DE8423948U1 - Liquid fuel-fed pressure vaporization burner - Google Patents
Liquid fuel-fed pressure vaporization burnerInfo
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Description
HAAS + SOHN - SINN, Haus- und Kochtechnik GmbH Postfach 162, 6349 Sinn, Hess 1HAAS + SOHN - SINN, Home and Cooking Technology GmbH PO Box 162, 6349 Sinn, Hess 1
Mit flüssigem Brennstoff gespeister DruckverdampfungsbrennerLiquid fuel-fed pressure vaporization burner
Die Erfindung bezieht sich auf einen mit flüssigem Brennstoff im Siedekennzifferbsreich bis zu 4000C gespeisten Druckverdampfungsbrenner mit einem Verdampfer und einer, den Verdampfungsprozeß zunächst in Gang setzenden und nach Erreichen der erforderlichen Verdampfungstemperatur durch die Brennerflammen-Rückstrahlung abzuschaltenden Anzündvorrichtung, denen Brennstoff mittels unter Druck stehender Luft aus einer gemeinsamen Druckluftquelle zugeführt wird.The invention relates to a pressure evaporation burner fed with liquid fuel in the boiling point range up to 400 ° C, with an evaporator and an ignition device which initially starts the evaporation process and is switched off after the required evaporation temperature has been reached by the burner flame reflection, to which fuel is supplied by means of pressurized air from a common compressed air source.
Es ist ein Druckverdampfungsbrenner der beschriebenen Gattung bekannt (DB PS 25 43 964), bei dem die Anzündvorrichtung aus einem Topfverdampfungsbrenner besteht, der außen mit einer Luftkammer umgeben ist·, dessen Lufteinlaß als Injektor ausgebildet ist und eine Luftdüse aufweist, die mit der Druckluftquelle verbunden ist und der Luftabsaugung aus der Atmosphäre dient».A pressure vaporization burner of the type described is known (DB PS 25 43 964), in which the ignition device consists of a pot vaporization burner which is surrounded on the outside by an air chamber, the air inlet of which is designed as an injector and has an air nozzle which is connected to the compressed air source and serves to extract air from the atmosphere.
Durch diese Gestaltung der Luftzuführung und Luftverteilung im Bereich des Topfverdampfungsbrenners der Anzündvorrichtung sollte die Vorwärmzeit des Druckverdampfungsbrenners kleingehalten und in der Phase der Vorwärmung eine Rußbildung weitgehend vermieden werden. Der Topfverdampfungsbrenner hat seiner Funktionsweise entsprechend aber den Nachteil, daß der. Verdampfungsprozeß in der Einschalt- und Ausschaltphase sich weitgehend unkontrolliert entwickelt und so zwangsläufig eine mehr oder weniger lange Rußphase durchschreitet. Dies ist aber insbesondere bei Brennern, die auf Grund ihrer Einsatzweise häufig ein- und ausgeschaltet werden müssen, mit den heute erforderlichen Anforderungen des Umweltschutzes allgemein und den Bestrebungen zur Reinerhaltung der Luft im besonderen nicht mehr zu vereinbaren.This design of the air supply and air distribution in the area of the pot evaporation burner of the ignition device should keep the preheating time of the pressure evaporation burner short and avoid soot formation during the preheating phase to a large extent. However, the pot evaporation burner has the disadvantage, due to its functionality, that the evaporation process develops largely uncontrolled during the switch-on and switch-off phases and thus inevitably goes through a more or less long soot phase. However, this is no longer compatible with the current requirements of environmental protection in general and the efforts to keep the air clean in particular, especially in the case of burners that have to be switched on and off frequently due to their use.
Darüber hinaus hat der gattungsgemäße DruckverdampfungsbrennerIn addition, the generic pressure evaporation burner has
den Nachteil, daß er eine dem Druckzerstäuberbrenner eigene Flammenform aufweist, ohne jedoch mit gleich hohen Drücken arbeiten zu können. Es kommt daher insbesondere im Kleinstellungsbereich als Folge zu geringer Strömungsgeschwindigkeiten zu einer unzureichenden Luftansaugung-und Durchmischung.the disadvantage that it has a flame shape that is typical of a pressure atomizer burner, but cannot work with the same high pressures. This means that, particularly in the low setting range, the flow speeds are too low, leading to insufficient air intake and mixing.
Außerdem kühlt der Brennstoffdampf meist stark ab und kondensiert. Es kommt zu einer ineffizienten Verbrennung mit starker Rußbildung, auch während der Hauptbetriebsphase. Nachteilig ist auch die Bauform des Druckverdampfungsbrenners dadurch, daß gerade im vorderen Bereich wertvoller Raum verloren geht, der nicht zur Beaufschlagung einer Heizfläche genutzt werden kann. Ein weiterer Nachteil des gattungsgemäßen Druckverdampfungsbrenners besteht darin, daß er, z.B. wegen seiner Bauform und Flammenausbildung, ungeeignet ist, den Erfordernissen eines niedrigen Brennraumes mit dabei zwangsläufig einhergehender hohen Flammen-Rückstrahlung gerecht zu werden.In addition, the fuel vapor usually cools down significantly and condenses. This results in inefficient combustion with heavy soot formation, even during the main operating phase. The design of the pressure vaporization burner is also disadvantageous in that valuable space is lost in the front area in particular, which cannot be used to supply a heating surface. Another disadvantage of the pressure vaporization burner of this type is that, due to its design and flame formation, it is unsuitable for meeting the requirements of a low combustion chamber with the inevitable high flame reflection.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Druckverdampfungsbrenner der eingangs beschriebenen Art zu schaffen, der vorzugsweise als ein in sich autarkes System, d.h., alle Funktionsabläufe werden neben dem eingesetzten Brennstoff ohne zusätzliche Hilfsenergie in Gang gesetzt und aufrechterhalten, ausgebildet ist, wobei eine vertikal gerichtete Brennerflamme mit äußerst kurzer Flammenausbrandstrecke bei optimalen, den neuesten Anforderungen der Umweltschutz-Geset-gebung gerecht werdenden Verbrennungsergebnissen, sowohl während der Betriebs- als auch Anzündphase gewährleistet ist.The invention is therefore based on the object of creating a pressure vaporization burner of the type described at the beginning, which is preferably designed as a self-sufficient system, i.e. all functional processes are started and maintained in addition to the fuel used without additional auxiliary energy, whereby a vertically directed burner flame with an extremely short flame burnout distance is guaranteed with optimal combustion results that meet the latest requirements of environmental protection legislation, both during the operating and ignition phases.
Beim erfindungsgemäßen Druckverdampfungsbrenner wird die dem Verdampfer zugeführte Brennstoffmenge in Abhängigkeit der Brennerleistung dosiert, der erzeugte Brennstoffdampf über eine dem Leistungsbereich entsprechend dimensionierte Düsen-Injektor-Anordnung, in der demselben die gesamte, für die Verbrennung erforderliche Luftmenge zugemischt wird, in einen oder mehrere Brennerarme eingespeist, wobei zweckmäßigerweise jeweils eine, vorzugsweise als Rohrwendel ausgebildete, Verdampfer-Sektion dem betreffenden Brennerarm zugeordnet ist.In the pressure evaporation burner according to the invention, the amount of fuel supplied to the evaporator is dosed depending on the burner output, the fuel vapor generated is fed into one or more burner arms via a nozzle-injector arrangement dimensioned according to the output range, in which the entire amount of air required for combustion is mixed with it, whereby one evaporator section, preferably designed as a tubular coil, is expediently assigned to the burner arm in question.
Der oder die Brennerarme sind nach einer Auführungsform der Erfindung als kastenförmiger Stabbrenner ausgebildet, wobei der obere Rand eine relativ weite Auskragung aufweist, die der Abschirmung der Flammenrückstrahlung dient. Die eigentliehe Brennerfläche ist als feinmaschiges Siebgewebe ausgebildet, das auch in mehreren Lagen übereinander angeordnet sein kann. Damit wird eine gleichmäßige, dicht gestaffelte, rückschlagfreie (Grubensicherheitslampe) Flammenfläche mit extrem kurzer Flammenlänge erreicht. Die gleichmäßige Verteilung des Brennstoff/Luftgemisches im Brennerarm wird durch ein Brennstoffdampf-Verteilerrohr erreicht, das zur Flammenseite hin angeordnete öffnungen aufweist, die vorzugsweise dem ursprünglichen Strömungsverlauf entgegsngesetzt "gerichtet" sind.According to one embodiment of the invention, the burner arm or arms are designed as box-shaped rod burners, with the upper edge having a relatively wide projection that serves to shield the flame reflection. The actual burner surface is designed as a fine-mesh screen fabric that can also be arranged in several layers on top of one another. This achieves a uniform, densely staggered, recoil-free (mine safety lamp) flame surface with an extremely short flame length. The uniform distribution of the fuel/air mixture in the burner arm is achieved by a fuel vapor distribution pipe that has openings arranged towards the flame side, which are preferably "directed" in the opposite direction to the original flow path.
Die Anzündvorrichtung ist erfindungsgemäß so gestaltet, daß nach öffnung des Anzündventils Brennstoff und Druckluft aus der Druckluftquelle senkrecht aufeinander treffen. Dadurch findet eine intensive Verwirbelung und Durchmischung der beiden Medien statt. Dieses Brennstoff/Luftgemisch wird dann der Mischdüse der Anzündvorrichtung zugeführt. Die Mischdüse ist in einem Mischrohr angeordnet, das mit öffnungen versehen ist, so daß beim Ausströmen desselben aus der Mischdüse nach dem Venturi-System atmosphärische Luft zusätzlich angesaugt wird, um den Verbrennungsprozeß zu optimieren.According to the invention, the ignition device is designed in such a way that after the ignition valve is opened, fuel and compressed air from the compressed air source meet perpendicularly. This causes intensive turbulence and mixing of the two media. This fuel/air mixture is then fed to the mixing nozzle of the ignition device. The mixing nozzle is arranged in a mixing tube that is provided with openings, so that when the air flows out of the mixing nozzle, atmospheric air is also sucked in according to the Venturi system in order to optimize the combustion process.
Weitere Vorteile der Erfindung ergeben sich noch aus der Be-Schreibung der Erfindung, den Schutzansprüchen und den beigefügten Zeichnungen.Further advantages of the invention will become apparent from the description of the invention, the claims and the accompanying drawings.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt und wird im folgenden beschrieben. Es zeigtAn embodiment of the invention is shown in the drawings and is described below. It shows
Fig. 1 einen Querschnitt
Fig. 2 eine DraufsichtFig. 1 a cross section
Fig. 2 a top view
Fig. 3 eine System-Skizze des erfindungsgemäßen Druckverdampfungsbrenners
Fig. 4 die AnzündvorrichtungFig. 3 a system sketch of the pressure evaporation burner according to the invention
Fig. 4 the ignition device
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Fig. 5 den VerdampferFig. 5 the evaporator
Fig. 6 einen Stab-Brennerarm der Erfindung als herausgestellte EinzelheitFig. 6 a rod burner arm of the invention as a highlighted detail
Fig. 7 jeweils einen Schnitt durch das erfindungsgemäße Fig. 8 EinknopfventilFig. 7 shows a section through the single-button valve according to the invention. Fig. 8
Der Druckverdampfungsbrenner (1) ist in einem Gehäuse- und Trägerteil (2) angeordnet. Dieses nimmt einen Brennstoffbehälter (3) und einen Luftbehälter - Druckluftquelle (4) auf, die mit ca. 2 bar Druck beaufschlagt ist. Von der Druckluftquelle (4) führt eine Druckluftleitung (5) zum Brennstoffbehälter (3). In diese Druckluftleitung ist eine Oberdrucksicherung (7), ein Manometer (8) und ein Lufteinfüllstutzen (9) eingebaut.The pressure vaporization burner (1) is arranged in a housing and support part (2). This accommodates a fuel tank (3) and an air tank - compressed air source (4), which is pressurized to approx. 2 bar. A compressed air line (5) leads from the compressed air source (4) to the fuel tank (3). An overpressure safety device (7), a pressure gauge (8) and an air filler neck (9) are installed in this compressed air line.
Eine weitere Druckluftleitung (10) führt zur Anzündvorrichtung (11). Sie wird von dem Absperrventil (12) der Anzündvorrichtung geöffnet oder geschlossen, das z.B. als Nadelventil ausgebildet ist und kann sowohl als separate Baueinheit, als auch gemeinsam mit dem Regulierventil (23) als integrierter Bestandteil eines sogenannten "Einknopfventils" (59) ausgeführt sein.Another compressed air line (10) leads to the ignition device (11). It is opened or closed by the shut-off valve (12) of the ignition device, which is designed as a needle valve, for example and can be designed either as a separate unit or together with the regulating valve (23) as an integrated component of a so-called "single-button valve" (59).
Seine Ventilspitze verschließt gleichzeitig den Brennstoffeinlaß, der über die Brennstoff-Zuleitung (13) unter Zwischenschaltung der Brennstoff-Dosierdüse (14) und dem Sieb (15) mit dem Brennstoffbehälter (3) verbunden ist. Brennstoff und Luft treffen, wie bereits eingangs beschrieben, im AbsperrventilIts valve tip simultaneously closes the fuel inlet, which is connected to the fuel tank (3) via the fuel supply line (13) with the interposition of the fuel metering nozzle (14) and the sieve (15). Fuel and air meet, as already described at the beginning, in the shut-off valve
(12) vorzugsweise senkrecht aufeinander. Sie werden auf diese Weise gut durchmischt der Mischdüse (16) zugeführt. Die Mischdüse (16) ist in dem Mischrohr (17) angeordnet, das Öffnungen (18) aufweist, durch die zusätzlich atmosphärische Luft angesaugt wird, die zur Anreicherung des bereits die Mischdüse(12) preferably perpendicular to each other. In this way, they are well mixed and fed to the mixing nozzle (16). The mixing nozzle (16) is arranged in the mixing tube (17), which has openings (18) through which additional atmospheric air is sucked in, which is used to enrich the mixture already in the mixing nozzle.
(16) verlassenden Brennstoff/Luftgemisches dient. Das Brennstoff /Luftgemisch erreicht dann das Flammrohr (19), an dessem Ende es zur Entzündung gebracht wird.(16) leaving the combustion chamber. The fuel/air mixture then reaches the flame tube (19), at the end of which it is ignited.
Um auch bei unterschiedlichstem Füllstand der Druckluftquelle (4) dem Absperrventil (12) der Anzündvorrichtung (11) eine gleichmäßige Luftmenge zuführen zu können, was ja für ein gutesIn order to be able to supply a consistent amount of air to the shut-off valve (12) of the ignition device (11) even when the level of the compressed air source (4) is very different, which is essential for a good
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Verbrennungsergebnis vorteilhaft ist, als auch zur gleichmäßigen Brennstoff-Dosierung den Brennstoffbehälter (3) mit konstantem Druck zu beaufschlagen, empfiehlt es sich, zwischen Druckluftquelle (4) und Druckluftleitung (5) bzw. (10) das Druckminderventil (21) anzuordnen.In order to ensure that the combustion result is advantageous and that the fuel tank (3) is subjected to constant pressure for even fuel dosing, it is recommended to arrange the pressure reducing valve (21) between the compressed air source (4) and the compressed air line (5) or (10).
Außerdem könnte es für eine weitere Ausgestaltung der Erfindung vorteilhaft sein, den Brennstoffbehälter (3) und die Druckluftquelle (4) zu einer auswechselbaren Baueinheit zusammenzufassen, um so einen Langzeitbetrieb des Druckverdampfungsbrenners zu ermöglichen. Die Baueinheit könnte dabei z.B. mit Schnellverschluß-Kupplungen ausgerüstet werden, um eine schnelle Auswechselbarkeit zu ermöglichen oder den Druckverdampfungsbrenner an größere Versorgungseinheiten, z.B. außerhalb der Beheizungseinrichtung, anschließen zu können.In addition, it could be advantageous for a further embodiment of the invention to combine the fuel container (3) and the compressed air source (4) into a replaceable unit, in order to enable long-term operation of the pressure vaporization burner. The unit could, for example, be equipped with quick-release couplings in order to enable quick replacement or to be able to connect the pressure vaporization burner to larger supply units, e.g. outside the heating device.
Es ist auch möglich und gehört zum Gehalt dieser Erfindung, beide Behälter mit eine.r Brennstoff/Druckluftmischung zu füllen. Damit wäre z.B. ein geringerer Druckabfall während der gleichen Betriebszeit zu erreichen.It is also possible, and is part of the content of this invention, to fill both containers with a fuel/compressed air mixture. This would, for example, result in a smaller pressure drop during the same operating time.
Der Brennstoffbehälter (3) ist außer der Brennstoff-Zuleitung (13) zur Anzündvorrichtung (11) über die Brennstoff-Zuleitung (22) mit dem Regulierventil (23) und dem Absperrventil (24) des Druckverdampfungsbrenners verbunden. Außerdem kann es bei einigen Ausführungsformen der Erfindung sinnvoll sein, in die Brennstoff-Zuleitung (22) und Brennstoffbehälter (3) ein Absperrventil (61) anzuordnen. Desgleichen dürfte für einige Betriebsweisen die Anordnung eines Flammensensors erforderlich sein, der den Brennstoffzufluß zum Verdampfer unterbindet, wenn z.B. die Anzündvorrichtung (11) oder auch die Stabbrennerarme aus welchem Grund auch immer, außer Betrieb geraten. In addition to the fuel supply line (13) to the ignition device (11), the fuel container (3) is connected via the fuel supply line (22) to the control valve (23) and the shut-off valve (24) of the pressure vaporization burner. In addition, in some embodiments of the invention it may be useful to arrange a shut-off valve (61) in the fuel supply line (22) and fuel container (3). Likewise, for some operating modes, the arrangement of a flame sensor may be necessary, which prevents the flow of fuel to the vaporizer, if, for example, the ignition device (11) or the rod burner arms stop working for whatever reason.
Vom Absperrventil (24) führt eine Brennstoff-Zuleitung (25) zur Verdampfer-Sektion I - Brenner-Grundlast (26) und eine weitere Brennstoff-Zuleitung (27) zur Verdampfer-Sektion II = Variierlast (28). Beide Verdampfer-Sektionen sind als Rohr-From the shut-off valve (24) a fuel supply line (25) leads to the evaporator section I - burner base load (26) and another fuel supply line (27) to the evaporator section II = variable load (28). Both evaporator sections are designed as pipe
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wendeln ausgebildet und innerhalb einem Schutzrohr (29) angeordnet. Das Schutzrohr (29) kann innerhalb des Brennraumes zur besseren Flammenbeaufschlagung verstellbar angeordnet sein. Dies ist dann von Vorteil, wenn in der gleichen Druckverdampfungsbrenner-Ausführung Brennstoffe mit unterschiedlicher Siedekennziffer eingesetzt werden, um den jeweils dazu erforderlichen Temperaturbereich einhalten zu können. Die Rohrwendeln sind über Brennstoffdampf-Zuleitungen mit den Stabbrennerarmen verbunden. Dabei verbindet die Brennstoffdampf-Zuleitung (30) die Verdampfer-Sektion I = Grundlast (26) mit dem Stabbrennerarm (31) und die Brennstoffdampf-Zuleitung (32) die Verdampfen-Sektion II = Variierlast (28) mit dem Stabbrena^rarm (33). Der über die Brennstoffdampf-Zuleitung (32) zum Stabbrennerarm (33) strömende Brennstoffdampf kann über das Regulierventil (23) gesteuert werden. Das Regelverhältnis sollte zwischen 1:5 mind, jedoch 1:4 liegen.coils and arranged inside a protective tube (29). The protective tube (29) can be arranged so that it can be adjusted inside the combustion chamber for better flame exposure. This is advantageous when fuels with different boiling points are used in the same pressure vaporization burner design in order to be able to maintain the temperature range required for each. The tube coils are connected to the rod burner arms via fuel vapor supply lines. The fuel vapor supply line (30) connects the evaporator section I = base load (26) with the rod burner arm (31) and the fuel vapor supply line (32) connects the evaporator section II = variable load (28) with the rod burner arm (33). The fuel vapor flowing via the fuel vapor supply line (32) to the rod burner arm (33) can be controlled via the regulating valve (23). The control ratio should be between 1:5 minimum, but 1:4.
Die beiden Stabbrennerarme (31 und 33) besitzen ein kastenförmiges Gehäuse (34), das am oberen Rand eine Auskragung (35) aufweist. Riese? Rand ist bei dieser Ausführungsform der Erfindung als separates Teil ausgebildet, um eine leichte Auswechselbarkeit, z.B. bei vorzeitigem Verschleiß, zu ermöglichen. In diese Auskragung (35), die auch zur Abschirmung der Flammenrückstrahl-Temperatur dient, ist das Siebgewebe (36) eingelegt. Zur gleichmäßigen Verteilung des Brennstoffdampf/Luftgemisches im Stabbrennerarm-Gehäuse (34) dient das Verteilerrohr (37), das die gerichteten öffnungen (38) aufweist. Das Verteilerrohr (37) besitzt an seinem vorderen Ende das injektorförmig gestaltete Mischrohr (39) , in das die Stabbrennerdüse (40) einmündet.The two rod burner arms (31 and 33) have a box-shaped housing (34) that has a projection (35) on the upper edge. In this embodiment of the invention, the edge is designed as a separate part to enable easy replacement, e.g. in the event of premature wear. The screen fabric (36) is inserted into this projection (35), which also serves to shield the flame reflection temperature. The distributor pipe (37), which has the directed openings (38), serves to evenly distribute the fuel vapor/air mixture in the rod burner arm housing (34). The distributor pipe (37) has the injector-shaped mixing pipe (39) at its front end, into which the rod burner nozzle (40) opens.
Der hier beschriebenen Einbau-Anordnung des Druckverdampfungsbrenners entsprechend, ist das Gehäuse- und Trägerteil (2) als Einschub-Einheit ausgebildet. Alle zur Bedienung und Oberwachung der Brennerfunkt ion erforderlichen Funktions-Elemente sind hinter der Armaturen-Blende (41) untergebracht und von dort zugänglich. Durch besondere Abschirm-Einrichtungen (42)In accordance with the installation arrangement of the pressure evaporation burner described here, the housing and support part (2) is designed as a slide-in unit. All functional elements required for operating and monitoring the burner function are housed behind the fitting panel (41) and are accessible from there. Special shielding devices (42)
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werden Brennstoffbehälter (3) und Druckluftquelle (4) vor Überhitzung durch die Flammentemperatur-Rückstrahlung geschützt. The fuel tank (3) and compressed air source (4) are protected from overheating by the flame temperature reflection.
Das Regulierventil (23) ist hier zusammen mit dem Absperrventil CI2) als sogenanntes Einknopfventil ausgebildet. Dies bedeutet, alle öffnungs- und Schließbewegungen der verschiede-The control valve (23) is designed here together with the shut-off valve CI2) as a so-called single-button valve. This means that all opening and closing movements of the various
% nen Funktionsbereiche des Druckverdampfungsbrenners, wie An- % Functional areas of the pressure vaporization burner, such as
zündvorrichtung mit Brennstoff- und Luftzuführung, Verdampferignition device with fuel and air supply, evaporator
&iacgr; mit Brennstoff-Zuführung für die Grund- und Variierlast als auch die Betätigung des Flammensensors werden über einen Bedienungsknopf gesteuert.&iacgr; with fuel supply for the base and variable load as well as the operation of the flame sensor are controlled via an operating button.
Bei diesem Einknopfv^ntii beinhaltet das Ventilgehäuse (44) auch das Absperrventil (12), das über seine Ventilspindel (46) kraftschlüssig mit dem Regulierknopf (45) in Verbindung steht.In this single-button valve, the valve housing (44) also contains the shut-off valve (12), which is connected to the control knob (45) via its valve spindle (46) in a force-fitting manner.
Dabei drückt die Ventilspindel (46) mit Hilfe der Feder (47) auf den Ventilsitz (48) des Absperrventils (12). In gleicher Weise steht die Ventilspindel (49) des Absperrventils (50) für die Brenner-Grundlast (26) als auch die Ventilspindel (53) des Regulier- und Absperrventils (54) für die Brenner-Variierlast (28) in kraftschlüssiger Verbindung mit dem Regulierknopf (45).The valve spindle (46) presses against the valve seat (48) of the shut-off valve (12) with the help of the spring (47). In the same way, the valve spindle (49) of the shut-off valve (50) for the burner base load (26) and the valve spindle (53) of the regulating and shut-off valve (54) for the burner variable load (28) are in a force-locking connection with the regulating knob (45).
Auch beim Absperrventil (50) wird die Ventilspindel (49) mittels Federkraft der Druckfeder (51) auf den Ventilsitz (52) gepreßt.In the shut-off valve (50) the valve spindle (49) is also pressed onto the valve seat (52) by means of the spring force of the compression spring (51).
Beim Regulier- und Absperrventil (54) der Brenner-Variierlast (28) besitzt die Ventilspindel (53) beispielsweise den Konus (55), der im Zusammenwirken mit dem Ventilsitz (56) und der Druckfeder (57) bei zunehmender Verdrehung derselben einen veränderbaren Ringspalt (58) für den Brennstoff-Durchtritt freigibt bzw. diesen entgegengesetzt betätigt, verschließt.In the control and shut-off valve (54) of the burner variable load (28), for example, the valve spindle (53) has the cone (55) which, in conjunction with the valve seat (56) and the compression spring (57), opens a variable annular gap (58) for the passage of fuel as the latter is increasingly rotated, or closes it by operating it in the opposite direction.
Bei einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung besitzt das Einknopfventil (59) noch das nicht dargestellte Steuerorgan (60), das in bekannter Weise z.B. von der Temperatur des Kochgutes oder bei Druckkochkesseln vom Druck beaufschlagt wird In a further embodiment of the invention, the single-button valve (59) also has the control element (60) (not shown), which is acted upon in a known manner, e.g. by the temperature of the food being cooked or, in the case of pressure cookers, by the pressure
und durch entsprechende, ebenfalls bekannte Übertragungsmittel auf die Ventilspindeln (49 und 53) in öffnungs- bzw. Schließrichtung einwirkt.and acts on the valve spindles (49 and 53) in the opening and closing directions by means of corresponding, also known transmission means.
Die Wirkungsweise des Druckverdampfungsbrenner ist nun wie folgt:The mode of operation of the pressure evaporation burner is as follows:
Nachdem der Brennstoffbehälter (3) mit Brennstoff und die Druckluftquelle (4) mit Druckluft versorgt sind, wird das Absperrventil (12) der Anzündvorrichtung (11) geöffnet.After the fuel tank (3) has been supplied with fuel and the compressed air source (4) with compressed air, the shut-off valve (12) of the ignition device (11) is opened.
Dies geschieht bei der beschriebenen Ausführungsform der Erfindung dadurch, daß der Regulierknopf (45) des Einknopfventils (43) eingedrückt wird. Dabei wird die Ventilspindel (46) entgegen der Kraft der Feder (47) vom Ventilsitz (48) abgehoben und die Verbindung zur Brennstoff-Zuleitung (13) und Druckluft-Zuleitung (10) freigegeben. Nun fließt Brennstoff über die Brennstoff-Zuleitung (13), das Sieb (15) und die Brennstoff-Düse (14) und Luft über die Druckluft-Leitung (10) in die Anzündvorrichtung (11). Der Eintrittswinkel der beiden Medien ist so gewählt, daß sie im wesentlichen senkrecht aufeinander treffen, was zu einer intensiven Verwirbelung und damit Durchmischung führt. Das so entstandene Brennstoff /Luftgemisch wird dann der Mischdüse (16) zugeführt. Die Mischdüse (16) ist in dem Mischrohr (17) angeordnet, das die öffnungen (18) aufweist. Durch diese öffnungen wird beim Ausströmen des Brennstoff/Luftgemisches aus der Mischdüse, nach dem System der Wasserstrahlpumpe, zusätzlich Verbrennungsluft angesaugt. Dieses gesättigte Brennstoff/Luftgemisch tritt dann in das Flammrohr (19) ein und wird hier manuell gezündet. Die dabei entstehende Flamme ist im wesentlichen auf den Verdampfer im Verdampfer-Schutzrohr (29) gerichtet, der dadurch aufgeheizt wird. Die Betriebsbereitschaft des Verdampfers kann entweder durch optische Inaugenscheinnahme oder durch technische Einrichtungen, die z.B. auf Temperatur oder Zeit ansprechen, festgestellt werden.In the described embodiment of the invention, this is done by pressing in the control button (45) of the single-button valve (43). The valve spindle (46) is lifted off the valve seat (48) against the force of the spring (47) and the connection to the fuel supply line (13) and compressed air supply line (10) is released. Fuel now flows through the fuel supply line (13), the sieve (15) and the fuel nozzle (14) and air through the compressed air line (10) into the ignition device (11). The entry angle of the two media is selected so that they meet essentially perpendicularly, which leads to intensive turbulence and thus mixing. The resulting fuel/air mixture is then fed to the mixing nozzle (16). The mixing nozzle (16) is arranged in the mixing tube (17), which has the openings (18). When the fuel/air mixture flows out of the mixing nozzle, additional combustion air is sucked in through these openings according to the water jet pump system. This saturated fuel/air mixture then enters the flame tube (19) and is manually ignited here. The resulting flame is essentially directed at the evaporator in the evaporator protection tube (29), which is thereby heated up. The operational readiness of the evaporator can be determined either by visual inspection or by technical devices that respond to temperature or time, for example.
Ist diese Betriebsbereitschaft gegeben, wird der Regulierknopf (45) über eine Raste im Uhrzeigersinn bis zu einer zweiten Raste gedreht. Durch diese Drehbewegungen werden sowohl die Ventilspindel (49) des Absperrventils (50) , als auch die Ventilspindel (53) des Regulier- und Absperrventils (54) vom Ventilsitz abgehoben, so daß Brennstoff über die Brennstoff-Zuleitungen (25) und (27) in die beiden Verdampfer-Sektionen (26) und (28) fließt. Er wird hier verdampft und strömt über die Brennstoffdampf-Zuleitungen (30) und (32) in die Stabbrennerarme (31) und (33).If the device is ready for operation, the control knob (45) is turned clockwise over one notch to a second notch. This rotation lifts both the valve spindle (49) of the shut-off valve (50) and the valve spindle (53) of the control and shut-off valve (54) from the valve seat, so that fuel flows via the fuel supply lines (25) and (27) into the two evaporator sections (26) and (28). It is evaporated here and flows via the fuel vapor supply lines (30) and (32) into the rod burner arms (31) and (33).
Bei dieser Ventilstellung ist die Anzündvorrichtung weiter in Betrieb, um eine sichere Zündung der beiden Brenner-Sektionen zu gewährleisten.In this valve position, the ignition device continues to operate to ensure reliable ignition of the two burner sections.
Ist dies auf Grund optischer Inaugenscheinnahme oder z.B.Is this based on visual inspection or e.g.
durch einen Impuls des oben erwähnten Flammensensors sichergestellt, wird der Ventilknopf (45) weitergedreht. Im Verlauf dieser Drehbewegung wird die Ventilspindel (46) vom Regulierknopf (45) freigegeben, wodurch die Feder (47) dieselbe wieder auf den Ventilsitz (48) drückt und somit den Brennstoff sowie die Luftzufuhr absperrt. Der Druckverdampfungsbrenner ist nun auf seiner Vollstellung in Betrieb, d.h., beide Brennerarme werden mit dem Brennstoffdampf/Luftgemisch beaufschlagt.ensured by a pulse from the flame sensor mentioned above, the valve knob (45) is turned further. During this rotation, the valve spindle (46) is released from the control knob (45), whereby the spring (47) presses it back onto the valve seat (48) and thus shuts off the fuel and the air supply. The pressure vaporization burner is now in operation at its full position, i.e. both burner arms are supplied with the fuel vapor/air mixture.
Eine Leistingsregulierung erfolgt nun durch Weiterdrehung des Regulierknopfes (45) im Uhrzeigersinn, wobei die Ventilspindel (53) des Regulier- und Absperrventils (54) immer näher auf den Ventilsitz zu bewegt wird. Dadurch verringert sich der Ringspalt und es kann eine jeweils geringer werdende Brennstoffmenge in den Verdampfer eintreten. Mit zunehmender Drehbewegung verschließt die Ventilspindel (53) den Ventilsitz des Absperrventils (54). Jetzt ist nur noch die Brenner-Grundlast (26) in Betrieb. Diese ist nicht mehr regulierbar und kann nur noch durch eine weitere Verdrehung des Regulierknopfes (45) abgeschaltet werden. Diese Abschaltung erfolgt dadurch, daß die Ventilspindel (49) mittels Federkraft derThe output is now regulated by further turning the control knob (45) clockwise, whereby the valve spindle (53) of the control and shut-off valve (54) is moved ever closer to the valve seat. This reduces the annular gap and a smaller amount of fuel can enter the evaporator. As the rotation increases, the valve spindle (53) closes the valve seat of the shut-off valve (54). Now only the burner base load (26) is in operation. This can no longer be regulated and can only be switched off by further turning the control knob (45). This shutdown takes place by the valve spindle (49) being moved by means of the spring force of the
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Druckfeder (51) auf den Ventilsitz (52) gepreßt wird. Der Druckverdampfungsbrenner ist nun vollständig abgeschaltet.Compression spring (51) is pressed onto the valve seat (52). The pressure vaporization burner is now completely switched off.
Der Verdampfer ist, wie bereits vorher erwähnt, bei der beschriebenen Ausführungsform des Druckverdampfungsbrennerr. in zwei Funktionsbereiche unterteilt. Diese Funktionsbereiche sind unabhängig voneinander beaufschlagbar. Die eigentliche Verdampfungsfunktion übernimmt je eine Rohrwendel, die in einem gemeinsamen Schutzrohr (29) angeordnet sind. Dies hat den Vorteil, daß zwischen Schutzrohr und Rohrwendel ein relativ gleichmäßiger - der Siedekurve des jeweiligen Brennstoffes entsprechender - Temperaturbereich eingehalten werden kann. Die Rohrwendel als Verdampfer hat den Vorteil, daß bei größtmöglicher Oberfläche = Heizfläche und relativ geringem Brennstoffvolumen eine intensive und gleichmäßige Brennstoffverdampfung erzielt wird. Die strömungstechnisch ideale Form der Rohrwendel gewährleistet eine unverwirbelte, gleichmäßige Strömung des Brennstoffdampfes zur Stabbrennerdüse (40). Zusammen mit der gleichmäßigen Temperaturbeaufschlagung- und Konstanthaltung verhindert diese Verdampfer-Bauform, die gerade bei flüssigen Brennstoffen - entweder durch Überhitzung oder frühzeitige Abkühlung - hervorgerufenen unangenehmen molekularen Abspaltungen, die zur Verunreinigung und Verstopfung der Brennerdüsen führen.As already mentioned, the evaporator is divided into two functional areas in the described embodiment of the pressure evaporation burner. These functional areas can be operated independently of one another. The actual evaporation function is carried out by a coiled tube each, which is arranged in a common protective tube (29). This has the advantage that a relatively uniform temperature range - corresponding to the boiling curve of the respective fuel - can be maintained between the protective tube and the coiled tube. The coiled tube as an evaporator has the advantage that intensive and uniform fuel evaporation is achieved with the largest possible surface = heating surface and a relatively small fuel volume. The ideal shape of the coiled tube in terms of flow ensures a smooth, even flow of the fuel vapor to the rod burner nozzle (40). Together with the uniform temperature application and constant maintenance, this evaporator design prevents the unpleasant molecular separations that occur with liquid fuels - either through overheating or premature cooling - which lead to contamination and blockage of the burner nozzles.
Beide Stabbrennerarme werden zur Erreichung der Gesamtleistung gemeinsam betrieben. Zur Aufrechterhaltung der Kleinstellung brennt nur der Stabbrennerarm (31), während der Stabbrennerarm (33) völlig weggeschaltet werden kann. Außerdem läßt sich der Stabbrennerarm (33) in dem oben beschriebenen Regelverhältnis regulieren, während der Stabbrennerarm (31) eine konstante Grundlast fährt.Both rod burner arms are operated together to achieve the total output. To maintain the low setting, only the rod burner arm (31) burns, while the rod burner arm (33) can be switched off completely. In addition, the rod burner arm (33) can be regulated in the control ratio described above, while the rod burner arm (31) runs a constant base load.
Die besondere Beheizungsaufgabe des erfindungsgemäßen Druckverdampfungsbrenners erfordert neben der ebenfalls bereits erwähnten Unabhängigkeit von zusätzlichen Hilfsenergien, wie z.B. Elektrizität, eine vertikal gerichtete, kurze Flamme.The special heating task of the pressure evaporation burner according to the invention requires, in addition to the already mentioned independence from additional auxiliary energy, such as electricity, a vertically directed, short flame.
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Der Druckverdampfungsbrenner hat daher die Aufgabe zu lösen, bei sehr niedriger Gesamtbauhöhe und Brennraumhöhe mit extrem kurzer Flanunenausbrandstrecke unbeschadet der dadurch vorhandenen starken Flammeniemperatur-Ilückstrahlung einen rückschlagsicheren Betrieb zu gewährleisten. Diese Rückschlagsicherheit wird entsprechend dem System der Gruben-Sicherheitslampe durch das Siebgewebe (36) außerordentlich begünstigt. The pressure vaporization burner therefore has to solve the problem of ensuring flashback-proof operation with a very low overall height and combustion chamber height with an extremely short flame burnout distance, without affecting the resulting strong flame temperature reflection. This flashback safety is greatly enhanced by the sieve fabric (36) in accordance with the system of the mine safety lamp.
Da die Autarkie gegenüber Hilfsenergien ein wesentliches Eiement der Erfindungsaufgabe darstellt, scheidet z.B. die Möglichkeit aus, den Verdampfer grundsätzlich über die Anzündvorrichtung zu beheizen. Dies würde nach der oben erläuterten Funktion, ständig Luft aus dem Druckluftbehälter (4) verbrauchen, die aber dort zur Aufrechteihaltung der Gesamtfunktion, d.h., den Brennstoff-Fluß über die gesamte erforderliche Betriebszeit zu gewährleisten, benötigt wird. Ein zusätzlicher Luftverbrauch würde die Betriebszeit des Druckverdampfungsbrenners erheblich verkürzen. Es sind daher unter Beibehaltung der wesentlichsten Grundgedanken dieser Erfindung auch andere Ausgestaltungen denkbar, wenn die der Erfindungsaufgabe zugrunde gelegten Prämissen, wie z.B. geringe Bauhöhe des Brennraumes und Beschränkung der eingesetzten Energie auf den zum Einsatz kommenden Brennstoff, nicht oder nicht in dem absoluten Maße eingehalten werden müssen.Since independence from auxiliary energy is an essential element of the inventive task, the possibility of heating the evaporator via the ignition device is ruled out. According to the function explained above, this would constantly consume air from the compressed air tank (4), which is needed there to maintain the overall function, i.e. to ensure the flow of fuel over the entire required operating time. Additional air consumption would significantly shorten the operating time of the pressure evaporation burner. Therefore, while retaining the most important basic ideas of this invention, other designs are also conceivable if the premises underlying the inventive task, such as low construction height of the combustion chamber and restriction of the energy used to the fuel used, do not have to be adhered to or do not have to be adhered to the absolute extent.
Claims (13)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE8423948U DE8423948U1 (en) | 1984-08-11 | 1984-08-11 | Liquid fuel-fed pressure vaporization burner |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE8423948U DE8423948U1 (en) | 1984-08-11 | 1984-08-11 | Liquid fuel-fed pressure vaporization burner |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE8423948U1 true DE8423948U1 (en) | 1987-12-03 |
Family
ID=6769754
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE8423948U Expired DE8423948U1 (en) | 1984-08-11 | 1984-08-11 | Liquid fuel-fed pressure vaporization burner |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE8423948U1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0362487A2 (en) * | 1988-10-07 | 1990-04-11 | Progress-Werk Oberkirch Ag | Explosion preventer for a burner |
-
1984
- 1984-08-11 DE DE8423948U patent/DE8423948U1/en not_active Expired
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0362487A2 (en) * | 1988-10-07 | 1990-04-11 | Progress-Werk Oberkirch Ag | Explosion preventer for a burner |
| EP0362487A3 (en) * | 1988-10-07 | 1991-07-17 | Progress-Werk Oberkirch Ag | Explosion preventer for a burner |
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