DE1501803A1 - Brenner - Google Patents

Description

Combustion Efficiency Corporation, Post Office Box 1033, Darien, Connecticut /USA

Brenner

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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Brennerkonstruktion und insbesondere auf einen Brenner, der einen flüssigen und/oder einen gasförmigen Brennstoff wirksam verbrennen kann. Insbesondere befaßt sich die Erfindung mit einem Brenner, der einen flüssigen Brennstoff vor seiner Verbrennung zuerst vergast, so daß dadurch eine vollständigere und wirksamere Verbrennung dieses flüssigen Brennstoffs erzielt wird und/oder wobei ein gasförmiger

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Brennstoff zusammen mit dem vergasten, flüssigen Brennstoff oder getrennt mit dem gleichen Brennermundstück als wechselweiser Brennstoff verbrannt werden kann.

Es sind bereits viele Anstrengungen zur Entwicklung eines hochwirksamen Brenners für flüssigen Brennstoff und/oder eines Mehrfach-Gas- und Ölbrenners unternommen worden. Bei den bekannten Brennern für flüssigen Brennstoff sind verschiedene Mittel zum Mischen des flüssigen Brennstoffs mit der nötigen Verbrennungsluft zur Erzielung einer guten brennbaren Mischung angewandt worden. Die bekannten Vorrichtungen verwenden im allgemeinen eine Zerstäubungsvorrichtung zur Entwicklung eines Brennstoffnebels, der dann zur Erzeugung der brennbaren Mischung besser mit der benötigten Verbrennungsluft gemischt oder zusammen mit ihr verwendet werden kann. Sogar bei den besten, bekannten Zerstäubungsvorrichtungen jedoch war es häufig der Fall, daß der flüssige Brennstoff nicht so innig mit der Verbrennungsluft vermischt werden konnte, daß eine vollständige Verbrennung des Brennstoffs erzielt wurde. Daher konnte weder der maximale Wirkungsgrad noch die Wirtschaftlichkeit des Brennstoffs erreicht werden.

Die aus jenen Anstrengungen resultierende unvollständige Verbrennung erzeugte zusätzliche Wartungsprobleme. Die unvollständige Ver-

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brennung des flüssigen Brennstoffs führte zu der Bildung und Ansammlung von Rückständen, die eine häufige Säuberung der Brennerteile erforderlich machte, um den Brenner im besten Betriebszustand zu halten. Demzufolge haben die bekannten Ölbrennerkonstruktionen niemals die Sauberkeit und den Wirkungsgrad vom vergleichbaren Gasbrennern erzielt.

Die Probleme einer rationellen Verbrennung und Wartung von flüssigem Brennstoffbrennern werden noch verschärft, wenn verhältnismäßig geringwertige Brennstoffe wie z. B. Heizöl Grad Nr. 6 und niedriger verwendet werden.

Bei Mehrfach-Brennern für die Verbrennung eines flüssigen und/oder eines gasförmigen Brennstoffes entstand das weitere Problem, daß bislang getrennte und bestimmte Brenner bzw. Brennerdüsen für jeden der betreffenden flüssigen oder gasförmigen Brennstoffe verwendet werden mußten. Folglich waren diese Brenner noch komplizierter, da getrennte und bestimmte Regelvorrichtungen mit den Brennerdüsen zur Erzielung der erwünschten Verbrennung der flüssigen bzw. gasförmigen Brennstoffe erforderlich waren. Die Erfahrung mit Mehrfach-Gas- und Ölbrennern hat gezeigt, daß bei getrennter Verbrennung entweder des einen oder des anderen Brennstoffs die Wärme der verwendeten Brennerdüse und der Verbrennungskammer nachteilig auf die nicht

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verwendete Brennerdüse einwirkten. Demzufolge wurde die nicht betätigte Brennerspitze oder -düse, die der Hitze der Verbrennungskammer ausgesetzt war, einem starken Verschleiß unterworfen, so daß laufende und mühsame Wartung zur Aufrechterhaltung derselben in einem maximalen Betriebszustand vonnöten war. Die Nichtverwendung dieser Brenner reduzierte weiterhin die nutzbare Lebensdauer dieser Brennerdüsen. Als Ergebnis erhöhen die oben angeführten Nachteile sowohl die Anschaffungs- als auch die Bedienungs- und Wartungskosten der bekannten Mehrfach-Gas- und Ölbrenner stark.

Gemäß der vorliegenden Erfindung ist ein Brenner einschließlich einer Gaskammer vorgesehen, ferner Heizvorrichtungen zur Zufuhr von Wärme in die Gaskammer, Mittel zur Einführung eines flüssigen Brennstoffs in die Gaskammer, ein mit der Gaskammer in Verbindung stehender Brennerkopf, Luftvorwärmer, ferner Vorrichtungen zur Leitung von Luft durch die Vorwärmevorrichtungen, wobei dieser Vorwärmer ein mit der Gaskammer in Verbindung stehendes Auslaßende besitzt, wodurch die im Vorwärmer angewärmte Luft in die Gaskammer abgeleitet und zur Vergasung des in diese Kammer eingeführten flüssigen Brennstoffs verwendet wird, so daß der flüssige Brennstoff vergast und innig mit der erhitzten Luft zur Bildung einer brennbaren Mischung vermengt wird, und ferner Mittel zur Regelung der Zufuhr flüssigen Brennstoffs zur Kammer.

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Nach einer Ausführungsform enthält der Luftvorwärmer eine geriffelte Leitung, die in einem Abstand zum Brennerkopf letzteren umgibt und ein Verhältnis von Wärmeaustauschfläche zu Lufttemperatur hat, das ausreicht, um die Luft auf eine Temperatur zwischen 315 C bis 482 C vorzuwärmen, wobei das Auslaßende der Leitung mit der Gaskammer in Verbindung steht,

Bei einer weiteren Ausführungsform enthält der Luftvorwärmer einen Ring aus feuerfestem Material um den Brennerkopf, wobei der Ring einen im wesentlichen zylindrischen Außenwandabschnitt und einen Innenwandungsabschnitt, eine senkrechte, zwischen der äußeren und inneren Wandung verlaufenden Trennwand und einen Auslaß und Einlaß auf den gegenüberliegenden Seiten der Trennwand besitzt.

Bei einer weiteren Ausführung eines Brenners zur Raumerwärmung besitzt dieser einen eine Gaskammer begrenzenden Sockel, einen mit der Gaskammer in Verbindung stehenden Brennerkopf, einen vom Sockel gestützten Glühmantel, der den Brennerkopf umgibt, in diesem Mantel Durchlässe in Form von Kanälen, durch welche die Verbrennungsluft strömt und vorgewärmt wird, Mittel, welche diese Kanäle mit der Gaskammer verbinden, ferner Vorrichtungen zur Einführung eines flüssigen Brennstoffs in die Gaskammer, so daß die Mischung des Brennstoffs mit der vorgewärmten Luft die Vergasung des Brenn-

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Stoffs zur Bildung einer brennbaren, dem Brennerkopf zugeführten Mischung verursacht.

Bei einer weiteren Ausführungsform besteht der Brenner aus einem Vergasungsabteil, das entfernt von einer Verbrennungskammer liegt, Mitteln zur Versorgung des Abteils mit Brennstoff, einem Brenner mit einer Düse, einer das Abteil mit dem Brenner verbindenden Leitung zur Zuführung von Brennstoffmischung zum Brenner, Vorrichtungen zur Erzeugung der Vergasung des flüssigen Brennstoffs innerhalb des Abteils mit einem rohrförmigen Kreisring um die Brennerdüse, ferner Mitteln der Luftzufuhr zum Kreisring, so daß diese darin durch indirekte Wärmeübertragung von der Flamme an der Brennerdüse erhitzt wird, einer die erhitzte Luft vom Kreisring abführenden Leitung, ferner einer mit der Abführungsleitung verbundenen Abzweigung zur Zuleitung der erhitzten Luft in das Abteil, einer zweiten, mit der Abführleitung verbundenen Ableitung zur Zuführung der erhitzten Luft zum Brenner, Vorrichtungen zur Regelung der erhitzten Luftströmung durch die betreffenden Leitungen und endlich einem Zünder im Abteil zur Reinigung des Abteils in periodischen Abständen.

Zur Anpassung einer jeden der betreffenden Aus führungs formen an die Verbrennung von verhältnismäßig geringwertigem flüssigem Brennstoff, z. B. Heizöl Grad 6 und niedriger, befindet sich in jeder Gaskammer

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der verschiedenen Ausführungsformen eine Zündungsvorrichtung, die in gewissen Abständen in Betrieb genommen wird, um irgendwelche in der Gaskammer enthaltenen Rückstände aus dieser auszuspülen.

Bei einer weiteren Konstruktion nach der Erfindung enthält der Brenner einen Wärmestrahlungsmantel, der speziell so ausgebildet und angeordnet ist, daß er die Luftvorwärmevorrichtung enthält, mit der die zur Vergasung des flüssigen Brennstoffs benötigte Verbrennungsluft erhitzt wird.

Zur Verwendung der Brenner konstruktion als Mehrfach-Gas- und ölbrenner wird eine Vorrichtung zur Zuführung eines gasförmigen Brennstoffs in die Gaskammer als wahlweiser Brennstoff vorgesehen, wobei der Brennerkopf für die Verbrennung des vergasten flüssigen Brennstoffs bzw. des Gases allein und/oder beider zusammen verwendet wird. Auf diese Weise wird die Brennerdüse von der durchströmenden Brennst off mischung ohne Rücksicht auf die Art des zu verbrennenden Brennstoffes genügend abgekühlt.

Die Brennerkonstruktion der verschiedenen Ausführungsformen ist derart, daß verhältnismäßig geringwertige Heizöle durch Vergasung in einer Gaskammer vor ihrer Verbrennung rationell verbrannt werden können, wobei die Kammer mit Vorrichtungen zur periodischen Ausspülung irgend·

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welcher darin angesammelter Rückstände versehen ist, so daß diese während der gesamten Lebensdauer des Brenners in einem verhältnismäßig sauberen Zustand gehalten wird.

Durch die Erfindung ist mithin ein Mehrfach-Gas- und Ölbrenner geschaffen, der entweder Gas und/oder Öl durch die gleiche Brennerdüse entweder getrennt und/oder gemeinsam verbrennen kann.

Im folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung erläutert. Dabei gehen aus der Zeichnung und ihrer Beschreibung weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung hervor.

Figur 1 zeigt eine perspektivische Ansicht eines erfindungsgemäßen Mehrfach-Gas und Ölbrenners.

Figur 2 ist der vergrößerte, ins einzelne gehende Querschnitt einer Brennerdüse der Brennerkonstruktion nach Fig. 1.

Figur 3 ist eine teilweise Draufsicht der Brennerdüse aus Fig. 2.

Figur 4 ist ein senkrechter Querschnitt durch eine abgeänderte Form des Brenners nach der Erfindung.

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Figur 5 ist eine Draufsicht des Luftvorwärmers, der in der Konstruktion nach Fig. 4 verwendet wird.

Figur 6 stellt einen weiteren abgeänderten, erfindungsgemäßen Brenner dar.

Figur 7 ist ein Querschnitt längs der Linie 7-7 aus Fig. 6.

Figur 8 ist eine detaillierte Seitenansicht von Figur 7 im teilweisen Schnitt.

Figur 9 zeigt eine abgeänderte Form der Erfindung zur Anwendung bei Heizkörpern.

Figur 10 ist eine Seitenansicht der Mantelkonstruktion, die in Verbindung mit den Brennerkonstruktionen nach Fig. 1 und 4 zur Umwandlung letzterer in einem Heizkörper verwendet wird.

In der Zeichnung stellen die Figuren 1, 2 und 3 eine Brennerkonstruktion 20 dar, welche den Grundgedanken der vorliegenden Erfindung verkörpert. Wie dargestellt, enthält die Brennerkonstruktion 20 eine Gaskammer bzw. Abteil 21, die entfernt von der Brennerdüse 22 liegt. Die Gaskammer 21 wird von einem Boden 23 begrenzt, besitzt eine kreis-

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runde Seitenwandung 24, die zur Vermeidung von Wärmeverlust vorzugsweise aus einem geeigneten Keramik- oder hitzebeständigem Material gefertigt ist. Das so abgegrenzte obere Ende der Kammer 21 ist durch eine geeignete Deckplatte 25 abgeschlossen.

Eine Leitung 26 für flüssigen Brennstoff steht mit dem Inneren der Gaskammer 21 in Verbindung. In der Leitung 26 kann ein geeignetes Reglerventil 27 zur Zuflußregulierung des flüssigen Brennstoffs zur Gaskammer eingebaut sein.

Oberhalb der Gaskammer 21 befindet sich eine Verbrennungskammer 28. Eine Brennerdüse 22 wird vom Ende einer Brennstoffleitung 29 innerhalb der Verbrennungskammer getragen, wobei das Einlaßende der Brennstoffleitung 29 mit der Gaskammer 21 in Verbindung steht. Wie am besten aus Fig. 2 und 3 ersichtlich, umfaßt die Brennerdüse 22 eine Brennerspitze 22A mit einer Gewindebohrung 30, mittels der sie geeigneterweise am oberen Ende der Brennstoffleitung 29 befestigt wird. Demgemäß ist die Brennerspitze 22A mit einer Verteilerkammer 31 versehen, die mit einer Anzahl radial verlaufender Kanäle 32 in Verbindung steht, wobei letztere in einer Öffnung 33 längs den Seitenwandungen der Brennerspitze enden. Gemäß vFig. 2 verlaufen die Seitenwandungen der Brennerspitze 22A nach oben und sind nach außen geneigt. Auf diese Weise sind in der Mitte der Seitenwandung der

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Brennerspitze 22A eine Anzahl von Öffnungen 33, die kreisförmig im Abstand zueinander angeordnet sind.

Direkt oberhalb und neben ier Brennerspitze 22A befindet sieh eine elektrische Vorrichtung b'.w. ein Zünder 34, wodurch die Zündung des Brennstoffs ermöglicht wird.

Es sind ferner Mittel zur Vorwärmung der Verbrennungsluft vorgesehen, so daß die Wärme dieser Luft zur Vergasung des flüssigen Brennstoffs in der Gaskammer 21 verwendet werden kann. In der dargestellten Form der Erfindung ist der Vorwärmer 35 wärmeübertragend zur Brennerspitze 22A angeordnet. Wie am besten aus Fig. 1 ersichtlich, umfaßt der Vorwärmer 35 ein biegsames Rohr oder dgl. mit einer geriffelten Wärmeübertragungsoberfläche, das die Brennerspitze 22 A umgibt. Das eine Ende 35A der Rohrleitung mündet in eine Quelle von Verbrennungsluft, z. B. einen Zwangsventilator bzw. ein Gebläse 36, mittels dessen der Einlaß des Luftvorwärmers 35 mit der benötigten Verbrennungsluft versorgt wird, welche die TemperaturyÖer Umgebungsatmosphäre hat. Das andere oder Entladeende 35B des Vorwärmers ist an die Gaskammer 21 angeschlossen. Demzufolge muß die zur Verbrennung des flüssigen Brennstoffs benötigte Luft zwangsläufig durch den Vorwärmer 35 in die Gaskammer strömen.

Die Temperatur der durch den Vorwärmer strömenden Luft kann durch

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Aufrechterhaltung des Verhältnisses der Wärmeaustauschfläche des Vorwärmers 35 zur umgebenden Atmosphärentemperatur bestimmt werden, indem die Wärme der dadurchfließenden Luft in einem Bereich etwa von 315 C bis 482 C gehalten wird. Die Temperatur der so vorgewärmten Luft ist höher als die Verdampfungstemperatur des flüssigen Heizöls, aber niedriger als die Kracktemperatur dieses

im Brennstoffs. Während des Brennerbetriebs wird die Bereich zwischen 315 bis 482 C vorgewärmte Luft auf diese Weise innig mit dem flüssigen Brennstoff innerhalb der Gaskammer 21 vermischt und die Wärme der Luft wird zur Umwandlung des flüssigen Brennstoffs von seinem flüssigen in seinen gasförmigen Zustand verwendet. So wird also innerhalb der Gaskammer eine brennbare gasförmige Brennstoff- und Luftmischung erreicht. Das Gebläse wird so eingestellt, daß die Geschwindigkeit des Luftstromes durch die Gaskammer einen Flammenrückschlag verhindert. Demgemäß wird die brennbare Mischung von der Gaskammer 21 über die Brennstoffleitung 29 zur Brennerspitze 22A geleitet, von wo sie zu den betreffenden Brenneröffnungen 33 strömt.

Damit die zu Anfang benötigte Wärme zur Vergasung des flüssigen Brennstoffs erzeugt wird, besitzt die Gaskammer einen Heizkörper 37, der vorzugsweise als elektrisches Band oder als Patrone ausgebildet ist. In der dargestellten Form der Erfindung ist das Heizband 37 mit einer äußeren Stromquelle 38 verbunden. Beim Anlassen des Brenners

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21 erhöht die Beheizung des Heizbandes die Temperatur in der Kammer so weit, daß eine Vergasung des Brennstoffs zustande kommt.

Im Heizkreis 39 befindet sich ein Thermostatschalter 40, der die Aufrechterhaltung der Temperatur innerhalb der Kammer 21 zwischen 315 C und 482 C während "des Brennerbetriebs durch intermittierende Beheizung des Heizkörpers 37 aufrechterhält, wenn die Temperatur in der Kammer unterhalb 315 C abfällt. Wenn der Betrieb des Brenners einmal begonnen hat, kann das Heizband 37 abgeschaltet werden. Gegebenenfalls kann der Schalter, der den Kreis zum Heizband schließt, geschlossen bleiben, da der im Stromkreis liegende Thermostat 40 automatisch das Heizband 37 ein- und ausschaltet, um fortlaufende Vergasung des flüssigen Brennstoffs in einem Temperaturbereich zwischen 315 C und 482 C zu gewährleisten. Es versteht sich natürlich, daß geeignete Regler in die Leitung 26 für den flüssigen Brennstoff geschaltet werden können, so daß die Menge oder die Proportionierung des flüssigen Brennstoffs gemäß dem Bedarf des Brenners 20 geregelt werden können.

Im beschriebenen Brenner 20 können verschiedene Heizölgrade verwendet werden. Im Falle jedoch, daß ein verhältnismäßig geringwertiges Heizöl verwendet wird, z. B. Nr. 6 oder niedriger, wird eine Vorrichtung angebracht, wodurch die Gaskammer 21 in periodischen

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Abständen ausgeblasen werden kann, um letztere von Rückständen freizuhalten, die aus der Vergasung dieser verhältnismäßig geringwertigen Brennstoffe resultieren können. Gemäß der Erfindung befindet sich hierzu eine Zündvorrichtung 41 in Form einer Glühkerze, einer Elektrode, einer Zündkerze oder dgl. innerhalb der Gaskammer 21. Der Zünder bzw. die Glühkerze 41 sind in einen geeigneten Stromkreis geschaltet, so daß der Zünder 41 intermittierend in periodischen Zeitabständen betätigt wird, was eine kontrollierte Verbrennung direkt innerhalb der Gaskammer bewirkt. Eine derart gesteuerte Verbrennung direkt innerhalb der Gaskammer verzehrt etwaige Rückstände, die sich sonst bei Verbrennung verhältnismäßig geringwertiger Heizöle darin ansammeln würden.

Die beschriebene Brennerkonstruktion 20 kann ohne weiteres durch Anschluß an eine Gaszuleitung 42 in einen Mehrfach-Gas- und Ölbrenner verwandelt werden. In der in Fig. 1 dargestellten Ausführungsform ist die Gaszuleitung 42 direkt mit der Kammer 21 verbunden. In der Leitung 42 kann, wie dargestellt, ein geeignetes Ventil 43 zur Regulierung des Zuflusses des gasförmigen Brennstoffs zur Kammer 21 eingeschaltet sein. So kann also aufgrund der beschriebenen Anordnung wahlweise Gas und/oder Öl getrennt und/oder zusamnaen verbrannt werden, Es sei hier erwähnt, daß die beschriebene Anordnung die Verwendung der gleichen Brennerspitze 22A vorsieht, die zur Verbrennung des

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flüssigen, vergasten Brennstoffs und/oder des Gases getrennt und/oder gemeinsam dient. Deshalb braucht nicht wie bisher eine getrennte Brennerspitze oder Düse zur Verbrennung der einzelnen Brennstoffe verwendet zu werden. Bei e'er Brennerkonstruktion nach der Erfindung ist folglich keine Notwendigkeit für getrennte und unterschiedliche Brennerdüsen für die betreffenden Brennstoffe vorhanden. Es ist auch festzuhalten, daß die Art und Menge der zur Verbrennung vorgesehenen einzelnen Brennstoffe ohne weiteres mittels der Ventile 27 und 43 geregelt werden kann, die zum automatischen Betrieb mit geeigneten Brennerreglern zusammengeschaltet werden können.

Die Figuren 4 und 5 stellen eine etwas abgeänderte Ausführungsform der Erfindung dar. Dabei ähnelt der Aufbau und die Wirkungsweise dieser Brennerkonstruktion 50 derjenigen von Fig. 1 bis 3, mit der Ausnahme, daß die Konstruktion des Luftvorwärmers51 etwas anders geartet ist als die oben beschriebene. Bei der abgeänderten Ausführungsform umfaßt der Luftvorwärmer 51 eine damit einstückig geformte kreisrunde Kammer 52 aus Keramik- oder anderem geeigneten feuerfestem Material. Wie dargestellt, wird die kreisrunde Vorwärmkammer 52 von einer im wesentlichen zylindrischen Außenwandung 53 mit einem Boden 54 begrenzt; worin der Boden 54 eine Zentrumsöffnung 55 besitzt, durch welche die Brennstoffleitung 56 verläuft. Gemäß Fig. 4 ist die Innenwandung 57 der kreisrunden Kammer 52 nach oben und nach außen

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stufenartig geneigt, so daß sie eine Anzahl konzentrisch liegender Schultern oder Stufen 58 bildet. Zwischen den Innen- und Außenwan-"·düngen 53, 57 ist eine Trennwand bzw. Prallplatte 59 vorhanden, die eine innere Sperre bildet. Die so gebildete kreisrunde Kammer 52 besitzt auf jeder Seite der Trennwand einen Nippel. Demgemäß stellt ein Nippel 60 den Einlaß zur Kammer 53 und der andere Nippel 61 den Auslaß zur beschriebenen kreisrunden Kammer dar. Am Nippel 60 ist eine Verbrennungsluftzuleitung angeschlossen und der Entladenippel steht über eine Leitung 62 mit der Gaskammer 63 in Verbindung. Wie gezeigt, steht die Luftwärmekammer 52 im Wärmeaustausch mit der Brennerspitze 64, so daß die durch die Kammer 52 fließende Luft auf die bereits beschriebene Weise vorgewärmt wird. Folglich sind sowohl der Betrieb als auch die Konstruktion des Brenners aus Fig. 4 und 5 ähnlich denen nach Figur 1.

Gegebenenfalls kann die Brennerkonstruktion aus Fig. 1 und 4 durch Anbau einer Mantelkonstruktion 65 wie in Fig. 10 in einen Heizkörper verwandelt werden. Dieser Mantel 65 besteht aus Inconel-Geflecht, das weißglühend wird und so Hitze ausstrahlt, wenn es in Wärmeaustausch mit der Brennerspitze 64 gebracht wird.

Die Fig. 6, 7 und 8 stellen eine weitere abgeänderte Form der Erfindung dar. In dieser Ausführungsform wird der Brenner 70 in Verbindung mit einem Ofen oder einer Verbrennungskammer 71 verwendet.

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Die Gaskammer 72 ist entfernt vom Äußeren der Verbrennungskammer oder des Ofens 71 angeordnet. Wie bereits beschrieben, umfaßt die Gaskammer 72 einen Innenteil, in dem ein Heizband 73 vorgesehen ist. Der Brennstoff wird durch eine Ölleitung 74 und eine Gasleitung 75 zugeführt. Außerdem besitzt die Gaskammer 72 einen Zünder 76 der erwähnten Art, der intermittierend in Betrieb genommen wird, falls verhältnismäßig geringwertige Heizöle in der Kammer vergast werden, so daß in periodischen Zeitabschnitten die kontrollierte Verbrennung zur Ausspülung der Gaskammer 72 gewährleistet ist.

Die Brennstoffleitung 78, durch welche die brennbare Mischung von der Gaskammer 72 zur Brennerdüse 77 gelangt, verbindet letztere mit der Gaskammer, Bei dieser Ausführungsform der Erfindung hat der Luftvorwärmer die Form einer zylindrischen, kreisrunden Kammer 80, die im Abstand um das Ende 81 der Brennerdüse 77 innerhalb der Ofenkammer verläuft. Die zylindrische, kreisrunde Kammer besteht vorzugsweise aus feuerfestem Material wie z. B. einer geeigneten Hochtemperaturkeramik und bildet einen Brenner- bzw. Flammhals. Die kreisrunde Kammer wird an jedem Ende von Wandungen 82, 83 verschlossen. Zwischen jeder Endwandung 82, 83 verläuft in Längsrichtung eine Trennwand 84, die den Einlaßabschnitt des Kreisringes von dessen Auslaßabschnitt trennt. Auf jeder Seite der Trennwand 84 befindet sich sowohl eine Einlaßöffnung 85 als auch eine Auslaßöffnung 86, die ihrer-

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seits mit geeigneten Leitungen verbunden sind, durch welche während des Brennerbetriebs Verbrennungsluft in die kreisrunde Kammer ein- und ausströmt.

Gemäß Figur 6 ist am äußeren Ende der Entladeleitung 87, durch welche die vorgewärmte Luft abströmt, ein T-Stück 88 angeschlossen, dessen eines Ende eine Abzweigleitung 89 aufnimmt, die mit der Gaskammer in Verbindung steht. Eine geeignete Abzweigleitung 90, die mit dem Einlaß der Brennerdüse 77 in Verbindung steht, ist an das andere Ende des T-Stücks 88 angeschlossen. Demgemäß liegen geeignete Ventile 89A, 90A in jeder der Abzweigleitungen 89, 90 zur Kontrolle und Proportionierung der Menge der vorgewärmten Luft, die entweder für die Gaskammer 72 und/oder den Einlaß der Brennerdüse 77 gedacht ist.

Bei dieser Erfindungsform braucht aufgrund der Tatsache, daß der Luftvorwärmer 79 den hohen Ofentemperaturen ausgesetzt ist, nicht die gesamte vorgewärmte Luft zur Vergasung des flüssigen Brennstoffs in der Gaskammer verwendet werden. Deshalb wird nur ein Teil der vorgewärmten Luft zur Gaskammer abgeführt, wobei der Rest durch die Abzweigleitung 90 dem Brenner zugeleitet wird, so daß sie dort der durch die Brennstoffleitung 78 dem Brenner zuströmenden Brennstoffmischung zur Bildung des endgültigen, brennbaren Gemisches zugesetzt bzw. damit vermischt wird.

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Auch bei dieser Ausführung der Erfindung kann eine Glühkerze oder ein Zünder 91 in die Gaskammer 72 eingesetzt sein, so daß im Falle der Verwendung geringwertiger Heizöle eine kontrollierte Verbrennung zustande kommt. Der Betrieb und die Funktion der Brennerkonstruktion nach Fig. 6 ist im übrigen ähnlich dem bereits beschriebenen.

Figur 9 stellt eine weitere Abänderung eines Brenners 100 dar, bei dem der Erfindungsgedanke auf einen Heizkörper angewandt wird. Wie dargestellt ist der Sockel 101 des Brenners 100 nach Fig. 9 so aufgebaut, daß er die darin liegende Gaskammer 102 begrenzt. Die Gaskammer 102 ist ebenfalls mit einem Heizband 101A versehen, so daß zu Betriebsbeginn die Vergasung des flüssigen Brennstoffes wie beschrieben bewirkt wird. Zur periodischen Ausspülung der Gaskammer 102 im Falle der Verwendung geringwertiger Heizöle ist ebenfalls ein Zünder oder eine Glühkerze 103 vorgesehen. Eine Brennerdüse 104 steht mit der Gaskammer 102 in Verbindung.

Bei dieser Aus führungs form der Erfindung ist ein Glühmantel 105 auf dem Sockelabschnitt 101 des Brenners angebracht. Innerhalb des Glühmantels 105 verlaufen Kanäle, die in Form eines Luftvorwärmers ausgebildet sind, durch die Verbrennungsluft zuerst vor ihrer Einführung in die Gaskammer 102 vorgewärmt wird. Gemäß der Darstellung umfaßt der Glühmantel 105 ein Paar Ring-Leitungen 106 und 107 mit senk-

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rechtem Abstand, die längs des Umfangs des Mantels verlaufen und mit einer Anzahl aufrechtstehender Verbindungsleitungen 108 zusammenhängen. Dementsprechend wird die Verbrennungsluft über eine Zufuhrleitung 109, die mit einer nicht dargestellten Luftquelle in Verbindung steht, der oberen Ringleitung zugeführt. Die Luft wird dann von der Ring-Einlaßleitung 106 über die betreffenden Verbindungsleitungen 108 in die untere Ringleitung 107 verteilt, die ihrerseits in Verbindung mit der Gaskammer 102 steht. Folglich wird, wie bereits beschrieben, die erwärmte Luft innig mit dem flüssigen Brennstoff vermischt, der durch eine geeignete Speiseleitung 110 in die Gaskammer 102 gelangt, worin die erhitzte Luft die Vergasung des flüssigen Brennstoffs bewirkt. Die so gebildete brennbare Mischung wird anschließend über die Brennstoffleitung 111 der Brennerdüse 104 zugeführt.

Ansonsten ist der Betrieb des Heizkörpers aus Fig. 9 funktionell identisch mit den bereits beschriebenen Ausführungsformen. Gegebenenfalls kann Gas, das der Gaskammer dann über eine Zufuhrleitung 112 zugeführt werden muß, als wahlweiser Brennstoff verwendet werden.

Aus der vorhergehenden Beschreibung ist es ohne weiteres ersichtlich, daß durch die Erfindung ein verhältnismäßig einfacher, billiger und betriebssicher funktionierender Mehrfach-Öl- und/oder Gasbrenner geschaffen ist, mit dem ein maximaler Wirkungsgrad des flüssigen Brenn-

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Stoffs mit der gleichen Betriebssauberkeit wie bei herkömmlichen Gasbrennern erzielt wird. Außerdem kann durch die beschriebene Brennerkonstruktion ohne weiteres die abwechselnde Verbrennung eines flüssigen Brennstoffes und/oder eines gasförmigem Brennstoffes durch die gleiche Brennerdüse durchgeführt werden, was wiederum die Brennerkonstruktion, seine Regelvorrichtungen und seinen Betrieb gegenüber bisherigen Mehr fach-Gas- und Ölbrennern sehr wesentlich vereinfacht. Ein weiteres wichtiges Merkmal des vorliegenden Ölbrenners besteht darin, daß er leicht auf eine Gasbrennerinstallation angewandt werden kann, da seine Anforderungen an den Abzug mit denen einer herkömmlichen Gasinstallation vergleichbar sind,

Patentansprüche

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Claims (11)

Patentansprüche

1. Brenner, gekennzeichnet durch eine Gaskammer, Wärme vorrichtungen zur Erwärmung der Gaskammer, Mittel zur Einführung eines flüssigen Brennstoffs in die Gaskammer, einen mit der Gaskammer in Verbindung stehenden Brennerkopf, Luftvorwärmvorrichtungen, Mittel zur Führung von Luft durch den Vorwärmer, der einen mit der Gaskammer in Verbindung stehenden Auslaß besitzt, wodurch die im Vorwärmer angewärmte Luft zur Gaskammer abgeleitet und zur Vergasung des in die Kammer eingeführten flüssigen Brennstoffs verwendet wird, so daß der flüssige Brennstoff vergast und innig mit der erhitzten Luft zur Bildung eines brennbaren Gemisches vermengt wird, ferner durch Mittel zur Zuflußregulierung des flüssigen Brennstoffes zur Kammer und Zündvorrichtungen innerhalb der Gaskammer, die intermittierend zur Reinigung der Kammer von irgendwelchen Rückständen, die bei der Verwendung von schweren flüssigen Brennstoffen entstehen, betätigt werden, so daß die Kammer während des Brennerbetriebs selbstreinigend ist.

2. Brenner nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Luftvorwärmer im Wärmeaustausch mit dem Brennerkopf steht, so daß

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er von den dort erzeugten Verbrennungsprodukten erhitzt wird.

3. Brenner nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Vorwärmer aus -einer geriffelten, den Brennerkopf mit einem Abstand umgebender Leitung besteht, deren Verhältnis von Wärmeaustauschfläche zur Lufttemperatur ausreichend hoch ist, um die Luft auf eine Temperatur im Bereich von 315 C bis 482 C zu erwärmen, und daß das Auslaßende der Leitung mit der Kammer in Verbindung steht.

4. Brenner nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Brennerkopf einen Abschnitt besitzt, dessen Einlaß mit dem Auslaß der Gaskammer verbunden ist, eine in diesem Abschnitt gebildete innere Verteilerkammer umfaßt und eine Anzahl zwischen der Verteilerkammer und den Seitenwandungen dieses Abschnitts verlaufender Kanäle hat, die so eine Anzahl von Öffnungen mit gegenseitigem Abstand am Umfang definieren.

5. Brenner nach den Ansprüchen 1, 2 oder 4, dadurch gekennzeich net, daß der Luftvorwärmer einen den Brennerkopf umgebenden Kreisring aus feuerfestem Material umfaßt, wobei letzterer aus einem im Avesentlichen zylindrischen Außenwandabschnitt, einem inneren Wandungsabschnitt, einer zwischen der inneren und der äußeren Wandung

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verlaufenden, senkrechten Trennwand besteht und Vorrichtungen auf jeder Seite dieser Trennwand einen Einlaß sowie einen Auslaß zum Kreisring definieren.

6. Erfindung gemäß Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Kreisring aus keramischem Material besteht.

7. Brenner nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein Mantel um den Brennerkopf angeordnet ist, so daß diesen einen Heizkörper bildet.

8. Heizbrenner, gekennzeichnet durch einen eine Gaskammer begrenzenden Sockel, einen mit der Verbrennungskammer in Verbindung stehenden Brennerkopf, einen vom Sockel getragenen Glühmantel, der den Brennerkopf umgibt, Vorrichtungen in diesem Mantel in Form von Kanälen, durch die Verbrennungsluft fließt, so daß die durchstreichende Luft vorgewärmt wird, Mittel zur Verbindung der Kanäle mit der Gaskammer und Vorrichtungen zur Einführung eines flüssigen Brennstoffs in die Kammer, wodurch die Mischung des Brennstoffs mit der vorgewärmten Luft den Brennstoff zur Bildung einer dem Brennerkopf zugeführten brennbaren Mischung vergast.

9. Brenner, gekennzeichnet durch eine von einer Verbrennungs-

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kammer entfernt liegende Gaskammer, Mittel zur Zuführung eines flüssigen Brennstoffs zur Kammer, einen Brenner mit einem Düsenende, eine zwecks Zuleitung eines Brennstoffgemisches zum Brenner mit der Kammer in Verbindung stehende Leitung, Mittel zur Erzeugung der Vergasung des flüssigen Brennstoffs innerhalb der Kammer, die einen rohrartigen Kreisring um die Brennerdüse enthält, Vorrichtungen der Zuführung von Luft zum Kreisring, wodurch die Luft mittels indirekter Wärmeübertragung von der Flamme auf die Brennerdüse darin erhitzt wird, ferner durch eine Leitung, welche die erwärmte Luft vom Kreisring abführt, eine Abzweigleitung, die mit der Entladeleitung zwecks Zuleitung der erhitzten Luft zur Kammer in Verbindung steht, eine zweite, mit der Entladeleitung zwecks Abführung der erhitzten Luft zum Brenner in Verbindung stehende Abzweigleitung, Mittel zur Strömungsregulierung der erhitzten Luft durch die betreffenden Leitungen und ferner Zündvorrichtungen innerhalb der Kammer zur Ausspülung derselben in periodischen Zeitabständen.

10. Brenner nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß Vorrichtungen zur Speisung der Gaskammer mit einem gasförmigen Brennstoff, der als wahlweiser Brennstoff verwendet wird, vorgesehen sind und der Brennerkopf für die Verbrennung des vergasten flüssigen Brennstoffs oder des Gases getrennt und/oder gemeinsam verwendet werden kann.

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11. Brenner nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein Thermostat zur Temperaturregulierung in der Gaskammer innerhalb des Bereichs von 315 C bis 482 C vorhanden ist.

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