DD112306B1

DD112306B1 - OELVERGASUNGSBRENNER

Info

Publication number: DD112306B1
Application number: DD17713074A
Authority: DD
Inventors: Heinz Schulz; Hartwig Ziemann
Original assignee: Komb Schienenfahrzeugbau Veb
Priority date: 1974-03-12
Filing date: 1974-03-12
Publication date: 1986-10-29
Also published as: SU737700A1; DD112306A1

Description

darunter liegen soll, mit der Flüssigkeitsseite des Verdampfers verbunden. Im Gassammler ist ein Sekundärluftrohr angeordnet und mittig zu diesem befindet sich ein Mischrohr, wobei durch das Sekundärluftrohr und das Mischrohr ein Ringquerschnitt gebildet wird. Mischrohr und Sekundärluftrohr liegen stromab der Düse. Alle drei Bauteile haben eine gemeinsame Mittellinie. Stromab von Mischrohr und Sekundärluftrohr befindet sich die Brennkammer, die von Strahlungsblechen begrenzt ist, wobei diese den Verdampfer, die Kondensatleitung, die Verbindungsleitung, die Gasrohre und das Zuleitungsrohr gegenüber der Brennkammer abdecken. In den oberen Strahlungsblechen sind Öffnungen vorgesehen. Im Gassammler sind mindestens zwei Sekundärluftrohre jeweils mit Mischrohr und Düse angeordnet.below it is to be connected to the liquid side of the evaporator. In the gas collector, a secondary air tube is arranged and centrally to this is a mixing tube, wherein a ring cross-section is formed by the secondary air tube and the mixing tube. Mixing tube and secondary air tube are downstream of the nozzle. All three components have a common centerline. Downstream of the mixing tube and the secondary air tube is the combustion chamber, which is delimited by radiation plates, which cover the evaporator, the condensate line, the connecting line, the gas pipes and the supply pipe with respect to the combustion chamber. In the upper radiation plates openings are provided. In the gas collector at least two secondary air pipes are each arranged with mixing tube and nozzle.

Die ökonomischen Vorteile der Erfindung bestehen im wesentlichen darin, daß ein universell einsetzbarer (^vergasungsbrenner geschaffen wurde, der ohne Hilfsenergie betreibbar ist und der eine rußfreie Verbrennung, einfache Bedienung bei hohem Wirkungsgrad aufweist.The economic advantages of the invention consist essentially in the fact that a universally applicable (gasification burner was created, which is operable without auxiliary power and has a soot-free combustion, easy operation with high efficiency.

embodiment

Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden. Die zugehörige Zeichnung zeigt:The invention will be explained in more detail below using an exemplary embodiment. The accompanying drawing shows:

Oberhalb des Brenners, der aus der Düse 1, dem Sekundärluftrohr 2, dem Mischrohr 3, dem Ringquerschnitt 4 und dem Düsenventil 5 besteht, ist der Brennstofftank 6 angeordnet. In Flußrichtung des Brennstoffes liegt vor dem Brenner der Vorwärmer? und das Verdampfersystem 20, das aus den Zuleitungsrohren 15, dem Verdampfer 9, den Gasrohren 14, dem Gassammler 10, den Verbindungsleitungen 13 und den Kondensatleitungen 12 besteht. Zwischen Vorwärmer? und Brennstofftank 6 sind ein Brennstoffilter23 und ein Ventil 22 in dem Brennstoffrohr 16 angeordnet. Mit dem Vorwärmer? bildet die Brennschale 8 baulich eine Einheit. Die Strahlungsbleche 18 bilden mit der zum Verdampfer 9 gerichteten Stirnseite des Gassammlers 10 die Brennkammer 26.Above the burner, which consists of the nozzle 1, the secondary air pipe 2, the mixing tube 3, the annular cross section 4 and the nozzle valve 5, the fuel tank 6 is arranged. In the flow direction of the fuel is located in front of the burner, the preheater? and the evaporator system 20, which consists of the supply pipes 15, the evaporator 9, the gas pipes 14, the gas collector 10, the connecting lines 13 and the condensate lines 12. Between preheaters? and fuel tank 6, a fuel filter 23 and a valve 22 are disposed in the fuel pipe 16. With the preheater? the combustion bowl 8 structurally forms a unit. The radiation plates 18 form the combustion chamber 26 with the end face of the gas collector 10 directed toward the evaporator 9.

In dem Verdampfer 9 ist ein Niveauregler 17 angeordnet. Jeder Verbindungsleitung 13, Düsenrohrleitung 11 und Kondensatleitung 12 kann eine Reinigungsleitung zugeordnet werden, die durch Stopfen verschlossen ist. Das Verdampfersystem 20 mit dem Brenner, den Düsenrohrleitungen 11 und den Kondensatleitungen 12 bildet baulich eine Einheit. Vor Inbetriebnahme des Brenners wird das Verdampfersystem 20 durch Öffnen der Düsenventile 5 entlüftet. Danach wird Brennstoff vom Brennstofftank 6 durch Öffnen der Ventile 22 in die Brennschale 8 gelassen. Nach dem Füllen der Brennschale 8 mit Brennstoff wird dieser mittels einer brennenden Lunte g ezündet. Danach wird die Lunte entfernt Durch die vorliegende Wärmeentwicklung nach dem Zünden wird der im Verdampfersystem vorliegende Brennstoff vergast. Hierbei bildet sich folgender Brennstoffkreislauf im Verdampfersystem 20 und von den Düsenventilen 5 aus:In the evaporator 9, a level controller 17 is arranged. Each connecting line 13, nozzle pipe 11 and condensate line 12 may be assigned a cleaning line which is closed by plugs. The evaporator system 20 with the burner, the nozzle pipes 11 and the condensate lines 12 structurally forms a unit. Before starting the burner, the evaporator system 20 is vented by opening the nozzle valves 5. Thereafter, fuel is left from the fuel tank 6 by opening the valves 22 in the combustion bowl 8. After filling the combustion bowl 8 with fuel, it is ignited by means of a burning fuse. Thereafter, the fuse is removed by the present heat development after ignition of the fuel present in the evaporator system is gasified. Here, the following fuel circuit is formed in the evaporator system 20 and from the nozzle valves 5:

Der flüssige Brennstoff wird oberhalb der Brennschale 8 in den Verbindungsleitungen 13 und den Kondensatleitungen 12 erwärmt und teilweise verdampft. Im Verdampfer 9, dem ebenfalls Wärme zugeführt wird, wird das Brennstoffgas vom flüssigen Brennstoff durch den Niveauregler 17 getrennt. Vom Dampfraum 25 des Verdampfers 9 wird das Brennstoffgas zum Gassammler 10 durch die Gasrohre 14 geleitet. Ein Teil des Brennstoffgases wird hier an den kalten Wandungen des Gassammlers 10 kondensiert und als Kondensat wieder den Verbindungsleitungen 13 zugeführt. Der im Gassammler 10 nicht kondensierte Teil des Brennstoffgases strömt durch die Düsenrohrleitungen 11 den Düsenventilen 5 zu. Auch hier findet wieder eine Kondensation des Brennstoffgases an den kalten Wandungen statt. Das Kondensat fließt von den Kondensatleitungen 12 wieder nach der Erwärmung und teilweisen Vergasung dem Verdampfer 9 zu.The liquid fuel is heated above the combustion bowl 8 in the connecting lines 13 and the condensate lines 12 and partially evaporated. In the evaporator 9, which is also supplied with heat, the fuel gas is separated from the liquid fuel by the level controller 17. From the vapor space 25 of the evaporator 9, the fuel gas is passed to the gas collector 10 through the gas pipes 14. A portion of the fuel gas is condensed here on the cold walls of the gas collector 10 and fed back into the connecting lines 13 as condensate. The non-condensed in the gas collector 10 part of the fuel gas flows through the nozzle pipes 11 to the nozzle valves 5 to. Again, a condensation of the fuel gas takes place on the cold walls. The condensate flows from the condensate lines 12 again after the heating and partial gasification to the evaporator 9.

Durch die bei der Brennstoffvergasung bedingte starke Volumenzunahme wird ein Teil des flüssigen Brennstoffes durch den Niveauregler 17 über die Zuleitungsrohre 15 durch den Vorwärmer? und das Brennstoffrohr 16 zum Brennstofftank 6 zurückgedrängt. Der vorliegende Gasdruck im Verdampfersystem 20 ist gleich der hydrostatischen Druckhöhe 27 zwischen dem Flüssigkeitsstand 24 im Verdampfersystem 20, der durch den Niveauregler 17 gegeben ist, und dem Flüssigkeitsstand 24 im Brennstofftank 6.Due to the large increase in volume due to the fuel gasification, a portion of the liquid fuel is passed through the level regulator 17 via the supply pipes 15 through the preheater? and the fuel tube 16 is pushed back to the fuel tank 6. The present gas pressure in the evaporator system 20 is equal to the hydrostatic head 27 between the liquid level 24 in the evaporator system 20, which is given by the level controller 17, and the liquid level 24 in the fuel tank. 6

Nachdem genügend Brennstoffgas erzeugt worden ist, tritt aus dem geöffneten Düsenventil 5 Brennstoffgas aus. Der Betrieb des Brenners wahlweise mit einer Düse 1 oder auch mit mehreren Düsen 1 läuft wie folgt ab: Dem aus der Düse 1 austretenden freien Brennstoffgasstrahl wird eine durch die Abmessungen des Mischrohres 3 bestimmte Luftmenge beigemischt, die so bemessen ist, daß das Brennstoffgas Luftgemisch in dem Mischrohr 3 noch nicht brennt. Nach der Anlenkung des Strahlkegels, der aus dem Brennstoffgas-Luftgemisch besteht, im Mischrohr 3 findet in der nachfolgenden Strecke eine weitere innige Mischung zwischen dem Brennstoffgas und der Luft statt. Beim Austritt dieses Gasgemisches aus dem Mischrohr 3 liegt eine Sekundärluftzuführung durch den Ringquerschnitt 4, der aus dem Sekundärluftrohr 2 und dem Mischrohr 3 gebildet wird, vor. Unmittelbar nach Zuführung der Sekundärluft ist das im Mischrohr 3 gebildete Brennstoffgas-Luftgemisch zündfähig und wird gezündet. In der nachfolgenden Brennkammer 26, in der eine starke Verwirbelung stattfindet, erfolgt dann die Verbrennung. Die in der Brennkammer 26 vorliegenden hohen Verbrennungstemperaturen führen zur Aufheizung der Strahlungsbleche 18, die einen Teil der aufgenommenen Wärme an die brennstofführenden und durch sie abgedeckten Teile des Verdampfersystems 20 abgeben. Die Verbrennungsgase treten seitlich aus der Brennkammer 26 und durch Öffnungen 19 in den Strahlungsblechen 18 in den Brennraum aus und tragen zu einer weiteren Brennstofferwärmung im Verdampfersystem 20 bei. Hierbei wird in den Gasrohren 14 das Brennstoffgas überhitzt. Im Verdampfersystem 20 zu und von den Düsenventilen 5 liegt bei diesem Betrieb der gleiche Brennstoffkreislauf vor, wie er bereits zuvor beschrieben wurde. Da der Vorwärmer 7 im Brennraum liegt, wird dem Verdampfßrsystem 20 bereits vorgewärmter Brennstoff zugeführt. Zur besseren Erwärmung der unterhalb des Brenners im Brennraum angeordneten Brennstoff führenden Bauteile, ist der Brenner um ca. 10° zur Brennkammer 26 geneigt angeordnet.After sufficient fuel gas has been generated, fuel gas exits from the opened nozzle valve 5. The operation of the burner optionally with a nozzle 1 or with several nozzles 1 runs as follows: The emerging from the nozzle 1 free fuel gas jet is mixed by the dimensions of the mixing tube 3 certain amount of air which is so dimensioned that the fuel gas in air mixture the mixing tube 3 is not burning yet. After the articulation of the jet cone, which consists of the fuel gas-air mixture, in the mixing tube 3, a further intimate mixture between the fuel gas and the air takes place in the following route. At the exit of this gas mixture from the mixing tube 3 is a secondary air supply through the annular cross-section 4, which is formed from the secondary air tube 2 and the mixing tube 3, before. Immediately after supplying the secondary air, the fuel gas-air mixture formed in the mixing tube 3 is ignitable and is ignited. In the subsequent combustion chamber 26, in which a strong turbulence takes place, then the combustion takes place. The present in the combustion chamber 26 high combustion temperatures lead to heating of the radiant panels 18, which deliver a portion of the heat absorbed to the fuel-carrying and covered by them parts of the evaporator system 20. The combustion gases exit laterally from the combustion chamber 26 and through openings 19 in the radiant panels 18 into the combustion chamber and contribute to further fuel heating in the evaporator system 20. In this case, the fuel gas is overheated in the gas pipes 14. In the evaporator system 20 to and from the nozzle valves 5 in this operation, the same fuel cycle before, as already described above. Since the preheater 7 is located in the combustion chamber, the Verdampfßrsystem 20 is already supplied preheated fuel. For better heating of the arranged below the burner in the combustion chamber fuel leading components, the burner is inclined by about 10 ° to the combustion chamber 26.

Eine stufenlose Anpassung der Brennerleistung an den Wärmebedarf von Schwachlast bis Vollast wird durch die Anordnung von mindestens zwei Düsen 1, die einzeln oder auch insgesamt miteinander betrieben werden können, erreicht. Im Verdampfersystem 20 wird in allen Betriebsphasen von Schwachlast bis Vollast mehr Brennstoffgas erzeugt, als für die Verbrennung benötigt wird. Hierdurch findet der bereits zuvor beschriebene Brennstoff kreislauf statt. Alle vom Verbrennungsgas beaufschlagten Teile sind aus hitze- und zunderbeständigen Werkstoffen hergestellt.A continuous adjustment of the burner output to the heat demand from low load to full load is achieved by the arrangement of at least two nozzles 1, which can be operated individually or together with one another. In the evaporator system 20 more fuel gas is generated in all operating phases from low load to full load, as is required for the combustion. As a result, the previously described fuel cycle takes place. All of the combustion gas acted on parts are made of heat and scale resistant materials.

Claims

Invention claim:

1. (^ gasification burner without additional energy for stationary and transient heating systems with fuel tank, preheater, evaporator system, nozzle and combustion bowl, characterized in that the fuel tank (6) level above the preheater (7), the evaporator (9) and the nozzle (1 ), wherein the preheater (7) below the evaporator (9) and the nozzle (1), the fuel tank (6) through a fuel pipe (16) with the preheater (7) and this in turn by a supply pipe (15 ) is connected to the evaporator (9), in which a level controller (17) is arranged and the gas side via a gas pipe (14) with a gas collector (10) is connected on the one hand via a nozzle pipe (11) with the interposition of a nozzle valve ( 5) with the nozzle (1) and on the other hand via a condensate line (12) with the liquid side of the evaporator (9) and further with its deepest, possibly above the liquid level lying point gl If necessary, with the liquid side of the evaporator (9) is connected, wherein in the gas collector (10) a secondary air tube (2) and centrally and at a distance therefrom a mixing tube (3) is arranged so that a ring cross-section (4) is formed the nozzle (1) and the downstream mixing tube (3) and secondary air tube (2) have a common center line and further downstream of the combustion plates (18) limited combustion chamber (26) is arranged.

2. (^ gasification burner according to item 1, characterized in that the evaporator (9), the condensing line (12), the connecting line (13), the gas pipe (14) and the supply pipe (15) relative to the combustion chamber (26) the radiation sheets (18) are covered.

3. (^ gasification burner according to Pkt. 1 and 2, characterized in that in the upper radiation plates (18) openings (19).

4. Oil gasification burner according to item 1,2 and 3, characterized in that in the gas collector (10) at least two secondary air pipes (2) each with mixing tube (3) and nozzle (1) are arranged.

For this 1 page drawing

Field of application of the invention

The invention relates to an oil gasification burner for stationary and transient heating systems.

Characteristic of the known technical solutions

Evaporation and gasification burners are known, which can be combined according to their design and function in pot burners, tube burners and free-jet burners. The majority of these burners are powered by, for. B. electric power, which is needed for the promotion of the fuel or the combustion air operated. According to DL 46739, a burner is known which consists of a tank closed to the atmosphere, in which the fuel evaporates without external energy supply and is supplied from here in vapor form to the nozzle. However, a continuous operation is not possible in these latter embodiments, since the fuel does not flow continuously to the evaporator, so that the range of application is severely limited.

All known designs have the disadvantage that they must not be operated for the application in a commercial central heating boiler, in which the burner in continuous firing with a continuously variable power range of 20 to 100% of the rated load and a chimney draft less than 2 N / m ² Power supply can be operated or are unsuitable. In addition, some of the known oil burners can not be used for unsteady installations, with constantly changing positions relative to the horizontal.

Object of the invention

The aim of the invention is an oil gasification burner, which can be used universally and in continuous operation for many liquid fuels and has a soot-free combustion, easy operation and high efficiency and can be operated without auxiliary power.

Explanation of the essence of the invention

The invention has for its object to provide a Ölvergasungsbrenner consisting of fuel tank, preheater, evaporator system, nozzles and combustion bowl, in which a power level control of relatively low (about 20%) to full utilization is possible, the fuel supply from the tank to the burner and a separation between liquid and gasified fuel takes place and the nozzle is fed to a pure fuel gas without condensate, wherein the fuel gas is first mixed before combustion such that it is not yet flammable, then further combustion air is supplied and uses the immediate ignition, wherein the then the following combustion with stable flame and almost stoichiometric occurs.

According to the invention the object is achieved in that the fuel tank level is arranged above the preheater, the evaporator system and the nozzle, wherein the preheater is level below the evaporator system and the nozzle.

From the fuel tank, the fuel pipe leads to the preheater. This is connected by a supply pipe to the evaporator. In the evaporator, a level controller is arranged. From the gas side of the evaporator goes from a gas pipe, which opens into the gas collector. The nozzle piping connects on the one hand the gas collector via a nozzle valve with the nozzle and on the other hand this through the condensate line to the liquid side of the evaporator. With a connecting line, the gas collector is again from the lowest point, which is possible above the liquid level or only slightly