OIL EVAPORATION BURNER

Abstract: 1. An oil-vapourizing burner comprising an oil supply conduit (8), an air supply conduit (4), which is provided with a blower, and a cylindrical vapourizing pot (23), which is rotatable by a motor (5) and the interior of which communicates through an axial opening (42) with a combustion space (3), wherein the outer shell (24) of the vapourizing pot is heat-insulated from the supplied air (22) by an annular space, characterized in that the other axial end of the vapourizing pot (23) has also an opening (29), through which the interior of the vapourizing pot communicates with a space which radially surrounds the pot so that the exhaust gases from the burner are recirculated for a vapourization of the oil.

Description: Olverdampfungsbrenner Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Ölverdampfungsbrenner gemäss dem Oberbegriff des Hauptanspruchs. Aus der DE-OS 2649669 ist ein Ölverdampfungsbrenner, insbesondere fir Brenner kleiner Leistung, bekanntgeworden, der aus eine.n.iusseren Gehäuse besteht, in dem ein innerer topfartiger Einsaüz starr befestigt ist, dessen Öffnung einem Verbrennungsort zugewandt ist. Im Inneren dieses Einsatzes ist ein Verbrennungsluftführungseinsatz vorhanden und ein mittels einer Welle drehbarer, kegelförmiger Verdampfungstopf vorgesehen, dessen Öffnung dem Verbrennungsraum abgewandt ist, wobei etwa in der Mitte der Höhe des Verdampfungstopfes eine Ölzuführungsleitung mündet. Weiterhin ist ein Frischluftgebläse in der Luftzuführungsleitung vorgesehen, Verdampfungstopf und Gebläse rad werden vom gleichen Motor angetrieben. Das im Topf verdampfende Öl tritt gegen die Strömungsrichtung aus dem Topf aus und gelangt infolge des zirkulierenden Abgases zwischen Luftführungselement und äusseren Mantel des Verdampfungstopfes in den Verbrennungsraum, die Frischluft- zuführung findet zwischen dem Gehäuse und dem äusseren Mantel des feststehenden Topfeinsatzes statt. An dieser Ausführung ist nachteilig, dass nicht die gesamte Aussenmantelfläche des Verdampfungstopfes für die Verdampfung ausgenutzt werden kann, da aufgrund der Zentrifugalwirkung das Öl an der dem Verbrennungsraum nächstgelegenen stelle eine erhebliche Dicke in seiner Schicht aufweist. Weiterhin kann die Verdampfung nur aufgrund der Strahlungs- und Konvek tionswarme des Feuerraums beziehungsweise der rezirkulierenden Verbrennungsprodukte mittelbar über die Aussenwandung erfolgen. Eine direkte Einwirkung auf das im Topf befindliche Öl findet nicht statt. Weiterhin besteht die Möglichkeit, d:43 der 01- dampf mit kalten Gehäuseteilen in Berührung kommt, so dass es eine Kondensation bereits verdampften Öls gibt. Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den Verdampfungstopf und seine Anordnung im Ölverdampfungsbren- ner entscheidend zu verbessern, um günstigere Verdampfungsbedingungen zu erhalten, wobei gleichzeitig diese Verdampfung nur durch rezirkulierende Verbrennungsprodukte erfolgen soll, um eine Voroxydation des Öls zu vermeiden. Hierbei ist darauf Wert zu legen, dass eine thermische Isolation gegenüber kalten Gehäuseteilen oder gegenüber der Frischluft bewirkt wird, um eine Kondensation des verdampften Öls zu vermeiden. Die Lösung dieser Aufgabe gelingt mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs. Der sich daraus ergebende technische Fortschritt ist in der grösseren Leistungsfahigkeit und dem besseren Ausbrand des Ölbrenners zu sehen, der im günstigen Fall auch zu einer Verkleinerung der Verdampfungsflächen führen kann. Weitere Ausgestaltungen und besonders vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind aus den Unteransprüchen sowie aus der nachfolgenden Beschreibung ersichtlich, anhand derer in Verbindung mit den Figuren eins bis vier Ausftihrungsbei- spiele der Erfindung im einzelnen beschrieben werden. Es bedeuten Figur eins eine schematische Querschnittsdarstel lung eines Ölverdampfungsbrenners, Figur zwei eine Variante der Erfindung, gleichfalls iffl Querschnitt, Figur drei eine Variante der Erfindung nach Figur zwei und Figur vier eine Ansicht auf den Ölverdampfungsbren- ner gemäss Figur zwei vom Flammenende aus. In allen vier Figuren bedeuten gleiche Bezugszeichen jeweils die gleichen Einzelheiten. Der Ölvergasungsbrenner gemäss Figur eins weist ein Gehäuse 1 auf, das im Querschnitt etwa Kreisgestalt aufweist. In einem Bereich grösseren Durchmessers 2 umgibt das Gehäuse einen Verbrennungsraum 3. Auf der dem Verbrennungsraum 3 abgewandten Seite mündet eine Luftzufuhrleitung 4, in der ein von einem Motor 5 angetriebenes Gebläse 6 angeordnet ist. Das Gebläse 6 sowie ein Verteilergehäuse 7, in das eine Heizölzufuhrlei- tung 8 einmündet, werden von der beidseitig den Motor 5 überragenden Antriebswelle 9 durchsetzt. Hinter dem Verteilgehäuse 7 setzt sich die Welle 9 als Hohlwelle fort, sie dient dort als Weiterführung der Olleitung 8. Die Welle 9 ist mittels eines Lagers 10 in einem Innenraum 11 eines Einsatzes 12 geführt, der topfförmig ausgebildet ist und einen äusseren gylin- dermantel 15 und einen hierzu koaxialen inneren Zylindermantel 14 ufweist, der etwa halb so hoch ist wie der äussere Zylinder mit 13. Der Einsatz 12 steht est und ist über mehrere über seinen Umfang verteil-te Stützen 15 mit dem Gehäuse 1 -serbundell. Somit entsteht ein mit der Luftzufuhrleitung 4 in Verbindung stehender äusserer Ringraum 16, der sich in einem inneren Ringraum 17 fortsetzt, da sich der äussere Mantel 18 des Gehäuse 1 um das Ende 19 des äusseren Zylinders 15 nach innen in den Verbrennungsraum 3 fortsetzt und hier einen inneren Gehäusemantel 20 bildet, der in einer Abrundung 21 ausläuft, die wiederum nach innen gerichtet ist. Zwischen der Abrundung 21 und dem inneren Mantel 14 entsteht somit eine ringförmige Öffnung 22, durch die die Verbrennungsluft in den Verbrennungsraum 3 eintritt. Innerhalb des inneren Mantels 14 ist ein doppelwandiger Verdampfungstopf 23 angeordnet, der mit der hohlen Welle 9 verbunden ist. Der Verdampfungstopf besteht aus einer äusseren Wandung 24 und einer inneren Wandung 25, die beide an ihrem der Ölzufuhrwelle 9 abgewandten Ende über Drallschaufeln 39 miteinander verbunden sind, die somit dem Verbrennungsraum 3 zugewandt sind. Zwischen innerer und äusserer Wand ergibt sich somit ein Zwischenraum 26, der der Ölverdampfung dient. Beide Wandungen 24 und 26 weisen zylinderförmige Gestalt auf. Die äussere Wandung 24 geht in ein bodenteil 27 über, an dem zentrisch die Welle 9 angeschlossen ist. Ein Boden 28 der inneren Wandung 25 ist mit einer zentralen Ausnehmung 29 versehen, die mit dein Verbrennungsraum 3 zwecks Rezirkulation der Verbrennungs prodt'K'te in Verbindung steht. Durch den Verdampfungstopf 23 wird der an und für sich zylin drische Verbrennungsraum 3 in einen Ringraum 30, der etwa bis zur Abrundung 21 reicht, und in einen zentralen Raum 31 unterteilt, der etwa bis zum Boden 28 sich erstreckt. Die Funktion des anhand der Figur eins beschriebenen Ölver- dampfungsbrenners ist folgende: Beim Anlauf des Motors 5 wird Verbrennungsluft iiber die Luftzufuhrleitung 4 in den äusseren Ringraum 16 und in den inneren Ringraum 17 gefördert, den sie durch den Ringraum 22 verlässt, um in den Ringraum 30 des Verbrennungsraums 3 einzutreten. Öl wird dem Brenner über die Leitung 8 über eine nicht dargestellte Pumpe zur Verfügung gestellt. Im Bereich des Ver teilgehäuses 7 gelangt das Öl in das Innere der Hohlwelle 9 und wird somit über den Boden 27 der Innenseite der äusseren Wand des Verdampfungstopfes 23 zugeführt. Nach dem Ziinden, das hier nicht beschrieben werden soll, entsteht im Verbrennungsraum 3 im Abstand vom Verdampfungstopf 23 eine Plamme. Da der Motor 5 nicht nur das Gebläse 6, sondern auch den Verdampfungstopf und die Drallschaufeln 25 dreht, wird im Zentralraum 31 des Verbrennungsraumes 3 ein Unterdruck erzeugt. Der Unterdruck wird verstärkt durch die durch den Ringraum 30 streichende frische Luft. Die Folge dieses Unterdrucks ist ein Ansaugen von Verbrennungsprodukten gemäss dem Pfeil 32, so dass der Zwischenraum 26 zwischen den Wänden 24 und 25 des Verd.npfungsL-opfes mit heissen Abgasen durchsetzt wird. Diese heissen Abgase bewirken eine Verdampfung des an der Innenwand des rotierenden Verdampfungstopfes 26 befindlichen Ölfilms. Die Ölförderung ist so eingestellt, dass dieser Film :f einer geringen Stärke erhalten bleibt. Verdampftes Öl wird von den Verbrennungsprodukten mitgenommen und über die Drallschaufeln 25 in den Ringraum 30 gegeben, hier wird das verdampfte Öl mit der Prischluft gemischt, das Gas-Luftgemisch brennt im Verbrennungsraum aus. Der Zwischenraum zwischen dem inneren Mantel 14 und dem äusseren Mantel 24 des Verdampfungstopfes 23 bewirkt eine Isolation des Verdampfungstopfes in thermischer Hinsicht, so dass seine Auskühlung durch frische Verbrennungsluft verhindert wird. Durch die Rückstrahlung der Flamme wird der innere Mantel 20 des Gehäuses 1 aufgeheizt, was einerseits zu einer Aufheizung der frisch zugeführten Verbrennungsluft führt, so dass eine Kondensation bereits verdampften Öls im Bereich des inneren Mantels 20 vermieden wird. ei den Varianten der Erfindung gemäss Figur zwei sind das Gehäuse sowie die Form des Verdampfungstopfes vereinfacht worden, ohne dass die Grundprinzipien der Erfindung verlassen worden sind: So ist das Gehäuse als schlichter Zylindermantel ausgebildet, der in seinem den Verbrennungsraum 3 umschliessenden Bereich einfach ausgebildet ist. Das dem Feuer- raum abgewandte Ende stellt über eine Verengung wiederum die Luftzufuhrleitung 4 dar, der Luftzufuhrleitung 4 ist das von einem Motor über eine Welle 9 angetriebene Gebläse 6 zugeordnet. Den Innenraum des Gebläses 1 bildet ein fest mit dem Gehäuse verbundener Einsatz 12, der einen Boden 33 und einen Zylindermantel 13 aufweist, der über seinen gesamten Umfang mit dem Innenmantel des Gehäuses 1 verbunden ist. Somit wird die zu geführte Verbrennungsluft von dem Gebläse 5 in den Ringraum 16 zwischen Gehäuse 1 und Zylindermantel 13 gedrückt. Innerhalb des Innenraums 11 des Einsatzes 12 ist die Welle 9 - die bei diesem Ausführungsbeispiel nicht als Hohlwelle ausgebildet ist - über das Lager 10 geführt und hält über drei sternförmig angeordnete Stege 34 den hohl zylindrischen Verdampfungstopf 23, der hier einwandig ausgebildet ist. An seinem unteren Ende weist er in seinem Boden 26 die zylindrische Ausnehmung 29 auf, so dass der Zentralraum 31 im Inneren des Verdampfungstopfes über die Ausnehmung 29 mit dem Ringraum 26 in Verbindung steht. Zwischen der Wandung 24 des Verdampfungstopfes 23 und dem Zylindermantel 13 des Einsatzes 12 ist in Richtung auf den Verbrennungsraum 3 eine zylindrische Führungsfläche 35 vorgesehen, die über drei zylindrische Hohlstützen 36 mit dem Mantel 13 verbunden ist. Über den Innenraum der hohlzylindrischen Stützen steht der Ringraum 16 für die Verbrennungsluft mit dem Zentralraum 31 stromab des Verdampfungstopfes 23 in Verbindung. Die Ansicht vom Verbrennungsraum her ergibt sich aus der Figur vier. Die Funktion dieses Ausführungsbeispiels des ülverdampfungs- brenners ist folgende: Bei Inbetriebnahme beginnt der Motor 5 sich zu drehen und dreht über die Achse 9 sowohl das Gebläse 6 als auch den Verdampfungstopf 23. Gleichermassen wird eine nicht dargestellte Ölförderpumpe im Zuge der Leitung 8 beaufschlagt, so dass Öl über das Mündungsstück 37 auf die Innenwandung des Verdampfungstopfes 23 gegeben wird. Die Frischluft gelangt durch das Gebläse in den Ringraum 16 und von dort über die Innenräume der Hohlstützen 36 in den Innenraum 11. Das Öl verdampft unter der Hitzeeinwirkung der Flamme im Verbrennungsraum 3 an der Innenseite des zylindrischen Verdampfungstopfes und verlässt den Topf über das verbrennungsraumseitige Ende des Topfes. Unter der Injektorwirkung der in Richtung des Pfeils 38 austretenden Verbrennungsluft wird in den Ringraum 26 heisses Verbrennungsgas aus dem Verbrennungsraum 3 eingesaugt, gelangt in den Raum 11 und über die Ausnehmung 29 in den Innenraum 31 des Verdampfungstopfes 23. Durch die aufgrund von Konvektion durch die rezirkulierenden Verbrennungsprodukte übertragene Wärme auf die Innenseite des Verdampfungstopfes wird der Brennstoff zum Verdampfen gebracht und verlässt den Verbrennungstopf über die den Brennraum 3 zugewandte Öffnung. Auch die Aussenseite des Verdamp funtopfe wird unmittelbar von den rezirkulierenden Ver brennungsgtsen bestrichen, so dass der Verdampfungstopf von innen und aussen erwärmt wird. Aufgrund des Zylinders 35 kann verdarnpfter Brennstoff nicht an kalten Gehäuseteilen des Ver dampfungsbrenners kondensieren. Falls die Rezirkulation der Verbrennungsprodukte allein auf grund der Injektorwirkung der Frischluft nicht ausreicht, kann gemäss Figur drei das dem Verbrennungsraum 3 abgewandte Ende des Verdampfungatopfes 23 statt mit einem Boden 28 mit Gebläseschaufeln 40 versehen werden, die in Richtung eines\ Pfeils 41 rezirkulierende Verbrennungsprodukte durch die Ausnehmung 29 saugen, so dass wiederum der Innenraum 31 des Verdampfungstopfes 23 mit Verbrennungsprodukten beaufschlagt wird.

Claims: Ansprüche 1. @lverdampfungsbrenner mit einer Ölzufuhrleitung, einer mit einem Gebläse versehenen Laftzufuhrlei tung und einem von einem Motor drehbaren Verdamp fungstopf, mit dem ein Verbrennungsraum in Verbin dung steht, dadurch gekennzeichnet, dass der Ver d@mpfungstopf (23) zylindrisch gestaltet und seine @ffnung (42) dem Verbrennungsraum (3) zugewandt ist und @ass der Aussenmantel des Verdampfungstopfes mittels eines Ringraumes (22, 30) thermisch gegen @@er der @uftzuführung (10) isoliert ist. 2.@lvordampfungsbrenner nach Anspruch 1, dadurch ge Kennzeichnet, dass der Verdampfungstopf (23) mit Drallsch@ufeln (40) zur Unterdruckerzeugung ver sehen ist. 3. Ölverdampfungsbrenner nach Anspruch 1 oder 2, da durch gekennzeichnet, dass der Verdampfungstopf (23) aus zwei im Abstand zueinander stehenden zylindri schen Wiinden (24, 25) gebildet ist und dass in der inneren Wandung (25) im Bereich des Bodens (28) eine Ausnehmung (29) vorgesehen ist, die als Ein tritt für Verbrennungsprodukte mit dem Ringraum zwischen beiden Wänden des Topfes verbunden ist. 4. Ölverdampfungsbrenner nach Anspruch 3, dadurch ge kennzeichnet, dass der Verdampfungstopf (23) zwischen der Innen- und der Aussenwand mit Drallschaufeln (25) versehen ist, so dass der Ringraum (26) zwischen beiden Wänden mit einem Ringraum (30) in Verbin dung steht, der mit einem Ringraum (16) der Luft zuführung seinerseits in Verbindung steht. 5. Ölverdampfungsbrenner nach Anspruch 4, dadurch ge kennzeichnet, dass das dem Verbrennungsraum (3) abge wandte Lipide des Verdampfungstopfes (23) mit Drall schaufeln versehen ist, die zwischen sich unmittel br die Ausnehmung (29) bilden.

Inventors: SCHILLING, JURGEN, Schilling, Jürgen
Applicants: COFRABEL N.V., JOH. VAILLANT GMBH U. CO, SCHONEWELLE B.V., VAILLANT GES.M.B.H, VAILLANT GMBH, VAILLANT LTD., VAILLANT S.A.R.L
Application year: 1981
Main classification: F23D5
IPC codes: F23D11