RU2361147C2 - Heater injector with updated reflector plate - Google Patents

Heater injector with updated reflector plate Download PDF

Info

Publication number
RU2361147C2
RU2361147C2 RU2007122477/06A RU2007122477A RU2361147C2 RU 2361147 C2 RU2361147 C2 RU 2361147C2 RU 2007122477/06 A RU2007122477/06 A RU 2007122477/06A RU 2007122477 A RU2007122477 A RU 2007122477A RU 2361147 C2 RU2361147 C2 RU 2361147C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
nozzle
heat shield
combustion chamber
injector
zone
Prior art date
Application number
RU2007122477/06A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2007122477A (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 RU2007122477A publication Critical patent/RU2007122477A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2361147C2 publication Critical patent/RU2361147C2/en

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23DBURNERS
    • F23D11/00Burners using a direct spraying action of liquid droplets or vaporised liquid into the combustion space
    • F23D11/36Details, e.g. burner cooling means, noise reduction means
    • F23D11/40Mixing tubes or chambers; Burner heads
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23DBURNERS
    • F23D9/00Burners in which a stream of liquid fuel impinges intermittently on a hot surface
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23DBURNERS
    • F23D11/00Burners using a direct spraying action of liquid droplets or vaporised liquid into the combustion space
    • F23D11/24Burners 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
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23DBURNERS
    • F23D11/00Burners using a direct spraying action of liquid droplets or vaporised liquid into the combustion space
    • F23D11/36Details, e.g. burner cooling means, noise reduction means
    • F23D11/40Mixing tubes or chambers; Burner heads
    • F23D11/406Flame stabilising means, e.g. flame holders
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23DBURNERS
    • F23D11/00Burners using a direct spraying action of liquid droplets or vaporised liquid into the combustion space
    • F23D11/36Details, e.g. burner cooling means, noise reduction means
    • F23D11/40Mixing tubes or chambers; Burner heads
    • F23D11/408Flow influencing devices in the air tube
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23DBURNERS
    • F23D2900/00Special features of, or arrangements for burners using fluid fuels or solid fuels suspended in a carrier gas
    • F23D2900/11401Flame intercepting baffles forming part of burner head

Abstract

FIELD: heating. ^ SUBSTANCE: invention relates to power engineering. The proposed heater injector, intended for, in particular, trackless vehicles with motor drive, incorporates the combustion chamber symmetric to the chamber axis and reflector plate fitted there inside and furnished with preset axial camber directed towards the burn-out zone. The reflector plate outer circumference sets the plane. The maximum axial distance of the said reflector plane from aforesaid plane vs the plate diametre varies from 0.07 to 0.21. The injector incorporates also the fuel and primary air feed injector cone. The heat shield is arranged between the injector cone and combustion chamber. Note that the said heat shield incorporates orifices to feed secondary air into combustion chamber, the said orifices being furnished with air guide elements. Previously mentioned elements are formed by tabs extending towards the combustion chamber and made integral with previously mentioned heat shield, the said tabs being fitted at different angles to the latter and/or to its radius. The said tabs represent sets of tabs with equal angles to the heat shield and/or its radius. The injector features the starting and burn-out zones. Secondary air fed into the burn-out zone features larger eddying than that fed into the starting zone. The said heat shield has the firing element-receiving orifice. The injection cone features injector needle to feed fuel into the injector and primary air for combustion. Selecting the injector needle OD allows setting the fuel feed rate so that to make fuel reach the starting zone in non-sprayed form. The needle ID varies from 0.5 mm to 0.7 mm. ^ EFFECT: reliable operation of injector. ^ 12 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к форсунке для нагревательного прибора, в частности для применения в безрельсовых транспортных средствах с моторным приводом, с по существу симметричной относительно оси камерой сгорания и расположенным в камере сгорания отражательным диском.The invention relates to a nozzle for a heating device, in particular for use in trackless vehicles with a motor drive, with a combustion chamber substantially symmetrical about the axis and a reflective disk located in the combustion chamber.

Подобного рода форсунки, которые еще называются распыляющими форсунками или спрей-фосунками, находят применение, в частности, при дополнительном обогреве и стационарном отоплении для безрельсовых транспортных средств с моторным приводом.These nozzles, which are also called spray nozzles or spray nozzles, are used, in particular, with additional heating and stationary heating for rail-powered 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 горения, 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, during start-up of the nozzle, it is required that 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 combustion air 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 отражательный диск в осевом направлении имеет заданную выпуклость, и что выпуклость предусмотрена в направлении зоны выгорания. Благодаря выпуклости отражательного диска имеет место не зависимое от температуры определенное формообразование отражательного диска. У отражательных дисков, выполненных в соответствии с уровнем техники, этого нет, и в зависимости от температуры могут происходить внезапные изменения формы, которые могут отрицательно сказываться на режиме горения форсунки. Благодаря выпуклости в направлении зоны выгорания в области камеры пуска образуется достаточное пространство. Далее оказалось, что выпуклость в направлении зоны выгорания не оказывает отрицательного влияния на поведение потока в этой зоне. В частности, сохраняется имеющая завихрение выраженная область возвратного потока в радиально лежащей внутри области зоны выгорания.The invention improves the nozzle of the initially considered kind due to the fact that the reflective disk in the axial direction has a given convexity, and that the convexity is provided in the direction of the burnout zone. Due to the convexity of the reflective disk, a certain temperature-independent formation of the reflective disk takes place. Reflective disks made in accordance with the prior art do not have this, and depending on the temperature, sudden changes in shape can occur that can adversely affect the combustion mode of the nozzle. Due to the bulge in the direction of the burnout zone, sufficient space is formed in the region of the launch chamber. It further turned out that the bulge in the direction of the burnout zone does not adversely affect the flow behavior in this zone. In particular, a pronounced vortex return region is retained in a burn-in region 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 расположена на расстоянии, которая определена приведенным отношением.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 is located at a distance that is determined by the reduced ratio.

В этой связи, в частности, предпочтительно, что 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 имеет величину около 5,7 мм.In this regard, in particular, it is preferable that 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 convexity is about 5.7 mm

Согласно особо предпочтительному варианту выполнения изобретения предусмотрено сопло форсунки для подвода топлива и первичного воздуха, между соплом форсунки и камерой сгорания предусмотрен теплозащитный щиток, при этом теплозащитный щиток имеет отверстия для подвода вторичного воздуха в камеру сгорания, и эти отверстия снабжены элементами, направляющими воздух. Теплозащитный щиток в принципе нужен для того, чтобы сопло и подвод топлива защитить от тепловой энергии, присутствующей в камере сгорания. Далее через теплозащитный щиток в камеру сгорания подводится вторичный воздух. Благодаря тому, что отверстия для подвода вторичного воздуха снабжены элементами, направляющими воздух, подвод этого вторичного воздуха может быть осуществлен целенаправленно, так что можно оказывать влияние на режим горения, как применительно к пусковому режиму, так и режиму длительной работы.According to a particularly preferred embodiment of the invention, a nozzle nozzle for supplying fuel and primary air is provided, a heat shield is provided between the nozzle nozzle and the combustion chamber, while the heat shield has openings for supplying secondary air to the combustion chamber, and these holes are provided with air guiding elements. In principle, a heat shield is necessary in order to protect the nozzle and fuel supply from thermal energy present in the combustion chamber. Further, secondary air is supplied through the heat shield to the combustion chamber. 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 is possible to influence the combustion mode, both in relation to the starting mode, and the continuous operation mode.

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 образом, 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 места чрезмерное завихрение, которое отрицательным образом сказалось 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 этого 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 shield. Thanks to the collective orientation of the reeds, certain flow conditions in the combustion chamber are created.

Далее, изобретение усовершенствовано за счет того, что форсунка имеет зону выгорания, и вторичный воздух, подводящийся к зоне выгорания, имеет более сильное завихрение, чем вторичный воздух, подводящийся 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.Further, the invention is improved due to the fact that the nozzle has a burnout zone, and the secondary air supplied to the burnout zone has a stronger turbulence than the secondary air supplied to the launch 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 подвода воздуха для горения в форсунку, и за счет выбора внутреннего диаметра иглы форсунки задается скорость выхода топлива, причем во время пусковой фазы форсунки топливо по существу в не распыленном виде поступает в зону пуска. За счет 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 к тому же иметь лишь небольшое завихрение, по существу не распыленная струя топлива 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 a primary air supply area for supplying combustion air to the nozzle, and by selecting the inner diameter of the nozzle needle, the fuel exit speed is set, and during starting the nozzle phase, the fuel, in substantially unsprayed form, enters the start-up zone. By reducing the inner diameter of the nozzle needle compared to the nozzle needles in heating devices in accordance with the prior art, at the same volumes of transported fuel, its exit speed increases. 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, the substantially un-sprayed fuel stream 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 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 предпочтительно, если 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 области 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 достигнуто и при существующих иглах форсунки с внутренним диаметром около 0,8 мм.It is particularly preferred if 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 lies in the region 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 сгорания, так что стенка камеры сгорания 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 ignition element and the wall of the combustion chamber with fuel, so that the wall of the combustion chamber and adjacent structural elements after heating serve as a wall evaporator.

В основе изобретения лежат знания о том, что с помощью выпуклого отражательного диска предлагаемого типа, в частности в комбинации с подачей топлива предлагаемого типа и теплозащитным щитком предлагаемого типа, может быть существенно улучшен режим работы форсунки. Это касается, в частности, пусковых характеристик, устойчивости режима горения и возможностей в отношении положения установки в безрельсовом транспортном средстве с моторным приводом.The basis of the invention is the knowledge that using the convex reflective disk of the proposed type, in particular in combination with the fuel supply of the proposed type and the heat shield of the proposed type, 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 in a rail-mounted vehicle with a motor drive.

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

фиг.1 - разрез форсунки согласно изобретению;figure 1 - section of the 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 installed 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 вместе с трубой 40 камеры сгорания, соединенной с теплозащитным щитком 24, определяет 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 расположен подвод 50 топлива, который имеет металлическую трубу 52 для подачи топлива, а также иглу 14 форсунки для впрыскивания 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 формы отражательного диска 36, обусловленным жаром. 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. A heat shield 24, together with a pipe 40 of the combustion chamber connected to the heat shield 24, defines 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 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 heat. Due to the bulge of the reflective disk 36 in the direction of the burnout zone 32, in addition, there is sufficient space to accommodate the launch chamber 18. The wall defining the launch chamber 18 is welded to the reflective disk 36.

На фиг.2 показан вид в перспективе фланца форсунки с установленным на 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 24 далее предусмотрены крепежные штифты 44, 46, к которым крепится сопло 12. Далее теплозащитный щиток 24 имеет множество отверстий 26, через которые в камеру 22 сгорания может поступать вторичный воздух. На стороне теплозащитного щитка 24, обращенной к камере сгорания 22, 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 незначительным 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 выходных потоков через которые показано другой стрелкой, этот вторичный воздух подается в центральную область пламени с незначительным завихрением, что, в частности, благоприятствует стабильному поведению при горении.FIG. 2 shows a perspective view of a nozzle flange with a heat shield installed thereon, 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 flammable element 20. On the heat shield 24, fastening pins 44, 46 are further provided to which the nozzle 12 is attached. Further, the heat shield 24 has a plurality 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 slight 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 flows through which is shown by another arrow, this 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, in 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 труба52 - Metal pipe

Claims (12)

1. Форсунка для нагревательного прибора, в частности, для применения в безрельсовых транспортных средствах с моторным приводом, содержащая
по существу, симметричную относительно оси камеру (22) сгорания и
расположенный в камере (22) отражательный диск (36),
отличающаяся тем, что
отражательный диск (36) имеет заданную выпуклость в осевом направлении, и
выпуклость предусмотрена в направлении зоны (32) выгорания,
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.
1. A nozzle for a heating device, in particular for use in trackless vehicles with a motor drive, containing
a substantially symmetrical axis of combustion chamber (22) and
a reflective disk (36) located in the chamber (22),
characterized in that
the reflective disk (36) has a predetermined convexity in the axial direction, and
the bulge is provided in the direction of the burnout zone (32),
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.
2. Форсунка по п.1, отличающаяся тем, что отношение между максимальным осевым расстоянием отражательного диска (36) от плоскости и диаметром отражательного диска (36) составляет около 0,14.2. The nozzle according to claim 1, characterized in that the ratio between the maximum axial distance of the reflective disk (36) from the plane and the diameter of the reflective disk (36) is about 0.14. 3. Форсунка по п.1 или 2, отличающаяся тем, что
предусмотрено сопло (12) форсунки для подвода топлива и первичного воздуха,
предусмотрен теплозащитный щиток (24) между соплом (12) форсунки и камерой (22) сгорания, причем теплозащитный щиток имеет отверстия для подвода вторичного воздуха в камеру сгорания, и
отверстия снабжены элементами (28, 30), направляющими воздух.
3. The nozzle according to claim 1 or 2, characterized in that
a nozzle (12) for injecting fuel and primary air is provided,
a heat shield (24) is provided between the nozzle (12) of the nozzle and the combustion chamber (22), the heat shield having holes for supplying secondary air to the combustion chamber, and
the holes are equipped with elements (28, 30) directing the air.
4. Форсунка по п.3, отличающаяся тем, что элементы (28, 30), направляющие воздух, образованы язычками, выступающими в направлении камеры (22) сгорания, выполненными заодно с теплозащитным щитком (24).4. The nozzle according to claim 3, characterized in that the air guiding elements (28, 30) are formed by tongues protruding in the direction of the combustion chamber (22), made integral with the heat shield (24). 5. Форсунка по п.4, отличающаяся тем, что язычки (28, 30) образованы под различными углами к поверхности теплозащитного щитка (24) и/или к радиусу теплозащитного щитка.5. The nozzle according to claim 4, characterized in that the tabs (28, 30) are formed at different angles to the surface of the heat shield (24) and / or to the radius of the heat shield. 6. Форсунка по п.4, отличающаяся тем, что язычки (28, 30) образованы в виде групп с, по существу, одинаковыми углами к поверхности теплозащитного щитка (24) и/или к радиусу теплозащитного щитка.6. The nozzle according to claim 4, characterized in that the tabs (28, 30) are formed in the form of groups with essentially the same angles to the surface of the heat shield (24) and / or to the radius of the heat shield. 7. Форсунка по п.3, отличающаяся тем, что
форсунка (10) имеет зону (18) пуска и зону (32) выгорания, и
подводимый к зоне выгорания вторичный воздух имеет более сильное завихрение, чем вторичный воздух, подводимый к зоне пуска.
7. The nozzle according to claim 3, characterized in that
the nozzle (10) has a start zone (18) and a burnout zone (32), and
the secondary air supplied to the burnout zone has a stronger turbulence than the secondary air supplied to the start-up zone.
8. Форсунка по п.3, отличающаяся тем, что теплозащитный щиток (24) имеет отверстие (34) для пропуска воспламеняющего элемента (20).8. Nozzle according to claim 3, characterized in that the heat shield (24) has an opening (34) for passing the ignition element (20). 9. Форсунка по п.3, отличающаяся тем, что
сопло (12) форсунки имеет иглу (14) форсунки для подвода топлива в форсунку (10) и область подачи первичного воздуха для горения в форсунку, и
путем выбора внутреннего диаметра иглы (14) форсунки скорость выхода топлива задается так, что во время фазы пуска форсунки топливо достигает зоны (18) пуска, по существу, в нераспыленном виде.
9. The nozzle according to claim 3, characterized in that
the nozzle nozzle (12) has a nozzle needle (14) for supplying fuel to the nozzle (10) and a primary combustion air supply area to the nozzle, and
by selecting the inner diameter of the nozzle needle (14), the fuel exit speed is set so that during the start-up phase of the nozzle the fuel reaches the start zone (18) in a substantially un-sprayed form.
10. Форсунка по п.9, отличающаяся тем, что внутренний диаметр иглы (14) форсунки лежит между 0,5 и 0,7 мм.10. Nozzle according to claim 9, characterized in that the inner diameter of the needle (14) of the nozzle lies between 0.5 and 0.7 mm. 11. Форсунка по п.9 или 10, отличающаяся тем, что внутренний диаметр иглы (14) форсунки составляет около 0,6 мм.11. Nozzle according to claim 9 or 10, characterized in that the inner diameter of the needle (14) of the nozzle is about 0.6 mm. 12. Форсунка по п.7 или 8, отличающаяся тем, что зона (18) пуска выполнена в виде пусковой камеры, в которую выступает воспламеняющий элемент (20). 12. The nozzle according to claim 7 or 8, characterized in that the launch zone (18) is made in the form of a launch chamber into which a flammable element (20) protrudes.
RU2007122477/06A 2004-11-17 2005-11-16 Heater injector with updated reflector plate RU2361147C2 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102004055487 2004-11-17
DE102004055487.0 2004-11-17

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2007122477A RU2007122477A (en) 2008-12-27
RU2361147C2 true RU2361147C2 (en) 2009-07-10

Family

ID=35976457

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2007122477/06A RU2361147C2 (en) 2004-11-17 2005-11-16 Heater injector with updated reflector plate

Country Status (9)

Country Link
US (1) US20090220902A1 (en)
EP (1) EP1812750A1 (en)
JP (1) JP2008520948A (en)
KR (1) KR20070086042A (en)
CN (1) CN101103228A (en)
CA (1) CA2595021A1 (en)
DE (1) DE112005003409A5 (en)
RU (1) RU2361147C2 (en)
WO (1) WO2006053540A1 (en)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2006053541A1 (en) * 2004-11-17 2006-05-26 Webasto Ag Burner for a heating device with improved fuel supply
US7942143B2 (en) 2006-12-20 2011-05-17 Lg Electronics Inc. Heating cooking appliance and burner system thereof
CN101881444B (en) * 2010-06-02 2012-07-04 北京北机机电工业有限责任公司 Flame copying cylinder, surface burner and fuel oil heater
CN104235872A (en) * 2014-08-20 2014-12-24 胡延节 Energy saving device of fuel oil and gas boiler

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2544299A (en) * 1951-03-06 Liquid fuel burner with mixing and igniting means
US3081948A (en) * 1960-12-01 1963-03-19 Exxon Research Engineering Co Oil burner system
SE329230B (en) * 1968-04-18 1970-10-05 Bahco Ab
US3694135A (en) * 1970-07-20 1972-09-26 Texaco Inc Flame retention burner head
DE2250766A1 (en) * 1972-10-17 1974-04-18 Volkswagenwerk Ag BURNERS, IN PARTICULAR FOR VEHICLES
US4082495A (en) * 1976-02-17 1978-04-04 Denis Lefebvre Flame retention head assembly
DE2810193A1 (en) * 1978-03-09 1979-09-13 Walter Swoboda Liquid fuel burner with evaporation system - has baffle plates to prevent turbulent flame and to evaporate fuel by hot combustion products
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
DE4323300C2 (en) * 1993-07-12 1998-03-19 Oertli Waermetechnik Ag Mixing device for a burner
US5911363A (en) * 1997-03-10 1999-06-15 Spratronics, Inc. Vehicle mounted spray apparatus and method
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
DE10039152A1 (en) * 2000-08-06 2002-02-14 Webasto Thermosysteme Gmbh atomizer burner

Also Published As

Publication number Publication date
CA2595021A1 (en) 2006-05-26
WO2006053540A1 (en) 2006-05-26
US20090220902A1 (en) 2009-09-03
DE112005003409A5 (en) 2007-10-25
EP1812750A1 (en) 2007-08-01
RU2007122477A (en) 2008-12-27
KR20070086042A (en) 2007-08-27
CN101103228A (en) 2008-01-09
JP2008520948A (en) 2008-06-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4263780A (en) Lean prechamber outflow combustor with sets of primary air entrances
US7926282B2 (en) Pure air blast fuel injector
US4374466A (en) Gas turbine engine
US5461865A (en) Tangential entry fuel nozzle
US20080078183A1 (en) Liquid fuel enhancement for natural gas swirl stabilized nozzle and method
EP3137814B1 (en) Combustor burner arrangement
JP4930921B2 (en) Fuel injector for combustion chamber of gas turbine engine
US20020136997A1 (en) Atomizing burner for a heating device of a vehicle
JPH0777316A (en) Fuel lance for liquid and/or gas fuel and its operation
NO312379B1 (en) Burner for gas turbines
JPH07217451A (en) Fuel injection device
RU2361147C2 (en) Heater injector with updated reflector plate
US4249373A (en) Gas turbine engine
RU2359171C2 (en) Burner for heater with improved heat-shielding cover
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
JPS6038518A (en) Fuel burner for gas turbine engine
US5685705A (en) Method and appliance for flame stabilization in premixing burners
JP2006105534A (en) Gas turbine combustor
JPS622649B2 (en)
JP2023106203A (en) burner
JPS589328B2 (en) Fuel atomization device for gas turbine
JPH094816A (en) Fuel spray type combustion device

Legal Events

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

Effective date: 20201117