DE8505390U1 - Mischkopf für einen Vergasungs-Ölbrenner - Google Patents

Description

PATENTINGENIEUR; DIpI.-Landw. P. Thielmann f~ U Γ O ⁿ ί? ί? H *J O. t ff ti t L/L· i i ^{n r} ." ** "

Am Eachanbero 14 ■ Tel. CO64G1> 2733 D-3ÖG0 BIEDENKOPF/LAHN 01 19 Gabriel

ANMELDER Martin Gabriel, Im Hohenstahl 27, D-6349 Mlttenaar-Bal1ersbach

TITEL Mischkopf für einen Vergasungs-Ölbrenner

BESCHREIBUNG

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Mischkopf eines | Vergasungs-Ölbrenners für einen Heizungskessel mit einer das Heizöl zerstäubenden Brennerdüse, wobei vor der Brennerdüse sich eine Blende mit zentraler Öffnung und einem an der Blendenaußenseite konzentrisch angeordneten Vergasungsrohr befindet, das an seiner Basis Fenster aufweist, wobei ferner das Vergasungsrohr unter Freilassung eines Zwischenraumes von einem koaxial angeordneten Verbrennungsrohr umgeben ist, das in einer Paßbuchse am Brenner befestigt ist und wobei schließlich in dem Verbrennungsrohr konzentrisch eine rohrartige Leiteinrichtung für die Verbrennungsgase angeordnet ist, die zwi- jj sehen sich und dem Verbrennungsrohr Kanäle für die Rezirkulation von Verbrennungsgasen bildet. ί·

Vergaser- oder Blauflammenbrenner mit einem Mischkopf dieser Art sind bereits in mannigfaltigen Konstruktionsund Ausfuhrungsformen bekannt. Sie haben den Vorteil, daß sie in einwandfreiem Zustand eine wesentlich höhere Energieausbeute ermöglichen, als die herkömmlichen GeIbf1 ammeηbrenner.

Diesem zwar erheblichen Vorteil stehen jedoch auch Nachteile entgegen:
Ein erheblicher Nachteil ist die mangelnde Betrlebssicherheit. Nach mehr oder weniger kurzer Betriebszeit kommt es durch zunehmende Verrußung im Blendenbereich zur Störung, das heißt, zum Abschalten des Brenners. Dies ist insbesondere darauf zurückzuführen, daß die Temperatur der rezirkulierten Brenngase im Blendenbereich zu niedrig ist. Der Brennstoff kann nicht vollständig verbrennen, so daß es zur Ausfällung unverbrannten Kohlenstoffes, das heißt zur Verrußung kommt.

Ein weiterer Nachteil besteht in der hohen Geräuschentwicklung solcher Brenner, deren Ursache in den unkontrollierten Turbulenzen im Verbrennungsrohr zu suchen ist.

Man hat bereits versucht, diese Nachteile zu beseitigen.

In der DE-OS 32 11 465 wird zur Beseitigung dieser Mängel vorgeschlagen, daß im Verbrennungsrohr zwischen dessen offenem Ende und dem Vergasungsrohr eine Leiteinrichtung angeordnet ist, welche zwischen sich und dem Verbrennungsrohr Kanäle für die Rezirkulat ion von Vet— brennungsgasen bildet. Diese Leiteinrichtung soll aus einem Rohr bestehen, welches im Querschnitt quadratisch ist und mit seinen Ecken am Verbrennungsrohr innenseitig anl iegt. Dieses Quadratrohr soll aus vier gleichartigen Winkelstücken gebildet sein, die auswärts abgewinkelte Randabschnitte haben, welche bei benachbarten Winkel-

stücken miteinander verbunden sind und Rippen bilden.

In einem Mischkopf mit dieser Leiteinrichtung kann sicher eine Minderung der Verrußung Im hinteren Brenn- Z rohrberelch erzielt werden. Dte vorgeschlagene Konstruktion der Leiteinrichtung bietet auch den Vorteil, daß sie verhältnismäßig billig aus vier gleichförmigen Blechzuschnitten hergestellt werden kann. Dennoch sind Nachteile festzustellen:

Es kommt auch hierbei noch zur Verrußung im hinteren Brennrohr- und Düsenbereich;

die Geräuschentwicklung ist Immer noch sehr hoch; die Stahlblechkonstruktion der Leiteinrichtung hält der Hitzebelastung nicht lange stand. Das gleiche gilt auch für das Verbrennungsrohr.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen neuen Mischkopf für ölbrenner der eingangs beschriebenen Art zu schaffen, wobei eine Verrußung im hinteren Brennrohi— und Düsenbereich bei richtiger Einstellung praktisch ausgeschlossen Ist,

die Geräuschentwicklung noch erheblich vermindert wird und die Bauteile des Mischkopfes eine größere Wider-Standsfähigkeit gegenüber der Hitzebelastung aufweisen.

Zur Lösung dieser Aufgabe geht die Erfindung aus von einem Mischkopf gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 .

Die gestellte Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Leiteinrichtung für die Rezirkulation von Verbrennungsgasen als zylindrisches Rohr ausgebildet ist, welches an seiner Außenseite mit radial abstehenden Leitflächen ausgestattet ist, die das Leitrohr parallel zueinander wenigstens teilweise schraubenförmig

umlaufen und die Kanäle zwischen dem Leitrohr una dem Verbrennungsrohr bilden, wobei die radiale Reichweite ί

der Leitflächen dem Abstand zwischen dem Leitrohr und dem Verbrennungsrohr entspricht und die Leitflächen so- ί mit Elemente zur zentralen Fixierung des Leitrohres im I Verbrennungsrohr bilden.

Das Leitrohr und das Verbrennungsrohr bestehen aus einem hoch-hitzebes^ändigen Keramikmaterial. 10

Weitere Merkmale gehen aus den Unteransprüchen 2 bis 10 hervor.

Der erfindungsgemäße Mischkopf wird Im Folgenden anhand einer sie beisp'elsweise wiedergebenden Zeichnung näher beschrieben. Es zeigen:

Flg. 1 einen Axialschnitt durch den Mischkopf, Fig. 2 einen Querschnitt nach der Linie A-A gem. Fig.1, Fig. 3 eine Seitenansicht des Leitrohres.

In einer Paßbuchse 1, die den Mischkopf an dem in der Zeichnung nicht dargestellten Brennergehäuse hält, befindet sich vor der in der Zeichnung ebenfalls nicht dargestellten Brennerdüse eine Blende 2 mit einer zentralen Öffnung und einem an der Blendenaußenseite konzentrisch angeordneten Vergasungsrohr 4, welches an seiner Basis Fenster 5 aufweist. Das Vergasungsrohr 4 wird unter Freilassung eines Zwischenraumes von einem koaxial angeordneten Verbrennungsrohr 6 aus einem hoch-h1tzebeständigen Keramikmaterial umgeben, welches in der Paßbuchse 1 befestigt Ist.

In dem Verbrennungsrohr 6 Ist ein zylindrisches Leitrohr 7 konzentrisch angeordnet, welches ebenfalls aus einem hoch-hitzebeständI gen KeramIkmaterI a 1 besteht. Es ist an seiner Außenseite mit radial abstehenden Leitflächen 8

ausgestattet, die im vorderen Bereich achsparallel verlaufen und im hinteren Bereich das Leitrohr 7 parallel zueinander schraubenförmig teilweise umlaufen. Die Leitrohrwand ist mit Durchbrüchen 9 versehen, die in regelmäßigen Abständen auf einer Umfangslinie angeordnet sind, die geringfügig hinter der Längsmitte des Leitrohres 7 verläuft.

Die Länge des Leitrohres 7 beträgt etwa 80 v.H. seines Innendurchmessers. Der Leitrohrdurchmesser beträgt etwa 85 v.H. des Verbrennungsrohrdurchmessers, wobei der Durchmesser des Vergasungsrohres h etwa 70 v.H. des Leitrohrdurchmessers beträgt.

Zur genauen zentralen Fixierung des Leitrohres 7 Im Verbrennungsrohr 6 weist es an seiner Außenseite drei Distanzzapfen 10 auf, die in regelmäßigen Abständen auf einer Umfangslinie angeordnet sind, die etwa in Höhe der Durchbrüche 9 verläuft.

Das Leitrohr 7 übergreift teilweise das Vergasungsrohr 4, so daß zwischen dem unteren Rand des Leitrohres 7 und der Blende 2 ein breiter Ringspalt 11 vorhanden ist. Die Leitflügel 8 unterteilen den Raum zwischen dem Leitrohr 7 und dem Verbrennungsrohr 6 in Kanäle 12, die im hinteren Bereich das Leitrohr 7 schraubenförmig teilweise umlaufen und an seinem hinteren Rand In den Ringspalt 11 vor der Blende 2 münden.

Anordnung und Gestaltung des Leitrohres 7 haben folgende Wi rkung:

Der Verbrennungsvorgang erzeugt bekanntlich im hinterer Bereich des Verbrennungsrohres einen Unterdruck. Das Leitrohr 7 mit seinen Leitflächen 8 bewirkt, daß ein Teil der Brenngase durch die zwischen Verbrennungsrohr 6

und Leitrohr 7 befindlichen Kanäle 12, den Ringspalt 11 hinter dem Leitrohr und durch die Fenster 5 an der Basis des Vergasungsrohres h diesem wieder zugeführt werden. Teile der rezirkulierenden Brenngase werden schon weiter vorne durch die Durchbrüche 9 in der Leitrohrwand dem Mündungsbereich des Vergasungsrohres zugeführt. Weitere Teile umströmen die hintere Kante des Leitrohres und werden durch den zwischen Leitrohr und Vergasungsrohr vorhandenen Ringkanal 13 wieder in den Verbrennungsvorgang eingeschleust.

Durch Gestaltung und Anordnung des Leitrohres 7 werden auch die hinteren Bereiche im Verbrennungsrohr von den rezirkulierenden Brenngasen erfaßt» Die stufenweise Ein-Schleusung rezirkulierender Brenngase in den Verbrennungsvorgang, wobei die letzte Stufe bis dicht vor die Blende 2 re.cht, bewirkt eine höhere Temperatur im Blendenbereich, so daß es bereits dort zu einer besseren Verbrennung kommt. Durch den schraubenförmigen Verlauf der Kanäle 12 werden unkontrollierte Turbulenzen in der Rezirkulat ion der Brenngase weitestgehend vermieden. Dadurch wird ein Verrußen des hinteren Brennrohr- und des Düsenbereiches verhindert und ein wesentlich ruhigerer, geräuschärmerer Lauf des Brenners erzielt.

Claims (10)

• « PATENTING ENIEUR;^^! * Il Dipl.-Landw. P. Thielmann β u ro pea η Patent dltiotn ey Am Eachenbero 14 - Tel. C064eO 2733 ' D-356O B I E DEN KOPF / LAH N 01 19 Gabriel Martin Gabriel, 63^9 MIttenaar-Ballersbach SCHUTZANSPRÜCHE

1. Mischkopf eines Vergasungs-Ölbrenners für einen Heizungskessel mit einer das Heizöl zerstäubenden Brennerdüse, wobei

a) '.'or der Brennerdüse sich eine Blende mit zentraler öffnung und einem an der Blendenaußenseite konzentrisch angeordneten Vergasungsrohr befindet, das an seiner Basis Fenster aufweist;

b) das Vergasungsrohr unter Freilassung eines Zwischenraumes von einem koaxial angeordneten Vec—

brennungsrohr umgeben ist, welches in einer Paßbuchse am Brenner befestigt ist und

c) in dem Verbrennungsrohr konzentrisch eine rohrartige Leiteinrichtung für die Verbrennungsgase angeordnet ist, die zwischen sich und dem Verbrennungsrohr Kanäle für die RezIrkulat I on von Verbrennungsgasen bildet,,,

gekennzeichnet durch folgende Merkmale:

d) die Leiteinrichtung für die Rezirkulat ion von Verbrennungsgasen ist als zylindrisches Leitrohr (7) ausgebildet, welches

e) an seiner Außenseite mit radial abstehenden Leitflächen (8) ausgestattet ist, die das Leitrohr (7) parallel zueinander wenigstens teilweise schraubenförmig umlaufen und die Kanäle (12) zwischen dem Leitrohr C7) und dem Verbrennungsrohr (6) bilden, ο wöbe i

O die radiale Reichweite der Leitflächen CS) dem Abstand zwischen dem Leitrohr (7) und dem Verbrennungsrohr (6) entspricht und die Leitflächen (8) somit Elemente zur zentralen Fixierung des Leitrohres (7) im Verbrennungsrohr (6) bilden.

2. Mischkopf nach Anspruch 1, dadurch geke.inzeichnet, daß die Leitflächen (8) an der Außenseite des Leitrohres (7) im vorderen Bereich achsparallel und im hinteren Bereich das Leitrohr teilweise schraubenfor'mig umlaufen.

3. Mischkopf nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gpkennze ichnet, daß In der Wand des Leitrohres (7) Durchbrüche (9") vorgesehen sind, die in regelmäßigen Abständen entlang einer !Jmf angsl in i e a.igeordnet sind, die sich etwa im mittleren Bereich des Leitrohres C7) befindet.

Mischkopf nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennze lehnet, daß die Länge des Leitrohres (7) etwa 75 bis 80 vH. seines Innendurchmessers ent spr i cht.

5. Mischkopf nach den Ansprüchen 1 bis h, dadurch

gekennze lehnet, daß das Leitrohr (7) an seiner Außenseite wenigstens drei Distanzzapfen (10) zu seiner exakten zentralen Fixierung Im Verbrennungsrohr (6) aufweist.

6. Mischkopf nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch

gekennzeichnet, 6üß das Leitrohr (7) aus einem hoch-hitzebeständigen Keramikmaterial besteht.

7. Mischkopf nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch

gekennze Ichnet, daß das Verbrennungsrohr (6) aus einem hoch-hitzebeständigen Keramikmaterial besteht.

8. Mischkopf nach den Ansprüchen 1 bis 7, dadurch

gekennze I chnet, daß die Länge des Verbrennungsrohres (6) etwa das 2 1/2-fache seines Innendurchmessers beträgt.

9. Mischkopf nach den Ansprüchen 1 bis 8, dadurch

gekennze ichnet, daß der Leitrohrdurchmesser etwa 85 vH des Brennrohrdurchmessers beträgt, wobei der Vergasungsrohrdurchmesser etwa 60 bis 65 vH -¹" des Le i t rohrdurchmessers ausrecht.

10. Mischkopf nach den Ansprüchen 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet , daß das Leitrohr (7) das Vergasungsrohr CO wenigstens in dessen vorderem Bereich übergreift, wobei die Durchbrüche (9) in seiner Wand etwa in der Ebene der Mündung des Vergasungsrohres (¹O Ii egen.