Steuerkanal 29 und der Brennstoffeinlaßbohrung 26.In position IV, the control channel 27 connects the air inlet bore 30 with the control channel 29 and the fuel inlet bore 26.
Der zweite in der drehbaren Steuerscheibe 23 eingefräste Steuerkannal 31 verbindet in Stellung 1 die Lufteinlaßbohrung 30 mit der Luftauslaßbohrung 32 und gibt Luft für die Starter-Mischdüse 7 frei. In Stellung II verbindet der Steuerkanal 31 die Lufteinlaßbohrung 30 mit der Luftauslaßbohrung 32 und mit der Bohrung 28 und fördert somit Luft und den noch in der Leitung 19 befindlichen Brennstoff in die Starter-Mischdüse 7. In den weiteren Stellungen hat der Steuerkanal 31 keinen Einfluß mehr.The second control channel milled into the rotatable control disk 23 31 connects the air inlet bore 30 with the air outlet bore 32 in position 1 and releases air for the starter mixing nozzle 7. In position II the control channel connects 31 the air inlet bore 30 with the air outlet bore 32 and with the bore 28 and thus promotes air and the fuel still in line 19 in the starter mixing nozzle 7. In the other positions, the control channel 31 does not have any Influence more.
Die Brenneranordnung wird folgendermaßen betrieben: Bei Stellung 0 des Verteiler-Regelventils 8 sind alle Leitungen gegeneinander abgesprerrt. Wird das Ventil 8 in die Stellung 1 gebracht, so sind die Luftleitungen 17 und 18 miteinander verbunden, und es wird die Starter-Mischdüse 7 mit Luft beaufschlagt.The burner arrangement is operated as follows: At position 0 of the distributor control valve 8, all lines are blocked from one another. Will If the valve 8 is brought into position 1, the air lines 17 and 18 are connected to one another connected, and the starter mixing nozzle 7 is supplied with air.
In Stellung I werden gleichzeitig die Brennstoffleitungen 16 und 19 miteinander verbunden, so daß auch der Brennstoff zur Starter-Mischdüse 7 gelangt, so daß diese entzündet werden kann.In position I, the fuel lines 16 and 19 are simultaneously connected to each other so that the fuel also reaches the starter mixing nozzle 7, so that it can be ignited.
Nach ca. 3 Minuten Vorwärmzeit wird das Ventil 8 in die Stellung II gedreht. Die Luftleitungen 17 und 18 bleiben miteinander verbunden, d.h., es wird die Starter-Mischdüse 7 weiterhin mit Luft beaufschlagt. Die Luftleitung 17 ist gleichzeitig mit der Brennstoffleitung 19 verbunden, so daß die Starter-Mischdüse so lange mit Brennstoff versorgt wird ( ca. 20 Sekunden), bis Brennstoffleitung und Starter-Mischdüse leergeblasen und von Brennstoffresten gesäubert sind. In Stellung II sind aber auch die Brennstoffleitungen 16 und 20 miteinander verbunden, so daß im Zeitpunkt des Umschaltens sofort Brennstoff in den vorgeheizten Verdampfer gelangt und dort verdampft.After approx. 3 minutes of preheating time, valve 8 is switched to position II turned. The air lines 17 and 18 remain connected to one another, i.e., the starter mixing nozzle 7 continues to have air applied to it. The air duct 17 is simultaneously connected to the fuel line 19, so that the starter mixing nozzle is supplied with fuel (approx. 20 seconds) until the fuel line and starter mixing nozzle are blown empty and cleaned of fuel residues. In position II, however, the fuel lines 16 and 20 are also connected to one another, so that When the switch is made, fuel immediately enters the preheated evaporator and evaporated there.
Der Brennstoffdampf gelangt unmittelbar über die Dampfleitung 21 zur Hauptdüse 5. Der aus dieser Hauptdüse austretende Brennstoff-Dampfstrahl fördert über das Venturi-Rohr 6 die notwendige Verbrennungsluft, mischt sich mit ihr und entzündet sich'an der noch brennenden Flamme der Starter-Mischdüse. Zweckmäßigerweise führt man dem Verdampfer in Stellung II nicht die maximale Leistung zu, weil bei voller Hauptflamme die Brennkammer momentan überlastet wäre, was eine kurzzeitige Ruß- und Rauchbildung zur Folge hätte.The fuel vapor arrives directly via the vapor line 21 Main nozzle 5. The fuel-steam jet emerging from this main nozzle promotes The necessary combustion air via the Venturi tube 6, mixes with it and ignites on the still burning flame of the starter mixing nozzle. Appropriately if the vaporizer is not supplied with maximum output in position II, because at full main flame the combustion chamber would be overloaded momentarily, which is a short-term Soot and smoke would result.
Sobald die Flamme der Starter-Mischdüse 7 erlischt, wird auf Stellung c geschaltet. In dieser Stellung sind nur noch die Brennstoff leitungen 16 und 20 miteinander verbunden, d.h., es wird nur der Verdampfer 2 mit Brennstoff versorgt. Das zentrale Verteiler-Regelventil 8 läßt in dieser Stellung die maximale Brennstoffmenge passieren, d.h., der Brenner läuft in dieser Stellung auf Vollast. In dieser Phase wird das Kochgut aufgeheizt.As soon as the flame of the starter mixing nozzle 7 goes out, it is set to c switched. In this position only the fuel lines 16 and 20 are left connected to each other, i.e. only the evaporator 2 is supplied with fuel. The central distributor control valve 8 leaves the maximum amount of fuel in this position happen, i.e. the burner runs at full load in this position. In this phase the food is heated up.
Das zentrale- Verteiler-Regelventil 8 ist so gestaltet, daß von Stellung c "Vollast" bis kurz vor die Stellung b "Minimallast" die Leistung des Brenners stufenlos geregelt werden kann. über den ganzen Regelbereich sind nur die Brennstoffleitungen 16 und 20 miteinander verbunden.The central distributor control valve 8 is designed so that from position c "full load" until shortly before position b "minimum load" the output of the burner can be regulated continuously. Only the fuel lines are over the entire control range 16 and 20 connected to each other.
In Stellung d sind die Leitungen 17, 19 und 20 miteinander verbunden. Durch den Druck aus Leitung 17 werden die beiden Leitungen 20 und 19 leergeblasen und damit der Brenner abgeschaltet.In position d, the lines 17, 19 and 20 are connected to one another. The two lines 20 and 19 are blown empty by the pressure from line 17 and thus the burner is switched off.
In dieser Stellung kann das ganze System, alle Leitungen und sowohl Brennstofftank als auch Lufttank entlüftet werden. Ist das System entlüftet, wird der Ventilhebel 9 in seine Ausgangsstellung e gebracht.In this position the whole system, all lines and both Both the fuel tank and the air tank can be vented. If the system is vented, the valve lever 9 brought into its starting position e.
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