DE1501926A1 - Verbesserter Drehzerstaeuber fuer einen mit fluessigem Brennstoff betriebenen Brenner - Google Patents

Description

Verbesserter Drohzerstäuber für solion Bit flüssigem Brennstoff betriebenen Brenner«

Die Srfindung bezieht tion auf einen Mit flüssigem Breanetoff betriebenen Brennerα Insbesondere besieht sieh dl· Erfindung auf einen ölbrenner· Der ölbrenner naoh dleeer Erfindung hat einen meohanisohen Dreh«eretauber, der öl Ton einer Torratequelle aufnimmt und dieses öl duroh die V.irkung der Zentrifugalkraft naoh außen duroh eine den Drehzerstäuber umgebende Brennkamaer so schleudert_t daß es auf eine Hingwand auftrifft, die eine groBe Kapillarität hat und die von dem Brehserstäuber abgeeohleuderten Trupfoben aufnimmt und absorbiert- Die Ringwand bewirkt ein Ausbreiten der Tröpfchen, so daß sie eine groBe Oberfläche Über4e«ken« wodurch eine sohnelle Verdampfung und ein restloses Verbrennen des Öles gewährleistet wird·

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Brenner dieser Art. werden vielfach ale Iolohte trsneportier bare naumheizgeräüe \ew/e!)'let, insbesondere von Bauunternehmern, die einen rauchlosen Brenner benötigen, der bei * relativ geringen Reisekosten eine große Wärme entwickelt·

In den Zeichnungen ist ein Brenner naoh dieser Erfindung dargestellt, der besonders für Haushalte«weoke konstruiert ieto

Figur 1 zeigt einen Axieleohnitt duroh einen erfindungegemäöen Brennerο

Figur 2 zeigt in einem vergrößerten axialen Teilsohnitt einen Leitring aus nicht absorbierendem Material und die mit diesem Leitring zusammenarbeitende Ringwand aua absorbierendem Material ο

Figur 3 zeigt eine vergrößerte Ansieht de· Drtheeretaubere, wobei ein Gebläse mit Schaufeln oder Flügeln dargestellt ist, die sich in radialer Richtung über die Peripherie de· Drehzerstäubers hinaus erstrecken»

Figur 4 zeigt eine vergrößerte Ansicht eines Drehzeretäubers, wobei ein Gebläse mit verdrehten Schaufeln dargeetellt ist»

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Figur 5 äseigt eine vergrößerte Aneicht eines Dr eheer β tauber s_t v.obei ein «'»ebliiee mit in Drehrichtung konkav gekrümmten Schaufeln dargestellt ist*

Mit dem verbesserten Brenner nach dieser Erfindung ist ea möglioh, eine reinere und wirksamere Verbrennung ohne die Verwendung eines Schornsteins oder eines Kamis als' bisher möglich war zu erhaltenο Deshalb ist der erfindungegeaäÄe Brenner besonders als Heizgerät geeignet« wenn Schornsteine ä nicht zur Verfügung stehen«»

Der erfindungsgeniäße Brenner ist in den Zeichnungen al· Horisontalbrenner dargestelltο Ss ist jedoch klar, daß der Brenner in gleicher Weise arbeitet, wann Ale Drehmerstäuberaohse senkrecht steht«

Bekannte Brenner verwenden mechanische Drenteretauber, tat das von einer Versorgungsquelle komaende öl durch die Zentrifugalkraft nach außen in eine den Drehserβtauber uBfe~ bende Brennkammer zu schleudern« wobei Gebläse vorgesehen sind, die mit den Dreh«erstäubern zusammenarbeiten und mehrere Gebläseschaufeln oder -ilUgel aufweisen· Ss wurde bisher ale wesentlich erachtet, die Größe des Gebläses so eu wählen, daß die Rotorechaufeln nicht Über die Peripherie des Drehzeretäubers hinausragen, um den größten Wirkungsgrad

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der Verbrennung zn erhalten» Es wurde nun röllig überraschend gefunden, daß sich ein Brenner sin Verbrennen ron flüssigen Brennstoffen wesentlich verbessern läßt, wenn genäß dieser Erfindung der Drehseretäuber ein Gebläse aufweist, dessen Gebläseschaufel sich ie allgemeinen in radialer Richtung über die Peripherie dee Dr ehzerβtaubere hinaus erstrecken» Wenn ein flüssiger Brennstoff in einem Brenner mit dem verbesserten Drehseretäuber nach dieser Erfindung verbrannt wird, wird die Verbrennung wesentlich verbessert und überraschenderweise findet eine in wesentlichen rauohfreie Verbrennung statt, eelbet wenn sehr schwere Brennstoffe verbrannt werden·

Ee kommt nicht oft in der Technik vor» dal sin bedeutender Fortechritt mit einer relativ unkoaplisisrten Abänderung eines bekannten Gegenstandes erhalten wird. Dies trifft ) jedoch für die vorliegende Erfindunc su, «is aus den nachstehenden Vergleichen hervorgeht» dls beweisen, daß, wenn bekannte Brenner gerade nooh mit den besten handelsüblichen Brennstoffen zufriedenetellend arbeiten, der erfindungsgemäße Brenner mit dem verbesserten eechanieohen Drehterβtauber ein ausgezeichnetes Verhalten mit jeden handelsüblichen Brennstoff seigt.

Der erfindungsgenäße Brenner ist in Figur 1 in eine« rohrförmigen äußeren Gehäuse 15 dargestellt, das Bit eines Ab-

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zug verbunden ηerden kann» wenn es in einen Hauebrandofen eingesetzt wirdo Ein Gebläße 16 ist in und koaxial zu dem Gehäuse 15 sowie am Einlaß desselben auf einer Well« 17 angeordnet, die vorzugsweise von einem Elektromotor angetrieben wirdo

In dem Gehäuse 15 und konzentrisch zu diesem ist die Verbrennungskammer 18 angeordnet, die eine sylindrisohe Form f besitzt und sich zum Auslaß de· Gehäuses hin erstreckte Da die Brennkammer 18 einen kleineren Durchmesser als da« Gehäuse 15 hat, wird eine ringförmige Luftpaeeage 19 zwischen der Wand der Verbrennungskammer und der Wand des Gehäuses 15 gebildet» Bas Gebläse 16 ist geeignet, um Luft in das Gehäuse 15 einzusaugen und diese Luft gegen den AusIaB des Gehäuses durch den Ringraum 19 und die Verbrennungskammer 18 zu drücken.

Der Brenner wird allgemein mit dem Besugeseiohen 20 bezeichnet und ist konzentrisch in der Brennkammer 18 am einlaßaeitigen Ende derselben angeordnet· Unmittelbar neben dem Brenner 20 hat die Wand der Verbrennungskammer ein« Reihe von im Winkelabetand voneinander angeordneten Offnungen 21, die sich durch die Kammerwand erstrecken und enf nebeneinander um die Verbrennungskammer angeordnet sind. Diese öffnungen sind für die Zufuhr von sekundärer Verbren-

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nungsluft vorgesehen, die von dem Gebläse 14 durch den Ringraum 19 gefördert wirdo

In dem Einlaßende der Brennkammer befindet eich ein· Scheibe 22, die diesee Ende im wesentlichen vereohließt, alt Ausnahme der Lufteinlaßöffnung 23· Diese Lufteinlaßöffnung 23 dient für den dosierten Luftzutritt der Primärluft su de» " Brenner 20, die mit dem Gebläse 16 gefördert wird» Dl· Welle 17 erstreckt eich nach vorne duroh die Öffnung 23 und ist hohl, so daß das Brennöl durch diese hohle Welle geleitet werden kann» Die Welle ist mit einem Torratsbehälter verbunden«

Der Brenner 20 weist einen Ring oder eine Brennerwand 25 aus absorbierendem Material auf, die an dem unteren oder einlaßaeitigen finde der Brennkammer· wie am besten aua Fi-) gur 2 zu sehen ist, eingepaßt ist· Die Ringwand kann alt Schrauben 26 fest an Ort und Stelle gehalten werden· Diese ' Wand 25 besteht aua einem geeigneten flüseigkeiteabeorbierenden wärmefesten Material mit hoher Kapillarität· Sie kann aus verschiedenen Materialien bestehen, wie SoB« aus keramischem Papier oder keramischem Pile.

Außerdem kann die absorbierende Ringwand aus Metall beetehec, das aus kursen "Fasern" oder Metallfäden susammengesetst

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ist, beispielsweise aus korrosionsbeständigem Stahl, die in einer Schicht engeordnet sind, ähnlich wie bei einem Filzο Auch verschiedene andere Metallegierungen können hierfür verwendet werdenο Bei der Herstellung einer solchen Materialschicht werden die Fäden suaammengepreßt und dann auf eine geeignete Temperatur erhltst, um iu bewirken« daß die Fäden an der Oberfläche sohmelsen und tu- sammensintern. Bei einer Dichte von 5 bis 50 VoI₀-^ ist da· Material noch porös und weist Zwischenräume swisohen den verschiedenen Fäden auf, so daß sich Poren durch da· ganse Material hinduroh erstrecken· Für den erfindungegemäßen Zweck wird eine Dichte von etwa 20 Toi·-^ bevorBugt« Die Zwischenräume bilden Kapillar tas oh en Ib dem TlIs für dl· Aufnahme von öltröpfchen, wenn diese dl· Oberfläche des Filzes erreichen. Die Poren bilden KapillarÖffnungen, üb das Ul aufzunehmen und au speichern· Durch dies· Öffnungen kann ebenfalls Verbrennungsluft gedrüokt werden· Der fill oder die Matte ist ebenfalls sehr temperaturfest, da ·!· nur aus Metall besteht» Für den erfindungsgemäßen Zweck soll diese Matte eine Temperatur von 615«5°C (1500⁰F) aushalten» Darüber hinaus weist die Metallmatt·, obglelo*. sie porös 1st, und eine niedere Dichte hat, noch ein· hlareiehen- * de physikalische Festigkeit und Steifheit auf, ·ο daβ sie frei stehend aufgestellt werden kann oder freitragend 1st« _; um als Binßwand in dem Brenner zu dienen, ohne daß irgend· <

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eine Stütz- oder Hinte Xegungekonetruktion für dieee Ringwand erforderlich ieto

Wie oben erwähnt« besteht die Wand 25 aus einer Matte aus Metallfäden, die zu einem filsähnliohcn Otbilde zusaamcngesetzt sind. Das Material wird rorzugweise aus übereinanderliegenden Fäden hergestellt» die zutaaraengepreßt und zusammengesintert werden, indem das Material auf «in· geeignete Temperatur erhitzt wird, die Jβdooh nioht so groß itt, daß die physikalische Padenstruktur seratürt wird· Die laden werden auoh nioht su dicht zutasMengepreBt, vm Ale Kapillartasohen oder Zwltohenräu» in de» Material nioht zu zerstören· Eine Diohtt ron weniger al« 20 1* 1st wünsohenswert. Das Material ist porös und hat Passagen, die vollkommen durch das Material hindurohgehen, so daJ Luft iron der Kammer 19 durch das Material zur Wand 25 hindurohttröaen kann. Sa das Material aus Metall besteht, ist es hitzefett und kann Temperaturen bit tu 815⁰C (1500^eI) authalten· Die Matte aus fllzähnliefaea Material 1st hinreiohead steif, so daJtolne Stützkonstruktion erforderlioh itt·

Auf diese Weise ist eine hohe Kapillarität In dca Metallfilzring Torbanden, so daß, wenn die innere Ringwand Bit einer hinreichenden Menge Brennstoff beaufschlagt ist, dar

Ring mit dem Brennstoff gesättigt wird. Der hohe Verdaap-

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fungsgrad aue diesem mit Brennstoff angefeuchteten RtBg bewirkt eine starke Kühlung infolge dtx von dem Brennstoff aufgenommenen Verdampfungewärms. Diese Kuhlwirkung Terhlndert ein Craoken des Brennstoffs im flüssigen Zustand, indem die Temperatur der 8ohelbe erniedrigt wird·

für eine wirksame und kohlenstoffrele Verbrennung »oll der Metallfiisring dünn sein und nioht weniger als 0,66 mi (0,026 inoh) sowie nioht mehr als 6,35 mm (0,250 inch) stark sein. Es wurde gefunden» daß eine ausreichende Stärke 1,65 mm (0,065 inch) 1st.

um einen Teil der primären Verbrennungsluft duroh die poröse Wand suiufUhren, sind eine oder mehrere Reiben Ton la Abstand Toneinender angeordneten Offnungen 27 vorgeeehen, die ei oh duroh die Wand der Terbrewinngein—er 18 la Bereich des Ringes 13 erstrecken. Mess öffnungen erstreeken sioh jedoch nicht duroh die pore·· Klngwaad 2Slwi«oh«n den PrlAärluftöffnungen Π und den Luftefftuangea 21 Ii der Wand der Verbrennungakaimer 1st ein die Tlsasie einsohnttreader nach innen sioh verjungender Ring oder Kragen 28 angeordnet.

In den Teil der Brennerkaomer, der duroh die THiijwsisf 25 umgeben wird, ist der rerbeeeerte meehanisohe Drehserst*·»

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ber 30 nach dieser Erfindung angeordnet· Der Drehaeretäu* ber befindet sich auf der Welle 17 und ist koaxial tu der absorbierenden Ringwand 25 dee Brenner« angeordnet. Der Drehzerstäuber ist direkt Tor der Platte 22 und Tor der öffnung 23 angeordnet, vie am beaten in figur 2 dargestellt ist» . . ..

Bei einem typischen Wasserheizgerät beträgt der Durohmesser dee mechanischen Dr ehzerstaubere etwa.5 em (2 inohes)· !leser Durchmesser des Drehserstäubers kann jedoch in Abhängigkeit von dem Verwendungszweck dee Brenner· und in Abhängigkeit von der Größe des Brenner· rariieren·

Der Drehzerstäuber ist vorzugsweise, wie oben beschrieben» ausgebildete Es wurde jedoch in einigen Fällen gefunden, daß, wenn in Hausbrandufen die Temperaturen höher sind, es notwendig ist, für eine verringerte Temperatur an dem öldrehzer β tauber Sorge au tragen» um eine. Verdampfung de· . Öles zu verhindern, bevor dieses die Oberfläch· de·. Dreh-Zerstäubers yerläßto Wenn das öl die Oberfläche de· Dreh-Zerstäubers in verdampftem Zustand verläßt, wird es nioht weit von diesem Drehzerstäuber infolge der geringen Trägheit des öldampfea im Vergleich zu der. Trägheit der flüssigen Kühltröpfchen weggeschleudert, wodurch sioh In der unmittelbaren Nähe des Drehserstäubers eine stark mit Ol ange-

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reicherte Atmosphäre ergeben würde, die eine übermäßige Verrußung des Brenners zur Folge hätte·

Eine Möglichkeit, das Überhitzen des Drehseret&ubere tu ▼ermeiden» besteht darin, daß die vordere oder obere Fläohe der vordersten oder obersten Zerstäubersoheibe 31 alt einer dicken Scheibe oder Schicht 32 aus thermieoh isolierendem Material bedeokt ist. Dadurch wird die Temperatur des hinteren oder unteren Teil· des Dreh·erβtaubere infolge der Tatsaohe sehr stark reduslert» daß das Material an der vorderen Seite» das mit dem Material an der hinteren Seite verbunden ist, nioht direkt der Flamme, die la dta Brenner erseugt wird» ausgesetst 1st«

Besondere Ausfuhrungsformen der Sohelbe 32 bestehen aus wärmeisolierendem Material« beispielsweise aus flberfrax GH Board,hergestellt von der Carborundum Company. Dieses Material 1st weiß bis weißlich, hat eine Diente von 135 kg/ar* (30 bis 40 lbe/ou.ft.) und kenn Temperaturen bis su 1260⁰G (230O⁰F) aushalten. Das Material Bat eine niedere Wärmeleitfähigkeit und eine sehr gute StoffestIgkeit· Zwei Schichten werden verwendet» von denen jede 6,35 mm (1/4 inch) stark ist. Bei 815⁰C (1$00°F) hat «Aeeee Material eine Wärmeleitfähigkeit von etwa oal/h/m²/°C/ (1,2 btu/hr pro sq. ft·, pro ⁰F, pro inch Stärke)·

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!2 »

Fiberfrax Paper, hergestellt von der Carborundum Company, kann ebenfalle verwendet werden_o Es ist weifi, hat «in· Diohte von etwa 55 kg/nr (12 lba pro oubio ft) und kann bis zu 126O⁰C (2300⁰F) verwendet werden· Tereohiedene Arten dleeee Papiere werden hergestellt· Sine bevorsugte Art ist Nr. 970-J, welches aue Fiberfrax-Faeern besteht, die aynthetieoh aue etwa 50 4> AIgO. und SiO₂ hergeetellt eind· Bei einer bevorzugten Aueführungefora werden drei Schiohten mit Fiberfrax-Zeaent zusammen«ekittet. Jede Schicht let etwa 3,175 mm (1/8 inch) etark. Sie Wärmeleitfähigkeit dleeee Papiere betrugt etwa oal/b/m*/°C/am bei 810⁰C (etwa 1,0 btu/br pro equare ft» pro ⁰P pro inoh bei

Andere Einrichtungen sum Reduzieren der Temperatur dee Dtrebseretäubere beetehen darin, daS Offnungen in der Platte oder Scheibe 33 direkt hinter oder neben der Platte 31 und im Abetand zu dieser Vorgesehen sind· Dieee Öffnungen eind im Winkelabetand im dae Zentrum der Platte 33 koneentrieoh zu einem Bolzen 35 angeordnet, der die Platte 31 auf der Platte 33 hält. Ein Abetanderlng 36 ist für den Abete«gl.4er beiden Platten voneinander verantwortlich, um einen Luftraum 37 zwieohen den Platten zu erzeugen· Daduroh kann die Luft, die von dem Gebläse nach vorne duroh die Löoher etrömt, durch den Raum 27 «wieohen den ewei Platten 31 und 33 durch den Raum 37 fließen, un den vorderen Teil des Dreh-

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sseretäubers zu kühlen und um die Platten als Strahlenabschirmungen wirksam zu machen»

An der Rückseite des mechanischen Drehseratauber« 30 aind mehrere Gebläseschaufel 38 auf der Platte 31 montiert· Diese Gebläa«schaufeln erstrecken eich nach außen etwa in radialer Richtung über eine Streoke, die von den Durohaea-Ber des Drehzerstaubere abhängt· Bei einer Ausführungβform beträgt beispielsweise der Durohmesser des Drehaeratäubera 5,08 cm (2 inch) und die Sehnufein erstrecken eich über die Peripherie des Drehseretäubers 15»87b ma (5/8 inoh) weit hinaus. Die Länge und Qröße der Schaufeln variiert natürlioh bei verschiedenen Anwendungen und verschiedene Ausführungsformen von Schaufeln können verwendet werden· Besonders vorteilhafte Ausfünrunesforraen der Schaufeln sind in den Figuren 3» 4 und 5 dargestellt. In Figur 3 let ein· Ausführungsfona gezeigt, bei der die verlängerten (tobläee~ schaufeln sich in radialer Richtung und in rechten Winkeln zu der Transverealebene des Drehzerstäubere erstrecken· Bei r. BX in Figur 4 gezeigten Aus führung s form sind dio verlängerten Schaufeln verwunden, so daS sie einen Winkel mit der !Transversalebene des Drehzerstäubere einschließen und in Figur 5 sind verlängerte Schaufeln dargestellt, die sowbltf. in rechten Winkeln zu der Transverealebene de» Dreh*eretaubers als auch in Drehriobtung desselben konkav gekrtiaet

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angeordnet sindο Andere wirksame AusfUhrungsfonun kOnnen ebenfalls verwendet werdenο

Die verbesserten mechanischen Drehsarstäuber naoh dieser Erfindung haben besondere Vorteile, da dia Luftstruae, dia erzeugt werden, eine bessere Mischung das Brannstoffe alt der luft bewirken« D&duroh wird der Brannstoff in eines kleineren Gesamtvolumen erschöpft und eine kürzere Flassja

* erhalten, die weniger dazu neigt, an die AuBanaaita da· Brenners zu züngeln, wie bai bekannten Anordnungen· Vergleichs ver β uohe zeigen, daß die Verbesserungen dar Brauner«· eigenschaften bei Verwendung eines meohanieohen Drehser-3taubere nach dieser Erfindung wesentlich sind· Uta diese Verbeoöorangen «u demonstrieren, werden dia Bauohdiohte und der Kohlendiozydgehalt von swai Brennern dar in dar US-Patentschrift 3 029 863 beschriebenen Art gemessen, wobei der Branner A einen Drshear«tauber nach dam Stsnde dar

) Technik, bei dem sich die Sebläseflügel nicht über dia Peripherie dee Drehzeretäubers hinaus er·trecken, and dar Brenner B einen Drehzerstauber nach dieser Erfindung, bai der sich die FlUgel oder Schaufeln dea Drehserstäubere Über die Peripherie desselben, wie in figur 3 dargestellt ist, hinaus erstrecken, habenο Die Versuchsanlage ist ein typisches Waseerheizgerät, das einen Ölverbrauch von 1,892 1 (1/2 Gallone) hato Die Kohlendioxydkonzentrationen wurden

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durch Oreat-Analysen gemessen» Die Rauchdichten wurden mit einem von Brand Smoke Heter gemessen, bei dem eine abgemessene Menge des Abzugsgaees durch ein Filterpapier geleitet wirdο Die Versuoheproben wurden dann mit den Standard-Werten der Eacharach Oil Burner Skoke Scale verglichene Die Tabelle I gibt den Vergleich zwischen den für den Brenner Λ und den Brenner B gemessenen Werten wieder» Eine Rauchdichte von O lot vollkommen. Ein im Handel erhältliches Gerät soll eine Hauchdiöhte von weniger als 2 bleibend er« gebenο Ganz allgemein gesagt, ist eine höhere COg-Konzentration besser als ßine niedererec Alle COg-Werte, die in der Tabelle enthalten sind, geben jedoch Werte in einem annehmbaren Bereich wiederο

Die Rauchdichtev/erte für den Brenner B betragen im Durchschnitt 0,5 und zeigen keinen bedeutenden Unterschied bei einer Verwendung von sehr schweren und sehr leichten Brennstoff en« Die COp^Werte sind im allgemeinen groß» Die Rnuohdichtewerte für den Brenner A sind jedoch immer groß, durchschnittlich 3 bis 4s was anzeigt, daß der Wirkunfsgrad der Verbrennung beträchtlich sohlechter als in dem Brenner B ist·,

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Tabelle

A	Rauch-	6	CO0	B	Brennatoff-	Eauoh-	CO9
Brennstoff-	dichte	2-1/2	C.	g erzieht	diohte	d.
Gewicht	es	3,0	6,7	25	1	6,3
34,0	7,0	6,7	25	0	7,4
34,0	5,0	7,0	25	0,5	8,0
34,0	3,0	7,4	34	0	8,0
34,0	2,5	8,4	30	0	8»4
34,0	2,0	7,0	34	0	7,5
34,0	4,0	7,0	30	0,5
34,0	3,0	6,5	34	0	6,6
34,0	4,0	7,0	30	0,5
34,0	3,0	7,0	34	0,5=1,0	6,2
34,0	4,0	7,6	30	0,5	6,4
34,0	3,0	8,0	34	0,5	6,0
34,0	3,0	6,5	30	1	6,1
34,0	3,0	6,0	34	0	8,0
34,0	1,0	5,7	30	1,5	8,2
34,0		6,6	34	0	9,0
34,0		6,6	30	0,5	9,7
34,0		6,6	34	0	9,8
34,0			30	3	11,5
			34	0	9.3
		30	0	9,4
		34	0,5	11,0

Im Betrieb wird dem Drehzerstäuber das öl durch die hohle Welle 17 zugeführt * Das Öl wird in radialer Richtung durch die Zentrifugalkraft nach außen geschleudert und mischt sich mit der Primär- und Sekundärluft in der Verbrennungskammer_o

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Der Ring 25 aus absorbierendem Material nimmt die Tröpfchen, die von dem Drehzerstäuber weggeschleudert werden, im Bereich einer schmalen Linie aufο Insbesondere, wenn der Brenner zu arbeiten beginnt, treffen die Tröpfchen auf die V/and längs einer Radiallinie in derselben Ebene wie der Drehzerstäuber liegt, auf, wonach das öl gegen den vorderen und hinteren Rand des Ringes ausgebreitet und dadurch die benetzte Ringfläche vergrößert wird« Durch diese VergröQe- ^ rung der Oberfläche kann das öl wirksam verdampft werden» Die Tatsache, daß der Ring oder die Wand dae Öl schnell absorbiert, verhindert eine Ansammlung von öl am Boden der Brennerkammerj was besondere beim Beginn dee Brennerbetriebe wesentlich ist» Die Kapillaröffnungen, die eich durch den Metallfilz aus absorbierendem Material erstrecken, halten das absorbierende Material rein, indem die Luft durch die Wand aus absorbierendem Material quillt. Indem dem Brennstoff sofort genug Sauerstoff zugeführt und dae öl, das sich in der absorbierenden Wand befindet, gekühlt wird, wird ein f Cracken des Brennstoffs in der Ringwand aus absorbierendem Material verhindert* Die Sekundärluftöffnungen, die sich stromabwärts von dem konischen Leitring befinden, bewirken die Zufuhr einer luftmenge, die die Verbrennung an der richtigen Stelle vervollständigte Das konische Leitblech und der Ring stromaufwärts gesehen von diesem Leitblech dienen j die mit Brennstoff angereicherten Gase von der kalte»

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Sekundärluft /<v. trennen, so daß die Gase und die Sekundärluft 3i«h langsau ν.αά gögen die Mitte der Verbrennungskammer zu miöchen uxid dieses Mischen im Abstand von den Seiten der Kammer erfolgt_? da die Berührung der Kammerwände mit den heißen Gasen eine Rußbildung zur Folge hätte_o Die konische Leitwand dient, insbesondere dazu, die brennenden Gase gegen die Mitte der Kammer zu zu leiten«.

Es wurde gefunden» dnß unter bestimmten Hochtemperatur-Be«· dingungen der Hauptstrom der Brennstofftröpfchen in der Transversalebene des iOrehserstäubers die Ringwand 25 in einer solchen Konzentration erreicht» daß ein Rußband sich auf der Oberfläche dieser Wand in der Transversalebene₉ die durch die Flugbahn dar schwereren Tröpfchen bestimmt wird, und die in der Ebene des Auslaßzwiechenrauma zwischen den Drehzerstäuberplatten 33 und 31 liegt, bildet_o Diese Rußbildung erfolgt nur ±n einem ganz schmalen Band in der Mitte der axialen Erstrecktmg der absorbierenden Wand 2J?« IM diese Rußbildung zu verhindern, ist ein Ring 45 aus nicht ab= sorbierendem Material_? beispielsweise aus Metall, in dem Hauptstrom der suhweren Tröpfchen, die von dem Drehzerstäu» ber abgeschleudert werden* angeordnet« Die axiale Abmessung des Ringes muß klein werden,, so daß die kleinen Tröpfchen direkt auf die absorbierende Wand 25 auftreffeno

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Untersuchungen an diesem Brenner haben gezeigt, daß der Drehzerstäuber das Öl in Form einer Tröpfchenkonzentration in der Transversalebene des Auelaßschlitzes oder Auslaßraumes des Drehzerstäubers abschleudert und daß dieser Zentralstrom einen relativ großen Prozentsatz dee gesamten Volumens des ÖIb enthält» welches die poröse Wand beaufschlagt, so daß diese Beaufschlagung auf einen sehr engen Streifen beschränkt isto Die gleichen Untersuchungen haben gezeigt» daß in verschiedenen Tronsversalebenen zu beiden Seiten der Haupttraneversalebene der öltröpfchenstrom we=· βentIioh geringer ist_s die Tröpfchen dieses Stromes werden als Satellitentröpfchen bezeichnete Durch den Ring oder das Band 45 aus nicht absorbierendem Material, deeeen Erstreckung in axialer Richtung sehr klein und zwißchen dem Drehzerstäuber und der Wand 25 angeordnet ist, so daß die Tröpfchen des Hauptstroras aufgefangen, zerbroohen und hierauf auf die absorbierende Wand 25 gerichtet werden« Der Ring kann auf verschiedene Weise befestigt werden, beispielsweise durch Klammern 45A (Figur 2), die zwischen diesem Ring und der Hatte 23 angeordnet sindο Die Breite des Bandes aus nicht absorbierendem Material kann 1/16 bie 1/2 der axialen Drstreokung der Wand 25 betragene Es rrlrd jedoch so angeordnet, daß ein Teil der Wand 25 sich unter oder hinter dem Band und ein Teil vor oder oberhalb des Bandes erstreckt. ]ibenao wird der Ring oder das Band

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aus nicht absorbierendem Material in radialer Richtung gesehen näher an der Wand 25 als an der Peripherie des Drehaeretaubere angeordnet» so daß die radialen Bahnen der öltröpfchen hinreichend lang sind, bevor sie auf das Band oder den Ring 45 aui'treffen«. Vorzugsweise wird deshalb das Band 45 näher an der Wand 25 als an dem Drehzeretäuber angeordnet und der Abstand zwiechen dem Band 45 und der Wand 25 soll etwa 1/16 bis 1/4 des Radius von dem Drehzentrum des Drehzerstäubers bis zur Oberfläche der absorbierenden

betragene Wenn die schweren Tröpfchen auf den Ring 45 auftreffen, werden sie in kleinere Tröpfchen zerbrochen und in axialer Richtung nach vorne und hinten auf die Oberfläche der porösen Wand gerichtet« die sich um einen wesentlichen Betrag zu beiden Seiten des Ringes 45 erstreckte

Aue den schematischen Darstellungen in den Figuren 1 und 2 ist ersichtlich, daß bei Verwendung und einer Anordnung eines Bandes oder Ringes 45 der beschriebenen Art der Haupt« strom der Tropfohen, der von dem Drehzerstäuber abgeschleudert wird, zerbrochen, verteilt und auf die absorbierende Wand geriohtet wird, während gleichzeitig die Satellitentröpfchen, die zu beiden Seiten des auf das Band auftreffenden Hitteletromes abgeschleudert werden, direkt auf die Wand 25 auftreffen und dort, sowohl in axialer als auch in Umfangsrichtung in der absorbierenden Wand verteilt wer-

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denο In gleioher Weise kommen die von dem Band 45 abprallenden Tröpfchen mit der absorbierenden Wand vor und hinter dem Hing in Berührung und werden in axialer Richtung und in Unifangsriohtung in der Wand 25 verteilt» Auf diese Weise wird eine Bußbildung auf der absorbierenden Wand durch die Tröpfchenkonzentration verhindert ₉ und gleichzeitig können die leichteren Tröpfchen direkt in Kontakt mit der absorbierenden Wand kommen, wodurch eine glatte, schnelle Inbetriebnahme oder ein schnelles Zünden des Brenners erreicht und eine wirksame Verbrennung ohne Rußbildung unterhalten werden kannο Veruohe haben gezeigt, daß, wenn der gesamte Tröpfchenstrom, der von dem Drehzerstäuber abgeschleudert wirdj, aufgefangen wird, es praktisch unmöglich ist, den Brenner zu zünden, da es große Schv/ierigkeit en bereitet, den Brennstoff, der auf ein kaltes Metall oder eine andere, nicht poröse Oberfläche auftrifft, zu zünden,. Darüber hinaus würde, wenn nur eine nicht poröse Oberfläche vorhanden wäre, mit der die Tröpfchen in Kontakt kommen, das öl von dieser Oberfläche auf den Boden des Brenners abfließen f und der Brenner könnte nicht in der horizontalen Stellung gezündet werden, was leicht möglich ist, wenn die Tröpfchen auf die absorbierende Wand 25 auftreffeno Irgendeine geeignete Zündeinrichtung kann verwendet werdeno ZoBo eine Lichtbogenzündung 46, die in dem Brenner direkt neben der inneren Oberfläche der Wand 25 angeordnet istο

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I ju ι yj /L υ - 22 -

Die Oberfläche aus nicht absorbierendem Material, welche in der Bahn des Hauptstroms der Tröpfchen angeordnet ist, kann außer der Form eines kontinuierlichen Bandes oder Ringes 45» die in den figuren 1 und 2 dargestellt und oben beschrieben wurde, noch verschiedene andere Formen habenο ZoBo kann ein Band oder Ring mit im Abstand voneinander angeordneten Öffnungen oder Zwischenräumen verwendet werden» die ermöglichen, daß ein bestimmter Teil der Tröpfchen des Hauptstroms direkt mit der Wand 25 in Kontakt kommt» Alternativ kann das Material aus den Öffnungen in dem Ring um 45° aufgebogen werden» so daß kleine Leitflächen entstehen, die sich in Drehrichtung des Drehzerstäubers erstrecken und dadurch die Tröpfchen um etwa 45° aus ihrer radial gerichteten Bahn ablenken.»

Zusätzlich zu den sich in radialer Richtung erstreckenden Grebläseschaufeln auf dem Drehzerstäuber 30, die in Figur dargestellt sind, wurde eine Ausführungsform nach dieser Erfindung getestet; bei der die über den Drehzerstäuber hinausstehenden Teile der Schaufeln, wie in Figur 4 dargestellt ist₉ verbogen waren« Unter denselben Bedingungen, die in Tabelle 1 aufgeführt werden, wurden die nachstehenden Rauchdichten und COg^Konzentrationen gemessen:

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Rauohdichte COg

1 10,6

Spuren 11 f3

0 9,5

Mit einer Aueführungeform_f bei der die Schaufeln gekrümmt ausgebildet sind, wie in Figur 5 dargestellt, wurden folgende Meßergebnieae für die Rauchdichten und C0₂-Konzen~ trationen erhalten:

Rauchdichte * COg

Spuren 11,0

Spuren 10,6

0,5 10,8

Aus den aufgeführten Meßwerten und den vorstehenden Aus» führungen ist ersichtlich, daß der verbesserte mechanische Drehzerstäuber nach dieser Erfindung einen rauchfreien Betrieb in mit flüssigem Brennstoff betriebenen Brennern gewährleistete Die erfindungsgemäßen Maßnehmen sind für diesen rauchfreien Betrieb kritische

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Claims (1)

1. Patentansprüche

   Brenner für flüssige Brennstoffe mit einer Brennkammer und einem Drehzerstäuber, der in der Brennkammer zentriert angeordnet ist, der ein Gebläse aufweist, und der in Drehung versetzt wird, um den Brennstoff in Porm von kleinen Tröpfchen in die Brennkammer zu schleudern, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaufeln oder Flügel des Gebläses sich in radialer Richtung über die Peripherie des Drehzerstäubers hinaus erstrecken»

   Brenner nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaufeln sich über die Peripherie des Drehzerstäubers rechtwinklig zu der Transversalebene dee Drehzerstäubers hinaus erstreckenο

   Brenner nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaufeln in Drehrichtung des Drehzeratäubers gekrümmt sind ο

   Brenner mach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die in radialer Richtung Jich über den Drehzerstäuber hinaus erstreckenden Schaufeln in einem Winkel relativ zu der Transversalebene dieses Drehzerstäubers angestellt sindo

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   ²⁵ · Ί 5 O 1 9 2 6

   ο Brenner nach Anspruoh 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaufeln sich in radialer Richtung über die Peripherie dee Brehzeratäubers um etwa 1/3 dee Durchmesser« des Drehzeretaubere hinaus erstrecken»

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