DE343716C

DE343716C - Liquid fuel burners

Info

Publication number: DE343716C
Application number: DE1919343716D
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1919-04-10
Filing date: 1919-04-10
Publication date: 1921-11-07

Description

Brenner für flüssige Brennstoffe. Die Erfindung hat eine weitere Ausbildung des durch Patent 302328 geschützten Brenners zum Gegenstande. Im Gegensatz zu dem Hauptpatent ist bei der jetzigen Ausführungsform nicht der die Öffnungen für Öl und Luft regelnde Verteiler am Ende des Einsatzstückes verschiebbar angeordnet, sondern dieser Verteiler ist fest gelagert und dafür wird der Einsatz in achsialer Richtung verstellt. Diese Ausbildung des Brepners gegenüber dem Hauptpatente hat verschiedene Vorzüge. Zunächst ist die Ölzuführung eine bequemere, weil sie nicht mehr durch die bewegliche hohle Stehspindel erfolgen muß, sondern an einem feststehenden Teil angeschlossen werden kann. Es sind dadurch auch Dichtungsschwierigkeiten vermieden. Ferner fällt die hohle Stellspindel fort und braucht auch nicht mehr in derselben die Ölzuführung untergebracht und die Stellvorrichtung für den Ringschieber eingebaut werden. Auch lassen sich jetzt die Überströmkanäle für die Luft so- formen, daß in der Luftstromrichtung die Querschnitte sich allmählich ändern und so reichlich bemessen sind, daß innerhalb des Brenners ein möglichst geringer Druckverlust erreicht wird. Vor allem lassen sich aber bei dieser Ausbildung des Brenners in dem Einsatzstück bzw. in dem dasselbe umgebenden Gehäuse gesteuerte Zusatzluftkanäle anordnen, die drehende Luftströme erzeugen, zwischen denen das eigentliche Brennstoffl'uftgemisch eingeschlossen ist, wodurch nicht nur das nachteilige Anhaften von Ölteichen an den Wandungen des Brenners vollständig unmöglich gemacht wird, sondern auch eine durchgreifende Zerstäubung des Brennstoffes stattfindet, was namentlich bei Verwendung von Schwerölen wichtig ist.Liquid fuel burners. The subject of the invention is a further development of the burner protected by patent 302328. In contrast to the main patent, in the current embodiment, the distributor regulating the openings for oil and air is not arranged displaceably at the end of the insert, but this distributor is fixedly mounted and the insert is adjusted in the axial direction for this purpose. This training of the Brepner compared to the main patent has various advantages. First of all, the oil supply is more convenient because it no longer has to be done through the movable, hollow standing spindle, but can be connected to a fixed part. This also avoids sealing difficulties. Furthermore, the hollow adjusting spindle is no longer required and the oil supply no longer needs to be accommodated in the same and the adjusting device for the ring slide installed. The overflow ducts for the air can now also be shaped in such a way that the cross-sections change gradually in the air flow direction and are dimensioned so generously that the lowest possible pressure loss is achieved within the burner. Above all, however, with this design of the burner, controlled additional air channels can be arranged in the insert or in the housing surrounding it, which generate rotating air flows between which the actual fuel / air mixture is enclosed, which not only prevents the disadvantageous adhesion of oil ponds to the walls the burner is made completely impossible, but also a thorough atomization of the fuel takes place, which is especially important when using heavy oils.

Auf der Zeichnung sind verschiedene Ausführungsformen der Erfindung dargestellt. Es zeigt: Abb. i eine Ausführungsform im Längsschnitt, wobei die obere Schnitthälfte den Einsatz in seiner äußersten rechten Stellung zeigt, in welcher der Brenner außer Betrieb ist und der Zeiger auf »Zu« einspielt. Die untere Schnitthälfte dagegen zeigt den Einsatz in der äußersten" linken Stellung, die dem vollen Drennerbetrieb entspricht und bei dem der Zeiger auf »Offen« einspielt.Various embodiments of the invention are shown in the drawing shown. It shows: Fig. I an embodiment in longitudinal section, the upper Half of the cut shows the insert in its rightmost position, in which the burner is out of order and the pointer is pointing to "closed". The lower half of the cut however, shows the use in the extreme "left position, the full Drenner operation and where the pointer points to "Open".

Abb. 2 zeigt einen Schnitt nach Linie 2-2 der Abb. i, Abb. 3 einen solchen nach -. Linie 3-3 der Abb. i, Abb. q. zeigt eine weitere ':Ausführungs,, form der Regelungsvorrichtung entsprechend Abb. q. des Patentes 302328. Fig. 2 shows a section along line 2-2 of Fig. I, Fig. 3 such a section according to -. Line 3-3 of Fig. I, Fig. Q. shows another ': embodiment ,, form of the control device according to Fig. q. of patent 302328.

Abb. 5 und 7 zeigen weitere Ausführungsformen des Brenners im Längsschnitt in der gleichen Darstellung - wie bei Abb. i; während Abb.6 und 8 in schematischer Weise die zugehörigen Luftströmungen veranschaulichen.Figs. 5 and 7 show further embodiments of the burner in longitudinal section in the same representation - as in Fig. i; while Fig.6 and 8 schematically illustrate the associated air flows.

Abb. 9 zeigt eine weitere 'Ausführungsform des Brenners im Längsschnitt mit achsial versetzt angeordneten einstellbaren Luftdüsen und besonderer Ölzuführung.Fig. 9 shows a further 'embodiment of the burner in longitudinal section with axially offset adjustable air nozzles and special oil supply.

Bei der Ausführungsform nach Abb. i besteht der Brenner im wesentlichen aus einer Mischdüse, die durch das Gehäuse d und das Einsatzstück b gebildet wird, und einem Verteiler d für die Regelung von Luft und Brennstoff. Der Verteiler d ist mittels Rippen l am Deckel e befestigt. Das Einsatzstück b ist nun einerseits auf dem Verteiler d und anderseits in dem Gehäuse a verschiebbar gelagert und kann mittels der in :dem Deckel e geführten Spindel m und der Mutter 1t in achsialer Richtung verstellt werden. Je nach der Lage des Einsatzstückes werden mehr oder weniger der in ihm vorgesehenen kleinen Bohrungen p mit der Ringnut d' des Verteilers d in Verbindung gebracht, die durch eine Bohrung l' an die Brennstoffleitung o angeschlossen ist.In the embodiment according to Fig. I, the burner consists essentially of a mixing nozzle, which is formed by the housing d and the insert b, and a distributor d for the regulation of air and fuel. The distributor d is attached to the cover e by means of ribs l. The insert b is now slidably mounted on the one hand on the distributor d and on the other hand in the housing a and can be adjusted in the axial direction by means of the spindle m guided in the cover e and the nut 1t. Depending on the position of the insert, more or less of the small bores p provided in it are brought into communication with the annular groove d 'of the distributor d, which is connected to the fuel line o through a bore 1'.

Nimmt der Einsatz b die in der oberen Schnitthälfte gezeigte Lage ein, so sind die Ölkanäle p wie auch die zur Mischkammer g führenden Luftkanäle f und q geschlossen und der Brenner ist außer Betrieb. Bringt man das Einsatzstück bin die in der unteren Schnitthälfte der Abb. i gezeigten Lage, so werden sämtliche ölbohrungen p an die Ringnut d angeschlossen und die Luftkanäle f und q voll geöffnet, wobei durch die Kanäle f die Mischluft und durch die Kanäle q die Zerstäuberluft Näst. Dies entspricht der Stellung bei vollem Brennbetrieb.If the insert b assumes the position shown in the upper half of the section, the oil ducts p and the air ducts f and q leading to the mixing chamber g are closed and the burner is out of operation. If the insert is brought into the position shown in the lower half of the section in Fig. I, all of the oil bores p are connected to the annular groove d and the air channels f and q are fully opened, with the mixed air through the channels f and the atomizing air through the channels q Näst. This corresponds to the position during full burning operation.

Bei . Zwischenstellungen werden die Öl-und Luftquerschnitte indem Verhältnis freigegeben, daß in allen Lagen des Einsatzstückes b .das für eine vollkommene Verbrennung erforderliche Ölluftgemiseh selbsttätig durch; die jeweilige Lage des Einsatzstückes b zum Verteiler d eingestellt wird.At . Intermediate positions are adding the oil and air cross-sections Released that in all positions of the insert b .that for a perfect ratio Combustion of the required oil-air mixture by itself; the respective position of the Insert piece b is set to distributor d.

Vor allem ist es jedoch möglich, die Luftquerschnitte bei f' und q' dem Belastungsgral des Brenners genau anzupassen und die Querschnittübergänge innerhalb des Brenners, insbesondere von F bis f", -sowie von Q Ws q" so gleichmäßig durchzuführen, daß Druckverluste innerhalb des Brenners vermieden werden und, ' hohe -Luftgeschwindigkeiten nur dort auftreten, wo sie zur Erzielung einer guten Zerstäubung unerläßlich sind. Es wird daher auch eine vollkommene Zerstäubung bei niedrigeren als sonstnötigem Winddruck bei jedem Belastungsgrad .des Brenners erreicht.Above all, however, it is possible to precisely adapt the air cross-sections at f ' and q' to the load level of the burner and to carry out the cross-sectional transitions within the burner, in particular from F to f ", and from Q Ws q", so evenly that pressure losses within the Burner can be avoided and 'high air velocities only occur where they are essential to achieve good atomization. A complete atomization is therefore also achieved at a lower wind pressure than otherwise necessary for every degree of loading of the burner.

In --Abb. 4 ist eine andere Ausführungsform der Erfindung dargestellt, bei der die einseitig offene Ringnut s des Verteilers durch einen Ring t abgeschlossen wird, der durch die Spindelt' verstellt werden kann und dadurch: die Größe der freien Ringnut s und damit die Ölzufuhr, weiterhin auch die Lage der Endkante des Ringes t und dadurch die Luftzufuhr so einstellt, wie es der verwendete Brennstoff bzw. der Luftdruck erfordert. Die vorstehend gekennzeichnete Abänderung des Hauptpatents 1'äßt sich weiterhin noch dadurch verbessern, daß man, entsprechend der Ausführungsform nach Abb. 5 außer dem Brennstoffluftkanal f und dem Zerstäubungsluftkanal q noch einen weiteren Zerstäubungsluftkanal k anordnet, also im ganzen drei Luftströme verwendet. Der Luftstrom f, der durch die Rippen b' (siehe auch Abb. 3) in Einzelströme zerlegt wird, nimmt das durch die Bohrungen p zugeführte Öl mit und kommt nach Durchströmen der Düse f, wo, die höchste Luftgeschwindigkeit erreicht wird, als Ölluftgemisch in den erweiterten Zerstäuberraum g. Die Kanäle für die Luftströme q und k werden tangential angeordnet, so daß die Luftströme in Drehung versetzt werden, und nach Verlassen -ihrer düsenförmigen Mündungen ebenfalls mit größter Geschwindigkeit von innen und außen auf ..das- durch. die Kanäle f austretende Brennstoffluftgemisch auftreffen. Letzteres wird datier von kreisenden Luftströmen vollständig umschlossen, wodurch das nachteilige Anhaften von Ölteilchen an- den Wandungen des Brenners vollständig unmöglich gemacht ist. Die Kanäle q und- k sind so angeordnet, daß der eine Luftstrom links, -der andere rechts 'kreist (s. Abb. 6). Es wird -daher das zwischen den beiden entgegengesetzt kreisenden Luftströmen befindliche und von diesen getragene ölluftgemisch durchgreifend zerstäubt. Dabei ist -die Zerstäubung hei allen - Belastungsgraden gleich gut, weil -in den einstellbaren Düsen trotz der veränderlichen Luftmengen die Zerstäubungsgeschwindigkeit konstant !bleibt, da die Düsen in jedem Luftstrom den kleinsten Querschnitt darstellen.In - Fig. 4 shows another embodiment of the invention, in which the ring groove s of the distributor, which is open on one side, is closed off by a ring t, which can be adjusted by the spindle, and thereby: the size of the free ring groove s and thus the oil supply, as well as the Position of the end edge of the ring t and thereby adjusts the air supply as required by the fuel used or the air pressure. The above-identified modification of the main patent 1 'can be further improved by arranging a further atomizing air channel k in addition to the fuel air channel f and the atomizing air channel q in accordance with the embodiment according to FIG. The air flow f, which is broken down into individual flows by the ribs b ' (see also Fig. 3), takes the oil supplied through the bores p with it and, after flowing through the nozzle f, where the highest air speed is reached, comes in as an oil-air mixture the expanded nebulizer space g. The channels for the air streams q and k are arranged tangentially, so that the air streams are set in rotation, and after leaving their nozzle-shaped mouths also with the greatest speed from inside and outside ... through. the channels f emerging fuel-air mixture impinge. The latter is completely enclosed by circulating air currents, which makes the disadvantageous adhesion of oil particles to the walls of the burner completely impossible. The channels q and k are arranged in such a way that one air flow circles on the left and the other on the right (see Fig. 6). It is -therefore the oil-air mixture located between the two oppositely circulating air flows and carried by them is thoroughly atomized. The atomization is equally good for all load levels, because the atomization speed remains constant in the adjustable nozzles in spite of the variable amounts of air, since the nozzles represent the smallest cross-section in each air flow.

Läßt man -auch den Ölluftstrom kreisen, .indem man die Rippen b' --anstatt gerade schraubenförmig führt, so kreisen die beiden Zerstäubungslu:ftströme entweder gar nicht oder entgegengesetzt, wie das Ölluftgemisch.Is allowed -also the oil air flow circuits, one .indem b the ribs' - -anstatt straight helically leads so the two circuits Zerstäubungslu: ftströme either not or opposite, as the oil-air mixture.

Eine gleich gute Zerstäuberwirkung wird ohne kreisende Luftströme dadurch erreicht, daß" man die verstellbaren Düsen in achsialer Richtung gegeneinander versetzt anordnet, wie dies beispielsweise die Abb.'9 erkennen läßt. Dabei ist es zweckmäßig, das Öl mittels feiner Röhrchen p'- bis ungefähr in die Mitte des Luftstromes F zu führen, so d'aß die austretenden Öltropfen allseitig von Luft umgeben sind und somit der eine Luftstrom die Wirkung von zwei Luftströmen hat und daher auch. hier das Öl nicht mit den Wandungen des Brenners in Berührung kommen kann.An equally good atomizing effect is achieved without circulating air currents achieved in that "one of the adjustable nozzles in the axial direction against each other arranged offset, as can be seen in Fig. 9, for example. It is there expediently, the oil by means of fine tubes p'- to about the middle of To guide the air flow F, so that the emerging oil droplets are surrounded on all sides by air and thus the one air flow has the effect of two air flows and therefore even. here the oil cannot come into contact with the walls of the burner.

Die Zerstäuberwirkung erfolgt :beim Austritt aus der Düse f, deren Mündung von dem Zerstäuberluftstrom Q unter spitzem Winkel bestrichen wird, so @daß das Öl in den aufeinandertreffenden und sich durchdringenden Luftströmen innerhalb des Brenners intensiv zerstäubt und dann brennfertig der Mündung des Brenners zugeführt wird. Diese Anordnung hat auch den Vorzug des geringsten inneren Widerstandes bzw. geringsten Energieaufwandes zur Zerstäubung: Nach Verlassen des Zerstäuberraumes wird das brennfertige Gas durch schraubenförmige Rippen b" unterteilt, in Drehung versetzt und .durch die Mündung des Brenners in den Verbrennungsraum -geleitet.The atomizing effect takes place: when exiting the nozzle f, whose Mouth is swept by the atomizer air flow Q at an acute angle, so @ that the oil in the clashing and interpenetrating air currents within of the burner intensively atomized and then fed to the mouth of the burner ready to burn will. This arrangement also has the advantage of the lowest internal resistance or lowest energy expenditure for atomization: after leaving the atomizer room the gas ready to burn is divided into rotation by helical ribs b " offset and .through the mouth of the burner into the combustion chamber.

Auch bei diesen Ausführungsformen sind ,die Düsen q, f und h sowie die Ölbohrungen p durch Verschieben des Einsatzstückes b einstellbar. Nur erfolgt die Regelung der Düsenquerschnitte f und g im Zusammenwirken mit dem an dem Deckel e befestigten Verteiler d und die Regelung der Düsenquerschnitte k und der Brennstoffkanäle p im Zusammenwirken mit einem im Brennergehäuse a angeordneten @Sch,ieberspiegel a'.' Dadurch wird auch die Brennstoffzuführung eine einfachere, da die ölleitung o unmittelbar an die in dem Schieberspiegel a' angeordnete Ringnut d' angeschlossen werden kann. Zudem -ist hier der mittlere Teil des Brenners vollkommen für die Anordnung der Luftkanäle frei, wodurch die Querschnittübergänge bei allen Luftkanälen allmählich durchgeführt werden können und, die Höchstgeschwindigkeiten nur dort vorhanden sind, wo sie zur Zerstäuberwirkung nötig sind. Da außerdem eine nahezu geradlinige Hauptstromrichtung eingehalten wird, so ergibt sich für diesen Brenner auch ein sehr geringer innerer Druckverlust.In these embodiments, too, the nozzles q, f and h and the oil bores p can be adjusted by moving the insert b. Only, the regulation of the nozzle cross-sections f and g in conjunction with the attached to the lid e distributor d and k is the control of the nozzle cross-sections and the fuel channels p in cooperation with the burner housing A disposed @ Sch, ieberspiegel a '.' This also makes the fuel supply a simpler one, since the oil line o can be connected directly to the annular groove d 'arranged in the slide plate a'. In addition, the middle part of the burner is completely free for the arrangement of the air ducts, so that the cross-sectional transitions can be carried out gradually in all air ducts and the maximum speeds are only available where they are necessary for the atomizing effect. Since, in addition, an almost straight main flow direction is maintained, there is also a very low internal pressure loss for this burner.

Die Abb.7 zeigt einen Brenner gleicher Bauart; nur wird eine gesteigerte Zerstäuberivsrkung dadurch, erzielt, daß das durch den Kanal f tretende Ölluftgemisch einer mehrfachen Beaufschlagung von innen und außen durch die durch Kanäle q1 und q2 bzw. k1 und kl tretende Zerstäubungsluft ausgesetzt ist. Abb, 8 zeigt hierbei das Schema der Luftströmung, wobei die durch die Kanäle q1 und q2 tretende Luft in der einen Richturig und die durch die Kanäle hl und k2 tretende Luft in der anderen Richtung kreist, während,' zwischen beiden das Brennstoffluftgemisch sich befindet.Fig.7 shows a burner of the same type; only becomes an increased one Atomizing effect achieved in that the oil-air mixture passing through the channel f multiple exposure from inside and outside through the channels q1 and q2 or k1 and kl is exposed to emerging atomizing air. Fig. 8 shows this the scheme of air flow, with the air passing through channels q1 and q2 Right in the one and the air passing through the channels Hl and K2 in the other Direction circles while, 'between the two is the fuel-air mixture.

Die Brenner gemäß vorliegender Erfindung eignen sich besonders für schwere öle, da bei ihnen eine weitgehende Zerstäubung stattfindet und das ölluftgemisch innerhalb der Zerstäu#bungsluft getragen wird, ohne mit den Wänden des Brenners in Berührung zu kommen.The burners of the present invention are particularly useful for Heavy oils, as they are largely atomized, and the oil-air mixture is carried inside the atomizing air without touching the walls of the burner to get in touch.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Burner for liquid fuels according to patent 3o2328, characterized in that the insert (b) is adjustable and, in cooperation with the fixed distributor (d) and the housing (a), regulates the openings for oil and air. z. Burner according to Claim i, characterized in that the insert (b) with the fixed distributor (d) and the housing (d) are at least two adjustable. nozzle-shaped air ducts (q, f ) form, one of which carries the fuel-air mixture, the rest the atomizing air. 3. Burner according to claim i and 2, characterized in that on both sides of the hollow cylindrical Kaiales (f) for the fuel-air mixture, the atomizing air ducts (k and q) are so and are provided with Tangential'rippen that the oil air flow from opposite to each other circling atomizing air flows is enclosed on all sides from the inside and outside. d .. Burner according to claim i and 2, characterized in that the oil is passed through tubes with fine mouths in the center of a non-circular hollow cylindrical air stream (F) and the oil-air mixture at the mouth of the nozzle (f) from one of one axially offset nozzle (q) exiting at an acute angle, likewise non-circling hollow cylindrical air flow is hit. 5. Burner according to claim i to 3, characterized in that the oil-carrying air stream. Through axially successive adjustable atomizer nozzles (q1, q2 and k1, k2) is acted upon several times from inside and outside. 6. Burner according to claim i to 5, characterized in that in al'l'en positions of the insert (b) the controlled orifices of the atomizer nozzles in relation to the direction of flow are immediately behind the fuel orifices and the directions of flow in the controlled nozzle orifices (f ; q, k) are slightly tapered inwards or outwards. 7. Burner according to claim r to 6, characterized in that the oil is fed to a ring groove (d ') arranged in a slide plate (a') of the housing (a), from which the oil is distributed through the adjustable insert (b ) he follows.