CH132251A - Process and device for the combustion of heavy fuel oils. - Google Patents

Process and device for the combustion of heavy fuel oils.

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CH132251A
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Osthoff Walter
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Osthoff Fa Walter
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Description

  

  Verfahren und     Einrichtung    zur Verfeuerung von Schwerölen.    Die bisher bekannten Einrichtungen zur  Verbrennung grosser Mengen von Schwer  ölen,' wie zum Beispiel Ölheizungen für  Schiffskessel,, für Schmelzöfen.,     Härteöfen5     Glühöfen und andere industrielle Zwecke ar  beiten mit     Zerstäubung    des. Öls, die mittelst  Dampf oder Pressluft herbeigeführt wird,  und wobei die Verbrennung des Öls mit  einer weissen Flamme und unter Aufprallen  der Flamme auf einen glühenden Körper er  folgt.

   Die Folge hiervon ist,     da.ss    selbst bei  vollkommener Verbrennung des Öls, die tat  sächlich bei den meisten Feuerungen dieser       Art    erreicht wird, doch der thermische Wir  kungsgrad verhältnismässig gering bleibt.  Es ist auch schon versucht worden zur Er  zielung einer höheren Flammentemperatur  und damit einer besseren Wärmeausnutzung  das Schweröl vor dem Austritt aus dem  Brenner zu verdampfen und diesen in  Dampfform übergeführten Brennstoff unter  starker     Zumischung    heisser     Luft.    zur Ver  brennung zu bringen. Diese Verbrennung    fand dabei in der Regel mit weissen Flam  men statt.  



  Es ist auch schon angestrebt worden,  durch noch stärkere     Luftzumischung    dir:  Verbrennung in Form blauer Stichflammen  bei diesen Ölen zu erreichen. Alle diese Ver  suche sind jedoch daran gescheitert, dass es  nicht möglich war, die hierzu erforderliche       Brennerhonstruktion    für den Dauerbetrieb  betriebssicher zu gestalten, denn die Brenner  selbst und die Zuführungsrohre zu diesen  Brennern waren je nach Art der verwendeten  Ölsorte in mehr oder     weniger    kurzer Zeit  durch Teerrückstände und sich     bildenden     Petroleumkoks verstopft, insbesondere wenn  teerhaltiges Öl verwendet wird.  



  Diese     Mängel    hat man dadurch zu ver  meiden gesucht, dass man das zu ver  dampfende Öl durch glühende Rohre leitet.  in dem Bestreben, die Verdampfung mög  lichst weil zu treiben und darüber hinaus  auch noch wenigstens teilweise eine Zerle  gung der Öldämpfe an den glühenden 'voran-      dangen in reine Gase zu bewirken Aber  auch hierbei tritt schon nach verhältnis  mässig kurzer Zeit eine starke Verkrustung  der Brenneröffnung durch Koks und die An  sammlung von andern Rückständen in der       Brennerleitung    auf, namentlich wenn es sich  um die Verwendung     teerhaltiger    Öle handelt.  Auch auf diese Weise ist daher ein ord  nungsmässiger Betrieb auf längere Zeit nicht  möglich.  



  Gegenstand vorliegender Erfindung ist  .ein Verfahren und eine Einrichtung zur     Ver-          feuerung    von Schwerölen. Das     beanspruchte     Verfahren, bei welchem die Schweröle vor  ihrer Verbrennung verdampft werden, sucht  die erwähnten Mängel dadurch zu vermei  den, dass der in Dampfform übergeführte  Brennstoff auf dem Wege von der     Ver-          da.mpfungssItelle    bis zur     Brennermündung     wieder abgekühlt wird. Diese Abkühlung  kann zweckmässig durch starke     Zumischung     von Verbrennungsluft erfolgen, welche eine  niedrigere Temperatur als der verdampfte  Brennstoff besitzt.

   Ferner kann die Abküh  lung zum Beispiel auch durch eine dem Bren  ner zugeführte Kühlflüssigkeit erfolgen. Es  empfiehlt sich, dass die Erhitzung des       Brennsltoffes    zum Zwecke der Verdampfung  nur bis zu dessen Siedepunkt vorgenommen  und eine Überhitzung des Brennstoffes ver  mieden wird. Die auf die Verdampfung fol  gende Abkühlung wird zweckmässig     bis    auf  50   Celsius oder noch tiefer vorgenommen.  Infolge der verhältnismässig grossen Luft  menge schwebt dabei das verdampfte Öl in  Nebelform in der zugemischten Luft und  tritt mit dieser aus der     %ennermündung    aus.

    Um dabei eine erneute Erhitzung des     Brenn-          gemisches    durch den vom, Feuer bestrahlten       Brennerkopf    zu verhüten, empfiehlt es sich,  diesen Brenner mit Wasser oder einem an  dern Kühlmittel zu kühlen.  



  Diese Ausbildung gibt zugleich die vor  teilhafte Möglichkeit, den Brenner im Innern  der Feuerung, zum Beispiel bei Dampf  kesseln im Innern des Flammrohres anzu  ordnen, und zwar     derart,    dass seine Düsen  beziehungsweise die austretenden Flammen    etwa rechtwinklig gegen die zu beheizenden  Flächen gerichtet sind. Der Brenner kann  sich dabei zweckmässig ganz oder nahezu  über die ganze Länge des Flammrohres er  strecken, und nicht nur mit einer, sondern  gegebenenfalls auch mit mehreren Reihen  von Brenneröffnungen versehen sein, so dass  das Flammrohr an verschiedenen Stellen  seines Umfanges getroffen wird.

   Bei der     Be-          heizung    von Flammrohren für Dampfkessel       empfiehA    es sich, die Flammen aus dem       Brennerrohr    etwa     wagrecht    nach den beiden  gegenüberliegenden Seiten des Rohrmantels  zu richten, so dass die     Beheizung    nicht, wie  sonst meist üblich,     hauptsächlich    auf der  obern Hälfte des Flammrohres erfolgt, son  dern an den     Seitenteilen.,    und dadurch eine  lebhaftere     Da.mp.fentwi.eklung    und     V@Tasser-          zirkulation    erzielt wird, die eine grössere  Leistungsfähigkeit des Kessels zur Folge  hat.

    



  Zur Erzielung einer vorteilhaften Flam  menausbildung und Flammenführung emp  fiehlt es sich dabei, neben dem     Brennerrohr     noch eine oder mehrere Rohre anzuordnen,  welche zur Zuführung von Sekundärluft       dienen    und gegebenenfalls mit dem Brenner  rohr auch vereinigt werden können. Das  Ganze kann zum Beispiel derart     ausgebildet     sein, dass die oben genannten Rohre von  einem Mantel umhüllt sind, wobei Kanäle  für eine     Kühlflüssigkeit    entstehen, so     da.ss          clie,Sekundärluftrohre    vor einer übermässigen  Erhitzung geschützt sind.  



  Auf der Zeichnung sind Ausführungs  beispiele von Einrichtungen zur Durchfüh  rung des beanspruchten Verfahrens darge  stellt. Dabei zeigt:       Fig.    1 einen senkrechten Längsschnitt  durch die Feuerung eines     Flammrohrkessels     mit einem am vorderen Ende des     Flamm-          rohres    angeordneten Brenner,       Fig.    2 eine Vorderansicht auf die Feue  rung nach     F'ig.    1,       Fig.    3 eine Feuerung für einen     Flamm-          rohrkessel    mit einem sich über die ganze  Länge des Flammrohres erstreckenden  Brenner,

             Fig.    4 einen Querschnitt nach Linie       A-B    der     Fig.    3,  Füg. 5 eine weitere Ausführungsform  eines Brenners für eine Feuerung nach     Fig.    3  im Querschnitt.  



  Beim Beispiel nach     Fig.    1 und 2 ist 6 die       Zuführungsleitung    für den flüssigen Brenn  stoff in den     Verdampfungsraum    7, welcher  durch die strahlende Wärme der Flamme 4  so stark beheizt wird, dass gerade die voll  ständige Verdampfung des zur Verwendung  kommenden flüssigen Brennstoffes herbeige  führt wird. Dieser Brennstoffdampf wird  durch die Rohrleitung 8 in der Richtung des       Pfeils    8a dem Brenner, und zwar dem     Bren-          nerrohr    1     zugeführt.    Dem     Brennerrohr    1  wird in der Richtung des Pfeils 9a Druck  luft zugeführt.

   Brennstoffdampf und Druck  luft werden ohne besondere Vorrichtungen       dorf,    wo dieselben im     Brennerrohr    1 zusam  mentreffen, innig gemischt. Dadurch wird  der     Brennerstoffdampf,    welcher bei seiner       Erzeugung    eine Temperatur von ungefähr  350 bis maximal 450' hat. infolge seiner  geringen Menge im Verhältnis zur zugeführ  ten Primärluft wirksam abgekühlt, und zwar  liegt die Temperatur dieses Brennstoffge  misches infolge der vorliegenden Umstände  ganz bedeutend unterhalb der     Verdamp-          fungstemperatur    des Brennstoffes.

   Der  Brenner besitzt an seiner Mündung den     Bren-          nerkopf        1b    und daran anschliessend die Kühl  kammer 1a. Dieselbe ist so eingerichtet, dass  in der Richtung des Pfeils 10 im Rohr 21 das       KühImittel,    am besten Wasser, einströmt  und in der Richtung des Pfeils 11 durch die  Rohrleitung 12 wieder abgeführt wird. Die  Kühlkammer ja ist in ihrer Ausführung so  eingerichtet, dass eine wirksame Kühlhal  tung der Wandungen der Austrittsdüse     1e     unbedingt sicher gestellt ist.

   Die grösste Be  triebssicherheit und der beste Wirkungsgrad  der Kühlung werden erreicht, wenn die     Aus-          trittstemperatur    des     Brennstoffdampfluftge-          misches    unter<B>50'</B> Celsius liegt.

   Es genügt  jedoch schon eine Kühlhaltung des     Brennge-          misches    dergestalt,     da.ss    die Wandungen des       Brennerkopfes    und der Düse     1e    und eventuell    auch das Brenngemisch eine Temperatur bei  behalten, die stets nicht erheblich grösser ist,  als die Temperatur der Siedegrenze des flüs  sigen     Brennstoffes.    Der aus der Düse     1e     herausgetriebene     Brenngemischstrahl        trifft     auf den vorher zum     Glühen,    gebrachten       Brennerkörper    15,

   so dass' an demselben das       Benngemisch        explosionsartig    in blauer Stich  flamme fortlaufend zur Entzündung ge  bracht und brennend     erhalten    wird. Durch  die Öffnungen 16 kann dem Brenner Sekun  därluft zugeführt werden, entweder durch  die Wirkung des Saugzuges, oder aber in  Form von Druckluft.  



  Im Ausführungsbeispiel nach     Fig.    3 und  4 besitzt der Brenner ein     Brennerrohr    1, wel  ches sich durch die ganze Länge des     Flamm-          rohres    15 erstreckt und am vorderen Ende in  der Deckelwand 17 des     Flammrohres,    am  hintern Ende dagegen in einer     festen,    ge  mauerten Wand 18 gehalten ist. Letztere be  findet sich in einem gewissen     Abstande    von  der rückwärtigen Kesselwand 13     und    dient  zugleich zur Führung der aus dem     Flamm-          rohr    austretenden Verbrennungsgase.  



  Unterhalb des     Brennerrohres    1 befindet  sich das     Verdampferrohr    7, welchem durch  das Rohr 6 in Richtung des Pfeils 6a der zu  verdampfende Brennstoff zugeführt wird.  Das     Verdampferrohr    7 ist nach dem vorderen  Kesselende     zugeneigt    und dort durch ein  Steigrohr 8 mit dem     Brennerrohr    1 verbun  den, welches seinerseits ebenfalls in der Be  wegungsrichtung des Brennstoffes ein leich  tes Gefälle besitzt, also eine entgegenge  setzte Neigung aufweist wie das Rohr 7.

    Beide Rohre 1 und 7 sind an ihren tiefsten  Stellen mit     einem    doppelt U-förmig gebo  genen     Abflussrohr    20     bezw.    20a versehen,  welche den etwaigen selbsttätigen Abfluss  nicht verdampfter Flüssigkeit     ermöglichen     und zugleich durch die sich in den untern       U-Bögen    bildenden Flüssigkeitssäcke ein       Entweichen;    der Brennstoffdämpfe aus dem  Verdampfer- beziehungsweise     Brennerrohr     verhindern.  



  Das     Brennerrohr    1 ist auf seinen beiden  Seiten     reit    einer Reihe von Düsenöffnungen           1c        bezw.    1g versehen, so dass die austreten  den Flammen 4     bezw.    4a etwa     wagrecht    nach  gegenüberliegenden Seiten gegen die     Flamm-          rohrwandungen    gerichtet sind und hier nach  oben und     unten    in Richtung der     Pfeile    5 um  gelenkt werden.

   Dadurch findet eine äusserst  wirksame     Beheizung    längs der ganzen Man  telfläche     ,statt,    und zwar am stärksten an -den  Seitenflächen des     Flammrohres,    so dass eine  kräftige Dampfentwicklung unter höchster  Ausnutzung des Kessels erreicht     wird,    wie in       Fig.    4 durch die Pfeile 14 und 14a ange  deutet ist.  



  Das     Brennerrohr    1 ist in der Nähe des  Steigrohres 8 für den Brennstoffdampf mit  einem     Anschlussstutzen    9 für die in     Richtung     des Pfeils 9a zuströmende Primärluft ver  sehen, und auf seiner     ganzen    im Feuerbe  reich liegenden Länge mit Kühlkanälen Ja  versehen, die durch .auf das     Brennerrohr    auf  geschweisste     Winkeleisen    24 gebildet sind,  und von Wasser oder einem andern Kühl  mittel durchströmt werden, welches durch die  Leitung 21     zugeführt    und durch die Leitung  12 wieder     abgeführt    wird, also das Brenner  rohr auf seiner ganzen Länge gekühlt hält.  



  Oberhalb und unterhalb des Brenner  rohres 1 ist noch je ein Rohr .2     bezw.    2a an  geordnet, welches in der gezeichneten Pfeil  richtung mit Sekundärluft gespeist wird und  mit einer Reihe von seitlichen Düsenöff  nungen versehen ist, aus denen die im Rohr  selbst     vorgewärmte    Sekundärluft in gleich  mässiger Verteilung den einzelnen     Flammen     zugeführt wird. Zur Aufrechterhaltung der  Flamme sind in der Nähe der Flammen  spitzen oberhalb derselben aus keramischer  Masse oder anderem feuerfestem Material  bestehende Zündkörper 3, 3a angebracht,  welche mit ihren     obern    hakenförmig ge  krümmten Enden an durchgehenden .Stangen  25 leicht auswechselbar aufgehängt sind.  



  Sowohl das     B.rennerrohr    1 als auch das       Verdampferrohr    7 ist nach beiden Seiten aus  dem Feuerbereich herausgeführt und auf der       Aussenseite    der     Abschlusswand    17     bezw.    18  mit Flanschen 27, 28     bezw.    29, 30 versehen.

    Diese Einrichtung ermöglicht, eine gute Zu-         gänglichkeit    und Reinigung der beiden  Rohre, und zwar so, dass der Brenner dabei  nur ganz kurze Zeit ausser Betrieb gesetzt  zu werden braucht, insbesondere ist. eine  Reinigung möglich, ohne dass der Brenner  und die übrigen Rohre sich vorher abzuküh  len brauchen, weil die für die Reinigung er  forderlichen Zugangsstellen, nicht im Feuer  bereich liegen und die Rohre ohne Krüm  mungen geradlinig von einer bis zur     aaidern     Aussenstelle durchgeführt sind.  



  Um eine zu hohe Erhitzung der     Sekun-          därluftrohre    2, 2a zu vermeiden, können die  selben zweckmässig, wie in     Fig.    5 dargestellt  ist, in unmittelbarer Nähe des     Brennerrohres     angeordnet und gemeinsam mit diesem von  einem Mantel 26 umschlossen sein, welcher  zugleich die Kühlkanäle la bildet.  



  Die Wirkungsweise der Vorrichtung ist  folgende:  Durch das Rohr 6 wird bei in Inbetrieb  setzung des Brenners zunächst Gas, Benzin  oder ein anderer leichtflüchtiger Brennstoff  zugeführt, welcher über die Rohre 7 und 8  in Gasform oder in verdampfter     Form    in das       Brennerrohr    1 gelangt und von dort durch  die     Düsenöffnungen        1c        bezw.        lx    in den  Feuerraum ausströmt, wo er zur Entzün  dung gebracht wird.

   Nachdem auf diese  Weise durch Gas oder     leichtflüchtigen     Brennstoff die ganze     Brenneranordnung,    und  insbesondere die     Verdampferleitung    7 und  die     Zündkörper    3, 3a auf eine genügend hohe  Temperatur gebracht worden sind, wird  durch die Leitung 6 nunmehr das Schweröl  in die     Verdampferleitung    7     eingeführt,    wo es  durch die strahlende Wärme zur Verdamp  fung gelangt. Die Lage des Rohres 7 wird  zweckmässig so gewählt, dass der Brennstoff  etwa bis auf     350-4.50      Celsius erhitzt und       dadurch,    zur Verdampfung gebracht wird.

    Die hierbei entstehenden Brennstoffdämpfe  werden durch das Steigrohr 8 dem Brenner  rohr 1 zugeführt und mit der von links durch  den. Stutzen 9 zugeführten Primärluft ver  mischt. Diese     Brennerluft    wird zweck  mässig gar nicht oder nur sehr wenig vor  gewärmt und in so reichlichem Masse mit      dem Brennstoffdampf vermischt, dass dieser  sich dabei bis auf etwa 50   Celsius oder auf  eine noch tiefere Temperatur abkühlt.

   In  folge der starken     Luftzumischung    und der  sich daraus ergebenden geringen Sättigung  bleibt der     Brennstoffdampf    als Nebel in der  Primärluft schwebend, und     tritt    dann ge  meinsam mit dieser aus den     Düsenöffnungeai     1c     bezw.        lx        clleis        Brennerrohres    1 aus.

   Die  Austrittsgeschwindigkeit wird zweckmässig  so geregelt, dass die Flamme sich erst in einer  gewissen Entfernung von der Düsenöffnung  zu bilden vermag, und zwar infolge der  glühenden Zündkörper 3, 3a, welche unter  fortlaufender Entzündung die Flammen     ,ex-          plosionsartig    brennend aufrecht erhalten und  zugleich die Zerlegung des Brennstoff  dampfes in reine Gase     bewirken.     



  Auf diese Weise erhält man eine äusserst  heisse blaue Flamme 4     bezw.    4a, welche nach  rechts und links     wagrecht    gegen die     Flamm-          rohrwandung    gerichtet ist, und von dieser  nach oben und unten umgelenkt wird.

    Gleichzeitig findet durch die Rohre 2, 2a die  Zuführung von Sekundärluft statt, wobei die  aus den Düsenöffnungen jener Rohre aus  tretenden     Sekundärluftstra.hlen    mit zur rich  tigen Flammenführung benutzt werden kön  nen; so dass die Flamme sich     weitgehendst    an  die ganze Mantelfläche des Flammrohres an  schliesst, und eine äusserst     wirksame        Behei-          zung    des     Flammrohres    stattfindet, welche  sich gleichmässig über dessen ganze Länge  erstreckt.

   Diese     Beheiz.ung    ist im Gegensatz  zu den meist gebräuchlichen bekannten       Flammrohrfeuerungen    am stärksten an den  beiden Seitenflächen des Flammrohres, und  dieser Umstand ist von besonderer Wichtig  keit, weil dadurch die sich entwickelnden  Dampfblasen schnell     emporsteigen    können  und auch schneller ein     Nachfluss    von  frischem Wasser stattfinden kann, so dass  auf diese Weise die     Verdampfungsmenge     und damit die Leistungsfähigkeit des  Kessels wesentlich     gesteigert    werden kann.  



  Wie bereits vorher erwähnt. wird die  Temperatur im     Verda.mpferrohr    7 zweck  mässig nicht über     350-450'    Celsius ge-    steigert. Falls sich dabei im 01 noch     Be-          standteile,    befinden, welche an der Ver  dampfung nicht teilnehmen, so fliessen diese  infolge der Neigung     cles        Verdampferröhres    7       selbsttä%ig    nach links durch das     Abflussrohr     20 ab, ohne den Betrieb des Brenners irgend  wie zu beeinträchtigen.

   Das gleiche gilt für  etwaige im     Brennerrohr    1 auftretende Flüs  sigkeitsniederschläge, welche in ähnlicher  Weise durch das     Abflussrohr    20a selbsttätig  zum Abfluss gebracht werden. Auf diese  Weise ist es möglich, Schweröl auch im  Dauerbetrieb und mit blauen Flammen unter  Verdampfung und Vergasung fortlaufend zu  verbrennen, und zugleich eine gesteigerte       Wärmeausbeute    zu erzielen.  



  Es wird noch besonders darauf hinge  wiesen, dass beim Betrieb der dargestellten  Einrichtung die Beimischung der Primärluft  zum Brennstoffdampf auch in derjenigen  grossen Menge vorgenommen werden kann,  die erforderlich ist, den Bedarf an Sekundär  luft zur vollständigen Verbrennung des  Brennstoffgemisches überflüssig zu machen.  



  Es ist selbstverständlich ohne weiteres  angängig, die Anzahl der Brennstoffaus  strömungsdüsen für eine in Betracht kom  mende     Feuerungsanlage    in beliebiger Zahl  auszuführen, die     Ausströmungsdüsen    ein  zeln oder gemeinsam zu kühlen, ebenso kön  nen Einzelkammern, oder gemeinsame -Kam  mern zur Verdampfung des flüssigen Brenn  stoffes in beliebiger Anzahl angeordnet wer  den. Bei der     Beheizung    von Dampfkesseln  ist es auch möglich, einen Teil der Wasser  füllung des Dampfkessels oder den erzeugten  Dampf als Mittel zur Kühlhaltung des     Bren-          nerkopfes    zu benutzen.  



  Mit den dargestellten Einrichtungen  können selbstverständlich auch flüssige  Brennstoffe verarbeitet werden, die an sich  schon teerfrei sind, oder infolge ihrer be  sonderen Eigenschaften nicht zum Ver  krusten oder zur     Koksbildung    neigen. Durch  das Verfahren der Kühlhaltung des     Brenn-          gemisches    und der     Ausströmungsöffnungen     für das Brenngemisch wird auch dann noch  der grosse Vorteil erreicht.

   dass die aus-      strömende     trennstoffgemischmenge    in ihrem  Heizwert stets gleichmässig bleibt, denn eine  Verringerung des ausströmenden spezifischen  Heizwertes durch allmählich     steigende    Er  wärmung des ausströmenden     Brennstoffge-          mischstrahles    findet alsdann nicht mehr  statt.



  Process and device for the combustion of heavy fuel oils. The previously known devices for the combustion of large quantities of heavy oils, such as oil heaters for ship boilers, for melting furnaces, hardening furnaces, annealing furnaces and other industrial purposes work with atomization of the oil, which is brought about by means of steam or compressed air, and where the The oil is burned with a white flame and the flame hits a glowing body.

   The consequence of this is that even with complete combustion of the oil, which is actually achieved with most furnaces of this type, the thermal efficiency remains relatively low. Attempts have also been made in order to achieve a higher flame temperature and thus a better heat utilization to evaporate the heavy oil before it exits the burner and to convert this fuel into vapor form with a strong admixture of hot air. to burn. This combustion usually took place with white flames.



  Efforts have also been made to achieve combustion in the form of blue flames with these oils by adding even more air. However, all these attempts failed because it was not possible to make the burner construction required for this purpose reliable for continuous operation, because the burners themselves and the supply pipes to these burners were through in a more or less short time, depending on the type of oil used Tar residue and petroleum coke that forms clogs, especially if oil containing tar is used.



  One has tried to avoid these deficiencies by passing the oil to be evaporated through glowing pipes. In the endeavor to drive the evaporation as far as possible and, in addition, to at least partially break down the oil vapors on the glowing fronts into pure gases. But even here, after a relatively short time, a strong encrustation of the burner opening occurs due to coke and the accumulation of other residues in the burner pipe, especially when it comes to the use of oils containing tar. In this way, too, proper operation is not possible for a long time.



  The present invention relates to a method and a device for the combustion of heavy oils. The claimed method, in which the heavy oils are vaporized before they are burned, seeks to avoid the deficiencies mentioned by the fact that the fuel, which has been converted into vapor form, is cooled down again on the way from the vaporization point to the burner mouth. This cooling can expediently take place by strong admixture of combustion air, which has a lower temperature than the evaporated fuel.

   Furthermore, the cooling can also take place, for example, by means of a cooling liquid supplied to the burner. It is recommended that the fuel is only heated up to its boiling point for the purpose of evaporation and that overheating of the fuel is avoided. The cooling following the evaporation is expediently carried out to 50 Celsius or even lower. As a result of the relatively large amount of air, the evaporated oil floats in the form of a mist in the mixed air and emerges with it from the outlet.

    In order to prevent the fuel mixture from being heated up again by the burner head irradiated by the fire, it is advisable to cool this burner with water or another coolant.



  This training also gives the opportunity to arrange the burner inside the furnace, for example in steam boilers inside the flame tube, in such a way that its nozzles or the emerging flames are directed approximately at right angles to the surfaces to be heated. The burner can expediently stretch completely or almost over the entire length of the flame tube, and be provided not only with one, but optionally also with several rows of burner openings so that the flame tube is hit at different points on its circumference.

   When heating flame tubes for steam boilers, it is advisable to direct the flames from the burner tube approximately horizontally to the two opposite sides of the tube jacket so that the heating does not, as is usually the case, mainly on the upper half of the flame tube. but on the side parts, and thereby a livelier da.mp.f development and V @ Tasser- circulation is achieved, which results in a greater efficiency of the boiler.

    



  To achieve an advantageous flame training and flame guidance, it is advisable to arrange one or more tubes next to the burner tube, which serve to supply secondary air and can also be combined with the burner tube if necessary. The whole can be designed, for example, in such a way that the above-mentioned tubes are encased in a jacket, with channels for a cooling liquid being created, so that the secondary air tubes are protected from excessive heating.



  On the drawing execution examples of facilities for imple mentation of the claimed method are Darge provides. It shows: FIG. 1 a vertical longitudinal section through the furnace of a flame tube boiler with a burner arranged at the front end of the flame tube, FIG. 2 a front view of the furnace according to FIG. 1, Fig. 3 a furnace for a flame tube boiler with a burner extending over the entire length of the flame tube,

             Fig. 4 shows a cross section along line A-B of Fig. 3, Füg. 5 shows a further embodiment of a burner for a furnace according to FIG. 3 in cross section.



  In the example according to FIGS. 1 and 2, 6 is the feed line for the liquid fuel in the evaporation chamber 7, which is heated so much by the radiant heat of the flame 4 that the complete evaporation of the liquid fuel coming into use is brought about . This fuel vapor is fed through the pipe 8 in the direction of the arrow 8 a to the burner, specifically to the burner tube 1. The burner tube 1 is supplied in the direction of arrow 9a compressed air.

   Fuel vapor and compressed air are intimately mixed without special devices where they meet in the burner tube 1 together. This causes the fuel vapor, which has a temperature of approximately 350 to a maximum of 450 'when it is generated. effectively cooled as a result of its small amount in relation to the supplied primary air, and indeed the temperature of this fuel mixture is significantly below the evaporation temperature of the fuel due to the circumstances at hand.

   The burner has the burner head 1b at its mouth and then the cooling chamber 1a. The same is set up in such a way that the coolant, preferably water, flows in in the direction of the arrow 10 in the pipe 21 and is discharged again in the direction of the arrow 11 through the pipeline 12. The design of the cooling chamber yes is set up in such a way that effective cooling of the walls of the outlet nozzle 1e is absolutely ensured.

   The greatest operational reliability and the best efficiency of the cooling are achieved when the outlet temperature of the fuel-vapor-air mixture is below <B> 50 '</B> Celsius.

   However, it is sufficient to keep the fuel mixture cool in such a way that the walls of the burner head and the nozzle 1e and possibly also the fuel mixture maintain a temperature which is always not significantly higher than the temperature of the boiling limit of the liquid fuel. The fuel mixture jet driven out of the nozzle 1e hits the burner body 15, which has previously been made to glow,

   so that on the same the Benn mixture is continuously ignited in an explosive blue tinge and kept burning. Through the openings 16, secondary air can be fed to the burner, either by the action of the induced draft, or in the form of compressed air.



  In the embodiment according to FIGS. 3 and 4, the burner has a burner tube 1, which extends through the entire length of the flame tube 15 and at the front end in the top wall 17 of the flame tube, at the rear end, however, in a solid, brick wall 18 is held. The latter is located at a certain distance from the rear boiler wall 13 and at the same time serves to guide the combustion gases emerging from the flame tube.



  Below the burner tube 1 is the evaporator tube 7, to which the fuel to be evaporated is fed through the tube 6 in the direction of the arrow 6a. The evaporator pipe 7 is inclined towards the front end of the boiler and there verbun by a riser pipe 8 with the burner pipe 1, which in turn also has a slight gradient in the direction of movement of the fuel, i.e. a slope opposite to that of pipe 7.

    Both pipes 1 and 7 are at their lowest points with a double U-shaped bent gene drain pipe 20 respectively. 20a, which allow any automatic outflow of non-evaporated liquid and at the same time an escape through the liquid sacs formed in the lower U-bends; prevent fuel vapors from the evaporator or burner tube.



  The burner tube 1 is on both sides of a row of nozzle openings 1c respectively. 1g provided so that the escape the flames 4 respectively. 4a are directed approximately horizontally to opposite sides against the flame tube walls and are directed up and down in the direction of arrows 5 here.

   As a result, there is an extremely effective heating along the entire surface of the Man, and most of all on the side surfaces of the flame tube, so that a powerful steam development is achieved with maximum utilization of the boiler, as indicated in Fig. 4 by arrows 14 and 14a indicates is.



  The burner tube 1 is near the riser 8 for the fuel vapor with a connection piece 9 for the primary air flowing in the direction of the arrow 9a see, and on its entire length lying in the fire area with cooling channels Yes, which through .auf the burner tube welded angle iron 24 are formed, and water or some other cooling medium flows through, which is fed through line 21 and discharged again through line 12, so the burner tube keeps cooled over its entire length.



  Above and below the burner tube 1 is still a tube .2 respectively. 2a arranged, which is fed in the direction of the arrow with secondary air and is provided with a number of side Düsenöff openings from which the preheated in the pipe itself secondary air is supplied in an even distribution to the individual flames. To maintain the flame are in the vicinity of the flames pointed above the same made of ceramic mass or other refractory material existing igniter 3, 3a attached, which are suspended with their upper hook-shaped curved ends on continuous .Stangen 25 easily replaceable.



  Both the B.rennerrohr 1 and the evaporator tube 7 are led out of the fire area on both sides and on the outside of the end wall 17 respectively. 18 with flanges 27, 28 respectively. 29, 30 provided.

    This device enables good accessibility and cleaning of the two tubes in such a way that the burner only needs to be put out of operation for a very short time, in particular it is. Cleaning is possible without the burner and the other pipes needing to cool down beforehand, because the access points required for cleaning are not in the fire area and the pipes run straight through without bends from one to the outer location.



  In order to avoid excessive heating of the secondary air tubes 2, 2a, the same can expediently, as shown in FIG. 5, be arranged in the immediate vicinity of the burner tube and together with it be enclosed by a jacket 26 which at the same time contains the cooling channels 1a forms.



  The operation of the device is as follows: When the burner is put into operation, gas, gasoline or another volatile fuel is first fed through the tube 6, which passes through the tubes 7 and 8 in gas form or in vaporized form into the burner tube 1 and from there through the nozzle openings 1c respectively. lx flows out into the combustion chamber, where it is ignited.

   After the entire burner arrangement, and in particular the evaporator line 7 and the igniter 3, 3a have been brought to a sufficiently high temperature by gas or volatile fuel, the heavy oil is now introduced into the evaporator line 7 through the line 6, where it passes through the radiant heat evaporates. The position of the tube 7 is expediently chosen so that the fuel is heated to approximately 350-4.50 Celsius and is thereby made to evaporate.

    The resulting fuel vapors are fed through the riser pipe 8 to the burner tube 1 and from the left through the. Nozzle 9 supplied primary air mixed ver. This burner air is expediently not preheated at all, or only very little, and is mixed with the fuel vapor to such an abundance that it cools down to about 50 Celsius or an even lower temperature.

   As a result of the strong air admixture and the resulting low saturation, the fuel vapor remains floating as a mist in the primary air, and then occurs together with this from the nozzle openings ai 1c or. lx clleis burner tube 1 off.

   The exit speed is expediently regulated in such a way that the flame is only able to form at a certain distance from the nozzle opening, due to the glowing ignition bodies 3, 3a, which keep the flames burning like an explosion under continuous ignition and at the same time the decomposition of the fuel vapor in pure gases.



  In this way you get an extremely hot blue flame 4 respectively. 4a, which is directed horizontally to the right and left against the flame tube wall, and is deflected up and down by this.

    At the same time, the supply of secondary air takes place through the tubes 2, 2a, whereby the secondary air jets emerging from the nozzle openings of those tubes can be used with the correct flame guidance; so that the flame largely adjoins the entire outer surface of the flame tube, and an extremely effective heating of the flame tube takes place, which extends evenly over its entire length.

   In contrast to the most common known flame tube firing systems, this heating is strongest on the two side surfaces of the flame tube, and this fact is of particular importance because it allows the steam bubbles to rise quickly and fresh water to flow in more quickly , so that in this way the amount of evaporation and thus the efficiency of the boiler can be increased significantly.



  As mentioned before. the temperature in the evaporator tube 7 is expediently not increased above 350-450 ° Celsius. If there are still components in the 01 which do not take part in the evaporation, these flow off automatically to the left through the drain pipe 20 as a result of the inclination of the evaporation pipe 7 without impairing the operation of the burner in any way.

   The same applies to any liquid precipitation occurring in the burner tube 1, which is automatically drained in a similar manner through the drain pipe 20a. In this way, it is possible to continuously burn heavy oil in continuous operation and with blue flames with evaporation and gasification, and at the same time to achieve an increased heat yield.



  It is also pointed out in particular that when the device shown is in operation, the primary air can also be mixed with the fuel vapor in the large amount that is necessary to make the need for secondary air for complete combustion of the fuel mixture superfluous.



  It is of course readily possible to run the number of fuel outflow nozzles for a possible number of combustion systems coming into consideration, to cool the outflow nozzles individually or together, as well as individual chambers or common chambers for evaporating the liquid fuel in any number arranged who the. When heating steam boilers, it is also possible to use part of the water filling of the steam boiler or the generated steam as a means to keep the burner head cool.



  With the facilities shown, liquid fuels can of course also be processed, which are already free of tar, or due to their special properties, do not tend to crust or to form coke. The process of keeping the fuel mixture cool and the outflow openings for the fuel mixture also then achieves the great advantage.

   that the outflowing fuel mixture amount always remains constant in its calorific value, because a reduction of the outflowing specific calorific value by gradually increasing heating of the outflowing fuel mixture jet then no longer takes place.

 

Claims (1)

PATENTANSPRüCHE I. Verfahren zur Verfeuerung von Schwer- äleny bei welchem die Schweröle vor ihrer Verbrennung verdampft wer den, dadurch gekennzeichnet., dass der in Dampfform übergeführte Brennstoff auf dem Wege von der Verdampfungsstelle zur Brennermündung wieder abgekühlt wird. Il. Einrichtung zur Ausübung des, Verfah rens nach Patentanspruch I, dadurch ge kennzeichnet, dass der zur Zuführung des Brenngemisches dienende Brenner mit einem Kühlmantel versehen ist. PATENT CLAIMS I. Process for the combustion of heavy oils in which the heavy oils are evaporated before they are burned, characterized in that the fuel converted into vapor form is cooled down again on the way from the evaporation point to the burner mouth. Il. Device for exercising the, method according to claim I, characterized in that the burner serving to supply the fuel mixture is provided with a cooling jacket. UNTERANSPRüCHE: 1. Verfahren, nach Patentanspruch I, da durch gekennzeichnet, dass die Abküh lung des verdampften Brennstoffes durch starke Zumischung von Verbrennungs luft bewirkt wird, die eine niedrigere Temperatur als der verdampfte Brenn stoff besitzt. 2. Verfahren nach Patentanspruch I, da durch gekennzeichnet, dass die Abküh lung des verdampften Brennstoffes durch eine dem Brenner zugeführte Kühl flüssigkeit erfolgt. B. Verfahren nach Patentanspruch I, da durch gekennzeichnet, dass die Erhitzung .des. SUBClaims: 1. Method according to claim I, characterized in that the cooling of the evaporated fuel is brought about by strong admixture of combustion air, which has a lower temperature than the evaporated fuel. 2. The method according to claim I, characterized in that the cooling of the evaporated fuel is carried out by a cooling liquid supplied to the burner. B. The method according to claim I, characterized in that the heating .des. Brennstoffes zum Zwecke der Ver dampfung nur bis zu dessen Siedepunkt vorgenommen und eine Überhitzung des verdampften Brennstoffes vermieden wird. 4. Verfahren nach Patentanspruch I da durch gekennzeichnet, dass das aus ver dampftem Brennstoff und Luft be stehende Gemisch auf dem Wege zu den Verbrennungsstellen tiefer als, auf 50 Celsius abgekühlt wird. 5. Fuel for the purpose of evaporation is only made up to its boiling point and overheating of the evaporated fuel is avoided. 4. The method according to claim I as characterized in that the mixture of ver vaporized fuel and air be standing on the way to the combustion points is cooled to below 50 Celsius. 5. Verfahren nach Patentanspruch I und Unteranspruch 1, dadurch gekennzeich net, dass der Brennstoff vor seiner Ent zündung annähernd mit der gesamten zur Erzielung der höchsten: Flammen temperatur erforderlichen Luftmenge ge mischt und mit solcher Geschwindigkeit zur Ausströmung gebracht wird, dass die Flamme, die durch glühende Zünd- körper gebildet wird, mit dem Drenner- rohr nicht in Berührung kommt, das Ganze derart, dass das Brenngemisch fortlaufend explosionsartig entzündet. A method according to claim I and dependent claim 1, characterized in that the fuel is mixed with almost the entire amount of air required to achieve the highest flame temperature before ignition and is brought to the outflow at such a speed that the flame, which is glowing through Ignition body is formed, does not come into contact with the Drenner tube, the whole thing in such a way that the combustion mixture continuously ignites like an explosion. wird. 6. Verfahren nach Patentanspruch I, da durch gekennzeichnet, dass mau bei Be- heizung von Hohlräumen, insbesondere von Flammrohren an Dampfkesseln den verdampften Brennstoff mittelst eines wassergekühlten Brennerrohres in den Hohlraum einführt und die Flamme seitlich aus dem Brenner, etwa senk recht auf die zu beheizende Fläche aus <B>11</B> eten lässt. 7. becomes. 6. The method according to claim I, characterized in that when heating cavities, in particular flame tubes on steam boilers, the evaporated fuel is introduced into the cavity by means of a water-cooled burner tube and the flame laterally out of the burner, approximately perpendicularly towards the heating surface made of <B> 11 </B>. 7th Einrichtung nach Patentanspruch II zur Ausübung des Verfahrens nach Unteran spruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Brennerrohr mit seinen gegen die Flammrohrwandung gerichteten Düsen- öffnungen sich annähernd über die volle Länge des Flammrohres erstreckt. Device according to patent claim II for performing the method according to claim 6, characterized in that the burner tube with its nozzle openings directed against the flame tube wall extends approximately over the full length of the flame tube. B. Einrichtung nach Patentanspruch II und Unteranspruch 7, dadurch gekennzeich net, dass die Düsenöffnungen (1e, lx) des Brennerrohres mindestens annähernd wagrecht nach verschiedenen Seiten des Flammrohres gerichtet sind. 9. B. Device according to claim II and dependent claim 7, characterized in that the nozzle openings (1e, lx) of the burner tube are directed at least approximately horizontally to different sides of the flame tube. 9. Einrichtung nach Patentanspruch II und Unteranspruch 7, dadurch gekennzeich net, dass das mit seitlichen Düsenöff nungen (1c, lx) versehene Brennerrohr (1) auf seiner ganzen im Flammrohr (15) liegenden Länge mit Kühlkanälen (1a) für die Wasserkühlung versehen ist. Device according to claim II and dependent claim 7, characterized in that the burner tube (1) provided with lateral nozzle openings (1c, lx) is provided with cooling channels (1a) for water cooling over its entire length in the flame tube (15). 10. Einrichtung nach Patentanspruch II und Unteranspruch 7. dadurch gekennzeich- net, dass längs des trennerrohres noch seitliche Öffnungen aufweisende Rohre zur Zuführung der Sekundärluft ange ordnet sind, das Ganze derart, dass die Sekundärluft durch die seitlichen Öff nungen auf die ganze Länge der Feue- rung gleichmässig verteilt austreten kann, um zur richtigen Flammführung beizu tragen. 11. 10. Device according to claim II and dependent claim 7, characterized in that along the separator tube still lateral openings having tubes for supplying the secondary air are arranged, the whole thing in such a way that the secondary air through the lateral openings along the entire length of the Feue - Can escape evenly distributed in order to contribute to correct flame guidance. 11. Einrichtung nach Patentanspruch II und Unteransprüchen 7 bis 10, dadurch ge kennzeichnet, dass das Brennerrohr und die .Sekundärluftrohre mittelst eines ge meinsamen Mantels (26) zu einem zu sammenhängenden Körper vereinigt sind. 12. Einrichtung nach Patentanspruch II und Unteranspruch 7, dadurch gekennzeich net, dass zwischen dem Brennerrohr und der Flammrohrwandung Zündkörper aus feuerfester Masse vorgesehen sind, die hakenförmig gestalrtet und an durch gehenden Stangen auswechselbar aufge hängt sind. 13. Device according to claim II and dependent claims 7 to 10, characterized in that the burner tube and the secondary air tubes are combined to form a coherent body by means of a common jacket (26). 12. Device according to claim II and dependent claim 7, characterized in that between the burner tube and the flame tube wall ignition body made of refractory material are provided, which are hook-shaped and interchangeably suspended on through rods. 13. Einrichtung nach Patentanspruch 11 und Unteranspruch 7, dadurch gekennzeich net, dass das Brennerrohr und das eben falls mit in der Feuerung liegende Ver- dampferrohr an tiefster .Stelle einen siphonartigen Abfluss für flüssige Brenn stoffteile besitzen. 14. Einrichtung nach Patentanspruch II und Unteranspruch 7, dadurch gekennzeich net, dass das Brennerrohr und das Ver- dampferrohr an beiden Enden aus der Feuerung herausgeführt und mit aussen liegenden Flanschen versehen sind. Device according to patent claim 11 and dependent claim 7, characterized in that the burner tube and the evaporator tube, which is also located in the furnace, have a siphon-like drain for liquid fuel parts at their lowest point. 14. Device according to claim II and dependent claim 7, characterized in that the burner tube and the evaporator tube are led out of the furnace at both ends and are provided with external flanges.
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