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DE1260068B - Liquid fuel burner - Google Patents

Liquid fuel burner

Info

Publication number
DE1260068B
DE1260068B DEA34586A DEA0034586A DE1260068B DE 1260068 B DE1260068 B DE 1260068B DE A34586 A DEA34586 A DE A34586A DE A0034586 A DEA0034586 A DE A0034586A DE 1260068 B DE1260068 B DE 1260068B
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
pot
jacket
air
openings
inner jacket
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DEA34586A
Other languages
German (de)
Inventor
Robert George Hicks
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
American Air Filter Co Inc
Original Assignee
American Air Filter Co Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by American Air Filter Co Inc filed Critical American Air Filter Co Inc
Publication of DE1260068B publication Critical patent/DE1260068B/en
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23DBURNERS
    • F23D5/00Burners in which liquid fuel evaporates in the combustion space, with or without chemical conversion of evaporated fuel
    • F23D5/02Burners in which liquid fuel evaporates in the combustion space, with or without chemical conversion of evaporated fuel the liquid forming a pool, e.g. bowl-type evaporators, dish-type evaporators
    • F23D5/04Pot-type evaporators, i.e. using a partially-enclosed combustion space
    • F23D5/045Pot-type evaporators, i.e. using a partially-enclosed combustion space with forced draft

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Evaporation-Type Combustion Burners (AREA)

Description

Brenner für flüssigen Brennstoff Die Erfindung betrifft Topfbrenner für flüssige Brennstoffe mit einem Innen- und einem Außenmantel, wobei sowohl im Innen- als auch im Außenmantel Luftzufuhröffnungen angeordnet sind und wobei an der Außenfläche des Innenmantels mehrere nach oben offene, kegelstumpfartige Leitbleche übereinander angeordnet sind, wobei jeweils das nächst höhere Leitblech einen kleineren Basisdurchmesser als das tiefer liegende hat.Liquid fuel burners The invention relates to pot burners for liquid fuels with an inner and an outer jacket, both im Air supply openings are arranged inside as well as in the outer jacket and where on the outer surface of the inner jacket several upwardly open, truncated cone-shaped baffles are arranged one above the other, with the next higher baffle a smaller one Base diameter than the lower one.

Es ist ein Topfbrenner für flüssigen Brennstoff bekannt, bei welchem eine Zuführungsleitung für den flüssigen Brennstoff in den unteren Teil des Topfes führt, wobei dessen Seitenwand Reihen von Luftzufuhröffnungen aufweist, die in einem Abstand senkrecht hinsichtlich der Luftzuführung in das Topfinnere angeordnet sind, wobei die Öffnungen einer der unteren Reihen tangential bezüglich der senkrechten Topfachse ausgerichtet sind, um dem Gas, das sich in dem unteren Teil des Topfes bildet, eine Drehbewegung zu erteilen, und bei dem Einrichtungen vorgesehen sind, um dem Gemisch aus Luft und Öldampf, das von dem unteren Teil des Topfes aufsteigt, Luft zuzuführen. Jedoch ist es bisher nicht gelungen, nachhaltig die beträchtlichen Schwierigkeiten zu vermeiden, die sich aus den Niederschlägen von Kohlenstoff in Form von Ruß und Koks in diesen Töpfen ergeben.A liquid fuel pot burner is known in which a feed line for the liquid fuel in the lower part of the pot leads, wherein the side wall has rows of air supply openings in a The distance is arranged vertically with regard to the air supply into the inside of the pot, the openings of one of the lower rows being tangential with respect to the vertical Pot axes are aligned to the gas that is in the lower part of the pot forms to impart a rotary movement, and in which devices are provided, around the mixture of air and oil vapor rising from the lower part of the pot, To supply air. However, so far it has not been possible to sustain the considerable Avoid difficulties arising from the precipitates of carbon in Form of soot and coke in these pots.

Erfindungsgemäß werden diese Nachteile dadurch beseitigt, daß sämtliche Luftzufuhröffnungen des Innenmantels dicht über der Ansatzstelle der Leitbleche angeordnet sind.According to the invention these disadvantages are eliminated in that all Air supply openings of the inner jacket close to the attachment point of the guide plates are arranged.

Damit wird ein Topfbrenner geschaffen, der mit einem hohen Wirkungsgrad arbeitet und der über eine lange Betriebsdauer nicht gereinigt zu werden braucht.This creates a pot burner with a high degree of efficiency works and does not need to be cleaned over a long period of operation.

Im folgenden wird eine beispielsweise Ausführungsform der Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnung beschrieben, in der ein schematischer Querschnitt eines Raumlufterhitzers mit einem erfindungsgemäßen Topfbrenner dargestellt ist.The following is an exemplary embodiment of the invention described with reference to the drawing, in which a schematic cross section a room air heater with a pot burner according to the invention is shown.

Der in der Zeichnung dargestellte Raumlufterhitzer weist einen Brennertopf 2 auf, der konzentrisch in einem zylindrischen Gehäuse angeordnet ist, so daß ein ringförmiger Zwischenraum zwischen dem Außenmantel des Topfes und dem Gehäuse und ein horizontaler Zwischenraum zwischen dem Topfboden und dem Gehäuseboden gebildet wird. Für die Zufuhr eines flüssigen Kohlenwasserstoff-Brennstoffes ist am unteren Teil des Topfes eine Leitung 10 angeschlossen.The room air heater shown in the drawing has a burner pot 2, which is arranged concentrically in a cylindrical housing, so that a annular space between the outer jacket of the pot and the housing and a horizontal space is formed between the bottom of the pot and the bottom of the housing will. For the supply of a liquid hydrocarbon fuel is at the bottom Part of the pot is connected to a line 10.

Ein motorbetriebener Ventilator erzeugt einen Luftstrom, der an dem Verbrennungskammer-Wärmetauscher vorbeiströmt und mit diesem in Wärmeaustausch steht und der durch einen Auslaß abgeführt wird. Durch den Antriebsmotor des Ventilators wird auch ein Gebläse 12 angetrieben, welches Vergasungs- und Verbrennungsluft durch eine Leitung 11 und einen unten offenen Innenmantel 1 in die Räume zwischen Topf und Gehäuse drückt. Diese Luft wird sowohl durch Öffnungen im Innenmantel l als auch durch Öffnungen im Außenmantel des Topfes 2 ins Topfinnere geleitet, wie in der Zeichnung durch Pfeile dargestellt, wobei die Pfeile auf dem Außenmantel des Topfes 2 die Neigung der Luftzufuhröffnungen anzeigen.A motor-driven fan creates a flow of air that passes through the Combustion chamber heat exchanger flows past and is in heat exchange with this and which is discharged through an outlet. By the drive motor of the fan a fan 12 is also driven, which gasification and combustion air through a line 11 and an inner jacket 1 open at the bottom into the spaces between the pot and housing presses. This air is both through openings in the inner jacket l as also passed through openings in the outer jacket of the pot 2 into the pot interior, as in of the drawing represented by arrows, the arrows on the outer surface of the Pot 2 indicate the inclination of the air supply openings.

Im unteren Teil der Verbrennungskammer 6 ist ein nach oben erweiterter Flammenverteiler konzentrisch auf dem Innenmantel 1 angeordnet, der die Verbrennungsgase verteilt, die dann oben aus dem Brennertopf 2 austreten. Innerhalb des Topfes und in einem Abstand von diesem Flammenverteiler ist eine Reihe nach oben konisch erweiterter Leitbleche 3, 4 und 5 angeordnet, die auf dem Innenmantel 1 in einem Abstand voneinander befestigt sind.In the lower part of the combustion chamber 6 is an upwardly widened one Flame distributor arranged concentrically on the inner jacket 1, the combustion gases distributed, which then emerge from the top of the burner pot 2. Inside the pot and at a distance from this flame distributor a row is flared upwards Baffles 3, 4 and 5 arranged on the inner jacket 1 at a distance from each other are attached.

Die Vergasungs- und Verbrennungsluft wird in das Topfinnere durch Öffnungen im Außenmantel des Topfes zugeführt, die in mehreren Reihen auf dem Außenmantel des Topfes angebracht sind, wobei diese Reihen in einem Abstand voneinander angeordnet sind, und ebenso durch Öffnungen im Innenmantel 1, die ebenfalls in übereinanderliegenden Reihen angeordnet und mit 7, 8 und 9 bezeichnet sind, wobei jede Reihe von öffnungen auf dem Innenmantel in der Nähe der Verbindung eines Leitbleches mit dem Innenmantel angeordnet ist.The gasification and combustion air flows into the inside of the pot Openings in the outer jacket of the pot are fed in several rows on the outer jacket of the pot are attached, these rows spaced apart are, and also through openings in the inner jacket 1, which are also in superimposed Rows are arranged and denoted by 7, 8 and 9, each row of openings on the inner jacket in the vicinity of the connection of a baffle with the inner jacket is arranged.

Jedes der Leitbleche 3, 4 und 5 ist so auf dem Innenmantel 1 angebracht, daß der Winkel zwischen Leitblech und Rohrwand etwa einem Winkel zwischen 40° und 45° entspricht. Diese Leitbleche haben verschiedene Außendurchmesser, wobei das unterste Leitblech 3 den größten Außendurchmesser besitzt und nach oben zu die Leitbleche 4 und 5 kleinere Außendurchmesser aufweisen.Each of the baffles 3, 4 and 5 is attached to the inner jacket 1 in such a way that that the angle between the baffle and the pipe wall is approximately an angle between 40 ° and 45 ° corresponds. These baffles have different outside diameters lowest baffle 3 has the largest outer diameter and up to the baffles 4 and 5 have smaller outer diameters.

Die öffnungen im Außenmantel des Topfes weisen, wie bereits ausgeführt, eine bestimmte Richtung und Neigung auf. So sind die öffnungen in den unteren beiden Reihen tangential und nach unten gerichtet, die öffnungen der mittleren Reihen nur tangential bzw. tangential und nach oben gerichtet, und die öffnungen der oberen Reihe sind nur nach oben geneigt.The openings in the outer jacket of the pot have, as already stated, a certain direction and inclination. So are the openings in the bottom two Rows tangential and directed downwards, the openings of the middle rows only tangential or tangential and directed upwards, and the openings of the upper Row are only inclined upwards.

Der erfindungsgemäße Topfbrenner arbeitet folgendermaßen: Die von dem Gebläse 12 gelieferte Verbrennungs- und Vergasungsluft wird auf ihrem Weg durch die Leitung 11, die durch die Verbrennungskammer 6 führt, und in dem Innenmantel 1 vorgewärmt. Der Hauptteil dieser vorgewärmten Luft, die in einem geeigneten Verhältnis zu dem durch die Leitung 10 zugeführten Brennstoff steht, strömt durch die Bohrungen im Außenmantel in das Topfinnere. Die vorgewärmte Luft fördert die Vergasung des Brennstoffes, die weiterhin durch Ausnutzung der durch die Verbrennung im oberen Teil des Topfes 2 und der Verbrennungskammer 6 erzeugten Strahlungswärme unterstützt wird.The pot burner according to the invention works as follows: The from Combustion and gasification air supplied to the fan 12 is on its way through the conduit 11 passing through the combustion chamber 6 and in the inner jacket 1 preheated. The main part of this preheated air that is in an appropriate ratio to the fuel supplied through the line 10, flows through the bores in the outer jacket into the inside of the pot. The preheated air promotes the gasification of the Fuel that continues by utilizing the combustion in the upper Part of the pot 2 and the combustion chamber 6 supported radiant heat generated will.

Die Temperatur dieses vergasten Brennstoff-Luftgemisches befindet sich jedoch noch unter der Cracktemperatur, da die untere Zone in dem Brennertopf im wesentlichen durch die Leitbleche von der Strahlungswärme von oben abgeschirmt ist. Wenn die Mischung verwirbelt zwischen Außenmantel und Leitblech 3 nach oben strömt, wird durch die öffnungen im Außenmantel tangential vorgewärmte Luft zugeführt. Die Mischung mit der zusätzlichen Luft strömt ebenfalls in Wirbeln nach oben, wobei durch die weiteren Luftzufuhröffnungen auf dem Außenmantel und auf dem Innenmantel weitere Luft zugesetzt wird. Da dieses Brennstoff-Luftgemisch am äußeren Umfang des Leitbleches 3 vorbei nach oben wirbelt, wird diese Mischung in zunehmendem Maße der Strahlungswärme von oben ausgesetzt, da die oberen Leitbleche kleinere Durchmesser aufweisen. Der Luftanteil der Mischung nimmt fortschreitend zu, ebenfalls steigt die Mischungstemperatur, so daß sich eine im wesentlichen vollständige Hydroxylierung des Brennstoffes ergibt. Wenn dieser hydroxylierte Brennstoff nach oben unter Zusatz von Luft aus den oberen Luftzufuhröffnungen in die Verbrennungskammer 6 strömt, wird eine Verbrennung mit einem Minimum an Kohlenstoffrückständen im Topf und in der Verbrennungskammer erreicht.The temperature of this gasified fuel-air mixture is located however still below the cracking temperature because the lower zone in the burner pot essentially shielded from the radiant heat from above by the baffles is. When the mixture swirls between the outer jacket and the baffle 3 upwards flows, tangentially preheated air is supplied through the openings in the outer jacket. The mixture with the additional air also flows upwards in eddies, whereby through the further air supply openings on the outer jacket and on the inner jacket more air is added. Because this fuel-air mixture on the outer circumference of the baffle 3 swirls past upwards, this mixture is increasingly exposed to radiant heat from above because the upper baffles have smaller diameters exhibit. The proportion of air in the mixture increases progressively, also increases the mixture temperature so that there is essentially complete hydroxylation of the fuel. When this hydroxylated fuel is added to the top of air flows into the combustion chamber 6 from the upper air supply openings, will be a burn with a minimum of carbon residue in the pot and in reached the combustion chamber.

Wie bereits ausgeführt, dienen die Leitbleche 3, 4 und 5 dazu, die Vergasungszone von der Wärmestrahlung abzuschirmen und die nach oben steigende Mischung in zunehmendem Maße dieser Strahlungswärme auszusetzen. Weiterhin dienen sie in Zusammenarbeit mit den öffnungen 7, 8 und 9 auf dem Innenmantel dazu, die schnell kreisende Strömung der Mischung daran zu hindern, daß sie in radialer Richtung nach innen und unten längs dem Umfang des Innenmantels strömt. Dies würde einen Kohlenstoffniederschlag auf der Wand des Innenmantels ermöglichen, der eine sehr viel niedrigere Temperatur als die Mischung aufweist.As already stated, the baffles 3, 4 and 5 are used to To shield the gasification zone from the heat radiation and the mixture rising upwards to increasingly expose this radiant heat. They are also used in Cooperation with the openings 7, 8 and 9 on the inner jacket to do that quickly circling flow of the mixture to prevent it from moving in a radial direction flows inside and down along the circumference of the inner jacket. This would create a carbon precipitate on the wall of the inner jacket allow a much lower temperature than the mixture has.

Besonders günstige Betriebseigenschaften ergeben sich, wenn die Reihen der Luftzufuhröffnungen auf dem Außenmantel in geringem Abstand unter der Außenkante der Leitbleche angeordnet sind.Particularly favorable operating characteristics result when the rows the air supply openings on the outer jacket at a short distance below the outer edge the baffles are arranged.

Der dargestellte Topfbrenner von etwa 33 cm Durchmesser kann mit einem relativ kleinen Kohlenstoffniederschlag gebrannt werden bei einem Maximaldurchsatz von über 11,31 Brennstoff/Stunde und bei einem Minimaldurchsatz von weniger als 7,61 Brennstoff/Stunde.The pot burner shown, about 33 cm in diameter, can be equipped with a relatively small carbon precipitates can be burned at a maximum throughput of over 11.31 fuel / hour and with a minimum throughput of less than 7.61 fuel / hour.

Claims (1)

Patentanspruch: Topfbrenner für flüssige Brennstoffe mit einem Innen- und einem Außenmantel, wobei sowohl im Innen- als auch im Außenmantel Luftzufuhröffnungen angeordnet sind und wobei an der Außenfläche des Innenmantels mehrere nach oben offene, kegelstumpfartige Leitbleche übereinander angeordnet sind, wobei jeweils das nächsthöhere Leitblech einen kleineren Basisdurchmesser als das tiefer liegende hat, d a d u r c h g e -kennzeichnet, daß sämtliche Luftzufuhröffnungen (7, 8, 9) des Innenmantels (1) dicht über der Ansatzstelle der Leitbleche (3, 4, 5) an diesem Innenmantel angeordnet sind. In Betracht gezogene Druckschriften: Schweizerische Patentschrift Nr. 333 848; französische Patentschrift Nr. 1093 145; britische Patentschrift Nr. 570 420; USA.-Patentschriften Nr. 2 625 214, 2 560 367, 2483925. Claim: Pot burner for liquid fuels with an inner and an outer jacket, with air supply openings being arranged in both the inner and the outer jacket and with several upwardly open, truncated cone-like baffles arranged one above the other on the outer surface of the inner jacket, the next higher baffle each having one has a smaller base diameter than the lower one, characterized in that all the air supply openings (7, 8, 9) of the inner jacket (1) are arranged just above the attachment point of the guide plates (3, 4, 5) on this inner jacket. Documents considered: Swiss Patent No. 333 848; French Patent No. 1093 145; British Patent No. 570,420; U.S. Patent Nos. 2,625,214, 2,560,367, 2483925.
DEA34586A 1959-05-07 1960-05-06 Liquid fuel burner Pending DE1260068B (en)

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US1260068XA 1959-05-07 1959-05-07

Publications (1)

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DEA34586A Pending DE1260068B (en) 1959-05-07 1960-05-06 Liquid fuel burner

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DE (1) DE1260068B (en)

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