FI69017B

FI69017B - WITH FLYTANDE BRAENSLE FUNGERANDE UPPVAERMNINGSANORDNING

Info

Publication number: FI69017B
Application number: FI810317A
Authority: FI
Inventors: Werner Penske; Herbert Wodrich; Frank Schattenberg; Dieter Pniok
Original assignee: Fortschritt Veb K
Priority date: 1980-02-05
Filing date: 1981-02-04
Publication date: 1985-08-30
Also published as: YU41966B; PL127891B1; FI69017C; YU29281A; RO81488B; RO81488A; HU183308B; PL229503A1; DE3101066C2; FI810317L; DD149048A1; DE3101066A1

Description

6901 76901 7

Nestemäisellä polttoaineella toimiva lämmityslaite Med flytande bränsle fungerande uppvärmningsanordningLiquid fuel heater Med flytande bränsle fungerande uppvärmningsanordning

Keksinnön kohteena on nestemäisellä polttoaineella toimiva lämmityslaite, jossa laitteessa on lämmönvaihdin ja sen sisällä polttokammio ja suihkutussuutin, joka sijaitsee kiinnityselimen polttokammioon päin suunnatulla puolella, suihkutussuuttimen kanssa samankeskisesti kiinnityselimen polttokammiosta poispäin suunnatulla puolella oleva käyttö-moottori, ja mainittujen elimien kanssa samankeskinen polt-toilmanpuhallin, sekä lisäksi polttoainepumppu, jonka akseli on yhdensuuntainen käyttömoottorin akselin kanssa.The invention relates to a liquid fuel heating device comprising a heat exchanger and inside it a combustion chamber and a spray nozzle located on the side facing the combustion chamber of the fastening member, a drive motor concentric with the spray nozzle on the side in addition, a fuel pump whose axis is parallel to the axis of the drive motor.

Mainituntyyppisissä lämmityslaitteissa on tavanomaista kiinnittää yhteen laippaan käyttömoottori ja toiseen laippaan polttoainepumppu, joka voi olla koaksiaalisesti tai akselin-suuntaisesti käyttömoottoriin nähden tai suoraan tähän yhdistettynä, ja/tai suihkutussuutin (DE-hakemusjulkaisu 2 048 760, DE-hakemusjulkaisu 2 248 484, DE-hakemusjulkaisu 2 609 987).In heating devices of this type, it is customary to mount on one flange a drive motor and on the other flange a fuel pump, which may be coaxial or axial with respect to the drive motor or directly connected thereto, and / or a spray nozzle (DE application 2,048,760, DE application no. 2,609,987).

Suihkutussuuttimen keskiöinti polttokammioon voi tapahtua myös erillisten rakenneosien avulla (DE-hakemusjulkaisu 2 101 462).Centering of the spray nozzle in the combustion chamber can also take place by means of separate components (DE application publication 2 101 462).

Edelleen on tunnettua järjestää polttoilmapuhallin poltto-kammion ja käyttömoottorin väliin tai käyttömoottor in polt-toainekammiosta poispäin olevalle sivulle, polttimen muiden rakenneosien väliin, kuten esim. polttoainepumpun tai katkojen väliin (FR-patenttijulkaisu 1 057 014).It is further known to arrange a combustion air blower between the combustion chamber and the drive motor or on the side of the drive motor away from the fuel chamber, between other components of the burner, such as, for example, a fuel pump or interruptions (FR patent 1,057,014).

2 6901 72 6901 7

Keksinnön tehtävänä on aikaansaada mainituntyyppinen lammi-tyslaite, jossa polttimen mitat ovat pienet, joka on rakenteeltaan yksinkertainen ja jossa on yksivaiheinen poltto-ilmanpuhallin korkeita polttoilmanpaineita varten.The object of the invention is to provide a heating device of said type in which the dimensions of the burner are small, which has a simple structure and in which there is a single-stage combustion air blower for high combustion air pressures.

Tämä tehtävä ratkaistaan keksinnön mukaisesti siten, että edellä mainittuna kiinnityselimenä on yksi ainoa olennaisesti tasaiseksi muodostettu laippa, jolle polttoainepumppu on kiinnitetty samalle puolelle kuin käyttömoottori ja sen viereen, jolloin polttoilmanpuhallin edullisesti sijaitsee polttokammiosta katsottuna käyttömoottorin takana.This object is solved according to the invention in that the above-mentioned fastening member is a single substantially flat flange to which the fuel pump is fastened on the same side as and next to the drive engine, the combustion air blower preferably located behind the drive engine when viewed from the combustion chamber.

Tunnetuissa ratkaisuissa (DE-hakemusjulkaisu 2 609 987) , DE-hakemusjulkaisu 2 048 760, DE-hakemusjulkaisu 2 248 484) on käyttömoottori ja suihkutussuutin kiinnitetty vähintään kahteen toisistaan erillään olevaan laippaan. Polttoilman-puhaltimen järjestäminen käyttömoottorin ja suihkutussuutti-men väliin ja suihkutussuuutimen tarkan keskiöinnin tarpeellisuus polttokammioon ja muihin rakenneosiin nähden tekee tarpeelliseksi tukevien ja tästä syystä useimmiten valuosina muodostettujen, pitkänomaisten monimutkaisesti muotoiltujen laippojen käytön. Tähän liityvät korkeat materiaali- ja valmistuskustannukset ja lämmityslaitteiden suuri paino.In known solutions (DE-A-2 609 987), DE-A-2 048 760, DE-A-2 248 484) the drive motor and the spray nozzle are mounted on at least two separate flanges. The arrangement of the combustion air blower between the drive motor and the spray nozzle and the need for precise centering of the spray nozzle relative to the combustion chamber and other components necessitates the use of elongate, elongated, intricately shaped flanges. This is associated with high material and manufacturing costs and the high weight of the heating equipment.

On myös tunnettua kiinnittää polttoilmanpuhallin käyttömoot-torin suihkutussuuttimesta poispäin olevalle sivulle (DE-hakemusjulkaisu 2 101 462) . Tässä on kuitenkin polttoaine-pumppu järjestetty polttoilmanpuhaltimen eteen ja kytketty suoraan käyttömoottorin akseliin.It is also known to mount the combustion air blower on the side facing away from the nozzle of the drive motor (DE-A-2 101 462). Here, however, the fuel pump is arranged in front of the combustion air blower and connected directly to the drive motor shaft.

Siten on tarpeen muodostaa imutila polttoilman ohjauksen parantamiseksi puhaltimeen, mikä suurentaa polttimen pituutta. DE-hakemusjulkaisu esittää esimerkin polttoainepumpun akselinsuuntaisesta asemasta käyttömoottoriin nähden. Polttimen pitkänomainen rakennemuoto säilyy kuitenkin, silläThus, it is necessary to provide a suction space to improve the control of the combustion air to the fan, which increases the length of the burner. The DE application discloses an example of the axial position of a fuel pump relative to a drive motor. However, the elongated design of the burner is retained because

IIII

polttoainepumppu on suutinpidikkeen vieressä, jota on piden nettävä polttoainepumpun aksiaalisen ulottuvuuden verran.the fuel pump is adjacent to the nozzle holder, which must be extended by the axial dimension of the fuel pump.

3 690173 69017

Mainituissa lammityslaitteissa polttoilmanpuhallin järjestetään käyttömoottorin ja suihkutussuuttimen väliin tai käyt-tömoottorin suihkutussuuttimesta poispäin olevalle sivulle. Tästä seuraa joka tapauksessa polttoilmanpuhaltimen imupuo-leinen kuristus, sillä sen imualueella ovat polttoainepumppu tai vast, käyttömoottori, ja polttoilma on ohjattava ohi sen säteittäisen tulovirtauksen takia.In said heating devices, the combustion air blower is arranged between the drive motor and the spray nozzle or on the side of the drive motor away from the spray nozzle. In any case, this results in a choke on the suction side of the combustion air blower, since in its suction area there is a fuel pump or, moreover, a drive motor, and the combustion air must be diverted due to its radial inlet flow.

Koska sykkimätöntä palamista varten pitkillä poistokaasu-johdoilla tarvitaan korkea polttoilmanpaine, on siirrytty myös käyttämään monivaiheisia säteittäispuhaltimi a ja sivu-kanavapuhalti mi a. Näiden haittoina ovat korkeampi materiaali- ja valmistustapa, verrattuna yksivaiheisiin säteittä! spuhaltimiin. Käytettäessä sivukanavapuhaltimia esiintyy voimakasta melunmuodostusta, mihin liittyy huono hyötysuhde.Due to the high combustion air pressure required for long pulsating combustion on long exhaust pipes, the use of multi-stage radial fans and side-channel fans has also been introduced. The disadvantages of these are the higher material and manufacturing method, compared to single-stage radiators! spuhaltimiin. When using side duct fans, strong noise generation occurs, which is associated with poor efficiency.

Keksinnön ratkaisun mukaisesti kiinnitetään olennaisesti tasaiseksi muodostettuun laippaan polttokammion puolella suutinpidike yhdessä suihkutussuuttimen kanssa ja laipan polttokammiosta poispäin olevalle puolelle käyttömoottori polttoilmanpuhaltimineen, poltinkotelo ja akselinsuuntai-sesti käyttömoottorin vieressä oleva polttoainepumppu.According to a solution of the invention, a nozzle holder together with a spray nozzle is attached to a substantially flat flange on the combustion chamber side and a drive motor with combustion fans, a burner housing and an axial fuel pump adjacent the drive motor are mounted on the side of the flange away from the combustion chamber.

Laippa on muodostettu siten, että se kannattaa käyttömoottorin staattoria ja muodostaa roottorilaakerin istukan, joka toimii samanaikaisesti suuttimen pidikkeen kiinnittämistä ja keskiöimistä varten. Tämä tilaa ja rakenneosia säästävä muoto takaa toiminnalle tärkeiden rakenneosien tarkan kes-kiöinnin. Laipassa on aukot, jotka takaavat polttoilman esteettömän läpikulun ja laippa on sijoitettu kääntyvästi lämmönvaihtimeen. Laipan muodon avulla taataan, että liitettäessä sitä lämmönvaihtimeen samanaikaisesti, kiinnitetään poltinpää sekä sen päälle asetettu polttokammio ja lämmön-vaihdin toisiinsa. Kun poltin on käännetty pois lämmönvaih- 4 6901 7 timelta, voidaan poltinpää sekä polttokammio vetää lämmön-vaihtimesta ilman, että muita liitoksia on irroitettava.The flange is formed so as to support the stator of the drive motor and to form a rotor bearing seat which acts simultaneously to attach and center the nozzle holder. This space- and component-saving design ensures precise centering of components that are important to the operation. The flange has openings that ensure the unobstructed passage of combustion air and the flange is pivotally placed in the heat exchanger. The shape of the flange ensures that when it is connected to the heat exchanger at the same time, the burner head and the combustion chamber and the heat exchanger placed on it are attached to each other. Once the burner has been turned away from the heat exchanger, the burner head and the combustion chamber can be pulled out of the heat exchanger without having to disconnect the other connections.

Voimansiirto käyttömoottorilta polttoainepumppuun tapahtuu hammashihnan avulla. Tämä edullinen suoritusmuoto sallii hi das tus suhteen moottorin ja polttoainepumpun välillä niin, että huolimatta moottorin korkeasta kierrosluvusta, minkä vuoksi saadaan aikaan korkeita paineita yksivaiheisella polttoilmanpuhaltimella, mahdollistetaan polttoainepumpun määrätty alhaisempi kierrosluku. Polttoainepumpun kierros-luku voidaan siten pitää vähäisen tehonoton ja minimaalisen kulutuksen alueella. Käyttömoottorin ja polttoainepumpun kiinnitys samaan laippaan on perusta paremmalle mittatarkkuudelle moottorin- ja pumpun akselin välisen etäisyyden ja yhdensuuntaisuuden suhteen.The transmission from the drive motor to the fuel pump is via a toothed belt. This preferred embodiment allows a deceleration between the engine and the fuel pump so that, despite the high engine speed, which results in high pressures with a single-stage combustion air blower, a predetermined lower speed of the fuel pump is allowed. The speed of the fuel pump can thus be kept in the range of low power consumption and minimum consumption. Attaching the drive motor and fuel pump to the same flange is the basis for better dimensional accuracy in terms of distance and parallelism between the motor and pump shaft.

Pol ttoi lmanpuhal ti men vaikutusta parannetaan järjestämällä se käyttömoottorin polttokammiosta poispäin olevaan päähän, jolloin polttoilma virtaa ilman edeltävää toi saalieohjausta aksiaalisesti eikä ilmavirran imupuolella ole imua haittaa-via rakenneosia.The effect of the combustion fan is enhanced by arranging it at the end away from the combustion chamber of the drive motor, whereby the combustion air flows axially without prior intake control and there are no components on the air intake side that interfere with the intake.

Erittäin lyhyt rakennepituus syntyy tuloksena polttoilman-puhaltimen läpimitan määräämän tilan hyväksikäytöstä käyttö-moottoria ja polttoainepumppua varten.The very short construction length results from the use of space determined by the diameter of the combustion air blower for the drive motor and the fuel pump.

Rakenneosien laippaan tapahtuvan kiinnityksen johdosta ei poltinkotelolla ole mitään kantavaa toimintaa, joten se voidaan toteuttaa kevytrakenteena pelti- tai muoviosana ja mahdollistaen sen, että kun kotelo on irroitettu laipalta pois, päästään helposti käsiksi käyttömoottoriin ja polttoainepumppuun.Due to the attachment of the components to the flange, the burner housing has no load-bearing function, so it can be implemented as a lightweight structure as a sheet metal or plastic part and allowing the drive motor and fuel pump to be easily accessed when the housing is removed from the flange.

Oheisessa piirustuksessa on esitetty lämmönvaihdin 1, joka ympäröi nestemäisen lämmönkantimen 2. Polttokammio 3 on kiinnitetty poltinpäähän 4, joka on keskiöity lämmönvaihdin-laipan 20 koverrukseen 21. Kulloinkin nivelen 11 yhdet puo- 5 69017 liskot on muodostettu laipan 5 avulla ja toiset puoliskot ovat lämmönvaihtimessa 1. Liittämällä laippa 5 lämmönvaihtimeen 1 mahdollistetaan poltinpään 4 keskiöinti ja kiinnitys. Laippa 5 kannattaa poltinkoteloa 10. Käyttömoottorin 6 laakeri 17 on laipan 5 kiinnitinholkissa 19, joka samanaikaisesti keskiöi suuttimen 9 ja suutinpidikkeen 16. Kiinnitin-holkki 19 ulottuu roottorin 18 ohi niin, että laakerin 17 ja suutinpidikkeen 16 väliin roottorilla 18 on järjestetty yksi hammaskiekoista 13, joka on yhdistetty hammashihnan 14 kautta toiseen hammaskiekkoon 13 polttoainepumpun 8 käyttöä varten. Roottorin 18 toisessa päässä on polttoilmanpuhallin 7.The accompanying drawing shows a heat exchanger 1 surrounding a liquid heat carrier 2. The combustion chamber 3 is attached to a burner head 4 centered in a recess 21 of the heat exchanger flange 20. In each case, one half of the joint 11 is formed by the flange 5 and the other halves are By connecting the flange 5 to the heat exchanger 1, it is possible to center and fix the burner head 4. The flange 5 supports the burner housing 10. The bearing 17 of the drive motor 6 is in the clamping sleeve 19 of the flange 5, which simultaneously centers the nozzle 9 and the nozzle holder 16. The clamping sleeve 19 extends past the rotor 18 so that one of the gears 13 connected via a toothed belt 14 to a second toothed disc 13 for use with a fuel pump 8. At one end of the rotor 18 there is a combustion air blower 7.

Käyttömoottorin 6 pyörittämä polttoilmanpuhallin 7 imee polttoilmaa ja puristaa tämän poltinkotelon 10 ja laipassa 5 olevien aukkojen 15 läpi poltinpään 4 kautta polttokammioon 3. Polttokammiossa 3 polttoilma sekoitetaan suihkutussuutti-mesta 9 tulevan polttoaineen kanssa ja sytytetään ei-esite-tyn sytyslaitteen avulla. Polttokammion 3 alueella tapahtuu polttoaineen täydellinen palaminen. Sen jälkeen kun palamis-kaasu on ohjattu lämmönvaihtimen 1 pohjassa 22 sivuille, tapahtuu lämmönsiirto nestemäiseen lämmönkantimeen 2 lämmönvaihtimen 1 sylinterimäistä osaa pitkin. Pakokaasut poistuvat pakokaasuistukan 12 kautta ulkoilmaan.The combustion air fan 7 rotated by the drive motor 6 sucks the combustion air and compresses this through the burner housing 10 and the openings 15 in the flange 5 through the burner head 4 into the combustion chamber 3. In the combustion chamber 3 the combustion air is mixed with fuel from the injector 9 and ignited by an igniter. In the area of the combustion chamber 3, complete combustion of the fuel takes place. After the combustion gas has been directed to the sides at the bottom 22 of the heat exchanger 1, heat is transferred to the liquid heat carrier 2 along the cylindrical part of the heat exchanger 1. Exhaust gases exit to the outside air through the exhaust manifold 12.