Verfahren zur Einführung von flüssigem Brennstoff in Feuerstätten, bei welchen im Feuerraum Atmosphärendruck oder ein von demselben nur wenig verschiedener Druck herrscht und Einrichtung zur Ausführung des Verfahrens. Bei Feuerungen für flüssigen Brennstoff, bei denen im Feuerraum Atmosphärendruck oder ein von demselben nur wenig verschie dener Druck herrscht, hat man bisher .den Brennstoff kontinuierlich durch dazu geeig nete Düsen eingeführt.
Die Zerstäubung des Brennstoffes und seine Mischung mit der erforderlichen Ver brennungsluft geschieht im allgemeinen da durch, @dass dem Brennstoff eine gewisse Ge schwindigkeit oder eine rotierende Bewegung mittelst eines sogenannten Zentrifugalzer- stäubers oder mittelst Druckluft, Dampf oder in sonstiger Weise erteilt wird, wodurch der Brennstoff vor der Verbrennung mit der Luft gut gemischt wird.
Bei einer solchen kontinuierlichen Brenn- stoffzuführung hat es sich indessen als schwierig erwiesen, eine befriedigende Ver brennung von geringen Brennstoffmengen pro Zeiteinheit zu erreichen. Geringere Men gen als zum Beispiel zirka 5 kg 01 pro Stunde können nicht mit Sicherheit in einer zuverlässigen und regelmässigen Weise ver brannt werden, obwohl bei kleineren Heiz anlagen, zum Beispiel Zentralheizungen für Villengebäude und kleinere Wohnhäuser, bisweilen bloss eine Verbrennung von zum Beispiel 1 bis 2 kg i01 pro Stunde erforder lich ist.
Die vorliegende Erfindung betrifft nun ein Verfahren zur Einführung von flüssigem Brennstoff in Feuerstätten, bei welchen im Feuerraum Atmosphärendruck oder ein von demselben nur wenig verschiedener Druck herrscht und eine Einrichtung zur Durch führung dieses Verfahrens und bezweckt, eine befriedigende Verbrennung auch von sehr geringen Brennstoffmengen pro Zeit einheit zu ermöglichen. Das Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, dass der Brennstoff in feinverteiltem Zustand in den Verbren nungsraum derart eingeführt wird, dass die Menge des eingeführten Brennstoffes unauf- hörlich schwankt. Das Verfahren kann dabei gegebenenfalls so durchgeführt werden, dass die eingespritzte Brennstoffmenge bis Null schwankt.
Handelt es sich um Verbrennung von grösseren Brennstoffmengen, so hat es sich herausgestellt, dass dieses Verfahren auch gewisse Vorteile besitzt, wenn man bei inter- mittierender oder pulsierender Brennstoffein führung einen kleineren Verbrennungsraum wie sonst üblich verwendet, ohne dass dadurch die Feuerungsökonomie verschlechtert wird. Ausser dem Vorteil einer vollständigen Ver brennung wird auch der ökonomisch wich tige Vorteil erreicht, dass der Brennstoffver brauch mit grosser Genauigkeit je nach dem Bedarf durch Regulierung der Brennstoff zuführung abgepasst werden kann, zum Bei spiel durch Veränderung des Pumpenhubes, wenn eine Pumpe für die Einführung be nutzt wird.
Es ist aber nicht notwendig, dass die Brennstoffeinführung mittelst Kolbenpum pen stattfindet. Der Brennstoff kann zum Beispiel unter konstantem Druck mittelst Zentrifugalpumpe oder aus einem Brennstoff behälter unter Druck eingeführt werden.
Dabei muss aber die Brennstoffeinführungs- leitung mit einer Abschliessvorrichtitng ver sehen sein, die zum Beispiel automatisch in gewünschten Zeitabständen geöffnet oder ge schlossen bezw. gedrosselt wird, so dass eine intermittierende oder pulsierende Brennstoff einspritzung stattfindet.
Zur Einspritzung des Brennstoffes kann eine Brennstoffdüse verwendet werden, die so ausgeführt sein soll, dass sie dem Brenn stoff eine weitgehende Feinverstellung beim Einspritzen in den Feuerungsraum erteilt. Um die Feinverteilung mehr oder weniger kräftig zu machen, kann die Düse regulier bar sein, zum Beispiel mittelst einer in der selben verschraubbar angeordneten Spindel, welche als ein Zerstreuungskörper ausgebil det oder mit einem solchen verbunden ist.
Die erforderliche Verbrennungsluft kann mit Hilfe einer Luftpumpe unter geringem Überdruck zugeführt werden, doch kann die erforderliche Luftmenge in den Feuerraum lediglich auch mittelst natürlichen Zuges ein geführt werden. Die mit der intermittieren- den oder pulsierenden Brennstoffzuführung verbundenen Vorteile machen sich bei einer solchen Zuführung der Verbrennungsluft auch geltend.
Die Einrichtung zur Durchführung des beanspruchten Verfahrens kann natürlich an einer Feuerungsanlage mit bekannten auto matischen Vorrichtungen zur Zündung un & Löschung vorgesehen sein, welche unter Kon trolle eines oder mehrerer Thermostaten stehen, die von dem Druck oder der Tempe ratur des Kessels oder der Temperatur im Feuerraum usw. betätigt werden, und selbst verständlich kann das beanspruchte Verfah ren an einer solchen Feuerungsanlage durch geführt werden.
Auf der beiliegenden Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel einer Einrichtung zur Ausführung des beanspruchten Verfahrens veranschaulicht, und zwar zeigt Fig. 1 das selbe von der Seite gesehen, teilweise im Schnitt, und Fig. 2 dasselbe von hinten ge sehen.
Die Einrichtung besitzt eine Luftpumpe 1. einen elektrischen Motor 2 und eine Brenn stoffpumpe 3, welche Teile zu einem ge meinsamen Aggregat zusammengebaut sind, das von dem Stativ 4 getragen wird.
5 ist die von einem Brennstoffbehälter kommende Saugleitung der Brennstoffpumpe, 6 ist die Druckleitung, deren vorderes Ende eine Düse 7 trägt, die in einen von der Luft pumpe 1 in den Feuerungsraum .8 führenden Ablaufkanal 9 einmündet. .Sowohl die Pumpe 3, als auch die Luftpumpe 1 werden von dem elektrischen Motor 2 getrieben.
Zwecks Regulierung der von der als Kolbenpumpe ausgebildeten Brennstoffpumpe intermittie- rend oder pulsierend eingespritzten Brenn- stoffmenge wird die Kolbenstange 16 des Pumpenkolbens von dem Motor unter Ver mittlung eines Exzenters 10 und eines Armes 11 betätigt. Der Arm 11 ist zwischen dem Exzenter und der Kolbenstange angeordnet. Sein eines Ende ist an einem verschiebbar angeordneten Teil 14 drehbar gelagert, so dass der Arm 11 in seiner Längsrichtung ver schiebbar angeordnet ist.
Das Ganze kann derart ausgebildet sein, dass der Arm 11 von Hand oder unter Vermittlung eines Ther mostates eingestellt wird. Der Exzenter ist in bezug auf den Pumpenkolben und den Drehpunkt des Armes 11 so angeordnet, dass der Arm auf den Pumpenkolben als einfacher Hebelarm wirkt, wobei jedoch die wirksame Armlänge und damit die Länge des Pumpen kolbenhubes vermehrt oder vermindert wird, durch Verschiebung des Armes nach oben bezw. nach unten. Der Arm ist auf dem Zapfen 19 drehbar gelagert, welcher in dem in der Führung 13 verschiebbaren Teil 14 befestigt ist. Das obere Ende des Teils 14 kann zum Beispiel mit einem Kessel thermostat unter Vermittlung einer Kette 15 oder dergleichen verbunden sein. Die Brenn stoffpumpe selbst kann im übrigen in jeder geeigneten Weise ausgeführt sein.
Bei der dargestellten Brennstoffpumpe wird der Saughub mittelst einer auf den Kolben wir kenden Feder durchgeführt.
Bei Regulierung der Brennstoffzuführung soll auch eine Regulierung der Verbrennungs luft stattfinden. Zu diesem Zweck ist bei der auf der Zeichnung veranschaulichten Ein richtung die Einsaugeöffnung der Luft pumpe mittelst einer drehbaren Deckelklappe 18 von an sich bekannter Art gedeckt. Steht der Arm 11 unter der Kontrolle eines Ther mostaten, ist es zweckmässig, das Ganze der art auszubilden, dass auch die Einstellung der Deckelklappe 18 durch diesen oder einen andern Thermostaten unter Vermittlung eines Übertragungssystems 19 bewirkt wird.
Wie durchgeführte Versuche gezeigt haben, darf der Höchstdruck des Brennstoffes in der Druckleitung nicht unter 2 Atm. sin ken. Doch ist vorzuziehen, dass der Höchst druck zwischen 4 und 10 Atm. liegt.
Process for introducing liquid fuel into fireplaces in which atmospheric pressure or a pressure only slightly different therefrom prevails in the furnace, and device for carrying out the process. In furnaces for liquid fuel, in which atmospheric pressure or a pressure that is only slightly different from the same prevails in the furnace, the fuel has been introduced continuously through nozzles suitable for this.
The atomization of the fuel and its mixing with the required combustion air is generally done by the fact that the fuel is given a certain speed or a rotating movement by means of a so-called centrifugal atomizer or by means of compressed air, steam or in some other way, whereby the Fuel is mixed well with the air before combustion.
With such a continuous fuel supply, however, it has proven to be difficult to achieve satisfactory combustion of small amounts of fuel per unit of time. Quantities less than, for example, about 5 kg 01 per hour cannot be safely burned in a reliable and regular manner, although with smaller heating systems, for example central heating for villa buildings and smaller apartment buildings, sometimes only a combustion of, for example, 1 to 2 kg i01 per hour is required.
The present invention relates to a method for introducing liquid fuel into fireplaces in which there is atmospheric pressure or a pressure only slightly different from the same in the furnace and a device for implementing this method and aims to achieve satisfactory combustion of even very small amounts of fuel per time to enable unity. The method is characterized in that the fuel is introduced into the combustion chamber in a finely divided state in such a way that the amount of fuel introduced fluctuates continuously. The method can optionally be carried out in such a way that the amount of fuel injected fluctuates to zero.
In the case of the combustion of larger amounts of fuel, it has been found that this process also has certain advantages if a smaller combustion chamber is used as is usual with intermittent or pulsating fuel introduction, without the combustion economy being impaired. In addition to the advantage of complete combustion, the economically important advantage is also achieved that the fuel consumption can be adjusted with great accuracy depending on the requirements by regulating the fuel supply, for example by changing the pump stroke when a pump is being introduced is used.
However, it is not necessary that the fuel is introduced by means of piston pumps. The fuel can, for example, be introduced under constant pressure by means of a centrifugal pump or from a fuel container under pressure.
In this case, however, the fuel introduction line must be provided with a locking device which, for example, is automatically opened or closed at the desired time intervals. is throttled so that an intermittent or pulsating fuel injection takes place.
To inject the fuel, a fuel nozzle can be used which should be designed in such a way that it gives the fuel an extensive fine adjustment when it is injected into the combustion chamber. In order to make the fine distribution more or less powerful, the nozzle can be adjustable, for example by means of a spindle screwed into the same, which is designed as a diffuser or connected to such a body.
The required combustion air can be supplied with the aid of an air pump under a slight excess pressure, but the required amount of air can only be introduced into the combustion chamber by means of natural draft. The advantages associated with the intermittent or pulsating fuel supply also apply to such a supply of combustion air.
The device for performing the claimed method can of course be provided on a furnace with known automatic devices for ignition and extinguishing, which are under control of one or more thermostats that depend on the pressure or the temperature of the boiler or the temperature in the furnace etc. are operated, and of course the claimed method can be carried out on such a furnace.
In the accompanying drawings, an embodiment of a device for performing the claimed method is illustrated, namely Fig. 1 shows the same seen from the side, partially in section, and Fig. 2 see the same ge from behind.
The device has an air pump 1, an electric motor 2 and a fuel pump 3, which parts are assembled into a common unit that is carried by the stand 4.
5 is the suction line of the fuel pump coming from a fuel tank, 6 is the pressure line, the front end of which carries a nozzle 7 which opens into a drainage channel 9 leading from the air pump 1 into the combustion chamber .8. Both the pump 3 and the air pump 1 are driven by the electric motor 2.
In order to regulate the amount of fuel injected intermittently or pulsatingly by the fuel pump designed as a piston pump, the piston rod 16 of the pump piston is actuated by the motor with the aid of an eccentric 10 and an arm 11. The arm 11 is arranged between the eccentric and the piston rod. Its one end is rotatably mounted on a slidably arranged part 14, so that the arm 11 is arranged to be slidable in its longitudinal direction.
The whole can be designed in such a way that the arm 11 is set by hand or through the intermediary of a thermostat. The eccentric is arranged with respect to the pump piston and the pivot point of the arm 11 so that the arm acts on the pump piston as a simple lever arm, but the effective arm length and thus the length of the pump piston stroke is increased or decreased by moving the arm above or downward. The arm is rotatably mounted on the pin 19, which is fastened in the part 14 which is displaceable in the guide 13. The upper end of the part 14 can, for example, be connected to a boiler thermostat by means of a chain 15 or the like. The fuel pump itself can also be designed in any suitable manner.
In the fuel pump shown, the suction stroke is carried out by means of a spring acting on the piston.
When regulating the fuel supply, the combustion air should also be regulated. For this purpose, the suction opening of the air pump is covered by means of a rotatable cover flap 18 of a known type in the device illustrated in the drawing. If the arm 11 is under the control of a thermostat, it is expedient to design the whole in such a way that the setting of the cover flap 18 is also effected by this or another thermostat with the intermediary of a transmission system 19.
As carried out tests have shown, the maximum pressure of the fuel in the pressure line must not fall below 2 atm. sink. However, it is preferable that the maximum pressure be between 4 and 10 atm. lies.