OIL BURNER

Abstract: 1. An oil burner having a burner nozzle (5) directed into a flame chamber (15) which is disposed before the burner nozzle (5), has around it a ceramic jacket (KF) formed with an end-face aperture (12) and has a capillary inner layer, characterised in that the ceramic material (KF) is completely porous and is produced in an open-pore structure with a porosity of 10 to 50 ppi by an open-cell foam blank being enveloped in a ceramic substance and subsequently fired.

Description: Ölbrenner Die Erfindung betrifft einen Ölbrenner mit in einen Flammenraum gerichteter Brennerdüse. Aufgabe der Erfindung ist es X mit baulich einfachen Mitteln die Abgasemision zu verringern und den feuerungstechnischen Wirkungsgrad entsprechender Feuerungsanlage zu erhöhen. Gelöst ist diese Aufgabe durch die im Anspruch 1 angegebene Erfindung. Die Unteransprüche sind vorteilhafte Weiterbildungen des erfin dungsgemäss en Ölbrenners. Der praktisch wie ein Glühstrumpf die Flamme umgebende Keramikfiltermantel bringt durch Hitzekonzentration eine deutliche Verringerung der Abgasemision. Die bessere Verbrennung führt überdies zu der angestrebten Ernergieeinsparung. Im glühstrumpfartigen Filtermantel findet eine starke Temperaturerhöhung statt mit einem entpsrechenden Nachbrennereffekt. Der Mantel wirkt als Thermoisolator. Zufolge der Verteilung der Flamme im Inneren des Keramikfilters ergibt sich zudem eine deutlich Lärmminderung. Insbesondere mit Thermoisolatoren entsprechender Porosität und stirnendiger Öffnung wurden erhebliche Verbesserungen erzielt: Die Stickoxidemissionen konnten um 10 ppm, vereinzelt bis zu 20 ppm gemindert werden. Mit entsprechend offenporigem, dabei aber aussen geschlossenem Thermoisolator lässt sich sogar eine erhebliche Minderung des Anfahrrussstosses beobachten. Die Stationärwerte von HC und CO können selbst bei schlechtem Brenner älterer Bauart erheblich verbessert werden. Es wurde gefunden, dass die in den ersten zwei Minuten nach dem Start durch die Auskühlung der Flamme au noch kalten Thermoisolator verschlechterte CO-Emission aufgewogen ist durch den späteren Betrieb. Wird die Wärmekapazität des Mantels durch aus der speziellen Herstellung resultierende Masse so gering gehalten, so kann die Startverschlechterung begrenzt und bei schlechten Brennern durch Vorteile im Stationärbetrieb z. T. mehr als wettgemacht werden. Die Anordnung des Thermoisolators behindert die Strömung der Flamme und des Abgases nicht; es ist lediglich auf allseits ausreichende Strömungsquerschnitte zu achten. Weiter erweist es sich für manche Brenner/Flammenformen als vorteilhaft, dass der Keramikfiltermantel kegelstumpfförmig gestaltet ist und die der Brennerdüse gegenüberliegende, querschnittskleinere Kegelstumpffläche eine Öffnung aufweist mit gegen über dem Brennermischrohr kleinerem Querschnitt. Je nach Brennerleistung varriert der Durchmesser der Öffnung. Die grössere Kegel stumpfflache ist so bemessen, dass der Keramikfilter auf das Mischrohr aufgesteckt werden kann. Hier liegen in der Regel genormte Masse zugrunde, was den Vorteil hat, dass Feuerungsanlagen sogar ohne grösseren Aufwand nachgerüstet werden können. Der Gegenstand der Erfindung ist nachstehend anhand eines zeich neris ch veranschaulichten Ausfuhrungsbeispieles naher erläutert. Es zeigt: Fig. 1 einen zur freien Sicht des Keramikfilters aufgebrochenen Kessel einer Ölbrenner-Feuerungs anlage und Fig. 2 den Brenner mit zugeordnetem Keramikfilter im Horizontal schnitt. Die Frontwand 1 des Kessels einer Ölfeuerungsanlage trägt einen Ölbrenner 2. Bestandteil desselben ist ein auf dem überwiegenden Abschnitt seiner Länge zylindrisch gehaltenes Mischrohr 3. Das Mischrohr 3 enthalt, über vier Radialstege 4 abgestützt, eine zentralliegende, austauschbare Brennerdüse 5. Letztere schliesst an einen sogenannten Ölvorwärmer 6 an. Im Zwischenraum zwischen den Radialstegen 4 befindet sich eine Zündelektrode 7. Kurz vor der Brennerdüsen-Öffnung liegt in einer Querebene zur horizontal ausgerichteten Längsmittelachse x-x des Ölbrenners 2 eine Drallscheibe 8. Diese ist mit den sich verjüngenden, in Flammrichtung y weisenden Köpfen der Radialstege 4 fest verbunden. Ihr Zentrum ist in einer Breite durchbrochen, welche etwa dem Durchmesser der Brennerdüse 5 entspricht. Von dieser Durchbrechung gehen in gleicher Winkelverteilung meist vier radial ausgerichtete Schlitze aus. Die eine Randpartie der Schlitze ist zu einem Leitblech 8' ausgeklinkt, derart, dass ein Verwirbeln des in Flammrichtung y durchgedrückten Luftstromes erfolgt. Der diesen Luftstrom durch das Mischrohr hindurchdrückende Luftstromerzeuger ist nicht mehr dargestellt. Die Drallscheibe 8 setzt sich in Flammrichtung in eine Topfwand 9 fort, deren Rand ebenengleich mit dem Stirnrand 3' des in diesem Bereich kegelstupmfförmig verjüngten Endes des Mischrohrer 3 abschliesst. Auf das Mischrohr 3 ist in Flammrichtung sich erstreckend ein Keramikfiltermatel KF aufgesteckt. Letzterer umschliesst den vor der Brennerdüse 3 liegenden Flammraum 10. Es liegt bezüglich dieses Keramikfiltermantels eine höhe Porösität vor. Durch Pyrolyse wird die Emission der Abgase verringert und eine intensive Verbrennung erreicht. Der Keramikfiltermantel KF ist kegelstumpfförmig gestaltet. Die Verjüngung liegt in Flammrichtung y. Die querschnittskleinere Kegelstumpffläche 11 besitzt eine Öffnung 12. Letztere erstreckt sich im Zentrum der Längsmittelachse x-x. Der Durchmesser der Öffnung 12 ist gegenüber dem des Brennermischrohres 3 kleiner gewählt. Dies führt zu einer Art Stausituation und einer damit verbundenen Optimierung der intensiveren Verbrennung. Die grössere Kegelstumpffläche 13 weist ebenfalls eine zentrale Öffnung 14 auf. Deren Durchmesser entspricht dem Aussendruchmesser des zylindrischen Mischrohres 3, so dass der Keramikfiltermantel KF unter Nutzung der Konizität am freien Ende des Mischrohres bequem auf die Mantelfläche desselben aufgeschoben bzw. gesteckt werden kann. Ein Halteflansch kann dem Keramikfiltermantel mit angeformt sein. Die Porosität des Keramikfilters ermöglicht im Bereich der als Rückwand gestalteten, grösseren Kegelstumpffläche 13 den Wiedereintritt des vorgewärmten Gas/Luftgemisches aus dem externen Flammraumbereichs 15 des Kessels. Eine entsprechende Rezirkulation kann auch für die Kegelstumpf-Mantelfläche ' genutzt werden. Hergestellt ist der Mantel mit Hilfe eines offenzelligen Schaumstoffrohlings als Formkern. Dessen Struktur ist, so dass der Grad der Porosität des Mantels zwischen pp 10-50 liegt (pp= Anzahl der Poren pro inch). Dieser Formkern wird in der Masse umgossen (umkleidet), anschliessend das Formteil getrocknet. Beim daran anschliessenden Brennen verdampft der Schaumstoff und es bleibt der Mantel als genügend fester, poröser Keramik-Körper. Unter anderem zur Stabilisierung kann seine Mantelfläche auch noch umfasst sein. Alle in der Beschreibung erwähnten und in der Zeichnung dargestellten neuen Merkmale sind erfindungswesentlich, auch soweit sie in den Anspruchen nicht ausdrücklich beansprucht sind.

Claims: Ansprüche 1. Ölbrenner mit in einem Flammraum gerichteter Brennerdüse, dadurch gekennzeichnet, dass der vor der Brennerdüse (5) liegende Flammraum (10) umfasst ist von einem Mantel (KF) ausporösem Keramikfiltermaterial. 2. Ölbrenner nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das der Brennerdüse (5) gegenüberliegende Stirnende (12) des Keramikfiltermantels (KF) offen ist. 3. Ölbrenner nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Graad der Porosität bei pp 10-50 liegt. 4. Ölbrenner nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Kermalkfiltermantel (KF) kegelstumpfförmig ist und die der Brennerdüse (5) gegenüberliegende, querschnittskleinere Kegelstumpffläche (11) eine Öffnung (12) aufweist mit gegenüber dem Brennermischrohr (3) kleinerem Querschnitt. 5. Ölbrenner nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die grössere Kegelstumpffläche (13) eine Öffnung (14) besitzt, welche auf das Brennermischrohr (3) gesteckt ist. 6. Keramikfiltermantel für ölbrenner nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass er durch Umgiessen und anschliessendes Brennen eines offenzelliges Schaumstoffrohlings mit Keramik-Masse erzeugt ist.

Inventors: TSCHUDIN-MAHRER, ROLF
Applicants: IRBIT RESEARCH + CONSULTING AG
Application year: 1986
Main classification: F23D9
IPC codes: F23D11, F23M9