DE3636967C2

DE3636967C2 -

Info

Publication number: DE3636967C2
Application number: DE3636967A
Authority: DE
Inventors: Josef Ing.(Grad.) 8024 Deisenhofen De Schurrer; Josef Dipl.-Ing. 8068 Pfaffenhofen De Kreutmair
Original assignee: MAN Technologie AG
Current assignee: MT Aerospace AG
Priority date: 1986-10-30
Filing date: 1986-10-30
Publication date: 1989-04-27
Also published as: DE3765393D1; EP0268026A1; EP0268026B1; DE3636967A1; EP0268026B2

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Ölbrenner zur Regenerierung von Partikelfiltern für Abgase von Verbren nungsmotoren, mit einer Druckzerstäuberdüse, deren Düsen kopfbereich mit Verbrennungsluft umspülbar ist.The invention relates to an oil burner Regeneration of particle filters for exhaust gases from combustion motors, with a pressure atomizing nozzle, the nozzles head area can be flushed with combustion air.

Ein derartiger Brenner ist aus der US-PS 45 81 891 bekannt. Um die in Abgasrohren angeordneten Partikelfilter von Zeit zu Zeit durch das Verbrennen der im Filter zurückgehaltenen Rußpartikel zu reinigen, ist dieser Brenner am Abgasstrang in geeigneter Zuordnung zum Filter vorgesehen. Der Brenner bzw. die Brennstoffdüse des Brenners (die nur kurzzeitig in Betrieb genommen wird) ist dabei den Abgasen ausgesetzt, was zur Folge hat, daß sich unverbrannte Abgasbestandteile auf Brennerbauteilen, insbesondere der Brennstoffdüse ab lagern und dadurch der Brennerbetrieb, insbesondere in der Startphase stark beeinträchtigt wird.Such a burner is known from US-PS 45 81 891. Around the particle filters of time arranged in exhaust pipes at times by burning those retained in the filter To clean soot particles is this burner on the exhaust system provided in a suitable assignment to the filter. The burner or the fuel nozzle of the burner (which is only for a short time is put into operation) is exposed to the exhaust gases, which has the consequence that there are unburned exhaust gas components on burner components, especially the fuel nozzle store and thereby the burner operation, especially in the Starting phase is severely affected.

Aus der DE-OS 28 21 932 ist es ferner bekannt, um die Düse und einen Teil des Düsenrohrs eines Ölbrenners einen Ring kanal weitgehend gleichmäßigen Querschnitts vorzusehen, durch den bei Betrieb des Brenners ein Teil der Verbrennungs luft zum Reinhalten der Düse durchströmt. Dieses geschieht jedoch nur während des Brennerbetriebes und zwar, um die Düsenöffnung frei von Brennstoffrückständen zu erhalten.From DE-OS 28 21 932 it is also known to the nozzle and a part of the nozzle pipe of an oil burner a ring channel to provide a largely uniform cross-section, due to the part of the combustion during operation of the burner air flows through to keep the nozzle clean. This happens however only during burner operation, namely to ensure that Get nozzle opening free of fuel residue.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Ölbrenner der eingangs genannten Art zu schaffen, bei dem eine Ver schmutzung der Düse durch Abgase des Verbrennungsmotors in Betriebspausen des Brenners nicht mehr erfolgen kann.
The invention has for its object to provide an oil burner of the type mentioned, in which Ver pollution of the nozzle by exhaust gases from the internal combustion engine can no longer take place during breaks in operation of the burner.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Anspruch 1 gekennzeichneten Merkmale gelöst.The object is achieved by the in claim 1 marked features solved.

Durch den Kanal wird eine Spülluft, die beispielsweise von der Verbrennungsluft für den Verbrennungsmotor abgeleitet werden kann, durchgeblasen, wobei sie den Düsenkopf streift und im Bereich der Düsenöffnung aus dem Kanal in den Brennraum hineinströmt. Dadurch werden die Abgase des Verbrennungsmotors vom Bereich der Düsenöffnung abgeleitet, so daß kein Kontakt zwischen Abgasen und Düsenöffnung während des Betriebes des Ver brennungsmotors mehr stattfindet. Der Spülluftkanal ist mit mindestens einer Drosselstelle versehen, um eine Strömungs umkehr zu vermeiden, die durch kurzzeitige Druckerhöhungen im Abgaskanal verursacht werden könnte.A purge air, which for example from the combustion air derived for the internal combustion engine can be blown through, grazing the nozzle head and in the area of the nozzle opening flows from the channel into the combustion chamber. Thereby the exhaust gases of the internal combustion engine from the range of Nozzle opening derived so that no contact between Exhaust gases and nozzle opening during operation of the Ver internal combustion engine takes place more. The purge air duct is included provided at least one throttle point to a flow avoid reversal caused by temporary pressure increases could be caused in the exhaust duct.

Eine zweckmäßige Ausgestaltung der Erfindung ergibt sich aus dem Unteranspruch.An expedient embodiment of the invention results from the subclaim.

Anhand der Zeichnung zweier schematisch dargestellter Aus führungsbeispiele wird die Erfindung näher erläutert.Based on the drawing of two schematically represented Aus the invention is explained in more detail.

Fig. 1 zeigt einen Abgaskanal 10 eines nicht näher darge stellten Verbrennungsmotors, in dem ein Partikelfilter 11 angeordnet ist. In Strömungsrichtung der Abgase 13 vor dem Filter 11 mündet die Brennkammer 14 eines Brenners 15, der mit einer Druckzerstäuberdüse 16 und einem Mischrohr 17 ausgestattet ist. Die Verbrennungsluft 19 für den Brenner wird über einen Rohrstutzen 20 vom Abgaskanal 10 abgeleitet und durch eine Blende 21 des Brenners 15 in das Mischrohr 17 zusammen mit dem aus der Druckzerstäuberdüse 16 kommenden Brennstoff 29 eingeblasen. Das Brennstoff-Luft-Gemisch wird mittels nicht dargestellten Zündelektroden im Mischrohr 17 gezündet, und die dadurch erzeugten Heißgase 23 dienen schließlich zur Regenerierung des mit Partikeln gefüllten Filters 11. Fig. 1 shows an exhaust duct 10 of an internal combustion engine not shown Darge, in which a particle filter 11 is arranged. In the flow direction of the exhaust gases 13 in front of the filter 11 , the combustion chamber 14 of a burner 15 opens, which is equipped with a pressure atomizing nozzle 16 and a mixing tube 17 . The combustion air 19 for the burner is discharged from the exhaust gas duct 10 via a pipe socket 20 and is blown into the mixing pipe 17 together with the fuel 29 coming from the pressure atomizer nozzle 16 through an orifice 21 of the burner 15 . The fuel-air mixture is ignited in the mixing tube 17 by means of ignition electrodes (not shown), and the hot gases 23 thereby generated are ultimately used to regenerate the filter 11 filled with particles.

Für den Betrieb des Brenners 15 werden die Abgase 13 mittels der im Abgasrohr 10 und im Rohrstutzen 20 angeordneten Schließklappen 24 bzw. 25 über den Brenner 15 umgeleitet. In den Betriebspausen des Brenners 15 bzw. im Normalbetrieb des Verbrennungsmotors strömen die Abgase 13 direkt im Abgasrohr 10 zum Filter 11. Dabei füllt sich die offene oder mit einer weiteren Abgasklappe größtenteils verschlossene Brennkammer 14 mit Abgas. Um zu verhindern, daß die in der Brennkammer 14 des Brenners 15 zirkulierenden Abgase an der Zerstäuberdüse 16 unverbrannte Bestandteile ablagern, die die Düsenöffnung 27 verstopfen bzw. verschmutzen können, ist am Düsenkopf ein Spülluftkanal vorgesehen, der im Zusammenhang mit Fig. 2 näher beschrieben wird.For the operation of the burner 15 , the exhaust gases 13 are diverted via the burner 15 by means of the closing flaps 24 and 25 arranged in the exhaust pipe 10 and in the pipe socket 20 . During the breaks in operation of the burner 15 or during normal operation of the internal combustion engine, the exhaust gases 13 flow directly to the filter 11 in the exhaust pipe 10 . The open combustion chamber 14 or the combustion chamber 14, which is largely closed by a further exhaust gas flap, is filled with exhaust gas. In order to prevent the exhaust gases circulating in the combustion chamber 14 of the burner 15 from depositing unburned components on the atomizing nozzle 16 , which can clog or contaminate the nozzle opening 27 , a purge air channel is provided on the nozzle head, which is described in more detail in connection with FIG. 2 .

Fig. 2 zeigt die Druckzerstäuberdüse 16 im Detail. Um den Düsenkopf 30 der Druckzerstäuberdüse 16 ist ein Spülluft kanal (Ringkanal) 32 vorgesehen, durch den Spülluft durch blasbar ist. Hierfür ist die Druckzerstäuberdüse 16 mit einer Ummantelung 34 versehen, die zur Bildung des Ring kanales 32 mit Spiel den Düsenkopf 30 umgibt und Öffnungen 35 enthält, durch die die Spülluft in den Ringkanal 32 einge führt wird. In der Betriebspause des Brenners 15 wird der Spülluftstrom 33 in die Öffnungen 35 hineingeblasen, von wo aus er den Düsenkopf streifend vor der Düsenöffnung 27 durch die Blende 21 für die Verbrennungsluft 19 in das Mischrohr 17 strömt. Dieser Spülluftstrom 33 verhindert den Kontakt von Abgasen mit dem Düsenkopf 30 und hält damtit stets die Düsenöffnung 27 von Verschmutzungen frei. Während des Filterbetriebes können im Abgassystem je nach Motor drehzahl und Laständerungen schnelle Erhöhungen des Abgas gegendruckes auftreten. Durch Einbau einer Drosselstelle 40 unmittelbar am Kopf der Druckzerstäuberdüse 16 kann eine kurzzeitige Strömungsumkehr (Aufpumpen der Spülluftzu führungsleitungen) vermieden werden. Die Spülluft sollte etwa auf den 1,5fachen Abgasspitzendruck vorgespannt sein. Der Spülluftstrom 33 bewirkt außerdem eine Kühlung der Zerstäuberdüse 16, und er kann auch immer eingeschaltet werden, wenn der zugehörige Verbrennungsmotor in Betrieb ist. 16 Fig. 2 shows the pressure atomizer nozzle in detail. Around the nozzle head 30 of the pressure atomizing nozzle 16 , a purge air channel (ring channel) 32 is provided, through which the purge air can be blown. For this purpose, the pressure atomizer nozzle 16 is provided with a casing 34 which surrounds the nozzle head 30 with play to form the ring channel 32 and contains openings 35 through which the purge air is introduced into the ring channel 32 . When the burner 15 is not in operation, the purge air flow 33 is blown into the openings 35 , from where it flows into the mixing tube 17 , grazing the nozzle head in front of the nozzle opening 27, through the orifice 21 for the combustion air 19 . This purge air flow 33 prevents the contact of exhaust gases with the nozzle head 30 and always keeps the nozzle opening 27 free from dirt. Depending on the engine speed and load changes, rapid increases in exhaust gas back pressure can occur in the exhaust system during filter operation. By installing a throttle point 40 directly at the head of the pressure atomizing nozzle 16 , a brief flow reversal (pumping up the purge air supply lines) can be avoided. The purge air should be biased to approximately 1.5 times the exhaust gas pressure. The purge air flow 33 also cools the atomizing nozzle 16 and can also be switched on whenever the associated internal combustion engine is in operation.

In den Fällen, in denen als Verbrennungsluft für den Brenner nicht die Abgase des Verbrennungsmotors verwendbar sind, kann für die Spülluft und die Verbrennungsluft für den Brenner dieselbe Luftquelle vorgesehen werden. Diese kann der gefilterte Verbrennungsluftstrom für den Ver brennungsmotor oder jede andere eigens für den Brenner vorgesehene Quelle sein. Mittels eines Umschaltventils wird die Luft bei Brennerbetrieb als Verbrennungsluft durch die Blende 21 und in Betriebspausen als Spülluft durch den Ringkanal 32 geleitet.In cases in which the exhaust gases of the internal combustion engine cannot be used as combustion air for the burner, the same air source can be provided for the purge air and the combustion air for the burner. This can be the filtered combustion air flow for the internal combustion engine or any other source specifically provided for the burner. By means of a changeover valve, the air is conducted as combustion air through the orifice 21 during burner operation and as purge air through the ring channel 32 during breaks in operation.

Claims

1. Oil burner for the regeneration of particle filters for the exhaust gases of internal combustion engines, with a pressure atomizer nozzle, the nozzle head area of which can be flushed with combustion air, characterized in that at least around the nozzle head ( 30 ) of the pressure atomizer nozzle ( 16 ) a purge air duct ( 32 ) is provided which has at least one throttle point ( 40 ).

2. Oil burner according to claim 1, characterized in that the throttle point ( 40 ) is arranged as close as possible to the purge air duct ( 32 ).