DE1270725B

DE1270725B - Device for the supply of liquid fuel and combustion air for a dome burner

Info

Publication number: DE1270725B
Application number: DE19591270725
Authority: DE
Inventors: Gustav Flohr
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1959-05-04
Filing date: 1959-05-04
Publication date: 1968-06-20

Description

Einrichtung zur Zuführung von flüssigem Brennstoff und von Verbrennungsluft bei einem Sturzbrenner Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Zuführen von flüssigem Brennstoff und von Verbrennungsluft bei einem Sturzbrenner mit einer Verdampfungskammer, einer zentralen Durchbrechung im Boden der Verdampfungskammer, einer am Boden der Verdampfungskammer angeordneten, die Durchbrechung umgebende ringförmige Verdampfungsschale, einer Brennstoffzuleitung in die Verdampfungsschale und eine die Verdampfungskammer durchsetzende Verbrennungsluft-Zuführungsleitung mit einer Ausflußöffnung im Bereich der Durchbrechung.Device for supplying liquid fuel and combustion air in a down burner The invention relates to a device for supplying liquid fuel and combustion air in the case of a vertical burner with an evaporation chamber, a central opening in the bottom of the evaporation chamber, one at the bottom of the Evaporation chamber arranged, the opening surrounding the annular evaporation dish, a fuel supply line in the evaporation dish and one in the evaporation chamber penetrating combustion air supply line with an outflow opening in the area the breakthrough.

Es ist ein Sturzbrenner zur Verbrennung von flüssigem Brennstoff bekannt, umfassend eine Verdampfungskammer, eine Durchbrechung im Boden dieser Verdampfungskammer, eine am Boden der Verdampfungskammer angeordnete, die Durchbrechung umgebende ringförmige Verdampfungsschale, eine Brennstoffzuleitung in diese ringförmige Verdampfungsschale und eine die Verdampfungskammer durchsetzende Verbrennungsluft-Zuführungsleitung mit einer Ausflußöffnung im Bereich der Durchbrechung. Bei dieser bekannten Einrichtung ist die Zündung unvollkommen; außerdem ist sie nicht dazu geeignet, einen langen, scharfen Brennstrahl zu erzeugen.There is known a down burner for burning liquid fuel, comprising an evaporation chamber, an opening in the bottom of this evaporation chamber, an annular ring which is arranged at the bottom of the evaporation chamber and surrounds the opening Evaporation tray, a fuel feed line into this annular evaporation tray and a combustion air supply line passing through the evaporation chamber with an outflow opening in the area of the opening. In this known device the ignition is imperfect; in addition, it is not suitable for a long, to produce a sharp focal beam.

Es ist weiter bekannt, bei Ölbrennern von der Verbrennungsluft-Zuführungsleitung vor deren Einmündung in eine Brennkammer eine Zündluftleitung abzweigen zu lassen, diese Zündluftleitung getrennt von der Verbrennungsluft-Zuführungsleitung bis zur Einmündung in die Brennkammer zu führen und mit dieser Zündluftleitung vor der Einmündung in die Brennkammer eine Brennstoffzuleitung zusammenzuführen und in der Zündluftleitung eine Zündvorrichtung unterzubringen. Diese Ausbildung vereinfacht die Zündung.It is also known, in the case of oil burners, from the combustion air supply line to branch off an ignition air line before it flows into a combustion chamber, this ignition air line separated from the combustion air supply line up to To lead the confluence in the combustion chamber and with this ignition air line in front of the confluence merge a fuel supply line in the combustion chamber and in the ignition air line to accommodate an ignition device. This training simplifies the ignition.

Die Anwendung dieser Zündluftleitungen bei Sturzbrennern der oben angegebenen Bauart war bisher mit dem Nachteil behaftet, daß durch die Zündluftleitung auch im stationären Verbrennungsbetrieb ständig Zündluft geströmt ist, diese Zündluft zusammen mit dem ebenfalls über die Zündluftleitung zugeführten Brennstoff bereits in der Zündluftleitung zur Verbrennung geführt haben und infolge dieser Verbrennung ölkoksansammlungen entstanden sind.The use of these pilot air lines in the case of dome burners of the above specified design was previously associated with the disadvantage that through the ignition air line Ignition air was constantly flowing even in stationary combustion mode, this ignition air together with the fuel also supplied via the ignition air line have led to combustion in the ignition air line and as a result of this combustion oil coke accumulations have arisen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einem Sturzbrenner der oben angegebenen Bauart eine Zündluftleitung vorzusehen, dabei aber zu verhindern, daß im stationären Verbrennungsbetrieb durch diese Zündluftleitung Luft strömt und eine Verbrennung mit der Folge einer ölkoksbildung am falschen Ort stattfindet. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß ohne Verwendung von Ventilen oder Ventilsteuerungen dadurch gelöst, daß von der Verbrennungsluft-Zuführungsleitung an einer Stelle stromoberhalb der Ausflußöffnung eine an sich bekannte Zündluftleitung mit Abschnitten abzweigt, wobei ein Abschnitt in die Verdampfungskammer oberhalb der ringförmigen Verdampfungsschale einmündet und die Brennstoffzuleitung sowie eine Zündvorrichtung enthält und daß sich an den Boden der Verdampfungskammer ein konisch verjüngter Flammtrichter nach unten anschließt, dessen Querschnitt sich unmittelbar unterhalb des Bodens gegenüber dem Querschnitt der Verdampfungskammer vergrößert.The invention is based on the object in a lintel burner a pilot air line is to be provided for the design specified above, but to prevent that in stationary combustion operation air flows through this ignition air line and a combustion with the result of oil coke formation takes place in the wrong place. According to the invention, this object is achieved without the use of valves or valve controls solved in that from the combustion air supply line at a point upstream the outlet opening branches off a known ignition air line with sections, a section into the evaporation chamber above the annular evaporation bowl opens and contains the fuel supply line and an ignition device and that a conically tapered flame funnel follows the bottom of the evaporation chamber adjoins below, the cross-section of which is opposite directly below the floor the cross section of the evaporation chamber enlarged.

Mit der erfindungsgemäßen Einrichtung wird erreicht, daß bei Einleiten des Verbrennungsvorganges die durch die Verbrennungsluft-Zuführungsleitung zuströmende und in den Flammtrichter übergehende Verbrennungsluft in der Verdampfungskammer eine Druckminderung hervorruft, infolge dieser Druckminderung Zündluft durch die Zündluftleitung strömt, in dieser ein Zündgemisch entsteht, gezündet wird und eine Zündflamme nach der Verdampfungskammer hingezogen wird, während sich im stationären Verbrennungsbetrieb in der Verdampfungskammer ein Öldampfdruck aufbaut, der den weiteren Zustrom von Zündluft durch die Zündluftleitung verhindert.With the device according to the invention it is achieved that upon initiation of the combustion process the incoming through the combustion air supply line and combustion air passing into the flame funnel in the evaporation chamber causes a pressure reduction, as a result of this pressure reduction ignition air through the Ignition air line flows, in this an ignition mixture is created, ignited and one Pilot flame is drawn to the evaporation chamber while in stationary Combustion operation an oil vapor pressure builds up in the evaporation chamber, which prevents the further inflow of Ignition air prevented through the ignition air line.

Der erfindungsgemäß zur Anwendung kommende konische Flammtrichter liefert einen scharfen, langen Verbrennungsstrahl, wie er besonders erwünscht ist bei Verwendung von runden Stahlkesseln.The conical flame funnel used according to the invention provides a sharp, long combustion jet, as it is particularly desirable when using round steel kettles.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben.An embodiment of the invention is shown in the drawing and is described in more detail below.

Mit 10 ist der Sturzbrenner als Ganzes bezeichnet. Er umfaßt eine Verbrennungsluftzuführungsleitung 12 mit einem Befestigungsflansch 17. Die Verbrennungsluft-Zuführungsleitung 12 trägt nächst ihrer Ausgangsöffnung eine Verdampfungskammer 14 mit einem Boden 20. Der Boden 20 ist in einem Stück hergestellt mit einem Flaxnmtrichter 16. Am Boden 20 ist eine ringförmige Verdampfungsschale 18 gebildet. Diese ringförmige Verdampfungsschale 18 schließt eine zentrale Durchbrechung 42 im Boden ein, der gegenüber die Verbrennungsluft-Zuführungsleitung 12 endet.With 10 the lintel burner is designated as a whole. It comprises a combustion air supply line 12, 17 with a mounting flange, the combustion air supply line 12 carries nearest its output port a vaporization chamber 14 with a bottom 20. The bottom 20 is made in one piece 16 with a Flaxnmtrichter At the bottom 20 is a ring-shaped evaporating dish 18 is formed. This annular evaporation tray 18 includes a central opening 42 in the base, which ends opposite the combustion air supply line 12.

Von der Verbrennungsluft-Zuführungsleitung 12 zweigt eine Zündluftleitung ab, die sich aus den Abschnitten 38 und 22 zusammensetzt. Der Abschnitt 22 mündet in die Verdampfungskammer 14 ein. An den Abschnitt 22 der Zündluftleitung ist außerdem eine Brennstoffzuleitung 24 angeschlossen; schließlich ist in dem Abschnitt 22 durch eine Schraube 28 eine Zündvorrichtung untergebracht. Die Zündvorrichtung umfaßt einen Isolator 26 mit einer Zündstromzuleitung 32 und einer Zündspirale 36. Im Abschnitt 38 der Zündluftleitung befindet sich eine Regelschraube 40, die den Zündluftdurchsatz zu regeln gestattet.An ignition air line, which is composed of sections 38 and 22, branches off from the combustion air supply line 12. The section 22 opens into the evaporation chamber 14. A fuel supply line 24 also is connected to the portion 22 of the pilot air pipe; Finally, an ignition device is accommodated in the section 22 by means of a screw 28. The ignition device comprises an insulator 26 with an ignition current supply line 32 and an ignition spiral 36. In section 38 of the ignition air line there is a regulating screw 40 which allows the ignition air throughput to be regulated.

Bei einem Anlassen des Sturzbrenners 10 - etwa mittels eines Gebläses - wird Luft durch die Verbrennungsluft-Zuführungsleitung 12 zugeführt. Die Anordnung der Austrittsöffnung dieser Verbrennungsluft-Zuführungsleitung 12 gegenüber dem Boden 20 und dem erweiterten Flammtrichter 16 führt dazu, daß nach dem Prinzip der Strahlpumpe in der Verdampfungskammer 14 eine Druckminderung eintritt. Infolge dieser Druckminderung entsteht ein Druckgefälle in der Zündluftleitung mit den Abschnitten 38, 22, und es strömt Zündluft durch diese Zündleitung. Gleichzeitig gelangt durch die Brennstoffzuleitung 24 Brennstoff in die Zündluftleitung, so daß ein Brenngemisch durch die Zündspirale 36 gezündet werden kann. Es entsteht eine Zündflamme, und diese wird infolge des Unterdruckes in der Verdampfungskammer nach dieser hingezogen. Der durch die Brennstoffleitung 24 und durch den Abschnitt 22 der Zündluftleitung zufließende Brennstoff gelangt in die Verdampfungsschale 18 und wird dort zunächst durch die Zündflamme erwärmt. Es tritt eine Verdampfung ein. Der Brennstoffdampf wird durch die aus der Verbrennungsluft-Zuführungsleitung 12 strömende Luft mitgerissen. Es entsteht ein Brennstoffdampf-Luft-Gemisch, das in dem Flammtrichter 16 verbrennt und einen infolge der Form des Flammtrichters länglichen gerichteten Brennstrahl ergibt. Der in der Verdampfungskammer 14 sich einstellende Öldampfdruck ist im stationären Zustand so groß, daß es einen Zustrom von Luft durch die Abschnitte 38, 22 der Zündluftleitung unterbindet. Es findet deshalb im stationären Betriebszustand keine Verbrennung in den Abschnitten 38, 22 der Zündluftleitung statt; es findet aber auch keine Verbrennung in der Verdampfungskammer 14 statt, da dieser keine Luft zugeführt wird. Die gesamten Verbrennungsvorgänge sind vielmehr auf den durch den Flammtrichter umschlossenen Raum beschränkt. Die bei früheren Geräten gefürchteten Ansammlungen von Ölkoks in der Verdampfungskammer 14 und in den Abschnitten 38, 22 der Zündluftleitung kann nicht eintreten.When the lintel burner 10 is started - for example by means of a blower - air is supplied through the combustion air supply line 12. The arrangement of the outlet opening of this combustion air supply line 12 opposite the base 20 and the enlarged flame funnel 16 leads to a pressure reduction in the evaporation chamber 14 according to the principle of the jet pump. As a result of this pressure reduction, a pressure gradient arises in the ignition air line with the sections 38, 22, and ignition air flows through this ignition line. At the same time, fuel passes through the fuel supply line 24 into the ignition air line, so that a combustion mixture can be ignited by the ignition spiral 36. A pilot flame is created and this is drawn towards it due to the negative pressure in the evaporation chamber. The fuel flowing in through the fuel line 24 and through the section 22 of the ignition air line reaches the evaporation dish 18 and is first heated there by the ignition flame. Evaporation occurs. The fuel vapor is entrained by the air flowing out of the combustion air supply line 12. A fuel vapor-air mixture is produced, which burns in the flame funnel 16 and, as a result of the shape of the flame funnel, results in an elongated, directed focal jet. The oil vapor pressure established in the evaporation chamber 14 is so great in the steady state that it prevents an inflow of air through the sections 38, 22 of the ignition air line. There is therefore no combustion in the sections 38, 22 of the ignition air line in the steady-state operating state; however, there is also no combustion in the evaporation chamber 14, since no air is supplied to it. The entire combustion processes are rather limited to the space enclosed by the flame funnel. The accumulations of oil coke in the evaporation chamber 14 and in the sections 38, 22 of the ignition air line, which were feared in earlier devices, cannot occur.

Claims

Claim: A device for supplying liquid fuel and combustion air to a downcomer burner with an evaporation chamber, a central opening in the bottom of the evaporation chamber, an annular evaporation tray located on the bottom of the evaporation chamber and surrounding the opening, a fuel feed line into the evaporation tray and a combustion air passing through the evaporation chamber Feed line with an outflow opening in the area of the opening, characterized in that a known ignition air line with sections (38, 22) branches off from the combustion air feed line (12) at a point upstream of the outflow opening, one section (22) in the evaporation chamber (14) opens above the annular evaporation dish (18) and contains the fuel supply line (24) and an ignition device (36) and that a conically tapered flame funnel (16) is located at the bottom (20) of the evaporation chamber (14) adjoins downwards, the cross section of which increases immediately below the base (20) compared to the cross section of the evaporation chamber (14) . Documents considered: Austrian patent specification No. 40 368; USA. Patent Nos. 2,543,033, 2,375,347, 1,656,486, 1,476,136th