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Wirbelbrenneranordnung für flüssige Brennstoffe
Es ist bereits eine Brenneranordnung mit durch drehbare Leitschaufeln geregelter Primärluftzuführung bekannt, um den flüssigen Brennstoff, insbesondere Petroleum, der in Form eines Kegelmantels in feiner Verteilung in die Feuerung eingeftihrt wird, innig mit der Luft zu mischen. Mit dieser Anordnung kann je- doch der radial zur Richtung des Brenners zugeleiteten Primärluft nur nach einer Richtung eine Drehbe- wegung um den Brenner erteilt werden.
Bei Feuerungen zur Verbrennung von feinverteiltem Brennstoff ist es auch schon bekannt, die Luftverteilung und Ablenkung durch in der Mantelfläche eines Kegels liegende
Flügel zu regeln, die einerseits an einem vor dem Brenner angeordneten Mittelring und anderseits mit zu Kurbeln ausgebildeten Fortsätzen in Bohrungen eines an der Verbrennungskammer befestigten Ringes schwenkbar gelagert sind, wobei die Kurbeln in Vertiefungen eines Ringes eingreifen, durch dessen Ver- drehung die Flügel gleichzeitig unter Veränderung ihres Neigungswinkels einstellbar sind.
Diese Brenner eignen sich für Herde mit natürlichem Zug, bei welchen eine von der Drehrichtung und-Intensität unabhängige Einstellung der Luftzufuhr nicht vorgesehen ist, wobei die eintretende Luft in ihrem Drehsinn nicht geändert werden kann, auch nicht gegen den Brennstoffstrahl gerichtet ist, der ohne Eigendrehung bloss in axialer Richtung in den Brennraum eintritt.
Die Erfindung betrifft eine Wirbelbrenneranordnung für flüssige Brennstoffe, insbesondere für zuglose Kessel und Öfen, bei der Primär-, Sekundär- und Tertiärluft dem zerstäubten Brennstoff zugeführt wird und besteht im wesentlichen darin, dass sie als ein einheitliches an den Verbrennungsraum des Kessels oder Ofens angeschlossenes Aggregat ausgestattet ist, welches einen zylinderförmigen Windkasten umfasst, der an seinem Umfang ein an ein Zentrifugalgebläse angeschlossenes Sammelrohr und innerhalb desselben einegewölbte, beim Boden dee Windkastens endigende Trennwand aufweist, vor der eine zylindrische mit dem Rohr durch verstellbare Schieber abgeschlossene, durch Schlitze verbundene, für die Lieferung von Sekundärluft bestimmte Kammer angeordnet und um die eine, gemeinsam einstellbare Leitflächen enthaltende,
mit dem Sammelrohr durch von einem einstellbaren Schieber absperrbare Schlitze und mit dem Brennraum durch einen ringkegelförmigen, mit der Achse des Kastens konzentrischen Schlitz verbundene Ringkammer zur Förderung der Tertiärluft vorgesehen ist, und dass in den Verbrennungsraum ein durch eine zylindrische Aussenwand und ein Kegelringstück umhüllter Drehzerstäuber für den Brennstoff im Ab- stand in eine kegelförmige Öffnung für die Zufuhr des Sekundärluftstromes hineinragt, wobei zwischen der durch das Kegelringstücksich kegelig verjüngenden Aussenwand und dem Drehzerstäuber eine ringförmige, mit einem Gebläse verbundene Leitung für die Lieferung von Primärluft vorhanden ist, in der um radiale Zapfen drehbare Schaufeln angeordnet sind.
Durch diese Ausbildung werden gegenüber bekannten Anordnungen wesentliche Vorteile erzielt, da die Primär-, Sekundär-und Tertiärluftzuführungen in weiten Grenzen sowohl in ihrer Menge, als auch in ihrer Richtung zum eintretenden Brennstoff in die Brennkammer stufenlos regelbar sind und auch der Brennstoffstrahl selbst bei seinem Eintritt den jeweilig gewünschten Bedingungen der Verbrennungsintensität angepasst nach der einen oder andern Richtung in die Brennkammer eingeführt werden kann, so dass der Betrieb des Brenners den seine Wirksamkeit beeinflussenden Faktoren, also der Beschaffenheit des verwendeten Brennstoltes, dem Druck der zugelührleii Luttströme derSpeiseluftund der Brennstoffzufuhr genau und rasch angepasst werden kann,
wodurch sich eine wesentlich bessere Verbrennung und ein optimaler Wirkungsgrad der Wärmeausnützung ergibt.
In der Zeichnung ist der Gegenstand der Erfindung in einer beispielsweisen Ausführungsform dargestellt. Es zeigen Fig. 1 einen Windkasten samt Brenner für einen rohrförmigen Herd im Schnitt, Fig. 2
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ein Zentrifugalgebläse, Fig. 3 eine Einrichtung zur Zufuhr der Sekundär- und Tertiärluft im Schnitt in grösseren Massstab und dieFig. 4-Seinen Brenner im Axialschnitt, Querschnitt und Seitenansicht.
Gemäss Fig. 1 - 3 wird ein Verbrennungsraum 1 durch Wände aus feuerfestem Werkstoff 2 und einem Windkasten 3 samt Brenner begrenzt. Der Windkasten wird aussen von einem zylinderförmigen Blechmantel 32 und innen von einem Sammelrohr 7 gebildet, an dem aussen zylinderförmige, mit von aussen steuerbaren Griffen 4,6 versehene Schieber 12,23 angeordnet sind, durch die der Zustrom der Tertiärund Sekundärluft über eine Ringkammer 8'und einen ringkegelförmigen Schlitz 8 bzw. eine Kammer 9
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vorgesehene, gewölbte Trennwandgeordnet ist.
Die Kammer 9 steht mit einer zur Brennerdüse 28 koaxial verlaufenden kegelstumpfförmigen als Düse wirkenden Öffnung 10 in Verbindung. Der innerhalb der Brennerdüse angeordnete Drehzerstäuber für den
Brennstoff und das zugehörige Gebläse 27 zur Förderung der Primärluft werden durch einen Motor 29 an- getrieben. Dem Windkasten 3 wird die Luft mittels eines Zentrifugalgebläses 22 zugeführt. Der den Ter- tiärluftstrom steuernde Schieber 12 weist Schlitze 13 auf, die mit im Rohr 7 des Windkastens 3 vorgesehe- nen Schlitzen 14 zusammenwirken. In der Ringkammer 8'sind um Drehzapfen 21 schwenkbare, gemein- sam einstellbare Leitflächen 11 angeordnet, deren Neigung gegenüber den durch die Achse der Drehzapfen
21 und die Mittelachse des Windkastens geführte Ebenen mittels eines Griffes 5 verstellbar ist.
Hiezu sind in einer am Mantel 7 drehbar sitzenden Nabe 19 trichterförmige Bohrungen vorgeseher, durch die je eine auf dem Drehzapfen 21 jeder Leitfläche 11 sitzende Stange 20 hindurchragt. Die Drenungen der Nabe 19 um die Brennerachse werden dadurch in Verschwenkungen der Stangen 20 um die Drehzapfen 21 und in
Schwenkbewegungen der Leitflächen 11 umgewandelt. Der Schieber 23 ist mit nicht gezeichneten
Schlitzen versehen, die sich je nach Einstellung des Schiebers mittels des Griffes 6 ganz oder teilweise mit den zur Kammer 9 führenden Schlitzen 24 decken.
Aus dem Windkasten 3 führt eine Leitung 15, die mit. einem Absperrventil 25 ausgestattet ist, zu einer Leitung 30, die eine elektrische Zündvorrichtung 26 für die den Brenner anlassende oder die Ver- brennung wieder selbsttätig einleitende Hilfsflamme enthält. Dieser Hilfsflamme strömt der Brennstoff durch eine Leitung 31 zu.
Die Griffe 4, 5,6 sind mit Schiebern 18 ausgestattet, welche nicht gezeichnete Schlitze im Mantel
32 abdecken, durch welche die Griffstiele hindurchgeführt sind. Die Schieber 18 werden durch sich auf Bunde 17 der Griffstiele abstützende Federn 16 gegen die Innenseite des Mantels 32 gedrückt.
Durch Betätigung des Griffes 4 wird die Zufuhrmenge des Tertiärluftstromes geregelt, wobei die am Schieber 12 vorgesehenen Schlitze 13 die Schlitze 14 am feststehenden Innenmantel 7 ganz oder teilweise abdecken.
Durch Betätigung des Handgriffes 5 wird die Neigung der Leitflächen 11, also der Eintrittswinkel und das Ausmass der Wirbelung des Tertiärluftstromes im Verbrennungsraum, geändert.
Durch Betätigung des Griffes 6 wird der Sekundärluftstrom geregelt, wobei die im Sammelrohr 7 vorgesehenen Schlitze 24 mit den am Schieber 23 vorgesehenen, nicht gezeichneten Schlitzen zusammenwirken.
Das in der Leitung 15 befindliche Ventil 25 dient zur Steuerung des zur Zündvorrichtung 26 gelangenden Luftstromes.
Am Gehäuse des Gebläses 27 ist mittels eines Flansches 31a eine zylindrische Aussenwand 31 mit einem Kegelringstück 32 befestigt (Fig. 4 - 6), das einen Drehzerstäuber 33 umhüllt und mit diesem die Zuleitung lu'four die Primärluft und die Brennerdüse 28 bildet, die in die kegelförmige, als Düse für die SekundärlufL-wirkende Öffnung 10 hineinragt.
In der Aussenwand 31 sind Zapfen 35 drehbar gelagert, in deren Einschnitte 36 das eine Ende von um die Z. aplen Ho gewundenen Federn 37 eingreift, deren anderes Ende von in der Wand 31 eingeschraubten Bolzen 38 gehalten wird. Der in die Primärluftleitung 34 ragende Teil 36a der Zapfen 35 trägt in einem Einschnitt 39 Leitflächen 41, die mittels Schrauben 40 gesichert sind.. Die äusseren Enden der Zapfen 35 tragen je einen radialen Stift 42, der an einem Zapfen 43 anliegt. Die Zapfen 43 sind in einen an der Aussenwand 31 drehbar angeordneten Ring 44radial eingeschraubt. Durch die Federn 37 werden die Stifte 42 und Zapfen 43 in Anlage gehalten.
Am Ring 44 ist ein Arm 46 befestigt, der einen nicht dargestellten Betätigungsgriff trägt. Bei Verdrehung des Ringes 44 mittels des Armes 46 werden alle Leitflächen 41 verstellt, wobei das Ausmass der Verstellung der Stifte 42 aus den beiden Endstellungen aus Fig. 6 ersichtlich ist. Um das gleiche Schwenkmass sind auch die Leitflächen 41 verstellbar. Die Verdrehung des Ringes 44 wird durch geeignete Anschläge begrenzt. Die Verstellung des Ringes 44 kann während des Betriebes des
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Brenners vorgenommen werden, wodurch der Brenner auch bei Änderung der seinen Betrieb beeinflussenden Faktoren, wie Beschaffenheit des zugeführten Brennstoffes. Druck der Speiseluft, Brennstofförderung, unter den bestmöglichen Verhältnissen betrieben werden kann.
Die Erfindung istnichtauf die beschriebene Bauart beschränkt. So kann z. B. die gleichzeitige Steuerung der einzelnen leitflächen 41 durch Zahnradgetriebe, Kettengetriebe oder sonstige Übertragungsorgane erfolgen.