RU2359171C2 - Burner for heater with improved heat-shielding cover - Google Patents

Burner for heater with improved heat-shielding cover Download PDF

Info

Publication number
RU2359171C2
RU2359171C2 RU2007122478/06A RU2007122478A RU2359171C2 RU 2359171 C2 RU2359171 C2 RU 2359171C2 RU 2007122478/06 A RU2007122478/06 A RU 2007122478/06A RU 2007122478 A RU2007122478 A RU 2007122478A RU 2359171 C2 RU2359171 C2 RU 2359171C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
nozzle
combustion chamber
heat shield
fuel
zone
Prior art date
Application number
RU2007122478/06A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2007122478A (en
Inventor
Михель ПЕНЕР (DE)
Михель ПЕНЕР
Фридрих ВИДЕМАНН (DE)
Фридрих ВИДЕМАНН
Штеффен ВЕБЕР (DE)
Штеффен ВЕБЕР
Ян ШТЕФФЕНС (DE)
Ян ШТЕФФЕНС
Original Assignee
Вебасто Аг
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Вебасто Аг filed Critical Вебасто Аг
Publication of RU2007122478A publication Critical patent/RU2007122478A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2359171C2 publication Critical patent/RU2359171C2/en

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
    • F23D11/36—Details, e.g. burner cooling means, noise reduction means
    • F23D11/40—Mixing tubes or chambers; Burner heads
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23D—BURNERS
    • F23D9/00—Burners in which a stream of liquid fuel impinges intermittently on a hot surface
    • 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
    • F23D11/24—Burners using a direct spraying action of liquid droplets or vaporised liquid into the combustion space by pressurisation of the fuel before a nozzle through which it is sprayed by a substantial pressure reduction into a space
    • 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
    • F23D11/40—Mixing tubes or chambers; Burner heads
    • F23D11/406—Flame stabilising means, e.g. flame holders
    • 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
    • F23D11/40—Mixing tubes or chambers; Burner heads
    • F23D11/408—Flow influencing devices in the air tube
    • 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
    • F23D2900/11401—Flame intercepting baffles forming part of burner head

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Spray-Type Burners (AREA)
  • Nozzles For Spraying Of Liquid Fuel (AREA)
  • Fuel-Injection Apparatus (AREA)

Abstract

FIELD: power engineering. ^ SUBSTANCE: burner for a heater, particularly for use in trackless vehicles driven by a motor contains an injector nozzle for inlet of fuel and primary air, a combustion chamber and a heat-shielding cover between the injector nozzle and combustion chamber. The heat-shielding cover has an opening for inlet of secondary air into the combustion chamber. The opening is provided with elements for guiding air. These elements are formed by plates projecting in the direction of the combustion chamber and joined together with the heat-shielding cover. The plates are either at different angles to the surface of the heat-shielding cover and/or to the radius of the heat-shielding cover, or the plates are formed into groups with the same angle to the surface. The burner has a firing area and a burning area and secondary air, coming into the burning area is less turbulent than secondary air, coming into the firing area. The heat-shielding cover has an opening for letting through an igniting element. The injector nozzle has an injector needle for inlet of fuel into the burner and an area for inlet of primary air for burning. Due to selection of inner diametre of the needle, the outlet speed of fuel is such that, during the firing phase, fuel reaches the firing zone in non-atomised form. The inner diametre of the needle lies between 0.5 and 0.7 mm. The firing zone is in form of an igniter chamber, into which enters the igniting element. The combustion chamber is symmetrical about an axis. In the combustion chamber there is a reflecting disc, which has a certain curvature in the axial direction, facing the combustion zone. The outer circle of the reflecting disc defines the plane and the ratio of maximum axial distance (b) of the reflecting disc from this plane to the diametre (a) of the reflecting disc lies between 0.07 and 0.21. The ratio of the maximum axial distance (b) of the reflecting disc from this plane to the diametre (a) of the reflecting disc is approximately 0.14. ^ EFFECT: reliable firing, reduce some emission. ^ 11 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к форсунке для нагревательного прибора, в частности, для применения в безрельсовых транспортных средствах с моторным приводом, с соплом форсунки для подвода топлива и первичного воздуха, камерой сгорания и теплозащитным щитком между соплом форсунки и камерой сгорания, при этом теплозащитный щиток имеет отверстия для подвода вторичного воздуха в камеру сгорания.The invention relates to a nozzle for a heating device, in particular for use in trackless vehicles with a motor drive, with a nozzle for supplying fuel and primary air, a combustion chamber and a heat shield between the nozzle of the nozzle and the combustion chamber, while the heat shield has openings for supply of secondary air to the combustion chamber.

Подобного рода форсунки, которые называются также распыляющими форсунками или спрей-форсунками, находят применение, в частности, при дополнительном обогреве и стационарном отоплении безрельсовых транспортных средств с моторным приводом.These nozzles, which are also called spray nozzles or spray nozzles, are used, in particular, for additional heating and stationary heating of rail-mounted vehicles with a motor drive.

Существуют многочисленные требования к таким форсункам, в частности, заключающиеся в надежном и в значительной мере свободном от выбросов пуске, а также устойчивом режиме горения. Далее стремятся конструировать нагревательные приборы таким образом, чтобы их можно было применять в различных положениях при установке.There are numerous requirements for such nozzles, in particular, those that reliably start up to a large extent and are free from emissions, as well as a stable combustion mode. Next, they strive to design heating devices so that they can be used in various positions during installation.

В отношении пусковых характеристик между собой должны быть согласованы различные рабочие параметры. Во-первых, требуется, чтобы во время пуска форсунки в зоне пуска была относительно жирная воздушно-топливная смесь, а с другой стороны требуется подготавливать достаточное количество первичного воздуха для того, чтобы обеспечить транспортировку топлива от иглы форсунки в зону пуска.With regard to starting characteristics, different operating parameters must be coordinated with each other. Firstly, it is required that during start-up of the nozzle there is a relatively oily air-fuel mixture in the start-up zone, and, on the other hand, it is necessary to prepare a sufficient amount of primary air in order to ensure the transportation of fuel from the nozzle needle to the start-up zone.

Требование возможности установки нагревательного прибора в различных положениях связано с проблемами, касающимися пусковых характеристик. Чтобы именно при небольшой подаче первичного воздуха транспортировать топливо в зону пуска, до сих пор мирились с ориентированием на иглу форсунки с выходным отверстием, направленным вниз, а это имело следствием то, что всю форсунку нужно было устанавливать в вертикальном положении.The requirement for the heater to be installed in various positions is associated with problems regarding starting performance. In order to transport fuel to the start-up area precisely with a small supply of primary air, the nozzles were still put up with the nozzle oriented with the outlet downward, and this led to the fact that the entire nozzle had to be installed in a vertical position.

Чтобы обеспечить устойчивый режим горения форсунки, необходимо выполнить иной раз противоречащие друг другу требования. Во-первых, требуется хорошее перемешивание топлива и воздуха, во-вторых, в центральной области пламени, в частности, во время пусковой фазы нежелательно иметь слишком высокую воздушную составляющую и слишком сильное завихрение.In order to ensure a stable combustion mode of the nozzle, it is sometimes necessary to fulfill conflicting requirements. Firstly, good mixing of fuel and air is required, and secondly, in the central region of the flame, in particular, during the starting phase, it is undesirable to have too high an air component and too much turbulence.

Задачей изобретения является, по меньшей мере, частичное решение описанных проблем уровня техники и, в частности, сделать возможным поведение при пуске, которое было бы надежным, не сопровождалось бы значительным выбросом, соответственно дымом, в различных положениях установки.The objective of the invention is at least a partial solution to the described problems of the prior art and, in particular, to make possible start-up behavior that would be reliable, would not be accompanied by a significant emission, respectively smoke, in different positions of the installation.

Эта задача решается признаками независимого пункта формулы изобретения.This problem is solved by the features of an independent claim.

Предпочтительные варианты выполнения изобретения приведены в зависимых пунктах формулы изобретения.Preferred embodiments of the invention are given in the dependent claims.

Изобретение усовершенствует форсунку рассмотренного вначале рода за счет того, что отверстия снабжены элементами, направляющими воздух. Теплозащитный щиток в принципе нужен для того, чтобы защитить сопло и подвод топлива от тепловой энергии, присутствующей в камере сгорания. Далее, через теплозащитный щиток в полость сгорания подводится вторичный воздух. За счет того, что отверстия для подвода вторичного воздуха снабжены элементами, направляющими воздух, подвод этого вторичного воздуха может осуществляться целенаправленно, так чтобы можно было целенаправленно оказывать влияние на режим горения как при пусковом режиме, так и при длительном режиме.The invention improves the nozzle considered at the beginning of the genus due to the fact that the holes are equipped with elements directing the air. In principle, a heat shield is needed in order to protect the nozzle and fuel supply from the thermal energy present in the combustion chamber. Further, through the heat shield in the combustion cavity is supplied secondary air. Due to the fact that the openings for supplying secondary air are provided with elements directing air, the supply of this secondary air can be carried out purposefully, so that it would be possible to purposefully influence the combustion mode both during starting mode and during continuous operation.

Целесообразно предусмотреть, чтобы элементы, направляющие воздух, были образованы язычками, выступающими в направлении камеры сгорания и выполненными заодно с теплозащитным щитком. Такой теплозащитный щиток может быть изготовлен самым простым способом, например путем формирования v-образным штампом язычков, которые после штамповки или одновременно с процессом штамповки отгибаются из плоскости теплозащитного щитка.It is advisable to provide that the elements directing the air were formed by tongues protruding in the direction of the combustion chamber and made integral with the heat shield. Such a heat shield can be made in the simplest way, for example, by forming tongues in a v-shaped stamp, which, after stamping or simultaneously with the stamping process, are folded out of the plane of the heat shield.

Изобретение усовершенствовано также в плане того, что язычки образованы под различными углами к поверхности теплозащитного щитка и/или к радиусу теплозащитного щитка. Если язычки направлены почти перпендикулярно к радиусу теплозащитного щитка, то в этом случае создается более сильное завихрение, в то время как при язычках с меньшим углом к радиусу создается незначительное завихрение. Язычки, которые образуют небольшой угол с поверхностью теплозащитного щитка, создают воздушные потоки, которые имеют большую радиальную составляющую и малую осевую составляющую, в то время как при язычках с большими углами к поверхности теплозащитного щитка доминирует осевая составляющая. Таким образом, возникает возможность направлять вторичный воздух в центральную область образования пламени с небольшим завихрением. Таким путем с одной стороны подается необходимый для горения воздух; при этом не имеет место чрезмерное завихрение, которое отрицательным образом сказывалось бы на устойчивости пламени. В частности, может быть осуществлено распределение вторичного воздуха в зависимости от направленности отдельных элементов, направляющих воздух.The invention has also been improved in that the tabs are formed at different angles to the surface of the heat shield and / or to the radius of the heat shield. If the tabs are directed almost perpendicular to the radius of the heat shield, then a stronger turbulence is created in this case, while with the tabs with a smaller angle to the radius, a slight turbulence is created. The tongues, which form a small angle with the surface of the heat shield, create air flows that have a large radial component and a small axial component, while with tongues with large angles to the surface of the heat shield, the axial component dominates. Thus, it becomes possible to direct secondary air into the central region of flame formation with a slight turbulence. In this way, on the one hand, the air necessary for combustion is supplied; however, there is no excessive turbulence that would adversely affect the stability of the flame. In particular, the distribution of the secondary air can be made depending on the directivity of the individual elements directing the air.

Согласно другому варианту выполнения предусмотрено, что язычки образованы в виде групп по существу с одинаковыми углами к поверхности теплозащитного щитка и/или к радиусу теплозащитного щитка. Благодаря коллективной ориентировке язычков создаются определенные состояния потока в камере сгорания.According to another embodiment, it is provided that the tongues are formed in groups of substantially equal angles to the surface of the heat shield and / or to the radius of the heat shield. Thanks to the collective orientation of the reeds, certain flow conditions in the combustion chamber are created.

Далее изобретение усовершенствовано за счет того, форсунка имеет зону выгорания, и вторичный воздух, подводимый к зоне выгорания, имеет более сильное завихрение, чем вторичный воздух, подводимый к зоне пуска. В зоне выгорания желательно иметь более сильное завихрение. В частности, лежащая радиально внутри, имеющая завихрение область возвратного потока улучшает выгорание и обеспечивает хорошее использование объема камеры сгорания.The invention is further improved by the fact that the nozzle has a burn-up zone, and the secondary air supplied to the burn-out zone has a stronger turbulence than the secondary air supplied to the start-up zone. In the burnout zone, it is desirable to have a stronger turbulence. In particular, a radially inwardly lying, swirling return flow region improves burnup and ensures good utilization of the volume of the combustion chamber.

Далее предусмотрено, что теплозащитный щиток имеет отверстие для пропуска воспламеняющего элемента.It is further provided that the heat shield has an opening for passing the flammable element.

Согласно особо предпочтительному варианту выполнения изобретения далее предусмотрено, что сопло форсунки имеет иглу форсунки для подвода топлива в форсунку и область подачи первичного воздуха для горения в форсунку, и с помощью выбора внутреннего диаметра иглы форсунки скорость выхода топлива задается так, что во время пусковой фазы топливо по существу в не распыленном виде поступает в зону пуска. С помощью уменьшения внутреннего диаметра иглы форсунки, по сравнению с иглами форсунок в нагревательных приборах в соответствии с уровнем техники, при одинаковых объемах транспортируемого топлива повышается скорость его выхода. Благодаря этому при любом положении установки можно обеспечить попадание струи топлива из выходного отверстия иглы форсунки в зону пуска. В частности, при небольшом количестве первичного воздуха, причем подводимый первичный воздух должен иметь к тому же лишь небольшое завихрение, по существу не распыленная струя может достигать зоны пуска. В результате происходит надежный пуск форсунки, и образование дыма во время пуска существенно уменьшается.According to a particularly preferred embodiment of the invention, it is further provided that the nozzle nozzle has a nozzle needle for supplying fuel to the nozzle and the primary combustion air supply area to the nozzle, and by selecting the inner diameter of the nozzle needle, the fuel exit speed is set so that during the starting phase the fuel essentially in non-sprayed form enters the launch zone. By reducing the inner diameter of the nozzle needle, in comparison with the nozzle needles in heating devices in accordance with the prior art, at the same volumes of transported fuel, its exit speed is increased. Due to this, at any installation position, it is possible to ensure that a jet of fuel enters from the outlet of the nozzle needle into the starting zone. In particular, with a small amount of primary air, and the supplied primary air should also have only a slight turbulence, a substantially un-sprayed jet can reach the start zone. The result is a reliable start-up of the nozzle, and smoke generation during start-up is significantly reduced.

Предпочтительно, что внутренний диаметр иглы форсунки лежит между 0,5 и 0,7 мм. По сравнению со скоростям выхода у игл форсунок в соответствии с уровнем техники, у которых внутренний диаметр лежит в области 0,8 мм, скорость выхода при внутренних диаметрах между 0,5 и 0,7 мм может почти удваиваться или даже более чем удваиваться.Preferably, the inner diameter of the nozzle needle is between 0.5 and 0.7 mm. Compared to the exit speeds of nozzle needles in accordance with the prior art, in which the inner diameter lies in the region of 0.8 mm, the exit speed for inner diameters between 0.5 and 0.7 mm can almost double or even more than double.

Особенно предпочтительным является то, что внутренний диаметр иглы форсунки составляет около 0,6 мм. При таком внутреннем диаметре в режиме полной нагрузки, т.е. при массовом потоке топлива 0,5 кг/час, скорости выхода возможны свыше 0,6 м/c, в то время как при внутреннем диаметре 0,8 мм скорость выхода лежит в диапазоне 0,35 м/c. Соответственно повышается скорость выхода при неполной нагрузке, т.е. при массовом потоке топлива 0,2 кг/час с около 0,14 м/c до около 0,25 м/c. При соответствующем выборе конструктивных качеств или параметров работы получение по существу не распыленной струи, которая при пуске нагревательного прибора направляется в зону пуска, может быть достигнута и при существующих иглах форсунки с внутренним диаметром около 0,8 мм.Particularly preferred is that the inner diameter of the nozzle needle is about 0.6 mm. With such an inner diameter in full load, i.e. with a mass fuel flow of 0.5 kg / h, exit speeds are possible above 0.6 m / s, while with an internal diameter of 0.8 mm, the exit speed is in the range of 0.35 m / s. Correspondingly, the output speed increases under partial load, i.e. with a mass fuel flow of 0.2 kg / h from about 0.14 m / s to about 0.25 m / s. With an appropriate choice of design qualities or operating parameters, obtaining a substantially non-sprayed jet, which, when starting up the heating device, is directed to the starting zone, can also be achieved with existing nozzle needles with an inner diameter of about 0.8 mm.

Целесообразно предусмотреть, чтобы зона пуска была выполнена в виде пусковой камеры, в которую выступает воспламеняющий элемент. Стенка камеры сгорания, таким образом, может окружать воспламеняющий элемент. В таком случае во время пускового режима “баллистическая“ струя топлива может смачивать топливом воспламеняющий элемент и стенку камеры, так что стенка камеры и смежные конструктивные элементы после их нагревания служат в качестве стенового испарителя.It is advisable to provide that the launch zone was made in the form of a launch chamber, into which a flammable element protrudes. The wall of the combustion chamber can thus surround a flammable element. In this case, during the start-up mode, the “ballistic” fuel jet can wet the flammable element and the chamber wall with fuel, so that the chamber wall and adjacent structural elements after heating serve as a wall evaporator.

В особо предпочтительном варианте выполнения настоящего изобретения далее предусмотрено, что камера сгорания по существу симметрична относительно оси, в камере сгорания расположен отражательный диск, и отражательный диск имеет заданную выпуклость в осевом направлении. Благодаря выпуклости отражательного диска он сохраняет свою форму не зависимо от температуры. У отражательных дисков, соответствующих уровню техники, подчас имеют место случаи, когда в зависимости от температуры могут происходить внезапные изменения формы, которые могут отрицательно сказываться на режиме горения форсунки.In a particularly preferred embodiment of the present invention, it is further provided that the combustion chamber is substantially symmetrical about an axis, a reflective disk is located in the combustion chamber, and the reflective disk has a predetermined convexity in the axial direction. Due to the convexity of the reflective disk, it retains its shape regardless of temperature. In reflective disks corresponding to the prior art, there are sometimes cases when, depending on the temperature, sudden changes in shape can occur that can adversely affect the combustion mode of the nozzle.

Предпочтительно, что выпуклость предусмотрена в направлении зоны выгорания. Таким образом, создается достаточное пространство в области пусковой камеры. Далее было обнаружено, что выпуклость в направлении зоны выгорания не влияет отрицательно на поведение воздушного потока в этой зоне. В частности, сохраняется выраженная имеющая завихрение область возвратного потока в лежащей радиально внутри области зоны выгорания.Preferably, the bulge is provided in the direction of the burnout zone. Thus, sufficient space is created in the area of the launch chamber. Further, it was found that the bulge in the direction of the burnout zone does not adversely affect the behavior of the air flow in this zone. In particular, the pronounced swirling region of the return flow is retained in the burn-in zone lying radially inside the region.

Согласно предпочтительному варианту выполнения изобретения предусмотрено, что наружная окружность отражательного диска определяет плоскость, и отношение между максимальным осевым расстоянием отражательного диска от этой плоскости и диаметром отражательного диска лежит между 0,07 и 0,21. Наиболее удаленная точка выпуклости отражательного диска лежит относительно радиальной координаты предпочтительно по существу в центре конструкции. От плоскости, которая определяется наружной окружностью отражательного диска, эта точка имеет осевое расстояние, которое определено указанным отношением к диаметру.According to a preferred embodiment of the invention, it is provided that the outer circumference of the reflective disk defines a plane, and the ratio between the maximum axial distance of the reflective disk from this plane and the diameter of the reflective disk lies between 0.07 and 0.21. The farthest convex point of the reflective disk lies relative to the radial coordinate, preferably substantially in the center of the structure. From the plane, which is determined by the outer circumference of the reflective disk, this point has an axial distance, which is determined by the specified ratio to the diameter.

В этой связи особенно предпочтительным является, если отношение между максимальным осевым расстоянием отражательного диска от плоскости и диаметром отражательного диска составляет около 0,14. Например, диаметр отражательного диска составляет около 40 мм, в то время как выпуклость составляет величину около 5,7 мм.In this regard, it is especially preferred if the ratio between the maximum axial distance of the reflective disk from the plane and the diameter of the reflective disk is about 0.14. For example, the diameter of the reflective disk is about 40 mm, while the bulge is about 5.7 mm.

В основе изобретения лежат знания о том, что с помощью предлагаемого теплозащитного щитка с элементами, направляющими воздух, в частности, в комбинации с подводом топлива согласно изобретению и отражательным диском согласно изобретению может быть существенно улучшен режим работы форсунки. Это касается, в частности, пусковых характеристик, устойчивости режима горения и возможностей в отношении положения установки форсунки в безрельсовом транспортном средстве с моторным приводом.The basis of the invention is the knowledge that using the proposed heat shield with elements directing air, in particular, in combination with the fuel supply according to the invention and the reflective disk according to the invention, the operation mode of the nozzle can be significantly improved. This applies, in particular, to starting characteristics, stability of the combustion mode and possibilities regarding the installation position of the nozzle in a rail-mounted vehicle with a motor drive.

Ниже изобретение поясняется с помощью ссылки на прилагаемые чертежи на примере предпочтительных вариантов выполнения. При этом показано:Below the invention is illustrated by reference to the accompanying drawings on the example of preferred embodiments. It is shown:

Фиг.1 - Разрез форсунки согласно изобретению;Figure 1 - Section of a nozzle according to the invention;

Фиг.2 - Вид в перспективе фланца форсунки с установленным на нем теплозащитным щитком; иFigure 2 is a perspective view of the nozzle flange with a heat shield mounted thereon; and

Фиг.3 - Вид в перспективе теплозащитного щитка.Figure 3 is a perspective view of a heat shield.

В нижеследующем описании предпочтительных вариантов выполнения изобретения одинаковыми ссылочными позициями обозначены одинаковые или сравнимые составные части.In the following description of preferred embodiments of the invention, the same reference numerals denote identical or comparable components.

На фиг.1 показан разрез форсунки согласно изобретению. Предложенная согласно изобретению форсунка 10 имеет сопло 12, которое жестко соединено с теплозащитным щитком 24. Теплозащитный щиток 24 определяет вместе с трубой 40 камеры сгорания, соединенной с теплозащитным щитком 24, камеру 22 сгорания. Труба 40 камеры сгорания окружена наружной трубой 42, которая образует фланец форсунки. К этой наружной трубе 42 прикреплена жаровая труба 38. Соединения между теплозащитным щитком 24 и трубой 40 камеры сгорания или между трубой 40 камеры сгорания, наружной трубой 42 и жаровой трубой 38 представляют собой, в общем, сварные соединения. На топливном сопле 12 расположен подвод 50 топлива, который имеет металлическую трубу 52 для подачи топлива, а также иглу 14 форсунки для вспрыскивания топлива в камеру 22 сгорания. Далее, в области 16 топливного сопла предусмотрены каналы для подвода в топливное сопло 12 первичного воздуха для горения, который проходит мимо топливной иглы 14, чтобы потом направиться по радиально расширяющемуся воздухопроводу топливного сопла 12 в направлении камеры сгорания и, наконец, в саму камеру 22 сгорания. С помощью радиального расширения воздухопровода благодаря эффекту Вентури достигается улучшенное распыление. Внутри камеры 22 сгорания далее расположен отражательный диск 36, который предпочтительно имеет выпуклость. Эта выпуклость в направлении зоны выгорания препятствует внезапным изменениям, обусловленным жаром, формы отражательного диска 36. Благодаря выпуклости отражательного диска 36 в направлении зоны 32 выгорания, кроме того, появляется достаточное пространство для размещения пусковой камеры 18. Стенка, определяющая пусковую камеру 18, приварена к отражательному диску 36.Figure 1 shows a section of a nozzle according to the invention. The nozzle 10 according to the invention has a nozzle 12, which is rigidly connected to a heat shield 24. The heat shield 24 defines, together with the pipe 40 of the combustion chamber connected to the heat shield 24, a combustion chamber 22. The pipe 40 of the combustion chamber is surrounded by an outer pipe 42, which forms the nozzle flange. A flame tube 38 is attached to this outer pipe 42. The joints between the heat shield 24 and the combustion chamber pipe 40 or between the combustion chamber pipe 40, the outer pipe 42 and the flame tube 38 are generally welded joints. On the fuel nozzle 12 is a fuel supply 50, which has a metal pipe 52 for supplying fuel, as well as a nozzle needle 14 for injecting fuel into the combustion chamber 22. Further, in the region of the fuel nozzle 16, channels are provided for supplying primary combustion air to the fuel nozzle 12, which passes by the fuel needle 14, so that it can then go through the radially expanding air duct of the fuel nozzle 12 towards the combustion chamber and, finally, into the combustion chamber 22 itself. . Thanks to the radial expansion of the air duct, an improved atomization is achieved due to the Venturi effect. Inside the combustion chamber 22 is further located a reflective disk 36, which preferably has a bulge. This bulge in the direction of the burnout zone prevents sudden changes in the shape of the reflective disk 36 due to the heat. Due to the bulge of the reflective disk 36 in the direction of the burnout zone 32, there is also sufficient space to accommodate the launch chamber 18. The wall defining the launch chamber 18 is welded to reflective disk 36.

На фиг.2 показан вид в перспективе фланца форсунки с установленным в нем теплозащитным щитком и на фиг.3 показан вид в перспективе теплозащитного щитка. Далее также осуществляется ссылка на составные части форсунки согласно фиг.1. Теплозащитный щиток 24 имеет центральное отверстие 48, через которое воздушно-топливная смесь, направляемая соплом 12, поступает в камеру сгорания. Далее предусмотрено расположенное сбоку отверстие 34 для пропуска воспламеняющего элемента 20. На теплозащитном щитке далее предусмотрены крепежные штифты 44, 46, к которым крепится сопло 12. Далее теплозащитный щиток 24 имеет большое количество отверстий 26, через которые в камеру 22 сгорания может поступать вторичный воздух. На стороне теплозащитного щитка 24, обращенной к камере 22 сгорания, предусмотрены имеющие треугольную форму элементы 28, 30, направляющие воздух. Благодаря различным углам к радиусу теплозащитного щитка 24 они обеспечивают распределение вторичного воздуха. Первая группа элементов, направляющих воздух, частично обозначенных позицией 28, направлена под большим углом к радиусу теплозащитного щитка 24, т.е. имеет по существу или почти тангенциальную направленность. Благодаря такой направленности вторичный воздух, проходящий через соответствующие отверстия 26, направление выходных потоков через которые обозначено стрелкой, с более высоким завихрением мимо отражательного диска 36 переходит в зону выгорания 32. Этот воздух с высоким завихрением направляется в лежащую радиально снаружи область зоны 32 выгорания в задней области камеры 22 сгорания, т.е. в область камеры 22 сгорания, обращенную от теплозащитного щитка 24, и потом под значительным завихрением назад в центральную область в направлении отражательного диска 36. В результате этого происходит успешное перемешивание газообразных компонентов в зоне 32 выгорания. Другая группа элементов, направляющих воздух, направлена под небольшим углом к радиусу теплозащитного щитка 24. Эти элементы, направляющие воздух, частично обозначены позицией 30. Кроме того, эти элементы 30, направляющие воздух, имеют меньший угол к поверхности теплозащитного щитка 24, чем элементы 28, направляющие воздух. В результате прохода через элементы 30, направляющие воздух, направление выходного потока через которые показано другой стрелкой, вторичный воздух подается в центральную область пламени с небольшим завихрением, что, в частности, благоприятствует стабильному поведению при горении.FIG. 2 shows a perspective view of a nozzle flange with a heat shield installed therein, and FIG. 3 shows a perspective view of a heat shield. Further, reference is also made to the components of the nozzle according to figure 1. The heat shield 24 has a central opening 48 through which the air-fuel mixture guided by the nozzle 12 enters the combustion chamber. Further, a side opening 34 is provided for passing the ignition element 20. On the heat shield, there are further provided fixing pins 44, 46 to which the nozzle 12 is attached. Further, the heat shield 24 has a large number of holes 26 through which secondary air can enter the combustion chamber 22. On the side of the heat shield 24 facing the combustion chamber 22, there are provided triangular shaped elements 28, 30 directing the air. Due to the different angles to the radius of the heat shield 24, they ensure the distribution of secondary air. The first group of air-guiding elements, partially indicated by 28, is directed at a large angle to the radius of the heat shield 24, i.e. has a substantially or almost tangential orientation. Due to this directivity, the secondary air passing through the corresponding openings 26, the direction of the outlet flows through which is indicated by an arrow, passes with a higher swirl past the reflective disk 36 into the burnout zone 32. This high-swirl air is directed to the region of the burnup zone 32 lying radially outside from the rear area of the combustion chamber 22, i.e. into the region of the combustion chamber 22, facing away from the heat shield 24, and then under a significant swirl back to the central region in the direction of the reflective disk 36. As a result, the gaseous components are successfully mixed in the burnout zone 32. Another group of air guide elements is directed at a small angle to the radius of the heat shield 24. These air guide elements are partially indicated by 30. In addition, these air guide elements 30 have a smaller angle to the surface of the heat shield 24 than the elements 28 directing air. As a result of the passage through the air guiding elements 30, the direction of the outlet flow through which is shown by another arrow, the secondary air is supplied to the central region of the flame with a slight swirl, which, in particular, favors stable combustion behavior.

Таким образом, предлагается спрей-форсунка согласно изобретению, которая улучшена в отношении возможного расположения при установке, пусковых характеристик и поведения при продолжительной работе. Кроме того, снимается проблема в части обусловленных температурой изменений формы отражательного диска.Thus, a spray nozzle according to the invention is proposed, which is improved with respect to the possible installation position, starting characteristics and continuous operation behavior. In addition, the problem is eliminated regarding temperature-related changes in the shape of the reflective disk.

Представленные в приведенном описании на чертежах, а также раскрытые в формуле изобретения признаки как по отдельности, так и в любой комбинации существенны для осуществления изобретения.Presented in the above description on the drawings, as well as the features disclosed in the claims, both individually and in any combination, are essential for the implementation of the invention.

Перечень позицийList of items

10 - Форсунка10 - Injector

12 - Сопло форсунки12 - nozzle nozzle

14 - Игла форсунки14 - Nozzle needle

16 - Область подачи воздуха для горения16 - Combustion air supply area

18 - Зона пуска18 - Launch Area

20 - Воспламеняющий элемент20 - Flammable element

22 - Камера сгорания22 - Combustion chamber

24 - Теплозащитный щиток24 - Heat shield

26 - Отверстие26 - Hole

28 - Элемент, направляющий воздух28 - element directing air

30 - Элемент, направляющий воздух30 - The element directing the air

32 - Зона выгорания32 - burnout area

34 - Отверстие34 - Hole

36 - Отражательный диск36 - Reflective Disk

38 - Жаровая труба38 - Heat pipe

40 - Труба камеры сгорания40 - Combustion chamber pipe

42 - Наружная труба42 - Outer pipe

44 - Крепежный штифт44 - Fixing pin

46 - Крепежный штифт46 - Fixing pin

48 - Отверстие48 - Hole

50 - Подача топлива50 - Fuel supply

52 - Металлическая труба.52 - Metal pipe.

Claims (11)

1. Форсунка для нагревательного прибора, в частности, для применения в безрельсовых транспортных средствах с моторным приводом, содержащая
сопло (12) форсунки для подвода топлива и первичного воздуха,
камеру (22) сгорания и
теплозащитный щиток (24) между соплом форсунки и камерой сгорания, причем теплозащитный щиток имеет отверстия (26) для подвода вторичного воздуха в камеру сгорания,
отличающаяся тем, что отверстия снабжены элементами (28, 30), направляющими воздух, причем элементы (28, 30), направляющие воздух, образованы язычками (28, 30), выступающими в направлении камеры (22) сгорания и выполненными заодно с теплозащитным щитком, причем либо язычки выполнены под различными углами к поверхности теплозащитного щитка (24) и/или к радиусу теплозащитного щитка, либо язычки образованы группами, по существу, с одинаковыми углами к поверхности теплозащитного щитка и/или к радиусу теплозащитного щитка.1. A nozzle for a heating device, in particular for use in trackless vehicles with a motor drive, containing
nozzle (12) nozzles for supplying fuel and primary air,
a combustion chamber (22) and
a heat shield (24) between the nozzle of the nozzle and the combustion chamber, the heat shield has openings (26) for supplying secondary air to the combustion chamber,
characterized in that the holes are provided with elements (28, 30) directing the air, and the elements (28, 30) directing the air are formed by tongues (28, 30) protruding in the direction of the combustion chamber (22) and made integral with the heat shield, moreover, either the tongues are made at different angles to the surface of the heat shield (24) and / or to the radius of the heat shield, or the tongues are formed in groups with substantially the same angles to the surface of the heat shield and / or to the radius of the heat shield. 2. Форсунка (10) по п.1, отличающаяся тем, что
форсунка имеет зону (18) пуска и зону (32) выгорания и
вторичный воздух, подводимый к зоне (32) выгорания, имеет меньшее завихрение, чем вторичный воздух, подводимый к зоне (18) пуска.2. The nozzle (10) according to claim 1, characterized in that
the nozzle has a start zone (18) and a burnout zone (32) and
the secondary air supplied to the burnout zone (32) has less turbulence than the secondary air supplied to the start zone (18). 3. Форсунка по п.1, отличающаяся тем, что теплозащитный щиток имеет отверстие (34) для пропуска воспламеняющего элемента (20).3. The nozzle according to claim 1, characterized in that the heat shield has an opening (34) for passing the ignition element (20). 4. Форсунка по п.1, отличающаяся тем, что
сопло (12) форсунки имеет иглу (14) форсунки для подвода топлива в форсунку и область подачи первичного воздуха для горения и
за счет выбора внутреннего диаметра иглы (14) скорость выхода топлива задается таким образом, что во время пусковой фазы форсунки (10) топливо достигает зоны (18) пуска, по существу, в нераспыленном виде.4. The nozzle according to claim 1, characterized in that
the nozzle (12) of the nozzle has a needle (14) of the nozzle for supplying fuel to the nozzle and the primary air supply for combustion and
by selecting the inner diameter of the needle (14), the fuel exit speed is set in such a way that during the starting phase of the nozzle (10), the fuel reaches the starting zone (18) in a substantially unsprayed state. 5. Форсунка по п.4, отличающаяся тем, что внутренний диаметр иглы (14) форсунки лежит между 0,5 и 0,7 мм.5. Nozzle according to claim 4, characterized in that the inner diameter of the needle (14) of the nozzle lies between 0.5 and 0.7 mm. 6. Форсунка по п.4 или 5, отличающаяся тем, что внутренний диаметр иглы форсунки составляет около 0,6 мм.6. The nozzle according to claim 4 or 5, characterized in that the inner diameter of the nozzle needle is about 0.6 mm. 7. Форсунка по п.2, отличающаяся тем, что зона (18) пуска выполнена в виде пусковой камеры, в которую выступает воспламеняющий элемент.7. The nozzle according to claim 2, characterized in that the start zone (18) is made in the form of a launch chamber into which a flammable element protrudes. 8. Форсунка по п.1, отличающаяся тем, что
камера сгорания, по существу, симметрична относительно оси,
в камере (22) сгорания расположен отражательный диск и
отражательный диск (36) имеет заданную выпуклость в осевом направлении.8. The nozzle according to claim 1, characterized in that
the combustion chamber is essentially symmetrical about the axis,
in the combustion chamber (22) there is a reflective disk and
the reflective disk (36) has a given convexity in the axial direction. 9. Форсунка по п.8, отличающаяся тем, что выпуклость предусмотрена в направлении зоны (32) выгорания.9. The nozzle according to claim 8, characterized in that the convexity is provided in the direction of the burnout zone (32). 10. Форсунка по п.8 или 9, отличающаяся тем, что
внешняя окружность отражательного диска определяет плоскость и
отношение между максимальным осевым расстоянием (b) отражательного диска от этой плоскости и диаметром (а) отражательного диска лежит между 0,07 и 0,21.10. The nozzle of claim 8 or 9, characterized in that
the outer circumference of the reflective disk defines the plane and
the ratio between the maximum axial distance (b) of the reflective disk from this plane and the diameter (a) of the reflective disk lies between 0.07 and 0.21. 11. Форсунка по п.10, отличающаяся тем, что отношение между максимальным осевым расстоянием (b) отражательного диска (36) от этой плоскости и диаметром (а) отражательного диска (36) лежит около 0,14. 11. The nozzle according to claim 10, characterized in that the ratio between the maximum axial distance (b) of the reflective disk (36) from this plane and the diameter (a) of the reflective disk (36) lies about 0.14.
RU2007122478/06A 2004-11-17 2005-11-16 Burner for heater with improved heat-shielding cover RU2359171C2 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102004055486.2 2004-11-17
DE102004055486 2004-11-17

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2007122478A RU2007122478A (en) 2008-12-27
RU2359171C2 true RU2359171C2 (en) 2009-06-20

Family

ID=35985240

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2007122478/06A RU2359171C2 (en) 2004-11-17 2005-11-16 Burner for heater with improved heat-shielding cover

Country Status (9)

Country Link
US (1) US20090220903A1 (en)
EP (1) EP1812749A1 (en)
JP (1) JP2008520947A (en)
KR (1) KR20070086041A (en)
CN (1) CN101103227A (en)
CA (1) CA2595016A1 (en)
DE (1) DE112005003408A5 (en)
RU (1) RU2359171C2 (en)
WO (1) WO2006053537A1 (en)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008520949A (en) * 2004-11-17 2008-06-19 ベバスト・アクチィエンゲゼルシャフト Heater burner with improved fuel supply
CA2903884A1 (en) * 2013-03-15 2014-09-18 Mobile Air, Inc. Venturi disk non-exposed flame and electronic controls heater
CN109000226B (en) * 2018-08-31 2023-12-29 北京天地融创科技股份有限公司 Air-cooled burner

Family Cites Families (25)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1994461A (en) * 1927-11-08 1935-03-19 Fuller Lehigh Co Fuel burner
US2758636A (en) * 1952-04-04 1956-08-14 American Air Filter Co Demountable burner
US2976919A (en) * 1956-05-29 1961-03-28 Bell & Gossett Co Oil burners
US2979901A (en) * 1958-09-02 1961-04-18 Curtis Automotive Devices Inc Pulse jet engine
US3081948A (en) * 1960-12-01 1963-03-19 Exxon Research Engineering Co Oil burner system
GB1165862A (en) * 1967-10-03 1969-10-01 Director Of Nat Aerospace Lab Air Swirling Vanes for Burner
SE329230B (en) * 1968-04-18 1970-10-05 Bahco Ab
US3694135A (en) * 1970-07-20 1972-09-26 Texaco Inc Flame retention burner head
US3796209A (en) * 1971-12-21 1974-03-12 A Luft Space heater
DE2250766A1 (en) * 1972-10-17 1974-04-18 Volkswagenwerk Ag BURNERS, IN PARTICULAR FOR VEHICLES
US3905752A (en) * 1974-05-03 1975-09-16 Hy Way Heat Systems Inc Oil burner
US4082495A (en) * 1976-02-17 1978-04-04 Denis Lefebvre Flame retention head assembly
US4096996A (en) * 1976-09-13 1978-06-27 Ketchum Jr Elmer Diffuser for fuel burners
US4561841A (en) * 1980-11-21 1985-12-31 Donald Korenyi Combustion apparatus
GB2106632B (en) * 1981-09-11 1985-06-12 Secr Defence Fuel and gas mixing
SE454460B (en) * 1983-06-14 1988-05-02 Sandstroem Christer BURNER FOR OIL, GAS, CARBON PUSHING SUSPENSION AND FUEL
GB2143938B (en) * 1983-07-23 1986-08-13 Rolls Royce Fuel burner for a gas turbine engine
US4651524A (en) * 1984-12-24 1987-03-24 Arvin Industries, Inc. Exhaust processor
DE3737247C1 (en) * 1987-11-03 1989-03-02 Zettner Michael L Burner
US5249535A (en) * 1992-03-25 1993-10-05 Landy Chung Low NOx burner
US5388536A (en) * 1992-03-25 1995-02-14 Chung; Landy Low NOx burner
DE4323300C2 (en) * 1993-07-12 1998-03-19 Oertli Waermetechnik Ag Mixing device for a burner
US6036480A (en) * 1996-02-16 2000-03-14 Aos Holding Company Combustion burner for a water heater
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
US6368101B1 (en) * 2000-05-22 2002-04-09 Black Gold Corporation Flame retention head and nozzle block assembly for waste oil-burning systems

Also Published As

Publication number Publication date
US20090220903A1 (en) 2009-09-03
CA2595016A1 (en) 2006-05-26
CN101103227A (en) 2008-01-09
EP1812749A1 (en) 2007-08-01
KR20070086041A (en) 2007-08-27
DE112005003408A5 (en) 2007-10-25
WO2006053537A1 (en) 2006-05-26
JP2008520947A (en) 2008-06-19
RU2007122478A (en) 2008-12-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4263780A (en) Lean prechamber outflow combustor with sets of primary air entrances
EP2423600B1 (en) Gas turbine combustor
US6644959B2 (en) Atomizing burner for a heating device of a vehicle
JP5188238B2 (en) Combustion apparatus and burner combustion method
RU2642971C1 (en) Location of combustion chamber burners
EP1255952A1 (en) Device in a burner for gas turbines
JP2023504296A (en) Hydrogen gas combustion device capable of preventing bonfire phenomenon
RU2361147C2 (en) Heater injector with updated reflector plate
JPH10506982A (en) Evaporative burners for heating machines
RU2359171C2 (en) Burner for heater with improved heat-shielding cover
JPH09178187A (en) Combustion equipment provided with radial inflow dual fuel injector and fuel air mixing tube
US20090220901A1 (en) Burner for a heater with improved fuel supply, improved heat shield and improved baffle plate
RU2361107C2 (en) Nozzle for heating device with improved fuel supply
GB2287311A (en) Flame stabilization in premixing burners
JP3915631B2 (en) Combustion device and hot water heater
JPS58158412A (en) Gas burner
JPH1163417A (en) Two stage combustor
WO2024122161A1 (en) Radiant burner
JP4622100B2 (en) Low NOx combustor for gas turbine
JPS622649B2 (en)
JPS6021607Y2 (en) Premix combustion burner
JPS59158916A (en) Combustion apparatus for gas turbing engine
JP2023106203A (en) burner
RU2575499C1 (en) Fuel oil operating heating device
JPS5923927Y2 (en) combustion device

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20201117