DE8313110U1

DE8313110U1 - Oil blue burner

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Publication number: DE8313110U1
Application number: DE19838313110
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1983-05-04
Filing date: 1983-05-04
Publication date: 1992-07-09

Description

H.G.ZIMMERMANN ^;: '.■''" 7100 HElLBRONN₁ HGZIMMERMANN ^;: '.■''" 7100 HElLBRONN ₁

Ing (grad) HOLUNDERWEG 47Ing (grad) HOLUNDERWEG 47

TELEFON (07131) 44168TELEPHONE (07131) 44168

29. April 198329 April 1983

Beschreibung der ErfindungDescription of the invention

01 - Blaubrenner01 - Blue Spirits

Die Erfindung betrifft die Weiterentwicklung und Ausgestaltung der bekannten Verfahren und Vorrichtungen nach dem US-Patent 1 541 768 und der Offenlegungsschrift DE-OS 30 22 169 A1.The invention relates to the further development and design of the known methods and devices according to US Patent 1 541 768 and the published specification DE-OS 30 22 169 A1.

Bei diesem bekannten Verfahren wird die gesamte Verbrennungsluft von einem Hubkolben- bzu. Kreiskolbenverdichter angesaugt und im Verdichtungstakt auf eine Verdichtungstemperatur gebracht bei der,das zuvor in den Ansaugkanal des Verdichters eingestäubte Brennöl,auf wenigstens die Siedetemperatur der leicht flüchtigen Anteile erhitzt wird.In this known process, all of the combustion air is sucked in by a reciprocating piston or rotary piston compressor and, in the compression stroke, brought to a compression temperature at which the fuel oil previously sprayed into the intake duct of the compressor is heated to at least the boiling point of the volatile components.

Durch diese Brenngemischaufbereitung wird,unterstützt durch die Turbulenz während des Einströmens und bei der Kompression,ein feines Aerosol gebildet,welches an sich die Voraussetzung für eine optimale Verbrennung bietet.This combustion mixture preparation, supported by the turbulence during inflow and compression, creates a fine aerosol, which in itself provides the prerequisite for optimal combustion.

Beide bekannten Ausführungen können jedoch,so wie sie bekannt gemacht sind,die Realisation als Ölbrenner,der den heutigen Anforderungen und behördlichen Vorschriften entspricht,wegen wesentlichen Mängeln bzw. fehlenden Vorrichtungen,nicht erbringen.However, both known designs, as they are made known, cannot be implemented as an oil burner that complies with current requirements and official regulations due to significant defects or missing devices.

Bei der US-Ausführung mit Hubkolbenverdichter und auch beiIn the US version with reciprocating compressor and also in

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der deutschen Ausführung mit Kreiskolbenverdichter, wird das Brenngemisch,von den Druckleitungen der Verdichter aus,direkt in die Flammrohre gefördert. Daraus entstehen entscheidende Nachteile. Durch diese Anordnung wird die Pulsation der Verdichter direkt bis in das Flammrohr wirksam. Die Folge ist, daß die Verbrennung im Takt der Pulsation abläuft. Neben der dadurch unangenehmen Gerauschentuicklung uird auch die Zündung beim Start erschwert,wenn nicht unmöglich,weil dabei die Flamme "abreißen" kann.In the German version with rotary piston compressor, the combustion mixture is fed from the compressor pressure lines directly into the flame tubes. This results in significant disadvantages. This arrangement means that the pulsation of the compressor is directly effective in the flame tube. The result is that the combustion takes place in time with the pulsation. In addition to the unpleasant noise this creates, the ignition at start-up is also made more difficult, if not impossible, because the flame can "break off".

Ein weiterer Nachteil ist der bei der US-Ausführung gänzlich fehlende und bei der deutschen Ausführung der für das Verfahren nachteilige Schutz gegen Flammenrückschlag. Ueil das vom Verdichter geförderte Brenngemisch im Flammrohrinneren verbrannt wird und kein Außenluftzusatz wirksam wird,muß das Brenngemisch ein stöchiometrisches Verhältnis aufweisen. Damit könnte die Flamme bis in den Verdichter zurück brennen.A further disadvantage is the complete lack of protection against flashback in the US version and the disadvantageous protection for the process in the German version. Because the fuel mixture delivered by the compressor is burned inside the flame tube and no outside air additive is effective, the fuel mixture must have a stoichiometric ratio. This could cause the flame to burn back into the compressor.

Der bei der deutschen Ausführung vorgesehene Flammenrückschlagschutz ist deshalb ungünstig,weil beim Durchströmen des Aerosoles durch die Drahtmaschen der Rückschlagsicherung,Brennstoff ausfällt,beim Kaltstart teilweise kondensiert,wodurch das Brenngemisch an der Brennrohrmündung abgemagert und dadurch nicht mehr zündfähig ist. Auch das Brennen nacti der Zündung,sofern diese erfolgen konnte,ist unsauber (nicht gleichmäßig kontinuielich blau) weil der Brennstoffausfall nicht konstant ist (das Drahtsieb verformt sich mit der Erwärmung) .The flashback protection provided in the German version is disadvantageous because when the aerosol flows through the wire mesh of the flashback protection, fuel precipitates and partially condenses during a cold start, which means that the fuel mixture at the combustion tube mouth becomes leaner and is therefore no longer ignitable. The burning after ignition, if this could take place, is also unclean (not uniformly continuously blue) because the fuel precipitates are not constant (the wire mesh deforms when heated).

Ferner fehlt bei beiden bekannten Ausführungen eine Vorrichtung mit deren Hilfe die vorgeschriebene Vor-bzw. Nachbelüftung (beim Start und Abstellen des Brenners) erfolgen kann.Furthermore, both known designs lack a device with which the required pre- or post-ventilation (when starting and stopping the burner) can be carried out.

Für eine optimale Aerosolbildung im Verdichter ist die Einbringung und Vorzerstäubung des Brennstoffes in den Ansaugluftstrom des Verdichters eine wichtige Voraussetzung· Vorzugsweise deshalb,weil bei angestrebter hoher Verdichterdrehzahl,die Zeit für die Gemischaufbereitung im Kompressionstakt,kurz wird*For optimal aerosol formation in the compressor, the introduction and pre-atomization of the fuel into the intake air flow of the compressor is an important prerequisite. Preferably because, if the compressor speed is high, the time for mixture preparation in the compression stroke is short* Bei beiden bekannten Ausführungen ist diese Brennstoffeinbringung zu verbessern.In both known designs, this fuel introduction needs to be improved.

Eine weitere Aufgabe,welche heute an jeden Ölbrenner gestellt wird,ist die Möglichkeit seine Leistung mit möglichst einfachen Mitteln und ohne Verschlechterung des Brennwirkungsgrades zu regeln.Another task that every oil burner has to fulfill today is the ability to regulate its output using the simplest possible means and without impairing the combustion efficiency.

Bei beiden bekannten Ausführungen ist ein Ueg,diese Leistungsregelung zu realisieren,nicht aufgeführt.In both known designs, a Ueg to realize this power control is not listed.

Die Aufgabe der Erfindung ist daher,die vorstehend aufgeführten Plängel durch geeignete neue Maßnahmen und Vorrichtungen zu beheben um damit,mit dem bekannten Gemischbildungsverfahren zusammen,einen Öl-Blaubrenner realisieren zu können.The object of the invention is therefore to remedy the above-mentioned problems by means of suitable new measures and devices in order to be able to realize an oil blue burner together with the known mixture formation process.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst,daß zu jedem der aufgeführten Probleme entsprechende Maßnahen getroffen und zugehörige Vorrichtungen geschaffen werden,welche im Einzelnen nachstehend beschrieben werden sollen.This task is solved by taking appropriate measures for each of the problems listed and by creating associated devices, which are described in detail below.

1. Mischer Figur 21. Mixer Figure 2

Der in der Schwimmerkammer 15 befindliche Schwimmer 14 betätigt ein Nadelventil,welches den Brennstoffzufluß regelt und damit ein konstantes Niveau in der Schwimmerkammer 15 aufrecht erhält.The float 14 located in the float chamber 15 actuates a needle valve, which regulates the fuel flow and thus maintains a constant level in the float chamber 15.

Die an sich bekannten Teile,Nadelventil und Brennstoffzufluß,sind in Figur 2 nicht eingezeichnet.The known parts, needle valve and fuel inlet, are not shown in Figure 2.

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Im Lufttrichter 20 des Ansaugkanales wird ein Unterdruck erzeugt,welcher Brennstoff,in durch die Hauptdüse 18 bestimmter Menge,über die Austrittsöffnung des Mischrohres 12 ,in die Ansaugluft einstäubt. Zuvor wird der Brennstoff im Mischrohr 12 mit Luft gemischt ,welche durch die Korrekturluftdüse 13 dosiert wird.A negative pressure is generated in the air funnel 20 of the intake duct, which sprays fuel, in an amount determined by the main nozzle 18, into the intake air via the outlet opening of the mixing tube 12. The fuel is previously mixed in the mixing tube 12 with air, which is metered through the correction air nozzle 13.

Zur Feineinstellung der Brennstoffmenge ist eine von Hand verstellbare konische Düsennadel 22 vorgesehen. Die Düsennadel 22 ragt mit ihrem Kegel in die Austrittsbohrung des Mischrohres 12 . Durch ein Gewinde kann die Düsennadel in Längsrichtung verstellt werden und regelt so den Austrittsquerschnitt des Mischrohres 12 .A manually adjustable conical nozzle needle 22 is provided for fine adjustment of the fuel quantity. The nozzle needle 22 extends with its cone into the outlet bore of the mixing tube 12. The nozzle needle can be adjusted lengthwise by means of a thread and thus regulates the outlet cross-section of the mixing tube 12.

Die Leistungsregelung des Brenners,durch Drosselung der vom V/erdichter angesaugten Luftmenge,wird bewirkt durch Verstellung der Drosselklappe 19 ,welch letztere von dem Drosselklappenhebel 11 betätigt wird.The power control of the burner, by throttling the amount of air sucked in by the compressor, is achieved by adjusting the throttle valve 19, which is actuated by the throttle valve lever 11.

Um den Ölzufluß unmittelbar vor dem Brenner abschalten zu können ist die Hauptdüse 1&THgr; mit einem Dichtkegel versehen und kann durch einen,von einem Elektro-Magnetventil 16 bewegten,Dichtkegel 17 verschlossen werden.In order to be able to switch off the oil flow directly in front of the burner, the main nozzle 1Θ is provided with a sealing cone and can be closed by a sealing cone 17 moved by an electro-magnetic valve 16.

Das Unterbrechen des Ölzuflusses ist erforderlich um die vorgeschriebene Vorbelüftung beim Start des Brenners zu erfüllen.Interrupting the oil flow is necessary to fulfill the prescribed pre-ventilation when starting the burner.

Außerdem darf beim Abstellen des Brenners kein Brennstoff in das Flammrohr nachfließen.In addition, no fuel may flow into the flame tube when the burner is switched off.

Wirkungsweise für die Vorbelüftung:How pre-ventilation works:

Dem Ein-Ausschalter des Brenners ist ein Zeitschalter nachgeschaltet. Der Zeitschalter steuert das Magnetventil 16 .A timer is connected downstream of the burner’s on/off switch. The timer controls the solenoid valve 16 .

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Beim Einschalten des Brenners wird zunächst vom Verdichter nur Luft gefördert. Das im Ruhestrom geschlossene Magnetventil 16 läßt noch keinen Brennstoff zur Hauptdüse 18 durch. Nach Ablauf der Vorbelüftungszeit gibt der Zeitschalter den Strom zum Magnetventil frei und der Brennstoff kann durch die Hauptdüse 18 und das Mischrohr 12 der Ansaugluft zugemischt werden.When the burner is switched on, the compressor initially only delivers air. The solenoid valve 16, which is closed in the idle state, does not allow any fuel to pass through to the main nozzle 18. After the pre-ventilation time has elapsed, the timer releases the current to the solenoid valve and the fuel can be mixed with the intake air through the main nozzle 18 and the mixing pipe 12.

Die Einrichtung für die Vorbelüftung kann auch,bei entsprechender elektrischer Schaltung,zu einer Nachbelüftung verwendet werden.The pre-ventilation device can also be used for post-ventilation with the appropriate electrical circuit.

Die Regelung der Brenner-Leistung,The control of the burner output,

ausgehend von einer bestimmten Mindestleistung,stufenlos bis zur Volleistung,wird durch die Regelung der vom Verdichter angesaugten Gemischmenge,mittels der Drosselklappe 19 ,bewerkstelligt.Starting from a certain minimum power, continuously up to full power, is achieved by regulating the amount of mixture sucked in by the compressor by means of the throttle valve 19.

Im einfachen Falle kann die Regelung,durch eine Einstellung von Hand,des Drosselklappenhebels 11,vorgenommen werden.In the simplest case, the control can be carried out by manually adjusting the throttle lever 11.

In der Regel wird aber eine automatische Regelung Anwendung finden.As a rule, however, an automatic regulation will apply.

Bei der automatischen Regelung wird einem Temperaturschalter eine bestimmte,zB. Außentemperatur eingegeben. Bei Änderung der vorgegebenen Temperatur gibt der Temperaturschalter Impulse auf einen Stellmotor,welcher über ein Verbindungsgestänge zum Drosselklappenhebel 11 , die Drosselklappe 19 auf oder zu bewegt.With automatic control, a certain temperature, e.g. outside temperature, is entered into a temperature switch. If the specified temperature changes, the temperature switch sends impulses to a servomotor, which opens or closes the throttle valve 19 via a connecting rod to the throttle valve lever 11.

Für die Start-Zündung des Brenners kann die Drosselklappe zur Starthilfe eingesetzt werden.The throttle valve can be used to assist in starting the burner.

Dazu wird die Drosselklappe 19 über den Hebel 11 so angestellt,daß nur noch ein kleiner Ringspalt im Ansaugkanal 20 freibleibt. Dadurch wird die Brenngemischmenge noch unter die MengeFor this purpose, the throttle valve 19 is adjusted via the lever 11 so that only a small annular gap remains in the intake duct 20. This reduces the amount of combustion mixture even further below the amount

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für die Mindestleistung gedrosselt und das Gemisch etwas mit Brennstoff angereichert.throttled for minimum power and the mixture slightly enriched with fuel.

Die Anstellung der Drosselklappe für den Brennerstart kann über den für die Leistungsregelung vorhandenen Stellmotor bewerkstelligt werden.The throttle valve for starting the burner can be adjusted using the servomotor for power control.

Dabei schaltet der Zeitschalter für die Vorbelüftung den Stellmotor auf Drosselklappen-Startstellung. Nach der Zündung wird der Stellmotor,durch eine weitere elektrische Schaltung,für Regelung nach Temperatur,freigegeben. The timer for pre-ventilation switches the actuator to the throttle valve start position. After ignition, the actuator is released by another electrical circuit for temperature control.

2. Druckkessel Figur 32. Pressure vessel Figure 3

Der Druckkessel hat die Funktion die Pulsation des Verdichters zu dämpfen. Das Brenngemisch muß kontinuierlich und ohne Druckstöße in das Flammrohr strömen. Das den Verdichter durch seinen Auslaßkanal verlassende Brenngemisch muß den angeschlossenen Druckkessel in einer möglichst ungestörten Strömung passieren können. Ferner muß dafür gesorgt werden,daß die sich beim Kaltstart anfallenden,wenn auch kleinen Kondensatmengen,sich nicht im Druckkessel sammeln können.The pressure vessel has the function of dampening the pulsation of the compressor. The fuel mixture must flow into the flame tube continuously and without pressure surges. The fuel mixture leaving the compressor through its outlet channel must be able to pass through the connected pressure vessel in as undisturbed a flow as possible. It must also be ensured that the condensate that occurs during a cold start, even if it is small, cannot collect in the pressure vessel.

Das in den Druckkessel einströmende Brenngemisch hat noch eine Temperatur von ca. + 180 C.The fuel mixture flowing into the pressure vessel still has a temperature of approx. + 180 C.

Uie Versuche ergeben haben uird die Verbrennung nicht verschlechtert wenn die Brenngemischtemperatur auf + 100 C abgesenkt wird.The tests have shown that combustion does not deteriorate if the combustion mixture temperature is reduced to + 100 °C.

Demnach kann die überschüssige Uärme im Druckkessel zur Aufheizung des Brennöles genutzt werden.The excess heat in the pressure vessel can therefore be used to heat the fuel oil.

Der Druckkessel 23 ist in Zylinderform ausgebildet. Der Kanal zur Verdichterdruckseite 30 und der Kanal zum Flammrohr 24 sind,jeweils in Einbaulage oben,tangential zum Umfang der zylindrischen Kesselwand und um 180° versetzt, angeordnet.The pressure vessel 23 is cylindrical. The channel to the compressor pressure side 30 and the channel to the flame tube 24 are arranged, each in the top installation position, tangentially to the circumference of the cylindrical vessel wall and offset by 180°.

Durch diese Anordnung wird eine schraubenförmige,von der Kesselinnenuand geführte,Strömung vom Verdichter zum Flammrohr bewirkt.This arrangement creates a helical flow from the inside of the boiler from the compressor to the flame tube.

Auf der,in Einbaulage,unteren Seite des Druckkessels 23 ist eine Kondensatsammeluanne 29 angeordnet. Am Boden der Sammeluanne 29 befindet sich ein Ventil 26 zur Steuerung des Kondensatabflusses mit dem Anschlußstutzen für Rücklaufleitung 27 .A condensate collection tank 29 is arranged on the lower side of the pressure vessel 23 in the installed position. At the bottom of the collection tank 29 there is a valve 26 for controlling the condensate drain with the connection piece for the return line 27.

Das Ventil 26 ist in bekannter Bauart so gestaltet,daß bei Stillstand des Brenners,also bei Normaldruck im Druckkessel 23 ,eine Feder das Ventil offen hält und das Kondensat abfließen kann.The valve 26 is designed in a known manner so that when the burner is at a standstill, i.e. at normal pressure in the pressure vessel 23, a spring holds the valve open and the condensate can flow away.

Beim Start des Brenners und damit dem Druckanstieg im Druckkessel ui_rd das Ventil 26 gegen die Federkraft geschlossen. When the burner is started and the pressure in the pressure vessel increases, the valve 26 _is closed against the spring force.

Eine positive Nebenwirkung ist dabei,daß der Druckanstieg leicht gedrosselt uird.A positive side effect is that the increase in pressure is slightly reduced.

Im Innern des Druckkessels 23 kann,zur Vorwärmung des Brennstoffes,ein Uärmetauscher angeordnet sein. Dieser Uärmetauscher kann,wie dargestellt als Rohrwendel 28 oder auch in anderer,die Strömung wenig störender Form,ausgeführt sein·A heat exchanger can be arranged inside the pressure vessel 23 to preheat the fuel. This heat exchanger can be designed as a coiled tube 28 as shown or in another form that does not disturb the flow much.

Durch den Eintrittsstutzen 31 tritt das Brennöl,gefördert durch eine Pumpe,vom Öltank in den Uärmetauscher ein und verläßt diesen durch den Austrittsstutzen 25 um dann,durch eine wärmeisolierte Leitung 6 zur Schwimmerkammer 15 des (Mischers 2 zu fließen.The fuel oil, pumped by a pump, enters the heat exchanger from the oil tank through the inlet connection 31 and leaves it through the outlet connection 25 in order to then flow through a heat-insulated line 6 to the float chamber 15 of the mixer 2.

Die Außenwände des Druckkessels 23 sind durch eine geeignete Beschichtung wärmeisoliert.The outer walls of the pressure vessel 23 are thermally insulated by a suitable coating.

3. Flammrohr Figur 43. Flame tube Figure 4

Das Flammrohr,für einen Ölbrenner der vorgeschilderten Bauart,darf,anders als bei herkömmlichen Ölbrennern,in seinem Innern keinerlei Einbauten enthalten um Kondensation und Entmischung des Brenngemisches zu vermeiden. Die Strömung des Brenngemisches vom Flammrohreingang zur Brennzone muß möglichst lamellar erfolgen. Weil herkömmliche Flammenrückschlagsicherungen obiger Forderung entgegenstehen,muß ein Ueg gefunden werden die Flammenrückschlagsicherung durch die Gestaltung des Fammrohres zu bewirken.The flame tube for an oil burner of the type described above must not, unlike conventional oil burners, contain any internal components to prevent condensation and separation of the combustion mixture. The flow of the combustion mixture from the flame tube inlet to the combustion zone must be as lamellar as possible. Because conventional flashback arresters contradict the above requirement, a solution must be found to ensure flashback arrester through the design of the flame tube.

Die Problemlösung ergibt ein Flammrohr mit der Drosselbohrung 33 dem Diffusor 34 und dem Brennrohr 35 . Der Flansch 32 dient zur Befestigung am Eingang des Druckkessels 23 .The solution to the problem is a flame tube with the throttle bore 33, the diffuser 34 and the combustion tube 35. The flange 32 is used for fastening to the inlet of the pressure vessel 23.

Die Drosselbohrung 33 ist,in Bezug auf Druck und Temperatur im Druckkessel 23 ,in ihrem Durchmesser und ihrer Länge so bemessen,daß die Ausströmgeschwindigkeit des Brenngemisches ein Mehrfaches von der Ausbreitungsgeschwindigkeit der Flamme beträgt.The throttle bore 33 is dimensioned in its diameter and length in relation to the pressure and temperature in the pressure vessel 23 so that the outflow speed of the combustion mixture is a multiple of the propagation speed of the flame.

Der Diffusor 34 stellt die Verbindung zum Brennrohr 35 dar.The diffuser 34 represents the connection to the combustion tube 35.

Erst im letzten Drittel des Diffusors nähert sich die Strömungsgeschwindigkeit des Brenngemisches der Ausbreitungsgeschwindigkeit der Flamme.Only in the last third of the diffuser does the flow velocity of the combustion mixture approach the propagation velocity of the flame.

Das zylindrische Brennrohr 35 ist in Durchmesser und Länge so bemessen,daß der Brenngemischstrom genügend verdichtet bleibt und der Flammenkern sich im günstigsten Abstand zur Brennrohrmündung ausbildet.The cylindrical combustion tube 35 is dimensioned in diameter and length such that the combustion mixture flow remains sufficiently compressed and the flame core forms at the most favorable distance from the combustion tube mouth.

Die Zeichnung des Fammrohres in Figur 4 stellt etwa die Größenverhältnisse,im Maßstab 1:2,für einen Ölbrenner mit 10 bis 20 kU Leistung dar.The drawing of the fire tube in Figure 4 shows the approximate size ratio, on a scale of 1:2, for an oil burner with 10 to 20 kU output.

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Zur Senkung der Herstellkosten kann das Flammrohr mehrteilig hergestellt sein,uobei wie dargestellt, das Brennrohr 35 aus uarmfesten zunderfreiem Material und die Übrigen Teile aus geeigneten billigeren Werkstoffen bestehen können.To reduce manufacturing costs, the flame tube can be made in several parts, whereby, as shown, the combustion tube 35 can be made of heat-resistant, scale-free material and the other parts can be made of suitable, cheaper materials.

4. Ölbrenner-Aggregat Figur 14. Oil burner unit Figure 1

Es ist die Gestaltung des Brenner·,den vorstehend geschilderten Maßnahmen entsprechend,als Gesamtanordnung,schematisch dargestellt.The design of the burner, in accordance with the measures described above, is shown schematically as an overall arrangement.

Der Kreiskolbenverdichter 1 wird von einem angeflanschten Elektromotor 5 angetrieben.The rotary piston compressor 1 is driven by a flanged electric motor 5.

Am Verdichter 1 ist der Saugkanal 3 und der Druckkanal 4 so angeordnet,daß der Mischer 2 und der Druckkessel 7 ,funktionsgerecht und wartungsfreundlich angeschlossen werden können.The suction channel 3 and the pressure channel 4 are arranged on the compressor 1 so that the mixer 2 and the pressure vessel 7 can be connected in a functional and maintenance-friendly manner.

Die Verbindungsleitung 6 führt vom Uärmetauscher im Druckkessel zur Schwimmerkammer des Mischers 2 · Das Flammrohr 9 ist am Druckkessel 7 angeschlossen.The connecting line 6 leads from the heat exchanger in the pressure vessel to the float chamber of the mixer 2. The flame tube 9 is connected to the pressure vessel 7.

Das gestrichelt eingezeichnete Flammrohr soll die Möglichkeit aufzeigen,daß bei größeren Brennerleistungen, am Druckkessel 7 auch mehrere Flammrohre angeschlossen werden können.The dashed flame tube is intended to show the possibility that, with larger burner outputs, several flame tubes can be connected to the pressure vessel 7.

Die Abflußleitung für Kondensat 10 führt zurück zum Öltank.The condensate drain line 10 leads back to the oil tank.

Mit der vorstehend beschriebenen Ausgestaltung ,des an sich bekannten Verfahrens der Brenngemischbildung,kann ein Ölbrenner realisiert werden,der den heutigen Anforderungen und behördlichen Vorschriften entspricht.With the above-described design of the known process for forming the fuel mixture, an oil burner can be realized that meets today's requirements and official regulations.

Durch die Verwendung eines Mischers nach Figur 2 werden gegenüber der bisher vorgeschlagenen Öldosierpumpe Vorteile erzielt.By using a mixer according to Figure 2, advantages are achieved compared to the previously proposed oil metering pump.

Die Uorzerstäubung.bei der Einbringung des Brennöles in die Verbrennungsluft,uird durch Einmischung von Zusatzluft,mittels Mischrohr,verbessert.The initial atomization when introducing the fuel oil into the combustion air is improved by mixing in additional air using a mixing tube.

Flit Hilfe der Hauptdüse und der Feinregulierung mit der Düsennadel kann der Brenner,mit einfachen Mitteln,auf die Qualität des Brennöles eingestellt uerden. Die Brennerleistung kann stufenlos geregelt und für die Startzündung das Brenngemisch angereichert uerden,durch V/erstellen der Drosselklappe.With the help of the main nozzle and the fine adjustment with the nozzle needle, the burner can be easily adjusted to the quality of the fuel oil. The burner output can be continuously regulated and the fuel mixture can be enriched for the initial ignition by adjusting the throttle valve.

Ferner bietet der Mischer,durch Brennstoffabschaltung an der Hauptdüse,mittels Elektromagnetventil,die Möglichkeit die Vor-bzu.Nachbelüftung zu bewerkstelligen. Die Herstellkosten des Mischers sind,einschließlich dem Magnetventil,geringer als die für eine Öldosierpumpe.Furthermore, the mixer offers the possibility of pre- and post-ventilation by shutting off the fuel at the main nozzle using an electromagnetic valve. The manufacturing costs of the mixer, including the electromagnetic valve, are lower than those for an oil metering pump.

Der Druckkessel nach Figur 3 dämpft die Pulsation des V/erdichters.The pressure vessel according to Figure 3 dampens the pulsation of the compressor.

Eingang und Ausgang des Druckkessels sind so angeordnet, daß das durchströmende Brenngemisch,von der zylindrischen Inneuand des Druckkessels geführt,in einer schraubenförmigen Strömung geführt wird.The inlet and outlet of the pressure vessel are arranged in such a way that the flowing fuel mixture, guided by the cylindrical interior of the pressure vessel, is guided in a helical flow.

Beim Kaltstart des Brenners entstehendes Kondensat uird durch ein,in einer Sammeluanne angeordnetes Ventil,über eine Rücklaufleitung,in den Öltank zurückgeleitet· Die Wärme im Druckkessel kann,bis zu einem bestimmten Grade,ohne Beeinträchtigung der Brennqualität,durch Einbau eines geeigneten Uärmetauschers,für die Voruärmung des Brennöles,genutzt uerden.Condensate that forms when the burner is cold-started is returned to the oil tank via a return line through a valve located in a collecting tank. The heat in the pressure vessel can be used to a certain extent to preheat the fuel oil by installing a suitable heat exchanger, without affecting the combustion quality.

Für größere Brennerleistung bietet der Druckkessel die Möglichkeit,mehrere Flammrohre anzuschließen.For greater burner output, the pressure vessel offers the possibility of connecting several flame tubes.

Das Flammrohr nach Figur 4 istjbei dem benutzten Brenngemischaufbereitungsverfahren,ein besonders kritisches Bauteil.The flame tube according to Figure 4 is a particularly critical component in the fuel mixture preparation process used.

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Es muß erreicht werden,daß das Flammrohr keine Einbauten aufweist die zur Entmischung des Brenngemisches führen können.It must be ensured that the flame tube does not contain any components that could lead to the combustion mixture separating.

Der Schutz gegen zurückbrennen der Flamme in den Druckkessel muß über den gesamten Leistungsbereich gewährleistet sein.Protection against the flame burning back into the pressure vessel must be guaranteed over the entire performance range.

Die Geschwindigkeitsenergie des im Flammrohr strömenden Brenngemisches muß,ohne Enstehung von Turbulenz,in Druck umgesetzt werden.The velocity energy of the combustion mixture flowing in the flame tube must be converted into pressure without creating turbulence.

Dia Flamme muß in der Mündungszone des Brennrohres ihren Kern ausbilden können.The flame must be able to form its core in the mouth zone of the combustion tube.

Durch die Gestaltung des neuen Flammrohres mit Aufteilung in: geschwindigkeitbestimmende Drosselbohrung,Diffusor und Brennrohr,werden die vorstehend beschriebenen Anforderungen erfüllt.The design of the new flame tube with division into: speed-determining throttle bore, diffuser and combustion tube, meets the requirements described above.

Mt den im Vorstehenden beschriebenen Maßnahmen,einschließlich der Anordnung nach Figur 1 ,wird die Voraussetzung geschaffen,mit Hilfe eines bekannten Brenngemischaufbereitungsverfahrens,einen Ölbrenner zu realisieren,bei dem eine blaue bzw. farblose Flamme entsteht,d.h. keine glühenden Teilchen mehr in ihr enthalten sind und alle Kohlenwasserstoffbestandteile und insbesondere auch der gesamte Kohlenstoff zu CO« und H&ldquor;0 oxydiert wird. Dabei wird,bei der Einfachheit der verwendeten Aggregate, eine hohe Betriebssicherheit,bei geringem Uartungsaufwand erzielt.With the measures described above, including the arrangement according to Figure 1, the prerequisite is created to realize an oil burner with the help of a known fuel mixture preparation process, in which a blue or colorless flame is created, i.e. no glowing particles are contained in it and all hydrocarbon components and in particular all carbon are oxidized to CO" and H"0. The simplicity of the units used means that a high level of operational reliability is achieved with little maintenance effort.

Claims

H.G.ZIMMERMANN ; ; 7100 Heilbronn, Ing (grad) HOLUNDERWEG 47 PHONE (07131) 44168 29.April 1983 Oil-Blue Burner Sayings

1. Blue flame oil burner with a known method for fuel preparation, in which the fuel is mixed into the flowing combustion air by spraying and the fuel mixture thus produced is heated in a compressor by compression to at least the boiling point of the volatile components of the fuel and is pushed out of the compressor into a combustion tube where it is ignited and burned, characterized in that a mixer (2) is connected to the suction line (3) of the compressor (1) for introducing the fuel into the flowing intake air of the compressor (1).

2. Oil burner according to claim 1, characterized in that the mixer (2) has an intake channel with a Venturi tube (20) which is connected to the intake line (3) of the compressor (1) with the flange (21).

3. Oil burner according to claim 1, 2, characterized in that a throttle valve (19) with the adjusting lever (11) is arranged in the intake channel (20), with which, via an electromechanical control element, the adjustment of the throttle valve (19) for the power control and the start of the burner is effected.

4. Oil burner according to claim 1, 2, 3, characterized in that the fuel flows into a float chamber (15) with a float (14) and a float valve of known design.

5. Oil burner according to claims 1 to 4 , characterized in _that a main nozzle (18) and a mixing tube (12) are arranged concentrically to the float chamber (15), the mixing tube (12) being supplied with additional air from the air nozzle (13).

6. Oil burner according to claims 1 to 5, characterized in that a conical nozzle needle (22) projects concentrically to the mixing tube (12) into its outlet cross-section and can be adjusted in height by means of a thread.

7. Oil burner according to claims 1 to 6, characterized in that an electromagnetic shut-off valve (16) with the sealing cone (17) is arranged concentrically to the main nozzle (18).

8. Oil burner according to claims 1 to ₇ , characterized in that a cylindrically shaped pressure vessel (7) (23) is connected to the pressure line (4) of the compressor (1).

9. Oil burner according to claim 8, characterized in that the inlet channel (24) and the outlet channel (30) are arranged tangentially to the cylindrical pressure vessel wall, in the installed position at the top and offset by 180 to each other,

10. Oil burner according to claim 8, 9, characterized in that the pressure vessel (23) has on its cylindrical side, in the installed position below, a trough-shaped recess (29) for collecting condensate.

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11. Oil burner according to claims 8 to 10, characterized in that a spring-loaded valve (26) of known construction is installed at the bottom of the recess (29) and is acted upon by the internal pressure of the pressure vessel (23), which opens at normal pressure in the vessel and allows accumulated condensate to flow away via the connection (27) into a return line (10).

12. Oil burner according to claims 8 to 11, characterized in that a heat exchanger (28) can be arranged in the interior of the pressure vessel (23), by means of which the fuel oil coming from the oil tank and entering at the nozzle (31) can be preheated and is then fed from the nozzle (25) via the line (6) to the float chamber (15) of the mixer (2).

13. Oil burner according to claims 8 to 12, characterized in that the pressure vessel (23) is provided with a heat insulation layer on its outer walls.

14. Oil burner according to claims 8 to 13, characterized in that the flame tube (9) is connected to the outlet channel (30) of the pressure vessel (23).

15. Oil burner according to claim 14, characterized in that the flame tube (9) has a cylindrical bore (33) at its inlet, through which, taking into account the pressure and temperature in the pressure vessel (23), the entry speed of the combustion mixture into the diffuser (34) is determined.

16. Oil burner according to claim 14, 15, characterized in that the flame tube (9), adjoining the diffuser (34), has a cylindrical combustion tube (35) in which the flame is ignited and a flame cone can form.

17. Oil burner according to claims 14 to 16, characterized in that the flame tube (9) can be made of several parts, whereby the combustion tube (35) can be made of heat-resistant and scale-free material, the diffuser and flange part can be made of suitable cheaper oxygen,

1Θ. Oil burner according to claims 14 to 17, characterized in that several flame tubes (9) can be connected to the pressure vessel (7) (23), e.g. for burner systems with high output.