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Patent Searching and Data


Title:
NOZZLE,PARTICULARLY FOR BURNER
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/1982/000333
Kind Code:
A1
Abstract:
The nozzle has a casing (1) with a helical shaped body (7) arranged inside; the latter is pressed by a mounting screw (13), through a sleeve (11), against the conical inner surface (2) of the casing. The fluid flowing in the opening (3) of the nozzle is first filtered in a filter (17) and arrives, through an axial channel (15), in a chamber (23) and from there, through radial openings (12), into an annular channel (24). In the latter, there is arranged a protection body (21) with openings (22) which are at least as big as the openings of the filter (17). The protection body (21) retains in the filter or in the casing (1) the small particles which detach and thereby prevents a clogging of the helical grooves (9) and of the opening of the nozzle (3). To collect at least all the small particles which fall, the protection body (21) lies in the close vicinity of the nozzle opening (3).

Inventors:
FREHNER H (CH)
Application Number:
PCT/CH1981/000075
Publication Date:
February 04, 1982
Filing Date:
July 07, 1981
Export Citation:
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Assignee:
SATRONIC AG (CH)
FREHNER H (CH)
International Classes:
B05B1/14; F23D11/38; (IPC1-7): F23D11/38; B05B1/14
Foreign References:
US2602006A1952-07-01
GB209830A1924-01-18
FR2377003A11978-08-04
DE2708138A11978-08-31
US3065918A1962-11-27
DE2447151A11976-04-08
FR1537381A1968-08-23
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Claims:
Patentansprüche
1. Düse, insbesondere für Brenner, zum Zerstäuben eines in diese eintretenden Fluids , die im Düsengehäuse eintritts seitig mit einem Filter versehen ist und austrittsseitig eine Düsenbohrung im Boden des Düsengehäuses aufweist, wobei im Hohlraum des Düsengehäuses ein Drallkörper ein¬ gebaut ist, dadurch gekennzeichnet, dass im Strömungs¬ weg des Fluids zwischen dem Filter (17) und der Düsen¬ bohrung (3) ein mit Durchgangsöffnungen (22) versehener Schutzkörper (21) angeordnet ist, wobei der freie Durch¬ gang der Durchgangsöffnungen (22) mindestens gleich gross wie der freie Durchgang der Durchgangsöffnungen des Filters (17) ist.
2. Düse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der freie Durchgang der Durchgangsöffnungen (22) des, Schutz¬ körpers (21) grösser als der freie Durchgang der Durch gangsöffnungen des Filters (17) ist.
3. Düse nach Anspruch 1 oder 2, dadurch" gekennzeichnet, dass der Schutzkörper (21) eine Folie aus Siebmaterial ist.
4. Düse nach Anspruch 1 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Schutzkörper (21) in unmittelbarer Nähe der Düsenbohrung (3) angeordnet ist.
5. Düse nacii Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Folie zwischen dem Kopf (8) des Drallkörpers (7) und einer Montagehülse (11) angeordnet ist und in einem durch die Innenwand des Düsengehäuses (1) und der Aus senwand der Montagehülse (11) gebildeten Ringkanal (24) lieσt.
Description:
Düse, insbesondere für Brenner

Die Erfindung betrifft eine Düse, insbesondere für Brenner, zum Zerstäuben eines in diese eintretenden Fluids, die im Düsengehäuse eintrittsseitig mit einem Filter versehen ist und austrittsseitig eine Düsenbohrung im Boden des Düsen- gehäuses aufweist, wobei im Hohlraum des Düsengehäuses ein Drallkörper eingebaut ist.

Düsen der vorstehend beschriebenen Art werden in grossem umfang bei Brennern für Feuerungen aller Art verwendet. Die Düsen sind hierbei mit ihrem Düsengehäuse im Düsenstock des Brenners eingeschraubt. Den Düsen wird ein Fluid, z.B. Heiz¬ öl, mit Druck zugeführt, wo es, meistens unter Erzeugung eines Dralls, durch die Düsenbohrung der Düse fein zerstäubt in den Brennraum eingespritzt wird, wo es sich mit der in unmittelbarer Nähe angelieferten Verbrennungsluft mischt und gezündet wird.

Da das zugeführte Fluid fast immer Verunreinigungen enthält, ist es bekannt, das Fluid vor dem Eintritt in die Düse durch einen Filter zu führen. Dieser Filter, der bei Kleindüsen meistens ein Sinterfilter ist, ist an der Eintrittsseite der Düse ange-

ordnet, so dass nur gefiltertes Fluid in die Düse und zur Düsenbohrung gelangt- Der freie Durchgang des Filters für die Düse kann hierbei so gross gewählt werden, dass eine Verstopfung der Düse mit Sicherheit vermieden wird, was eine Durchgangsweite von etwa 70 - 100 u bedingt.

Bei Brennern für Heizungen von Wohnbauten war es bisher üblich, diese für eine wesentlich höhere Leistung auszulegen, als dies für die grösste Wärmeerzeugung-, z.B. in der Winterzeit, erforderlich wäre. Damit war es möglich, auch die Düsen mit genügend grossen Durchflussquerschnitten zu versehen, so dass die Verstopfungsgefahr gering blieb. Andererseits führt jedoch diese üeberdimensionierung der Brenner dazu, dass, ausgenommen bei extrem tiefen Temperaturen, der Brenner häufig abgeschaltet werden muss , da er sonst eine zu grosse 'Wärmemenge erzeugen würde. Das häufige Ein- und Abschalten des Brenners ist jedoch nachteilig, da der Anfahr- und Abschaltzustand nicht dem stationären Zustand, auf ά^n der Brenner eingestellt ist, entspricht, so dass zusätzliche Verluste entstehen und die Umwelt durch nichtverbrannte Bestandteile zusätzlich belastet ist.

Es ist demnach im Hinblick auf einen sparsamen Oelverbrauch und eine möglichst geringe Belastung der Umwelt zweck ässig, von der üblichen Art der Brsnπerauslegung abzugehen und wesentlich kleinere Brenner zu verwenden, damit nur eine geringe Zahl von Anfahr- und Abscnaltzuständen auftritt. Dies hat jedoch zur Folge, dass auch die Brennerdüsen entsprechend auf kleinere Dosiermengen dimensioniert werden müssen. Dies führt zu einer Verringerung der freien Durchgangsquerschnitte für das Heizöl, wodurch die Verstopfungsgefahr erhöht wird. Wenn auch die Grosse der Durchfiussq erschnitte nur so weit verringert werden kann, dass die im Heizöl vorhandenen Schwebeteilchen unbehindert durchgehen und die Variation der

Dosiermenge durch die Gestaltung der Brennerdüse selbst erreicht werden muss , so ist nicht zu übersehen, dass trotz des verwendeten Filters in vermehrtem Masse Verstopfungen in der Brennerdüse auftreten können. Hierbei handelt es sich nicht um im Fluid enthaltene Verunreinigungen - diese werden durch den Filter zurückgehalten -, sondern um Fremdkörper, die in der Brennerdüse selbst entstehen können. So besteht die Möglichkeit, dass Teilchen, z.B. Sinterteilchen, vom Filter losgeschwemmt werden können oder von der Bearbeitung oder Montage herrührende metallische Teilchen, die sich im Betrieb der Brennerdüse lösen können.

Der Er indung liegt demnach die Aufgabe zugrunde, eine Düse der eingangs beschriebenen Art so auszugestalten, dass Ver¬ stopfungen der Düse durch die erwähnten, in der Düse selbst anfallenden Teilchen mit grösster Sicherheit vermieden werden.

Diese Aufgabe wird gemäss der Erfindung dadurch gelöst, dass im Strömungsweg des Fluids zwischen dem Filter und der Düsenbohrung ein mit Durchgangsöffnungen versehener Schutz¬ körper angeordnet ist, wobei der freie Durchgang der Durch¬ gangsöf nungen mindestens gleich gross wie der freie Durch¬ gang der Durchgangsöffnungen des Filters ist.

Die Erfindung ist in der Zeichnung in einem Ausführungs¬ beispiel dargestellt- und nachfolgend beschrieben. Die Figur zeigt einen Längsschnitt durch eine Brennerdüse mit dem ' Erfindungsgegenstand.

Die in der Figur dargestellte Düse ist eine Düse für Heizöl, wie sie bei Brennern Verwendung findet. Sie weist ein Düsen¬ gehäuse 1 mit einem 3oden 2, der eine Düsenbohrung 3 enthält, und mit einem zylindrischen Teil 4 auf. Das Düsengehäuse 1

bildet somit einen Hohlkörper, in dem die weiteren Teile der Düse untergebracht sind. Das Düsengehäuse 1 weist an seinem freien Ende ein Innengewinde 5 und ein Aussengewinde 6 auf; letzteres dient dazu, " die Düse in den Düsenstock des Brenners ' (nicht dargestellt) einzuschrauben.

Im Innern des Düsengehäuses 1 ist ein Drallkörper 7 gelagert, der einen Drallkörperkopf 8 mit Drallnuten 9 und einen Draii- körperschaft 10 aufweist. Der Drallkörperkopf 8 weist eine kegelige Form auf und liegt auf der Innenseite des einen Kegel bildenden Bodens 2. Die kegelige Fläche des Drallkörper¬ kopfes 8 und der Kegel des Bodens 2 bilden eine vollkommene Abdichtung, so dass das durch die Düse strömende Fluid nur durch die Drallnuten 9 der Düsenbohrung 3 zufHessen kann.

Auf dem Drallkörperschaft 10 ist eine Montagehülse 11 mit Radialbohrungen 12 aufgeschoben. Durch eine Montageschraube 13, die mit einem Aussengewinde 14 in das Innengewinde 5 des Düsengehäuses 1 eingeschraubt ist, wird der Drallkörper 7 über die Montagehülse 11 auf den Konus des Bodens 2 gepresst. In der Montageschraube 13 ist eine Axialbchrung 15 angeord¬ net. Ein auf der Montageschraube 13 angeordneter Zapfen 16 dient dazu, das Einschrauben der Montageschraube 13 zu er¬ möglichen, z.B. durch Ausbildung des Zapfens 16 mit Kreuz¬ schlitzen oder einer anderen Mitnahmemöglichkeit.

Das Innengewinde 5 des Düsengehäuses 1 wird zudem zum Auf¬ schrauben eines Filters 17 verwendet. Der Filter 17 ist in einem Filtersocke1 18 mit einem Flansch 19 und einem Aus- sengewinde 20 gelagert letzteres ist in das Innengewinde 5 des Düsengehäuses 1 eingeschraubt.

Zwischen der durch den Drailkδrperkopf 8 gebildeten Schulter und der Montagehülse 11 ist ein Schutzkδrper 21 angeordnet.

Dieser ist als Ringscheibe aus einem Siebmaterial geformt und wird durch die Hülse 11 gegen die Schulter des Drall¬ körperkopfes 8 gepresst. Der Schutzkörper 21 hat keineswegs die Funktion, eine zusätzliche Filtrierung des zufliessenden Fluids vorzunehmen. Aus diesem * Grunde sollen die -Durchgangs- Öffnungen mindestens gleich gross sein wie die Durchgangs¬ öffnungen des Filters 17. Die Durchgangsöffnungen können auch etwas grösser als * diejenigen des Filters 17 sein, trotz¬ dem sind sie in der Lage, etwaige Teilchen, die vom Filter weggeschwemmt werden oder die während der Montage, z.B. beim Zusammenschrauben der Teile, oder im Betrieb sich loslösen, zurückzuhalten. Wesentlich ist hierbei, dass der Schutzkörper 21 möglichst nahe bei der Düsenbohrung angeordnet ist, so dass zwischen dem Schutzkörper 21 und der Düsenbohrung 3 das Auftreten von Teilchen nicht möglich- ist. Wie aus der Figur ersichtlich ist, wird dies dadurch erreicht, dass der Schutzkörper 21 als Ring aus Siebmaterial gebildet ist, den das ' im Filter 17 gereinigte Fluid zwar durchläuft, jedoch hierbei wegen der gleichen Grosse der Durchgangsöffnungen 22 keiner Filterwirkung mehr unterliegt. Der Schutzkörper 21 hat nicht die Aufgabe, das bereits gefilterte Fluid nochmals zu filtern, sondern andere Teilchen, die im Filter 17 oder im Düsengehäuse 1 anfallen, zurückzuhalten.

Durch den Schutzkörper 21 gelingt es überraschend, den Betrieb von Düsen mit kleinen Durchgangsquerschnitten prak¬ tisch störungsfrei zu gewährleisten. Das durch den Filter 17 strömende Fluid gelangt über die Axialbohrung 15 der Montage¬ schraube 13 in einen von der Montagehülse 11 umgebenen Raum 23 und von dort über die Axialbohrungen 15 in einen ring¬ förmigen Kanal 24, in dem der Schutzkcrper 21 in unmittel¬ barer Nähe der Düsenbohrung 3 angeordnet ist. Im Schutz¬ körper 21 werden etwaige im Filter und im Strömungsweg des Fluids anfallende Teilchen zurückgehalten, so dass eine Ver-

stopfung der Drallnuten 9 oder der Düsenbohrung 3 praktisch ausgeschlossen ist.