Ölbrennerdüsen stellen die Schnittstelle zwischen Brennstoff und Verbrennung dar. Das Heizöl wird aus dem Öltank zum Brenner geleitet und von der im Brennerraum sitzenden Düse aufgenommen. Sie bereitet das flüssige, oft kühle und bis hierhin kaum brennbare Öl auf, sodass es gezündet werden kann. Dabei übernimmt die Ölbrennerdüse mehrere Funktionen. Sie filtert das einströmende vorerwärmte Öl und vermischt die gasförmigen Dämpfe mit sauerstoffhaltiger Luft. Eine innere Kammer in der Düse bringt das Gemisch dabei in Bewegung.

Wirbelartige Rotationen sorgen für ein „Herausschleudern“ der bis hierhin dampfartigen Ölwolke. Beim Austritt aus den Düsenschlitzen verwandelt sich der Ölnebel in abregnende Öltröpfchen. Sie verteilen sich entsprechend der Düsenkopfbohrung und der Anordnung der Ausgabeschlitze in einem gewünschten Winkel und Abregnungsverteilung.

Sprühwinkel und Sprühmuster

Die Durchlaufmenge von Heizöl durch Ölbrennerdüsen wird durch deren Querschnitt bestimmt. Neben diesem Durchsatz sind der Sprühwinkel und das Sprühmuster die entscheidenden Kriterien für das Entzündungs- und Brandergebnis. Die gängigen Winkel des kreisrunden Austrittstrichters betragen:

1. 30 Grad
2. 45 Grad
3. 60 Grad
4. 80 Grad

Sie müssen dem Brennerraum der Ölheizung angepasst werden. Eine schmalere Brennkammer muss mit einem kleineren Winkel versorgt werden als eine Größere. Bei einem zu großen Winkel „knallt“ der Sprühnebel gegen die Brennkammerwand, bevor er sich in den optimal brennbereiten Tröpfchenregen verwandelt hat.

Der Tröpfchenregen kann vollflächig in der Brennkammer niedergehen oder einen kranzförmigen Ring beregnen. Während die Vollberegnung als volles Sprühmuster bezeichnet wird, nennt sich eine Kranzform hohles Sprühmuster. Im Zwischenbereich können Abwandlungen der Kranzbreite auch ein halb volles oder halbhohles Sprühbild bilden. Das Abregnungsverhalten auf der Fläche muss den Luftströmungsverhältnissen in der Brennkammer angepasst werden. Volle oder hohle Strömungswege verlangen das adäquate Sprühbild durch die Ölbrennerdüse.

Ausmaße und Austausch

Die präzise Brenntechnik in modernen Ölkesseln verlangt von Ölbrennerdüsen die Zerstäubung und Anmischung des brennbaren Ölnebels in kleinen Dosen. Mit dem Fortschreiten der Präzision von Brennerauslegung verkleinerten sich die benötigten Durchflussmengen. Moderne Ölbrennerdüsen haben Bohrungsquerschnitte und Schlitzbreiten im Zehntelbereich eines Millimeters. Das macht sie anfälliger für Verschmutzungen, die durch feinstmögliche Sinterbronzefilter abgehalten werden müssen.
Trotz dieser Filtrierung wird von den Heizungsherstellern ein Wechsel der Ölbrennerdüsen einmal jährlich empfohlen. Bei der Berechnung der neuen Düse muss den Angaben des Brennerherstellers gefolgt werden. Nicht in jedem Fall wird eine Düse 1 zu 1 ersetzt.

Integrierte Lösungen /eines Herstellers

Der renommierte deutsche Technologiekonzern Danfoss mit Sitz in Offenbach bietet mit seiner Produktfamilie Fluidics über hundert Stahldüsen mit vier Sprühwinkeln und drei Sprühmustern an. Die Düsen sind zu Einzelpreisen von etwa 10 Euro erhältlich. Bei der Auswahl und Montage müssen die unmittelbar auf die Düse einwirkenden Bauteile optimal eingestellt werden.

Sowohl der passende Pumpendruck auf das einfließende Heizöl als auch der optimierte Zündzeitpunkt der Zündelektroden sind Voraussetzung für die gewünschte Düsenfunktion. Um die bestmögliche Abstimmung der Synergieeffekte zu erreichen, empfiehlt sich eine Produktkombination des gleichen Herstellers.