DK143952B - Braender for flydende braendsel - Google Patents

Description

143952

Opfindelsen angår en brænder for flydende brændsel med en ultralydbølgegenerator, et horn, hvis ene ende er fastgjort til en til ultralydbølgegeneratoren koblet vibrator, og hvis anden ende er forsynet med en forstøveroverflade for det flydende 5 brændsel, en ydre kappe, der koaksialt omgiver vibratoren og hornet, organer til at fastholde hornet inde i kappen, organer til tilførsel af olie til hornets forstøverflade, koaksialt med og uden om forstøverfladen anbragte organer til ligeud dirigering og omhvirvling af forstøvede partikler af det flydende brændsel 10 samt midler til nedsættelse af de omhvirvlende partiklers hastighed og samling af strømmen af de forstøvede partikler.

Der kendes en brænder for flydende brændsel af denne art fra beskrivelsen til engelsk patent nr. 1115154. Ifølge denne kendte teknik udgøres organerne til ligeud dirigering og omhvirvling 15 af de forstøvede partikler af en plade, som ved sin midte er forsynet med et hul, hvis hulkant omgiver hornet med mellemrum, samt af blade, som er anbragt omkring periferien af den pågældende plade og umiddelbart indenfor brænderens ydre kappe. Disse blade hælder ind mod kappens akse. Endvidere er den kendte 20 brænder forsynet med organer til tilførsel af tertiær luft til brænderens forbrændingskammer i form af et rør, som forløber fra et i brænderen og bag ved hornet anbragt rum, langs ydersiden af den ydre kappe for at indmunde tangentialt i brænderen i forholdsvis stor afstand foran den nævnte plade.

25 Brænderen ifølge den foreliggende opfindelse er ejendommelig ved, at organerne til omhvirvling af de forstøvede brændselspartikler udgøres af et ydre blandeorgan og et indre blandeorgan, hvilke blandeorganer er anbragt koaksialt med hornet, og hvert er forsynet med flere med lige stor vinkelafstand anbragte, skråt-30 stillede blade til omhvirvling af det flydende brændsels forstøvede partikler, og at organet til ligeud dirigering af strømmen af det flydende brændsels forstøvede partikler udgøres af et ringformet mellemrum mellem hornets omkredsflade og det indre blandeorgan. I kraft af det indre blandeorgan opnås der en fordel-35 agtig luft/brændselsblanding, således at der opnås en god udnyttelsesgrad af forbrændingen, og således at pulserende forbrænding og urolig flamme undgås, hvorved også forbrændingsstøjen formindskes, og det ydre blandeorgan, der er anbragt koaksialt med og uden om det indre blandeorgan bevirker, at den omhvirvlende luffe- 2 143952 strøm fra det indre blandeorgan omgives af en omhvirvlende luftstrøm fra det ydre blandeorgan. De brændselspartikler, som måtte blive slynget bort fra luft/brændselsblandingens hvirvel, tvinges derfor tilbage til luft/brændselsblandingens zone.

5 Denne virkning kan forbedres ifølge en udførelsesform for brænderen, der ifølge opfindelsen er ejendommelig ved,at midlerne til nedsættelse af hastigheden af det flydende brændsels forstøvede partikler udgøres af en på afgangsenden af den ydre kappe fastgjort afslutningsdel med et divergerende vægområde, et krumt væg-10 område og en radialt indadrettet flangedel. Herved opnås det, at det divergerende vægområde bevirker, at hastigheden af den omhvirvlende luftstrøm fra det ydre blandeorgan nedsættes så meget, at der undgås en unødvendig ekspandering af den omhvirvlende luftstrøm fra det ydre blandeorgan, og således at støjen fra den om-15 hvirvlende luftstrøm fra det ydre blandeorgan yderligere formindskes. Desuden understøtter det krumme vægområde og den radialt indadrettede flangedel virkningen fra det ydre blandeorgan, altså det forhold at lufstrømmen fra det ydre blandeorgan omslutter luftstrømmen fra det indre blandeorgan og tvinger brændselspartik-20 ler, som måtte blive slynget bort fra luft/brændselsblandingens hvirvel tilbage til luft/brændselsblandingens zone.

Opfindelsen skal herefter forklares nærmere under henvisning til tegningen, hvor fig. 1 viser et længdesnit efter linien I-I i fig. 2 af en 25 foretrukket udførelsesform for brænderen ifølge den foreliggende opfindelse, fig. 2 samme set fra den mod fig. l's venstre side vendende ende, fig. 3 et eksponentialhorn til den i fig. 1 viste brænder 30 set fra siden, delvis gennemskåret til anskueliggørelse af enkeltheder, og fig. 4 samme set fra den i fig. 3 mod højre vendende ende.

Som vist i fig. 1 er et eksponentialhorn 1 ved dets sokkel fastgjort til en magnetostriktiv vibrator 2, som igen over 35 ledninger 3 er elektrisk koblet til en ultralydbølgeoscillator 4. Hornet 1 vibrerer derfor med en ultrasonisk bølgefrekvens, der frembringes af den magnetostriktive vibrator 2. Eksponentialhor-net 1 omgives af en ydre cylindrisk kappe 5, til hvis venstre ende der er fastgjort en ringformet afslutningsdel 6 med et 3 143952 divergerende vægområde 6a, et krumt vægområde 6b og en radial indadrettet flangedel 6c. Inde i den ydre kappe 5 er der- anbragt en ringformet indre kappe 7 koaksialt med hornet 1, og mellem den ydre kappe 5 og den indre kappe 7 er der anbragt et ydre 5 blandeorgan 8 bestående af flere skråtstillede blade 8a. Mellem hornet 1 og det ydre blandeorgan 8 er der anbragt et indre blandeorgan 9 af lignende konstruktion som det ydre blandeorgan 8. Eks-ponentialhornet 1 afstøttes sikkert i den ydre kappe 5 ved hjælp af flere holdere 10. Tændrør 12, som er anbragte i den ydre kappe 10 5 og er forsynede med en gnistelektrode 13, rager gennem det ydre blandeorgan 8 og er over højspændingsledninger 11 forbundet med en transformator 14. En brændselsolieregulator 16 er over en brændselstilførselsledning 15 forbundet med en brændselsforstøverboring 17, der er udformet i midten af hornet 1, således 15 at brændselsolien over regulatoren 16, brændselstilførselsledningen 15 og brændselsforstøverboringen 17 føres til en forstøverflade 18 på den i fig. 1 mod venstre vendende ende af hornet 1.

Herefter skal monteringen af hornet 1 beskrives nærmere under henvisning til fig. 3 og 4. I fig. 3 er den i fig. 1 med A beteg-20 nede del vist detailleret. Hornet 1, som er sat i vibration af den magnetostriktive vibrator 2, har svingningsknuder langs dets akse, i hvilke amplituderne er nul, og brændselstilførselsledningen 15 er anbragt således, at den rager radialt ind i hornet 1 i knudepunktet til forbindelse med brændselsforstøverboringen 17.

25 Desuden er hornet 1 afstøttet i knudepunktet, idet flere arme 22 med huller 22a ved deres frie ender rager vinkelret ud fra hornet l's knudepunkt, således som vist i fig. 4, og er for-bundet med holderne 10 over vibrationsisolatorer 19 med bolte 20 og møtrikker 21, således som vist i fig. 3. Vibrationsisola-30 torerne 19 er anbragte i hullerne 22a ved de frie ender af armene 22, og boltene 20 er skudt ind i hullerne 19a i isolatorerne 19. Holderne 10 og armene 22 holdes derfor adskilt fra hinanden ved hjælp af vibrationsisolatorerne 19. Holderne 10 er f.eks. ved hjælp af svejsning sikkert fastgjort på indervæggen af den ydre 35 kappe 5. Eftersom armene 22 har en vis tykkelse, forplantes hornet l's vibrationer til airmene, men da vibrationsisolatorerne 19 er anbragte mellem armene 22 og holderne 10, kan forplantningen af vibrationer fra hornet 1 til den ydre kappe 5 formindskes væsentligt.

4 143952

Der henvisss herefter atter til fig. 1, hvor den brændselsolie, der er tilført over regulatoren 16, brændselstilførselsledningen 15 og brændselsforstøverboringen 17, breder sig ud over forstøverfladen 18, på hvilken den danner en tynd brænd-5 selsoliefilm og derpå forstøves. Ved hjælp af en ikke vist ventila tor, der er anbragt ved den i fig. 1 mod højre vendende ende af brænderen, føres der luft ind i brænderen gennem en indstrømningsåbning 5a i den ydre kappe 5. Den tilførte luft strømmer i pilretningerne P, Q og R, hvilket vil sige, at luften strømmer 10 uden om hornet 1 og ind mellem hornet 1 og det indre blandeorgan 9 gennem et ringformet mellemrum 28, således som vist med pilen P, og desuden strømmer der luft gennem åbninger i det indre blandeorgan 9, således som vist med pilen Q,og gennem åbninger 7a i det ydre blandeorgan 8, således som vist med pilen R. På denne 15 måde blander den tilførte luft sig med den af forstøverfladen 18 forstøvede brændselsolie, og luft/brændselblandingen antændes af en gnist mellem elektroderne 13, hvorefter flammen og forbrændingsprodukterne blæses ud gennem en åbning 6d i afslutningsdelen 6 og ind i et ikke vist forbrændingskammer.

20 I brændere, i hvilke der anvendes ultralydbølgegeneratorer til forstøvning af brændselsolie, er de forstøvede partiklers kinetiske energi sædvanligvis meget lille, således at der vanskeligt kan opnås en ensartet fordeling af de forstøvede partikler. Dette skal herefter forklares nærmere under henvisning til 25 fig. 3. Som vist i fig. 3 begynder de fra hornet l's forstøverflade 18 afgivne forstøvede brændselspartikler allerede at falde ved B, og forstøvede partikler af forholdsvis stor størrelse har tendens til at sprede sig langt bort fra en tænkt forlængelse af hornets akse. I nogle tilfælde vil de større forstøvede 30 brændselspartikler fortsætte bort fra forbrændingszonen, således som vist ved c. De fra hornet 1 afgivne forstøvede brændselspartikler vil derfor ikke blive fordelt ensartet rundt om hornet l's forlængede akse og vil således ikke danne den ønskede forbrænding sblandingszone. Som følge heraf formindskes udnyttelses-35 graden af forbrændingen væsentligt. Endvidere har de forstøvede brændselspartikler en temmelig lav hastighed,således at de nemt gribes af luftstrømmen. Dette resulterer i pulserende forbrænding og urolig flamme og således i kraftig støj, som indvirker ube-

Claims (3)

143952 hageligt på omgivelserne. Ifølge den foreliggende opfindelse fordeles de forstøvede brændselspartikler imidlertid på en sådan måde, at der kap opnås en større udnyttelsesgrad af forbrændingen. Dette sker ved, at 5 de forstøvede brændselspartikler, der afgives fra hornet l's forstøverflade 18, bæres bort fra denne ved hjælp af den ligeud rettede luftstrøm, der passerer gennem mellemrummet 29 mellem hornet 1 og det indre blandeorgan 9. Brændselspartiklerne pmhvirv-les derefter af og blandes med den omhvirvlende luftstrøm fra 10 det indre blandeorgan 9. På denne måde dannes der en fordelagtig luft/bramdsel±>landing, således at udnyttelsesgraden af forbrændingen ikke forringes, og således at pulserende forbrænding og urolig flamme undgås, hvorved forbrændingsstøjen formindskes. For at undgå,at større brændselspartikler bevæger sig ud af 15 forbrændingszonen og derved går tabt, er brænderen ifølge opfindelsen forsynet med det ydre blandeorgan 8, der er anbragt koaksialt med og uden om det indre blandeorgan 9, således at luft/brændselsblandingen, der hovedsageligt udgøres af den gennett) mellemrummet 28 passerende ligeud rettede luftstrøm og den om-20 hvirvlende luftstrøm fra det indre blandeorgan 9, omgives af en omhvirvlende luftstrøm fra det ydre blandeorgan 8. De brænd-τ selspartikler,som er slynget bort fra luft/brændselsblandingens hvirvel, tvinges derfor tilbage til luft/brændselsblandingens zone. Den omhvirvlende luftstrøm fra det ydre blandeorgan 8 2^ strømmer langs med indersiden af afslutningsdelen 6 og samles derefter ind mod brænderens akse af den radialt indadrettede flange 6c, således at de brændselspartikler, som har været spredt ud af luft/brændselsblandingens zone, atter tvinges ind i denne og koncentreres der. Det divergerende afsnit 6a af af-30 slutningsdelen 6 bevirker, at hastigheden af den omhvirylende luftstrøm fra det ydre blandeorgan 8 nedsættes så meget, at en unødvendig ekspandering af den omhvirvlende luftstrøm fra det ydre blandeorgan 8 undgås, og således at støjen fra den omhvirvlende luftstrøm fra det ydre blandeorgan formindskes.

35 Patentkrav.

1. Brænder for flydende brændsel med en ultralydbølgegenera-tor, et horn (1), hvis ene ende er fastgjort til en til ultra-lydbølg.egenera toren (4) koblet vibrator (2) , og hvis anden ende er forsynet med en forstøverplade(18) for det flydende brændsel,