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Brenner für flüssige Brennstoffe Es sind bereits Brenner für flüssige
Brennstof& bekannt, die einen Brennertopf aufweisen, an dessen Unterseite ein
flüssiger Brennstoff eingeführt wird, z.B. vor dem Anzünden vorgewärmtes Heizöl,
um eine gasförmige Verdampfung des Brennstoffs zu erreichen, der in dem Brennertopf
entzündet wird, um in Höhe eines mit Öffnungen versehenen Kranzes am offenen Ende
des Brennertopfes eine Flamme zu voller Brennkraft zu entwickeln.
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Es ist auch bekannt, im Innern des Brennertopfes einen den Topf schützenden
Kranz anzuordnen, derart, dass ein Abteil
gebildet wird, das dazu bestimmt
ist, die Verbrennung in der Betriebsstellung "klein" zu begrenzen.
Man
hat auch Brenner der beschriebenen Art verwirklicht, die
in der Achse
des Brennertopfes ein Rohr zur Zuführung von Zusatzluft aufweisen, wobei dieses,Rohr
ganz oder teilweise durch eine Verteilerkappe abgeschlossen ist, die an demjenigen
Ende des Rohres angeordnet ist, das in das Innere des.Brennertopfes mündet. Die
Erfahrung hat gezeigt, dass diese Ausführungsform die freie Zirkulation des Luftstromes
im Inneren des Rohres beschränkt, wodurch in Höhe der in der Verteilerkappe vorgesehenen
Öffnungen oder an der Wand des mit Öffnungen versehenen Rohres ein erhöhter Druck
hervorgerufen wird, so dass ein Primärluftüberschuss erzeugt wird, der in der Hie
dieser Öffnungen sehr lange Flammenkerne unterhält, die in Berührung mit den von
der Umfangswand des Brennertopfes ausgehenden Flammen die Verbrennung beträchtlich
stören, so dass sich ein gelbes Flammenbild und ein unannehmbarer Russgehalt ergeben.
Diese Auslegung des Brenners macht ein Arbeiten mit blauer Flamme unmöglich. Die
Erfindung hat zum Ziel, diese Nachteile zu beseitigen. Sie betrifft einen Brenner
der beschriebenen Art, der eine vollständigere und stabilere Verbrennung sicherstellt
als die herkömmlichen Topfbrenner, wobei der Betriebsbereich ausgedehnter ist und
das Leistungsminimum 1/ö des Leistungsmaximums erreichen kann.
Bei
dem erfindungsgemässen Brenner vollzieht sich die Ver-
brennung mit
blauer Flamme, die streng ausgeglichen und weder
reduzierend noch oxydierend
ist, wodurch die Zerstörung der
bei dem Bau des Brenners
verwendeten Materialien vermieden ist.
Zu diesem Zweck betrifft
die Erfindung einen Brenner für flüssige
Brennstoffe in der Art eines Topfbrenners
mit einem Rohr zur
Zuführung von Zusatzluft in der Topfachse und mit einem
den Topf
umgebenden Mantel zur Bildung eines gemeinsamen Primär- und
Sekundärluf
tkreislaufes, wobei dieser Brenner dadurch gekenn-
zeichnet ist, dass das
in der Topfachse angeordnete Rohr sich
vom Boden des Topfes bis zur Unterseite
eines Kranzes zur Zu-
führung von Sekundärluft erstreckt, der
sich am oberen Ende
des Tonfes befindet, wobei das Rohr auf seiner
ganzen Länge
einen freien Durchgang hat, so dass sich durch
den das Rohr
unter hohem Druck durchstreichenden Gasstrom in Höhe des Aus-
tritts
dieses Rohres eine Saugwirkung ergibt, die einen ring-
förmigen Sekundärzug
erzeugt, der die Stabilität des Unterdrucks
in Höhe der Luftzufuhröffnungen
sicherstellt, die an der Wand
des Brennertopfes angebracht sind.
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Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist
der den
Brennertopf unigebende Mantel mit dem Oberteil des Topfes ver-
bunden
und erstreckt sich im wesentlichen bis zur Höhe der in
dem Verteilerkranz
für die Sekundärluft angebrachten Öffnungen,
wobei der Verteilerkranz
am oberen Teil des Brennertopfes an-
geordnet ist, so dass in der
Höhe dieser Öffnungen eine schnelle
Luftzirkulation erreicht
wird, die den Luftdurchtritt durch die S ekundärluf tzuführungsöfffungen des Kranzes
begünstigt.
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Bei einem besonders vorteilhaften Ausführungsbeispiel der Erfindung
weist der Kranz zur Zuführung von Sekundärluft zum Brennertopf eine Mehrzahl von
Öffnungen auf, die am Umfang des Kranzes zwischen zwei Umfangsteilen angeordnet
sind, die durch entgegengesetzte Verformungen in der Wand des Kranzes gebildet sind
und eine geneigte neutrale Zone begrenzen, die eine Neigung"der Öffnungen auf dem
ursprünglichen Durchmesser zulässt, den der Kranz vor der Verformung hatte, ohne
dass die zur Zufuhr von Sekundärluft zum Brenner bestimmten Öffnungen verformt sind.
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Ein Ausführungsbeispiel. eines erfindungsgemässen Brenners ist in
der Zeichnung dargestellt.
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Fig. 1 ist ein senkrechter Schnitt durch den erfindungsgemässen Brenner.
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Fig. 2 ist ein vergrösserter Schnitt des Teils F der Fig. 1. Gemäss
Fig. 1 besitzt der Brenner einen den Topf 1 umgebenden Mantel 9, der mit einem Boden
6 versehen ist, in dessen Mitte sich eine Vertiefung 61 befindet.
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Der Mantel 9 ist von dem Topf 1 mit Hilfe von angeschweissten Laschen
10 getragen und bildet mit dem Topf 1 einen Ringraum 26,
der in
einem oberen Teil 18 mündet.
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Ein Zuführrohr 7 für den Brennstoff ist an einem Ansatz 11 befestigt,
der an dem unteren Teil des Topfes 3 angeschweisst ist.
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Die Umfangswand des Topfes 1 ist mit mehreren Reihen von Öffnungen
12, 13, 14, 15, 16, 17 versehen, die die Zufuhr von Primärluft in den Hohlraum des
Topfes 1 zulassen.
| Es ist zu bemerken, dass zur ErleichtTung des Anzündens die |
Öffnungen der unteren Reihe 12 an einer Hohlkehle 27 des Topfes 1 ausgebildet und
gegen den Boden des Topfes gerichtet sind.
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Ein Kranz 2, der auf vier Vorsprüngen 8 aufgelagert ist, die einander
diametral gegenüber zwischen den Öffnungsreihen 13 und 14 an der Wand des Topfes
1 angeschweisst sind, bildet ein Abteil, das dazu bestimmt ist, die Verbrennung
in der Betriebstellung "klein" zu begrenzen.
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Eine durch ein zentrales zylindrisches Rohr 4 gebildete Vorrichtung
gestattet die Zufuhr zusätzlicher Primärluft durch die Öffnungsreihen 21, 22, 23,
24, 25 und die Zufuhr von Sekundärluft durch die obere Öffnung dieses Rohres gemäss
dem Pfeil a.
Am unteren Teil des Rohres 4 ist eine Verteilerscheibe
19 mit Bohrungen 28 zwischen einer Schulter des Rohres 4 und einer Muffe 5 angeordnet,
die koaxial zu dem Rohr 4 auf aiem Boden des Topfes 1 aufgeschweisst ist. Das Rohr
4 und die Verteilerscheibe 19 sind leicht demontierbar.
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In einem sehr wirtschaftlichen Ausführungsbeispiel ist an das obere
Ende des Topfes 1 ein Kranz 3 angeschweisst, der mit einer Reihe von Öffnungen 20
versehen ist. Erfindungsgemäss sind die Öffnungen 20 derart geneigt, dass durch
die Verformung des Metalls oberhalb der Stelle 2 9 und unterhalb der Stelle 30 im
Bereich der Lochreihe 20 eine neutrale Zone 31 freibleibt, die die Neigung der Öffnungen
20 auf dem ursprünglichen Durchmesser zulässt, ohne dass dabei die Durchmesser der
Löcher 20 deformiert werden, die zur Versorgung des Brenners mit Sekundärluft bestimmt
sind.
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Der Brenner arbeitet in folgender Weise: Nach dem Anzünden dringt
der durch einen an das Rohr 7 angeschlossenen Brennstoffverteiler zugeführte Brennstoff
unter Berührung mit dem Boden des Topfes 1 in das Innere des Brenners ein, und verdampft
unter der Wärme, die durch Wärmeleitung und-durch Wärmestrahlung von den infolge
der verschiedenen Öffnungen unterhaltenen Flammen übertragen wird.
Unter
der Wirkung des Zuges und der starken Erwärmung durch die an den Öffnungen 21, 22,
23, 24, 25 unterhaltenen Flammen wird das Rohr 4 dann von unten nach oben ( in Richtung
w-a ) von einem Luftstrom durchströmt, der mit einer verhältnismässig hohen Geschwindigkeit
zirkuliert, da davon abgesehen ist, irgendwelche Organe einzubauen, die einen Strömungsverlust
bewirken könnten.
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Auf diese Weise werden folgende Vorteile erreicht: a) es wird ein
Sekundärzug geschaffen, der im Inneren des Tonfes 1 einen ringförmigen Unterdruck
zur Folge hat. Dieser Unterdruck bewirkt einen Ausgleich und eine Stabilisierung
des Eintritts der Primärluft an den Öffnungen 12, 13, 14, 15, 16, 17. Er vermeidet
bei jeder Betriebsstellung das Ausströmen von Gasen durch Pu 1s ierungen .
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b) Aufgrund des sehr schwachen, durch das Zugrohr 4 erzeugten Strömungsverlustes
ist die Versorgung der Öffnungen 21, 22, 23, 24, 25 mit Verbrennungsluft stark herabgesetzt.
Die auf diese Weise an diesen Öffnungen gebildeten Flammenkerne sind sehr kurz und
stören in keiner Weise die Oxydation der Brennstoffdämpfe, die im Inneren des Topfes
1 stattfindet.
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Die Erfahrung zeigt tatsächlich, dass die Schaffung eines Strömungsverlustes,
hervorgerufen durch die Zuordnung irgendeines
die freie Luftzirkulation
im Inneren des Rohres 4 bremsenden Organs, an den Öffnungen 21, 22, 23, 24, 25 einen
Druck hervorruft, der genügend hoch ist, einen Überschuss von Primärluft zuzuführen
und damit sehr verlängerte Flammenkerne zu unterhalten, die in Berührung mit den
Flammen der Umfangsöffnungen 12, 13, 14, 15, 16, 17 die Verbrennung erheblich stören,
wobei die Flamme gelb und russig wird. Durch die Verteilerscheibe 19 werden die
Brennstoffdämpfe teilweise gegen die Umfangsöffnungen 12, 13, 14, 15, 16, 17 geleitet
und teilweise durch die Bohrunge,i 28 auf die Öffnungsreihen 21, 22, 23, 24, 25
des Rohres 4. Die Scheibe 19 verlangsamt . auch das Aufsteigen von Brennstoffdämpfen
und begünstigt auf diese Weise durch die Vergrösserung der Zirkulationszeit deren
bessere Oxydation. Der Ringraum 26, der unter der Wirkung der vom Topf 1 abgestrahlten
Wärme steht, wird von unten nach oben von einem Z irku la tions luf ts trom durchstrichen,
wodurch in dem oberen verengten Teil 18 eine Zone mit einem relativ höheren Druck
geschaffen wird und wodurch infolgedessen der Zutritt von Sekundärluft zu den Öffnungen
20 begünstigt wird. Der erfindungsgemäss verbesserte Brenner stellt eine vollständigere
und stabilere Verbrennung als die klassischen Topfbrenner sicher, wobei der Betriebsbereich
vergrössert wird und die Minimalleistung 1/6 der Maximalleistung erreichen kann.
Durch
das in der Dosierung Brennstoff zu Verbre:inungsluft erreichte vollständige Gleichgewicht
schafft der Brenner eine Verbrennung mit blauer Flamme, die streng ausgeglichen
und weder reduzierend noch oxydierend ist. Die Verbrennung vermeidet die Zerstörung
der bei der Brennerkonstruktion verwendeten Materialien.
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Da der Brenner ohne Verschmutzung arbeitet, sind die erzeugten Rauchgase
farblos und frei von unbrennbaren Bestandteilen und haben einen Russwert von Null
nach der Rauchbildskala von "Bacharach".