DE1679184B1

DE1679184B1 - LIQUID FUEL FIRED HEATING EQUIPMENT, IN PARTICULAR BOILERS

Info

Publication number: DE1679184B1
Application number: DE19671679184
Authority: DE
Inventors: Lerris Hans Otto
Original assignee: Danfoss AS
Current assignee: Danfoss AS
Priority date: 1967-03-18
Filing date: 1967-03-18
Publication date: 1972-05-31
Also published as: GB1173101A; AT284317B; NO122329B; ES351643A1; FR1556146A; CH482154A; NL6802969A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein mit flüssigem Brennstoff befeuertes Heizgerät, insbesondere einen Heizkessel, mit einem Brenner und einem Feuerraum, bei dem sich die Mündung des Verbrennungsluftzufuhrkanals am oberen Ende des Feuerraums und nahe dem zum Schornstein führenden Verbrennungsgasabzug befindet und in dem bei in Betrieb befindlichem Brenner eine Strömung erzeugt wird, die von der Mündung nach unten im mittleren Bereich des Feuerraums und nach Umlenkung am unteren Ende des Feuerraums längs der Feuerraumwände nach oben zum Verbrennungsgasabzug verläuft.The invention relates to a heating device fired with liquid fuel, in particular one Boiler, with a burner and a combustion chamber, in which the mouth of the combustion air supply duct is located at the top of the furnace and near the flue gas outlet leading to the chimney is located and in which a flow is generated when the burner is in operation, which from the mouth downwards in the middle area of the combustion chamber and after deflection at the bottom The end of the combustion chamber runs upwards along the combustion chamber walls to the combustion gas outlet.

Es ist ein ölbefeuerter Heizkessel mit Sturzbrenner bekannt, also einem mit ölzerstäubung und Gebläseluft arbeitenden Brenner, der die Flamme von oben nach unten in den Kesselraum richtet. Die Flamme brennt daher in der Mitte des Kesselraums. Die heißen Verbrennungsgase werden unten nach außen umgelenkt und strömen dann längs der Kesselraumwand nach oben zum Abzug.An oil-fired boiler with a dome burner is known, i.e. one with oil atomization and forced air working burner that directs the flame from top to bottom into the boiler room. The flame therefore burns in the middle of the boiler room. The hot combustion gases are diverted to the outside at the bottom and then flow up along the boiler room wall to the exhaust.

Bei einem solchen Brenner ergibt sich infolge des Gebläses eine stabile Flamme. Demgegenüber sind Änderungen im Schornsteinzug unbeachtlich. Die Flamme brennt nur in der Mitte des Kesselraums; die Wände werden daher nur indirekt durch Strahlung und durch die heißen Verbrennungsgase beheizt.With such a burner, the result is a stable flame as a result of the fan. Opposite are Changes in the chimney draft are irrelevant. The flame burns only in the middle of the boiler room; the Walls are therefore only heated indirectly by radiation and by the hot combustion gases.

Sodann sind Heizgeräte mit Rotationszerstäuberbrenner bekannt. Der flüssige Brennstoff wird über einen rotierenden Konus oder eine Scheibe zugeführt und nach außen geschleudert. An der Unterseite des Konus angebrachte Schaufeln sorgen für Zufuhr von frischer Verbrennungsluft von unten her aus einem den Konus umgebenden Ringspalt. Hierbei entsteht zwar eine Flamme an den Wänden des Feuerraums. Diese Flamme ist aber wenig stabil. Schon geringfügige Änderungen des Schornsteinzuges, wie sie oft beim normalen Betrieb auftreten, nehmen einen erheblichen Einfluß auf die Flamme.Then heaters with rotary atomizer burners are known. The liquid fuel is over fed to a rotating cone or disk and thrown outwards. At the bottom of the Conical blades ensure that fresh combustion air is supplied from below the annular gap surrounding the cone. This creates a flame on the walls of the furnace. However, this flame is not very stable. Even minor changes in the chimney draft, as is often the case occur during normal operation, have a significant influence on the flame.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Heizgerät anzugeben, das ohne die Zuhilfenahme eines die Verbrennungsluft zuführenden Gebläses oder anderer mechanisch arbeitender Steuervorrichtungen für die Verbrennungsluft eine bessere Flammenstabilität als" bisher ermöglicht.The invention is based on the object of specifying a heater which, without the aid of a fan supplying the combustion air or other mechanically operating control devices for the combustion air a better flame stability than "previously made possible.

Diese Aufgabe wird, ausgehend von dem eingangs erwähnten Heizgerät, erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Brenner ein Rotationszerstäuberbrenner ist, der am unteren Ende des Feuerraums angeordnet ist und Schaufeln zum Erzeugen der Strömung aufweist. Based on the heater mentioned at the outset, this object is achieved according to the invention by that the burner is a rotary atomizer burner which is arranged at the lower end of the furnace and has blades for generating the flow.

Bei diesem Ausbau des Heizgeräts ergibt sich eine sehr stabile Zirkulationsströmung im Feuerraum. Diese Strömung erlaubt es, die Verbrennungsluft an einer anderen Stelle zuzuführen als den Brennstoff. Die Verbrennungsluft strömt inmitten des Feuerraums nach unten und wird dabei durch Flammenstrahlung und rezirkulierende Gase erwärmt. Sie kommt erst am unteren Ende des Feuerraumes, und zwar an dessen Rand, mit dem Brennstoff in Berührung, so daß die Flamme unmittelbar an der Feuerraumwand brennt. Die Verbrennungsluftzufuhr erfolgt nahe dem Abzug. Schwankungen im Schornsteinzug können sich daher dadurch ausgleichen, daß ein Teil der frischen Verbrennungsluft unter Umgehung der Zirkulationsströmung direkt zum Abzug bewegt. Auf diese Weise entsteht eine sehr stabile Flamme.This expansion of the heater results in a very stable circulation flow in the combustion chamber. This flow allows the combustion air to be fed in at a different point than the fuel. The combustion air flows down in the middle of the combustion chamber and is caused by flame radiation and heated recirculating gases. It only comes at the lower end of the firebox, and although on the edge of it, in contact with the fuel, so that the flame is directly on the furnace wall burns. The combustion air is supplied near the fume cupboard. Fluctuations in the chimney draft can therefore balance each other out by bypassing some of the fresh combustion air the circulation flow moves directly to the fume cupboard. This creates a very stable one Flame.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist die Mündung des Verbrennungszufuhrkanals koaxial zum Rotationszerstäuberbrenner am oberen Ende des Feuerraums angeordnet und von dem Verbrennungsgasabzug konzentrisch umgeben. Auf diese Weise wird die Verbrennungsluft in der Mitte zugeführt, während die heißen Verbrennungsgase an der Feuerraumwand entlangstreichen. Die zugeführte Verbrennungsluft und die abziehenden Gase stören sich gegenseitig nicht.In a preferred embodiment, the mouth of the combustion supply duct is coaxial arranged to the rotary atomizer burner at the upper end of the furnace and from the combustion gas vent surrounded concentrically. In this way, the combustion air is fed in the middle, while the hot combustion gases brush along the furnace wall. The supplied combustion air and the withdrawing gases do not interfere with one another.

Mit Vorteil ist dafür gesorgt, daß eine Platte mit kleinerem Durchmesser als der Feuerraum dessen oberes Ende abdeckt und der verbleibende Ringspalt den Verbrennungsgasabzug bildet. Dies ergibt eine konstruktiv einfache Bauform.It is advantageously ensured that a plate with a smaller diameter than the furnace covers the upper end and the remaining annular gap forms the combustion gas vent. This gives a structurally simple design.

Des weiteren kann der Verbrennungsluftzufuhrkanal durch ein den Rotationszerstäuberbrenner und den Feuerraum bis nahe zum oberen Ende durchsetzendes, vorzugsweise isoliertes Rohr gebildet sein. Das Rohr ist eine Führung für die Zirkulationsströmung, so daß Wirbelverluste vermindert werden können. Außerdem wird Luft von unten eingeführt, so daß die obere Abdeckung des Feuerraums vollständig für den Abzug zur Verfugung steht.Furthermore, the combustion air supply duct can pass through a rotary atomizer burner and the furnace to be formed close to the upper end penetrating, preferably insulated pipe. The pipe is a guide for the circulation flow so that eddy losses can be reduced. In addition, air is introduced from below so that the top cover of the furnace is complete is available for deduction.

Die Erfindung wird nachstehend an Hand zweier in der Zeichnung dargestellter Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigtThe invention is described below with reference to two exemplary embodiments shown in the drawing explained in more detail. It shows

F i g. 1 einen schematischen Längsschnitt durch einen Heizkessel mit Verbrennungsluftzufuhr von oben undF i g. 1 shows a schematic longitudinal section through a boiler with combustion air supply from FIG above and

F i g. 2 eine ähnliche Darstellung eines Heizkessels mit Verbrennungsluftzufuhr von unten.F i g. 2 shows a similar illustration of a boiler with combustion air supply from below.

In Fig. 1 wird ein Feuerraum I durch eine zylindrische Kesselwand 2, unten durch einen Rotationszerstäuberbrenner 3 und oben durch eine ringförmige Platte 4 begrenzt. Die Platte ist in der Mitte von der Mündung S eines Verbrennungsluftzufuhrkanals 6 durchsetzt. Zwischen dem äußeren Umfang der Platte 4 und einer äußeren Begrenzungswand 7 befindet sich ein ringförmiger, zum Schornstein führender Verbrennungsgasabzug 8. Brennöl wird über ein Rohr 9 in den Konus des Rotationszerstäuberbrenners 3 eingeführt. Der Rotationszerstäuberbrenner besitzt in den Feuerraum ragende Schaufeln 10 und kann in üblicher Weise durch einen nicht veranschaulichten Elektromotor angetrieben werden.In Fig. 1, a furnace I is through a cylindrical Boiler wall 2, below by a rotary atomizer burner 3 and above by an annular one Plate 4 limited. The plate is in the middle of the mouth S of a combustion air supply duct 6 interspersed. Located between the outer periphery of the plate 4 and an outer boundary wall 7 A ring-shaped combustion gas vent 8 leading to the chimney opens up Tube 9 inserted into the cone of the rotary atomizer burner 3. The rotary atomizer burner has blades 10 protruding into the combustion chamber and can not be illustrated in the usual manner by one Electric motor are driven.

Wenn der Kessel nicht in Betrieb ist, strömt ein Teil der über den Kanal 6 eintretenden Verbrennungsluft an der Unterseite der Platte 4 unmittelbar zum Abzug 8. Sie kühlt daher die Kesselwände 2 nicht aus.When the boiler is not in operation, part of the combustion air entering via duct 6 flows on the underside of the plate 4 directly to the vent 8. It therefore cools the boiler walls 2 not from.

Im Betrieb erzeugt der Rotationszerstäuberbrenner 3 eine Zirkulationsströmung 11, weil er durch die Fliehkraftwirkung am äußeren Umfang des Feuerraums 1 einen Überdruck (dargestellt durch Plus-Zeichen) und im Bereich der Kesselachse einen Unterdruck (dargestellt durch Minus-Zeichen) hervorruft. Infolgedessen wird aus der Mündung 5 Luft angesaugt und zum Brenner geführt. Völlig unbehindert hiervon können Verbrennungsgase durch den Abzug 8 abströmen. Hierbei können sich Änderungen in den Druckverhältnissen des Schornsteins zwischen Mündung 5 und Abzug 8 ausgleichen, ohne daß die Zirkulationsströmung hierdurch beeinträchtigt wird. Vielmehr bleiben die Verhältnisse im Kessel immer etwa gleich, da sowohl die Plus-Werte als auch die Minus-Werte gleichzeitig und um etwa die gleichen Werte wachsen oder abnehmen. Die geschilderten Verhältnisse reichen auch immer aus, um Luft aus der Atmosphäre über den Kanal 6 anzusaugen.In operation, the rotary atomizer burner 3 generates a circulation flow 11 because it passes through the Centrifugal force on the outer circumference of the combustion chamber 1 creates an overpressure (represented by a plus sign) and creates a negative pressure in the area of the boiler axis (represented by a minus sign). As a result, air is sucked in from the mouth 5 and fed to the burner. Completely unobstructed from this, combustion gases can flow off through the vent 8. Changes in balance the pressure conditions of the chimney between the mouth 5 and flue 8 without the Circulation flow is impaired as a result. Rather, the conditions in the boiler always remain about the same, since both the plus values and the minus values are at the same time and by about the same Values increase or decrease. The relationships described are always sufficient to provide enough air to suck in the atmosphere via the channel 6.

In F i g. 2 sind die Verhältnisse recht ähnlich. Für analoge Teile werden gleiche Bezugszeichen verwendet. Bei dieser Ausführungsform wird die Verbrennungsluft von unten über ein Rohr 12 zugeführt, das den Rotationszerstäuberbrenner 3 und den Kesselraum 1 konzentrisch durchsetzt. Seine Mündung 5 befindet sich wiederum an der dem Rotationszerstäuberbrenner 3 gegenüberliegenden Seite, und zwar in der Nähe des Abzugs 8. Das Rohr 12 hat eine isolierte Wandung 13, damit die in den Stillstandszeiten hindurchströmende Frischluft nicht zu viel Wärme aufnimmt.In Fig. 2 the conditions are quite similar. The same reference numerals are used for analogous parts. In this embodiment, the combustion air is supplied from below via a pipe 12 which the rotary atomizer burner 3 and the boiler room 1 penetrated concentrically. Its mouth 5 is in turn on the opposite side of the rotary atomizer burner 3, namely in the vicinity of the trigger 8. The tube 12 has an insulated wall 13, so that in the downtime fresh air flowing through does not absorb too much heat.

Als Heizgerät kommen nicht nur solche in Frage, die als Ofen der unmittelbaren Raumbeheizung dienen, sondern auch Geräte, die das Heizwasser einer Zentralheizungsanlage erwärmen oder irgendeine andere Aufgabe haben. Bevorzugt handelt es sich jedoch um kleinere Einheiten, wie sie hauptsächlich zu privaten Zwecken benutzt werden.Not only those that serve as stoves for immediate room heating are suitable as heating devices, but also devices that heat the heating water of a central heating system or any other Have task. However, it is preferably a matter of smaller units, as they are mainly used to used for private purposes.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims

Patent claims:

1. A heating device fired with liquid fuel, in particular a boiler, with a burner and a furnace, in which the mouth of the combustion air supply duct is at the top At the end of the furnace and near the flue gas outlet leading to the chimney and in which, when the burner is in operation, a flow is generated which flows from the orifice down in the middle area of the combustion chamber and after deflection at the lower end of the Firebox along the firebox walls after the firebox along the firebox walls, characterized in that the burner is a rotary atomizer burner (3) which is arranged at the lower end of the furnace (1) and blades (10) for generating the flow.

2. Heater according to claim 1, characterized in that the mouth (5) of the combustion air supply duct (6) arranged coaxially to the rotary atomizer burner (3) at the upper end of the furnace (1) and from the combustion gas vent (8) is surrounded concentrically.

3. Heater according to claim 2, characterized in that a plate (4) with a smaller one Diameter than the furnace (1) covers the upper end and the remaining annular gap the Combustion gas vent (8) forms.

4. Heater according to one of claims 1 to 3, characterized in that the combustion air supply duct through a rotary atomizer burner (3) and the furnace (1) until close is formed which penetrates to the upper end, preferably insulated tube (12).