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Druckzerstäuber, insbesondere für Ölfeuerungen Die Erfindung erstreckt
sich auf Druckzerstäuber, und zwar insbesondere auf solche für ölfeuerungen, bei
welchen die zu zerstäubende Flüssigkeit dem Vorraum der Austrittsöffnung durch gewindeförmige
Kanäle mit in der Strömungsrichtung abnehmendem Querschnitt zugeführt und hierdurch
inDrehbewegung versetzt wird.
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Bei den bekannten Einrichtungen dieser Art werden die in der Strömungsrichtung
des Öles sich verengenden Gewindekanäle entweder mit Hilfe einer in einem üblichen
Muttergewinde verdrehbaren Schraubenspindel, die mit in der Strömungsrichtung zunehmendem
Durchmesser oder zunehmender Gewi#degangbreite versehen ist, gebildet, oder sie
bestehen aus außen auf einer Kegelfläche angebrachten sich verjüngenden Nuten, deren
Abdichtung zu Kanälen durch eine entsprechendgestalteteKegelinnenflächeerfolgt.
Diese Ausbildung bringt es mit-sich, daß eine Regelung desAustrittsquerschnitts
der einzelnen Gewindekanäle überhaupt nicht oder, wie im ersterwähnten Fall, nur
durch Verdrehung der verwendeten Schraubenspindel erzielbar ist. Ebenso ist auch
bei ähnlichen bekannten Zerstäubern, die mit einem zylindrischen, flachgängigen
Innengewinde in einer kegeligen Bohrung und einer mit diesem Gewinde zusammenwirkenden
Schraubenspindel versehen sind, eine Regelung nur durch Verdrehen der Schraubenspindel
möglich. Um dies zu vermeiden und gleichzeitig eine stoßfreie Führung der Flüssigkeit
bzw. des Öles von seinem Austritt aus den Gewindekanälen bis zur Zerstäuberaustrittsöffnung
zu gewährleisten, werden bei dem den Gegenstand der Erfindung bildenden neuen Zerstäuber
die einzelnen gewindeförmigen Kanäle durch ein in der -_Strömungsrichtung zusammenlaufendes,
vorzugsweise mehrgängig ausgebildetes Kegelinnengewinde gebildet, das in einer zylindrischen
Bohrung angebracht ist, die sich in der Strömungsrichtung unmittelbar in eine sich
in dieser Richtung verjüngende und in die Austrittsöffnung übergehende Kegelbohrung
fortsetzt und einen die Kegelinnengewindegänge zu Kanälen abdichtenden axial einstellbaren
Zylinderkörper enthält. Hierdurch wird nämlich erreicht, daß die Austrittsöffnungen
der Gewindekanäle lediglich durch einfache axiale Verschiebung des Ab-
dichtungskörpers
statt durch Drehung einer Gewindespindel in einer Gewindemutter verändert und dem
jeweiligen Bedarf entsprechend in einfacher Weise sowohl von Hand als auch selbsttätig
eingestelltwerden können. Da hierbei im übrigen kurze, sich stark verjüngende gewindeförmige
Kanäle zur Verwendung gelangen können, ist eine weitgehende Veränderung der wirksamen
Austrittsöffnung schon durch geringe axialeVerschiebungen des Abdichtungskörpers
erzielbar. Außerdem wird ein stoßfreier allmählicher Eintritt der a-us den Gewindekanälen
austretenden Flüssigkeitsstrahlen vom Umfang her in die im Vorraum der Austrittsöffnung
befindliche Flüssigkeits- bzw. - Öl-
masse und daher ein
guter Wirkungsgrad des AntriebesdieserMasse zu schnellsterDr#hung erreicht. Diese
Drehbewegung der Flüssigkeit erfährt durch Zusammenziehung der ringförmigen, sich
drehenden Flüssigkeitsmasse auf einen verkleinerten Austrittsdurchmesser noch eine
Beschleunigung, so daß eine außerordentlich hohe Austrittsdrehzahl und damit eine
besonders feine Zerstäubung auch schwerflüssiger Heizöle mit einem sehr großen Öffnungswinkel
des Zerstäubungskegels erzielbar ist.
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Um mit möglichst geringer axialer Verstellung des zylindrischenAbdichtungskörpers
eine möglichst große Veränderung der Austrittsquers-chnitte aus den Kegelinnengewindenuten
zu erzielen, was für die selbsttätige Durchsatzregelung von besonderer Wichtigkeit
ist, wird der Kegelinnengewindenut erfindungsgemäß ein sich in radialer Richtung
nach innen erweiternder Nutquerschnitt gegeben, insbesondere ein Dreiecksquerschnitt
mit einem Spitzenwinkel von etwa 90'. Da bei einer solchen Ausbildung der
Kegelinnengewindenut die Gewindegänge sich bereits nach einigen Windungen zu überschneiden
beginnen, wird ferner erfindungsgemäß vorgesehen, daß die zylindrische Bohrung,
in der das Kegelinnengewinde angebracht ist, entgegengesetzt zur Strömungsrichtung
derFlüssigkeit und vor Beginn einer gegenseitigen Überschneidung der Innengewindegänge
in eine erweiterte Vorkammer übergeht.
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Um den Zerstäubungskegelwinkel auch bei verschiedenen Durchsatzmengen
willkürlich beherrschen zu können, empfiehlt es sich, den axial einstellbarenzylindrischenAbdichtungskörper
mit einer durch die Austrittsöffnung des Zerstäubers ragenden an sich bekannten
Verlängerungsspitze zu versehen, die in der Austrittsöffnun- eine Beschleunigung
der Flüssigkeit hervorruft, und diese Spitze so zu formen, daß bei axialer Verschiebung
des Abdichtungskörpers jeder Veränderung der Austrittsöffnung der Kegelinnengewindenut
eine entsprechende Veränderung des von der Führungsspitze freigegebenen ringförrnigen
Querschnitts der Zerstäuberaustrittsöffnung zugeordnet wird.
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Durch die genannten Maßnahmen werden die Voraussetzungen für eine
einfache selbsttätige Regelbarkeit des Zerstäubers geschaffen. Denn der axial verschiebbare
Abdichtungskörper kann ohne Schwierigkeit mit einer an sich bekannten, vom Druck
der zufließend-en Flüssigkeit belasteten Membran o. dgl. derart verbunden werden,
daß er bei Änderungen des Flüssigkeitsdruckes in axialer Richtung verstellt wird
und hierbei je nach der Höhe dieses Druckes selbsttätig diesem zu-eordnete
verschieden große Austrittsquer-23 schnitte des Zerstäubers freigibt. Hierdurch
ist die Möglichkeit geschaffen, beliebig viele Ölbrenner oder sonstige Zerstäuber
lediglich durch Veränderung des Flüssigkeitsdruckes zentral zu regeln, wobei die
Flüssigkeitsaustrittsquerschnitte und damit die Durchsatzmengen, beispielsweise
durch entsprechende Anordnung und» Bemessung der verwendeten Membranen, in beliebig
wählbarer Weise dem Flüssigkeitsdruck zugeordnet werden können. Dabei ist infolge
der großen Durchsatzänderungen des neuen Zerstäubers bei geringen axialen Verschiebungen
des zylindrischenAbdichtungskörpers ein sehr großerRegelbereich erzielbar. Infolgedessen
ergibt sich die Notwendigkeit, auch eine der jeweiligen Ölzufuhr entsprechende weitgehende
Regelung der Luftzufuhr vorzusehen. Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht,
daß der Zerstäuber in eine zur Zuführung der Verbrennungsluft dienende, an eine
Druckluftleitung angeschlossene Düse eingebaut ist, deren Auslaßquerschnitt in der
gleichen Weise wie der Öffnungsquerschnitt des Zerstäubers selbsttätig in Abhängigkeit
vom Öldruck bzw. in Abhängigkeit von dem diesem Druck durch eine selbsttätige Regeleinrichtung
zugeordrieten Luftdruck verändert, d. h. bei steigendem Öldurchsatz und dementsprechend
zunehmendemLuftdurchsatz vergrößert undumgekehrt bei abnehmendem öl- und
Luftdurchsatz verkleinert wird.
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Da die selbsttätige Durchsatzregelung und die günstige Wirkungsweise
des neuen Zerstäubers bei Verstopfung der Austrittsöffnungen durch Fremdkörper,
welcher, Übelstand bei Ölbrennern bekanntlich häufig auftritt, hinfällig werden
würde, empfiehlt es sich, eine selbsttätige Selbstreinigung des Zerstäubers vorzusehen.
Zu diesem Zweck wird erfindungsgemäß in der Flüssigkditszuleitung zum Zerstäuber,
und zwar in der Strömungsrichtung vor derjenigen Stelle, von deren Druck die den
zylindrischen Abdichtungskörper anhebende Membran o. dgl. beeinflußt wird, eine
Drosselstelle angeordnet. Im Falle der Verstopfung einer oder mehrerer der Ge--windenuten
oder -auch der Zerstäuberaustrittsöffnung nimmt infolge des dadurch verringerten
Durchsatzes der Druckabfall in der Drosselstelle ab, der Druck hinter ihr also zu,
wodurch die Membrane oder dergleichen veranlaßt wird, den gleichzeitig als Düsennadel
dienenden zylindrischen Abdichtungskörper höher anzuheben. Infolge der hierdurch
beel wirkten Vergrößerung der einzelnen Austrittsöffnungen werden die Fremdkörper
aus den Gewindennten bzw. aus dem Zerstäuber ausgestoßen. Unmittelbar nach dem Ausstoßen
der Fremdkörper kehrt die Düsennadel infolge des wieder zunehmenden Durchsatzes
und
Druckabfalles in der Drosselstelle und des dadurch verminderten Druckes auf die
Membrane o. dgl. wieder in ihre ursprüngliche Lage zurück.
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In der Zeichnung ist in den Abb. 1, .2 und 3
ein Ausführungsbeispiel
eines Zerstäubers nach der Erfindung und in Abb. 4 ein Ausführungsbeispiel einer
mit einem solchen Zerstäuber ausgerüsteten ölfeuerung dargestellt. Dabei zeigen
die Abb.:2 und 3 den vordersten Teil des Zerstäubers nach Abb. i in größerem
Maßstabe.
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Der dargestellte Zerstäuber besitzt eine Flüssigkeits-, z. B. eine
Heizölzuleitung 14, die einen durch eine Verengung gebildeten Strömungswiderstand
15 enthält. DieLeitung 14 mündet in ein Gehäuse 16, in welches ein Rohr 17 eingeschraubt
ist. Durch mehr oder weniger weites Hineinschrauben kann die aus dem Gehäuse 16
herausstehende Länge des Rohres 17 verändert werden. Durch eine Stopfbüchse
18 mitPackung ig wird dasRohr 17 gegen das Gehäuse 16 abgedichtet. Das Rohr 17 endet
in ein Verschraubungsstück2,0, das den Zerstäuberkopf 21 trägt. Der Zerstäuberkopf
21 enthält eine axialezylindrische Bohrung 22, in die ein in der Ölströmungsrichtung
zusammenlaufendes zweigängiges kegeliges Innengewinde 23 mit dreieckigem
Nutquerschnitt, dessen Spitzenwinkel etwa go 1 beträgt, eingeschnitten ist.
Bevor die Gewindegänge sich zu überschneiden beginnen, erweitert sich die Bohrung22-
zu einem Vorraum 2,4- In die Bohrung 2,2 ist ein axial verschiebbarer zylindrischer
Abdichtungskörper:25 eingepaßt, der sich vorn kegelig verjüngt und eine Spitze:26
trägt, deren Längsschnitt elliptische Form hat. Auf den Zerstäuberkopf 21 ist mittels
einer Ringmutter2,7 eine Düsenplatte 28 aufgeschraubt, die einerseits mit
Außengewinde in die Ringmutter 27
eingreift, andererseits mittels einer zylindrischen
Kante 29 auf dem Zerstäuberkopf 21 geführt ist und auf der Fläche 30 gegen
den Zerstäuberkopf ?-i abdichtet. Die Düsenplatte 28 enthält die sich kegelig
verjüngende Fortsetzung der zylindrischen Bohrung 22. Diese Kegelfläche 31 endigt
in der Düsenaustrittsöffnung 32. Einige Anbohrtingen 33 gestatten,
die Düsenplatte:28 gegen den Zerstäuberkopf 2,1 und die Ringmutter 2,7 festztiziehen.
In den Zerstäuberkopf ?m isteine Zwischenwand 34 eingesetzt, die eine der Bohrung
22 entsprechende Führungsbohrung 35 und mehrere Durchtrittsöffnungen
36 für das Heizöl enthält. Der Abdichtungskörper -95 setzt sich rückwärts
in eine Stange 37 fort. Ein mit ihm verbundener Anschlagbund 38, der
sich gegen die Zwischenwand 34 legt, begrenzt die axiale Verschiebbarkeit des Abdichtungskörpers
25 in der Strömungsrichtung des Heizöles. Die Stange 37 ist an einer
Membran 39
befestigt, die in dem Gehäuse 16 eingespannt ist und den mit
Öl gefüllten Raum entgegengesetzt zur Strömungsridhtung abschließt. jenseits
der Membran 39 bildet eine Stange40 die Fortsetzung der Stange 37. In*das
Gehäuse 16 ist ein zweites Gehäuse 41 eingeschraubt, das eine Membrane 42 enthält,
durch die die Stange 4o hindurchgeführt ist. Durch mehr oder weniger weites Hineinschrauben
des Gehäuses 41 in das Gehäuse 16 kann der Abstand der beiden Membranen
39 und 4.2 verändert werden. Eine auf der Membran 42 befestigte ringförmige
Verstärkung 43 legt sich gegen einen Anschlagring 44 der Stange 40, falls der Abstand
der Membranen 39 und 42 vermindert wird. Die Membran 39 erhält auf
dieseWeise eine einstellbareVorspannung durch die Membrane 42. Durch eine auf das
Gehäuse41 aufgesdhraubteUberwurfmutter45 mit Handgriffen 46, die sich beim Niederschrauben
gegen einen auf der Stange4o befestigten Anschlagring 47 legt, kann das Gestänge
40, 37, 25 unabhängig von der Spannung der Membranen 39 und 42 nach
unten bewegt werden. Dabei kann mittels einer auf die Stange40 geschraubten Mutter48
mit Handgriff 49 das Gestänge 40, 37, 25 in einer bestimmten Stellung festgestellt
werden. Durch Anziehen der gleichen Mutter 48 kann außerdem das Gestänge 40,
37, 25 aber auch unabhängig von der Spannung der Menibranen 39 und
42 angehoben werden. 50 ist eine auf der Stange 4o angebrachte Dämpfungsscheibe.
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Die Wirkungsweise des dargestellten Zerstäubers ist folgende: Das
Heizöl strömt durch die Leitung 14, den Strömungswiderstand 15, das Gehäuse
16,. die Leitung 17 und die Bohrungen 36 in den Vorraum:24. Von hier
tritt es in die Kegelinnengewindegänge:23 ein und wird infolge des in der Strömungsrichtung.
stark abnehmenden Querschnitts der Gewindenuten auf eine hohe Geschwindigkeit beschleunigt.
Am Ende des zylindrischenAbdichtungskörpers:25 beginnt das Öl die Gewindenuten
2,3 zu verlassen und tritt tangential in den Vorraum der Düsenaustrittsöffnung
32 über, der von der zylindrischen Bohrung 22-, der Kegelbohrung
3 1, der kegeligen Fortsetzung 2 5' des AbdichtungskörperS
25 und der Spitze 26 gebildet wird. Die'in diesem Vorraum befindliche
Olmenge wird durch die hohe Austrittsgeschwindigkeit des Öls aus der Gewindenut
und infolge der guten Führung der Ölstrahlen in sehr schnelle Umdrehung versetzt.
Nach der Düsenaustrittsöffnung 32 hin nimmt die Drehgeschwindigkeit noch
zu, so daß beim Austritt des Öles aus dieser öffnung eine weitgehende Ölzerteilung
erreicht wird. Da
infolge des hierbei entwickelten zentrifugalen
Druckes in Verbindung mit der hohen Strömungsgeschwindigkeit die Kegelfläche
3 1 stark beansprucht wird, ist sie in der abnehmbaren, aus besonders widerstandfähigem
Stahl hergestellteh Düsenplatte 28 untergebracht.
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Die Befestigung der Düsenplatte 28 mittels der Ringmutter
27 ergibt neben leichter Befestigung und Abnahme und einfacher Form der Düsenplatte
den Vorteil, daß kein Teil der Bef estigung über die Vorderfläche 2,8" der
Düsenplatte:28 hinausragt, so daß auch bei sehr flachem Strenkegel der zerstäubten
Flüssigkeit die Flüssigkeitsteilchen ungehindert nach außen fliegen können. je nach
der axialen Stellung des Abdichtungskörpers:25 wird ein kleinerer oder größerer
Austrittsquerschnitt aus den Gewindenuten 23 und ein kleinerer oder größerer
Ringquerschnitt der Austrittsöffnung 32 oder diese ganze Öffnung freigegeben.
Die Abmessungen der ellipsoidischen Spitze:26 sind hierbei so gewählt, daß bei Verschiebung
des Abdichtungskörpers 25 in der Strömungsrichtung die Austrittsquerschnitte
aus den Kegelinnengewindenuten schneller abnehmen als der freie Austrittsquerschnitt
der Öffnung 32. Auf diese Weise werden die bei abnehmenden Querschnitten
schneller zunehmenden Reibungsverluste der Drehbewegung gegenüber denen der axialen
Austrittsbewegung ausgeglichen, und dieFeinheit der Zerstäubung sowie der Zerstäubungskegelwirikel
bleiben in einem sehr weiten Bereich praktisch unverändert. Die Kegelfläche
25' gleicht der Kegelfläche31, so daß durch denAbdichtungskörper25 dieAustrittsöffniing
ganz abgeschlossen werden kann. Zweckmäßig ist es jedoch in vielen Fällen, den Bund
38 so anzuordnen, daß eine geringe Mindestöffnung der Gewindenuten
23 und der Austrittsöffnung 32 offen bleibt. Denn zwischen dieser
Mindestöffnung und völligemAbschluß der Öffnungen wird infolge starker Zunahme der
Wandreibung die Zerstäubung beeinträchtigt.
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Der Druck der Flüssigkeit im Gehäuse 16 biegt die Membran
39 mehr oder weniger weit nach oben durch und hebt infolgedessen das Gestänge40,
37, 25 an. Durch Verkürzung der freien Länge des Rohres 17 mittels
der Verschraubung 16" kann der Membran 39 eine einstellbare Vorspannung gegeben
werden, so daß sie schon dann nach oben durchgebogen ist, wenn der Bund
38 noch gegen die Zwischenwand 34 anliegt. Das Gestänge 37,
25
wird in diesem Falle erst dann angehoben, wenn der Flüssigkeitgdruck im Gehäuse
16 einen bestimmten Wert übersteigt. Da eine Veränderung der freien Länge des Rohrs
17
während des Betriebes des Zerstäubers nicht möglich ist, wird der Membran
39 auf diesem Wege -zweckmäßig nur eine geringe Vorspannung gegeben, die
restliche Vorspannung dagegen durch die zweite Membran 42 bewirkt. je weiter das
Gehäuse 41 in das Gehäuse 16 hineingeschraubt wird, um so weiter ist schon bei der
tiefsten Stellung des Gestänges 40, 37,
:25 die Membran 42 nach oben durchgebogen
und um so höher ist der zunr- Anheben des Gestänges 40, 37, :25 erforderliche
Flüssigkeitsdruck im Gehäuse 16. Durch Änderung der Vorspannung und Wahl der Steifigkeit
sowie der Durchmesser der Membranen 39
und 42 läßt sich jede gewünschte
Abhängigkeit des zerstäubten Flüssigkeitsstromes vom Flüssigkeitsdruck einstellen.
Erhält dieMembran,42 z. B. einen größeren Durchmesser als dieMembran 39 und
wird sie auf ihrer oberen Seite vom Flüssigkeitsdruck beaufschlagt, so werden bei
steigendem Flüssigkeitsdruck beide Membranen nach unten durchgebogen und die Austrittsöffnungen
verkleinert. Wird der Membran 42, umgekehrt ein kleinerer Durchmesser als der Membran39
gegeben und wird sie auf ihrer oberen Seite vom Flüssigkeitsdruck beaufschlagt,
so werden beide Membranen nur von einem Bruchteil der vom Flüssigkeitsdruck auf
die Membran 39 ausgeübtenKraft nach oben durchgebogen, und es können infolgedessen
weichere Meinbranen verwendet werden, als dies bei Ausstattung des Zerstäubers mit
einer einzigen Membran39 möglich ist. An die Stelle der Membran 42 kann unterUmständen
auch eine Spiralfeder eine Gewichtsbelastung o. - dgl. treten. Mi# Hilfe
der -Überwurfmutter 45 und der Mutter 48 kann im übrigen das Gestänge 40,
37, 25 unabhängig vom Flüssigkeitsdruck gesenkt und gehoben oder in einer
bestimmten Stellung festgehalten werden.
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Die Verengung 15 in der Zuleitung 1,4 hat folgende Wirkung:
Durch die Verengung 15 wird ein Druckabfall der - strömenden Flüssigkeit
hervorgerufen. Wenn nun durch irgendwelche in der Flüssigkeit enthaltene Fremdkörper
die Gewindenut 23 oder der Ringspalt der Austrittsöffnung 32 verstopft
werden sollte, verringert sich der Flüssigkeitsstroin durch die Verengung 15 und
gleichzeitig, der Druckabfall. Der Druck im Gehäuse 16 steigt, die Membran
39 mit dem Gestänge 37, :25 wird angehoben, die Austrittsquerschnitte
aus den Gewindenuten:23 und der Ringspalt der Öff-
nung 3:2 werden
vergrößert und die Fremdkörper werden durch die. vergrößerten Öffnungeh und durch
den vorübergehend sich verstärkenden Flüssigkeitsstrom ausgestoßen. Auf diese Weise
reinigt der Zerstäuber sich selbsttätig. Um unerwünschte Schwingungen des Gestänges
40, 37, 25 zu unterdrücken, ist auf der Stange 4o die Dämpfungsscheibe 5o
angebracht,
an deren Stelle auch irgendeine andere Dämpfung treten kann, zweckmäßig z. B. eine
starke Drosselung des Ölzutritts zur Membran 39. An die Stelle der Verengung
15
kann auch ein anderer Strömungswiderstan d,
z. B. auch ein Filter,
treten.
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Durch die beschriebene Ausbildung des Zerstäubers wird ermöglicht,
die zerstäubte Flüssigkeitsmenge in weiten Grenzen stetig zu verändern durch Veränderungen
des Flüssigkeitsdruckes in mäßigen Grenzen, die gegebenenfalls zentral vorgenommen
werden können. Diese weite Regelbarkeit derZerstäuberleistung bedingt bei Ölbrennern
eine entsprechend weite Regelbarkeit der dem Ölbrenner zugeführtenVerbrennungsluftmenge.
Da diese Luftmenge bei gleichbleibender öffnungsweite der den Olzerstäuber umgebenden
Luftdüse sich proportional der 0,uadratwurzel aus der Luftpressung ändert, müßte
die Luftpressung in sehr weiten Grenzen geändert werden, um die Luftmenge der jeweils
zerstäubten Öl-
menge anzupassen. Bei geringer Luftmenge würde dann die Luftgeschwindigkeit
viel zu klein und bei großen Luftmengen so groß werden, daß eine Stichflammenbildung
auftritt. Die selbsttätige Regelbarkeit der Zerstäuberaustrittsquerschnitte gemäß
der Erfindung bedingt daher eine ähnlicheRegelbarkeit des Luftdüsenquerschnittes.
Eine dieser Forderung entsprechende ölbrenner-einrichtung ist in Abb. 4 dargestellt.
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Im Boden 51 eines (nicht näher dargestellten) Feuerraumes ist eine
Ölfeuerungseinrichtung angebracht, die aus einem Zerstäuber nach derErfindung und
einer ihn umgebenden Luftdüse besteht. 52 ist der Zerstäuberkopf,
53 das ihn tragende Zuleitungsrohr, 54 das demGehäuse 16 inAbb. i entsprechendeMembrangehäuse,
55 die Ölzuleitung und 56 die Luftdüse, der die Verbrennungsluft von
einer Luftleitung 57 über einen Luftkasten 58 zugeführt wird. Der
Luftkasten 58 setzt sich in das Luftdüsenrohr 59 fort. Gleichachsig
in diesem Luftdüsenrohr 59 befindet sich ein Tragring 6o, der durch radspeichenartigeVerbindungsstreben
61 mit dem Luftdüsenrohr 59
verbunden ist. Der Ring 6o trägt mit Hilfe von
Streben 62 einen zum Luftdüsenrohr 59
gleichachsigen Zylinder
63, der sich in eine kegelige, in der Strömungsrichtung zusammenlaufende
Fläche64 fortsetzt. Zwischen dem Zylinder63 und dem Luftdüsenrohr59 sind noch drei
weitere gleichachsige Zylinder 65, 66, 67 angeordnet, die sich in ähnliche
Kegelflächen68,69,70fortsetzen. Deräußerste Zylinder 67 reicht mit kleinem
Spielraum an das Luftdüsenrohr 59 heran. Die Zylinder65, 66, 67 sind
aufwärts und abwärts beweglich und werden mittels Führungsstangen 71 in Öffnungen
der Speichen61 geführt. Anschläge 72 begrenzen die Aufwärtsbewegung der Zylinder
65, 66, 67, wie in der rechten Hälfte der Abbildung dargestellt. In der linken
Hälfte der Abbildung, die einen anderen Betriebszustand der Einrichtung zeigt, befinden
sich die Zylinder65, 66, 67 in der tiefsten Stellung, die ebenfalls durch
Anschläge begrenzt ist, Die Kegelflächen64, 68, 69, 70
legen sich hierbei
teilweise aufeinander und setzen sich zu einer entsprechend größeren Kegelfläche
zusammen. Innerhalb derZylinderflächen 63, 65, 66, 67 und der Kegelflächen
64, 68, 69, 7o befinden sich schräggestellte Leitflächen 73, die der
austretenden Verbrennungsluft eine kreisende Bewegung erteilen, und zwar zweckmäßig
in abwechselnd entgegen,-esetztem Drehsinn in den einzelnen Ringkanälen. Der öldruck
im Zerstäuber wird durch ein Regelventil 74 eingestellt. Der Luftdruck im Luftkasten
58 wird durch eine selbsttätige Regeleinrichtung 75 mittels einer
DrosselklapPe 76 so eingeregelt, daß er zu dem Öldruck stets in einem bestimmten
Verhältnis steht. Durch Meßleitungen 77 und 78
#verden öldruck und
Luftdruck auf die Regeleinrichtung 75 übertragen. 79 ist die Begrenzungslinie
des Zerstäubungskegels.
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Die Wirkungsweise der dargestellten Feuerungseinrichtung ist folgende.
Wenn dasVentil 74 nur sehr wenig geöffnet ist, ist der Öl-
druck im Zerstäuber
niedrig, die Membran im Gehüuse 54 wird nur wenig oder noch gar nicht äber ihre
Vorspannungsdurchbiegung hinaus dur,chgebogen, und ün Zerstäuber 52 sind
daher nur kleine Austrittsöffnungen freigegeben. Entsprechend dern geringen01druck
im Zerstäuber wird durch den Regler 75 ein niedriger Luftdruck im Luftlcasten
58 durch bl weitgehendes Schließen der Drosselklappe 76
eingeregelt.
Bei diesem niedrigen Luftdruck befinden sich die Zylinder 65, 66, 67 mit
den Kegelflächen 68, 69, 70 in der tiefsten Stellung. Die geringe durch die
Drosselklappe eintretende Luftmenge, die zur Verbrennung der geringen zerstäubten
Ölmen-.e ausreicht, tritt nur durch den innersten Ringquerschnitt 64' in den Feuerraum
aus. Infolgedessen hat sie trotz ihrer geringen Menge noch eine ausreichende Geschwindigkeit,
um sich innig mit dem zerstäubten Öl zu vermischen und um den Zerstäuberkopf
noch ausreichend zu [<ühlen. Wenn das Ventil 74 weiter geöffnet wird, steigt
der Druck im Zerstäuber etwas an, und gleichzeitig werden die Austrittsquerschnitte
im Zerstäuberkopf 52 selbsttätig weiter geöffnet, der zerstäubte Olstrom
also erheblich vergrößert. Entsprechend der Steigerung des Öldrucks im Zerstäuber
wird durch den Regler 75 durch öffnung der Drosselklappe 76 der Luftdruck
im Luftkasten 58 erhöht. Durch den erhöhten Luftdruck werden
die
Kegelflächen 68, 69, 7o angehoben, bis zunächst die kingfläche
68' und, bei weiterem Steigen des öl- und Luftdruckes, auch die Ringflächen
69' und 70' geöffnet sind. Da der Gesamtquerschnitt dieser Ringflächen
ein Vielfaches der Ringfläche 64# beträgt, wird die in den Feuerraum austretende
Luftmenge trotz einer nur mäßigen Steigerung des- Luftdrucks sehr erheblich vergrößert.
Durch Wahl der Gewichte der aus dünnern hitzebeständigem Metall hergestellten Kegelflächen
68,
69, 7o nebst Zubehör und durchWahl der Zuordnung zwischen Oldruck
und Luftdruck durch den Regler 75 hat man es leicht in der Hand, die Luftmenge
der Ohnenge stets selbsttätig so zuzuordnen, daß die -günstigsten Verbrennungsbedingungen
eingehalten werden. Nötigenfalls kann das Gewicht der Kegelflächen 68, 69,
7o nebst'Zubehör durch Federn oder Gegengewichte teilweise ausgeglichen werden.
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Falls der ölbrenner nicht in den Boden, sondern in eine Seitenwand
oder in die Decke eines Feuerraumes eingebaut wird, werden die Ringflächen
68, 69', 7o' nicht mehr durch das Gewicht der Kegelflächen 68, 69,
7o nebst Zubehör entgegen dem Luftdruck geschlossen, sondern durch geeignet abgestimmte
Federn, Gegengewichte o. dgl. Auch können die Kegelflächen 68, 69, 70 statt
durch den Luftdruck unmittelbar durch den öldruck, z. B. mittels eines Steuerkolbens,
verstellt werden, wobei sie statt einer rein axialen Bewegung auch eine schraubenförmige
Drehbewegung ausführen können. Wesentlich ist, daß die Luft dem Zerstäubungskegel
durch mehrere gleichachsige Ringflächen zugeführt wird, die bei steigender
Öl- und Luftmenge von innen nach außen nacheinander geöffnet werden. Durch
die Kegelflächen 64, 68, 69, 70
wird dabei eine gute Anpassung der austretenden
Luftstrahlen an den Zerstäubungskessel und ein strömungstechnisch günstiger Abschluß
der Ringflächen erreicht. Durch die abwechselnd entgegengesetzt kreisende. Bewegung
der einzelnen ringförmigen Luftstrahlen, die an sich bei Niederdruckbrennern zum
Zweck derBrennstoffzerstäubung bereits bekannt ist, wird dem Gesamtluftstrom, insbesondere
bei öffnung vieler oder aller Ringkanäle, noch vor seinem Zusammentreffen mit dem
Brennstoffschleier eine besonders starke innere Turbulenz gegeben, die eine kurzflammigeVerbrennung
des fein zerstäubten Brennstoffs zur Folge hat.
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Durch den sich selbsttätig öffnenden Zerstäuber nach der Erfindung
und die zugehörige sich in ähnlicher Weise selbsttätig öffnende Luftdüse, wird die
stetige, Regelbarkeit und die zentrale Regelbarkeit von 01-feuerungen wesentlich
verbessert. Die Erfindung kann mit Vorteil sinngernäß-'äüch auf solche Zerstäuber
angewandt werden, bei denenzurZerstäubung zusätzlich ein gespann-t,
ter gas-
oder dampfförmiger Stoff angewandt wird.