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.