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Verbrennungsvorrichtung Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorbrennungsvorrichtung
für flüssigen, gasförmigen und/oder pulverförmigen Brennstoff mit einem becherförmigen
Verbrennungsraum, dessen Wand aus keramischem Material besteht und der an seinem
offenen Ende mit der Heizkammer verbunden ist, während sein anderes Ende über eine
zentrale Öffnung mit einer Luftkammer in Verbindung steht, in der zentral eine 13-rennstoffzuführung
vorgesehen ist.
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Bei solchen Verbrennungsvorrichtungen spielt sich der Verbrennungsvorgang
fast vollständig in dem Verbrennungsraum ab, von wo die heißen Verbrenilungsgase
dann in die Heizkammer übertreten. Wenn große Wärmemengen erzeugt werden sollen,
ist die Wand des Verbrennungsraumes aus feuerfestem Material hergestellt, da in
diesem Raum hohe Temperaturen herrschen. Bei gleichbleibender Belastung wird sich
in dem Verbrennungsraum eine ortsfest brennende Flamme ausbilden. Trotzdem besteht
die Gefahr, daß der sich im Verbrennungsraum während der Verbrennung ausbildende,
vom Mittelpunkt am weitesten entfernte, ringförmige Wirbel die keramische Wand dort,
wo er sie berührt, infolge der sehr hohen örtlichen Temperaturen beeinflußt und
geschmolzene Asche in das keramische Material eindringt. Die Gefahr einer Beschädigung
der keramischen Wand tritt auch dann auf, wenn sich auf der Wand infolge fehlerhafter
Brennstoffzufuhr. z. B. bei Luftmangel. Koks ablagert.
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Ziel der Erfindung ist es, eine Verbrennungsvorrichtung zu schaffen,
die so konstruiert ist, daß, obwohl die Verbrennungsluft allein durch einen einzigen
Luftkanal zugeführt wird, eine gute Verteilung der Verbrennungsluft im Verbrennungsraum
gewährleistet ist, und daß infolgedessen die Gefahr, daß die Flamme die Wand örtlich
berührt und dabei beschädigt, auf ein Mindestmaß herabgesetzt ist.
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Ein weiteres Ziel der Erfindung besteht darin, eine wirksame Kühlung
der Wand des Verbrennungsraumes zu ermöglichen.
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Es sind Verbrennungsvorrichtungen bekannt, hei welchen die Luft durch
tangential gerichtete Öffnungen in die Luftkammer eingeführt wird, um die Luft in
Drehung zu versetzen und damit eine gute Durchmischung mit dein Brennstoff zu erzielen.
Meist führen diese tangential gerichteten Öffnungen aus einem die Luftkammer umgebenden
Luftkasten in die Luftkammer hinein. Eine völlig gleichmäßige Verteilung der Luft
wird hierbei aber nicht erzielt, da die Luft über eine oder mehrere einzelne Leitungen
dem Luftkaten zugeführt wird und diese Unregelmäßigkeit in der Lufteinströmung in
den Luftkasten sich auch noch nach d"ai tangentiulen Eintrittsöffnu-ilgen in <kr
Luftkammer hüilierkbar machen. Zur Kühlung der Verbrennungsraumwand ist es bereits
bekannt, in der Wand einen ringförmigen Kühlkanal vorzusehen, in welchen sich vom
Luftkastenboden aus axial eine ringförmige Zwischenwand erstreckt, die im Abstand
vom inneren Ende des Kühlkanals endet, so daß die im Betrieb zugeführte Verbrennungsluft
außerhalb der Zwischenwand axial in den Kühlkanal einströmt und innerhalb der Zwischenwand
vom inneren Ende des Kühlkanals der Luftkammer zuströmt. Bei dieser Anordnung der
Luftzuführung tritt auf dem Wege der Verbrennungsluft zur Luftkammer ein Ausgleich
der Unregelmäßigkeiten in der Luftzuströmung auf, jedoch fehlt dem in die Luftkammer
eintretenden Luftstrom die Drehu:ngskomponen.te, so daß hierbei. die Gefahr einer
mangelhaften Vermischung von Brennstoff und Luft und einer unregelmäßigen, außermittigen
Flamme bestellt.
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Die diesen bekannten Verbrennungsvorrichtungeil anhaftenden Nachteile
werden bei der Verbrennungsvorrichtung nach der Erfindung dadurch vermieden, daß
bei ihr beide Maßnahmen kombiniert werden, so daß die Verbrennungsvorrichtung gemäß
der Erfindung durch die Kombination der einzeln für sich bekannten Merkmale gekennzeichnet
ist, daß für die Zuführung der Verbrennungsluft aus einem die Luftkammer umgebenden
mit dem Luftzuführungskanal in
Verbindung stehenden Luftkasten tangential
gerichtete Öffnungen dienen und daß die Wand. des Verbrennungsraumes mit einem ringförmigen,
sich in axialer Richtung erstreckenden, an den Luftkasten angeschlossenen Kühlkanal
versehen ist, in welchen vom Luftkastenhoden aus axial eine zylindrische Zwischenwand
ragt, die im Abstand vom inneren Ende des Kühlkanals endet derart, daß die im Betrieb
zugeführte Verbrennungsluft außerhalb. der Zwischenwand in den Kühlkanal einströmt
und innerhalb der Zwischenwand vom inneren Ende des Kühlkanals gleichmäßig den tangential
gerichteten Eintrittsöffnungen der Luftkammer zuströmt.
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Durch die tangential gerichteten Einführungsöffnungen für die Luft
wird der Luft die für eine gute Durchmischung und Ausbildung einer beständigen Flamme
erforderliche Drehung erteilt. Durch den Kühlkanal mit der in diesen hineinragenden,
als Umlenkeinrichtung wirkenden Zwischenwand wird erreicht, daß die Unregelmäßigkeit
in der Luftzuführung, die daher rührt, daß die Luft durch eine bzw. eine beschränkte
Anzahl von Luftleitungen dem die Luftkammer umgebenden Luftkasten zugeführt wird,
ausgeglichen wird, so daß durch die tangential gerichteten Öffnungen die Luft völlig
gleichmäßig über den Umfang verteilt, tangential in die Luftkammer eintritt. Der
axial gerichtete Kühlkanal erfüllt dabei doppelte Funktionen, nämlich den Ausgleich
der Unregelmäßigkeiten in der Luftzuströmung und eine wirksame Kühlung der aus keramischem
Material bestehenden Verbrennungsraumwand.
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Die Erfindung wird im folgenden an Hand einer schematitschen Zeichnung
an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert.
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In der Zeichnung erkennt man bei 1 den Verbrennungsraum, in dem sich
bei der Verbrennung die schematisch angedeuteten, ringförmigen Wirbel bilden. Die
Brennstoffzuführung erfolgt über einen Brenner 2, z. B. einen Ölbrenner der Zerstäuberbauart,
an den eine Brennstoffzuführungs.leitung 3 angeschlossen. ist, in die ein Steuer-
bzw. Regelventil eingeschaltet ist. Die Zuführung der Verbrennungsluft erfolgt über
einen Luftzuführungskanal 4, der ebenfalls ein Steuer-bzw. Regelventil aufweist.
und die Verbrennungsluft strömt durch den in der keramischen Wand 8 des Verbrennungsraumes
vorgesehenen axialen Kühlkanal 5 zu der Luftkammer 6, wo der Luft durch Leit- oder
Umlenkschaufeln 7 eine drehende Bewegung erteilt wird. woraufhin die Luft schließlich
auf bekannte Weise zu dem Verbrennungsraum gelangt und mit dem Brennstoff gemischt
wird. Die drehende Bewegung kann der Luft in einem gewissen Ausmaß auch in einem
früheren Zustand mitgeteilt werden, wenn man den Luftzuführungskanal 4 tangential
in den ringförmigen Kanal 5 münden läßt. Die ringförmige Zwischenwand 9 ist in dem
Kanal 5 derart angeordnet, daß Sie mit ihrem hinteren Ende an der Rückwand des Luftkastens
anstößt, während am vorderen Ende ein Zwischenraum 10 zwischen der Wand 8
und der Zwischen%vand verbleibt, so daß die Luft gezwungen wird, sich in Richtung
der Pfeile zu bewegen. Die Luft bewegt sich somit zweimal an der Wand 8 entlang
und nimmt aus ihr Wärme auf, während die vorgewärmte Erstluft dem Brenner unmittelbar
zugeführt wird. Die Zwischenwand wirkt somit abgesehen davon, daß sie ein Luftleitelement
bildet, auch als Abdichtungsglied für die Luftkammer, so daß an dieser Stelle auf
einfache `''eise ein Luftkanal gebildet wird, der dem Strömen der Luft nur einen
geringen Widerstand entgegensetzt. Ferner bietet diese Anordnung den Vorteil, daß
eine Verbindung mit dem Luftzuführungskanal an einer leicht zugänglichen Stelle
gebildet wird.
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Es liegt auf der Hand, daß sich die Erfindung nicht auf das vorstehend
beschriebene Ausführungsbeispiel beschränkt. Die Erfindung läßt sich in allen Fällen
anwenden, in denen die Verbrennungsluft mit dem Brennstoff erst -dann gemischt wird,
wenn sie Wärme aus dem Verbrennungsraum aufgenommen hat.