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Brenner mit Druckölzerstäubung
Die Erfindung hat einenÖlbrenner zum Gegenstand, der insbesondere für die Beheizung von Ziegelei- und Keramiköfen durch sogenannte Überbrandfeuerung geeignet ist.
Bei den herkömmlichen Öfen dieser Art besteht eine gewisse Schwierigkeit darin, Im Brenngut eine gleichmässige Temperatur-Verteilung bei vorausbestimmbarer konstanter Temperatur zu erhalten. Dieses Problem kann prinzipiell auf zwei verschiedene Arten gelöst werden :
1. Man sorgt dafür, dass die Verbrennung möglichst gleichmässig im Raum verteilt stattfindet. Das bedingt eine regelmässige Zuführung und feine Verteilung des Brennstoffes im Stapel. Gleichzeitig muss dafür gesorgt werden, dass überall gleichmässig verteilt genügend Verbrennungsluft vorhanden ist. Da letzteres ziemlich schwierig ist, muss meist mit relativ hohem Luftüberschuss gearbeitet werden.
2. Man lässt die Wärme in einer mehr oder weniger getrennt gestellten Brennkammer entstehen und führt nachher das heisse Gas durch den Stapel (Überbrand-Verfahren). Um bei diesem Verfahren eine gleichmässige Beheizung des Brenngutes zu erzielen, sind hohe Gasgeschwindigkeiten unumgänglich. Dadurch erreicht man ausser der gleichmässigen Beheizung eine grössere Reichweite der im Gas enthaltenen Wärme.
Mit andern Worten : Die Temperaturabnahme in Funktion des zurückgelegten Weges wird umso kleiner, je grösser die Geschwindigkeit ist.
Aufgabe der Erfindung ist es, die besonderen Vorteile, welche mit der Beheizung von Ziegelei- und Keramiköfen durch Ölfeuerung verbunden sind, zu erreichen und die für das Überbrandverfahren einzuhaltenden Bedingungen zu erfüllen.
Zu diesem Zweck wird ein Brenner mit Druckölzerstäubung verwendet, dessen Brennstoffstrahl in bekannter Weise von zwei konzentrisch um das Brennstoffrohr angeordneten, getrennt regelba. ren Luftfüh- rungsrohren umgeben ist. Bei derartigen Brennern wird die Sekundärluft in der Regel dem Brennermischraum zugeführt und dient dazu, den Luftbedarf des Brenners den verschiedenen zugemessenen Brennstoffmengen anzupassen, wodurch das für eine gute Verbrennung erforderliche Mischungsverhältnis entsteht.
Bei andern, insbesondere fürSchweröl geeigneterrBrennersys"emen wird der Zweitluftstrom so geführt, dass er zusätzlich noch die Zerstäubung des Brennstoffes unterstützt, wobei zugleich das Volumen dieser Sekundärluft automatisch der zugeführten Verbrennungsluftmenge angepasst wird.
Die genannten Brennersysteme sind jedoch zur Erfüllung der erwähnten Erfindungsaufgabe ungeeignet, da hier die Geschwindigkeit des aus dem Brenner kommenden heissen Gases in den üblichen Grenzen gehalten wird und zur gleichmässigen Beheizung des Materialstapels nicht ausreicht. Um nun insbesondere die unter Punkt 2.
erwähnten Bedingungen zu erfüllen, ist der erfindungsgemässe Brenner so gestaltet, dass das innere Luftrohr im Bereich des Brennerkopfes kammerartig erweitert ist, wogegen das äussere Rohr ge- genüber dem inneren Rohr im wesentlichen konstanten Wandabstand hält und mit Vorrichtungen zur Erteilung einer Drallbewegung versehen ist, so dass der durch das äussere Rohr zugeführte Luftstrom den durch Brennstoff und innerenluftstrom gebildeten Flammenstrahl mantelartig als Kühlluftstrom umgibt.
Dabei weist erfindungsgemäss das äussere und das innere Luftrohr je eine im Bereich der vollentwickel-
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ten Flamme liegende konzentrische Einblasöffnung auf.
Durch die erfindungsgemässe Gestaltung des Brenners ist es mit verhältnismässig geringem baulichem
Aufwand möglich gemacht, eine den jeweils vorliegendenBedingungenangepasste schnellströmende Heiz- gasmenge mit der geeigneten Temperatur herzustellen. Durch die Zufuhr einer regelbaren Kühlluftmenge ! kann die Heizwirkung der Flamme auf das für das Brenngut geeignete Temperaturniveau begrenzt werden, wobei der Aufbau der Flamme nicht gestört wird, so dass weder ein Abreissen noch Russbildung zu befürch- ten sind. Dabei bewegt sich der Temperaturregelbereich in ausreichend weiten Grenzen, um den gleichen
Brenner für alle beiKeramik-und Ziegelöfen vorkommenden Brennaufgaben verwendbar zu machen.
Um eine intensive und gleichmässige Einwirkung der Kühlluft auf die Flamme zu erzielen, ist nach der Erfindung der Durchmesser der Einblasöffnung des äusseren Rohres z. B. durch eine eingebogene Leitflä- che etwa auf den Durchmesser der Einblasöffnung des inneren Rohres verkleinert. Dem gleichen Zweck dient ein weiterer Erfindungsvorschlag, wonach in den Strömungsweg des inneren Luftstromes zwecks Er- zeugung einerDrallbewegungrotierende oder feststehende Leitmittel eingesetzt sind, wobei zur Mischung des Brennstoffzerstäubungskegels mit dem inneren Luftstrom eine Stauscheibe vorgesehen sein kann.
Bei der in der Erfindung zur Anwendung kommenden getrennten Regelmöglichkeit für die Primärluft- menge und die Kühlluftmenge lässt sich eine gewisse Gleichmässigkeit der Luftzufuhr dadurch erreichen, dass beide Luftströme einem gemeinsamen Raum entnommen werden, dem die Luft in an sich bekannter
Weise über einen stufenlos regelbaren Querschnitt zugeführt wird.
In der Zeichnung Ist ein Ausführungsbeispiel für den Brenner im Schnittschematisch dargestellt.
Die Zufuhr der Primärluft zum Brenner erfolgt über den Raum 1, diejenige der Kühlluft über den
Raum 2. Beide Räume sind mit einem Raum 3 verbunden, wobei die Anschlussquerschnitte z. B. durch un- abhängig voneinander verstellbare Klappen 4 und 5 stufenlos veränderbar sind. Auch die Luftzufuhr zum
Raum 3 erfolgt über einen z. B. durch die Klappe 6 regelbaren Querschnitt.
Dem Brennerkopf 8 wird der Brennstoff in üblicher Weise durch die zentrale Leitung 9 zugeführt, wo- bei der Brennstoffzerstäubungskegel an der Stauscheibe 10 mit der im Rohr 11 strömenden Primärluft ge- mischt wird. Dieses Rohr verläuft in einem konzentrischen Rohr 12, so dass ein Ringraum 13 gebildet wird, der mit dem Raum 2 verbunden ist. Durch diesen Raum 13 strömt die Kühlluft einer in der Nähe des Flam- menbeginns liegenden ringförmigen Einblaseöffnung 14 zu, so dass die Flamme von der Kühlluft völlig eingehüllt wird. Um einen Teil des Kühlluftstromes durch Diffusor-Wirkung in Richtung zur Flammachse zu ziehen, ist der Durchmesser der Einblasöffnung bis etwa auf den Durchmesser der Flamme eingebo- gen.
In der Nähe der Einblasöffnung 14 sind in den Strömungsweg der Kühlluft Leitmittel, z. B. Leit- schaufeln 15, eingesetzt, welche demKi1h1luftstrOIr. eine Drallbewegung erteilen.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Brenner mit Druckölzerstäubung, insbesondere für die Beheizung von Ziegelei- und Keramiköfen, dessen Brennstoffstrahl von zwei konzentrisch um das Brennstoffrohr angeordneten, getrennt regelbaren Luftzuführungsrohren umgeben ist, dadurch gekennzeichnet, dass das innere Luftrohr (11) im Bereiche des
Brennerkopfes kammerartig erweitert ist, wogegen das äussere Rohr (12) gegenüber dem inneren Rohr im wesentlichen konstanten Wandabstand hält und mit Vorrichtungen (15) zur Erteilung einer Drallbewegung versehen ist, so dass der durch das äussere Rohr zugeführte Luftstrom den durch Brennstoff und inneren Luft- strom gebildeten Flammenstrahl mantelartig als Kühlluftstrom umgibt.