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0 Österreichische PATENTSCHRIFT Nr. 14315.
ALBERT HAYES IN SALT LAKE CITY (V. ST. A.).
Verfahren und Vorrichtung zum Vergasen und Brennen flüssiger Kohlenwasserstoffe.
Vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren sowie eine Vorrichtung zum Vergasen und Brennen flüssiger Kohlenwasserstoffe, insbesondere der schweren und weniger flüchtigen Öle, z. B. Kerosen, für Beleuchtungs- und Heizungszwecke.
Die Verdampfung des Öles wird durch die direkte Einwirkung einer Flamme auf das aus der Zuführvorrichtung austretende Öl erzielt.
Zur Ausführung des neuen Verfahrens dient ein Brenner, welcher ähnliche Bestandteile aufweist, wie bereits bekannte Brennerkonstruktionen, nämlich einen Ölbehälter mit regelbarer Einfluss- und Ausflussöffnung, ferner Luftzuführöffnungen, eine Mischkammer, ein Näpfchen zur Aufnahme von Weingeist, welcher angezündet wird, um die Verdampfung des Öles einzuleiten und schliesslich eine Vorrichtung zur Zurückleitung eines Teiles des Gasluftgemisches zwecks Erzeugung einer das Verdampfen des Öles bewirkenden Flamme.
In der Zeichnung sind mehrere Ausführungsformen eines zur Durchführung der Ver-
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der Erfindung gemäss eingerichteten Brenner und Fig. 2 einen nach der Linie d-d (Fig. 1) geführter Querschnitt durch den Brenner.
Fig. 3 zeigt eine Ausführungsform des Brenners, gemäss welcher derselbe an eine gewöhnliche Gasleitung angeschlossen ist, so dass der Brenner als gewöhnlicher Gasbrenner, als Brenner für flüssige Kohlenwasserstoffe und als Brenner für beide Stoffe zusammen benutzt werden kann ; Fig. 4 stellt einen Querschnitt nach der Linie f-f in Fig. 3 dar.
Das zu verdampfende Öl gelangt aus einem unter Druck stehenden Vorratshehälter B zunächst in einen geeigneten Behälter 1 (Fig. l). Der Behälter kann eine beliebige Form erhalten, muss jedoch einen genügenden Ölvorrat aufnehmen können0 An seinem oberen
Ende hat dieser Behälter einen etwas kleineren Durchmesser und ist mit einem abnehm- baren Pfropfen 2 versehen, durch welchen eine Bohrung 3 von geringem Durchmesser hin- durchgeht. Diese Bohrung erweitert sich konisch nach unten und bildet in ihrem unteren
Teil den Sitz 4 eines Nadelveiitils. 5. In ähnlicher Weise ist in dem Boden des Ölbehälters ein Einlasskanal 6 vorgesehen, welcher durch ein Ventil 7 beeinflusst wird.
Vorteilhaft wird die Einlassöffnung in der Mitte des Bodens, in der Verlängerung des Kanals 3, an- geordnet. Die Ventile 5 und 7 sind mit Spindeln 8 und 9 versehen und werden mittels eines durch die Behälterwand nach aussen geführten, durch eine Stopfbüchse 10a abge- dichteten und mit einem Griffknopf versehenen Bolzen 10 betätigt. Letzterer trägt zwei gegeneinander um 1800 versetzte Exzenter 11 und 12, welche in entsprechenden, mit den Venti ! spinde ! n verbundenen Rahmen 13 und 14 arbeiten und eine Bewegung der Ventile in der Richt--ng ihrer Achse bewirken.
Durch Drehen des Griffknopfes in der einen Richtung werden beide Ventile gleichzeitig von ihren Sitzen abgehoben, während beim Drehen in der entgegengesetzten Richtung das Schliessen beider Ventile gleichzeitig erfolgt. Es muss bemerkt werden, dass lediglich die gleichzeitige Betätigung der beiden Ventile wesentlich ist, indem es sich darum handelt, bei einer Vergrösserung des Austrittsquerschnittes und gesteigertem Ölausfluss eine entsprechende Vergrösserung des Eintrittsquerschnittes der Flüssigkeit in den Behälter zu bewirken.
Das obere Ende des Behälters 1 ist von einer Röhre 15 umgeben. Zwischen dieser
Röhre und dem oberen engeren Teil des Ölbehälters sind Lufteinlasskanäle Jss vorgesehen.
Dieselben werden durch ein Metallstück 17 gebildet (Fig. 2), welches genau zwischen die
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reichlich ist. Die Länge der Kanäle ist eine solche, dass die Luft mit einer gewissen Kraft in die Vorrichtung eintritt. Die Lochscheibe 19 hat die Bestimmung, die durch die Kanäle 16 zuströmende Luft gleichmässig rings um das Auslassende des Pfropfens 2 2 zu verteilen und den Luftzutritt zum eigentlichen Brenner gleichfalls in gewissem Grad zu beschränken.
Oberhalb der Röhre 15 ist eine aus einer äusseren Röhre 20 und einer inneren Röhre 21 (Mischröhre) bestehende Doppelkammer angeordnet, welche im folgenden als Miscbkammer bezeichnet werden so) l.
Die innere Röhre 21, innerhalb welcher das Mischen stattfindet, wird von einem Bodenring 22 getragen. Seitlich durch beide Röhren hindurch, reicht eine das Innere der Röhre 21 mit dem Aussenraum verbindende Lufteinlassröhre 23. Es empfiehlt sich, dem oberen Teil J* der Mischröhre einen kleineren Durchmesser als dem unteren zu geben ; es könnte jedoch auch eine glatte Röhre verwendet werden. An seinem oberen Ende wird der Teil 21a vorteilharft kegelförmig erweitert. In der Praxis hat sich die Anordnung einer einzigen Lufrteinlassröhre 23 als vorteilhaft erwiesen, es könnten jedoch nach Hodarf auch zwei oder mehr solcher Röhren vorgesehen worden.
In den ringförmigen Raum, 24 zwischen der inneren und äusseren Rohre sind Ober geeigneten Öffnungen in dom Bodonring 22 kleine Rohre 2411 eingesetzt, wodurch eine Anzahl Verbindungskanäle nach dem Innern der Röhre 15 hingeschaffen werden (siehe Fig. 1 und 2). Die Einsatzrohre 24a können aber auch ganz fortgelassen werden.
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zuleiten und dasselbe an dem Unterrand des Mischrohres in letzteres wieder eintreten zu lassen. Das aus den Röhren 24a oder den Öffnungen des Bodenringes 22 austretenden
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bare Gemisch nimmt, ein Hindernis eingeschaltet, weiches hier beispielsweise ans einer in der äusseren Röhre 20 befestigten Lochplatte 25 besteht.
Zweck dieses Hindernisses ist, dem freien Ausströmen des brennbaren Gemenges ans der Mischkammer einen gewissen Widerstand entgegenzusetzen und auf diese Weise zu bewirken, dass ein Teil des Gemenges nach abwärts durch den vorerwähnten Ringmantel bezw. die Röhren 24% in die Rohre li zurückströmt und die an dem unteren Ende der Mischkammer gebildete Flamme unterhält.
Oberhalb der Lochplatte 25 ist eine gelochte Metallwand angeordnet, welche die Decke des Brenners bildet. Der grösste Teil des in der Mischkammer gebildeten Gemenges strömt durch die Brennerdecke und verbrennt oberhalb derselben. Der Glühstrumpf 26, welcher oberhalb dos Brenners in üblicher Weise angebracht ist, wird durch die Flamme zum Glühen gebracht.
An dem oberen Ende des ölbehälter J ist unterhalb des Unterrandes der äusseren Röhre 15 ein ringförmig den Ölbehälter umgebendes, rinnenartiges Näpfchen 27 angeordnet, welches zur Aufnahme von Alohol oder eines anderen leicht entzündbaren Brennmaterials
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könnte auch eine beliebige andere Yorwännovorrichtung, mittels welcher die Teile so stark erhitzt werden, dass keine kondensation des verdampften Öles stattfinden kann, benutzt werden. Die Vorwärmevorrichtung liefert im Aufang die zur Verdampfung dos Öles er- forderliche Flamme.
Die Wirkungsweise derVorrichtung ist folgende :
Nach Füllung des Ölbehälters J mit Öl wird das Näpfchen 27 mit Alkohol gefüllt und letzterer angezündet. Die Alkoholflamme bestreicht die Wandung der Röhre 15 und der Röhre 20 der Mischkammer und tritt durch die Luftkanäle 16 in die Röhre 15 und in die Mischkammer. Nachdem die Teite so stark erhitzt worden sind, dass sich Dampf an denselben nicht mehr kondensieren kann, öffnet man das Nadelventil und Idt das Öl durch die Öffnung 5 in Form eines feinen Strahles oder in fein verteiltem Zustand nach oben hin ausströmen.
Zugleich'mit dem Auslassventil 5 wird, wie bereits eingangs der
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Durchganges durch die Flamme verdampft, ohne dass aber der ihnnpf in der Flamme selbst verzehrt wird. Dieser Öldampf mischt sich mit der durch die Röhre 23 eintretenden Luft
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abgestellt werden. Solange man Öl austreten lässt, findet dann das Verdampfen desselben und die Bildung des Gemenges in der beschriebenen Weise statt.
Die Leuchtkraft des Lichtes kann durch Regulierung des Ölaustrittes aus dem Ölbehälter 1 mittels des Nadolvontil8 ! beliebig geändert werden. Dto Vcrdampff ! atnmo bleibt hiebei ungeändert, solange die Ölzufurh nicht gänzlich eingestellt wird.
In Fig. 3 und 4 ist eine abgeänderte Ausführungsform der Vorrichtung dargestellt, welche für den Anschluss der Lampe an eine gewöhnliche Gasleitung bestimmt ist. Bei dieser Ausfuhrungaform kann nach Belieben entweder nur das Gas oder gleichzeitig Gas und verdampftes öt, durch welchcs der Kohlenstoffgehalt des Gases erhöht wird oder schliesslich nur vergastes Öl zur Verbrennung gelangen. Im letzteren Fall kann das Gas zum Anhoi1. on und Ingangsetzen der Vorrichtung an Stelle der beschriebenen oder einer anderen Vorwärmevorrichtung benutzt werden.
Die Anordnung der Teile ist im wesentlichen die gleiche, wie bei der zuerst be- schriebenen Ausfuhrungsform, doch sind für den Anschluss der Vorrichtung an die Gasleitung entsprechende Mitte ! vorgesehen.
Ausserhalb der in diesem Fall enger gehaltenen Röhre 15 ist in geringem Abstand von derselben eine Röhre 37 angeordnet, welche mit der Röhre 15 durch einen Ringboden 28 am unteren Rand verbunden ist
Die Röhre 15 erstreckt sich nicht bis zu der äusseren Röhre 20 der Mischkammer, sondern schliesst in geringem Abstand von dem Oberrand des Ölbehälters ab. Die Mischkammer wird von der Röhre 37 getragen, indem beispielsweise die äussere Röhre der Kammer einen entsprechenden Durchmesser erhält und in das obere Ende der Röhre 37 genau passend eingesetzt ist.
In der Röhre 37, vorteilhaft nahe dem unteren Rand derselben, ist eine Einlass- öffnung 29 für das Gas vorgesehen, in welche das Ende eines Verbindungsrohres 30 ein- gosotzt ist. Um eine feste Verbindung zwischen den Röhren 37 und 30 zu erhalten, empfiehlt
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einer Zweigleitung dar. Das Verbindungsrohr 30 wird vorteilhaft so stark gewählt und mit der Röhre 37 so starr verbunden, dass die Lampe mittels desselben von der Gasleitung getragen werden kann. Das Ölzuführrohr 35 kann in diesem Falld längs der Gasleitung zu dem noter truck stehenden Ölreservoir geführt sein.
Soll die Vorrichtung als Tischlampe angewendet werden, so ist dieselbe mit einem entsprechenden Untergestell zu versehen. Der Anschluss an die Gasleitung kann mittels eines Schlauches hergestellt werden, während das Ö ! von einem auf dem Tisch oder unterhalb dessewlben angeordneten Beälter aus zugeführt werden kann.
Nach Öffnen des Gashahnes gelangt das Gas durch die Röhre 31 in den zwischen den Röhren. 37 und 15 befindlichen Raum und in das Mischrohr 21 des Brenners. Die
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Das durch den F ! ammenkcgei strömende frische Gas wird beim Durchgange hoch erhitzt, was die Mischung desselben mit der oberhalb des Kegels eintretenden Luft fördert und den Wirkungsgrad der Lampe orhttht.
'Unmittelbar nach der Bildung der kegelförmigen Flamme kann das Auslassventil. 5 des Ölbehälters geöffnet werden. Das durch die Flamme tretende Öl wird verdampft und mischt sich nut dem Gas und der Luft, wodurch ein Gemenge von hohem Kohlenstoff- gehalt entsteht, welches ein Glühlicht von sehr hoher Leuchtkraft zu erzielen gestattet.
Nach Einleitung der Ölverdampfung kann die Gaszuführung eingestellt und als Brenn- material ausschliesslich öl verwendet werden.
Will man den Brenner mit einer ganz schwachen Flamme brennen lassen, so schliesst man die Ölzufuhr ab und stellt den Gashahn entsprechend ein. Zur Erzielung einer stärkeren Flamme genügt es, für eine kurze Zeit den Gashahn ganz zu öffnen und sodann das Ölauslassventil in die Offenstellung zu bringen.
Durch die beschriebene Verbindung eines Gasbrenners mit einem Ölbrenner ist man in den Stand gesetzt, die Lichtstärke innerhalb sehr weiter Grenzen, angefangen von einer schwachen Gasnamme bis zu einem verstärkten Glühlicht, zu ändern.
Auch die Verwendung eines Leuchtgases von geringerer Qualität ist durch die be- sehriebene Einrichtung, welche eine Erhöhung des Kohlenstoffgehaltes dos Gases durch Rt1inmischen von Öldämpfen gestattet, ermöglicht.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Verfahren zum Vergasen und Brennen flüssiger Kohlenwasserstoffe in Leucht-und Heizbrennern, dadurch gekennzeichnet, dass das Öl zwecks Vergasung oder Verdampfung in Form eines feinen Strahles oder in fein zerteiltem Zustande durch eine in einem Raume mit beschränktem Luftzutritt bennende Flamme getrieben wird, worauf dem so erzeugten Öldampf auf seinem Wege zum Brenner zur Erxielung eines bronnbaren Gemenges Luft zugomischt bezw. zugeführt wird.