-
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Befeuern von keramischen
Öfen mittels Öl unter Verwendung von Druckluft und einer das Öl in bestimmten Intervallen
einspritzenden Dosierpumpe, deren Düse in einer rohrförmigen Mischkammer mit spiralförmigem
Einlauf für die Druckluft versehen ist.
-
Bei Zerstäuberbrennern ist es bekannt, in der Mündung des Gehäuses
eine konische Büchse einzuschrauben, deren innere Konusfläche als Prallfläche für
die über einen das öldüsenrohr umgebenden Ringkanal zugeführte Zerstäubungsluft
dient.
-
Die Erfindung hat den Zweck, die bei Impulsbrennern für keramische
Öfen bei jedem Impuls eingespritzte Ölmenge entsprechend den jeweiligen Betriebsbedingungen
in weiten Grenzen und nach Belieben gleichzeitig fein zu vernebeln und zusätzlich
mit Verbrennungsluft zu durchsetzen. Außerdem soll bei verringertem Luft- und Brennstoffbedarf
ein praktisch wartungsfreier Betrieb ermöglicht werden. Ferner soll die Einführung
von Zusatzstoffen, beispielsweise Dolomit, auf einfache und wirksame Weise bei beliebigen
Betriebsbedingungen ermöglicht werden, um bei Verbrennung von schwefelhaltigem Schweröl
den Austritt von Schwefeldioxyd in die Atmosphäre zu verhüten.
-
Bei der Vorrichtung nach der Erfindung wird Druckluft in regelbarer
Menge im oberen Teil der Mischkammer als Wirbel zugeführt, der die bei jedem Impuls
aus der Düse austretenden Ölstrahlen umwirbelt und gegen die Wandung der Mischkammer
treibt. Die Aufgabe der Erfindung wird dadurch gelöst, daß die Mischkammer am unteren
Ende zum angenäherten Konstanthalten der Temperatur der Brennerspitze einen vorzugsweise
aus Gußeisen bestehenden Körper großer Wärmekapazität mit zentraler Austrittsöffnung
und angenähert konvex ausgebildeter Prallfläche für die aus der mehrstrahligen Strahldüse
nach außen geneigt austretenden Ölstrahlen sowie die aus dem Zyklon kommende Druckluft
besitzt.
-
Der spiralförmige Einsatz für die Druckluft besitzt zweckmäßig einen
Anschluß zum Einführen von Schwefeldioxyd bindenden Zusatzstoffen, vorzugsweise
Dolomit. Das Ende der Mischkammer kann konisch bis kugelförmig ausgebildet sein.
-
Um die jeweils günstigste Betriebsbedingung erhalten zu können, muß
die pBrennerspitze« sowohl seitlich gegenüber der Wandung des Schürlochdeckels als
auch axial im Schürlochkanal einstellbar sein, weshalb die aus Dosierpumpe, Zyklonbildner
und Mischkammer bestehende Einspritzvorrichtung mit einer nach Art eines Kugelgelenks
ausgebildeten, luftdichten Halterung sowohl mit veränderlichem Neigungswinkel als
auch axial verschiebbar in einer kugeligen Pfanne des Schürlochdeckels gelagert
sein. Die große Masse der Brennerspitze ermöglicht, sie auf der günstigsten Temperatur
zu halten, die einerseits unter dem Verkrackungspunkt des Heizöls liegt, aber andererseits
so hoch sein soll, daß auch schwerste öle einwandfrei verarbeitet werden können.
Die große Masse der Brennerspitze ist gegenüber kurzzeitigen thermischen überbeanspruchungen
unempfindlich und gleicht diese weitgehend aus. Die Brennstoffeinspritzpumpe mit
der Düse und dem Zyklonbildner liegen dabei außerhalb jedes gefährlichen Bereichs.
-
Beim Arbeiten der Vorrichtung treffen die aus der Düse nach außen
geneigt austretenden ölstrahlen zusammen mit der als Zyklon zugeführten Luft auf
die aerodynamisch günstige Aufprallfläche des am Ausgang der Mischkammer vorgesehenen
Körpers großer Wärmekapazität, der daher eine praktisch gleichmäßige heiße Brennerspitze
gewährleistet. An der Aufprallfläche sind Luft und Ölpartikel stark beschleunigt,
was eine günstige Durchwirbelung sowie eine Auflösung der vorzeitig vom Ölstrahl
abgerissenen Öltröpfchen bewirkt.
-
Durch Aufgabe einer völlig exakt dosierten Ölmenge mit der erforderlichen
Zerstäubung unter Zufuhr der jeweils erforderlichen Luftmenge wird eine Automatisierung
des Brenneffektes für jede Brennzone ermöglicht.
-
Schließlich wird die gesetzlich geforderte Beinerhaltung der Atmosphäre
zu günstigen Bedingungen ermöglicht. Die Verwendung von Dolomit zur Bindung des
Schwefeldioxydanteiles der Abgase ist zwar an sich bekannt. Um den überlicherweise
1 bis 2 % betragenden Schwefelgehalt des Öles unschädlich zu machen, mußten bisher
verhältnismäßig große Mengen von Dolomit eingeblasen werden, so daß hierdurch hohe
Nebenkosten entstanden. Es hat sich nun gezeigt, daß durch die vorgeschlagene Mischkammer,
in die bei jedem Impuls nur eine sehr kleine, aber exakt dosierte Ölmenge eingespritzt
wird, und durch die intensive Durchwirbelung in der Wirbelkammer, in die der Dolomit
in feiner Verteilung eingebracht wird, schon geringere Mengen genügen, um die vorgeschriebene
Reinheit der Abgase zu erreichen.
-
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt,
und zwar zeigt F i g. 1 einen lotrechten Schnitt durch die auf dem Schürlochdeckel
vorgesehene kugelgelenkartige Lagerung der aus Dosierpumpe, Zyklonbildner und Mischkammer
bestehenden Einspritzvorrichtung, F i g. 2 einen lotrechten Schnitt durch den unteren
Teil der Mischkammer und der Düse.
-
Einer elektromagnetisch betätigten Einspritzpumpe 1 an sich bekannter
Art wird über den Anschluß 2 das Öl zugeführt. Die gewünschte Frequenz der Öleinspritzungen
wird durch einen nicht dargestellten Impulsgeber eingestellt, die jeweilige Ölmenge
durch eine den Kolbenhub beeinflussende Stellschraube 3. Am Pumpenausgang ist ein
Verlängerungsrohr 4 vorgesehen, das im unteren Teil eine Mehrstrahldüse 5
mit nach außen geneigter Komponente aufweist. Das Verlängerungsrohr 4 sitzt zentral
in einer rohrförmigen Mischkammer 7, deren oberer Teil aus einem einen Zyklon erzeugenden
Einlauf 8
besteht, dem Druckluft über den mit einem Drosselventil 9 versehenen
Anschluß 10 zugeführt wird. Außerdem kann im Eingang des Einlaufes
8 ein Anschluß 11 für eine dosierte Zugabe von Zusatzstoffen, z. B. von Dolomit,
zur Schwefelbindung vorgesehen sein.
-
An den Einlauf 8 schließt sich in Achsrichtung des Zyklons
bzw. des Verlängerungsrohres 4 mit der Düse 5 ein Rohrkörper 7 an, der die
Düse 5 mit Abstand umgibt und als Führung für den im Einlauf 8 gebildeten Zyklon,
ferner als Prallfläche für die aus der Düse 5 austretenden Ölpartikel, sowie als
Mischkammer für die Luft und die von ihr mitgeführten Zusatzstoffe mit dem Öl dient.
Die Düse 5 befindet sich, in Achsrichtung gesehen, vorzugsweise etwa in der Mitte
oder im unteren Drittel der Mischkammer 7, um anschließend genügend Raum für eine
innige Durchmischung der Bestandteile zu erreichen.
Dies wird bei
Verringerung des Luft- und Ölbedarfes sowie der Wartung durch die Erfindung dadurch
verbessert, daß die Mischkammer 7 am unteren Ende zum angenäherten Konstanthalten
der Temperatur der Brennerspitze einen vorzugsweise aus Gußeisen bestehenden Körper
15 großer Wärmekapazität mit zentraler Austrittsöffnung 16 und einer aerodynamisch
günstigen, angenähert konvex ausgebildeten Prallfläche 17 für die aus der
Düse 5 austretenden Ölstrahlen 22 sowie die aus dem Zyklon 8 kommende Druckluft
besitzt. Das untere Ende der Mischkammer 7 bzw. der Brennerspitze 15 kann konisch
bis kugelförmig ausgebildet sein.
-
Wie oben erwähnt, muß die Brennerspitze 15 die für die verarbeitenden
Ölqualitäten und die jeweiligen Betriebsbedingungen günstigste Temperatur erhalten,
sie muß daher axial und horizontal im Schürloch einstellbar sein. Zu diesem Zweck
ist die aus Zykloneinlauf 8, Dosierpumpe 1 und Mischkammer 7 mit Brennerspitze 15
bestehende Einheit mittels einer nach Art eines Kugelgelenks ausgebildeten luftdichten
Halterung auf dem Schürlochdeckel gelagert. Diese Halterung besteht im wesentlichen
aus einer in einer kugeligen Pfanne 18 des Schürlochdeckels mit beliebigem
Neigungswinkel einstellbaren Kugelschale 19, in deren Mittelbohrung das Mischkammerrohr
7 mittels einer Rohrschelle 20 od. dgl. axial verschiebbar gelagert
ist.