DE912989C

DE912989C - Liquid fuel atomizer burners and methods of operating them

Info

Publication number: DE912989C
Application number: DEE3571A
Authority: DE
Inventors: Marcel Pillard
Original assignee: Entreprise Generale de Chauffage Industriel Pillard SA
Current assignee: Entreprise Generale de Chauffage Industriel Pillard SA
Priority date: 1950-04-07
Filing date: 1951-04-08
Publication date: 1954-06-08

Description

Zerstäuberbrenner für flüssige Brennstoffe und Verfahren zu dessen Betrieb Bei Zerstäuberbrennern wird der flüssige Brennstoff in der Regel mit tangentialen Zuführungen in eine Wirbelkammer geleitet, aus der er durch eine dem Kammerboden gegenüberliegende mittlere Öffnung kleinen Durchmessers in feinzerstäubtem Zustand entweicht. Bei den üblichen Zerstäuberbrennern ist der Boden der Wirbelkammer fest angeordnet, und ihre tangentialen Zuführungsleitungen weisen einen gleichbleibenden Querschnitt auf. Die Leistung dieser Brenner ist nur wenig veränderlich, denn sie hängt nur von der Veränderung des Druckes des Brennstoffes ab, und diese Änderung ist der Quadratwurzel des Druckes proportional.Liquid fuel atomizing burners and methods therefor Operation With atomizer burners, the liquid fuel is usually tangential Feedings are fed into a vortex chamber, from which it passes through a chamber floor Opposite middle opening of small diameter in a finely atomized state escapes. With the usual atomizer burners, the bottom of the vortex chamber is solid arranged, and their tangential feed lines have a constant Cross-section on. The performance of these burners is only slightly variable because they depends only on the change in pressure of the fuel, and this change is proportional to the square root of the pressure.

Es gibt auch bereits Zerstäuberbrenner, die mit großen Leistungsänderungen betrieben werden können und bei denen der Boden der Wirbelkammer derart beweglich ist, daß die tangentialen Zuführungsmündungen mehr oder weniger freigegeben werden, und bei denen demgemäß der Querschnitt der Zuführungsleitungen verändert wird. Hierdurch kann die Leistung des Brenners unabhängig vom Druck des Brennstoffes verändert werden. Zur Erzielung besonders großer Leistungsänderungen werden derartige Brenner mitunter auch so eingerichtet, daß sie zugleich auch mit veränderlichem Brennstoffdruck und veränderlichem Querschnitt der Brennstoffzuführungsleitungen betrieben werden können. Derartige Brenner sind z. B. in der französischen Patentschrift 743 757 beschrieben. Sie sind mit einem vom Brennstoffdruck beaufschlagten Kolben ausgerüstet, der zugleich auch die Brennstoffzuführungsleitungen steuert. Das Wirkungsprinzip derartiger Brenner stellt die Zeichnung in Fig. r und a dar. Dabei steuert der Kolben 2 die tangentialen Zuführungsleitungen 3 unter Einwirkung des am Boden der Wirbelkammer I herrschenden Brennstoffdruckes.There are also atomizer burners that come with large changes in performance can be operated and in which the bottom of the vortex chamber is movable in this way is that the tangential feed openings are more or less released, and in which the cross section of the supply lines is changed accordingly. Through this the output of the burner can be changed independently of the pressure of the fuel. Such burners are sometimes used to achieve particularly large changes in performance also set up so that they can be operated with variable fuel pressure and at the same time variable cross-section of the fuel supply lines can be operated. Such burners are z. B. in French patent 743,757. They are equipped with a piston acted upon by the fuel pressure, which at the same time also controls the fuel supply lines. The working principle of such burners represents the drawing in Fig. r and a. The piston 2 controls the tangential Supply lines 3 under the action of the bottom of the vortex chamber I prevailing fuel pressure.

Derartige Brenner arbeiten zwar ausgezeichnet, doch hat sich ergeben, daß die Empfindlichkeit der Regelung zu wünschen übrig läßt, weil die Auswirkung der Druckänderungen auf die nur kleine Bodenfläche der Wirbelkammer nur gering ist.Such burners work excellently, but it has been found that the sensitivity of the regulation leaves something to be desired, because the effect the pressure changes on the only small floor area of the vortex chamber is only slight.

Die Erfindung bezieht sich auf einen Zerstäuberbrenner, der mit großen Leistungsänderungen betrieben werden kann und für diesen Zweck mit gleichzeitiger Änderung des Brennstoffdruckes und des Querschnittes der tangentialen Brennstoffzuführungen arbeitet und so eingerichtet ist, daß sich die Änderungen des Brennstoffdruckes nicht nur auf die Stirnfläche der Wirbelkammer, sondern auch auf eine zusätzliche Fläche auswirken, die im allgemeinen wesentlich größer ist. Man erhält auf diese Weise einen Brenner, der wie der Brenner nach der französischen Patentschrift 7:I3 757 mit großen Leistungsänderungen betrieben werden kann, zugleich aber auch eine sehr große Empfindlichkeit für die Leistungsregelung aufweist. Derartige Brenner können unterschiedliche Ausführungen aufweisen.The invention relates to an atomizer burner with large Performance changes can be operated and for this purpose with simultaneous Change of the fuel pressure and the cross-section of the tangential fuel supply lines works and is set up so that the changes in fuel pressure not only on the end face of the vortex chamber, but also on an additional one Affect area, which is generally much larger. One receives on this Way a burner that, like the burner according to French patent 7: I3 757 can be operated with large changes in performance, but also a has very high sensitivity for the power control. Such burners can have different designs.

Fig. 3 zeigt eine Anordnung, bei der der Druck des bei 4 einströmenden Brennstoffes auf einen am hinteren Teil des Brenners angeordneten Kolben 5 großen Durchmessers übertragen wird, der durch ein Rohr mit dem Schieber 2 verbunden ist, der die tangentialen Zuführungen 3 eines Zerstäubers i steuert. Zwischen dem Kolben und dem Schieber ist eine als Zugfeder wirkende Ausgleichfeder 6 angeordnet. Bei 7 befindet sich ein Hohlraum, in dem sich die an dem Kolben austretende Leckflüssigkeit sammelt und in dem durch Verbindung mit dem mittleren Teil der Wirbelkammer ein gleichmäßiger Druck aufrechterhalten bleibt.Fig. 3 shows an arrangement in which the pressure of the inflowing at 4 Fuel on a piston arranged at the rear of the burner 5 large Diameter, which is connected to the slide 2 by a pipe, which controls the tangential feeds 3 of an atomizer i. Between the piston and a compensating spring 6 acting as a tension spring is arranged on the slide. at 7 there is a cavity in which the leakage fluid escaping from the piston is located collects and in that by connection with the central part of the vortex chamber even pressure is maintained.

Fig.4 zeigt eine ähnliche Anordnung, bei der jedoch die Ausgleichfeder 6 hinter dem Kolben 5 liegt und als Druckfeder wirkt.4 shows a similar arrangement, but in which the balancing spring 6 is behind the piston 5 and acts as a compression spring.

Fig. 5 und 6 zeigen eine Ausführung, bei der der Druck auf eine Membran 5 (Fig. 5) bzw. auf die Stirnfläche einer dehnbaren Kammer ;5' (Fig. 6) wirkt, die durch eine Stange 8 mit dem Steuerschieber 2 verbunden sind. Der Druckausgleich wird durch eine hinter der Membran 5 bzw. in der Kammer 5' befindliche Druckfeder 6 vermittelt.Fig. 5 and 6 show an embodiment in which the pressure on a membrane 5 (Fig. 5) or on the end face of an expandable chamber; 5 '(Fig. 6) acts, which are connected to the control slide 2 by a rod 8. The pressure equalization is by a pressure spring located behind the membrane 5 or in the chamber 5 ' 6 conveyed.

Fig. 7 und 8 zeigen eine abgeänderte Ausführung des Brenners nach der Erfindung, bei der der zusätzlich unter Druck gesetzte .Kolben und der die tangentialen Zuführungsleitungen der Wirbelkammer verschließende Schieber 2 zu einem Bauteil vereinigt sind. Der zusätzliche Druck wirkt sich an der Ringfläche des großen Kolbenteiles aus, die den kleineren Kolbenteil umschließt. Die Ausgleichfeder 6 liegt hinter dem Kolbenkörper in einer Kammer 7, die die an dem Kolben vorbeifließende Leckflüssigkeit aufnimmt und durch eine Leitung 9 mit der Wirbelkammer verbunden ist. Die Leitung 9 führt die Leckflüssigkeit aus der Kammer 7 in die Wirbelkammer zurück und bewirkt überdies, daß in derKammer 7 ein schwacher Druck aufrechterhalten bleibt.7 and 8 show a modified embodiment of the burner according to of the invention, in which the additionally pressurized .Kolben and the tangential Feed lines of the vortex chamber closing slide 2 to a component are united. The additional pressure acts on the ring surface of the large piston part which encloses the smaller piston part. The balance spring 6 is behind the piston body in a chamber 7 that contains the leakage fluid flowing past the piston receives and is connected by a line 9 to the vortex chamber. The administration 9 returns the leakage fluid from the chamber 7 into the vortex chamber and causes it moreover, that in the chamber 7 a weak pressure is maintained.

Bei einem derartigen Brenner sind abweichende Einzelausführungen möglich. So kann z. B. der hinter dem Kolben 5 befindliche Raum mit einem Hohlraum verbunden sein, der unter atmosphärischem oder sonstigem Druck steht. Die an dem Kolben 5 durchtretende Leckflüssigkeit kann nach außen abgeleitet werden oder an anderer Stelle als in der Mitte in die Wirbelkammer zurückfließen usw.Different individual designs are possible with such a burner. So z. B. the space located behind the piston 5 is connected to a cavity which is under atmospheric or other pressure. The on the piston 5 Any leakage fluid that passes through can be diverted to the outside or to another Place than flow back into the vortex chamber in the middle, etc.

In allen Fällen kann die Veränderung des Brennstoffdruckes auf bekannte Weise vorgenommen werden. z. B. mit Hilfe eines von Hand betätigten Regelgliedes (Hahn, Ventil. Membranregier, Schieber od. dgl.) oder mit Hilfe eines durch Druck, Temperatur oder auf sonstige Weise gesteuerten Gerätes. Statt durch eine Ausgleichfeder kann der Gegendruck auch auf andere Weise übertragen werden, z. B. durch ein Gegengewicht, einen in entgegengesetzter Druckrichtung beaufschlagten Kolben od. dgl.In all cases, the change in fuel pressure can be known Way to be made. z. B. with the help of a manually operated control member (Faucet, valve, membrane regulator, slide or the like) or with the help of a pressure Temperature or otherwise controlled device. Instead of a compensating spring the back pressure can also be transmitted in other ways, e.g. B. by a counterweight, a piston or the like acted upon in the opposite pressure direction.

In diesem Sinne zeigt Fig. ii eine abgeänderte Ausführung; hierbei wird der Gegendruck, der die Verstellung des Steuerschiebers 2 beeinflußt, zugleich durch eine Feder 6 und durch ein Druckmittel geliefert, das in Richtung des Pfeiles io zugeführt wird und hinsichtlich des Druckes an entfernter Stelle geregelt werden kann.In this sense, Fig. Ii shows a modified embodiment; here the back pressure which influences the adjustment of the control slide 2 is at the same time supplied by a spring 6 and by a pressure means pointing in the direction of the arrow io is supplied and regulated with regard to the pressure at a remote location can.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Method of operating atomizer burners for liquid fuels, in which the fuel through tangential mouths in a The swirl chamber located on the burner head is initiated and the control of the burner output by changing the fuel pressure and changing the cross-section of the mouth of the tangential feed mouths of the vortex chamber by means of one at the mouths adjustable control slide takes place, characterized in that the adjustment of the feed openings (3) of the vortex chamber controlling slide (2) as a function takes place from the line pressure of the supplied fuel. z. Burner for execution of the method according to claim i, characterized in that the tangential Feed lines (3) of the swirl chamber controlling slide (2) by means of a Fuel is controlled by the piston (5) acted upon before it is fed into the vortex chamber will. 3. Burner nachAnspruch2, characterized in that the on the control slide (2) Acting pistons (5, 5 ') acted upon by the fuel supply pressure a pressure by a spring (6) which counteracts the pressure of the fuel pressure medium acting in opposite directions (io) or the like. Is exposed.