Apparat zur Vergasung flüssiger Brennstoffe und zur Verbrennung der gebildeten Gase. Gegenstand der Erfindung ist ein Appa rat zur Vergasung flüssiger Brennstoffe und zur Verbrennung der gebildeten Gase.
Beim Verbrennen eines flüssigen, orga nischen Stoffes, zum Beispiel Brennöl, Teer- öl und dergleichen, hat man, um eine gute Verbrennung in der Feuerung zu erhalten, hauptsächlich zwischen zwei Verfahrens- Al ternativen zu wählen. Die eine besteht darin, die Flüssigkeit in feine Tropfen mechanisch zu zerteilen, die in der Feuerung schnell ver gast und dann verbrannt werden. Die an dere besteht darin, das Öl zuerst zu vergasen und das Gas in die Feuerung einzupressen und dann zu verbrennen.
Viele verschiedenartige Brennerkonstruk tionen zur mechanischen Zerteilung des Öls sind im Laufe der Zeiten entstanden, wei sen jedoch verschiedene Mängel auf.
Diese Mängel bestehen unter anderem im folgenden 1. Zwecks Feinverteilung des Öls wird dieses am öftesten durch sehr kleine Löcher oder Schlitze gepresst, wobei eine Verstop fung dieser Löcher leicht erfolgen Kann, so dass die Zufuhr des Ö)ls aussetzt und die Flamme ausgeht. Wenn dann das Öl aus irgend einem Grunde aufs neu(, zufliesst. kann es eintreffen, class dlass Öl niclht sofort gezündet wird, sondern class zuerst eine An häufung von Öl in der Feuerung stattfindet. Wenn dann das Zünden erfolgt, kann eine Explosion eintreten. Auch wenn keine Ex plosion eintrifft, so kann doch die Ölzufuhr zur Feuerung fortdauern, was dann Verluste bedeutet, da es schwer ist, dieses Öl zu ver brennen. Fliesst das Öl aus der Feuerung heraus, so besteht Feuersgefahr, indem das warme Öl sehr leicht entzündlich ist.
2. Um die soeben erwähnten Nachteil zu beseitigen, hat man schon ein Filter in die Zuleitung des Brenners e@ingesetzl. Piesc, Filter verstopfen sich jedoch oft, und ciib, Filtrierung ist in gewissen Fällen so gut ii unmöglich, zum Beispiel bei der Verbrennung von Teerölen, die oft dickflüssige und sehr viskose Partikel enthalten, welche mit dünn flüssigerem Öl gemischt sind.
3. Die Feinverteilung des Öls erfordert eine nicht unbeträchtliche mechanische Ar beit, sei es dass diese derart verrichtet wird, dass das Öl durch eine Pumpe unter den er forderlichen Druck gesetzt wird, oder der art, dass das Öl in die Feuerung durch In jektorwirkung von Dampf oder Luft unter Druck eingepresst wird. Besonders macht sich der Nachteil der Kraftkosten bei klei neren Anlagen sehr bemerkbar, wie zumr Beispiel bei der Heizung von kleineren Zen tralheizungsöfen mit Öl. In gewissen Fällen belaufen sieh die Kraftkosten auf 20 bis 25 ö der Brennstoffkosten.
4. In Fällen wo die elektrische Energie zum Antrieb der erforderlichen Pumpen, Kompressoren oder Ventilatoren für die Öl- zufuhr verwendet wird, können Stromunter brechungen Ungelegenheiten verursachen und Gefahren mit sich bringen.
. In den meisten Ölbrennerkonstruktio nen kann die pro Stunde verbrannte Ölquan- tität nicht innerhalb zu weher Grenzen vari iert werden, ohne dass die Feinverteilung de Öls in gewissen Fällen weniger gut wird. Verluste können sich dann leicht in der Form von durch den Schornstein abgehenden unverbrannten Gasen oder in der Form von Russ- und Koksanhäufungen in der Feuerung oder in den Rauchkanälen einstellen.
6. Anlagen der beschriebenen Art werden teuer in der Anschaffung und sind infolge der Abnutzung auch teuer zu unterhalten.
Bedeutend günstiger stellen sich nun die Verhältnisse, wenn, wie dies beim Gegen stand der Erfindung der Fall ist, der flüssige Brennstoff vergast wird, ehe er in die Feue- runog eingepresst wird. Der flüssige Brenn stoff braucht nicht durch feine Löcher oder Schlitze gepresst zu werden, sondern kann zur Feuerstelle durch eine Rohrleitung mit einem so grossen Durchlaufsquerschnitt flie ssen, dass eine Verstopfung ausgeschlossen ist. Infolgedessen werden Filter unnötig.
Ferner kann der Apparat derart ausge- bildet sein, dass die Gefahr, der Brennstoff komme in flüssiger Form in die Feuerung hinein, vermieden ist.
Ebenso kann der Apparat so ausgebilde sein, dass keine mechanische Arbeit nötig ist, weder um den Brennstoff noch.Luft, Dampf etc. unter Druck zu setzen, indem das ganze so ausgebildet sein kann, dass der Brennstoff seiner eigenen Schwere wegen nach dem Ver gaser fliessen, und Luft durch den in der Feuerun;- vorhandenen normalen Unterdruck eingenommen werden kann. Hierdurch be schränken sich die Betriebskosten auf den Einkaufspreis des Brennstoffes plus die Ko sten für die Überwachung des Apparate, die auch geringer werden als bei den unter der ersten Alternative genannten Apparaten.
Die Anschaffungskosten sind gegenüber den oben genannten Apparaten in diesem Falle kleiner, da elektrische Iotoren, Pumpen. Ventilatoren etc. überflüssig sind.
Die pro Stunde verbrannte Brennstoff quantität kann mit einem Vergasungsappa rat innerhalb sehr weiter Grenzen variiert werden. Es braucht keine schlechtere Ver brennung unter diesen Umständen zu sein, da die Voraussetzungen einer guten Verbren nung immer dieselben sind.
Die bisherigen Vergasungsvorrichtungen für flüssigen Brennstoff weisen jedoch ver- schiedeneNachteile auf.
So zeigt es sich, dass, wenn schwerer Öle, wie Brennöle, Teeröle. Abfallöle und dergleichen vergast werden sollen, immer ein nicht destillierbares Produkt: übrigbleibt. Der Grund hierzu ist, dass die Siedepunkte der Öle so hoch liegen, dass bei diesen Tem peraturen eine chemische Zersetzung statt findet; diese Zersetzung, die "eracking" ge nannt wird, führt zu Bocks- und Pechbil dungen.
Die genannten Koks- und Pechbildungen verursachen grosse Schwierigkeiten. Ferner ist es von Bedeutung für eine gute Verbren nun, dass Gas und Luft gut gemischt wer den.' am liebsten vor dem Anzünden. Die Konstrukteure haben diesen Übelstand nicht immer beachtet, und die Vergasungsbrenner brennen deswegen oft mit stark russender Flamme.
Beine Apparat gemäss der vorliegenden Erfindung hat man durch Experimente, die mit ihnen ausgeführt worden sind, konstatie ren können, dass sämtliche Nachteile, die oben geschildert wurden, beseitigt sind.
Die beiliegende Zeichnung veranschau licht durch Fig. 1, 2 und 3 in Längsschnitt, Stirnansicht und Querschnitt eine beispiels weise Ausführungsform des Erfindungsge genstandes, während Fig. 4, 5, 6 und 7 einige Varianten von Einzelheiten zeigen.
Mit 1 ist der Verbrennungsraum bezeich net, der eine nach Diffusorart konische Form hat und sich mit seinem weiteren Ende 2 an die Feuerung, mit seinem engeren Ende an die Mischkammer 3 anschliesst. 4 bezeich net einen Kanal zur Vergasung von Öl als Brennstoff. 5 bis 11 bezeichnen Kanäle zur Vorwärmung von Verbrennungsluft. 12 ist ein äusserer Vorwärmungsraum, in dem eine erste Vorwärmung der Verbrennungsluft er folgt. 13 bezeichnet mehrere Eingangsöff nungen für die Luft und 14 eine drehbare Regulierscheibe, die so gestaltet ist, dass sie in verschiedenen Lagen verschieden grosse Luftmengen durch die Öffnungen 13 durch lässt.
Die Drehung der Scheibe 14 erfolgt mittelst des Griffes 15. 16 ist eine Zufüh rungsleitung für Öl und 17 eine Tropfdüse, die an der Mündung der Ölzuleitung vorge sehen ist und senkrecht oder annähernd senkrecht über der Apparatachse liegt.
Die Wände des Verbrennungsraumes, der Mischhammer sowie diejenigen der Öl- und Luftkanäle sind zu einem Körper vereinigt, der um seine Achse mittelst eines Hand rades 18 drehbar ist, das durch die Bolzen 19 an dem genannten Körper befestigt ist.
Zur Beobachtung und Reinigung der Mischkammer und des Verbrennungsraumes ist in den rotierbaren Körper gerade vor der Mischkammer ein Beobachtungsdeckel 20 ein gesetzt, der mit einer engen Schauöffnung versehen ist und bei Bedarf gelöst werden kann. Der Vorwärmungsraum steht durch Öff nungen 21 und einen Kanal 22 in direkter Verbindung mit der nach der Feuerung zu gelegenen Mündung des Verbrennungsrau mes. In diese Öffnungen können auch Druck luftleitungen münden, so dass der Vorwär- mungsraum unter Überdlruck besetzt w-erden kann.
An der untersten Stelle des Vor- wärmungsraumes befindet sich eine rinnen- förmige Vertiefung 23, die zu einem Ablauf 24 für etwa herunterfliessendes Öl führt.
Der beschriebene Apparat arbeitet folgen dermassen Brennöl, Teeröl oder dergleichen tritt durch die Leitung 16 ein, tropft oder fliesst aus der Düse 17 in den Ölkanal 4 hinab. Durch die Wärme, die dem Boden des Ka nals 4 von dem Verbrennungsraum 1 zuge führt wird, erfolgt ein Sieden und eine trok- kene Destillation des auf den Boden des Ka nals 4 niederfliessenden Öls, so dass brenn bare Gase gebildet werden. Diese Gase strömen aus dem Kanal 4 in die Mischka m- mer 3 hinein, wo die Gase mit von den Luft- hanälen 5. 6, 7, B. 9. 10 und 11 kommen der, kräftig vorgewärmter Luft gemischt werden.
Die Luft tritt durch die Ö ffnungen 13 in den Vorwärmungsraum 12 hinein und dann durch eine Anzahl Öffnungen in die Luftkanäle 5 bis 1.1 über, -wo eine l;räf? i2e Vorwärmung der Luft erfolgt und aus denen die Luft in die Mischkammer zur Mischnn, mit den Gasen übertritt.
Die Gas-Luftmischung kommt da n in den Verbrennungsraum 1 hinein, wo (1i,> Verbrennung erfolgt. In gewissen Fällen ist es zweckmässig, nur einen Teil der durch die Öffnungen 13 von aussen eintretenden Luft als Primärluft auf die oben beschriebene Weise, den Rest dagegen als Sekundärlnft durch die Öffnungen 21 und den Kanal 22 zuzuführen.
Auch dieser letztere Luft strom wird kräftig vorgewärmt, teils im Vorwärmungsraum 12, teils ein Kanal 22, an der letztgenannten Stelle durch die Strah lungswärme von der Feuerung aus.
Wenn der Apparat einige Zeit auf die oben beschriebene Weise gearbeitet hat, haben sich Pech- und Koksablagerungen im Kanal 4 gebildet. Der innere rotierbare Körper wird dann um so viel gedreht, bis beispiels weise der Kanal 5 gegenüber der Düse 7 7 der Ölzuleitung zu liegen kommt, während die Kanäle 6, 7. 8, 9, 10, 11 und 4 mit dem Vorwärmungsraum 12 in Verbindung treten. Hierdurch werden die im Kanal 4 gebildeten Koks- und Pechablagerungen verbrennen. Das nächste Mal, wenn eine Drehung des Körpers erfolgt, wird der Kanal 6 als Öl- kanal und die Kanäle 7, 8, 9, 10, 11, 4 und 5 werden als Luftkanäle dienen.
So bald also die Ablagerungen in dem zur Ver gasung verwendeten Kanal so gross gewor den sind, dass die Gefahr einer Verstopfung vorliegen kann, wird der rotierbare Körper jeweils um eine Strecke gedreht. Diese Dre hung kann kontinuierlich mit Hilfe eines Getriebes oder auch intermittierend ausge führt werden, in welchem letzteren Falle die Drehung auch mit der Hand vorgenommen werden kann.
Bei dem hier beschriebenen Apparat sind im ganzen acht Kanäle im rotierbaren Kör per vorgesehen. Während 1/s der Umlaufs zeit ist ein Kanal der Ölzufuhr und wäh rend 7/s der Luftzufuhr ausgesetzt. Hier durch bekommen die Ablagerungen von Koks. Pech und Teer Zeit genug, um voll ständig zu verbrennen, so dass der Kanal, nachdem er eine Drehung gemacht hat, von diesen Stoffen befreit ist.
Wenn während der Vorwärmungszeit oder während des Betriebes zu viel Öl zu geführt wird, oder wenn die Flamme aus irgend einem Grunde ausgehen sollte, kann es eintreten, dass das Öl nicht vollständig ver gast wird. In diesem Falle fliesst das Öl aus dem Kanal 4 in den Kanal 8 hinunter und von dort nach dem Boden des Vorwär- mungsraumes 12. Hier sammelt sich das Öl in der Rinne 23 und verlässt den Apparat durch den Ablauf 24. Das auf diese Weise abfliessende Öl kann in einem Behälter ge sammelt werden, wobei dieser Behälter mit einem Schwimmerventil versehen werden kann, das, wenn die Ölmenge des Behälters steigt, ein Ventil in der Zula.ufleitung be einflusst, so dass die Zufuhr von Öl unter brochen wird.
Sollte ein Teil Öl infolge des kräftigen Zuges mit der Luft in den Verbrennungs raum 1 mitgenommen werden, so wird diese Öl durch den Kanal 22 und die Öffnungen 21 gleichfalls dem Ablauf 24 zufliessen. Bei dem beschriebenen Apparat kann also das Öl nicht unvergast in die Feuerung unver- gast hineingelangen oder auf den Boden des- ienigen Raume, 2 in welchem der Apparat montiert ist, hinausfliessen.
Die Fig. 4 und 5 zeigen eine Variante des Beobachtungsdeckels 20 im Schnitt und von vorne gesehen. Der Deckel 20 ist in die sem Falle mit einem Glimmer- oder Glas fenster versehen, wodurch dlas Aussehen der Flamme beobachtet werden kann.
Die Fig. 6 und 7 zeigen eine zweite Va riante des Deckels 20. In der Mitte des Deckels der hier nicht zu Beobachtungs zwecken dient, ist eine Injektordüse ange ordnet, durch welche Luft, Dampf etc. unter Druck eingepresst werden kann, zum Zwecke, durch den Luft-. Dampf- oder dergleicheij Strahl vermöge Eiel@torwirl@ung den<I>Zum</I> züi verbessern, wenn dies in gewissen Fällen. nötig ist.
Es könnte auch der Vorwärmungsraum zentral gelegen sein, und um diesen herum könnte der Verbrennungsraum angeordnr- t sein. Auch kann gegebenenfalls der Be schriebene Apparat zur direkten Verbren nung von Gasen dienen, wenn solche Gase statt Öl durch die Leitung 16 zugeführt werden.