DE102004013434B4

DE102004013434B4 - Process and fuel oil burner to optimize the combustion process

Info

Publication number: DE102004013434B4
Application number: DE200410013434
Authority: DE
Inventors: Wolfgang Bail
Original assignee: Individual
Current assignee: Bail Wolfgang 83543 Rott De
Priority date: 2004-03-18
Filing date: 2004-03-18
Publication date: 2008-04-17
Anticipated expiration: 2024-03-19
Also published as: DE102004013434A1; WO2005093322A1

Abstract

Verfahren zur Optimierung des Verbrennungsvorgangs bei einem Heizölbrenner unter Verwendung einer zur Brennstoffzerstäubung dienenden Düse (3), einer Führungsvorrichtung (2, 4) eines in eine Brennkammer (1) mündenden Brennkammerrohres (2), dem stirnseitig ein Gemisch von fein verteiltem Brennstoff und Verbrennungsluft zugeführt wird, dadurch gekennzeichnet, dass das Gemisch durch die Führungsvorrichtung, bestehend aus einem Brennkopfrohr (4) und einer Flammenleiteinrichtung, in diesem Fall dem Flammenleitrohr (5), dem Brennkammerrohr (2) in Form einer Bündelströmung zugeführt wird, deren Strömungsgeschwindigkeit über den Querschnitt der Bündelströmung betrachtet asymmetrisch ausgebildet ist und die in einer Querschnittshälfte überwiegend Strömungskomponenten mit höherer Geschwindigkeit als in der anderen Hälfte aufweist.method to optimize the combustion process in a fuel oil burner using a fuel atomizing nozzle (3), a guide device (2, 4) of a combustion chamber pipe (2) opening into a combustion chamber (1), the front side, a mixture of finely divided fuel and combustion air supplied characterized in that the mixture is conveyed through the guiding device, consisting of a combustion head tube (4) and a flame guide device, in this case, the flame guide tube (5), the combustion chamber tube (2) is supplied in the form of a bundle flow, their flow velocity over the cross section considered the bundle flow is formed asymmetrically and in a cross-section half predominantly flow components with higher Speed than in the other half.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und einen Heizölbrenner zur Optimierung des Verbrennungsvorgangs unter Verwendung eines in eine Brennkammer mündenden Brennkammerrohrs, dem stirnseitig ein Gemisch von fein verteiltem Brennstoff und Verbrennungsluft zugeführt wird.The The invention relates to a method and a fuel oil burner for optimizing the Combustion process using a in a combustion chamber opens Combustion tube, the front side a mixture of finely divided Fuel and combustion air is supplied.

Ein Heizölbrenner der eingangs genannten Art ist beispielsweise bekannt aus DE-G 77 00 459 . Bei dieser als blaubrennender Ölbrenner bezeichneten Vorrichtung wird das Brennstoff-Luftgemisch über eine Blendenöffnung, die koaxial zur Achse der Druckzerstäuberdüse liegt, in ein Mischrohr geleitet, das von einem Flammrohr umgeben ist. Die Anordnung ist dabei so getroffen, dass außenseitig am Mischrohr ein Teil der Verbrennungsprodukte aus dem Flammrohr in einen Zwischenraum zwischen der Blende und dem angrenzenden Ende des Mischrohres zurückströmt, wobei durch gezielte Wahl der Verhältnisse von Länge zu Durchmesser von Mischrohr und Flammrohr einerseits und der Durchmesser von Flammrohr und Mischrohr andererseits die angestrebten Verbrennungsverhältnisse erzielt werden sollen.A fuel oil burner of the type mentioned is known for example from DE-G 77 00 459 , In this device, called a blue-burning oil burner, the fuel-air mixture is passed through an orifice, which is coaxial with the axis of the pressure atomizing nozzle, into a mixing tube, which is surrounded by a flame tube. The arrangement is made such that the outside of the mixing tube, a portion of the combustion products from the flame tube flows back into a space between the diaphragm and the adjacent end of the mixing tube, which by selective choice of ratios of length to diameter of mixing tube and flame tube on the one hand and the diameter of flame tube and mixing tube on the other hand, the desired combustion conditions are to be achieved.

Aus der DE 196 26 766 A1 ist ein Verfahren mit einem besseren Startverhalten bekannt. Bei diesem Brenner wird ein drehender Luftstrom erzeugt, der sich optimal mit dem Heizöl vermischen soll, bei einer geradlinigen Verbrennung. Auf eine Rezirkulation über das Brennrohr wird hier verzichtet. Im Brennrohr wird eine Hülse verwendet damit keine Gase aus dem Brennraum in den Bereich der Flammenbildung gesaugt werden müssen.From the DE 196 26 766 A1 is a method with a better starting behavior known. In this burner, a rotating air flow is generated, which is to mix optimally with the fuel oil, in a straight-line combustion. On a recirculation via the combustion tube is omitted here. In the combustion tube, a sleeve is used so that no gases must be sucked from the combustion chamber in the field of flame formation.

Aus der DE 44 40 716 C2 geht ein Brennersystem hervor, welches die Aufgabe hat, eine Verbrennung der Rußanteile, die sich an einem Filter ansetzen zu gewährleisten. Die Abschrägung hat die Aufgabe, eine Vergrößerung zu erzielen um den gesamten Bereich des Filters zu erreichen. Die Verbrennungsluft wird über ein Flügelsystem in die eigentliche Brennkammer geführt und durch Drehbewegung mit dem eingespritzten Öl vermischt, hierbei wird eine drehende Flamme erzeugt, die sich mit den teilweise verbrannten Gasen mischen soll.From the DE 44 40 716 C2 goes out a burner system, which has the task of ensuring combustion of the soot particles that attach to a filter. The bevel has the task of achieving an enlargement to reach the entire area of the filter. The combustion air is passed through a wing system in the actual combustion chamber and mixed by rotational movement with the injected oil, in this case, a rotating flame is generated, which is to mix with the partially burned gases.

Bei der US 2 796 923 wird die zugeführte Luft mit dem Brenngut über ein ungleichförmiges Schaufelsystem in eine ungleiförmige Bewegung versetzt. Dabei soll eine bessere Durchmischung des Brennmaterials erreicht werden. Dabei erfolgt eine Verbrennung deren Verlauf geradlinig ist.In the US 2,796,923 the supplied air is mixed with the firing material via a non-uniform blade system in an ungleichförmörmige movement. In this case, a better mixing of the fuel is to be achieved. In this case, a combustion whose course is rectilinear.

Aus der DE 23 58 375 A1 ist ebenfalls ein Verfahren und ein Brenner zur Erzeugung einer blauen Flamme mittels einer Rezirkulationsströmung der Verbrennungsgase bekannt, wobei in diesem Falle fein verteilter und unter Druck zugeführter Brennstoff zunächst von einer gleichsinnig mit ihm radial und nach auswärts strömenden Menge heißer Verbrennungsgase getragen und erst daran anschließend einer sowohl den inzwischen aufgearbeiteten Brennstoff als auch die Verbrennungsgase umhüllenden, drallfreien Verbrennungsluft-Strömung zugeführt wird.From the DE 23 58 375 A1 Also, a method and a burner for generating a blue flame by means of a recirculation flow of the combustion gases is known, in which case finely divided and pressurized fuel first carried by a co-radially with him radially and outwardly flowing amount of hot combustion gases and only then followed by a both the now refurbished fuel and the combustion gases enveloping, swirl-free combustion air flow is supplied.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren sowie einen Heizölbrenner der eingangs angeführten Art in einer technisch möglichst einfach zu realisierenden und insbesondere auch nachrüstbaren Weise so auszugestalten, dass sich bei höchstmöglicher Brennstoffausnützung und gleichzeitig minimierter Umweltbelastung durch Abgase eine deutliche Wirkungsgradsteigerung im Vergleich zu herkömmlichen Lösungen erzielen lässt.task The present invention is a method and a heating oil burner the initially mentioned Kind in a technically as simple as possible to be realized in a way that can be retrofitted that at the highest possible fuel utilization and at the same time minimized environmental pollution by exhaust gases a significant Increase in efficiency compared to conventional solutions.

Gelöst wird diese Aufgabe nach der Erfindung hinsichtlich des Verfahrens im Wesentlichen dadurch, dass das Gemisch dem Brennkammerrohr in Form einer Bündelströmung zugeführt wird, deren Querschnittsfläche kleiner als die Querschnittsfläche des Brennkammerrohrs ist und deren Strömungsgeschwindigkeit über den Querschnitt der Bündelströmung betrachtet asymmetrisch ausgebildet ist und in einer Querschnittshälfte überwiegend Strömungskomponenten mit höherer Geschwindigkeit als in der anderen Hälfte aufweist.Is solved This object of the invention with respect to the method in Essentially in that the mixture of the combustion chamber tube in the form is fed to a bundle flow, their cross-sectional area smaller than the cross sectional area of the Brennkammerrohrs is and whose flow velocity over the Viewed cross-section of the bundle flow is formed asymmetrically and in a cross-section half predominantly flow components with higher Speed than in the other half.

Ein zur Lösung der gestellten Aufgabe geeigneter Heizölbrenner mit einer zur Brennstoffzerstäubung dienenden Düse, einer Anordnung zur Erzeugung einer Strömung eines Gemisches aus fein verteiltem Brennstoff und Verbrennungsluft, einer Führungsvorrichtung zur Einleitung des Strömungsgemischs in eine Brennkammer sowie einer Vorrichtung zur Zündung des Gemischs zeichnet sich dadurch aus, dass die Führungsvorrichtung ein sich in die jeweilige Brennkammer erstreckendes Brennkammerrohr umfasst, dem düsenseitig das Brennstoffgemisch über ein einen kleineren Durchmesser als das Brennkammerrohr aufweisendes Brennkopfrohr zugeführt ist, das gestaltungsbedingt die mit vorgegebener Geschwindigkeit zugeführte und durch das Brennkopfrohr tretende Gemischströmung über deren Umfang, insbesondere im Bereich einer Hälfte des Umfangs, unterschiedlich verzögert.One to the solution the task set suitable fuel oil burner with a fuel atomization serving Nozzle, one Arrangement for generating a flow of a mixture of fine distributed fuel and combustion air, a guide device for introducing the flow mixture in a combustion chamber and a device for igniting the Mixture is characterized in that the guide device is a comprises combustor tube extending into the respective combustion chamber, the nozzle side the fuel mixture over a smaller diameter than the combustor tube Firing head tube supplied is, due to the design of the given speed supplied and through the combustion head tube passing mixture flow over the circumference, in particular in the range of half of the Scope, delayed differently.

Durch die Schaffung einer Gemischströmung aus fein verteiltem Brennstoff und Luft und durch die gezielte Beeinflussung der Gemischströmung zur Erzielung einer asymmetrischen Geschwindigkeitsverteilung in der Strömung gelingt es, bereits im Anfangsbereich des vorzugsweise zylindrischen Brennkammerohrs unter intensiver Vermischung von Luft und Brennstoff eine in sich selbst drehende Flamme zu erzeugen, bei der die Brenngase rotierend zum Zentrum der Flamme geführt werden, wobei sich eine bestmögliche Aufbereitung des Luft-/Brennstoffgemisches zur Erzielung einer optimalen Verbrennung in der Flamme erreichen lässt. Zu diesem Aspekt kommt hinzu, dass diese Strömungskonfiguration aufgrund der damit verbundenen Unterdruckausbildung den Rückströmeffekt von noch nicht vollständig ausgebrannten Brenngasen aus der Brennkammer zurück in den Flammbereich stark begünstigt, was wiederum zu einer weiteren Wirkungsgradsteigerung führt.By creating a mixture flow of finely divided fuel and air and by selectively influencing the mixture flow to achieve an asymmetric velocity distribution in the flow succeeds already in the initial region of the preferably cylindrical Brennkammerohrs with intensive mixing of air and fuel in a self-rotating flame generate, in which the fuel gases rotating led to the center of the flame who in which the best possible treatment of the air / fuel mixture to achieve optimum combustion in the flame can be achieved. To this aspect is added that this flow configuration due to the associated negative pressure formation favors the backflow effect of not yet completely burned fuel gases from the combustion chamber back into the flame area, which in turn leads to a further increase in efficiency.

Vorzugsweise wird die Bündelströmung im Wesentlichen horizontal geführt, wobei die Strömungskomponenten mit zumindest überwiegend höherer Geschwindigkeit in der bezüglich der Horizontalen oberen Hälfte der Bündelströmung vorliegen, so dass die Bündelströmung in ihrer Axialrichtung bezüglich der Horizontalen über der Achse des Brennkammerrohrs nach unten gerichtet wird, wodurch die erwünschte und angestrebte Flammeneindrehung zum Zentrum der Flamme hin noch weiter begünstigt wird.Preferably the bundle flow becomes substantially guided horizontally, the flow components with at least predominantly higher Speed in the re the horizontal upper half the bundle flow are present, so that the bundle flow in their axial direction with respect the horizontal over the axis of the combustion chamber tube is directed downward, thereby the desired one and aspired flame inward toward the center of the flame is favored further.

Bei der praktischen Realisierung eines Heizölbrenners nach der Erfindung ist es von Vorteil, das Brennkopfrohr in einer geschlossenen düsenseitigen Stirnwand des Brennkammerrohrs zu haltern und das Brennkopfrohr auf einem Teilbereich seines Innenumfangs mit strömungsverzögernden Elementen zu versehen oder in besonders bevorzugter Weise das insbesondere zylindrische Brennkopfrohr zumindest in diesem Fall strömungseintrittsseitig abgeschrägt auszubilden. Durch diese abgeschrägte Ausbildung ergeben sich für das Strömungsbündel unterschiedliche Strömungsverhältnisse im Brennkammerrohr, was zu einer unterschiedlichen Verzögerung und daraus resultierend dazu führt, dass sich eine asymmetrische Verteilung der Strömungs-Geschwindigkeitskomponenten über den Querschnitt des Strömungsbündels betrachtet ergeben. Diese asymmetrische Geschwindigkeitsverteilung ist wiederum wesentliche Ursache dafür, dass die angestrebte, sich eindrehende Flamme erzielt wird.at the practical realization of a fuel oil burner according to the invention it is advantageous, the combustion head tube in a closed nozzle-side end wall to support the combustion chamber tube and the combustion head tube on a Part of its inner circumference to be provided with flow-delaying elements or in a particularly preferred manner, in particular the cylindrical one Brennkopfrohr at least in this case beveled flow inlet side. Through this beveled Training arise for the flow bundle different flow conditions in the combustion chamber tube, causing a different delay and as a result, that an asymmetric distribution of the flow-velocity components over the Viewed cross section of the flow bundle result. This asymmetric velocity distribution is in turn essential cause for that the desired, eindrehende flame is achieved.

Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist dem Brennkopfrohr in Strömungsrichtung nachgeordnet ein innerhalb des Brennkammerrohrs gelegenes Flammenleitrohr vorgesehen, das bezüglich des Brennkopfrohrs einen vorgebbaren Abstand besitzt, kürzer als das Brennkammerrohr ausgebildet ist und einen im Vergleich dazu geringeren Durchmesser aufweist und vorzugsweise an seinem freien Ende ebenfalls abgeschrägt ausgebildet ist. Der axial längere Bereich des Flammenleitrohrs bildet dabei ein Organ zur Beeinflussung des Ausmaßes der Brenngasrückrührung, was ebenso für das an seinem freien Ende bevorzugt abgeschrägt ausgebildete, in der Brennkammer angeordnete Brennkammerrohr gilt.To Another embodiment of the invention is the combustion head tube downstream in the flow direction a Flammenleitrohr located within the combustion chamber tube provided the re of the combustion head tube has a predeterminable distance, shorter than the combustion chamber tube is formed and a comparison having smaller diameter and preferably at its free end also bevelled is trained. The axially longer Area of Flammenleitrohrs forms an organ for influencing the extent the Brenngasrückrührung what as well for the beveled preferably formed at its free end, in the combustion chamber arranged combustion chamber tube applies.

Die Rückführung von Brenngasen in den an das Brennkopfrohr anschließenden Bereich des Brennkammerrohrs kann auch über Öffnungen im Brennkammerrohr 2 erfolgen, die über den Umfang des Brennkammerrohrs verteilt in dessen Anfangsbereich ausgebildet sein können.The return of fuel gases in the adjoining the combustion head tube region of the combustion chamber tube can also via openings in the combustion chamber tube 2 take place, which can be formed distributed over the circumference of the combustion chamber tube in the initial region.

Zweckmäßigerweise sind Brennkammerrohr, Brennkopfrohr und gegebenenfalls Flammenleitrohr als Baueinheit und insbesondere als nachrüstbare Baueinheit ausgebildet.Conveniently, are combustion chamber tube, combustion head tube and optionally Flammenleitrohr as Building unit and in particular designed as a retrofittable unit.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Merkmale der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben und werden auch im Zusammenhang mit der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnung erläutert.Further advantageous embodiments and features of the invention are in the dependent claims and are also related to the following Description of an embodiment explained with reference to the drawing.

In der Zeichnung zeigt:In the drawing shows:

1 eine schematische Axialschnittdarstellung der Hauptkomponenten eines gemäß der Erfindung ausgebildeten Heizölbrenners, die 1 a schematic axial sectional view of the main components of a trained according to the invention fuel oil burner, the

2 bis 6 Ausführungsvarianten mit im Hinblick auf die Brenngasrückführung unterschiedlich gestaltetem Brennkammerrohr, und 2 to 6 Embodiments with respect to the fuel gas recirculation differently designed combustion chamber tube, and

7 in Form einer Stirnansicht des Brennkammerrohrs eine schematische Darstellung der sich gemäß der Erfindung ausbildenden Flammenform. 7 in the form of an end view of the combustion chamber tube is a schematic representation of the forming according to the invention flame shape.

1 zeigt ein in einer mit dem allgemeinen Bezugszeichen 1 gekennzeichneten, ansonsten aber nicht näher dargestellten Brennkammer angeordnetes Brennkammerrohr 2, das zylindrisch ausgebildet ist und an seinem der Brennerdüse 3 zugeordneten Ende ein Brennkopfrohr 4 trägt, das in der ansonsten geschlossen ausgebildeten Stirnwand 10 des Brennkammerrohrs 2 gehaltert ist. 1 shows a in one with the general reference numeral 1 marked, but not otherwise illustrated combustion chamber arranged combustion chamber tube 2 , which is cylindrical and at its the burner nozzle 3 associated end of a combustion head tube 4 carries, in the otherwise closed trained end wall 10 of the combustion chamber tube 2 is held.

Die vom vorgesehenen Gebläse erzeugte Luftströmung verläuft in Axialrichtung, wobei der in der Zeichnung zu sehende Abstand zwischen der Stirnwand 10 und der Brennerdüse 3 im Einzelfall zu optimieren ist.The air flow generated by the fan provided extends in the axial direction, wherein the distance to be seen in the drawing between the end wall 10 and the burner nozzle 3 in individual cases is to be optimized.

An dem der Düse 3 gegenüberliegenden Ende ist das Brennkammerrohr 2 bei der dargestellten Ausführungsform abgeschrägt ausgebildet, wobei der Winkel der Abschrägung wählbar ist und die Größe dieses Winkels im Hinblick auf die gewünschte Menge der rückströmenden Brenngase festzulegen ist, die aufgrund des sich im Betrieb ausbildenden Unterdrucks in den Anfangsbereich des Brennkammerrohrs 2 zurückgeführt werden. Dazu kann das Brennkammerrohr 2 mit über seinem Umfang verteilten Öffnungen bevorzugt etwa in Höhe der Einmündung des Brennkopfrohrs 4 in das Brennkammerrohr 2 versehen sein.At the nozzle 3 opposite end is the combustion chamber tube 2 beveled in the illustrated embodiment, wherein the angle of the bevel is selectable and the size of this angle is to be determined in view of the desired amount of the flowing combustion gases, due to the forming in operation negative pressure in the initial region of the combustion chamber tube 2 to be led back. This can be the combustion chamber tube 2 with distributed over its circumference openings preferably at the level of the mouth of the combustion head tube 4 in the Brennkam merrohr 2 be provided.

Auf das Brennkopfrohr 4 folgt innerhalb des Brennkammerrohrs 2 ein Flammenleitrohr 5, das ebenfalls an seinem freien Ende abgeschrägt ausgebildet ist, wobei die Abschrägung im Wesentlichen analog zur Abschrägung des Brennkammerrohrs 2 an dessen freiem Ende gewählt werden kann, obwohl dies keine generell gültige Forderung darstellt.On the burner head pipe 4 follows inside the combustion chamber tube 2 a flame guide tube 5 , which is also beveled at its free end, wherein the bevel substantially analogous to the bevel of the combustion chamber tube 2 can be chosen at the free end, although this is not a generally valid requirement.

Bei der in 1 gezeigten Ausgestaltung sind Brennkammerrohr 2, Flammenleitrohr 5 und Brennkopfrohr 6 in diesem Fall koaxial ausgerichtet und horizontal angeordnet. Der Außendurchmesser des Brennkopfrohrs 4 ist kleiner als der Innendurchmesser des bezüglich des Brennkopfrohrs 4 einen vorgebbaren Axialabstand aufweisenden Flammenleitrohrs 5, so dass innerhalb des Brennkammerrohrs 2 rückströmende Gase über den offenen Bereich zwischen Brennkopfrohr 4 und Flammenleitrohr 5 wieder in das Flammenleitrohr 5 eintreten können.At the in 1 shown embodiment are combustion chamber tube 2 , Flame guide tube 5 and combustion head tube 6 in this case coaxially aligned and arranged horizontally. The outer diameter of the combustion head tube 4 is smaller than the inner diameter of the burner head tube 4 a predetermined axial distance having Flammenleitrohrs 5 , so that inside the combustion chamber tube 2 backflowing gases over the open area between the burner head tube 4 and flame guide tube 5 back into the flame guide tube 5 can enter.

In analoger Weise können Brenngase innerhalb der Brennkammer 1 nach dem Austritt aus dem Brennkammerrohr 2 wieder im Bereich zwischen Brennkopfrohr 4 und Flammenleitrohr 5 rückgeführt werden. Die sich praktisch ergebende und zur Ausbildung einer blauen Brennflamme beitragende gezielte Rückführung von Brenngasen ist eine Folge der sich erfindungsgemäß ergebenden Strömungsgeschwindigkeiten, die bezogen auf das Brenngas- bzw. Flammenbündel im horizontal oberen Bereich größer sind und damit in diesem Bereich zur Ausbildung eines Unterdrucks führen.In an analogous way, combustion gases within the combustion chamber 1 after exiting the combustion chamber tube 2 again in the area between the burner head tube 4 and flame guide tube 5 be returned. The practically resulting and contributing to the formation of a blue combustion flame targeted recycling of fuel gases is a consequence of the inventively resulting flow velocities, which are based on the fuel gas or flame bundle in the upper horizontal region and thus lead in this area to form a negative pressure.

Das Ausmaß der Brenngasrückführung ist durch das Brennkammerrohr 2 vorgebbar, und zwar durch die Wahl der Abschlussgestaltung des Austrittsbereiches des Brennkammerrohres, wobei sich am Ende des Brennkammerrohrs 2 ein die Flammenvorbereitung begünstigender Hot Spot 8 ergibt.The extent of fuel gas recirculation is through the combustion chamber tube 2 specifiable, through the choice of the final design of the exit region of the combustion chamber tube, which is at the end of the combustion chamber tube 2 a hotspot favoring flame preparation 8th results.

Verschiedene Ausgestaltungen des freien Endes des Brennkammerohrs 2 sind in den 2 bis 6 dargestellt.Various embodiments of the free end of the combustion chamber ear 2 are in the 2 to 6 shown.

2 zeigt eine Ausführungsform, bei der die Abschrägungskontur 7 zunächst im Bereich der oberen Hälfte des Brennkammerrohrs 2 geradlinig verläuft und dann in eine vorzugsweise teilkreisförmige Krümmung übergeht. 2 shows an embodiment in which the Abschrägungskontur 7 initially in the area of the upper half of the combustion chamber tube 2 runs straight and then merges into a preferably part-circular curvature.

Bei der Ausführungsform nach 3 schließt sich an einen etwa in der Mitte des Brennkammerrohrs 2 verlaufenden geraden Abschnitt ein Schrägabschnitt unter einem vorgebbaren Winkel an.In the embodiment according to 3 joins a roughly in the middle of the combustion chamber tube 2 extending straight section at an oblique portion at a predetermined angle.

Bei der Ausführungsform nach 4 ist die Abschrägungskontur 7 mehrfach gestuft ausgebildet.In the embodiment according to 4 is the bevel contour 7 trained in several stages.

Die Ausführungsform nach 5 zeigt eine Abschrägungskontur 7, die in der oberen Hälfte des Brennkammerrohrs 2 schwach gekrümmt und insbesondere zum Brennkammerrohrende hin abfallend ausgebildet ist, während in der unteren Hälfte des Brennkammerrohrs 2 die Abschrägung aus einer Folge aneinander anschließender Teilkrümmungen besteht.The embodiment according to 5 shows a bevel contour 7 located in the upper half of the combustion chamber tube 2 slightly curved and in particular sloping towards the combustion chamber tube end is formed, while in the lower half of the combustion chamber tube 2 the bevel consists of a sequence of adjoining partial curvatures.

Die Ausführungsform nach 6 zeigt eine besonders einfache Gestaltung, bei der über einen vorgebbaren Längenbereich des Brennkammerrohrs 2 dieses Brennkammerrohr 2 im Wesentlichen als Halbrohr ausgebildet ist, das dann in einem vorgebbaren Abstand vom freien Ende vorzugsweise unmittelbar in ein Vollrohr übergeht.The embodiment according to 6 shows a particularly simple design, in which over a predeterminable length range of the combustion chamber tube 2 this combustion chamber tube 2 is formed substantially as a half tube, which then preferably merges directly into a full tube at a predeterminable distance from the free end.

7 zeigt in einer schematischen Darstellung eine Draufsicht auf das offene Ende des Brennkammerrohrs 2 und die sich darin sowie auch außerhalb des Brennkammerrohrs 2 ausbildende Flamme 11, für die der zeichnerisch dargestellte Eindreheffekt charakteristisch ist. Diese Flammenbewegung mit zentrischer Verwirbelung hat auch die Erzeugung von Unterdruck zur Folge, die dann wiederum Ursache für die Rücksaugung der Verbrennungsgase und die daraus resultierende optimale Verdampfung des Brennstoffes ist. 7 shows a schematic representation of a plan view of the open end of the combustion chamber tube 2 and inside and outside the combustion chamber tube 2 training flame 11 for which the drawing effect is characteristic. This flame movement with centric turbulence also results in the generation of negative pressure, which in turn is the cause of the recirculation of the combustion gases and the resulting optimum evaporation of the fuel.

Im Brennkammerrohr 2 können in der bereits erläuterten Weise Bohrungen 12 vorgesehen sein, durch die rückgesaugte Gase wieder in die Verbrennung einbezogen werden.In the combustion chamber tube 2 can drill holes in the manner already explained 12 be provided by the sucked back gases are included in the combustion.

Als Düsen 3 werden bevorzugt Hohlkegeldüsen verwendet, wobei der Abstand zwischen Düse 3 und Brennkopfrohr 6 auf das jeweilige Optimum, gegebenenfalls durch Versuche einstellbar ist. Ebenso ist es möglich, anstelle der in den 1 bis 6 gezeigten, in diesem Fall koaxialen Anordnung von Brennkopfrohr 4 und Flammenleitrohr 5 bezüglich des Brennkammerrohrs 2 einen spitzwinkligen Verlauf zwischen der Achse des Brennkammerrohrs 2 und den bevorzugt koaxial angeordneten Brennkopf- und Flammenleitrohren 4, 5 zu wählen. Die Durchmesserverhältnisse von Brennkopfrohr 4, Flammenleitrohr 5 und Brennkammerrohr 2 werden bevorzugt so gewählt, dass sich die jeweils gewünschte bestmögliche Brenngasrezirkulation ergibt und eine vollständige Brenngasausnutzung bei minimaler Abgasbelastung gewährleistet ist.As nozzles 3 are preferably used hollow cone nozzles, wherein the distance between the nozzle 3 and combustion head tube 6 is adjustable to the respective optimum, possibly by experiments. Likewise it is possible, instead of in the 1 to 6 shown, in this case coaxial arrangement of burner head tube 4 and flame guide tube 5 with respect to the combustion chamber tube 2 an acute-angled course between the axis of the combustion chamber tube 2 and the preferably coaxially arranged Brennkopf- and Flammenleitrohren 4 . 5 to choose. The diameter ratios of the combustion head tube 4 , Flame guide tube 5 and combustion chamber tube 2 are preferably chosen so that the respective desired optimum combustion gas recirculation results and a complete exploitation of fuel gas is ensured with minimal exhaust pollution.

Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung eines Heizölbrenners ist es auch möglich, mit geringerem Öldruck an der Düse und auch mit geringerem Luftdruck zu arbeiten und dennoch einen stabilen Lauf des Brenners zu gewährleisten. Der Öldruck kann unter 10 atü liegen und in manchen Fällen sogar bis auf etwa 5 atü verringert werden, während der durch einen Ventilator erzeugte Luftdruck bei etwa 10 mbar liegen kann. Die vorstehenden Werte stellen jedoch keinerlei einschränkende Merkmale dar, sie verdeutlichen lediglich, dass im Vergleich zu herkömmlichen Blaubrennern sowohl mit geringerem Öldruck als auch mit geringem Luftdruck gearbeitet und ein stabiler Betrieb gewährleistet werden kann.Due to the inventive design of a fuel oil burner, it is also possible to work with lower oil pressure at the nozzle and also with lower air pressure and still ensure a stable running of the burner. The oil pressure may be less than 10 atm and in some cases even reduced to about 5 atm, while the air pressure generated by a fan is about 10 mbar can lie. However, the above values do not represent any restrictive features, they only clarify that, in comparison to conventional blue burners, both lower oil pressure and low air pressure can be used and stable operation can be ensured.

11: Brennraumcombustion chamber
22: Brennkammerrohrcombustor
33: Düsejet
44: BrennkopfrohrCombustion head tube
55: Flammenleitrohrflame conduit
66: Abschrägung BrennkopfrohrBeveling burner head tube
77: Abschrägungskontur Brennkammerrohrbevel contour combustor
88th: Hot SpotHot commercial
99: in sich drehende Flammein turning flame
1010: Stirnwandbulkhead
1111: Flammeflame
1212: Bohrungendrilling

Claims

Method for optimizing the combustion process in a fuel oil burner using a fuel atomizing nozzle ( 3 ), a guiding device ( 2 . 4 ) one in a combustion chamber ( 1 ) opening combustion chamber tube ( 2 ), the front side, a mixture of finely divided fuel and combustion air is supplied, characterized in that the mixture through the guide device consisting of a burner head tube ( 4 ) and a Flammenleiteinrichtung, in this case the Flammenleitrohr ( 5 ), the combustion chamber tube ( 2 ) is supplied in the form of a bundle flow, the flow velocity is considered asymmetrically viewed over the cross-section of the bundle flow and having in a cross-section half predominantly flow components at a higher speed than in the other half.

Method according to claim 1, characterized in that that the bundle flow in the Essentially guided horizontally is and the flow components with at least predominantly higher Speed in the re the horizontal upper half the bundle flow is present.

A method according to claim 1 or 2, characterized in that the asymmetric flow distribution in the bundle flow is chosen so that already in the combustion chamber tube ( 2 ) a flame turning in towards the center ( 11 ), in particular with at least two located in the radially inner region of rotation centers.

A method according to claim 2 or 3, characterized in that in the combustion chamber tube ( 2 ) forming, over its cross-section different flow velocity having and turning to its center with intensive mixing of fuel and air screwing bundle flow is deflected due to the flow over the cross section differently fast flow components partly downwards.

Fuel oil burner, in particular for carrying out the method according to one of the preceding claims, with a nozzle for fuel atomization ( 3 ), an arrangement for generating a flow of a mixture of finely divided fuel and combustion air, a guide device ( 2 . 4 ) for introducing the flow mixture into a combustion chamber ( 1 ) and a device for igniting the mixture, characterized in that the guide device is inserted into the respective combustion chamber ( 1 ) extending combustion chamber tube ( 2 ), the nozzle side, the fuel mixture over a smaller diameter than the combustion chamber tube ( 2 ) having Brennkopfrohr ( 4 ), which due to the design supplied at a predetermined speed and through the combustion head tube ( 4 ) passing mixture flow over the circumference, in particular in the region of half of the circumference, delayed differently.

Heating oil burner according to claim 5, characterized in that the combustion head tube ( 4 ) in a nozzle-side end wall ( 10 ) of the combustion chamber tube ( 2 ) is held.

Heating oil burner according to one of claims 5 or 6, characterized in that the combustion head tube ( 4 ) is provided on a portion of its inner circumference with flow-delaying elements.

Heating oil burner according to claim 7, characterized in that the flow-delaying elements with respect to the horizontal lower portion of the burner head tube ( 4 ) are provided.

Heating oil burner according to one of claims 5 to 8, characterized in that the in particular cylindrical combustion head tube ( 4 ) is formed chamfered at least flow inlet side.

Heating oil burner according to one of claims 5 to 9, characterized in that the axial length of the burner head tube ( 4 ) in the horizontal upper half is less than the length in the lower half.

Heating oil burner according to one of claims 9 or 10, characterized in that the combustion head tube ( 4 ) has a chamfer on the inflow side, the contour in a specifiable relationship to the bevel ( 7 ) or other Gestal tion of the combustion chamber tube ( 2 ) having.

Heating oil burner according to one of claims 5 to 11, characterized in that the combustion head tube ( 4 ) in particular coaxial with the combustion chamber tube ( 2 ) is arranged.

Heating oil burner according to one of claims 5 to 11, characterized in that the axis of the burner head tube ( 4 ) at a predeterminable acute angle to the axis of the combustion chamber tube ( 2 ) runs.

Heating oil burner according to one of claims 5 to 13, characterized in that the combustion chamber tube ( 2 ) with respect to the surrounding combustion chamber ( 1 ) is arranged substantially horizontally and by the combustion head tube ( 4 ) introduced fuel mixture having distributed over its cross-section differently distributed flow components in the respect to the horizontal upper half predominantly components higher flow velocity and causes the formation of an inwardly rotating flame.

Heating oil burner according to one of claims 5 to 14, characterized in that the combustion head tube ( 4 downstream in the flow direction a within the combustion chamber tube ( 2 ) located Flammenleitrohr ( 5 ) is provided with respect to the combustion head tube ( 4 ) has a predeterminable distance, shorter than the combustion chamber tube ( 2 ) is formed from and has a comparatively smaller diameter.

Heating oil burner according to claim 15, characterized in that the flame guide tube ( 5 ) is beveled at its free end and the axially shorter portion is located with respect to the horizontal in the lower half.

Heating oil burner according to claim 16, characterized in that the inner diameter of the Flammenleitrohrs ( 5 ) greater than the outer diameter of the burner head tube ( 4 ).

Heating oil burner according to one of the preceding claims, characterized in that the free end of the burner chamber tube ( 2 ) a bevel depending on the desired extent of the fuel gas recirculation ( 7 ) having.

Heating oil burner according to one or more of the preceding claims, characterized in that combustion chamber pipe ( 2 ), Combustion head tube ( 4 ) and optionally flame guide tube ( 5 ) are designed as a retrofittable unit.