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DE2828319C2 - Liquid fuel burner with a cylindrical swirl chamber - Google Patents

Liquid fuel burner with a cylindrical swirl chamber

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Publication number
DE2828319C2
DE2828319C2 DE19782828319 DE2828319A DE2828319C2 DE 2828319 C2 DE2828319 C2 DE 2828319C2 DE 19782828319 DE19782828319 DE 19782828319 DE 2828319 A DE2828319 A DE 2828319A DE 2828319 C2 DE2828319 C2 DE 2828319C2
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
chamber
fuel
mixing
atomizing
inlet opening
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Expired
Application number
DE19782828319
Other languages
German (de)
Other versions
DE2828319A1 (en
Inventor
Johannes Wilhelmus Graat
Hans Theodoor Nijmegen Remie
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Smit Ovens Bv Nijmegen Nl
Original Assignee
Smit Ovens Nijmegen Bv Nijmegen Nl
Smit Ovens Nijmegen Nijmegen BV
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 Smit Ovens Nijmegen Bv Nijmegen Nl, Smit Ovens Nijmegen Nijmegen BV filed Critical Smit Ovens Nijmegen Bv Nijmegen Nl
Priority to DE19782828319 priority Critical patent/DE2828319C2/en
Priority to EP19790101956 priority patent/EP0007424B1/en
Priority to AT79101956T priority patent/ATE1870T1/en
Priority to SU792784309A priority patent/SU1058521A3/en
Priority to JP8253379A priority patent/JPS5541390A/en
Publication of DE2828319A1 publication Critical patent/DE2828319A1/en
Priority to DE19803005042 priority patent/DE3005042C2/en
Priority to US06/358,453 priority patent/US4470798A/en
Application granted granted Critical
Publication of DE2828319C2 publication Critical patent/DE2828319C2/en
Expired legal-status Critical Current

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    • 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
    • F23D11/40Mixing tubes; Burner heads
    • F23D11/402Mixing chambers downstream of the nozzle
    • 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
    • F23D11/10Burners using a direct spraying action of liquid droplets or vaporised liquid into the combustion space the spraying being induced by a gaseous medium, e.g. water vapour
    • F23D11/101Burners using a direct spraying action of liquid droplets or vaporised liquid into the combustion space the spraying being induced by a gaseous medium, e.g. water vapour medium and fuel meeting before the burner outlet
    • F23D11/105Burners using a direct spraying action of liquid droplets or vaporised liquid into the combustion space the spraying being induced by a gaseous medium, e.g. water vapour medium and fuel meeting before the burner outlet at least one of the fluids being submitted to a swirling motion
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23QIGNITION; EXTINGUISHING-DEVICES
    • F23Q7/00Incandescent ignition; Igniters using electrically-produced heat, e.g. lighters for cigarettes; Electrically-heated glowing plugs
    • F23Q7/06Incandescent ignition; Igniters using electrically-produced heat, e.g. lighters for cigarettes; Electrically-heated glowing plugs structurally associated with fluid-fuel burners
    • F23Q7/08Incandescent ignition; Igniters using electrically-produced heat, e.g. lighters for cigarettes; Electrically-heated glowing plugs structurally associated with fluid-fuel burners for evaporating and igniting liquid fuel, e.g. in hurricane lanterns

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
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Description

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Die Erfindung bezieht sich auf einen Brenner für flüssigen Brennstoff, mit einer zylindrischen Wirbelkammer, die nach einer Seite durch eine Rückwand abgeschlossen ist und nach der anderen Seite hin in eine Verbrennungskammer mündet, mit tangential im Mamtel der Wirbelkammer angeordneten Öffnungen zur Z'uführung von Verbrennungsluft und mit einer im wesentlichen zentrisch in der Rückwand der Wirbelkammer angeordneten Eintrittsöffnung für den Brennstoff, wobei sich durch die einströmende Verbrennungsluft innerhalb der Wirbelkammer ein den Brennstoff zerstäubender Zyklon ausbildet.The invention relates to a burner for liquid fuel, with a cylindrical swirl chamber, which is closed on one side by a rear wall and on the other side in a Combustion chamber opens with openings for supply arranged tangentially in the mamtel of the vortex chamber of combustion air and with one essentially centrally in the rear wall of the vortex chamber arranged inlet opening for the fuel, with the incoming combustion air inside the swirl chamber forms a cyclone atomizing the fuel.

Ein derartiger Brenner ist aus der DE-OS 25 17 756 bekannt. Mit Hilfe des Zyklons wird über einen konischen Ringspalt ohne Förderdruck zugeführter Brennstoff angesaugt und in den zerstäubenden Bereich der Drallströmung durch deren hohe Strömungsgeschwindigkeit gerissen und fein zerstäubt, wobei die Vermischung mit der Primärluft darstellenden Zerstäubungsluft wegen der geringen Tiefe der Wirbelkammer überwiegend außerhalb davon erfolgt. Die sich ausbildende Drallflamme berührt zwar die Frontplatte nicht, bildet aber eine trichterförmig auseinanderstrebende, intensive Verbrennungszone, wobei im axialen Bereich Verbrennungsgase zurückströmen können. Es bildet sich also keine axial liegende, konzentrierte, kegelartige und vom Verwirbelungsbereich abgesetzte Flamme aus, wie sie insbesondere für Haushalts- und Gebäudeheizungkessel erwünscht ist.Such a burner is from DE-OS 25 17 756 known. With the help of the cyclone, fuel is fed in via a conical annular gap without delivery pressure sucked in and into the atomizing area of the swirl flow due to its high flow velocity cracked and finely atomized, the mixing with the primary air representing atomizing air predominating because of the shallow depth of the vortex chamber outside of it takes place. The developing swirl flame does not touch the front plate, but forms but an intense combustion zone diverging in the shape of a funnel, with combustion gases in the axial area can flow back. So there is no axially lying, concentrated, cone-like and Flames separated from the turbulence area, such as those used in particular for domestic and building heating boilers is desired.

Es stellt sich deshalb die Aufgabe, einen Brenner der eingangs genannten Art so auszubilden, daß bei praktisch druckloser Förderung des Brennstoffes ein hoher Zerstäubungsgrad erreicht wird und trotzdem die Verbrennung in einer konzentrierten Flamme, abgesetzt von der Wirbelkammer, stattfindetIt is therefore the task of designing a burner of the type mentioned at the outset in such a way that when practically unpressurized delivery of the fuel a high degree of atomization is achieved and still the combustion takes place in a concentrated flame separate from the vortex chamber

Diese Aufgabe wird gelöst durch einen gattungsgemäßen Brenner, bei dem die Wirbelkammer in an sich bekannter Weise als Misch- und Zerstäubungskammer ausgebildet ist, bei dem in die Misch- und Zerstäubungskammer eingeleiteter Brennstoff die Eintrittsöffnung anfangs in einem kompakten Strahl verläßt unu bei dem der Misch- und 7ei-stäubungskammer koaxial ein stromab offenes Mantelrohr nachgeordnet ist wobei im Bereich äes im Durchmesser gegenüber der Misch- und Zerstäubungskammer wesentlich vergrößerten Mantelrohres das Brennstoff-Luft-Gemisch stabilisiert verbrennt. This object is achieved by a generic burner in which the swirl chamber in itself is designed as a known manner as a mixing and atomizing chamber, in which in the mixing and atomizing chamber introduced fuel leaves the inlet opening initially in a compact jet and at the the mixing and dusting chamber coaxially downstream open jacket pipe is arranged downstream, with in the area äes in diameter compared to the mixing and Atomization chamber with a significantly enlarged jacket tube that burns the fuel-air mixture in a stabilized manner.

Bei dem Brenner nach der Erfindung erfolgt sowoh! die Zerstäubung als auch die Vermischung des Brennstoffes mit der Verbrennungsluft innerhalb der Wirbelkammer, in welcher der Zuluftstrom tangential zu einem imaginären Kreis innerhalb der Misch- und Zerstäubungskammer erfolgt und den Kammerinhalt in eine Drehung versetzt Die Brennstoffteilchen werden mit der gesamten Verbrennungsluft in der Misch- und Zerstäubungskammer völlig homogen durchmischt, wodurch eine sehr kurze Ausbrennzeit erreicht wird. Die Eintrittsöffnung für den Brennstoff ist »zentrisch« angeordnet; diese Worvvahl beinhaltet auch, daß von der exakten Zentrumslage abgewichen werden kann oder daß auch mehrere Öffnungen vorzusehen sind. Wesentlich ist, daß der Brennstoff im Bereich des stärksten Unterdruckes zugeführt wird, um eine möglichst exakte hohe Fließgeschwindigkeit einhalten zu können.With the burner according to the invention takes place anyway! atomization and mixing of the fuel with the combustion air inside the vortex chamber, in which the supply air flow is tangential to a imaginary circle takes place within the mixing and atomizing chamber and the chamber contents into a Rotation offset The fuel particles are combined with the entire combustion air in the mixing and atomizing chamber mixed completely homogeneously, whereby a very short burnout time is achieved. the The inlet opening for the fuel is arranged "centrally"; this Worvvahl also includes that of the exact center position can be deviated or that several openings are to be provided. Essential is that the fuel is supplied in the area of the strongest negative pressure in order to be as precise as possible to be able to maintain high flow rates.

Unter »flüssigen Brennstoffen« werden insbesondere Heizöle verstanden. Es eignen sich zur Verbrennung jedoch auch andere Stoffe, wie Alkohole, niedrig siedende Aliphate oder Aromate.“Liquid fuels” are understood to mean, in particular, heating oils. They are suitable for incineration but also other substances, such as alcohols, low-boiling aliphatic compounds or aromatics.

Die Leistungsabgabe des Brenners wird gesteuert durch Steuerung der zeitlich zugeführten Verbrennungsluftmenge durch Änderung /W Antriebsleistung des zugehörigen Ventilators. Die Eintrittsgeschwindigkeiten des Luftstroms in die Misch- und Zerstäubungskammer liegen dabei zwischen 40 und 250 m/s, wobei grundsätzlich über weite Lastbereiche eine Verbrennung stöchiometrisch durchgeführt werden kann. Das Ein- und Abschalten des Brenners kann durch eine die Eintrittsöffnung schließende und öffnende, elektrisch zu betätigende Ventilnadel geschehen.The power output of the burner is controlled by controlling the amount of combustion air supplied over time by changing / W drive power of the associated fan. The entry speeds of the air flow into the mixing and atomizing chamber are between 40 and 250 m / s, with In principle, combustion can be carried out stoichiometrically over wide load ranges. That Switching the burner on and off can be electrically closed by means of an inlet opening that closes and opens actuating valve needle happen.

Ein Brenner für flüssigen Brennstoff mit einer Misch- und Zerstäubungskammer, in der sich ein den Brennstoff zerstäubender Zyklon ausbildet, ist bereits aus der DE-AS 23 20 442 bekannt. Allerdings wird bei diesem Brenner mit einer üblichen Zerstäuberdüse gearbeitet, also der Brennstoff nicht drucklos zugeführt. Spezielle Probleme der Flammenbildung stellen sich also hier nicht.A burner for liquid fuel with a mixing and atomizing chamber in which the fuel is located forms atomizing cyclone is already known from DE-AS 23 20 442. However, in this case Burner worked with a conventional atomizer nozzle, so the fuel was not supplied without pressure. Specific So there are no problems with flame formation here.

Weiterhin ist aus der DE-PS 11 57 333 eine Verbrennungsvorrichtung für flüssige Brennstoffe bekannt, bei der eine Brennstoffzerstäuberdüse in der Nähe der Mündung einer Wirbelkammer angeordnet ist. Eine Wirbelströmung wird zunächst in der Wirbelkammer erzeugt. Erst beim Austritt aus der Wirbelkammer wird der Brennstoff aufgenommen. Diese Anordnung ist in erster Linie auf eine Verbrennung mit Sauerstoffüberschuß gerichtet, denn die Wirbelströmung soll einen stabilen Wirbel ausbilden. Dabei ist insbesondere als nachteilig zu bemerken, daß ein Hohlstab, der die Brennstoffleitung in sich trägt und der in der BrennstoffdüseFurthermore, from DE-PS 11 57 333 a combustion device known for liquid fuels, in which a fuel atomizer nozzle near the Mouth of a vortex chamber is arranged. A vortex flow is initially created in the vortex chamber generated. The fuel is only absorbed when it exits the swirl chamber. This arrangement is in primarily aimed at a combustion with excess oxygen, because the vortex flow should be stable Form vortices. It should be noted in particular as a disadvantage that a hollow rod, which the fuel line and the one in the fuel nozzle

endet, einen Fremdkörper bildet, der einen Luftwiderstand erzeugt, der wiederum eine erhöhte Luftzufuhrenergie erfordert Dieser Brenner kann demnach ebenso nicht als Vorbild für die Erfindung dienen.ends, forms a foreign body that creates air resistance, which in turn increases air supply energy This burner can therefore also not serve as a model for the invention.

Zur Einhaltung des kompakten Brennstoffstrahles wird vorzugsweise in die zwischen einem Vorratsbehälter und der Eintrittsöffnung verlaufende Brennstoffleitung ein Schwimmer-Regelventil eingebautIn order to maintain the compact fuel jet, it is preferably placed between a storage container and the fuel line running through the inlet opening, a float control valve is installed

Im folgenden wird anhand eines in der Zeichnung dargestellten A^sführungsbeispieles die Erfindung näher erläutert Die Figuren der Zeichnung zeigen im einzelnen In the following, the invention will be described in more detail with reference to an exemplary embodiment shown in the drawing The figures of the drawing show in detail

F i g. r eine Heizkesselbefeuerung mit einem Brenner gemäß Erfindung;F i g. r a boiler firing with one burner according to the invention;

F i g. 2 einen Schnitt entlang der Linie H-H der F i g. 3; isF i g. 2 shows a section along the line H-H in FIG. 3; is

F i g. 3 in vergrößerter Darstellung den Brenner mit der Misch- und Zerstäubungskamraer.F i g. 3 shows the burner with the mixing and atomizing chamber on an enlarged scale.

In der F i g. 1 ist eine Heizkesselbefeuerung mit einem Brenner 1 für flüssigen Brennstoff dargestellt Der flüssige Brennstoff, Oberlicherweise Heizöl EL mit einer Viskosität von 5 cSt (5 - 10-6m2/s) bei 200C, wird von einsm Vorratsbehälter 31 über eine Leitung 32 dem Brenner 1 zugeführt Zwischen Vorratsbehälter und Brenner ist ein Schwimmerregelventil 33 eingebaut das für einen stets gleichen Druck zwischen Brenner-Brenn-Stoffeintrittsöffnung 30 und Niveau des Schwimmerregelventils 33 sorgt Damit ist für die Proportionalität zwischen Unterdruck und Menge an Brennstoff in der Zeiteinheit gesorgt Die Leitung 32 endet in einer Bohrung 34, die in einem Ankergehäuse 54 endet In dem Ankergehäuse ist beweglich gelagert ein Weicheisenanker 55, der von der Spule 56 in das Ankergehäuse 54 entgegen der Kraft einer Feder 52 hineingezogen werden kann. Der Anker 55 besitzt einen Kragen 58, der die Bewegung des Ankers in das Gehäuse 54 hinein begrenzt. Der Anker läuft auf der der Spule 56 abgewandten Seite in eine Ventilnadel 60 aus, die eine weitere Bohrung, die gleichzeitig die Eintrittsöffnung 30 für den Brennstoff ist, öffnet und verschließt. Die Anker-Spulen-Anordnung ist enthalten in einer Gehäuse-Büchse 61, die mit einem zylindrischen Gehäuse 35 verschraubt ist, das von den beiden Grundseiten des Zylinders her zwei unterschiedlich große, zylindrische Bohrungen aufweist, die über die Eintrittsöffnung 30 miteinander in Verbindung stehen. In der einen dieser Bohrungen im Inneren des Ankergehäuses 54 bewegt sich der Weicheisenanker i5; die andere ist die Misch- und Zersiäubungskammer 43. Das Gehäuse 35 ist eingebettet in eine Stirnwand 51, die Teil de-j Brennergehäuses ist Die Misch- und Zerstäubungskammer 43 ist so ausgelegt, daß sie querschnittsgleich von der Eintrittsöffnung bis zur Mündung ist.In FIG. 1, a boiler firing is shown with a burner 1 for liquid fuel, the liquid fuel, Oberlicherweise fuel oil having a viscosity of 5 cSt (5 - 10- 6 m 2 / s) at 20 0 C is of einsm reservoir 31 via a conduit 32 fed to the burner 1 A float control valve 33 is installed between the reservoir and the burner, which ensures a constant pressure between the burner fuel inlet opening 30 and the level of the float control valve 33.This ensures the proportionality between the negative pressure and the amount of fuel in the time unit The line 32 ends in a bore 34 which ends in an armature housing 54. A soft iron armature 55 is movably mounted in the armature housing and can be drawn into the armature housing 54 by the coil 56 against the force of a spring 52. The armature 55 has a collar 58 which limits the movement of the armature into the housing 54. On the side facing away from the coil 56, the armature ends in a valve needle 60 which opens and closes a further bore which is at the same time the inlet opening 30 for the fuel. The armature-coil arrangement is contained in a housing sleeve 61 which is screwed to a cylindrical housing 35 which has two cylindrical bores of different sizes from the two base sides of the cylinder, which are in communication with one another via the inlet opening 30. The soft iron armature i5 moves in one of these bores in the interior of the armature housing 54; the other is the mixing and atomizing chamber 43. The housing 35 is embedded in an end wall 51 which is part of the burner housing. The mixing and atomizing chamber 43 is designed so that it has the same cross-section from the inlet opening to the mouth.

Um einen möglichst gleichmäßigen Fluß des Brennstoffes durch Vergleichmäßigung der Viskosität zu erreichen, ist in den Vorratsbehälter 31 eine Tankheizung 50 eingebaut.In order to achieve the most uniform possible flow of the fuel by equalizing the viscosity, a tank heater 50 is built into the reservoir 31.

Über einen in die Stirnwand 51 eingearbeiteten ringförmigen Luftkanal 36 wird über eine Luftleitung 37 Luft herangeführt. Die Luftleitung 37 besitzt ferner ein gewichtsbelastetes Ventil 38, mit dessen Hilfe verhinden wird, daß bei ausgeschaltetem Brenner durch die Luftleitung 37 Luft in die Brennkammer eintritt und diese abkühlt Die Luftleitung besitzt ferner ein Regelventil 39, über das die von einem Luftverdichter 40 angesaugte Luft mit einem Druck von etwa 1,03 bis 1,3 bar in den Luftkanal 36 eingedrückt wird.An air duct 37 Air brought in. The air line 37 also has a weight-loaded valve 38, with the help of which prevent is that when the burner is switched off, air enters the combustion chamber through the air line 37 and this cools down. The air line also has a control valve 39, via which the air drawn in by an air compressor 40 Air is pressed into the air duct 36 at a pressure of approximately 1.03 to 1.3 bar.

Der Luftkanal 36 endet in Bohrungen 44, die zur Zuführung der Verbrennung ,luft zur Misch- und Zerstäubungskammer 43 in den Mantel dieser Kammer eingearbeitet sind. Sie gestatten eine Luftzuführung, bei der eine wirbeiförmige Luftbewegung (Zyklon) innerhalb der Kammer 43 ausgebildet wird. Zu diesem in der Kammer sich ausbildenden Zyklon ist die Eintrittsöffnung 30 für den Brennstoff zentrisch an der Stirnseite der Kammer angeordnetThe air duct 36 ends in bores 44 which, for supplying the combustion, air to the mixing and atomizing chamber 43 are incorporated into the jacket of this chamber. They allow an air supply in which a vortex-shaped air movement (cyclone) is formed within the chamber 43. To this in the Chamber forming cyclone is the inlet opening 30 for the fuel centrally on the front side arranged in the chamber

Der Mantel der Kammer 43 besitzt eine zylindrische Mantel-Innenwand, wobei insgesamt zwölf rotationssymmetrisch verteilte Bohrungen 44 vorhanden sind. Die Bohrungen 44 sind etwa a — 5 mm von der Eintrittsöffnung 30 entfernt, gemessen von einer Projektion des Zentrums der Bohrungen 44 auf die Achse der Kammer 43.The jacket of the chamber 43 has a cylindrical jacket inner wall, a total of twelve rotationally symmetrically distributed bores 44 being present. The bores 44 are approximately a - 5 mm away from the inlet opening 30, measured from a projection of the center of the bores 44 onto the axis of the chamber 43.

Wesentlich ist, daß die Bohrungen 44 so liegen, daß die Luft bei Eintritt in die Mischkammer in einem Winkel von 10 bis 60° in Abweichung von der Normalenrichtung geführt ist Die Luft wird de-.nnach tangential an die Peripherie eines innerhalb der Mischkammer 43 gedachten Kreises geblasen, wie dies aus der F i g. 3 hervorgeht. Es ist außerdem möglic'.- die Anblasrichtung der Bohrungen 44 schräg zur Aciise der KammerIt is essential that the bores 44 are positioned so that the air entering the mixing chamber is at an angle is guided by 10 to 60 ° in deviation from the normal direction The air becomes de-.n nach tangential blown to the periphery of an imaginary circle within the mixing chamber 43, as shown in FIG. 3 emerges. It is also possible - the blowing direction of the bores 44 obliquely to the aciise of the chamber

43 zu stellen, so daß die Richtung des Strahles etwas auf die Eintrittsöffnung 30 hin oder von dieser weggerichtet ist43 to put so that the direction of the beam slightly up the inlet opening 30 is directed towards or away from this

Ferner ist möglich, statt eines Kranzes aus BohrungenIt is also possible to use holes instead of a ring

44 auch mehrere in Achsenrichtung hintereinander liegende Kränze (gestrichelt angedeutet in F i g. 3 mit Bezugszahl 49) vorzusehen.44 also several rings lying one behind the other in the axial direction (indicated by dashed lines in FIG. 3 with reference number 49) to be provided.

Die Stirnwand 51 bildet den Abschluß eines üblichen Heizkessels, der mit den üblichen Austauscherrohren (nicht, dargestellt) und Seitenwänden 52 ausgestattet ist. Aufgrund der guten Zerstäubung, Vermischung und Vergasung und anschließender Verbrennung mit kurzer Flamme kann im Heizkessel auf eine Ausmauerung verzichtet werden.The end wall 51 forms the end of a conventional boiler with the usual exchanger tubes (not shown) and side walls 52 is provided. Due to the good atomization, mixing and Gasification and subsequent combustion with a short flame can do without a brickwork in the boiler will.

An der Innenseite der Stirnwand 51 ist ein Mantelrohr 63 angeordnet, das gegenüber dem Durchmesser der Misch- und Zerstäubungskammer 43 eiren wesentlich größeren Durchmesser hat und deren Öffnung konzentrisch umgibt. Das Mantelrohr 63 kann beispielsweise zylindrisch geformt oder kegelstumpfartig sich öffnend oder verjüngend ausgebildet sein.On the inside of the end wall 51, a jacket tube 63 is arranged, which is opposite to the diameter the mixing and atomizing chamber 43 has a much larger diameter and its opening is concentric surrounds. The jacket tube 63 can, for example, be cylindrically shaped or open in the manner of a truncated cone or be tapered.

Die starke Wirbelbewegung, die innerhalb der Kammer 43 durch das Einblasen der Verbrennungs- und Zerstäubungsluft hervorgerufen wird, setzt sich in Richtung Mantelrohr 63 fort und sorgt für die Festlegung einer stabilen, konzentrischen Flamme.The strong vortex movement created within the chamber 43 by the blowing in of the combustion and atomizing air is caused, continues in the direction of the jacket pipe 63 and ensures the establishment of a stable, concentric flame.

Der Brennstoffstrahl 45 (vgl. F i g. 3) tritt aus der Eintrittsöffnung 30 nicht in Tröpichenform, d. h. zersprüht, heraus, sondern anfangs in einem kompakten Strahl mit z. B. 1 mm Durchmesser. Aufgrund der Turbulenzen und Zentrifugalkräfte, die innerhalb des Zyklons wirken, wird d<"7 Strahl innerhalb und außerhalb der Mischkammer voll erfaßt, in feine Tröpfchen zerteilt und anschließend im Bereich der Mantelrohres 63 verbrannt Dabei ist festzustellen, daß die Tröpfchengröße 30 weit herabgesetzt ist, daß die Verbrennung mit einer rußfreien, im wesentlichen blauen Flamme stattfindetThe fuel jet 45 (see FIG. 3) emerges from the inlet opening 30 not in droplet form, d. H. sprayed out, but initially in a compact jet with z. B. 1 mm diameter. Due to the turbulence and centrifugal forces acting inside the cyclone, the d <"7 jet inside and outside the mixing chamber is fully captured, divided into fine droplets and then burned in the area of the jacket pipe 63. It should be noted that the droplet size 30 is much reduced is that the combustion takes place with a soot-free, essentially blue flame

Zum Starten des v'erbrennungsvorganges ist eine an sich bekannte Zündvorrichtung 47 vorgesehen, die einen Hochspannungs-Zündfunken zwischen zwei Elektroden erzeugt Durch eine entsprechende Bohrung innerhalb der Stirnwand 51 sind die Elektroden-Hälse durchgeführt. Weiterhin ist zur Überwachung der Flamme ein Flammendeteklor 46 vorgesehen, über den bei Ausbleiben der Flamme eine Abschaltung erfolgen kann.To start the combustion process, an is on known ignition device 47 is provided, which a high-voltage ignition spark between two electrodes The electrode necks are produced through a corresponding hole within the end wall 51 carried out. Furthermore, a flame decorator 46 is provided for monitoring the flame, via which at If there is no flame, it can be switched off.

Es zeigt sich, daß die Durchmesser der öffnungen 44 bzw. 49 für die Luft und der Durchmesser der Eintrittsöffnung 30 relativ genau aufeinander abgestimmt werden müssen. Beispielsweise hat sich erwiesen, daß zwölf Bohrungen mit je 3 mm Durchmesser, vor denen ein Luftdruck zwischen 1,03 und 1,3 bar ansteht, kompatibel sind mit einem Durchmesser von 1 mm Durchmesser der Eintrittsöffnung 30, wobei 2—3 kg öl pro Stunde (je nach Unterdruck) bei mittlerer Leistung einfließen. Dabei ist auch noch von Bedeutung, daß der durch den Niveauunterschied Schwimmerregelventil — Brennstoffeintrittsöffnung hervorgerufene Druckunterschied einer Brennstoffsäule zwischen 0 und 30 mm entspricht.It can be seen that the diameter of the openings 44 or 49 for the air and the diameter of the inlet opening 30 are matched relatively precisely to one another have to. For example, it has been shown that twelve holes, each 3 mm in diameter, in front of which one Air pressure between 1.03 and 1.3 bar is available, are compatible with a diameter of 1 mm of the inlet opening 30, with 2–3 kg of oil per hour (each after negative pressure) at medium power. It is also important that the Difference in level of float control valve - fuel inlet opening caused pressure difference corresponds to a fuel column between 0 and 30 mm.

Beobachtet wurde, daß beispielsweise bei Verkleinerung der öleintrittsöffnung bei den genannten Bedingungen auf 0,5 mm keine stabile Flamme mehr herstellbar ist.It has been observed that, for example, when the oil inlet opening is reduced in size under the conditions mentioned a stable flame can no longer be produced to 0.5 mm.

Da die Bedingungen für die vielen vorkommenden Betriebsbedingungen jedoch einzeln experimentell ermiiteit werden müssen, was im fachmännischen Ermessen liegt, sei es bei diesen kurzen Hinweisen belassen.However, since the conditions for the many operating conditions that occur individually can be experimentally determined must be, which is at the professional discretion, whether it be left with these brief instructions.

Die Regelung der Brennerleistung erfolgt durch Einstellung der Luftzufuhr durch den Verdichter 40, wodurch der Unterdruck in der Mischkammer variabel ein gestellt wird und damit die Brennstoff-Zufuhr durch die Leitung 32 gesteuert ist. Dabei sind zwischen den Stufen Vollast und Null zahlreiche Abstufungen möglich. Außerdem können die Bohrungen 44 bzw. 49 auch durch Schieber oder Blenden regelbar geöffnet und geschlossen werden. Es sei auf die Konstruktion gemäß DE-PS 27 29 321 (älteres Patent) verwiesen.The burner output is regulated by adjusting the air supply through the compressor 40, as a result of which the negative pressure in the mixing chamber is set variably and thus the fuel supply through the Line 32 is controlled. Numerous gradations are possible between the levels of full load and zero. aside from that the bores 44 and 49 can also be opened and closed in a controllable manner by means of slides or diaphragms will. Reference is made to the construction according to DE-PS 27 29 321 (earlier patent).

In der Fig.3 sind die Einzelteile der magnetischen Steuerung in etwas vergrößerter Form dargestellt. Es sind beispielsweise folgende Abmessungen gewählt: Durchmesser der Kammer 43:15 mm,In Fig.3 the individual parts of the magnetic Control shown in a somewhat enlarged form. For example, the following dimensions have been selected: Diameter of the chamber 43:15 mm,

Durchmesser der Bohrungen 44:3 mm. Durchmesser der Brennstoffeintrittsöffnung 30:1 mm,Diameter of the bores 44: 3 mm. Diameter of the fuel inlet opening 30: 1 mm,

Das Verhältnis von Länge zu Durchmesser der Kammer 43 sollte beispielsweise etwa 0,5 :1 bis 1 :0,5 betragen. The ratio of length to diameter of the chamber 43 should be, for example, about 0.5: 1 to 1: 0.5.

Hierzu 2 Blatt ZeichnungenFor this purpose 2 sheets of drawings

4545

5050

5555

6060

6565

Claims (2)

Patentansprüche:Patent claims: 1. Brenner für flüssigen Brennstoff, mit einer zylindrischen Wirbelkammer, die nach einer Seite durch eine Rückwand abgeschlossen ist und nach der anderen Seite hin in eine Verbrennungskammer mündet mit tangential im Mantel der Wirbelkammer angeordneten Öffnungen zur Zuführung von Verbrennungsluft und mit einer im wesentlichen zentrisch in der Rückwand der Wirbelkammer angeordneten Eintrittsöffnung für den Brennstoff, wobei sich durch die einströmende Verbrennungsluft innerhalb der Wirbelkammer ein den Brennstoff zerstäubender Zyklon ausbildet dadurch gekennzeich- 11V net, daß die Wirbelkammer in an sich bekannter Weise als Misch- und Zerstäubungskammer (43) ausgebildet ist daß der in die Misch- und Zerstäubungskammer (43) eingeleitete Brennstoff die Eintrittsöffnung (30) anfangs in einem kompakten Strahl (45) verläßt ds3 der Misch- und Zerstäubungskammer (43) kcaxia? ein stromab offenes Mantelrohr (S3) nachgeordnet ist und daß im Bereich des im Durchmesser gegenüber der Misch- und Zerstäubungskammer (43) wesentlich vergrößerten Mantelrohres (63) das Brennstoff-Luft-Gemisch stabilisiert verbrennt 1. Burner for liquid fuel, with a cylindrical vortex chamber which is closed on one side by a rear wall and on the other side opens into a combustion chamber with openings arranged tangentially in the jacket of the vortex chamber for the supply of combustion air and with a substantially centric in the rear wall of the swirl chamber arranged inlet opening for the fuel, which is formed by the combustion air flowing within the vortex chamber a fuel atomizing cyclone net gekennzeich- characterized 1 1 V, that the swirl chamber is designed as a mixing and atomizing chamber (43) in a known manner is that the fuel introduced into the mixing and atomizing chamber (43) initially leaves the inlet opening (30) in a compact jet (45) ds3 of the mixing and atomizing chamber (43) kcaxia? a jacket tube (S3) open downstream is arranged downstream and that the fuel-air mixture burns in a stabilized manner in the area of the jacket tube (63), which is considerably larger in diameter than the mixing and atomizing chamber (43) 2. Brenner nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet daß zur Einhaltung des kompakten Brennstoffstrahls in die zwischen einem Vorratsbehälter (31) und der Eintrittsöffnung (30) verlaufende Brennstoffleitung /12) ein Schwimmer-Regelventil (33) eingebaut ist2. Burner according to claim 1, characterized in that to maintain the compact fuel jet into the fuel line running between a storage container (31) and the inlet opening (30) / 12) a float control valve (33) is installed
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