EP1555482A2 - Device to generate an air-hydrocarbon mixture - Google Patents
Device to generate an air-hydrocarbon mixture Download PDFInfo
- Publication number
- EP1555482A2 EP1555482A2 EP05000631A EP05000631A EP1555482A2 EP 1555482 A2 EP1555482 A2 EP 1555482A2 EP 05000631 A EP05000631 A EP 05000631A EP 05000631 A EP05000631 A EP 05000631A EP 1555482 A2 EP1555482 A2 EP 1555482A2
- Authority
- EP
- European Patent Office
- Prior art keywords
- hydrocarbon
- air
- heating
- hydrocarbon mixture
- feed
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23D—BURNERS
- F23D11/00—Burners using a direct spraying action of liquid droplets or vaporised liquid into the combustion space
- F23D11/10—Burners using a direct spraying action of liquid droplets or vaporised liquid into the combustion space the spraying being induced by a gaseous medium, e.g. water vapour
- F23D11/101—Burners using a direct spraying action of liquid droplets or vaporised liquid into the combustion space the spraying being induced by a gaseous medium, e.g. water vapour medium and fuel meeting before the burner outlet
- F23D11/105—Burners using a direct spraying action of liquid droplets or vaporised liquid into the combustion space the spraying being induced by a gaseous medium, e.g. water vapour medium and fuel meeting before the burner outlet at least one of the fluids being submitted to a swirling motion
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23C—METHODS OR APPARATUS FOR COMBUSTION USING FLUID FUEL OR SOLID FUEL SUSPENDED IN A CARRIER GAS OR AIR
- F23C7/00—Combustion apparatus characterised by arrangements for air supply
- F23C7/002—Combustion apparatus characterised by arrangements for air supply the air being submitted to a rotary or spinning motion
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23D—BURNERS
- F23D11/00—Burners using a direct spraying action of liquid droplets or vaporised liquid into the combustion space
- F23D11/36—Details, e.g. burner cooling means, noise reduction means
- F23D11/42—Starting devices
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23D—BURNERS
- F23D11/00—Burners using a direct spraying action of liquid droplets or vaporised liquid into the combustion space
- F23D11/36—Details, e.g. burner cooling means, noise reduction means
- F23D11/44—Preheating devices; Vaporising devices
- F23D11/441—Vaporising devices incorporated with burners
- F23D11/448—Vaporising devices incorporated with burners heated by electrical means
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23D—BURNERS
- F23D2900/00—Special features of, or arrangements for burners using fluid fuels or solid fuels suspended in a carrier gas
- F23D2900/11101—Pulverising gas flow impinging on fuel from pre-filming surface, e.g. lip atomizers
Definitions
- the invention relates to a device for producing an air / hydrocarbon mixture, comprising a sputtering arrangement with a Hydrocarbon feed and an air supply for generating the Air / hydrocarbon mixture by atomization of liquid hydrocarbon.
- Such a device in the form of a spray nozzle for a burner, in particular for an applicable to a vehicle heater, is from the DE 102 07 311 A1.
- the nebulizer nozzle includes air flow guide elements, the air flow guide areas for the supply of combustion air limit, and a Brennstoffzu 1500an extract for application of fuel on the surface of an air flow guide element.
- the applied to the surface of the air flow guiding element Fuel is introduced into the atomizer nozzle using the air flow guide element atomized air around.
- Atomizer burners having a spray nozzle of this type have the disadvantage that, especially at low temperatures, the fuel or hydrocarbon due to its viscosity is not fine enough atomized can be. This leads to larger combustion air flows liquid hydrocarbon particles are carried, which is a longer Travel distance to be vaporized. In such Particles are in danger of condensing into larger drops and thus as condensate, d. H. in liquid form, available in the atomizer burner are. Such liquid drops affect the operation of the atomizer burner, because the liquid hydrocarbon due to its condensing from the air / hydrocarbon mixture the properties of the Mixture so influenced that a leaner mixture for combustion arrives.
- the operation can be affected by the fact that the drops on walls, such as interior walls or baffles of the atomizer burner, knock down.
- the liquid fuel can due to insufficient atomization therefore not for it accumulate places provided in the atomizer burner, for example in Form of a so-called fuel sump, or the burner unburned leave liquid or as white smoke.
- this object is achieved by an apparatus for producing an air / hydrocarbon mixture solved which is a sputtering arrangement with a hydrocarbon feed and an air supply for generating the air / hydrocarbon mixture by atomization of liquid hydrocarbon includes.
- According to the invention is further a heating arrangement for heating the Hydrocarbon provided before the atomization.
- the viscosity of the same reduces, which causes the hydrocarbon, especially at low temperatures, better in the air can be atomized. Carrying of larger hydrocarbon particles in the air / hydrocarbon mixture stream can be reduced or even prevented in this way.
- the hydrocarbon feed may at least one by means of Heating arrangement include heatable tubular feed area. This allows heating of the hydrocarbon directly in the feed, it being advantageous that in the region of the feeder usually a easy access for the arrangement of the heating arrangement is present.
- the feed area a Venturi section includes.
- Such an arrangement can be used For example, in devices that use the Venturi principle hydrocarbon atomize with air, adding the appropriate Venturi sections heat before the hydrocarbon is atomized.
- the device be formed such that the sputtering at least one Airflow guiding element, which can be flowed around by the air, comprises the hydrocarbon feed is adapted to the liquid hydrocarbon to the surface of the air flow guiding element promote, and that by the heating arrangement of the hydrocarbon on the Surface of the air flow guiding element is heated.
- the warming of the hydrocarbon on the surface leads due to the reduced Viscosity for a better distribution of the applied on the surface liquid hydrocarbon. This results in a finer Hydrocarbon film on the surface for atomization, leaving a Air / hydrocarbon mixture can be formed that either only very small or, ideally, no hydrocarbon particles in contains liquid form.
- the air flow guiding element can be heated by the heating arrangement.
- the heating of the air flow guiding element leads to heating of the surface of the air flow guiding element and thus for heating the applied liquid hydrocarbon.
- the heating arrangement comprises at least one in the air flow guiding element arranged heating element.
- the provision of has at least one heating element in the air flow guide element the advantage that the heating element can be arranged such that effective heating of the surface is made possible.
- a or several such heating elements directly in the production of the Air flow guiding element as part of a spray nozzle to be built in.
- the object solved in that in a space area, which the air / hydrocarbon mixture receives, at least one receiving element provided is for receiving liquid hydrocarbon from the air / hydrocarbon mixture.
- a receiving element is used for recording of liquid hydrocarbon particles in the air / hydrocarbon mixture be carried along due to the insufficient atomization. This can be at least partially, in the optimal case completely prevented Be sure that liquid hydrocarbon particles continue in the air / hydrocarbon mixture be entrained and that the operation of the with the Mixture-fed system is thereby impaired.
- this is at least one receiving element on at least one wall bounding the space area intended. This allows the arrangement of at least one receiving element on walls where, due to the construction, due to the prevailing flow conditions and in particular due from low temperatures there is a risk of being in the air / hydrocarbon mixture entrained, insufficiently atomized liquid hydrocarbon particles knock down.
- the at least one receiving element may be connected to an air / hydrocarbon mixture stream be provided deflecting deflection.
- deflecting elements can, for example, baffle plates, flame covers etc. which are usually right in the mainstream of the Air / hydrocarbon mixture are, d. h., the danger that is at These deflectors not enough atomized, liquid hydrocarbon particles knock down is relatively high.
- the baffles serve with, but also without receiving element to the unbridled carry liquid hydrocarbon particles in the air / hydrocarbon mixture to prevent at least part of the liquid hydrocarbon particles to be able to catch.
- An efficient uptake of liquid hydrocarbon particles to the Receiving elements can be achieved if they are able to to absorb liquid hydrocarbon. Due to the absorption of the liquid hydrocarbon absorbed by the material of the receiving element and does not stick in the form of larger drops due to friction, Viscosity or surface tension on the receiving element. In principle, can due to the absorption also a larger amount of liquid Hydrocarbon can not be included in comparison with one absorbing material, without the risk of the formation of hydrocarbon droplets on the baffle element provided with absorbent material consists.
- the at least a receiving element is formed of porous material.
- porous material allows for absorption of larger quantities of liquid hydrocarbon compared with others, especially not porous materials. This will cause dripping after ingestion of hydrocarbon at the surface of the receiving element diminished or even completely prevented.
- porous material allows in addition to the absorption also the evaporation of the absorbed Hydrocarbon, so that liquid hydrocarbon, at low Temperatures was absorbed by the receiving element, the Air / hydrocarbon mixture can be fed back.
- Such Arrangement helps to complete the processing of the Hydrocarbon and prevents the deterioration of the operation by newly formed drops of liquid hydrocarbon.
- the material with regard to its porosity it may be such that it is suitable for the respective arrangement of the receiving element and for each used Type of hydrocarbon has optimal properties in terms of Absorbency.
- the sputtering arrangement and / or the heating arrangement and / or the receiving element and / or the Spaces are combined with each other.
- the hydrocarbon especially at low temperatures, better to be atomized in the air, what to carry of larger hydrocarbon particles in the air / hydrocarbon mixture stream reduce or even prevent, and on the other hand can be particles of liquid hydrocarbon, which despite the improved Atomization in the air / hydrocarbon mixture could be present be absorbed or absorbed by the receiving element. This causes, in the optimal case, dripping induced by dripping, in particular the escape of unburned liquid Fuel or white smoke, a system fed with the mixture can be prevented.
- the device according to the invention can, for example, in a heater used to optimize combustion. It is also possible to use the device in a reformer for the recovery of Hydrogen z. B. for fuel cells is used to use on the one hand an optimized combustion, for example, for heating the reformer to operating temperature, and on the other hand the Formation of the air / hydrocarbon mixture to be used for reforming can be improved.
- An apparatus for producing an air / hydrocarbon mixture has, with reference to FIG. 1, a sputtering arrangement designated 10 and a space area designated 12, to which the air / hydrocarbon mixture can be fed.
- the sputtering assembly 10 includes a hydrocarbon feed 14 via which liquid hydrocarbon, e.g. As gasoline, diesel, biodiesel or the like, the sputtering assembly 10 is supplied.
- the supplied hydrocarbon is atomized in the sputtering assembly 10 and arrives together with also supplied via the sputtering assembly 10 air in the space area 12.
- the air is distributed over a spatial area 16 on two air flow space areas 18, 20.
- the two air flow space regions 18, 20 are separated from each other by a first air flow guide element 22.
- the second air flow guide 14, hydrocarbon is applied to a first air flow space confining surface 26 of the first air flow guide member 22 by an inner swirl flow S i generated in the first air flow space 18.
- the liquid hydrocarbon forms on the surface 26 a fuel film 28, which is moved by the inner swirl flow S i to a spray lip 30.
- the liquid hydrocarbon is atomized due to a shearing action between the inner swirl flow S i and an outer swirl flow S a generated in the second air flow space region 20.
- the thus formed air / hydrocarbon mixture passes downstream in the space area 12, in which the mixture can be burned, for example.
- an ignition device 32 for example in the form of a Glühzünduxes, provided.
- a deflection element 34 is arranged, at which the air / hydrocarbon mixture is deflected and swirled for better combustion.
- liquid hydrocarbon particles entrained in the air / hydrocarbon mixture can optionally be collected at the deflection element 34.
- the combustion exhaust gases resulting from the combustion in the space region 12 leave the space region 12 downstream in the direction of a space region 36 which is not further described.
- a heating arrangement 37 according to the invention shown. Both heating arrangements 37 are arranged in the first air flow guiding element 22, around the surface 26 of the first air flow guiding element 22 and thus also be able to heat the fuel film 28.
- a first embodiment shows in the upper part of the longitudinal section of the first air flow guiding element 22 five cross sections of one in the form of a screw / spiral in the first air flow guiding element 22 arranged heating wire 38.
- the second embodiment shows a in the first air flow guide element 22 arranged glow plug 40, with the Air flow guide element 22, the surface 26 and the Fuel film 28 can be heated.
- the heating of the heating wire 38 and the glow plug 40 is effected by the application of an electrical Voltage, so that in the heating wire 38 and in the glow plug 40 is an electrical Current flows and the heating wire 38 and the glow plug 40 due to their respective electrical resistance to be heated.
- the warming of the the surface 26 of the first air flow guide element 22nd applied fuel film 28 but can also in other ways carried out, for example, by several on the circumference of the Air flow guide element 22 arranged glow plugs 40, through Microwave radiation or the like.
- the sputtering arrangement with the inventive Heating arrangement both in heaters can be used.
- a sputtering arrangement also in a reformer made from the air / hydrocarbon mixture Hydrogen is recovered, used, if necessary in combination with a combustion order to the reformer before the actual Reforming the air / hydrocarbon mixture to operating temperature to heat up.
- the reformer can, for example, in the area of space 36 may be arranged.
- FIG. 2 shows the space region 12 with the ignition device 32 and the deflecting element 34, as well as the not further described space portion 36 of the device for generating an air / hydrocarbon mixture.
- a sputtering assembly 10 ' is shown schematically functioning according to the Venturi principle arrangement.
- the hydrocarbon is fed to the atomization assembly 10 'through a Venturi section 50, which is in the form of a Venturi tube.
- the air supply is through an air flow space portion 52 bounded by respective air flow guide elements 54, 56.
- the air flowing past the venturi section 50 in the air flow space region 52 represented by the two arrows S I , atomizes the hydrocarbon emerging at the end 58 of the venturi section 50.
- the air / hydrocarbon mixture enters the space area 12, where it can be burned.
- Venturi section 50 When using Venturi section 50 as a hydrocarbon feed
- the heater assembly can be attached directly to the Venturi section be as in two variants in the cross-sectional views according to the section line III-III of Fig. 2 in Figs. 3a and 3b is shown.
- the heating of the venturi section 50 and thus of it supplied hydrocarbon can, according to Fig. 3a by a suitable in Way heating wire 60 arranged on Venturi section 50, For example, by the heating wire 60 helically around the hydrocarbon leading, tubular supply portion 61 of the Venturi section 50 is arranged.
- Another embodiment sees the arrangement one or more glow pins 62, for example radially around the hydrocarbon leading, tubular supply portion 61 of the Venturi section 50, before.
- the heating of the heating wire 60 and the glow pins 62 takes place as already described above, by electrical resistance.
- the heating assembly 37 may be provided.
- the sputtering assembly 10 "in Fig. 4 represents all representative of the Apparatus for producing an air / hydrocarbon mixture suitable Sputtering arrangements is. It recognizes the space area 12, the not further described space area 36, the ignition device 32 and the deflection element 34.
- the space region 12 is bounded by walls 70, on which at least partially receiving elements 72 arranged are.
- On the deflector 34 which may be a baffle plate, for example can, a receiving element 72 'is also attached.
- the Andes Walls 70 of the space portion 12 and arranged on the deflector 34 Receiving elements 72, 72 'take up liquid hydrocarbon particles in the formed by the sputtering assembly 10 " Air / hydrocarbon mixture are carried.
- the arrangement of preferably absorbent and porous receiving elements 72, 72 ' is such, that taking into account the prevailing in the space area 12 flow conditions the best possible absorption of liquid hydrocarbon particles from the air / hydrocarbon mixture can.
- the walls 70 are completely lined with receiving elements 72 or that, for example also in the space area 12 protruding parts, such. B. the Ignition device 32, provided with corresponding receiving elements are.
- the receiving elements 72 on the walls 70 in particular liquid carbon particles from the air / hydrocarbon mixture be absorbed by appropriate radial components the prevailing flow to be worn on the walls.
- the On the deflector 34 arranged receiving element 72 'takes in particular liquid carbon particles due to high air flow rates are not completely evaporated in the main flow direction. This prevents liquid hydrocarbon particles from unbraked leave the room area 12 in the direction of the room area 36.
- the receiving elements 72, 72 'shown in FIG. 4 may preferably be combined with sputtering assemblies 10, 10 ', which the Heating arrangement 37 for heating the hydrocarbon to be atomized contain.
- the atomization is improved, which the entrainment of larger hydrocarbon particles in the air / hydrocarbon mixture stream can reduce or even prevent, and
- a device for generating an air / hydrocarbon mixture a sputtering arrangement with a hydrocarbon feed and an air supply for generating the air / hydrocarbon mixture by atomization of liquid hydrocarbon.
- a heating arrangement provided with the on the surface of the first air flow guiding element applied hydrocarbon can be heated.
- the warmed and thus less viscous hydrocarbon is by appropriate Air currents flowing through the airflow space areas be generated, moved to a nebulizer lip and there atomized, so that a suitable for combustion or reforming air / hydrocarbon mixture arises.
Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Erzeugung eines Luft/Kohlenwasserstoff-Gemischs, umfassend eine Zerstäubungsanordnung mit einer Kohlenwasserstoff-Zuführung und einer Luft-Zuführung zum Erzeugen des Luft/Kohlenwasserstoff-Gemischs durch Zerstäubung von flüssigem Kohlenwasserstoff.The invention relates to a device for producing an air / hydrocarbon mixture, comprising a sputtering arrangement with a Hydrocarbon feed and an air supply for generating the Air / hydrocarbon mixture by atomization of liquid hydrocarbon.
Eine solche Vorrichtung in Form einer Zerstäuberdüse für einen Brenner, insbesondere für ein an einem Fahrzeug einsetzbares Heizgerät, ist aus der DE 102 07 311 A1 bekannt. Die Zerstäuberdüse umfasst Luftströmungsführungs-Elemente, die Luftströmungsführungs-Bereiche für die Zufuhr von Verbrennungsluft begrenzen, und eine Brennstoffzuführanordnung zum Aufbringen von Brennstoff auf die Oberfläche eines Luftströmungsführungs-Elements. Der auf die Oberfläche des Luftströmungsführungs-Elements aufgebrachte Brennstoff wird in der Zerstäuberdüse unter Einsatz der das Luftströmungsführungs-Element umströmenden Luft zerstäubt.Such a device in the form of a spray nozzle for a burner, in particular for an applicable to a vehicle heater, is from the DE 102 07 311 A1. The nebulizer nozzle includes air flow guide elements, the air flow guide areas for the supply of combustion air limit, and a Brennstoffzuführanordnung for application of fuel on the surface of an air flow guide element. The applied to the surface of the air flow guiding element Fuel is introduced into the atomizer nozzle using the air flow guide element atomized air around.
Zerstäuberbrenner, die eine Zerstäuberdüse dieser Art aufweisen, haben den Nachteil, dass insbesondere bei tiefen Temperaturen der Brennstoff bzw. Kohlenwasserstoff aufgrund seiner Viskosität nicht fein genug zerstäubt werden kann. Dies führt dazu, dass im Verbrennungsluftstrom größere flüssige Kohlenwasserstoff-Partikel mitgeführt werden, die eine längere Flugstrecke zurücklegen müssen, um verdampft zu werden. Bei solchen Partikeln besteht die Gefahr, dass sie zu größeren Tropfen kondensieren und somit als Kondensat, d. h. in flüssiger Form, im Zerstäuberbrenner vorhanden sind. Solche flüssigen Tropfen beeinträchtigen den Betrieb des Zerstäuberbrenners, weil der flüssige Kohlenwasserstoff aufgrund seines Kondensierens aus dem Luft/Kohlenwasserstoff-Gemisch die Eigenschaften des Gemischs derart beeinflusst, dass ein magereres Gemisch zur Verbrennung gelangt. Ferner kann der Betrieb dadurch beeinträchtigt werden, dass sich die Tropfen an Wandungen, beispielsweise Innenwänden oder Prallplatten des Zerstäuberbrenners, niederschlagen. Der flüssige Brennstoff kann sich aufgrund der ungenügenden Zerstäubung folglich an nicht dafür vorgesehenen Stellen im Zerstäuberbrenner ansammeln, beispielsweise in Form eines so genannten Brennstoffsumpfs, oder den Brenner unverbrannt flüssig oder als Weißrauch verlassen.Atomizer burners having a spray nozzle of this type have the disadvantage that, especially at low temperatures, the fuel or hydrocarbon due to its viscosity is not fine enough atomized can be. This leads to larger combustion air flows liquid hydrocarbon particles are carried, which is a longer Travel distance to be vaporized. In such Particles are in danger of condensing into larger drops and thus as condensate, d. H. in liquid form, available in the atomizer burner are. Such liquid drops affect the operation of the atomizer burner, because the liquid hydrocarbon due to its condensing from the air / hydrocarbon mixture the properties of the Mixture so influenced that a leaner mixture for combustion arrives. Furthermore, the operation can be affected by the fact that the drops on walls, such as interior walls or baffles of the atomizer burner, knock down. The liquid fuel can due to insufficient atomization therefore not for it accumulate places provided in the atomizer burner, for example in Form of a so-called fuel sump, or the burner unburned leave liquid or as white smoke.
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine gattungsgemäße Vorrichtung zur Erzeugung eines Luft/Kohlenwasserstoff-Gemischs derart auszugestalten, dass durch Tropfenbildung induzierte Beeinträchtigungen des Betriebs eines mit dem Gemisch gespeisten Systems vermindert werden können.It is an object of the present invention to provide a generic device for the production of an air / hydrocarbon mixture in such a way, that induced by dripping impairments of the operation a system fed with the mixture can be reduced can.
Gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird diese Aufgabe durch eine Vorrichtung zur Erzeugung eines Luft/Kohlenwasserstoff-Gemischs gelöst, die eine Zerstäubungsanordnung mit einer Kohlenwasserstoff-Zuführung und einer Luft-Zuführung zum Erzeugen des Luft/Kohlenwasserstoff-Gemischs durch Zerstäubung von flüssigem Kohlenwasserstoff umfasst.According to a first aspect of the present invention, this object is achieved by an apparatus for producing an air / hydrocarbon mixture solved which is a sputtering arrangement with a hydrocarbon feed and an air supply for generating the air / hydrocarbon mixture by atomization of liquid hydrocarbon includes.
Erfindungsgemäß ist dabei weiter eine Heizanordnung zum Erwärmen des Kohlenwasserstoffs vor der Zerstäubung vorgesehen.According to the invention is further a heating arrangement for heating the Hydrocarbon provided before the atomization.
Durch die Erwärmung des Kohlenwasserstoffs wird die Viskosität desselben reduziert, was dazu führt, dass der Kohlenwasserstoff, insbesondere auch bei tiefen Temperaturen, besser in der Luft zerstäubt werden kann. Das Mitführen von größeren Kohlenwasserstoff-Partikeln im Luft/Kohlenwasserstoff-Gemischstrom kann auf diese Weise reduziert bzw. sogar verhindert werden.By heating the hydrocarbon, the viscosity of the same reduces, which causes the hydrocarbon, especially at low temperatures, better in the air can be atomized. Carrying of larger hydrocarbon particles in the air / hydrocarbon mixture stream can be reduced or even prevented in this way.
Die Kohlenwasserstoff-Zuführung kann wenigstens einen vermittels der Heizanordnung erwärmbaren rohrartigen Zuführbereich umfassen. Dies ermöglicht die Erwärmung des Kohlenwasserstoffs direkt in der Zuführung, wobei es vorteilhaft ist, dass im Bereich der Zuführung in der Regel ein leichter Zugang für die Anordnung der Heizanordnung vorhanden ist.The hydrocarbon feed may at least one by means of Heating arrangement include heatable tubular feed area. This allows heating of the hydrocarbon directly in the feed, it being advantageous that in the region of the feeder usually a easy access for the arrangement of the heating arrangement is present.
In diesem Zusammenhang ist es möglich, dass der Zuführbereich einen Venturi-Abschnitt umfasst. Eine solche Anordnung kann dazu verwendet werden, beispielsweise in Geräten, die nach dem Venturi-Prinzip Kohlenwasserstoff mit Luft zerstäuben, die entsprechenden Venturi-Abschnitte zu erwärmen, bevor der Kohlenwasserstoff zerstäubt wird.In this context, it is possible that the feed area a Venturi section includes. Such an arrangement can be used For example, in devices that use the Venturi principle hydrocarbon atomize with air, adding the appropriate Venturi sections heat before the hydrocarbon is atomized.
Zur besseren Zerstäubung des Kohlenwasserstoffs kann die Vorrichtung derart ausgebildet sein, dass die Zerstäubungsanordnung wenigstens ein von der Luft umströmbares Luftströmungsführungs-Element umfasst, dass die Kohlenwasserstoff-Zuführung dazu ausgebildet ist, den flüssigen Kohlenwasserstoff auf die Oberfläche des Luftströmungsführungs-Element zu fördern, und dass durch die Heizanordnung der Kohlenwasserstoff auf der Oberfläche des Luftströmungsführungs-Elements erwärmbar ist. Die Erwärmung des Kohlenwasserstoffs auf der Oberfläche führt aufgrund der reduzierten Viskosität zu einer besseren Verteilung des auf der Oberfläche aufgebrachten flüssigen Kohlenwasserstoffs. Hierdurch gelangt ein feinerer Kohlenwasserstoff-Film auf der Oberfläche zur Zerstäubung, so dass ein Luft/Kohlenwasserstoff-Gemisch gebildet werden kann, das entweder nur sehr kleine oder im optimalen Fall keine Kohlenwasserstoff-Partikel in flüssiger Form enthält.For better atomization of the hydrocarbon, the device be formed such that the sputtering at least one Airflow guiding element, which can be flowed around by the air, comprises the hydrocarbon feed is adapted to the liquid hydrocarbon to the surface of the air flow guiding element promote, and that by the heating arrangement of the hydrocarbon on the Surface of the air flow guiding element is heated. The warming of the hydrocarbon on the surface leads due to the reduced Viscosity for a better distribution of the applied on the surface liquid hydrocarbon. This results in a finer Hydrocarbon film on the surface for atomization, leaving a Air / hydrocarbon mixture can be formed that either only very small or, ideally, no hydrocarbon particles in contains liquid form.
Beispielsweise kann vorgesehen sein, dass das Luftströmungsführungs-Element durch die Heizanordnung erwärmbar ist. Die Erwärmung des Luftströmungsführungs-Elements führt zur Erwärmung der Oberfläche des Luftströmungsführungs-Elements und somit zur Erwärmung des aufgebrachten flüssigen Kohlenwasserstoffs.For example, it can be provided that the air flow guiding element can be heated by the heating arrangement. The heating of the air flow guiding element leads to heating of the surface of the air flow guiding element and thus for heating the applied liquid hydrocarbon.
Bevorzugterweise umfasst die Heizanordnung wenigstens ein in dem Luftströmungsführungs-Element angeordnetes Heizelement. Das Vorsehen von wenigstens einem Heizelement in dem Luftströmungsführungs-Element hat den Vorteil, dass das Heizelement derart angeordnet werden kann, dass eine effektive Erwärmung der Oberfläche ermöglicht wird. Ferner kann ein bzw. können mehrere solche Heizelemente direkt bei der Herstellung des Luftströmungsführungs-Elements als Bestandteil einer Zerstäuberdüse eingebaut werden.Preferably, the heating arrangement comprises at least one in the air flow guiding element arranged heating element. The provision of has at least one heating element in the air flow guide element the advantage that the heating element can be arranged such that effective heating of the surface is made possible. Furthermore, a or several such heating elements directly in the production of the Air flow guiding element as part of a spray nozzle to be built in.
Gemäß einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung wird die Aufgabe dadurch gelöst, dass in einem Raumbereich, welcher das Luft/Kohlenwasserstoff-Gemisch aufnimmt, wenigstens ein Aufnahmeelement vorgesehen ist zur Aufnahme von flüssigem Kohlenwasserstoff aus dem Luft/Kohlenwasserstoff-Gemisch. Ein solches Aufnahmeelement dient der Aufnahme von flüssigen Kohlenwasserstoff- Partikeln, die im Luft/Kohlenwasserstoff-Gemisch aufgrund der nicht genügenden Zerstäubung mitgeführt werden. Damit kann wenigstens teilweise, im optimalen Fall vollständig, verhindert werden, dass flüssige Kohlenwasserstoff-Partikel weiter im Luft/Kohlenwasserstoff-Gemisch mitgeführt werden und dass der Betrieb des mit dem Gemisch gespeisten Systems dadurch beeinträchtigt wird.According to another aspect of the present invention, the object solved in that in a space area, which the air / hydrocarbon mixture receives, at least one receiving element provided is for receiving liquid hydrocarbon from the air / hydrocarbon mixture. Such a receiving element is used for recording of liquid hydrocarbon particles in the air / hydrocarbon mixture be carried along due to the insufficient atomization. This can be at least partially, in the optimal case completely prevented Be sure that liquid hydrocarbon particles continue in the air / hydrocarbon mixture be entrained and that the operation of the with the Mixture-fed system is thereby impaired.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist das wenigstens eine Aufnahmeelement an wenigstens einer den Raumbereich begrenzenden Wandung vorgesehen. Dies ermöglicht die Anordnung von wenigstens einem Aufnahmeelement an Wandungen, bei denen aufgrund der Konstruktion, aufgrund der vorherrschenden Strömungsverhältnisse und insbesondere aufgrund von tiefen Temperaturen die Gefahr besteht, dass sich im Luft/Kohlenwasserstoff-Gemisch mitgeführte, nicht genügend zerstäubte flüssige Kohlenwasserstoff-Partikel niederschlagen.In a preferred embodiment, this is at least one receiving element on at least one wall bounding the space area intended. This allows the arrangement of at least one receiving element on walls where, due to the construction, due to the prevailing flow conditions and in particular due from low temperatures there is a risk of being in the air / hydrocarbon mixture entrained, insufficiently atomized liquid hydrocarbon particles knock down.
Das wenigstens eine Aufnahmeelement kann an einem den Luft/Kohlenwasserstoff-Gemisch-Strom ablenkenden Ablenkelement vorgesehen sein. Derartige Ablenkelemente können beispielsweise Prallplatten, Flammblenden o.ä. sein, die in der Regel direkt in der Hauptströmung des Luft/Kohlenwasserstoff-Gemischs stehen, d. h., die Gefahr, dass sich an diesen Ablenkelementen nicht genügend zerstäubte, flüssige Kohlenwasserstoff-Partikel niederschlagen, ist relativ hoch. Die Prallplatten dienen mit, aber auch ohne Aufnahmeelement dazu, das ungebremste Mitführen von flüssigen Kohlenwasserstoff-Partikeln im Luft/Kohlenwasserstoff-Gemisch zu verhindern, um wenigstens einen Teil der flüssigen Kohlenwasserstoff-Partikel auffangen zu können. Durch die Anordnung von wenigstens einem Aufnahmeelement an einem Ablenkelement können flüssige Kohlenwasserstoff-Partikel aus dem Luft/Kohlenwasserstoff-Gemisch noch effizienter aufgefangen und sozusagen heraus gefiltert werden. Ferner können die Partikel im Aufnahmeelement derart zurückgehalten werden, dass die Bildung von Kohlenwasserstoff-Tropfen am Ablenkelement im optimalen Fall verhindert werden kann.The at least one receiving element may be connected to an air / hydrocarbon mixture stream be provided deflecting deflection. Such deflecting elements can, for example, baffle plates, flame covers etc. which are usually right in the mainstream of the Air / hydrocarbon mixture are, d. h., the danger that is at These deflectors not enough atomized, liquid hydrocarbon particles knock down is relatively high. The baffles serve with, but also without receiving element to the unbridled carry liquid hydrocarbon particles in the air / hydrocarbon mixture to prevent at least part of the liquid hydrocarbon particles to be able to catch. By the arrangement of at least one Receiving element on a deflecting element can be liquid hydrocarbon particles collected from the air / hydrocarbon mixture even more efficient and filtered out, so to speak. Furthermore, the particles be retained in the receiving element such that the formation of Prevents hydrocarbon droplets on the deflector in the optimal case can be.
Eine effiziente Aufnahme von flüssigen Kohlenwasserstoff-Partikeln an den Aufnahmeelementen kann erreicht werden, wenn diese in der Lage sind, den flüssigen Kohlenwasserstoff zu absorbieren. Durch die Absorption wird der flüssige Kohlenwasserstoff vom Material des Aufnahmeelements aufgesaugt und haftet nicht in Form von größeren Tropfen auf Grund von Reibung, Viskosität bzw. Oberflächenspannung am Aufnahmeelement. Prinzipiell kann aufgrund der Absorption auch eine größere Menge von flüssigem Kohlenwasserstoff aufgenommen werden im Vergleich mit einem nicht absorbierenden Material, ohne dass die Gefahr der Bildung von Kohlenwasserstoff-Tropfen am mit absorbierendem Material versehenen Ablenkelement besteht.An efficient uptake of liquid hydrocarbon particles to the Receiving elements can be achieved if they are able to to absorb liquid hydrocarbon. Due to the absorption of the liquid hydrocarbon absorbed by the material of the receiving element and does not stick in the form of larger drops due to friction, Viscosity or surface tension on the receiving element. In principle, can due to the absorption also a larger amount of liquid Hydrocarbon can not be included in comparison with one absorbing material, without the risk of the formation of hydrocarbon droplets on the baffle element provided with absorbent material consists.
In diesem Zusammenhang ist es besonders vorteilhaft, wenn das wenigstens eine Aufnahmeelement aus porösem Material gebildet ist. Die Verwendung von porösem Material ermöglicht eine Aufnahme von größeren Mengen von flüssigem Kohlenwasserstoff im Vergleich mit anderen, insbesondere nicht porösen Materialien. Dadurch wird die Tropfenbildung nach der Aufnahme von Kohlenwasserstoff an der Oberfläche des Aufnahmeelements vermindert bzw. sogar ganz verhindert. Ferner ermöglicht poröses Material neben der Absorption auch die Verdunstung des aufgenommenen Kohlenwasserstoffs, so dass flüssiger Kohlenwasserstoff, der bei tiefen Temperaturen vom Aufnahmeelement absorbiert wurde, dem Luft/Kohlenwasserstoff-Gemisch wieder zugeführt werden kann. Eine solche Anordnung wirkt unterstützend für die vollständige Verarbeitung des Kohlenwasserstoffs und verhindert die Beeinträchtigung des Betriebs durch erneut gebildete Tropfen von flüssigem Kohlenwasserstoff. Das Material kann bezüglich seiner Porosität derart beschaffen sein, dass es für die jeweilige Anordnung des Aufnahmeelements und für die jeweils verwendete Art von Kohlenwasserstoff optimale Eigenschaften aufweist hinsichtlich der Absorptionsfähigkeit.In this context, it is particularly advantageous if the at least a receiving element is formed of porous material. The usage of porous material allows for absorption of larger quantities of liquid hydrocarbon compared with others, especially not porous materials. This will cause dripping after ingestion of hydrocarbon at the surface of the receiving element diminished or even completely prevented. Furthermore, porous material allows in addition to the absorption also the evaporation of the absorbed Hydrocarbon, so that liquid hydrocarbon, at low Temperatures was absorbed by the receiving element, the Air / hydrocarbon mixture can be fed back. Such Arrangement helps to complete the processing of the Hydrocarbon and prevents the deterioration of the operation by newly formed drops of liquid hydrocarbon. The material with regard to its porosity, it may be such that it is suitable for the respective arrangement of the receiving element and for each used Type of hydrocarbon has optimal properties in terms of Absorbency.
Um eine möglichst optimale Anordnung erreichen zu können, ist es besonders zweckmäßig, wenn in der Vorrichtung die Zerstäubungsanordnung und/oder die Heizanordnung und/oder das Aufnahmeelement und/oder der Raumbereich miteinander kombiniert werden. In einer derartigen Ausführungsform kann einerseits der Kohlenwasserstoff, insbesondere auch bei tiefen Temperaturen, besser in der Luft zerstäubt werden, was das Mitführen von größeren Kohlenwasserstoff-Partikeln im Luft/Kohtenwasserstoff-Gemischstrom reduzieren bzw. sogar verhindern kann, und andererseits können Partikel von flüssigem Kohlenwasserstoff, die trotz der verbesserten Zerstäubung im Luft/Kohlenwasserstoff-Gemisch vorhanden sein könnten, durch das Aufnahmelement aufgenommen bzw. absorbiert werden. Dies führt dazu, dass im optimalen Fall durch Tropfenbildung induzierte Betriebsbeeinträchtigungen, insbesondere das Austreten von unverbrannt flüssigem Brennstoff bzw. von Weißrauch, eines mit dem Gemisch gespeisten Systems verhindert werden können.To achieve the best possible arrangement, it is special expedient if in the device, the sputtering arrangement and / or the heating arrangement and / or the receiving element and / or the Spaces are combined with each other. In such an embodiment on the one hand, the hydrocarbon, especially at low temperatures, better to be atomized in the air, what to carry of larger hydrocarbon particles in the air / hydrocarbon mixture stream reduce or even prevent, and on the other hand can be particles of liquid hydrocarbon, which despite the improved Atomization in the air / hydrocarbon mixture could be present be absorbed or absorbed by the receiving element. This causes, in the optimal case, dripping induced by dripping, in particular the escape of unburned liquid Fuel or white smoke, a system fed with the mixture can be prevented.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann beispielsweise in einem Heizgerät verwendet werden, um die Verbrennung zu optimieren. Ferner ist es auch möglich, die Vorrichtung in einem Reformer, der zur Gewinnung von Wasserstoff z. B. für Brennstoffzellen zum Einsatz kommt, einzusetzen, wobei einerseits eine optimierte Verbrennung, beispielsweise zur Erwärmung des Reformers auf Betriebstemperatur, ermöglicht wird und andererseits die Bildung des zur Reformierung zu verwendenen Luft/Kohlenwasserstoff-Gemischs verbessert werden kann. The device according to the invention can, for example, in a heater used to optimize combustion. It is also possible to use the device in a reformer for the recovery of Hydrogen z. B. for fuel cells is used to use on the one hand an optimized combustion, for example, for heating the reformer to operating temperature, and on the other hand the Formation of the air / hydrocarbon mixture to be used for reforming can be improved.
Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend mit Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben. Es zeigt:
- Fig. 1
- eine schematische Längsschnittansicht eines Zerstäuberbrenners, in dem beispielhaft zwei alternative erfindungsgemäße Heizanordnungen einer Vorrichtung zur Erzeugung eines Luft/Kohlenwasserstoff-Gemischs vorgesehen sind;
- Fig. 2
- eine schematische Längsschnittansicht eines Zerstäuberbrenners, in dem ein Venturi-Abschnitt als Kohlenwasserstoff-Zuführung vorgesehen ist;
- Fig. 3
- zwei Ausführungsvarianten der Heizanordnung im Venturi-Abschnitt (Fig. 3a, b); und
- Fig. 4
- eine Prinzip-Längsschnittansicht von erfindungsgemäßen Aufnahmeelementen in einem Raumbereich, welchem das Luft/Kohlenwasserstoff-Gemisch zuführbar ist.
- Fig. 1
- a schematic longitudinal sectional view of a Zerstäuberbrenners, in the exemplary two alternative heating arrangements according to the invention an apparatus for producing an air / hydrocarbon mixture are provided;
- Fig. 2
- a schematic longitudinal sectional view of a Zerstäuberbrenners in which a Venturi section is provided as a hydrocarbon feed;
- Fig. 3
- two variants of the heating arrangement in Venturi section (Fig. 3a, b); and
- Fig. 4
- a principle longitudinal sectional view of receiving elements according to the invention in a spatial region to which the air / hydrocarbon mixture can be supplied.
Eine Vorrichtung zur Erzeugung eines Luft/Kohlenwasserstoff-Gemischs
weist mit Bezug auf Fig. 1 eine mit 10 bezeichnete Zerstäubungsanordnung
und einen mit 12 bezeichneten Raumbereich auf, welchem das Luft/Kohlenwasserstoff-Gemisch
zuführbar ist. Die Zerstäubungsanordnung 10 umfasst
eine Kohlenwasserstoff-Zuführung 14, über die flüssiger Kohlenwasserstoff,
z. B. Benzin, Diesel, Biodiesel oder dergleichen, der Zerstäubungsanordnung
10 zugeführt wird. Der zugeführte Kohlenwasserstoff wird in der Zerstäubungsanordnung
10 zerstäubt und gelangt zusammen mit ebenfalls über
die Zerstäubungsanordnung 10 zugeführter Luft in den Raumbereich 12. In
der Zerstäubungsanordnung 10 wird die Luft über einen Raumbereich 16 auf
zwei Luftströmungs-Raumbereiche 18, 20 verteilt. Die beiden Luftströmungs-Raumbereiche
18, 20 sind durch ein erstes Luftströmungsführungs-Element
22 voneinander getrennt. Ein zweites Luftströmungsführungs-Element 24
begrenzt zusammen mit dem ersten Luftströmungsführungs-Element 22 den
ersten Luftströmungs-Raumbereich 18. Ein drittes Luftströmungsführungs-Element
26 begrenzt zusammen mit dem ersten Luftströmungsführungs-Element
22 den zweiten Luftströmungs-Raumbereich 20. Der durch die
Kohlenwasserstoff-Zuführung 14 zugeführte Kohlenwasserstoff wird durch
eine im ersten Luftströmungs-Raumbereich 18 erzeugte innere
Drallströmung Si an eine den ersten Luftströmungs-Raumbereich
begrenzende Oberfläche 26 des ersten Luftströmungsführungs-Elements 22
aufgetragen. Der flüssige Kohlenwasserstoff bildet auf der Oberfläche 26
einen Brennstofffilm 28, der durch die innere Drallströmung Si zu einer
Zerstäuberlippe 30 bewegt wird. An der Zerstäuberlippe 30 wird der flüssige
Kohlenwasserstoff aufgrund einer Scherwirkung zwischen der inneren
Drallströmung Si und einer im zweiten Luftströmungs-Raumbereich 20
erzeugten äußeren Drallströmung Sa zerstäubt. Das auf diese Weise gebildete
Luft/Kohlenwasserstoff-Gemisch gelangt stromabwärts in den Raumbereich
12, in dem das Gemisch beispielsweise verbrannt werden kann. Für
die Verbrennung ist eine Zündvorrichtung 32, beispielsweise in Form eines
Glühzündstiftes, vorgesehen. Im Raumbereich 12 ist ein Ablenkelement 34
angeordnet, an dem das Luft/Kohlenwasserstoff-Gemisch zur besseren Verbrennung
abgelenkt und verwirbelt wird. Ferner können am Ablenkelement
34 ggf. im Luft/Kohlenwasserstoff-Gemisch mitgeführte flüssige Kohlenwasserstoff-Partikel
aufgefangen werden. Die durch die Verbrennung im
Raumbereich 12 entstandenen Verbrennungsabgase verlassen den Raumbereich
12 stromabwärts in Richtung eines nicht weiter beschriebenen
Raumbereichs 36.An apparatus for producing an air / hydrocarbon mixture has, with reference to FIG. 1, a sputtering arrangement designated 10 and a space area designated 12, to which the air / hydrocarbon mixture can be fed. The sputtering
In der Zerstäubungsanordnung 10 in Fig. 1 sind auch zwei Ausführungsvarianten
einer erfindungsgemäßen Heizanordnung 37 dargestellt. Beide Heizanordnungen
37 sind im ersten Luftströmungsführungs-Element 22 angeordnet,
um die Oberfläche 26 des ersten Luftströmungsführungs-Elements 22
und somit auch den Brennstofffilm 28 erwärmen zu können. Eine erste Ausführungsvariante
zeigt im oberen Teil des Längsschnitts des ersten Luftströmungsführungs-Elements
22 fünf Querschnitte eines in Form einer Schraube/Spirale
im ersten Luftströmungsführungs-Element 22 angeordneten Heizungsdrahts
38. Die zweite Ausführungsvariante zeigt einen im ersten Luftströmungsführungs-Element
22 angeordneten Glühstift 40, mit dem das
Luftströmungsführungs-Element 22, dessen Oberfläche 26 und der
Brennstofffilm 28 erwärmt werden können. Die Erwärmung des Heizdrahts
38 und des Glühstifts 40 erfolgt durch das Anlegen einer elektrischen
Spannung, so dass im Heizdraht 38 bzw. im Glühstift 40 ein elektrischer
Strom fließt und der Heizdraht 38 bzw. der Glühstift 40 aufgrund ihres
jeweiligen elektrischen Widerstands erwärmt werden. Die Erwärmung des an
der Oberfläche 26 des ersten Luftströmungsführungs-Elements 22
aufgebrachten Brennstofffilms 28 kann aber auch in anderer Art und Weise
erfolgen, beispielsweise durch mehrere am Umfang des
Luftströmungsführungs-Elements 22 angeordnete Glühstifte 40, durch
Mikrowellenstrahlung oder dergleichen.In the
Es ist selbstverständlich, dass die Zerstäubungsanordnung mit der erfindungsgemäßen
Heizanordnung sowohl in Heizgeräten, wie z. B. einer
Standheizung, eingesetzt werden kann. Ferner kann eine solche Zerstäubungsanordnung
auch in einem Reformer, der aus dem Luft/Kohlenwasserstoff-Gemisch
Wasserstoff gewinnt, verwendet werden, ggf. in Verbindung
mit einer Verbrennungsanordnung, um den Reformer vor der eigentlichen
Reformierung des Luft/Kohlenwasserstoff-Gemischs auf Betriebstemperatur
erwärmen zu können. Der Reformer kann beispielsweise im Raumbereich
36 angeordnet sein.It is understood that the sputtering arrangement with the inventive
Heating arrangement both in heaters, such. B. one
Parking heater, can be used. Furthermore, such a sputtering arrangement
also in a reformer made from the air / hydrocarbon mixture
Hydrogen is recovered, used, if necessary in combination
with a combustion order to the reformer before the actual
Reforming the air / hydrocarbon mixture to operating temperature
to heat up. The reformer can, for example, in the area of
In Fig. 2 erkennt man den Raumbereich 12 mit der Zündvorrichtung 32 und
dem Ablenkelement 34, sowie dem nicht weiter beschriebenen Raumbereich
36 der Vorrichtung zur Erzeugung eines Luft/Kohlenwasserstoff-Gemischs.
Als Zerstäubungsanordnung 10' ist schematisch eine nach dem Venturi-Prinzip
funktionierende Anordnung dargestellt. Der Kohlenwasserstoff wird
durch einen Venturi-Abschnitt 50, der in Form eines Venturi-Röhrchens
dargestellt ist, der Zerstäubungsanordnung 10' zugeführt. Die Luftzuführung
erfolgt durch einen Luftströmungs-Raumbereich 52, der von entsprechenden
Luftströmungsführungs-Elementen 54, 56 begrenzt wird. Die im Luftströmungs-Raumbereich
52 am Venturi-Abschnitt 50 vorbei strömende Luft,
dargestellt durch die beiden Pfeile SI, zerstäubt den am Ende 58 des Venturi-Abschnitts
50 austretenden Kohlenwasserstoff. Entsprechend dem bei Fig.
1 Beschriebenen gelangt das Luft/Kohlenwasserstoff-Gemisch in den
Raumbereich 12, in dem es verbrannt werden kann.2 shows the
Bei der Verwendung des Venturi-Abschnitts 50 als Kohlenwasserstoff-Zuführung
kann die Heizanordnung direkt am Venturi-Abschnitt angebracht
werden, wie dies in zwei Ausführungsvarianten in den Querschnittsdarstellungen
entsprechend der Schnittlinie III-III der Fig. 2 in den Fig. 3a und 3b
dargestellt ist. Die Erwärmung des Venturi-Abschnitts 50 und somit des darin
zugeführten Kohlenwasserstoffs kann gemäß Fig. 3a durch einen in geeigneter
Weise am Venturi-Abschnitt 50 angeordneten Heizdraht 60 erfolgen,
beispielsweise indem der Heizdraht 60 wendelartig um den Kohlenwasserstoff
führenden, rohrartigen Zuführbereich 61 des Venturi-Abschnitts
50 angeordnet wird. Eine andere Ausführungsvariante sieht die Anordnung
von einem oder mehreren Glühstiften 62, beispielsweise radial um den Kohlenwasserstoff
führenden, rohrartigen Zuführbereich 61 des Venturi-Abschnitts
50, vor. Die Erwärmung des Heizdrahts 60 bzw. der Glühstifte 62 erfolgt
wie bereits oben beschrieben, durch elektrischen Widerstand. Auch bei
der Verwendung eines Venturi-Abschnitts kann eine andere geeignete Form
der Heizanordnung 37 vorgesehen sein.When using
Die Zerstäubungsanordnung 10" in Fig. 4 stellt stellvertretend alle für die
Vorrichtung zur Erzeugung eines Luft/Kohlenwasserstoff-Gemischs geeigneten
Zerstäubungsanordnungen dar. Man erkennt den Raumbereich 12, den
nicht weiter beschriebenen Raumbereich 36, die Zündvorrichtung 32 sowie
das Ablenkelement 34. Der Raumbereich 12 wird von Wandungen 70 begrenzt,
an denen wenigstens teilweise Aufnahmeelemente 72 angeordnet
sind. Auf dem Ablenkelement 34, das beispielsweise eine Prallplatte sein
kann, ist ebenfalls ein Aufnahmeelement 72' angebracht. Die an den
Wandungen 70 des Raumbereichs 12 und am Ablenkelement 34 angeordneten
Aufnahmeelemente 72, 72' nehmen flüssige Kohlenwasserstoff-Partikel
auf, die im durch die Zerstäubungsanordnung 10" gebildeten
Luft/Kohlenwasserstoff-Gemisch mitgeführt werden. Die Anordnung der
vorzugsweise saugfähigen und porösen Aufnahmeelemente 72, 72' ist derart,
dass unter Berücksichtigung der im Raumbereich 12 herrschenden Strömungsverhältnisse
eine möglichst optimale Absorption von flüssigen Kohlenwasserstoff-Partikeln
aus dem Luft/Kohlenwasserstoff-Gemisch erfolgen
kann. In diesem Zusammenhang ist es auch denkbar, dass die Wandungen
70 vollständig mit Aufnahmeelementen 72 ausgekleidet sind oder dass beispielsweise
auch in den Raumbereich 12 vorstehende Teile, wie z. B. die
Zündvorrichtung 32, mit entsprechenden Aufnahmeelementen versehen
sind. Durch die Aufnahmeelemente 72 auf den Wandungen 70 können insbesondere
flüssige Kohlenstoff-Partikel aus dem Luft/Kohlenwasserstoff-Gemisch
aufgenommen werden, die durch entsprechende Radialkomponenten
der vorherrschenden Strömung an die Wandungen getragen werden. Das
am Ablenkelement 34 angeordnete Aufnahmeelement 72' nimmt im Speziellen
flüssige Kohlenstoff-Partikel auf, die aufgrund hoher Luftströmungsgeschwindigkeiten
in Hauptströmungsrichtung nicht vollständig verdunstet sind.
Damit wird verhindert, dass flüssige Kohlenwasserstoff-Partikel ungebremst
den Raumbereich 12 in Richtung des Raumbereichs 36 verlassen.The sputtering
Die in der Fig. 4 dargestellten Aufnahmeelemente 72, 72' können vorzugsweise
mit Zerstäubungsanordnungen 10, 10' kombiniert werden, welche die
Heizanordnung 37 zur Erwärmung des zu zerstäubenden Kohlenwasserstoffs
enthalten. Hierdurch wird einerseits die Zerstäubung verbessert, was
das Mitführen von größeren Kohlenwasserstoff-Partikeln im Luft/Kohlenwasserstoff-Gemischstrom
reduzieren bzw. sogar verhindern kann, und
andererseits können trotz der vorhergehenden Erwärmung vorhandene
Partikel von flüssigem Kohlenwasserstoff durch die Aufnahmeelemente 72,
72' absorbiert werden.The receiving
Zusammenfassend umfasst eine Vorrichtung zur Erzeugung eines Luft/Kohlenwasserstoff-Gemischs eine Zerstäubungsanordnung mit einer Kohlenwasserstoff-Zuführung und einer Luftzuführung zum Erzeugen des Luft/Kohlenwasserstoff-Gemischs durch Zerstäubung von flüssigem Kohlenwasserstoff. In einem ersten Luftströmungsführungs-Element ist eine Heizanordnung vorgesehen, mit der an der Oberfläche des ersten Luftströmungsführungs-Elements aufgebrachter Kohlenwasserstoff erwärmt werden kann. Der erwärmte und somit weniger viskose Kohlenwasserstoff wird durch entsprechende Luftströmungen, die durch die Luftströmungs-Raumbereiche erzeugt werden, zu einer Zerstäuberlippe bewegt und dort zerstäubt, so dass ein zur Verbrennung oder Reformierung geeignetes Luft/Kohlenwasserstoff-Gemisch entsteht.In summary, a device for generating an air / hydrocarbon mixture a sputtering arrangement with a hydrocarbon feed and an air supply for generating the air / hydrocarbon mixture by atomization of liquid hydrocarbon. In a first air flow guiding element is a heating arrangement provided with the on the surface of the first air flow guiding element applied hydrocarbon can be heated. The warmed and thus less viscous hydrocarbon is by appropriate Air currents flowing through the airflow space areas be generated, moved to a nebulizer lip and there atomized, so that a suitable for combustion or reforming air / hydrocarbon mixture arises.
Claims (14)
dadurch gekennzeichnet, dass eine Heizanordnung (37) zum Erwärmen des Kohlenwasserstoffs vor der Zerstäubung vorgesehen ist.An apparatus for producing an air / hydrocarbon mixture comprising a spray assembly (10; 10 ') having a hydrocarbon feed (14) and an air supply (16, 18, 20; 52) for generating the air / hydrocarbon mixture by atomization of liquid hydrocarbon,
characterized in that a heater assembly (37) is provided for heating the hydrocarbon prior to atomization.
dadurch gekennzeichnet, dass die Kohlenwasserstoff-Zuführung (14) wenigstens einen vermittels der Heizanordnung (37) erwärmbaren rohrartigen Zuführbereich (61) umfasst.Device according to claim 1,
characterized in that the hydrocarbon feed (14) comprises at least one by means of the heating arrangement (37) heatable tubular feed region (61).
dadurch gekennzeichnet, dass der Zuführbereich (61) einen Venturiabschnitt (50) umfasst.Device according to claim 2,
characterized in that the feed region (61) comprises a Venturi section (50).
dadurch gekennzeichnet, dass die Zerstäubungsanordnung wenigstens ein von der Luft umströmbares Luftströmungsführungs-Element (22) umfasst, dass die Kohlenwasserstoff-Zuführung (14) dazu ausgebildet ist, den flüssigen Kohlenwasserstoff auf die Oberfläche (26) des Luftströmungsführungs-Elements (22) zu fördern, und dass durch die Heizanordnung (37) der Kohlenwasserstoff auf der Oberfläche (26) des Luftströmungsführungs-Elements (22) erwärmbar ist.Apparatus according to claim 1 or 2,
characterized in that the sputtering assembly comprises at least one airflow guiding element (22) through which the air flows, such that the hydrocarbon feed (14) is adapted to convey the liquid hydrocarbon to the surface (26) of the airflow guiding element (22) in that the hydrocarbon can be heated on the surface (26) of the air flow guiding element (22) by the heating arrangement (37).
dadurch gekennzeichnet, dass durch die Heizanordnung (37) das Luftströmungsführungs-Element (22) erwärmbar ist. Device according to claim 4,
characterized in that the air flow guiding element (22) can be heated by the heating arrangement (37).
dadurch gekennzeichnet, dass die Heizanordnung (37) wenigstens ein in dem Luftströmungsführungs-Element (22) angeordnetes Heizelement (38; 40) umfasst.Device according to claim 5,
characterized in that the heating arrangement (37) comprises at least one heating element (38; 40) arranged in the air flow guiding element (22).
dadurch gekennzeichnet, dass in dem Raumbereich (12) wenigstens ein Aufnahmeelement (72, 72') vorgesehen ist zur Aufnahme von flüssigem Kohlenwasserstoff aus dem Luft/Kohlenwasserstoff-Gemisch.Apparatus for producing an air / hydrocarbon mixture comprising a spray arrangement with a hydrocarbon feed (14) and an air feed (16, 18, 20) for generating the air / hydrocarbon mixture by atomization of liquid hydrocarbon and a space area (12), to which the air / hydrocarbon mixture can be fed,
characterized in that in the space region (12) at least one receiving element (72, 72 ') is provided for receiving liquid hydrocarbon from the air / hydrocarbon mixture.
dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine Aufnahmeelement (72) an wenigstens einer den Raumbereich (12) begrenzenden Wandung (70) vorgesehen ist.Device according to claim 7,
characterized in that the at least one receiving element (72) on at least one of the space region (12) delimiting wall (70) is provided.
dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine Aufnahmeelement (72') an einem den Luft/Kohlenwasserstoff-Gemischstrom ablenkenden Ablenkelement (34) vorgesehen ist.Device according to claim 7 or 8,
characterized in that the at least one receiving element (72 ') is provided on a deflecting the air / hydrocarbon mixture flow deflecting element (34).
dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine Aufnahmeelement (72, 72') flüssigen Kohlenwasserstoff absorbiert.Device according to one of claims 7 to 9,
characterized in that the at least one receiving element (72, 72 ') absorbs liquid hydrocarbon.
dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine Aufnahmeelement (72, 72') aus porösem Material gebildet ist. Device according to one of claims 7 to 10,
characterized in that the at least one receiving element (72, 72 ') is formed of porous material.
dadurch gekennzeichnet, dass eine Heizanordnung (37) nach Anspruch 1 vorgesehen ist, optional in Verbindung mit wenigstens einem Merkmal der Ansprüche 2 bis 6.Device according to one of claims 7 to 11,
characterized in that a heating arrangement (37) according to claim 1 is provided, optionally in connection with at least one feature of claims 2 to 6.
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102004002246 | 2004-01-15 | ||
DE102004002246A DE102004002246A1 (en) | 2004-01-15 | 2004-01-15 | Device for producing an air / hydrocarbon mixture |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
EP1555482A2 true EP1555482A2 (en) | 2005-07-20 |
EP1555482A3 EP1555482A3 (en) | 2008-10-29 |
Family
ID=34609577
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
EP05000631A Withdrawn EP1555482A3 (en) | 2004-01-15 | 2005-01-13 | Device to generate an air-hydrocarbon mixture |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US20050158683A1 (en) |
EP (1) | EP1555482A3 (en) |
DE (1) | DE102004002246A1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2015014338A1 (en) * | 2013-08-01 | 2015-02-05 | Webasto SE | Burner arrangement for heating appliance |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2008052361A1 (en) * | 2006-11-03 | 2008-05-08 | Nxtgen Emission Controls Inc. | Fuel processor |
DE102008019854A1 (en) * | 2008-04-23 | 2009-10-29 | J. Eberspächer GmbH & Co. KG | Wall structure and burner as well as system |
CN104879757B (en) * | 2015-06-11 | 2017-03-01 | 成都建筑材料工业设计研究院有限公司 | A kind of dynamic regulates and controls water conservancy diversion incinerator and the method for gas stream |
DE102018127863A1 (en) * | 2018-11-08 | 2020-05-14 | Eberspächer Climate Control Systems GmbH & Co. KG | Combustion chamber assembly |
Citations (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4396372A (en) * | 1979-10-03 | 1983-08-02 | Hitachi, Ltd. | Burner system |
JPS6138318A (en) * | 1984-07-31 | 1986-02-24 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Liquid fuel combustion device |
GB2172099A (en) * | 1985-03-05 | 1986-09-10 | Steinmueller Gmbh L & C | Atomization of fuel in a burner |
DE3725473A1 (en) * | 1986-08-06 | 1988-02-11 | Isuzu Motors Ltd | BURNER |
JPH05248266A (en) * | 1992-03-04 | 1993-09-24 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | Fuel injection valve |
US5328355A (en) * | 1991-09-26 | 1994-07-12 | Hitachi, Ltd. | Combustor and combustion apparatus |
WO1995008395A1 (en) * | 1993-09-20 | 1995-03-30 | Keene Christopher M | Liquid vaporizer and diffuser |
US5722588A (en) * | 1994-04-13 | 1998-03-03 | Nippon Soken Inc. | Combustion heater |
EP1126216A1 (en) * | 1999-08-19 | 2001-08-22 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Catalyst combustion device and fuel vaporizing device |
JP2002228111A (en) * | 2001-01-31 | 2002-08-14 | Denso Corp | Combustion device |
EP1344978A1 (en) * | 2002-03-15 | 2003-09-17 | J. Eberspächer GmbH & Co. KG | Atomizing nozzle, especially for a vehicle heating system |
Family Cites Families (15)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3408154A (en) * | 1967-02-17 | 1968-10-29 | Standard Oil Co | Spinner for a liquid fuel burner |
NL155941B (en) * | 1971-05-19 | 1978-02-15 | Vaillant Joh Kg | OIL ATTACHMENT BURNER. |
US4480986A (en) * | 1983-09-14 | 1984-11-06 | Sea-Labs, Inc. | Liquid fuel vaporizing burner |
DE3918663A1 (en) * | 1989-06-08 | 1990-12-13 | Eberspaecher J | FUEL PREHEATING ARRANGEMENT FOR AN ULTRASONIC SPRAYER FOR HEATER |
US5405261A (en) * | 1992-12-15 | 1995-04-11 | Free Heat, Inc. | Waste oil fired heater with improved two-stage combustion chamber |
AT400259B (en) * | 1993-11-29 | 1995-11-27 | Schwarz A & Co | MIXING DEVICE FOR OIL OR GAS BURNERS |
DE19529994C2 (en) * | 1994-11-10 | 2003-06-26 | Eberspaecher J Gmbh & Co | Evaporator burner for a heater |
DE19627760C2 (en) * | 1996-07-10 | 2001-05-03 | Mtu Aero Engines Gmbh | Burner with atomizer nozzle |
JP3310931B2 (en) * | 1997-09-25 | 2002-08-05 | 三菱重工業株式会社 | Gas turbine exhaust flue |
DE19803879C1 (en) * | 1998-01-31 | 1999-08-26 | Mtu Muenchen Gmbh | Dual fuel burner |
DE10019198A1 (en) * | 2000-04-17 | 2001-10-18 | Webasto Thermosysteme Gmbh | Atomizing burner especially for stand-alone heater in motor vehicle has impingement plate located inside combustion chamber in fuel atomizing direction and in flame zone, and provided with collar to form approximate shape of cup |
US20040058290A1 (en) * | 2001-06-28 | 2004-03-25 | Joshua Mauzey | Self-sustaining premixed pilot burner for liquid fuels |
DE10200524C5 (en) * | 2002-01-09 | 2008-07-17 | J. Eberspächer GmbH & Co. KG | Combustor assembly, in particular for a vehicle heater |
DE10207311B4 (en) * | 2002-02-21 | 2005-06-09 | J. Eberspächer GmbH & Co. KG | Atomiser nozzle for a burner, in particular for a heater which can be used on a vehicle |
DE10218623B4 (en) * | 2002-04-25 | 2004-03-25 | Webasto Thermosysteme International Gmbh | Atomizer burner for a heater |
-
2004
- 2004-01-15 DE DE102004002246A patent/DE102004002246A1/en not_active Ceased
-
2005
- 2005-01-13 EP EP05000631A patent/EP1555482A3/en not_active Withdrawn
- 2005-01-13 US US11/034,544 patent/US20050158683A1/en not_active Abandoned
Patent Citations (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4396372A (en) * | 1979-10-03 | 1983-08-02 | Hitachi, Ltd. | Burner system |
JPS6138318A (en) * | 1984-07-31 | 1986-02-24 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Liquid fuel combustion device |
GB2172099A (en) * | 1985-03-05 | 1986-09-10 | Steinmueller Gmbh L & C | Atomization of fuel in a burner |
DE3725473A1 (en) * | 1986-08-06 | 1988-02-11 | Isuzu Motors Ltd | BURNER |
US5328355A (en) * | 1991-09-26 | 1994-07-12 | Hitachi, Ltd. | Combustor and combustion apparatus |
JPH05248266A (en) * | 1992-03-04 | 1993-09-24 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | Fuel injection valve |
WO1995008395A1 (en) * | 1993-09-20 | 1995-03-30 | Keene Christopher M | Liquid vaporizer and diffuser |
US5722588A (en) * | 1994-04-13 | 1998-03-03 | Nippon Soken Inc. | Combustion heater |
EP1126216A1 (en) * | 1999-08-19 | 2001-08-22 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Catalyst combustion device and fuel vaporizing device |
JP2002228111A (en) * | 2001-01-31 | 2002-08-14 | Denso Corp | Combustion device |
EP1344978A1 (en) * | 2002-03-15 | 2003-09-17 | J. Eberspächer GmbH & Co. KG | Atomizing nozzle, especially for a vehicle heating system |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2015014338A1 (en) * | 2013-08-01 | 2015-02-05 | Webasto SE | Burner arrangement for heating appliance |
US10823397B2 (en) | 2013-08-01 | 2020-11-03 | Webasto SE | Burner arrangement for heater |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE102004002246A1 (en) | 2005-08-11 |
EP1555482A3 (en) | 2008-10-29 |
US20050158683A1 (en) | 2005-07-21 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP0902233B1 (en) | Combined pressurised atomising nozzle | |
EP1802915B1 (en) | Gas turbine burner | |
DE602005001742T2 (en) | Aerodynamic foaming fuel / air injection system for a gas turbine combustor | |
EP1970624B1 (en) | Vaporizer component | |
DE10019198A1 (en) | Atomizing burner especially for stand-alone heater in motor vehicle has impingement plate located inside combustion chamber in fuel atomizing direction and in flame zone, and provided with collar to form approximate shape of cup | |
CH642731A5 (en) | METHOD FOR BURNING LIQUID FUEL AND BURNER FOR CARRYING OUT THE METHOD. | |
DE1189221B (en) | Process and device for the production of carbon black | |
EP1555482A2 (en) | Device to generate an air-hydrocarbon mixture | |
DE3010078A1 (en) | BURNER USED WITH LIQUID FUEL FOR HEATING DEVICES | |
DE2210773C3 (en) | Device for burning sulfur | |
DE2949096C2 (en) | Mixture formers for internal combustion engines | |
EP0405481B1 (en) | Apparatus for spraying a fluid | |
EP0843083A2 (en) | Method and apparatus to feed liquid as well as gaseous fuel to a gas turbine | |
DE2317477A1 (en) | METHOD AND DEVICE FOR VAPORATING A LIQUID FUEL | |
WO2009130155A2 (en) | Oil premix burner | |
DE102006031867A1 (en) | Liquid fuel burner e.g. atomization burner, device, has venturi-nozzle for mixing fuel with combustion air for forming ignitable fuel gas mixture, where inner surface of nozzle wall is made of porous material, and nozzle has flow channel | |
DE10221495B4 (en) | Burner for a heater | |
EP2679897B1 (en) | Oil pre-mix burner with swirler | |
WO1999060306A1 (en) | Premix burner for liquid fuels | |
DE2411510A1 (en) | COMBUSTION CHAMBER WITH COMBINED INJECTION AND EVAPORATOR JET | |
DE3327140A1 (en) | GAS BURNER, ESPECIALLY FOR LIQUID GAS, FOR INSTALLATION IN A HEAT EXCHANGER | |
EP2282116A2 (en) | Oil premix burner | |
DE10059846C2 (en) | Ignition element for igniting fuel in atomizer burners | |
DE102006031868B4 (en) | burner device | |
DE3341305A1 (en) | Gasifying oil burner |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PUAI | Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase |
Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012 |
|
AK | Designated contracting states |
Kind code of ref document: A2 Designated state(s): AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HU IE IS IT LI LT LU MC NL PL PT RO SE SI SK TR |
|
AX | Request for extension of the european patent |
Extension state: AL BA HR LV MK YU |
|
PUAL | Search report despatched |
Free format text: ORIGINAL CODE: 0009013 |
|
AK | Designated contracting states |
Kind code of ref document: A3 Designated state(s): AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HU IE IS IT LI LT LU MC NL PL PT RO SE SI SK TR |
|
AX | Request for extension of the european patent |
Extension state: AL BA HR LV MK YU |
|
17P | Request for examination filed |
Effective date: 20090429 |
|
AKX | Designation fees paid |
Designated state(s): CZ DE SE |
|
17Q | First examination report despatched |
Effective date: 20110919 |
|
STAA | Information on the status of an ep patent application or granted ep patent |
Free format text: STATUS: THE APPLICATION IS DEEMED TO BE WITHDRAWN |
|
18D | Application deemed to be withdrawn |
Effective date: 20120131 |