DK149414B - Braenderdyse - Google Patents

Description

149414

Den foreliggende opfindelse angår en brænderdyse omfattende en dysespids eller lignende, der er fæstet til den ene ende af en fortrinsvis bægerformet holder eller lignende, i hvis anden ende en tilførselsledning med en 5 tilførselskanal udmunder, idet der i holderen er anbragt et filter og et kammer omkring dette.

Det er et vanskeligt og hidtil ikke løst problem at fjerne tilbagebleven luft fra forbrændingsdyser. I disse findes nemlig et indbygget filter, som på grund af dets 10 strømningsreducerende indvirkning kræver en forøgelse af gennemstrømningsarealet, hvor hastigheden af den væske, som skal forbrændes, sædvanligvis olie, mindskes betydeligt med det til følge, at luftbobler ikke kan medrives af væskestrømmen. Medens f.eks. olie i meget lille udstræk-15 ning reagerer på tryk- og temperaturændringer med hensyn til volumen, reagerer selv en lille luftmængde meget stærkt på sådanne ændringer i form af en væsentlig volumenændring. Dette kommer til udtryk ved forbrændingsdyser i form af såkaldt efterdryp, der medfører sod- og koksdan-20 nelse på dysen og elektroder med driftsforstyrrelser til følge. Dels skifter nemlig trykket i dysen mellem atmosfærisk tryk og tryk op til f.eks. 10 Bar, og dels opvarmes den i kold tilstand tilstrømmende olie kraftigt i dysen af eftervarmen ved forbrændingens afslutning. Herved kan en 25 luftindeslutning, der under strømningen har været afkølet, forøge sit volumen kraftigt og derved fremkalde nævnte ulemper.

Dette problem er allerede erkendt, og man har forsøgt at løse det ved at foreslå, at dysen efter brænderens mon-30 tering og ved dens igangsætning løsnes samtidigt med, at pumpen er i drift. En sådan fremgangsmåde er imidlertid meget vanskelig og ofte helt helt umulig på grund af dysens utilgængelighed. Samme problem findes også ved udskiftning af dyser.

35 Praktiske prøver med gennemsigtige dyseholdere har 2 14941/} vist, at dyser med relativ stor kapacitet, f.eks. 7,6 1/h, kan frigøre sig for tilbagebleven luft efter 300-500 starter, og da er sod- og koksdannelse allerede et faktum.

Problemet vokser med aftagende kapacitet, og det har vist 5 sig, at det tager op til seks måneder at udlufte en dyse med en kapacitet på 1,5 - 1,9 1/h.

Hvor kammeret, der optager filteret, dannes af et gevindhul, har det vist sig praktisk taget umuligt at udlufte et sådant kammer.

10 Formålet med den foreliggende opfindelse er at imøde gå og så vidt muligt at afhjælpe ovennævnte problem samt at skabe en enkel og billig løsning, som i videst mulig udstrækning er anvendelig i forbindelse med de på markedet værende og allerede installerede dyser. Ved at imødegå 15 disse problemer er det tillige opfindelsens sigte at spare energi.

Dette formål tilgodeses ifølge opfindelsen ved at udforme brændérdysen som angivet i den kendetegnende del af krav 1. Praktiske prøver med brændérdysen ifølge opfindel-20 sen har vist, at fuldstændig udluftning kan ske efter 1-10 manipulerede starter eller under 15 sekunder til 15 minutters driftstid. Derved kan sod- og koksdannelse i vid udstrækning eller i det hele taget forhindres.

Yderligere kendetegn og fordelé ved opfindelsen frem-25 går af følgende beskrivelse i detailler under henvisning til tegningen, som viser nogle ikke begrænsende udførelses-eksempler på brænderdysen ifølge opfindelsen. I diametrale snit og i delvis skematisk eller forenklet form viser: 30 Fig. 1 eh første udførelsesform, fig. 2 en en del, som indgår i fig. 1, set ovenfra i fig. 1, imidlertid med modificeret udformning af et hul, et spor eller lignende, fig. 3 en tredie udførelsesform, 35 fig. 4 snit ifølge linien IV-IV i fig. 3,

1494U

3 fig. 5-11 yderligere forskellige udførelsesformer ifølge opfindelsen, fig. 12 og 13 viser en i fig. 10 indgående del i større målestok, henholdsvis før og efter ind-5 føring i dyseholderen, og fig. 14 og 15 to yderligere udførelsesformer ifølge opfindelsen.

I det følgende og i tegningsfigurerne betegnes ens eller lignende dele med samme henvisningsbetegnelse. End-10 videre betegner udtrykket dyse en enhed, hvori der indgår både selve dysespidsen eller lignende og en holder herfor samt tilhørende tilførselsledning.

En tilførselsledning 1 med en kanal 21 er ført fra f.eks. en ikke vist pumpe, som er sluttet til en forråds-15 beholder for væske, der skal forbrændes, sædvanligvis olie. Ledningen 1 udmunder og er indsat i en holder 2 for en dysespids eller lignende 4, f.eks. ved iskruning i et gevindhul 22 i holderen 2. Dysespidsen eller lignende 4 kan have en passende udformning og vises derfor kun ske-20 matisk i figurerne. Som bekendt består dysespidsen sædvanligvis af flere dele, til hvilke hører en konisk del med tangentielle spor, som giver forbrændingsvæsken den ønskede spredning. Dysespidsen eller lignende 4 kan have en hvilken som helst ønsket form.

25 Dysespidsen 4 kan være indskruet i holderen 2, som derfor kan være udført som en cylinder eller et bæger med et indvendigt gevind 3, som kan danne en del af eller hele indervæggen af holderen. Dysespidsen eller lignende 4 danner i holderen 2 et kammer 23, i hvilket der koncentrisk 30 er indsat et filter 5 af i og for sig kendt udførelse under dannelse af et rundsgående rum i filterets radialretning. Også i aksialretningen danner filteret og dysespidsen et rum, der som helhed betegnes med kammeret 23. Dette kammer er opdelt af en plade 6 i en bageste kemmerdel 8 35 med cylindrisk form og en forreste kammerdel 9 af ring- 149414 4 form. Pladen 6 er tætnende indsat i kammeret 23 og hindrer i princippet de to kammerdele i at kommunikere med hinanden med undtagelse af et eller flere huller, spor eller lignende 7. Pladen 6 er fortrinsvis fremstillet af formstof 5 eller gummi og har en passende udstrækning i aksialretnin-gen på f.eks. nogle mm.

Hvis der kun findes et hul, spor eller lignende 7, så er det fortrinsvis indrettet i den højest beliggende del af pladen 6. Den horisontalt monterede holder 2 skal der-10 for i sådanne tilfælde forsynes med en markering, så hullet eller lignende altid indtager en topstilling ved montering. Hullets eller lignendes tværsnit skal være så lille, at væsken tvinges til at passere med relativ stor hastighed. Tværsnittet af hullet eller lignende 7 skal således 15 være en brøkdel af tværsnittet af tilførselskanalen 21; men først og fremmest skal tværsnittet af hullet eller lignende sættes i forhold til dysens udformning og kapaci tet.

En sådan brænderdyse fungerer på følgende måde: 20 Efter dysens eller anlæggets instal lering er der luft i kammeret 23 og ved den første start kommer der forbrændingsvæske, f.eks. olie, ind gennem kanalen 21, hvorfra olien strømmer videre gennem kammerdelen 8, hullet eller lignende 7, kammerdelen 9, filteret 5 og 25 ud gennem dysespidsen eller lignende 4. Da hullet eller lignende 7 indtager en topstilling i holderen, samles den lettere luft dér og således i direkte forbindelse med hullet eller lignende. Olien tvinges til at passere gennem en således dannet luftboble oppe i kammerdelen 8 og river 30 umiddelbart dele af luftboblen med sig ind i kammerdelen 9, hvor luften heller ikke kan forblive i en topstilling, eftersom den øvre del af den ringformede kammerdel 9 gen-nemspules intensivt af den indstrømmende oliestråle. Herved sønderdeles en eller flere luftbobler hurtigt og in- 35 tensivt og følger med oliestrømmen ud gennem dysespidsen 149414 5 4. På denne måde kan indretningen ifølge opfindelsen hurtigt tømme sig for al indelukket luft og sikre en upåklagelig forbrænding.

Som vist i fig. 1 og 2 begrænses kammerdelen 9 udad-5 til af et indvendigt gevind, som har en tendens til at tilbageholde indelukket luft, der i form af mindre bobler i en vis grad beskyttes mod dispergering af gevindets flanker. Det har vist sig, at denne tilbageholdelsestendens effektivt kan modvirkes, dersom hullet, sporet eller 10 lignende 7 indrettes på skrå i lighed med det i fig. 2 viste. Olien bibringes således i kammerdelen 9 en rotationsbevægelse, der effektivt kan trænge ind mellem gevindets flanker og medrive luftbobler, der måtte befinde sig der. Hullet eller lignende 7 skal fortrinsvis være rettet 15 ind i kammerdelen 9 i samme retning som retningen af ge- ' vindstigningen.

Som alternativ til et hul eller lignende 7 i pladen 6 kan man tænke sig et sådant hul, spor eller lignende i holderen 2 med iøvrigt samme udformning og effekt.

20 Endvidere Kan det være fordelagtigt at forsyne pladen 6 med noget større diameter end diameteren på kammeret 23, hvis pladen skal ligge an mod gængerne af det indvendige gevind 3. Herved kan pladen indskrues i gevindet 3, således at al olie tvinges til at gå igennem hullet eller lig-25 nende 7. Man kan i visse tilfælde tænke sig, især når der er tale om et stejlt gevind, at erstatte hullet eller lignende 7 med selve gevindet, i hvilket tilfælde pladen 6 da ikke bør indgribe tætnende, således at den ønskede oliemængde kan passere. Imidlertid vil en sådan udførelse ikke 30 være at foretrække, eftersom oliestrømmens intensitet bliver ensartet omkring pladen, hvorved den ønskede stærke intensitet i topområdet normalt udebliver.

Ddføreisen i fig. 3 og 4 kan for en stor dels vedkommende eller i princippet stemme overens med udførelserne 35 ifølge fig. 1 eller 2. I kammerdelen 9, fortrinsvis kun i

U94U

6 dens øvre del, er der i denne udførelse indrettet radialt orienterede nåle eller lignende 11, som kan rage ind mod filteret 5 fra en skålformet forlængelse 10 fra pladen 6, og som fortrinsvis er fremstillet ud i et med pladen og 5 nålene eller lignende. Forlængelsen 10 ligger plant an mod den respektive vægdel af kammeret 23. Nævnte nåle har en dispergerende indvirkning på luftbobler, som således finfordeles og hurtigt rives med i væskestrømmen. Praktiske prøver viser, at selv kammerdelen 9 bliver helt luftfri 10 efter tre til fire minutter med kontinuerlig drift eller efter fire til fem manipulerede starter, hvorved lufttømningen kan ske på kun fem til tyve sekunder.

I udførelsen i fig. 5 er hele kammeret 23 udfyldt med et finfibret materiale 12, som kan være ståluld, fin form-15 stoftråd eller lignende. I dette tilfælde kan pladen helt undværes, eller man kan også tænke sig indsætning af en plade 6 med hul eller lignende 7 om ønsket. Praktiske forsøg har vist, at udluftning kan ske på ca. 1 minut eller efter 2-3 manipulerede starter, d.v.s. inden for 5-15 se-20 kunder. Naturligvis vil det være tilstrækkeligt, om kun den øvre del af kammeret 23 opfyldes med et sådant finfibret materiale, men for enkelthedens skyld foretrækkes det, at hele kammeret opfyldes med dette materiale. Det finfibrede materiale sikrer i lighed med nålene 11 eller 25 pladen 6 med hullet 7 en finfordeling af forbrændingsvæske og luft under samtidig forøgelse af hastigheden af væsken, der passerer gennem området. På denne måde dannes forudsætningerne for, at de fintfordelte luftbobler kan medrives af væskestrømmen gennem filteret og ud gennem dyse-30 spidsen.

Ved udførelsen vist i fig. 6 er dysespidsen forlænget bagud ind i kanalen 21 med en nærmest konisk indsnævrende forløbende del 13, som ved indgangen til tilførselskanalen 21 med en rørformet del 24 kan tætnes mod tilførselskana-25 len 21 's munding ved hjælp af en O-ring 15.

1494U

7

Ved overgangen mellem den rørformede del 24 og den konisk indsnævrende forløbende del 13 er der udformet et indre sæde 14, mod hvilket pladen med hullet 7 eller lignende ligger an. Filteret 5 kan her have en mere spids ud-5 formning og med denne spids ligge an mod pladen 6. Den rørformede del 24 har en gennemgående udboring. Endvidere dannes der ved denne udførelse mellem den konisk indsnævrende forløbende del 13 og filteret 5 et ringformet kammer 17 og uden for delen 13 et andet ringformet kammer 18. Da 10 kammeret 17 forløber divergende i retning bort fra pladen 6, og hullet eller lignende 7 er skråtstillet, opnås en intensiv rotation af forbrændingsvæsken, hvorved luften så at sige presses gennem filteret 5, idet forbrændingsvæsken slynges mod den kammerende, som vender bort fra pladen 6, 15 og som fortrinsvis forløber indsnævrende samtidig med, at kammeret som helhed forløber divergerende, således som det fremgår af fig. 6. Praktiske prøver har også vist, at en sådan dyse kan være luftfri i løbet af ca. 10 sekunder under normal drift. En vis mængde olie og luft kan eventuelt 20 trænge forbi delen 24 og O-ringen 15 og udfylde kammeret 18, til der råder samme tryk i dette som i tilførselskanalen 21. Når pumpen stoppes, falder trykket i kanalen 21 og i udboringen 16 og kammeret 17, og er der tryktæt i det ydre kammer 18 mod O-ringen 15 og tilførselsledningen 1 25 opretholdes trykket til næste start.

Udførelsen vist i fig. 7 stemmer i store træk overens med udførelsen vist i fig. 6; men O-ringen er her erstattet med rundtgående gæller 19, der rager radialt ud fra den rørformede del 24. I denne udførelse er den rørformede 30 del 24 naturligvis mindre i diameter end kanalen 21. Nævnte gæller, der består af formstof, gummi eller andet elastisk deformerbart materiale, og som i ekspanderet tilstand har større diameter end kanalen 21, viger tilbage ved indsætningen og tætner i retning mod væskestrømmen, 35 når trykket falder. Desuden er der i fig. 7 vist et ind- 149414 8 løbskammer 25 på den side af pladen 6, der vender bort fra filteret 5. Dette kammer kan naturligvis også findes i udførelsesformen ifølge fig. 6.

I udførelsen ifølge fig. 8 er pladen 6 med hul eller 5 lignende 7 indsat i tilførselskanalen 21, og det nu aflangt udformede filter 5 indskyder sig et stykke længere i tilførselsledningen 1, som tætnende er indsat i dysespidsen 4.

I udførelsen ifølge fig. 9 er pladen 6 forenet med 10 filteret 5 til en indbygningsenhed ved, at der fra pladen 6 i retning mod dysemundingen koncentrisk rager en bøsningsformet del 26 ud, hvilken kan have relativ lille diameter ved pladen og derefter forløbe udvidende til dannelse af en basis og forankring for et ringformet filter 5, 15 der·står i forbindelse med bøsningens inderside via huller 20, som fortrinsvis er forskudt i forhold til hinanden både i aksial- og i omkredsretningen. I dette tilfælde er der endvidere indrettet flere huller eller lignende 7 i pladen 6 forskudt f.eks. 120° i omkredsretningen. Natur-20 ligvis kan man tænke sig tilsvarende indretning af hullerne 7 også i de Øvrige udførelsesformer.

Udførelsesformerne vist i fig. 10 og 11 stemmer i store træk overens med udførelserne vist i fig. 1 og 2 respektive. Således kan pladen ifølge fig. 10 udvise et 25 eller flere rette spor eller lignende 7, medens pladen 6 ifølge fig. 11 kan udvise et eller flere skråtstillede spor eller lignende 7. I begge tilfælde er pladen 6 forsynet med et centralt og aksialt anbragt styreorgan 27, som med den ene ende er forankret i pladen, og som med den an-30 den ende er indskudt i tilførselskanalen 21 under dannelse af en gennemgående ringformet passage. Styreorganet 27 kan med et hoved 28 danne et afstandsorgan ved pladen 6 og filteret 5, om dette ønskes. Pladen 6 er, som det fremgår i detailler af fig. 12 og 13 forsynet med rundtgående læ-35 ber 29, som elastisk deformeres ved pladens indføring i 9

U94U

kammeret 23, som det fremgår af fig. 13. Pladen 6 og styreorganet 27 kan tænkes fremstillet i ét stykke, fortrinsvis af formstof. Styreorganet 27 sikrer indføringen af pladen 6 uden kantring og dermed en perfekt driftsposi-5 tion.

Udførelserne vist i fig. 14 og 15 ligner udførelserne vist i fig. 10 og 11. Fig. 15 kan, bortset fra, at sporene 7 er skråtstillet, være identisk med fig. 14 og være et horisontalt snitbillede af denne, så man særlig ser styre-10 organet 27 oppefra i fig. 14. Styreorganet 27 er udformet dels med forsænket hoved i pladen 6, så der ikke dannes nogen afstandsvirkning til filteret 5, og/eller styreorganet 27 er udformet med en bølgeformet fri ende f.eks. til vibrationsfri forankring i tilførselskanalen 21. Ved at 15 styreorganet 27 er udformet af formstof eller andet elastisk deformerbart materiale, kan tilpasning ske til forskellige diametre på tilførselskanaler 21. Også her kan man naturligvis tænke sig styreorgan og plade udført i ét stykke.

20 Udførelserne ifølge fig. 6-8 og 10-15 sikrer allerede i tilførselskanalen en vis finfordeling af eventuelt gennem tilførselskanalen tilførte luftbobler.

Claims (16)

1. Brænderdyse omfattende en dysespids eller lignende (4), der er fæstet til den ene ende af en fortrinsvis bægerformet holder eller lignende (2), i hvis anden ende en 5 tilførselsledning (1) med en tilførselskanal (21) udmunder, idet der i holderen er anbragt et filter (5) og et kammer (23; 13) omkring dette, kendetegnet ved , at der i kammeret er anbragt midler (6, 7; 6, 3; 11; 12) til finfordeling af forbrændingsvæske og luft 10 under samtidig reduktion af gennemstrømningsarealet og dermed forøgelse af hastigheden for væsken, der passerer igennem området, til medrivning af luftbobler, der er blevet finfordelt på denne måde, at de nævnte finfordelingsmidler tilvejebringes af en plade (6), der opdeler kamme-15 ret i en bageste kammerdel (8; 25) og en forreste kammerdel (9; 17), hvilke står i forbindelse med hinanden via i det mindste et hul, et spor eller lignende (7), hvis mindste tværsnitsareal kun udgør en brøkdel af tilførselskanalens (21) tværsnitsareal respektivt er forholdsvis lille i 20 forhold til dysens udformning og kapacitet, og at i det mindste et af de nævnte huller, spor eller lignende (7) eller afsnit af eller sammenkobling til sådanne er anbragt i topområdet mellem de to kammerdele eller er rettet mod topområdet af kammerdelen nærmest dysen.

2. Brændérdyse ifølge krav 1 kendetegnet ved , at hullet, sporet eller lignende er udformet i pladen (6).

3. Brænderdyse ifølge krav 1 kendetegnet ved , at nævnte hul respektivt huller eller spor el- 30 ler lignende er udformet i kammervæggen.

4. Brænderdyse ifølge krav 1, 2 eller 3 kendetegnet ved , at nævnte hul respektivt huller eller spor eller lignende er skråtstillet.

5. Brændérdyse ifølge krav 4, hvor kammervæggen i det 14941A mindste delvis tilvejebringes af et gevind kendetegnet ved , at nævnte hul respektivt huller, spor eller lignende (7) forløber skråt i samme rening som gevindgængernes stigning.

6. Brænderdyse ifølge krav 1, 2, 3, 4 eller 5, hvor mindst et afsnit af kammervæggen tilvejebringes af et gevind, kendetegnet ved , at pladen (6) er ført ind i gevindet i kammeret, fortrinsvis derved, at pladen (6) er fremstillet af deformerbart materiale og med 10 noget større diameter end det fri tværsnit til den med gevind forsynede del af kammeret, således at pladen forsynes med udvendigt gevind ved inddrivning af pladen.

7. Brænderdyse ifølge krav 1, 2, 3, 4, 5 eller 6, hvor mindst et afsnit af kammervæggen er forsynet med gevind, 15 fortrinsvis med meget stor stigning, kendetegnet ved , at kammerets gevind er udformet med midler til finfordeling af forbrændingsvæske og luft, derved at det tilvejebringer nævnte hul respektivt huller, eller spor eller lignende.

8. Brænderdyse ifølge krav 1, 2, 3, 4, 5, 6 eller 7 kendetegnet ved , at der i det mindste i den forreste kammerdel (9), fortrinsvis kun ved den øverste del, er anbragt nåle eller lignende (11), som fortrinsvis er radialt orienteret i forhold til filteret (5).

9. Brænderdyse ifølge krav 8 kendetegnet ved , at nålene eller lignende (11) rager frem mod filteret (5) fra en skålformet forlængelse (10), som udgår fra pladen (6) og fortrinsvis er udformet i ét stykke med denne og med nålene eller lignende.

10. Brænderdyse.ifølge krav 1 kendetegnet ved , at fortrinsvis hele kammeret (23) er opfyldt med et finfibret materiale (12), fortrinsvis i form af ståluld, fin formstoftråd eller lignende, der fungerer som assisterende finfordelingsmiddel. 35

11. B rænde rdy s e :i f ø 1 ge krav 1 kendetegnet U94U ved , at dysespidsen eller lignende (4) forløber forlænget helt ind i tilførselskanalen (21) med en tilnærmelsesvis konisk indsnævrende forløbende del (13), der har fortsat forløb ind i tilførselskanalen (21) i form af en 5 rørformet del (24), fortrinsvis med tætning i forhold til tilførselskanalens munding tilvejebragt ved hjælp af en O-ring (15).

12. Brænderdyse iføl5e krav 11 kendetegnet ved , at der ved overgangen mellem den rørformede del 10 (24) og den konisk indsnævrende forløbende del (13) er udformet et indre sæde (14), hvorimod pladen (6) ligger an, idet filteret (5) fortrinsvis har en spids udformning og ligger an mod pladen.

13. Brænderdyse if.ølg:e krav 11 eller 12 kende- !5tegnet ved , at den konisk indsnævrende forløbende del (13) og filteret (5) indeslutter et ringformet kammer (17), som udviser smallere forløb jo større forløbsafstanden er fra pladen (6), medens den konisk indsnævrende forløbende del (13) er omgivet af et andet ring- 20 formet kammer (18).

14. Brænderdyse ifølge krav 11, 12 eller 13 kendetegnet ved , at den rørformede del (24) har mindre yderdiameter ednd tilførselskanalens (21) diameter og er omgivet af stave (19), der ved indføringen er 25 blevet underkastet deformering.

15. Brænderdyse.ifølgekrav 1, 2, 3, 41 5, 6, 7, 8, 9 eller 10 kendetegnet ved , at filteret (5) er udformet spidst og aflangt og rager et længere stykke ind i tilførselskanalens (21) endeområde nær mund- 30 stykket dannende nævnte holder eller lignende (2), hvor pladen (6) er anbragt.

16. Brænderdyse ifølge krav 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 eller 1o kendetegnet ved , at pladen (6) er forenet med filteret (5) til en indbygningsenhed 35 derved, at der koncentrisk i retning mod dysespidsen eller