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Brenner für Feuerungen.
Bei vielen Feuerungen wird zwischen verschiedenen Brennstoffen gewechselt, je nachdem, ob Kohle, Öl oder Gas gerade den wirtschaftlichsten Betrieb ergibt. Gegenstand der Erfindung ist daher ein Brenner, der es gestattet, sowohl brennbare Gase, wie auch flüssige und staubförmige Brennstoffe, der Feuerung in beliebiger Abwechslung, aber auch gleichzeitig zuzuführen. Dadurch werden Anlagekosten und Platzbedarf der Feuerungseinriehtungen verringert, die Anlage selbst einfach und übersichtlich.
Die Erfindung besteht darin, dass der Brenner für gasförmige, staubförmige und flüssige Brennstoffe getrennte, gegeneinander vertauschbar Zuführungen für die Verbrennungsluft und für gasförmigen oder staubförmigen Brennstoff, sowie besondere Zuführungen für flüssigen Brennstoff besitzt, die sämtlich in zentrisch zueinander angeordnete Düsen münden, und dass ein einziges Verstellorgan vorgesehen ist, durch das sämtliche Düsen gleichzeitig gesteuert werden.
Ein Ausführungsbeispiel ist in den Zeichnungen dargestellt u. zw. zeigen Fig. 1 und 5 einen Längsschnitt durch den Brenner, Fig. 2 einen Längsschnitt durch das Gehäuse mit dem Regelorgan zur Hälfte in Ansicht. Fig. 3 ist ein Querschnitt längs Linie A-B der Fig. 1, Fig. 4 ist ein Querschnitt längs Linie C-D der Fig. 1. Fig. 6 ist eine Abwicklung der Kurvenführung für den Regler. Fig. 7 ist eine schematisehe
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der gesteuerten Querschnitte darstellt.
Der Brenner gemäss Fig. 1 besteht aus einem Gehäuse 1, das einen Einlassstutzen 2 für Luft und einen Einlassstutzen 3 für brennbare Gase besitzt. Innen im Gehäuse ist ein Ring 4 angegossen, der drei Bohrungen 5 besitzt, durch welche Öl zugeführt werden kann (siehe auch Fig. 4). Während die der Feuerung zugewandte Seite des Gehäuses offen ist, ist die abgewandte Seite durch einen Deckel 6 verschlossen, der einen rohrförmigen Ansatz 7 trägt. Mit diesem ist eine Verlängerung 8 versehraubt oder angegossen (Fig. 1). Der Rohransatz 7 hat, wie die Fig. 1 und 3 zeigen, oben eine Öffnung 41, in die der Gasstutzen 3 mündet. Im Deckel 6 ist eine Spindel 9 beweglieh gelagert, die durch eine Stopfbüchse 10 abgedichtet wird.
Aussen an der Spindel ist der Reglerhebel befestigt, dessen Nase 12 auf einer Kurvenführung 13, die am Deckel angegossen ist, läuft.
Durch Verdrehen des Reglerhebels 11 wird die Spindel 9 nicht nur verdreht, sondern auch axial verschoben. Am inneren Ende der Spindel 9 ist die Nabe 14 eines Kolbenschieber verstiftet. Dieser ist durch schraubenförmige Rippen 21 mit der Nabe 14 verbunden. Zwischen den steuernden Kanten des Kolbenschieber und dem Gehäuse 1 einerseits und der Rohrverlängerung 8 anderseits werden die Durchflussquerschnitte für die Verbrennungsluft und die Brennstoffe gebildet. Die Figuren zeigen diejenige Stellung des Reglerhebels 11, bei der die steuernden Kanten am weitesten voneinander entfernt, die Querschnitte also am grössten sind. Durch eine Drehung des Reglerhebels 11 wird der Kolbenschieber mehr in das Gehäuse hineingezogen, wodurch alle Durchflussquerschnitte verkleinert werden.
Der äussere Luftstrom tritt zwischen den Kanten 15 und 16 aus. Ein zweiter Luftstrom tritt durch einen im Steuerschieber gebildeten und in der Stromrichtung verlaufenden Kanal 20 in die Feuerung ein. Er wird bei einer Regelbewegung durch die vordere Kante des Gehäuseringes verändert. Der Hauptluftstrom wird durch die Kanten 17 und 18 gesteuert und nimmt beim Eintritt in die Feuerung den am meisten nach innen liegenden Ringquersehnitt ein. Die Spindel 9 ist von einer Schraubenfeder 42 umgeben, die sieh gegen die Stopfbüchse 10 abstützt und gegen die Nabe 14 drückt, so dass die Nase 12 des Steuerhebels 11 stete an der Steuerkurve 13 anliegt.
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Durch den Gaseinlassstutzen 3 kann statt brennbarem Gas auch in Luft aufgewirbelter brennbarer Staub eingeblasen werden, z. B. Kohlenstaub oder Sägemehl. Öl und Gas oder Öl-und Kohlenstaub können sogar gleichzeitig verfeuert werden. Wird nur mit Öl gefeuert, so kann der von der rohrförmigen Verlängerung 7, 8 umsehlossene mittlere Teil des Brenners auch für die Zufuhr von Verbrennungsluft ausgenutzt werden.
Das lässt sich in einfacher Weise dadurch erreichen, dass der Deckel 6 mit seinen Rohransätzen 7 und 8 gegenüber dem Gehäuse um 1800 verdreht wird. Die Öffnung 44 des Rohransatzes 7 stellt dann mit dem grösseren Stutzen P, in Verbindung, der zur Zuführung der Verbrennungsluft dient, die auf diese Weise in das Innere der Rohransätze 7 und 8 eintreten kann. Der Gasstutzen 3 hat bei dieser Betriebsart keine Funktion und kann daher verschlossen werden.
Bei der Ausführung nach Fig. 5 sind noch weitere Vorkehrungen getroffen, um zu verhindern, dass der Brenner tropft. Zu diesem Zweck ist im Gehäuse ein Ring 40 angebracht, der auf der Luftzufihrungs-
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Die steuernden Kanten sind so gestaltet, dass sie sieh am Ende der zylindrischen Form möglichst nähern, wie dies die Kanten Ja, 76 und 23 sowie 24 besonders deutlich erkennen lassen. Dadurch erhalten die Luft-und Brennstoffe eine axiale Stromrichtung zwecks Erzielung einer gleichmässigen Dnrehmischung.
Die schraubenförmig verlaufenden Rippen 22 verstärken sich in der Leitung des Luftstromes keilförmig, so dass auch die zwischen den Rippen befindlichen Luftkanäle sich in der Strömungsrichtung verengen. Hiedureh entstehen grössere Zwisehenräume zwischen den aus den Kanälen antretenden Luft-
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dagegen ein grosser Regelbereich bei grösserer Einstellung erzielt wird.
In Fig. 6 ist die Steuerkurve 13 abgewickelt dargestellt. Für kleinere Leistungen ist die Neigung dieser Kurve geringer (Winkel A), für grössere Leistungen verläuft sie steiler (Winkel B). Beide Neigungswinkel A und B liegen vorteilhaft innerhalb des Reibungswinkels, so dass Selbstsperrung vorhanden ist. Auch können kleine Rasten 43 für Zwischenstellungen angebracht werden. Während die Nase 12 auf dem Kurvenstüek geringerer Neigung entlanggleitet, wird die Spindel um die Strecke f < axial verschoben.
Denselben Weg machen also auch die steuernden Kanten des Schiebers. Beispielsweise gelangt die in Fig. 7 angedeutete steuernde Kante m dadurch in die Lage ml. Die feststehende Kante ist um den Winkel A,
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Weg b zurück. Die steuernde Kante gelangt dadurch in die Stellung M. Der Querschnitt öffnet sieh dabei wesentlich mehr, da die feststehende Kante um den grösseren Winkel B1 geneigt ist. In Fig. 8 ist die Grösse der dadurch erzielten Durchflussquerschnitte graphisch dargestellt. u. zw. bezeichnet die gebrochene Linie I die Summe der geregelten Luftquerschnitte, die Linie II die Summe der Gasquerschnitte und Linie III die Summe der Ölquerschnitte.
Die graphische Darstellung ergibt, dass das Steuerorgan alle Brennstoff- und Luftaustrittsquerschnitte gleiehzeitig einstellt und die Zufuhr von Brennstoff und Brennluft im richtigen Mischungsverhältnis bewirkt, ein Regelungsbereieh von 5 . bis 10000 möglieh ist und bei kleinen Leistungen eine besonders feine Einstellung erzielt wird. Durch diese Feineinstellung der Brennleistung wird der Arbeitsvorgang verbessert, der Brennstoffverbrauch vermindert und die Wirtschaftlichkeit des Betriebes erhöht.
Der Brenner arbeitet einwandfrei mit einer Windpressung von 100 mm Wassersäule oder mit einem Dampfdruck von 0@2 Atm. Der erforderliche Gasdruck beträgt 30 mm Wassersäule und darüber.
Die Innenstopfbüchse 10 verhindert ein Entweichen von Gas nach aussen. Es ist vorteilhaft, Gas und Winddruck verschieden hoch einzustellen. Bei minderwertigen Gasen kann zur Vermeidung von höheren
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Gaspressungen das Gas durch den grösseren Stutzen 2 und die Luft durch den kleineren Stutzen') eingeführt werden. Bei normalem Heizöl reicht ein nutzbarer Öldruck von 500 mm Wassersäule vollkommen aus. Diese niedrigen Betriebsdrücke für Zerstäubermittel und Brennstoffe erleichtern das Dichthalten der Leitungen und verringern den für die Feuerung erforderlichen Kraftbedarf. Auch fällt der rasche Verschleiss fort, der sich bei Hochdruckzerstäuberdüsen unangenehm bemerkbar macht.
Die Düsenmündungen mit ihren steuernden Kanten sind auswechselbar eingerichtet, wie Fig. 1 für die steuernden Kanten 15, 16, 17, 18 und und 23 beispielsweise zeigt, damit die Düsenquerschnitte für verschieden hohe Drücke oder Heizwerte des Gases oder für verschiedene Drücke des Zerstäubermittels bei Niederdruckluft- oder Niederdruckdampf rasch angepasst werden können.
In Fig. 5 ist der Reglerhebel mit einer hohlen Spindel 39 versehen. Diese kann bei allen Ausführungsformen verwendet werden. Sie dient dazu, eine Gaszündflamme oder einen elektrischen Zünder einzuführen, der das brennbare Gemisch unmittelbar vor der Brennermündung zündet. Auf diese Weise wird nicht allein das Anstecken der Feuerung erleichtert, sondern auch eine erhöhte Betriebssicherheit erreicht.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Brenner für gasförmige, staubförmige und flüssige Brennstoffe, dadurch gekennzeichnet, dass getrennte, gegeneinander vertauschbare Zuführungen für die Verbrennungsluft und für den gasförmigen oder staubförmigen oder staubförmigen Brennstoff, sowie besondere Zuführungen für flüssigen Brennstoff vorgesehen sind, die sämtlich in zentrisch zueinander angeordnete Düsen münden und ein einziges Verstellorgan vorgesehen ist, durch das sämtliche Düsen gleichzeitig gesteuert werden.