Verfahren und Vorriehtang zur Verbrennung von flüssigen Brennstoffen. Die Erfindung bezieht sich auf die Ver brennung flüssiger Brennstoffe und bezweckt im besonderen, die russfreie Verbrennung von Öl in verhältnismässig kleinen Mengen, zum Beispiel für Heizkessel in Zentralheizungs anlagen, in einfacher Weise zu ermöglichen. Die Verbrennung von Öl in diesen Kesseln erfolgte bisher gewöhnlich durch Zerstäubung des Brennstoffes unter Verwendung künst lichen Zuges, was eine ziemlich komplizierte und kostspielige Anlage bedingt, die durch die verschiedenen Reguliervorrichtungen noch verwickelter wird.
Das einfache Verfahren, das Öl auf eine kleine Oberfläche auszu breiten oder tröpfeln zu lassen, während Verbrennungsluft über die Oberfläche des Öls geleitet wird, hat den Nachteil, dass keine russfreie Verbrennung erzielt wird, es sei denn, dass die Luft stark vorerhitzt wird. Durch diese Vorerhitzung - falls sie mittelst Lufterhitzer erfolgt - wird die An lage wiederum kostspielig und umständlich; ist dagegen die Lufttemperatur nicht hoch genug, so tritt sofort Russbildung auf. Eine hohe Temperatur ist somit wesentliches Er fordernis, wenn die Verbrennung russfrei sein soll.
Ein anderer Faktor, der Sauerstoffgehalt der Luft, hat sich jedoch als weit weniger wichtig erwiesen und gemäss der Erfindung ist nun dieser Umstand dazu benutzt, die Erhitzung der Luft einfach dadurch herbei zuführen, dass sie mit einem Teil der sehr heissen Verbrennungsgase gemischt wird. Es hat sich gezeigt, dass der verhältnismässig niedrige Sauerstoffgehalt der so erhaltenen Mischung ohne Bedenken ist, und dass die Zersetzung und teilweise Verbrennung des Öls ohne Russbildung erfolgt, während er wünschtenfalls der zur vollständigen Ver brennung erforderliche Sauerstoff aus einer sekundären Luftzufuhr bezogen werden kann.
Für viele Öle ist es von Wichtigkeit, dass die erforderliche hohe Temperatur des Öles nur in Gegenwart von Sauerstoff erreicht wird, um Krackung des Öls zu verhüten. In diesem Fall soll die Temperatur der Fläche, auf welcher das Öl ausgebreitet wird, nicht zu hoch sein, und zuweilen wird diese Fläche zum Beispiel mittelst der für die Verbren nung zugeführten Luft gekühlt werden müssen. Unter andern Umständen kann es jedoch von Vorteil sein, die Temperatur der Fläche, worauf das Öl ausgebreitet wird, möglichst zu erhöhen.
Die Rückleitung eines Teils der mit dem eintretenden Luftstrom zu mischenden Ver brennungsgase könnte. nicht oder nur mit grossen Schwierigkeiten mittelst eines Venti lators oder einer ähnlichen mechanischen Vorrichtung zustandegebracht werden, wegen der herrschenden hohen Temperatur. Es kann aber eine durch die Verbrennungsluft ver ursachte Injektionswirkung benutzt werden; eine sehr einfache Methode der Rückleitung der Verbrennungsgase ist jedoch, die Strö mungsrichtung der Gase in einem überall praktisch unter gleichem Druck stehenden Raum umzukehren und so die kinetische Energie der Gase auszunützen.
Einige beispielsweise Ausführungsformen des Verfahrens gemäss der Erfindung und ver schiedene Vorrichtungen zur Ausführung des selben sind im folgenden mit Bezug auf die Zeichnung beschrieben, worin die Fig. 1, 2 und 3 im Querschnitt und einigermassen skizzenhaft Vorrichtungen darstellen, in wel chen das Prinzip, auf welchem die Erfindung beruht, in verschiedener Weise durchgeführt ist.
Die Vorrichtung nach Fig. 1 enthält einen Verbrennungsraum 1, in welchen durch Rohr 2, das mit einem Regulierhahn versehen ist, das Öl aus einem Behälter 3 geleitet wird, wobei es tropfenweise hinunterfällt und so mit dem aus der Düse 7 austretenden Ge misch von Luft und Verbrennungsgasen in Berührung kommt. Die Luft wird mittelst eines Ventilators 15 durch ein Rohr 4 zuge führt; bei 5 bildet das Rohr einen Injektor, dessen Saugrohr 6 mit dem Verbrennungs raum an der dem Öleinlass gegenüberliegenden Seite verbunden ist.
In dieser Weise werden Verbrennungsgase von dem Verbrennungs- raum hereingezogen und mit der Luft im Injektor 5 und der Düse 7, die beispielsweise eine Mischvorrichtung mit schraubenförmigen Blättern enthält, gemischt. Sekundäre Luft kann aus dem Ventilator durch das Rohr 8 und die Öffnungen 9 in den Verbrennungs raum geleitet werden, um die Verbrennung der Zersetzungsprodukte des Öls zu vervoll ständigen. In denverschiedenen Rohren können Regulierklappen 11, 12 und 13 vorgesehen werden, die je nach der Belastung einzustellen sind.
Die Vorrichtung nach Fig. 2 weicht von der in Fig. 1 dargestellten darin ab, dass die Rückleitung der Verbrennungsgase in einer besonderen Weise erfolgt, die die Anlage sehr vereinfacht.
In dieser Vorrichtung hat der Verbren nungsraum 1 eine annähernd zylindrische Form und ist an der Peripherie mit einem tangential gerichteten Lufteinlass 4 und in der Mitte mit einem Auslass 10 versehen. Infolge dieser Form nehmen die durch den Raum strömenden Gase eine nach innen ge richtete Spiralbewegung an, wie für die Ver brennungsgase mit einer gestrichelten Linie mit Pfeilspitze angegeben ist. Das Öl wird aus einem Behälter 3 durch ein Rohr 2 zu geleitet und auf Platte 14 ausgebreitet. Die Verbrennungsgase des Öls bewegen sich dann in einer Spirale und strömen neben dem Strom der eintretenden Luft her, mit der sie sich teilweise mischen.
Die mit Verbren nungsgasen gemischte Heissluft führt, indem sie über die Platte 14 streicht, eine russfreie Verbrennung des darauf ausgebreiteten Öls herbei. Dieses Öl wird, um Krackung des selben in flüssigem Zustande wie auch Koks bildung zu vermeiden, gekühlt durch die eintretende Luft, die unter die Platte 14 hindurch geführt wird.
In der Vorrichtung. nach Fig. 3 hat die Verbrennungskammer 1 eine längliche Form. Das Öl wird an einem Ende zugeführt .und auf Platte 14 ausgebreitet, während am andern Ende die Luft bei 4 eintritt und durch eine Regulierklappe 11 an der untern Wand der Kammer entlang zur Stelle geleitet wird, wo das Öl eintritt. Die an dieser Stelle entstehenden Verbrennungsgase streichen am obern Teil der Kammer entlang im Gegen strom zu der eintretenden Luft, wobei eine Wirbelbewegung zwischen den beiden Strömen erzeugt wird, wie in der Zeichnung annähe rungsweise angegeben ist, was zur Folge hat, dass ein Teil der Verbrennungsgase mit der eintretenden Luft gemischt und zum Oleinlass zurückgeführt wird.
Man erzielt insbesondere mit der Vorrich tung nach Fig. 2 auf einfache Weise eine russfreie Verbrennung von verschiedenen Ölen und bei stark schwankenden Zufuhrmengen. Durch Regulierung der Ölzufuhr und Ein stellung von Klappe 11 im Lufteinlass ist die Belastung innerhalb weiter Grenzen regu lierbar. Der natürliche Schornsteinzug.erweist sich für richtiges Funktionieren meistens als ausreichend, während das Öl durch Schwer kraft zugeführt wird.
Man kann die beschriebenen Vorrichtungen, welche, ohne dass sie aus dem Rahmen der Erfindung fallen, in mannigfacher Weise ab geändert werden können, vor dem Raum, in welchem die Hitze gebraucht wird, aufstellen, so dass die aus der Öffnung 10 austretenden Flammen beispielsweise in den Heizraum eines Zentralheizungskessels geführt werden. Der Verbrennungsraum 1 kann jedoch auch so konstruiert sein, dass er selbst den Raum bildet, wo die erzeugte Hitze aufgenommen wird, zum Beispiel indem die Wände des selben mit Wasserröhren oder sonstigen wärme abführenden Elementen bekleidet beziehungs weise aus solchen zusammengesetzt werden.