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Zerstäuberbrenner für flüssige Brennstoffe Die Erfindung betrifft
einen Zerstäuberbrenner für flüssige Brennstoffe, insbesondere Schweröle, und bezweckt,
die Form der Flamme dem Feuerraum anzupassen.
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Es ist bekanntlich schwierig, die Flamme eines Ölbrenners dem Feuerraum
so anzupassen, daß eine gute Ausnutzung der Brennerflamme über den ganzen Feuerraum
erzielt wird, da für langgestreckte Feuerräume eine lange strahlförmige Flamme und
für kurze, breite Feuerräume eine offene, fächerförmige Flamme erforderlich ist.
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Es ist bereits bekannt, bei Zerstäuberbrennern mit zentralem Ölzuflußrohr
die Brennerdüse mit einem Abschirrnzylinder zu umgeben, durch dessen Form die Form
der Flamme beeiinflußt werden kann. Es ist ferner auch bekannt, zur Erzielung einer
einwandfreien Zerstäubung des Brennstoffes und einer innigen Vermischung desselben
mit der Verbrennungsluft dem Zerstäubermittel, z. B. durch schraubenförmige Führungskanäle;
eine Drehbewegung zu erteilen.
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Die Erfindung betrifft nun insbesondere einen Zerstäuberbrenner, bei
welchem das ölzuflußrohr in einem das Zerstäubermittel, z. B. Luft oder Dampf, führenden
Düsenrohr gelagert ist und mit diesem einen kegeligen Düsenkopf bildet, wobei die
Verbrennungsluft durch einen Ringspalt angesaugt wird, der zwischen dem Düsenkopf
und einem diesen umgebenden Schirm freigehalten ist.
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Beim Zerstäuberbrenner gemäß der Erfindung ist zur Anpassung der Flammform
an den Feuerraum der Brenner von einem gleichachsig die Brennerdüse umgebenden Abschirmzylinder
umgeben, der nach dem Brennraum zu offen ist und an eine Vorkammer anschließt, während
er nach der Brennerseite zu bis auf eine Bodenöffnung für
den Durchtritt
der Erenn,erdüse und einen diese umgebenden Ringspalt für den Durchtritt der Verbrennungsluft
abgeschlossen ist.
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Die Zeichnung stellt eine Ausführungsform des Zerstäuberbrenners gemäß
der Erfindung dar. Die Abbildung zeigt einen Längsschnitt durch eine Anlage zum-Betrieb,
mit Schweröl.
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Der Zerstäuberbrenner besitzt eine Tragplatte i aus Metall, in welcher
eine Öffnung 2 zur Einführung der Zerstäuberdüse vorgesehen ist. Gleichmittig zur
Öffnung :2 und gleichachsig mit de;- Zerstäuberdüse ist eine zylindrische Abschirmwand
3 angeordnet, die von die Tragplatte i durchdringenden Bolzen 4 getragen wird. Dieser
Abschirmzylinder 3 ist achsig verstellbar -und 'kann mittels Schraubenmuttern 5
in eingestellter Lage festgestellt werden. Sein gegen die Tragplatte i -zu gerichtetes
Ende bildet einen. Ringflansch 6, der einen gewissen einstellbaren Abstand -von
der Tragplatte besitzt und der die Bodenöffnung 3" des Abschirmzylinders
3 begrenzt. Gleichachsig zum Zylinder 3 ist ein zweiter Abschirmzylinder 7 in Achsenrichtung
verstellbar angeordnet; dieser *Zylinder 7 wird von die Platte i durchdringenden
Führungsbolzen 8 getragen, die mittels Schraubenmuttern 9 an der Platte i feststellbar
sind...
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An der Tragplatte i ist ein Aufsatz io befestigt, der einem. Bügel
i i trägt. Mittels einer durch den Bügel ii dringenden DruckscUraube 12 wird .der
Zerstäuber des Brenners auf dem Aufsatz io festgepreßt. Der Zerstäuber besitzt einen
zylindrischen Hohlkörper 13, welcher durch eine innere Wand 14. in zwei Kammern
15 und 16 geteilt wird. In die Kammer 15 mündet ein Kanal 17 des Aufsatzes 1o und
in die Kammer 16 ein Kanal 18. Ein zum Hohlkörper 13 gleichachsig angeordnetes Düsen-.
rohr i9. mit kegeligem Ende 2o dringt durch die Kammer 16 und ist in der Wand 14
verschraubt. Ein kegeliger Düsenkopf 21 ist auf- dem Hohlkörper 13 verschraubt.
Über das Düsenrohr i9 ist ein Düsenkörper 22 mit kegeligem Rand gesteckt und wird
von der entsprechend kegeligen Innenfläche des Düsenkopfes gegen die Stirnfläche
des zylindrischen Hohlkörpers 13 angepreßt. Längs des Umfangs des Körpers 22 sind
Ausnehmungen 23 für den Durchtritt von Luft oder Dampf vorgesehen. Ein Düsenstift
24 erstreckt sich längs der Achse des Düsenrohres i9 und wird von einer Schraube
25-getragen, die eine kegelige Sitzfläche 26 aufweist. Die Schraube 25 ist
in das in- den Hohlkörper 13 verschraubte Tragstück 27 eingeschraubt. Ein Handrad
28 dient zum Drehen der Schraube 25 und Verstellen des Düsenstiftes 24. Mittels
des Düsenkörpers 22 wird das freie Ende 2o des Düsenrohres gleichachsig zum kegeligen
Düsenkopf 21 gehalten.
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Eine vom Aufsatz zo_getragene Einstellschraube 29 mit Stellmutter
3o dringt -in den Kanal 17 ein und dient zur Einstellung. des Brennstoffdurchflusses
durch diesen Kanal. Ein von. der Platte i getragener Überhitzer 31, dem durch das,
Rohr 33 Luft oder Dämpf zugeführt wird, besteht aus einer Änzahl Rohrwindungen,
deren Ende 32 in den Kanal 18 mündet: -Die Luft oder der panipS strömt unter Drück
durch den Überhitzer 31 und den Kanal i8 in die Kammer 16 und gelangt von
dort durch die Ausnehmungen 23 in den Ringraum 34 zwischen dem Düsenkopf 2i und
dem kegeligen Endego des Düsenrohres i9.
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Die kegelige Wand des Düsenkopfes 21 bestimmt die gewünschte Ausströmrichtung
der Zerstäuberluft oder des Zerstäuberdampfes in bezug auf die Düsenöffnung im kegeligen
Ende 2o des Düsenrohres i9, so daß der Luft- oder Dampfstrom ständig in den zum
Ringraum um den Düsenstift 24 herum ausströmenden Brennstoffstrom eindringt und
sich mit ihm vermischt. Die Ausströmrichtung der -_ zuin .,kiegeligen Ringraum 34
austretenden Dampf- oder Luftstrahlen kann durch die Verstellung- des Diisenstiftes
24 mittels des Handrades 28 beeinflußt werden. Wenn beispielsweise der Stift 24
völlig in das Innere des Düsenrohres i9 zurückgezogen ist, so strömt die zugeführte
Luft oder der Dampf genau in der durch die Wände des kegeligen Zwischenraumes 34
bestimmten Richtung, während bei allmählichem Hervorstoßen des Düsenstiftes die
Richtung'des Luft- oder Dampfstromes mehr und mehr durch den Düsenstift beeinflußt
wird; bis er ..vom Stift -parallel .zur Längsachse des Brenners. umgelenkt wird.
Wenn der Düsenstift ganz nach vorn zur Düsenöffnung herausgestoßen wird, ergibt
sich ein langer, schmaler Luft- oder Dampfstrom längs der Brennerachse, während
bei völlig in das Innere des Düsenrohres zurückgezogenem Düsenstift,24 ein kegelförmiger.Strahl
mit großem ÖfF.:#. nungswinkel entsteht.
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Das Brennöl wird von einem hochgelegenen, nichtdargestelltenVorratsbehälterzugeführt,
dessen .Ausfluß entsprechend dem Großdurchlaß durch den Kanal 17 im Aufsatz ia eingestellt
ist, und gelangt in- die Kammer 15, von welcher das C51 durch den vom Düsenstift
24 gebildeten Ringraum im Düsenrohr 1g zur Düse ausfließt; der Ausfluß erfolgt unter
der Wirkung der Fallhöhe des Öles oder der Saugwirkung infolge des vom Düsenraum
34 unter Druck ausfließenden Dampf- oder Luftstromes, der am Austritt der Düse einen
Unterdruck erzeugt. Infolge des unter Druck in das ausfließende Brennöl eindringenden
Luft oder- Dampfstrotries: wird die Zerstäubung . des - Brennstoffes. und innige
Mischung desselben mit Dampf oder ruft zu einem Brennstoffnebel erzielt. Die Einstellschraube
29 wird so. eingestellt, daß durch den Kanal 17 gefade noch die zur Erzeugung der
Größtflamme erforderliche Brennstoffmenge durchfließen kann. , .
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- Die verstellbaren Abschirmzylinder 3 und 7@bilden ein. weiteres
Mittel zur. Veränderung der Flamme. Wenn die Wand 7. in der Flammenrichtung. =nach
vorn verstellt wird, bis ihre vordere Kante mit der Flamme in Berührung. gelangt,
so verbreitert sich die Flamme, während bei Zurückziehen des Abschirmzylinders 7
die Flamme' ihre entsprechend der Einstellung der Brennerdüs-e erzeugte Form beibehält.
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Die zur Verbrennung erforderliche Erstluft wird durch die den Düsenkopf
umgebende Öffnung -in
der Tragplatte und gegebenenfalls zwischen
dem Ringflansch 6 des Zylinders 3 und der Tragplatte i hindurch gegen die Düse geführt.
Diese Luft wird in vorgewärmtem Zustand einer im Feuerraum vorgesehenen Luftkammer
entnommen, der sie von außen durch eine veränderbare Zugöffnung zugeführt wird.
Durch die infolge des außerhalb der Düse herrschenden Unterdruckes mit großer Geschwindigkeit
zuströmende Erstluft werden innerhalb der durch die zylindrischen Abschirmwände
3 und 7 gebildeten Vorkammer Wirbelungen erzeugt, welche eine innige Mischung des
sich außerhalb der Düse zündenden Brennstoffes mit der Erstluft hervorrufen. Diese
Wirbelung hat zur Folge, daß die Verbrennung des zugeführten Brennstoffes sofort
nach Austritt aus der Düse beginnt, daß also die Flamme sozusagen an der Düse haftet,
und nicht erst in einem gewissen Abstand von der Düse entwickelt wird, wie es bei
bekannten Brennern der Fall ist. Der Brennstoff brennt gewissermaßen mit langsamer
Flamme, welche über die ganze Länge des Feuerraumes verteilt ist.
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Die zylindrischen Wände 3 und 7 werden durch die ,sich schon am Düsenaustritt
bildende Flamme ständig auf hoher Temperatur gehalten, und Brennstoffteilchen, die
in die Flamme hineingespritzt werden, stoßen gegen diese Wände, wo sie verdampfen
oder durch die Wärme aufgespalten werden und sich mit der wirbelnden Luft mischen
und verbrennen, während sie ohne solche Abschirmwände für den Verbrennungsprozeß
verloren wären.
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Der überhitzer 31 wird von der Flamme bestrichen, so daß der dem Zerstäuber
zugeführte Dampf oder die Luft auf die gewünschte Temperatur gebracht werden kann;
im Kanal 18 des Aufsatzes io und in der Kammer 16 des Hohlkörpers 13 kann noch eine
weitere Erhitzung des Dampfes oder der Luft stattfinden. Infolge der Temperatur
des zugeführten. Dampfes oder der Luft und des Aufschlagens des Strahles nach Austritt
aus der Düse gegen den Düsenstift 24 wird der austretende Brennstoff in Nebel verwandelt,
welcher durch Mischung mit der seitlich zugeführten Erstluft völlig verbrennt ohne
rauchbildende, teerhaltige und rußige Rückstände zu hinterlassen.
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Beispielsweise kann auch die zylindrische Abschirmwand 3 fest mit
der Grundplatte verbunden und nicht verstellbar sein, und es können auch mehr als
zwei Abschirmzylinder vorgesehen sein. Der Querschnitt des Düsenstiftes 24 kann
rund oder vieleckig, beispielsweise quadratisch sein, wobei die Kanten mit dem Rand
der Düsenöffnung im Düsenrohr i9 in Berührung stehen können, so daß bei Drehung
des Handrades 28 die Kanten des drehenden Düsenstiftes die etwa in der Öffnung entstandenen
Verbrennungsrückstände abstoßen. Der Düsenkörper 22 hält das kegelige Düsenrohr-.ende
20 gleichachsig mit dem Düsenkopf 2i, und die Düsenkanäle 23 können achsig gerichtet
oder auch schraubenlinienförmig ausgeführt sein oder tangential, um dem austretenden
Dampf- oder Luftstrom eine Drehungsbewegung zu erteilen.
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Durch Verstellen des Abschirmzylinders 7 in Verbindung mit der Düsenstrahleinstellung,
durch Verstellen des Düsenstiftes 24 mittels des Handrades 28, kann die bei dem
beschriebenen Brenner gebildete Flamme genau eingestellt und dem Feuerraum, an dem
der Brenner angebracht ist, angepaßt werden. Es besteht daher die Möglichkeit, eine
einzige Bauform eines solchen Brenners den verschiedensten Feuerräumen durch entsprechende
Einstellung der durch die Abschirmzylinder gebildeten Vorkammer und des Düsenstiftes
anzupassen.