CH468598A - Olbrenner - Google Patents

Description

  Ölbrenner    Die Erfindung betrifft einen Ölbrenner für Öfen, die  insbesondere zum Brennen von keramischen Werkstoffen  dienen, wobei der Ölbrenner im wesentlichen drucklos  zugeführtes, nach dem     Injektorprinzip    mit Luft zu  vermischendes Öl verarbeitet und wenigstens ein Luft  rohr für die Luftzufuhr sowie ein Rohr für die Ölzufuhr  aufweist, das an seinem Austrittsende zwecks Schaffung  einer gekühlten Zone mit     Wärmeübergangsflächen    verse  hen ist, die im Luftstrom des Luftrohres liegen, wobei an  dem dem Ofen zugewandten Ende der     Ölzufuhr    zumin  dest eine Austrittsöffnung für den Brennstoff vorgesehen  ist.  



  Es sind bereits Ölbrenner für     keramische    Öfen  bekannt, die ein äusseres Rohr für die Luftzufuhr sowie  ein etwa koaxial dazu angeordnetes Rohr für die  Ölzufuhr aufweisen. Es sind auch schon Ölbrenner für  keramische Öfen und dergleichen vorgeschlagen worden,  die ein inneres     Luftzuführungsrohr    besitzen, das in  seinem vorderen Bereich von einem koaxialen äusseren  Rand umgeben ist, wobei sich beide Rohre am vorderen  Ende verjüngen und sich die Mündung des inneren  Rohres zentrisch hinter derjenigen des äusseren Rohres  befindet.  



  Die bisher bekannten Ölbrenner weisen den Nachteil  auf, dass sie insbesondere, wenn sie mit Schweröl  betrieben werden, zur Verkokung neigen. Wenn beispiels  weise der     zugeführte    Brennstoff sich an der Wandung des  äusseren Rohres erwärmen und dort     verdampfen    soll,  kann er häufig den verhältnismässig hohen Temperaturen  (bis     1300 C)    des zu     befeuernden    Ofens ausgesetzt sein.

    Dann kann sich der Austrittsquerschnitt am Ölbrenner  nach verhältnismässig kurzer Zeit durch Verkokung des  Brennstoffes verengen bzw. zusetzen, wodurch Betriebs  unterbrechungen wegen des notwendigen     Austauschens     des Brenners erforderlich werden.     In    der Regel sind die  bisher bekanntgewordenen Ölbrenner wegen dieser Nach  teile bzw. wegen ungenügender Kühlung des Brennstoffes  nur mit Leichtöl zu betreiben.  



  Bei den meisten bekannten Anordnungen erfolgt die         Zerstäubung    durch Anwendung von hohem Öldruck. Bei  einer der bekannten Anordnungen ist zwar ein Rohr für  die Luftzufuhr und ein Rohr für die Ölzufuhr vorhanden,       bei    dem in der Gegend der Mündung das     ölzufuhrrohr     eine gekühlte Zone aufweist, jedoch ist auch hier am  Austrittsende des     Ölzufuhrrohres    eine vergleichsweise  grosse Oberfläche vorhanden, die im Luftstrom des  Luftrohres liegt, wodurch die     Wärmeübergangsflächen     wirken können und die von dem Ofen herkommende  Wärme nicht abgedämmt wird.  



  Bei einer der bekannten Anordnungen, die einen  Brennstoffzerstäuber     betrifft,    wird der Brennstoff mit  Gas oder Dampf aus einer Kammer unter Druck durch  die Brenndüse in Form eines zu zündenden Sprühstrahles  zum Austreten gebracht. Auch bei dieser Anordnung  wird die Gegend des Brennstoffaustritts nicht vor       Wärmerückstrahlung    geschützt.  



  Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen  Ölbrenner insbesondere für Keramiköfen zu schaffen, bei  dem die Austrittszone des Öls genügend kühl gehalten  werden kann. Andererseits soll auch dort dennoch eine  genügende Erwärmung, nämlich beim     Anheizen    möglich  sein. Erforderlichenfalls soll die Mischung vom Öldampf  und Luft im wesentlichen nicht innerhalb des Brenners  sondern erst an bzw. ausserhalb der     Brennermündung     erfolgen. Es ist ausserdem     erwünscht,    dass der Öldampf  durch Saugwirkung der unter einem verhältnismässig  geringen Überdruck an der Düsenmündung ausströmen  den Luft nachgesaugt wird, wobei die Düsenöffnung für  den     Öldampf    so gross sein soll, dass sie nicht leicht  verstopfen kann.

   Dies ist besonders dann wichtig, wenn  - wie schon erwähnt - Schweröl verarbeitet werden soll,  bei dem auch nicht vollständig     verdampfbare        Ölbestand-          teile    nicht zu einer Verkokung an verhältnismässig engen  Düsenquerschnitten führen sollen.  



  Die gestellte Aufgabe wird dadurch gelöst, dass in der  Gegend der gekühlten Zone des Brenners ein gegenüber  der aus der Gegend des Ofens herkommenden Wärme  wärmedämmender Mantel vorgesehen und die Mündung      der Ölzufuhr als doppelwandige     Ringraumkammer    mit  im wesentlich geschlossener     Stirnfläche    am einlasseitigen  und offener Stirnfläche am     auslasseitigen    Ende ausgebil  det ist. Die     Ringraumkammer    kann gegenüber dem Luft  rohr axial verstellbar gelagert sein. Ferner kann die Aus  senwandung der     Ringraumkammer    am     auslasseitigen     Ende der Innenwandung überragen.  



  Nach einer Weiterbildung der Erfindung kann an das  einlasseitige Ende der     Ringraumkammer    ein in Strö  mungsrichtung der Luft sich verengendes,     trichterartiges     Leitblech angesetzt sein und sich der lichte Querschnitt  des Luftrohres in der Gegend dieses     trichterartigen     Leitbleches konisch verjüngen. Nach einer anderen  Weiterbildung kann das innere Rohr in seinem     An-          schlussbereich    an die     Ringraumkammer        abgekröpft    und  in dessen einlasseitige Stirnfläche     eingeführt    sein.

   Das  innere Rohr kann etwas     tangential        zur        Ringraumkammer     münden.  



  Ferner können die     Innen-    und/oder     Aussenflächen     der     Ringraumkammer    mit Kühlrippen versehen sein.  Weitere Einzelheiten seien anhand eines in der  Zeichnung dargestellten     Ausführungsbeispieles    der Erfin  dung näher erläutert.  



  Die Zeichnung zeigt einen senkrechten Längsschnitt  durch einen Brenner und das Oberteil eines Ofens.  



  Der in der Zeichnung veranschaulichte     erfindungsge-          mässe    Ölbrenner 1 ist in einer senkrechten     Feuerungsöff-          nung    20 eines Ofens 21, vorzugsweise eines     Ziegeleiofens,     eingesetzt. Er wird dort mittels einer Schraube 2 in einer  einstellbaren, vorgegebenen Lage festgelegt. Zum Brenner  1 gehören zwei koaxial zueinander angeordnete Rohre 3  und 4, die     zur'    Brennstoff-     bzw.        Luftzuführung    dienen.  Dabei ist das äussere, zur Luftzuführung dienende Rohr 4  an seinem in den Ofen 21 ragenden Ende im Bereich 5  konisch verjüngt.

   Das Austrittsende des über ein  Einstellventil 6 an den Brennstoff angeschlossenen  inneren Rohres 3 ist in einem Bereich 7 radial     abgekröpft     und mit einem eine     Ringraumkammer    8 bildenden  Wärmetauscher in Form eines Hohlzylinders an dessen  hinterer, geschlossener Stirnfläche 9 verbunden. An  seinem dem Ofen 21 zugewandten Ende ist die Stirnfläche  der     Ringraumkammer    8 zum Austritt des Brennstoffes  offen. Normalerweise überragt das Ende des äusseren  Rohres 4 das     auslasseitige    Ende der     Ringraumkammer    B.

    Ausserdem ist das innere Rohr 3     zusammen    mit dem  Hohlzylinder 8 bezüglich seiner     Axialstellung    in dem  äusseren Rohr 4 einstellbar gelagert. An das dem Ofen 21  abgewandte Ende des äusseren Rohres 4 ist über eine  Dichtung 10 ein Krümmer 11 angeflanscht, der ein  Luftdrosselventil 12 trägt.  



  Zur besseren Abschirmung des äusseren Rohres 4  gegenüber der innerhalb des Ofens 21 befindlichen  Wärme ist der verjüngte Bereich 5 des äusseren Rohres 4  von einem im ganzen mit 22 bezeichneten wärmeisolie  renden Mantel umgeben. Dieser wird von einem Ab  schirmrohr 13 sowie von zwischen den Rohren 4 und 13  angeordneten Material 14 gebildet. Dieses kann vorzugs  weise aus Asbest bestehen. An das einlasseitige Ende des  eine     Ringraumkammer    8 bildenden Hohlzylinders ist ein       trichterartiges    Leitblech 15 angesetzt.  



  Wenn der Ölbrenner 1 in Betrieb ist, wird über das  Luftdrosselventil 12, den     Krümmer    11 sowie das Rohr 4  Luft eingeblasen, welche nicht nur durch     Injektorwirkung     öl aus dem Rohr 3 bzw. der     Ringraumkammer    8 fördert,  sondern auch dessen gesamte Oberfläche umspült und sie  dadurch kühlt. Dadurch wird eine Verkokung des  besonders gefährdeten Bereiches des Ölbrenners 1 voll-         ständig    oder doch wenigstens weitgehend vermieden. Der  Hohlzylinder 8 wirkt also in gewisser Beziehung auch als  Wärmetauscher.

   Die kühlende Wirkung der Luft an der       Ringraumkammer    8 wird noch durch den wärmeisolie  renden Mantel 22 am     Brennerausgang    verstärkt,- weil  durch diesen Mantel eine unerwünschte     Aufheizung    der  Luft vor deren Austritt in den Ofen 21,     d.h.    im Bereich  der     Ringraumkammer    8 verhindert wird. Der Mantel 22  und die     Ringraumkammer-    8 können sich also in  kombinierter Wirkungsweise ergänzen. Auch schirmt die       Ringraumkammer    8 dort eindringende     Wärme    ab.  



  Um eine bessere     Durchmischung    des Brennstoffes mit  der Luft zu gewährleisten, überragt gemäss einer  besonderen Ausführungsform der Erfindung die Aussen  wandung der     Ringraumkammer    8 dessen     Innenwandung     am auswärtsseitigen Ende.  



       Gemäss    einer abgewandelten Ausführungsform der  Erfindung ist das innere Rohr 3 in seinem     Anschlussbe-          reich    an die     Ringraumkammer    8 anstelle der     Abkröpfung     7 mit mehreren nach aussen verlaufenden (nicht gezeich  neten) Abzweigungen versehen, welche an verschiedenen  Umfangspunkten der     Ringraumkammer    8     bzw.    seiner  einlasseitigen Stirnfläche 9 eingeführt sind.  



  Zum Erreichen einer guten Zentrierung kann die       Ringraumkammer    8 in dem äusseren Rohr 4 durch (nicht  dargestellte) Verbindungsstege gehalten sein. Diese kön  nen auch als Kühlrippen dienen.  



  Gemäss einer weiteren Ausführungsform der Erfin  dung können die Innen- und/oder die Aussenfläche des  als Wärmetauscher dienenden     Hohlzylinders    zwecks  besseren Wärmeaustausches mit der umspülenden Luft  mit (nicht     gezeigten)    Kühlrippen versehen sein.  



  Der wärmedämmende Mantel 22 lässt einen grösseren       Verstellbereich    der Brennstoffmündung bzw. Ringraum  kammer 8 zu, da er diese besser gegen Einwirkung von  vom Ofen 21 herkommender Wärmestrahlung schützt.  Da die Aussenwandung der     Ringraumkammer    8 am       auslasseitigen    Ende die Innenwandung überragt, wird die  im inneren Kanal der     Ringraumkammer    8 durchtretende  Luft zuerst mit dem Brennstoff vermischt. Die aussen an  der     Ringraumkammer        vorbeiströmende    (Sekundär-)Luft  wird durch den vorstehenden äusseren Mantel der       Ringraumkammer    8 noch etwas weiter nach vorne  geführt.

   Dadurch wird der     Flammbereich,    der Bereich der  grossen     Wärmeentwicklung,    vom     verkokungsgefährdeten     Bereich noch etwas weiter     weggeführt.    Ausserdem wird  durch dieses Überragen der Aussenwandung eine     bessere          Durchmischung    von Luft und Brennstoff erreicht, so dass       zusätzliche    Massnahmen,     z.B.        Drallbleche,        Zerstäubungs-          kegel    und dergleichen entfallen können.

   Durch das axiale  Verstellen kann man die Anteile von im Inneren der       Ringraumkammer    8 durchströmenden     Primärluft    bzw.  die aussen an der     Ringraum'dammer        vorbeistreichenden     Anteile von Sekundärluft regulieren. Ausserdem kann  man die Position der     Ringraumkammer    8 gegenüber dem  ofenseitigen Ende des wärmedämmenden Mantels 22  verändern; dies begünstigt eine individuelle Einstellung  jedes Brenners auf die Zugluft- und Brennverhältnisse an  verschiedenen Öfen bzw. an unterschiedlichen Stellen  eines Ofens.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH Ölbrenner für Öfen, die insbesondere zum Brennen von keramischen Werkstoffen dienen, wobei der ölbren- ner im wesentlichen drucklos zugeführtes, nach dem Injektorprinzip mit Luft zu vermischendes Öl verarbeitet und wenigstens ein Luftrohr für die Luftzufuhr sowie ein Rohr für die Ölzufuhr aufweist, das an seinem Austritts ende zwecks Schaffung einer gekühlten Zone mit Wärmeübergangsflächen versehen ist, die im Luftstrom des Luftrohres liegen, wobei an dem dem Ofen zuge wandten Ende der Ölzufuhr zumindest eine Austrittsöff nung für den Brennstoff vorgesehen ist, dadurch gekenn zeichnet,

   dass in der Gegend der gekühlten Zone des Brenners (1) ein gegenüber der aus der Gegend des Ofens herkommenden Wärme wärmedämmender Mantel (22) vorgesehen ist und die Mündung der Ölzufuhr als doppelwandige Ringraumkammer (8) mit im wesentli chen geschlossener Stirnfläche (9) am einlasseitigen und offener Stirnfläche am auslasseitigen Ende ausgebildet ist. UNTERANSPRÜCHE 1. Ölbrenner nach Patentanspruch, dadurch gekenn zeichnet, dass die Ringraumkammer (8) gegenüber dem Luftrohr (4) axialverstellbar gelagert ist.

   2. Ölbrenner nach Patentanspruch oder Unteran spruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Aussenwan dung der Ringraumkammer (8) am auslasseitigen Ende deren Innenwandung überragt. 3. Ölbrenner nach Patentanspruch oder Unteran spruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass an das einlasseiti- ge Ende der Ringraumkammer (8) ein in Strömungsrich tung der Luft sich verengendes, trichterartiges Leitblech (15) angesetzt ist und sich der lichte Querschnitt des Luftrohres (4) in der Gegend dieses trichterartigen Leitbleches (15) konisch verjüngt.

   4. Ölbrenner nach Patentanspruch oder Unteran spruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das innere Rohr (3) in seinem Anschlussbereich (7) an die Ringraumkam- mer (8) abgekröpft und in dessen einlasseitige Stirnfläche (9) eingeführt ist. 5. Ölbrenner nach Unteranspruch 4, dadurch gekenn zeichnet, dass das innere Rohr (3) etwas tangential zur Ringraumkammer (8) mündet.

   6. Ölbrenner nach Patentanspruch oder Unteran spruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das innere Rohr (3) in einem Anschlussbereich (7) an die Ringraumkam- mer (8) mit mehreren, etwa radial verlaufenden Abzwei gungen versehen ist, welche an verschiedenen Umfangs punkten der Ringraumkammer (8) eingeführt sind. 7. Ölbrenner nach Patentanspruch oder Unteran spruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Ringraum kammer (8) in dem äusseren Rohr (4) mittels Verbin dungsstege geführt ist.

   B. Ölbrenner nach Patentanspruch oder Unteran spruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Innen- und/oder Aussenflächen der Ringraumkammer mit Kühlrippen versehen sind. 9. Ölbrenner nach Patentanspruch oder Unteran spruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Luftrohr (4) im Bereich seines verjüngten Endes von einem Abschirm- rohr (13) umgeben und der Ringraum zwischen diesen beiden Rohren (4; 13) mit hitzebeständigem, wärmedäm mendem Material ausgefüllt ist.

   10. Ölbrenner nach Patentanspruch oder Unteran spruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Ende des Luftrohres (4) das Austrittsende der Ringraumkammer (8) überragt.