Verfahren zum Vernebeln von Öl und Vorrichtung zur Ausführung desselben. Gegenstand vorliegender Erfindung ist ein Verfahren zum Vernebeln von Öl, und eine Vorrichtung zur Ausführung desselben. Das Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, dass das Öl in einem dünnen Film in einen Luftstrahl eingeführt und von letzterem ver nebelt und fortgeführt wird.
Ausführungsbeispiele von Vorrichtungen zur Durchführung des beanspruchten Ver fahrens sind in der Zeichnung dargestellt, und zwar zeigt: Fig. 1 eine als Brenner für Ölfeuerungs anlagen ausgebildete Vorrichtung zum Teil im Schnitt; Fig. 2 zeigt einen Luftvorwärmer dersel ben im Schnitt; Fig. 3 zeigt eine abgeänderte Ausfüh rungsform der Einrichtung zum Zuführen des Öls in den Druckluftstrahl; Fig. 4 und 5 zeigen in grösserem Massstabe einen Brennerkopf zum Verdampfen, Ver gasen und Verbrennen von Schweröl (Teeröl) im Längsschnitt und im Querschnitt; Fig. 6 zeigt eine als Vergaser für einen Rohölmotor ausgebildete Vorrichtung; Fig. 7 zeigt das Gehäuse dieser Vorrich tung im Schnitt; Fig. 8 zeigt eine weitere als Vergaser für einen Rohölmotor ausgebildete Vorrichtung.
Der Brenner nach Fig. 1 weist einen Elektromotor 1 auf, auf dessen Welle ein Niederdruckventilator 2 und ein Hochdruck ventilator 3 angeordnet sind. Der Nieder druckventilator 2 saugt Luft an und treibt diese durch das Gehäuse 4 und durch das Rohr 5 zur Brennstelle 6. Ein Teil der Luft wird dem Hochdruckventilator zugeführt und von diesem, unter Steigerung des Druk- kes .durch einen Lufterhitzer 7 nach einem Schlitz 8 geführt. Dieser mündet in ein Ge häuse 9, welchem Öl mittelst einer Leitung 10 zugeführt wird. Die Leitung 10 ist über ein Rückschlagventil 11 an eine, vom Motor 1 angetriebene Ölpumpe 12 angeschlossen.
Der Pumpe 12 wird,das Öl von einem Ölvor- ratsbehälter aus, über eine abschliessbare Lei tung 13 und ein Ölfilter 14 zugeführt. Der Übertritt vom Öl aus der Leitung 1d in das Gehäuse 9 wird mittelst eines Schwimmers 15 geregelt. Dieser bewirkt in an sich be kannter Weise, dass der Ölstand im Gehäuse 9 auf einer konstanten und wählbaren Höhe bleibt. Wird Öl im Überschuss gefördert, so wird die überschüssige Menge mittelst Lei tung 16 dem Vorratsbehälter zugeführt. Der Schwimmer 15 ist mit einem, die Ölzuleitung 17 beherrschenden Kolbenschieber 18 ver bunden, welcher im Steuergehäuse 19 leicht vertikal verschiebbar angeordnet ist.
Sinkt der Schwimmer unter eine bestimmte Grenze, so gibt der Steuerkolben die Leitung 17 frei, so dass Öl in das Gehäuse 9 einfliessen kann. Im Gehäuse 9 ist eine aus Drahtgeflecht oder dergleichen bestehende Scheibe 20 drehbar gelagert. Die Scheibe 20 taucht einerseits in das Öl des Gehäuses 9 ein und reicht bis vor den Schlitz 8 der Druckluftzuleitung. Zum Antrieb der Scheibe 20 dient ein Reib rad 21, das in radialer Richtung in bezug auf die Reibscheibe 22 verstellbar auf einer antreibenden Reibscheibe 22 angeordnet ist. Letztere wird von der Motorwelle aus an getrieben.
Je nach Einstellung des Rades 21 auf der Scheibe<B>22</B> wird die Drehzahl der Scheibe 20 geändert, und damit wird mehr oder weniger Öl in den Weg des Druckluft strahles gebracht, der aus dem Schlitz 8 aus tritt und zusammen mit dem Öl in die Lei tung 24 eintritt. Das Endstück der Leitung 24 liegt im Rohr 5 und kann konzentrisch zu diesem oder sonstwie angebracht sein. Das Zündorgan 26 liegt kurz vor der Mündung des Rohres 5. Statt, wie beschrieben, könnte zum Antrieb der Scheibe 20 ein Wechsel rädergetriebe oder ein Kettenantrieb etc. vor gesehen sein.
Die Arbeitsweise ist folgende Beim Lauf des Motors wird die Luft komprimiert und tritt durch den Schlitz 8 aus, wobei der Druckluftstrahl durch die, mit einem Ölfilm belegte, drehende Scheibe hin durchtritt. Der an der Scheibe 20 anhaftende Ölfilm wird durch den Druckluftstrahl zer rissen. Das Öl wird in feinste Tröpfchen ver nebelt und gelangt dann, je nach Beschaffen- heit des Öls, vermengt mit kalter oder mit vorerwärmter Luft zur Brennstelle 6. Hier tritt nun Niederdruckluft zum Ölnebelluft- gemisch, das aus der Leitung 24 austritt. Die Entzündung des Ölnebelluftgemisches fin det mittelst des elektrischen Zündorganes 26 statt.
Das Verhältnis von Öl zur Druckluft bleibt, wenn nichts verstellt wird, während des Betriebes, konstant und ist bei konstanter Motortourenzahl nur von der Drehzahl der Scheibe 20 abhängig. Die Temperatur des Öls im Gehäuse 9, und damit die Viskosität desselben, kann mittelst eines elektrischen Heizelementes 28 auf beliebige Höhe ge bracht und gehalten werden.
Der Lufterhitzer 7 kann wie in Fig. 2 dargestellt, gebaut sein. Durch mehrere kon zentrisch gelagerte Blechmäntel wird die, vom Hochdruckventilator 3 durch die Lei tung 29 zuströmende Luft im Zickzack zur Leitung 30 geführt, welche die Luft nach dem Schlitz 8 führt. Beim Durchstreichen der Luft wird diese über elektrische Heiz körper 31 geführt, so. dass die Luft auf eine geeignete Temperatur ,gebracht werden kann. Die ausgestrahlte Wärme wird durch die Luft aufgenommen und nach innen geführt; es wird so eine gute Ausnützung des, Luft- erhitzers erzielt.
Die Scheibe 20 ist vorteilhaft aus Gewebe mit feinen Poren oder aus Drahtgeflecht etc. hergestellt.
Wie Fig. 3, zeigt, kann statt einer Scheibe auch ein Zylinder 8,3 vorgesehen sein, dessen Mantel ausi Drahtgeflecht, feinem Gewebe oder dergleichen besteht, und innerhalb wel chem eine Druckluftzuleitung 34 mittelst Schlitz 35 ausmündet.
Die austretende Druckluft geht durch ,den Mantel des Zylin ders 33 und löst den auf dem Mantel befind lichen Ölfilm auf, so,dass das Öl in feinster Vernebelung in die Leitung 24 austritt, durch welche der Ölnebel nach der Brenn stelle 6 geführt wird.
Für Schweröl (Teeröl) wird vorteilhaft .der in Fig. 4 und 5 gezeigte Brennerkopf verwendet. Da.s Rohr 5, welches die Ver- brennungsluft zuführt, endet in einer Ver brennungskammer 36, während die Leitung 24, durch welche das Ölnebelluftgemisch zu geführt wird, in den Verbrennungsraum 36a mündet.
Das aus der Leitung 24 in den Verbrennungsraum 36a einströmende Ölluft- gemiseh wird dort mit vorerwärmter Ver brennungsluft, de aus der Innenwandung 37 tritt, und durch Bohrungen 38 in den untern und obern Teil des Verbrennungsraumes 36a gelangt, vermischt, wodurch eine gleich mässige und ruhige Flamme entsteht, die nach oben aus dem Verbrennungsraum 36a aus tritt.
Der beschriebene Brenner hat den Vor teil, dass keine Rückstände in den Leitungen verbleiben können. Das Ganze kann derart ausgebildet sein, dass der Betrieb des Bren ners geräuschlos und geruchlos ist. Es lässt sich die Flamme in sehr weiten Grenzen regeln, wobei man den Brenner in jedem Falle so regulieren kann, dass das Verhältnis von Öl zu Luft konstant bleibt. Dieser Bren ner kann auch in Kochherde, Zimmerheiz öfen usw. eingebaut werden. Brennstoff düsen, die sich leicht verstopfen, sind nicht vorhanden.
Die Vorrichtungen nach Fig. 6, 7, 8, die als Rohölmotorvergaser ausgebildet sind, dienen zur Umänderung von Benzinmotoren zu Rohölmotoren. Um dies zu ermöglichen, ist es notwendig, das Öl äusserst fein zu ver nebeln. Da, nun die Benzinmotoren mit einem sehr niedrigen Kompressionsdruck arbeiten, wobei die Endtemperatur nicht auf die Ver dampfungstemperatur des Öls zu stehen kommt, ist es erforderlich, einen Teil der An saugluft, welche dazu verwendet wird, das Öl zu vernebeln, auf die Verdampfungstem peratur des Öls vorzuwärmen. Dadurch wird der Ölnebel verdampft und so innig mit Ver brennungsluft gesättigt, dass infolgedessen die Zündgeschwindigkeit gesteigert und eine äusserst vollkommene Verbrennung des Brennstoffes erzielt wird.
In Fig. 6 ist mit 91 ein Benzinmotor von an sich bekannter Bauart bezeichnet. Zum Einführen des Brennstoffes in den Motor ist eine Leitung 92 vorgesehen. Diese führt in ein Gehäuse 93. In diesem wird der Ölstand mittelst eines Schwimmers 94, der die Brenn stoffzufuhr in das Gehäuse beherrscht, gere gelt. Im Gehäuse 93 ist eine, einen Mantel aus feinem Metallgewebe aufweisende Trom mel 96 vorgesehen (Fix. 7), welche mittelst einer flexiblen Welle 110 durch den Motor in Drehung versetzt wird. Die Trommel taucht in das Öl 97 im Gehäuse 93 und deren Mantel wird zwischen einer Düse 98, dessen Mündung als Schlitz ausgebildet ist, und der Mündung der Leitung 92 vorbeibewegt.
Die Düse 98 ist an eine Luftzuleitung 99 ange schlossen, die durch eine von den Abgasen des Motors beheizte Kammer 100 hindurch geführt ist, so dass die durch einen Filter l01 eintretende Luft erhitzt wird und Öl, das von der Trommel 96 hochgehoben wird, beim Austritt aus der Düse 98 mitreisst und durch die Leitung 92 in den Verbrennungsraum der Motorzylinder führt. An die Brennstoff leitung 95 ist noch eine Benzinleitung ver mittelst eines Umstellhahnes 103 ange schlossen.
Das Inbetriebsetzen des Motors 91 erfolgt wie bekannt,durch einen Anlassapparat, und zwar wird der Motor zum Beispiel dutrch einen elektrischen Anlasser mittelst Benzin angelassen. Nach kurzer Zeit wird dann der Motor auf Rohöl umgeschaltet, was :durch Umstellen des Umstellhahnes 103-, welcher in die Brennstoffleitung eingebaut ist, bewerk stelligt wird. Ein Teil der Ansaugluft pas siert :das Luftfilter 101, dann den Luft erhitzer 10.0, wobei die Luft auf -die Ver- dampfungstemperatur des Öls vorerhitzt wird.
Die heisse Luft tritt aus :der Düse 98 aus und .reisst den dünnen, an :der Trommel 96 haftenden Ölfilm weg. Das Benzin und später das Öl wird in feinste Teilchen zer rissen, verdampft und innig mit Luft gesät tigt. Dieses 0ldampfluftgemisch strömt durch die Leitung 92 in .die Verbrennungs räume der Motorzylinder. Durch das Rohr 108 wird Frischluft dem Öldampfluftgemisch zugesetzt. Die Leistung .des Motors kann durch Einstellen der Regelorgane 105, 106 geregelt werden.
Bei der Ausführungsform nach Fig. 8 wird Frischluft mittelst einer Leitung 108 zugeführt. Die Leitung 92 mündet düsen artig in eine Kammer 98', an welche die Lei tung 108 tangential angeschlossen ist. Die eintretende Frischluft umstreicht die Düse 109 der Leitung 92 in einem Wirbel und be wirkt ein inniges Mischen des aus der Düse 109 austretenden Öldampfluftgemisches mit der Luft. Durch die Luftzuleitung 99 die zu einem nicht gezeichneten Luftfilter führt, wird Luft der Düse 98 zugeführt. Auf die sem Wege passiert die Luft einen nicht ge zeichneten Lufterhitzer 100, welcher durch die Auspuffgase beheizt wird.
Method for atomizing oil and apparatus for carrying out the same. The present invention relates to a method for atomizing oil and an apparatus for carrying out the same. The method is characterized in that the oil is introduced in a thin film into an air jet and is misted and carried away by the latter.
Embodiments of devices for carrying out the claimed process are shown in the drawing, namely: Figure 1 shows a device designed as a burner for oil firing systems, partly in section; Fig. 2 shows an air preheater dersel ben in section; Fig. 3 shows a modified Ausfüh approximately form of the device for supplying the oil in the compressed air jet; 4 and 5 show on a larger scale a burner head for vaporizing, gassing Ver and burning heavy oil (tar oil) in longitudinal section and in cross section; 6 shows a device designed as a carburetor for a crude oil engine; Fig. 7 shows the housing of this device Vorrich in section; 8 shows a further device designed as a carburetor for a crude oil engine.
The burner of Fig. 1 has an electric motor 1, on the shaft of which a low-pressure fan 2 and a high-pressure fan 3 are arranged. The low-pressure fan 2 sucks in air and drives it through the housing 4 and through the pipe 5 to the combustion point 6. Part of the air is fed to the high-pressure fan and from this, with an increase in pressure, through an air heater 7 to a slot 8 guided. This opens into a Ge housing 9, to which oil is fed by means of a line 10. The line 10 is connected via a check valve 11 to an oil pump 12 driven by the engine 1.
The pump 12 is supplied with the oil from an oil reservoir via a lockable line 13 and an oil filter 14. The transfer of the oil from the line 1d into the housing 9 is regulated by means of a float 15. This causes, in a manner known per se, that the oil level in the housing 9 remains at a constant and selectable level. If oil is pumped in excess, the excess amount is fed to the storage container by means of line 16. The float 15 is ver with a, the oil supply line 17 dominating piston valve 18 a related party, which is arranged in the control housing 19 slightly vertically displaceable.
If the float falls below a certain limit, the control piston releases the line 17 so that oil can flow into the housing 9. A disk 20 made of wire mesh or the like is rotatably mounted in the housing 9. The disk 20 is immersed on the one hand in the oil of the housing 9 and extends up to the slot 8 of the compressed air supply line. To drive the disc 20, a friction wheel 21 is used, which is arranged on a driving friction disc 22 so as to be adjustable in the radial direction with respect to the friction disc 22. The latter is driven by the motor shaft.
Depending on the setting of the wheel 21 on the disk <B> 22 </B>, the speed of the disk 20 is changed, and thus more or less oil is brought into the path of the compressed air jet that emerges from the slot 8 and together with the oil in the line 24 occurs. The end piece of the line 24 lies in the pipe 5 and can be attached concentrically to this or in some other way. The ignition element 26 is located just before the mouth of the tube 5. Instead of, as described, a change gear drive or a chain drive, etc. could be seen before to drive the disc 20.
The mode of operation is as follows: When the engine is running, the air is compressed and exits through the slot 8, the compressed air jet passing through the rotating disc covered with an oil film. The oil film adhering to the disk 20 is torn by the compressed air jet. The oil is atomized in very fine droplets and then, depending on the nature of the oil, is mixed with cold or preheated air to the combustion point 6. Here, low-pressure air now enters the oil mist air mixture which emerges from the line 24. The ignition of the oil mist air mixture is fin det by means of the electrical ignition element 26.
If nothing is adjusted, the ratio of oil to compressed air remains constant during operation and is only dependent on the speed of the disk 20 with a constant number of engine speeds. The temperature of the oil in the housing 9, and thus the viscosity of the same, can be brought and maintained at any height by means of an electric heating element 28.
The air heater 7 can be constructed as shown in FIG. 2. Through several concentrically mounted sheet metal jackets, the air flowing in from the high pressure fan 3 through the line 29 is guided in a zigzag to the line 30, which leads the air to the slot 8. When sweeping through the air, this is done via electrical heating body 31, see above. that the air can be brought to a suitable temperature. The radiated heat is absorbed by the air and carried inside; in this way good utilization of the air heater is achieved.
The disk 20 is advantageously made from fabric with fine pores or from wire mesh, etc.
As FIG. 3 shows, a cylinder 8, 3 can be provided instead of a disk, the jacket of which consists of wire mesh, fine fabric or the like, and within wel chem a compressed air supply line 34 opens out by means of a slot 35.
The exiting compressed air goes through the jacket of the cylinder 33 and dissolves the oil film on the jacket, so that the oil exits in fine mist into the line 24, through which the oil mist is passed to the focal point 6.
For heavy oil (tar oil) the burner head shown in Fig. 4 and 5 is advantageously used. The pipe 5, which supplies the combustion air, ends in a combustion chamber 36, while the line 24, through which the oil mist-air mixture is supplied, opens into the combustion chamber 36a.
The oil air mixture flowing into the combustion chamber 36a from the line 24 is mixed there with preheated combustion air that exits the inner wall 37 and passes through holes 38 into the lower and upper part of the combustion chamber 36a, creating a uniform and calm Flame arises, which emerges from the combustion chamber 36a upwards.
The burner described has the advantage that no residue can remain in the lines. The whole can be designed in such a way that the operation of the burner is noiseless and odorless. The flame can be regulated within very wide limits, whereby the burner can be regulated in any case so that the ratio of oil to air remains constant. This burner can also be installed in stoves, room heaters, etc. There are no fuel nozzles that easily clog.
The devices according to FIGS. 6, 7, 8, which are designed as crude oil engine carburetors, are used to convert gasoline engines to crude oil engines. To make this possible, it is necessary to mist the oil extremely finely. Since the petrol engines now work with a very low compression pressure, with the final temperature not reaching the evaporation temperature of the oil, it is necessary to adjust part of the intake air, which is used to atomize the oil, to the evaporation temperature preheat the oil. As a result, the oil mist is evaporated and so thoroughly saturated with combustion air that the ignition speed is increased and an extremely perfect combustion of the fuel is achieved.
In Fig. 6, 91 denotes a gasoline engine of a known type. A line 92 is provided for introducing the fuel into the engine. This leads into a housing 93. In this the oil level is regulated by means of a float 94, which controls the fuel supply into the housing. In the housing 93, a drum 96 is provided with a jacket made of fine metal mesh (Fix. 7). which is set in rotation by the motor by means of a flexible shaft 110. The drum is immersed in the oil 97 in the housing 93 and its jacket is moved past between a nozzle 98, the mouth of which is designed as a slot, and the mouth of the line 92.
The nozzle 98 is connected to an air supply line 99, which is passed through a chamber 100 heated by the exhaust gases of the engine, so that the air entering through a filter 101 is heated and oil that is lifted up by the drum 96 is heated when it exits from the nozzle 98 and leads through the line 92 into the combustion chamber of the engine cylinder. On the fuel line 95 a gasoline line is also connected by means of a changeover valve 103.
The start-up of the motor 91 takes place, as is known, by means of a starting apparatus, namely the motor is started for example by means of an electric starter using gasoline. After a short time, the engine is then switched to crude oil, which is accomplished by switching the switchover valve 103- which is built into the fuel line. Part of the intake air passes: the air filter 101, then the air heater 10.0, the air being preheated to the evaporation temperature of the oil.
The hot air exits the nozzle 98 and tears away the thin film of oil adhering to the drum 96. The gasoline and later the oil is torn into the finest particles, evaporated and saturated with air. This oil vapor air mixture flows through line 92 into the combustion chambers of the engine cylinders. Fresh air is added to the oil vapor air mixture through pipe 108. The power of the motor can be regulated by adjusting the regulating elements 105, 106.
In the embodiment according to FIG. 8, fresh air is supplied by means of a line 108. The line 92 opens like a nozzle into a chamber 98 'to which the line 108 is connected tangentially. The incoming fresh air sweeps around the nozzle 109 of the line 92 in a vortex and creates an intimate mixing of the oil vapor air mixture emerging from the nozzle 109 with the air. Air is fed to the nozzle 98 through the air supply line 99, which leads to an air filter (not shown). In this way, the air passes an unrecorded air heater 100, which is heated by the exhaust gases.