<Desc/Clms Page number 1>
EMI1.1
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Einrichtung zum Zerstäuben von ilüssigem Brennstoff, insbesondere von Naphtha, mit Luft, zum Zweck der Verbrennung unter Kesseln in Heizen- einrichtungen usw., wobei der mittels Düsen versprühte und mit Luft gemischte Brennstoff zwecks Homogenisierung einem mechanischen Zerstäuber zugeführt und von diesem zur Verwendungsstelle geleitet-wird, und besteht darin, dass das Brennstoff-Luft-Gemisch beim Eintritt in den mechanischen Zerstäuber durch Expansion infolge Querschnittserweiterung des Zerstäubergehäuses, durch Wärmeentzug mittels einer Kühleinrichtung oder auf sonstige Weise so weit abgekühlt wird, dass dem Zerstäuber Brennstoffteilchen nur in flüssiger Form zugeführt werden.
Die bisher bekannten und in Gebrauch stehenden Schwerölzerstäuber waren nicht imstande,
EMI1.2
Die Erfindung bezweckt nun, dem mechanischen Zerstäuber sämtliche Bestandteile des Schweröls, also auch die leicht verdampfbaren, in flüssiger Form zuzuführen, weil, wie eingehende Versuche gezeigt haben, nur dann eine so intensive Vermischung mit Luft stattfindet, dass eine absolut rauchlose Ver- brennung die Folge ist. Die Erfindung bietet die Möglichkeit, sämtliche Bestandteile des Schweröls gleichmässig und vollkommen zu atomisieren und jeden kleinsten Fliissigkeitstropfen des atomisierten Gemisches mit Luft zu umhüllen.
Das Wesen der Erfindung besteht darin, dass das in die mechanische Zerstäubungsvorriehtung eintretende Gemisch gekühlt, u. zw. so weit gekühlt wird, dass auch die leichtest verdampfbaren Bestandteile des Schweröles zu Flüssigkeitströpfchen kondensiert werden.
Hiebei wirkt sich auch die Erscheinung besonders günstig aus, dass die auf die angegebene Weise, nämlich durch Kondensation, entstandenen Flüssigkeitstropfehen kleiner sind als diejenigen, die auf dem Wege mechanischer Zerstäubung entstehen, so dass ein bisher unerreichter Grad von Homogenisierung und von Vernebelung unter gleichzeitiger Umhüllung jedes durch Kondensation entstandenen Flüssigkeitsteilchens mit Luft erzielt wird. Die Abkühlung kann sowohl durch Kälteeinwirkung von aussen erfolgen als auch durch Ausnutzung der physikalischen Erscheinung, dass bei der durch Rohrquerschnittserweiterung bewirkten Expansion des unter Druck eintretenden Gemisches gleichzeitig eine Kondensation der durchströmenden Dämpfe infolge Temperaturfall eintritt.
Es ist dabei wichtig, dass bei der Dimensionierung des Zerstäubers die Quersel1nittserwl'iterung so weit getrieben wird, dass
<Desc/Clms Page number 2>
auch noch die leichtes flüchtigen Momponenten des Schweröls zu Flüssigkeitströpfchen in Form aller- feinsten Nebels kondensiert werden.
Die Erfindung ist aber auch mit der gleichen vorteilhaften Wirkung wie für eigentliche Schweröle auch für flüssige Brennstoffe geringeren spezifischen Gewichtes, insbesondere für Benzin und Gemische desselben mit Benzol, Spiritus, Naphtha usw., anwendbar und gestattet eine bisher unerreicht vollkommene
Mischung von Brennstoff und Luft für Brennkraftmaschinen, insbesondere solehe von Automobilen.
Das beispielsweise durch Ansaugluft aus dem bekannten Vergaser in den mechanischen Zerstäuber gerissene und versprühte Benzin zeigt ein gleichartiges Verhalten wie die Schweröl, indem ein Teil desselben bereits verdampft in den mechanischen Zerstäuber gelangt. Ein restlos verbrennbares, den höchsten thermischen Wirkungsgrad ergebendes Benzin-Luft-Gemisch wird aber nur dann erzielt, wenn wie bei Schwerölen alle vom Vergaser kommenden Bestandteile des Benzins erfindungsgemäss im mecha- nischen Zerstäuber als FlÜssigkeitströpfchen vernebelt und in innigste Berührung mit Luft gebracht werden.
Eine zur Durchführung dieses Verfahrens insbesondere zum Zweck der Naphthafeuerung dienende
Einrichtung besteht hienach aus einem Teil, in welchem die Herstellung des Brennstoffgemisehes aus versprühtem Schweröl und Luft erfolgt und dem mechanischen Zerstäuber, in dem die tropfenförmigen
Schwerölteilchen vorzugsweise durch umlaufende Flügelräder weitestgehend zerschlagen werden und in welchem die restlose Homogenisierung dieser Teilchen mit der Luft noch durch Filter bewirkt wird.
An den Zerstäuber schliesst sich alsdann die Brennerdüse an.
Auf der Zeichnung ist ein gemäss dem Erfindungsgedanken durehgebildeter Zerstäuber durch ein Ausführungsbeispiel veranschaulicht. Es zeigen Fig. 1 den Zerstäuber für Sehwerlölverheizung in- einem Längsschnitt, Fig. 2 in Draufsicht, Fig. 3 ein Filter, Fig. 4 ein Zerstäuberflügelrad, die Fig. 5 und 6 die beiden Teile einer Regelvorrichtung für die Gemischmenge und Fig. 7 ein Flügelrad in abgeänderter
Ausführung.
Der zur Herstellung des Gemisches von Luft und versprühtem Schweröl dienende Teil der Einrichtung besteht aus einer Kammer 4, in welche die Einspritzdüsen 8 und 9 für das Schweröl münden und in die die Pressluft in Richtung des Pfeiles 5 eintritt. Zwecks bequemer Regelung der in das Rohr 4 austretenden Schwerölmenge zur Erzielung grösserer oder geringerer Flammenleistung erhalten die Mündungen 4 der Düsen 8 und 9 zweckmässig verschieden grossen Querschnitt.
Der Eintrittsquerschnitt in die Kammer 4 für die Pressluft kann durch auswechselbare Büchsen 40, deren engster Querschnitt sich zweckmässig nach beiden Seiten erweitert, entsprechend einer bestimmten Flammengrösse bzw. einem bestimmten Heizeffekt und zur Beeinflussung des Druckes im Zerstäubergehäuse eingestellt werden.
Der Zerstäuber besteht aus dem zweckmässig zweiteiligen Gehäuse 12, 13, in welchem die Flügelräder 24, 25 und die Filter 26, 29 um die in der Strömungsrichtung liegende Welle 22 angeordnet sind.
Während die Flügelräder mittels der Wälzlager 23 in bezug auf die feststellende Welle drehbar sind, ruhen die Filter 26,29 mit ihrem äusseren Umfang auf zylindrischen Büchsen 20, 28, deren äusserer Durchmesser dem Innendurchmesser des Gehäuses 12, 13 entspricht.
Die. Welle 22 ist an einem Ende in der Scheibe 18 gelagert, die durch den beim Zusammenziehen der beiden Gehäusehälften 22, 23 mittels der Schraubenbolzen 30 auf die Büchsen 28, 20 ausgeübten Druck gegen den verengten Teil 45 des Gehäuses gepresst und festgehalten wird.
Zur Erzielung der das Wesen der Erfindung bildenden Expansion des Gemisches beim Eintritt in den Zerstäuber und der hiemit verbundenen Abkühlung des Gemisches wird die Hälite 12 des Zerstäubergehäuses zweckmässig konisch ausgebildet, so dass sich sein Querschnitt auf einem kurzen Strömungsweg stark vergrössert.
Die Scheibe 18 und die unmittelbar neben ihr liegende, iedoeh im Gehäuse drehbare Scheibe 17 sind gemäss Fig. 5 und 6 mit Radialschlitzen 46 versehen, und beide bilden gemeinsam eine Vorrichtung
EMI2.1
Kopf 15 kann die Scheibe 17 gegen die Scheibe-M verdreht werden. Infolge der sehr hohen Drehzahl der Flügelräder 24, 25 werden die Flüssigkeitstropfehen des eintretenden Gemisches vollständig zerschlagen und gleichzeitig eine aufs höchste getriebene Durchmisehung und Homogenisierung des vernebelten Schweröls mit der Luft erzielt.
Diese Wirkung wird durch die in abwechselnder Folge mit den Fliigelrädern angeordneten Filter 26,29, die das Gemisehvolumen beim Durchtritt in eine grosse Zahl feiner Fäden zerlegen, noch weiter erhöht. Die Filter können in bekannter Weise aus Drahtnetzen bestehen. Besonders zweckmässig erweist sich jedoch ihre Ausführung als Scheiben mit nach Art der Autokiihler bienenwabenartig ausgebildeten Durchtrittsöffnungen.
Um die durch die Expansion des Gemisches beim Eintritt in das Zerstäubergehäuse eintretende
EMI2.2
<Desc/Clms Page number 3>
Um eine unerwünschte Erhitzung des Zerstäubergehäuses durch die von der Brennerdüse 38 zum Zerstäuber geleitete Wärme zu verhindern, wird der an das Gehäuse anschliessende Teil der Diise zweckmässig mit einer Kühlanordnung 33 versehen.
EMI3.1
Wirkungsgrad, der denjenigen bekannter Schwerölfeuerungseinrichtungen bedeutend übertrifft, weil alle Bestandteile des flüssigen Brennstoffes restlos verbrannt werden. Bei Kesselfeuerungen bleibt daher sowohl der Kessel wie der Feuerungsraum frei von festen, verkokten Verbrennungsrückständen, ebenso, wenig verlassen aber auch flüssige, unverbrannte Brennstoffteile, wie dies bei den bekannten Ein- richtungen nicht selten der Fall ist, die Flamme, so dass der Feuerungsraum nach keiner Richtung ver- unreinigt wird.
Die Steigerung des nach dem erfindungsgemässen Verfahren und mit dem nach ihm ausgeführten
Brennstoffzerstäuber erzielbaren thermischen Wirkungsgrades ist im Vergleich zum Wirkungsgrad bisher bekannter Schwerölfeuerungen eine wesentliche, was sich besonders bei Schiffskesselfeuerungen als sehr wertvoll auswirkt.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Verfahren zum Zerstäuben von flüssigem Brennstoff, insbesondere von Naphta, zum Zweck der Verbrennung unter Kesseln, in Heizeinrichtungen usw., wobei der mittels Düsen versprühte und mit Luft gemischte Brennstoff zwecks Homogenisierung einem mechanischen Zerstäuber zugeführt und von diesem zur Verwendungsstelle geleitet wird, dadurch gekennzeichnet, dass das Brennstoff-
Luft-Gemisch beim Eintritt in den-meehanisehen Zerstäuber durch Expansion infolge Querschnitts- erweiterung des Zerstäubergehäuses, durch Wärmeentzug mittels einer Kühleinrichtung oder auf sonstige
Weise so weit abgekühlt wird, dass dem Zerstäuber Brennstoff teilchen nur in flüssiger Form zugeführt werden.