SE464541B

SE464541B - PULSBRAENNARE

Info

Publication number: SE464541B
Application number: SE9001226A
Authority: SE
Inventors: J Nilsson
Original assignee: Pulsonex Ab
Priority date: 1990-04-04
Filing date: 1990-04-04
Publication date: 1991-05-06
Also published as: WO1991015713A1; SE9001226D0; SE9001226A

Description

ﬁïßšﬂï 464 541 10 15 20 25 30 35 droppar, som förbrännes däligt. Man är sälunda hänvi- sad till munstycken med 300 spridningsvinkel, vilket är en nackdel ur den synpunkten, att munstycken med denna spridningsvinkel inte lagerförs i samma ut- sträckning som de vanligare varianterna med 45° och 600 spridningsvinkel. ï ïßš ﬂ ï 464 541 10 15 20 25 30 35 drops, which are badly burned. Reference is seldom made to nozzles with a 300 degree of spreading angle, which is a disadvantage from the point of view that nozzles with this angle of spreading are not stocked to the same extent as the more common variants with a 45 ° spreading angle.

Det har emellertid visat sig, att sot och intor- kade bränslerester efter en längre tids drift kan bil- da en beläggning pà brànslemunstycket, vilket kan pà- verka spridningsvinkeln, sä att denna ökar sä mycket, att sämre förbränning erhålles.However, it has been found that soot and dried fuel residues after prolonged operation can form a coating on the fuel nozzle, which can affect the spreading angle, so that it increases so much that poorer combustion is obtained.

För att komma tillrätta med detta problem och sä- lunda bibehålla den önskade effekten av ett bränsle- munstycke med liten spridningsvinkel föreslas enligt uppfinningen att anordna en pulsbrännare av det ovan angivna slaget säsom framgàr av den kännetecknande de- len av patentkravet 1.In order to overcome this problem and thus maintain the desired effect of a fuel nozzle with a small spreading angle, it is proposed according to the invention to provide a pulse burner of the above-mentioned type as appears from the characterizing part of claim 1.

Den enligt uppfinningen anordnade hylsans funk- tion bestár i att samla upp det bränsle, som annars skulle ha träffat brännkammarhalsens vägg. Genom att hylsan omströmmas pà bade insidan och utsidan av för- bränningsluften, hinner inga större droppar ansamla sig, innan de rycks med in i brännkammaren. Det har till och med visat sig, att hylsan med avseende pà att hindra ofullständig förbränning är sä effektiv, att man även i en pulsbrännare av det ovan angivna slaget med ett 600 munstycke kan uppná samma förbrännings- resultat som dà ett 300 munstycke användes, eller till och med bättre.The function of the sleeve arranged according to the invention consists in collecting the fuel which would otherwise have hit the wall of the combustion chamber neck. By flowing the sleeve on both the inside and the outside of the combustion air, no larger droplets have time to accumulate before they are pulled into the combustion chamber. It has even been found that the sleeve is so effective in preventing incomplete combustion that even in a pulse burner of the above type with a 600 nozzle the same combustion result can be obtained as when a 300 nozzle was used, or even better.

För närmare förklaring av uppfinningen hänvisas till bifogade ritning, pá vilken FIG. 1 är en vertikalsektionsvy av en pulsbrän- nare enligt uppfinningen, anordnad i det delvis visade vattenrummet i en varmvattenpanna, FIG. 2 är en sidovy av den enligt uppfinningen anordnade hylsan och wwmswmlsn 0A n? (C. 10 15 20 25 30 35 464 541 FIG. 3 är en ändvy av hylsan i FIG. 2.For a more detailed explanation of the invention, reference is made to the accompanying drawing, in which FIG. 1 is a vertical sectional view of a pulse burner according to the invention, arranged in the partially shown water space in a hot water boiler, FIG. 2 is a side view of the sleeve arranged according to the invention and wwmswmlsn 0A n? (C. 10 15 20 25 30 35 464 541 FIG. 3 is an end view of the sleeve of FIG. 2.

I FIG. 1 visas fragmentariskt en varmvattenpanna 10 med ett av en tank 11 bildat vattenrum 12, i vilket en pulsbrännare 13 är anordnad. Pulsbrännaren innefat- tar en sfärisk brännkammare 14 med en öppning 15, vil- ken genom en ledning 16 är ansluten till ett rökgasut- lopp, som tillsamman med brännkammaren bildar en Helmholzresonator, och med en upptill anordnad cy- lindrisk hals 17, som är infäst i väggen 11 och uppbär en backventil 18. Denna innefattar ett ventilhus 19, som medelst lämplig lösbar koppling 20 (snabbkoppling) är tätt fastsatt pà halsen 17 och som bildar ett cir- kulärt ventilsäte 21, vilket med ett välvt ytparti 22 ansluter sig till insidan hos halsen 17.In FIG. 1 shows a fragmentary hot water boiler 10 with a water space 12 formed by a tank 11, in which a pulse burner 13 is arranged. The pulse burner comprises a spherical combustion chamber 14 with an opening 15, which through a line 16 is connected to a flue gas outlet, which together with the combustion chamber forms a Helmholz resonator, and with a cylindrical neck 17 arranged at the top, which is attached in the wall 11 and supports a non-return valve 18. This comprises a valve housing 19, which by means of a suitable releasable coupling 20 (quick coupling) is tightly attached to the neck 17 and which forms a circular valve seat 21, which with a curved surface portion 22 connects to the inside in the neck 17.

I ventilhuset är rörligt infäst en relativt tunn, elastiskt böjlig cirkulär ventilring 23 för reglering av ett antal luftinströmningsöppningar 24, som är för- delade utmed en cirkel med elastiska O-ringar 25 an- ordnade pà ömse sidor om öppningarna. I ventilhuset är upptill anordnat ett insprutningsmunstycke 26, vilket är anslutet till en ledning 27 för tillförsel av brännolja och sträcker sig centralt in i halsen 17 för att mynna i halsen. Omkring munstycket finns en ring- formig kanal 28, som sträcker sig fràn luftinström- ningsöppningarna ned i halsen, vilken bildar luftin- loppet till brännkammaren. I ventilens stängda läge anligger ventilringen mot sätet och häller luft- inströmningsöppningarna stängda, men ventilringen är pàverkbar till öppet läge genom undertryck i brännkam- maren. Genom att brännkammaren tillsamman med ett till ledningen 16 anslutet rökgasutlopp bildar en Helmholz- resonator, utsättes ventilringen för omväxlande över- tryck och undertryck och bibringas därigenom en växel- rörelse mot och bort fràn sätet under àstadkommande av ett pulserande luftflöde genom halsen 17 till bränn- 900403 Sm/uk lﬁﬂl' ..L3C¿ 464 541 kammaren 13. Funktionen hos den beskrivna pulsbränna- ren är i övrigt väl känd och torde inte behöva förkla- ras närmare. I sammanhanget hänvisas till SE-B-435 098.A relatively thin, elastically flexible circular valve ring 23 is movably attached to the valve housing for regulating a number of air inflow openings 24, which are distributed along a circle with elastic O-rings 25 arranged on either side of the openings. Arranged in the valve housing at the top is an injection nozzle 26, which is connected to a line 27 for supplying fuel oil and extends centrally into the neck 17 to open into the throat. Around the nozzle there is an annular channel 28, which extends from the air inflow openings down into the throat, which forms the air inlet to the combustion chamber. In the closed position of the valve, the valve ring rests against the seat and keeps the air inflow openings closed, but the valve ring can be actuated to the open position by negative pressure in the combustion chamber. Because the combustion chamber together with a flue gas outlet connected to the line 16 forms a Helmholz resonator, the valve ring is subjected to alternating overpressure and negative pressure and thereby imparts an alternating movement towards and away from the seat while providing a pulsating air flow through the neck 17 to the combustion chamber. 900403 Sm / uk l ﬁﬂ l '..L3C¿ 464 541 chamber 13. The function of the described pulse burner is otherwise well known and should not need to be explained in more detail. In this context, reference is made to SE-B-435 098.

Halsen är pá sin utsida inuti vattenrummet 12 5 alldeles intill väggen ll omgiven av en nedát öppen kápa 29, som är ansluten till en längs väggen ll an- ordnad ledning 30, till vilken ett rör 31 för utgående varmvatten frán pannan är anslutet. Vatten, som medelst pulsbrännaren uppvärmes i pannans vattenrum 10 12, tvingas sálunda att passera ut i radiatorsystemet genom röret 31 i kontakt med halsens utsida innanför kàpan, för att detta vatten skall kyla halsen, vilken är gjord förhållandevis kort. Mittemot munstycket är inuti brännkammaren anordnad en tändkropp 32, och pà 15 brännkammaren är anordnat ett hus 33 för montering av en tändelektrod.The neck is on its outside inside the water space 12 just next to the wall 11 surrounded by a downwardly open cover 29, which is connected to a conduit 30 arranged along the wall 11, to which a pipe 31 for outgoing hot water from the boiler is connected. Water, which is heated by means of the pulse burner in the water space 12 of the boiler, is thus forced to pass out into the radiator system through the tube 31 in contact with the outside of the neck inside the cover, in order for this water to cool the neck, which is made relatively short. Opposite the nozzle, inside the combustion chamber, an ignition body 32 is arranged, and on the combustion chamber a housing 33 is arranged for mounting an ignition electrode.

För undanröjande av det inledningsvis relaterade problemet är enligt uppfinningen i halsen 17 anordnad en cylindrisk hylsa 34, som är monterad koaxiellt med 20 halsen och som visas separat i FIG. 2 och 3. Hylsan har armar 35, som utgàr fràn dess övre kant och som är infàsta i skarven mellan halsen 17 och backventilens hus 19, där halsen och huset är hopfästa medelst kopp- lingen 20, varvid hylsan är placerad i omrâdet av hal- sens kylda parti, dvs det parti av halsen, som är om- givet av kàpan 29. Hylsan kan bestá av plàt, exempel- vis rostfri stálplàt, och är sà dimensionerad relativt passagen genom halsen 17, att mellan hylsans utsida och halsens insida är avgränsad en cirkulär spalt 36, varigenom hylsan kommer att pà bàda sidor omströmmas av den till brännkammaren passerande luften. Hylsan 25 30 kan ha en tjocklek, som varierar frán nágon tiondels mm till nägra mm. Längden pà hylsan liksom dennas dia- meter kan också variera och fär anpassas efter förhàl- 35 landena i övrigt i pulsbrännaren, varvid det är vä- 9113403 Sm/uk 155? f^Cwï 'f K» 10 15 20 25 30 35 464 54'1 sentligt, att hylsan sträcker sig över det kylda om- radet av halsen och att spalten 36 medger tillräckligt luftflöde för att hälla hylsväggen fri fràn bränsle- droppar och därmed förhindra ofullständig förbränning och beläggning pà bränslemunstycket, vars spridnings- vinkel inte behöver vara extremt liten utan kan vara sà stor som 600 eller till och med större utan att detta innebär risk för driftstörningar av det inled- ningsvis relaterade slaget. Formen pä armarna 35 är oväsentlig i sammanhanget. Dessa armar bör utformas sà att de i minsta möjliga män stör luftflödet genom hal- sen och de fàr med avseende pá sin längd självfallet anpassas efter avståndet mellan hylsans anbringnings- ställe och armarnas infästningsställe. 900m Sm/uk 15$PTo overcome the initially related problem, according to the invention, a cylindrical sleeve 34 is arranged in the neck 17, which is mounted coaxially with the neck and which is shown separately in FIG. 2 and 3. The sleeve has arms 35 which extend from its upper edge and which are attached to the joint between the neck 17 and the non-return valve housing 19, the neck and the housing being fastened together by the coupling 20, the sleeve being placed in the area of the neck. the cooled portion of the sleeve, i.e. the portion of the neck which is surrounded by the cover 29. The sleeve may consist of sheet, for example stainless steel sheet, and is so dimensioned relative to the passage through the neck 17 that between the outside of the sleeve and the inside of the neck is delimited a circular gap 36, whereby the sleeve will be flooded on both sides by the air passing to the combustion chamber. The sleeve 25 can have a thickness which varies from a few tenths of a mm to a few mm. The length of the sleeve as well as its diameter can also vary and may be adapted to the conditions in the pulse burner in general, whereby it is 9113403 Sm / uk 155? f ^ Cwï 'f K »10 15 20 25 30 35 464 54'1 It is important that the sleeve extends over the cooled area of the neck and that the gap 36 allows sufficient air flow to keep the sleeve wall free of fuel droplets and thereby prevent incomplete combustion and coating on the fuel nozzle, the spreading angle of which does not have to be extremely small but can be as large as 600 or even larger without this entailing a risk of operational disturbances of the initially related kind. The shape of the arms 35 is insignificant in this context. These arms should be designed in such a way that they disturb the flow of air through the neck as little as possible and, with regard to their length, they must of course be adapted to the distance between the point of attachment of the sleeve and the point of attachment of the arms. 900m Sm / uk 15 $ P

Claims

464 541 10 15 20 25 30 35 PATENT REQUIREMENTS

Device at a pulse burner, which is arranged in the water space (11) of a hot water boiler (10) and which comprises a combustion chamber (13) with a neck (17) arranged as an air inlet and one for regulating the air flow through the air inlet to the combustion chamber (18) and a coaxial fuel nozzle (26) opening into the air inlet, characterized in that in the area (17) a hot water outlet from the water space (11) is arranged in the area of a neck for cooling the neck around it. a neck (34) coaxial with the neck, which relative to the inside of the neck defines a circumferential gap (36) for the passage of air.

Device according to claim 1, in which the sleeve (34) is supported in the neck (17) by means of arms (35) which extend from the end of the sleeve facing the nozzle and are attached to the neck wall.

Device according to claim 2, in which the arms (35) are fastened in a joint arranged between the neck (17) and the non-return valve housing (19).

Device according to one of Claims 1 to 3, in which the sleeve (34) consists of a plate sleeve. soows sm / ux xsssr