DE2218752A1 - Method and device for the production of oxygen-enriched, gaseous fuel - Google Patents
Method and device for the production of oxygen-enriched, gaseous fuelInfo
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Description
"Verfahren und Gerät zur Herstellung von mit Sauerstoff angereichertem, gasförmigem Brennstoff""Process and device for the production of oxygen-enriched, gaseous fuel"
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und ein Gerät zur Herstellung von mit Sauerstoff angereichertem gasförmigem Brennstoff für Brenner.The present invention relates to a method and apparatus for the production of oxygenated gaseous Fuel for burners.
Die Erfindung ist auf ein Verfahren zur Herstellung eines Brennerbrennstoffes gerichtet, der eine homogene Mischung aufweist, wobei durch einen flüssigen Brennstoff geschickte Luft oder Sauerstoff dahingehend wirkt, den Brennstoff mitzunehmen, zu verdampfen und mit Sauerstoff anzureichern.The invention is to a method of making a burner fuel directed, which has a homogeneous mixture, with air or oxygen sent through a liquid fuel acts to take the fuel with it, evaporate it and enrich it with oxygen.
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Bisher sind eine grosse Vielzahl von Verfahren und Geräten verwendet worden, um in den Flammenbereich eines Brenners mit Sauerstoff angereicherten Brennstoff zu bringen. Die meisten derartigen Verfahren und Geräfeverwenden Luft oder Sauerstoff, der durch ein Mischventil oder eine Kammer nahe an der Verbrennungszone des Gerätes geleitet wird, wo die Luft oder der Sauerstoff mit einem gasförmigen Brennstoff vermischt wird. Einige dieser bekannten Geräte verwenden von Feststofftabletten abgeleitete gasförmige Brennstoffe, während andere derartige Verfahren gasförmige Brennstoffe aus unter Druck stehenden Speichertanks verwenden. Die meisten dieser bekannten Vorrichtungen zur Erzeugung einer mit Sauerstoff angereicherten Brennstoffmischung sind kompliziert und teuer und verwenden verhältnismässig teure Brennstoffe.A wide variety of methods and devices have been used to date to bring oxygen-enriched fuel into the flame area of a burner. Most of them Processes and equipment use air or oxygen passed through a Mixing valve or chamber close to the combustion zone of the device is directed where the air or the oxygen with a gaseous fuel is mixed. Some of these known devices employ gaseous derived from solid tablets Fuels, while other such processes use gaseous fuels from pressurized storage tanks. the Most of these known devices for producing an oxygen-enriched fuel mixture are complicated and expensive and use relatively expensive fuels.
Gemäss der vorliegenden Erfindung wird ein verbessertes Verfahren und Gerät geschaffen, mit denen ein flüchtiger flüssiger Brennstoff mit Sauerstoff angereichert wird, um eine Brennerflamme mit hoher Temperatur zu erzeugen.In accordance with the present invention, an improved method and apparatus is provided that can utilize a volatile liquid fuel is enriched with oxygen to produce a high temperature burner flame.
Komprimierte Umgebungsluft wird in einen Körper eines flüchtigen flüssigen Brennstoffs eingeführt, so dass sie durch den Brennstoff hindurch zu seiner Oberfläche in Bläschenform aufsteigt, und Dämpfe der Flüssigkeit mit sich führt, wenn sie sich durch die Flüssigkeit bewegt. Dadurch wird ein mit Sauerstoff angereicherter gasförmiger Brennstoff erzeugt, der durch eine geeignete Leitung zu einem Brenner geleitet werden kann. Die Erfindung kann dazu verwendet werden, eine Vielzahl von Metallschmelzvorgängen durchzuführen, wenn sie in Verbindung mit einem Schweissbrenner verwendet wird. Die Verwendung einer gesteuerten Menge der Umgebungsluft und vonAmbient compressed air is introduced into a body of volatile liquid fuel so that it rises through the fuel to its surface in the form of bubbles, and carries with it vapors of the liquid as it moves through the liquid. As a result, an oxygen-enriched gaseous fuel is generated, which can be passed through a suitable line to a burner . The invention can be used to perform a variety of metal melting operations when used in conjunction with a welding torch. The use of a controlled amount of ambient air and of
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Methyl alkoholdampf als mit Sauerstoff angereicherter gasförmiger Brennstoff in einem Schweissbrenner ermöglicht es> Silberlötvorgänge oder eine Vielzahl anderer wichtiger Schweissvorgänge schnell und in wirtschaftlicher Weise mit einer kleinen, handgesteuerten Vorrichtung durchzuführen.Methyl alcohol vapor as oxygen-enriched gaseous fuel in a welding torch makes it possible> Silver soldering processes or a multitude of other important welding processes quickly and economically with a small, hand-controlled one Perform device.
Ferner kann die Erfindung zur Erzeugung' eines mit Sauerstoff angereicherten gasförmigen Brennstoffes verwendet werden, der in wirkungsvoller Weise in verschiedenen Arten von Brennern, wie zum Beispiel den bekannten Bunsen-Brennern und kleinen Brennern für Kochzweeke oder dergleichen verwendet werden kann.The invention can also be used to produce 'one with oxygen enriched gaseous fuel can be used, which is effective in various types of burners, such as the known Bunsen burners and small burners for cooking purposes or the like can be used.
Daher besteht die der vorliegenden Erfindung zugrundeliegende Aufgabe in der Schaffung eines einfachen und wirtschaftlichen Verfahrens und Gerätes zur Erzeugung und Verbrennung von mit Sauerstoff angereicherten gasförmigen Brennstoffen. Ferner soll erfindungsgemäss ein Gerät geschaffen werden, das dazu dient, einen flüchtigen, flüssigen Brennstoff unter temperaturgesteuerten Bedingungen abzuziehen und mit Sauerstoff anzureichern.The object on which the present invention is based is therefore to create a simple and economical process and apparatus for generating and burning oxygen-enriched gaseous fuels. Furthermore, according to the invention a device to be created, which serves to a volatile, liquid fuel under temperature controlled conditions to be withdrawn and enriched with oxygen.
Ferner soll erfindungsgemäss ein kleines, kompaktes Gerät zur Erzeugung eines mit Sauerstoff angereicherten, brennbaren Dampfes aus billigen, flüssigen Brennstoffen geschaffen werden.Furthermore, according to the invention, a small, compact device for Generation of oxygen-enriched, combustible vapor from cheap, liquid fuels.
Weitere Ziele und Vorteile der vorliegenden Erfindung gehen aus der nachfolgenden Beschreibung hervor, und die neuartigen Merkmale, die die vorliegende Erfindung kennzeichnen, werden besonders in den beigefügten Ansprüchen hervorgehoben, die einen Teil dieser Beschreibung bilden.Other objects and advantages of the present invention emerge the following description, and the novel features which characterize the present invention will become particular in the appended claims which form a part of this specification.
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Die Erfindung geht deutlicher aus der Beschreibung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen hervor, in denen Ausführungsbeispiele der Erfindung veranschaulicht sind. In den Zeichnungen sind:The invention becomes clearer from the description with reference on the accompanying drawings, in which embodiments of the invention are illustrated. In the drawings are:
Fig. 1 eine perspektivische Vorderansicht eines Gerätes zur Erzeugung und ordnungsgemässen Verbrennung eines mit Sauerstoff angereicherten gasförmigen Brennstoffes gemäss der vorliegenden Erfindung,Fig. 1 is a perspective front view of a device for generating and properly burning a oxygen-enriched gaseous fuel according to the present invention,
Fig. 2 eine Draufsicht auf das in Fig. 1 gezeigte Gerät mit abgenommenem Deckel,Fig. 2 is a plan view of the device shown in Fig. 1 with the cover removed,
Fig. 3 eine Querschnittsansicht entlang der Linie 3-3 in Fig. 2 undFig. 3 is a cross-sectional view taken along line 3-3 in Figs
Fig. 4 eine Abwandlung des in Fig. 1 bis 3 gezeigten Gerätes, wobei anstelle der Luft-Pumpen gemäss Fig. 1 bis 3 ein Behälter für unter Druck stehenden Sauerstoff verwendet wird.4 shows a modification of the device shown in FIGS. 1 to 3, with a instead of the air pumps according to FIGS. 1 to 3 Container for pressurized oxygen is used.
Fig. 1 der Zeichnungen zeigt ein Gerät 10 zur Erzeugung eines mit Sauerstoff angereicherten gasförmigen Brennstoffes, der durch eine geeignete Leitung 11 zu einem Brenner 12 oder einem Schweiss- . brenner 13 geleitet wird.Fig. 1 of the drawings shows a device 10 for generating a with Oxygen-enriched gaseous fuel, which through a suitable line 11 to a burner 12 or a welding. burner 13 is directed.
Das in den Fig. 1 bis 3 gezeigte Gerät 10 ist in einem Behälter 14 untergebracht, der ein Unterteil 15, Seitenwände 16 und 17 und einen Deckel 18 umfasst. Der Deckel 18 hat U-förmigen Querschnitt und sitzt über den Rändern der Seitenwände 16 und 17, und verschliesstThe device 10 shown in FIGS. 1 to 3 is in a container 14 housed, the a lower part 15, side walls 16 and 17 and one Cover 18 includes. The cover 18 has a U-shaped cross section and sits over the edges of the side walls 16 and 17, and closes
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die Enden des Behälters, wie in Fig. 1 gezeigt.the ends of the container as shown in FIG.
Ein Brennstofftank 20 ist in dem Behälter 14 auf dem Unterteil 15 in Nähe einer Luftdruckquelle angebracht.A fuel tank 20 is in the container 14 on the base 15 attached near a source of air pressure.
Diese Luftdruckquelle kann beispielsweise aus einem oder mehreren kleinen, durch Wechselstrommagneten betätigten Luftverdichtern 22 und 23 bestehen, die durch Leitungen 24 und 25 Umgebtngsluft unter Druck in den Brennstofftank 20 schicken. Die Leitungen 24 und 25 sind durch ein T-Stück 26 mit einem Ende einer Leitung 27 verbunden. Das andere Ende der Leitung 27 ist durch die Seite des Tanks 20 in Nähe seines Bodens mit dem Inneren des Tanks verbunden, um Luft in Bläschenform durch den flüssigen Brennstoff 28 in den Tank 20 zu schicken.This air pressure source can, for example, consist of one or more small air compressors operated by alternating current magnets 22 and 23 exist, which send ambient air under pressure into the fuel tank 20 through lines 24 and 25. The lines 24 and 25 are connected to one end of a line 27 by a T-piece 26. The other end of the line 27 is through the side of the tank 20 connected near its bottom to the interior of the tank to allow air in bubble form through the liquid fuel 28 to enter the tank 20 to send.
Jeder magnetbetätigte Verdichter ist mit einer elektrischen Wechsel stromquelle 29 durch geeignete elektrische Leiter 30 verbunden.Each solenoid operated compressor is powered by an alternating electrical source 29 connected by suitable electrical conductors 30.
Da die Oberseite des Tanks 20 mit Spielraum durch eine Öffnung in dem Deckel 18 verläuft, gelangt genügend Luft in das Gerät, um die Luftverdichter 22 und 23 mit der Umgebungsluft zu versorgen. Diese Verdichter können bekannte, durch Wechselstrommagneten betätigte Pumpen sein, die dazu verwendet werden, Luft in Aquarien oder dergleichen zu schicken.Since the top of the tank 20 extends with clearance through an opening in the lid 18, enough air enters the device to prevent the To supply air compressors 22 and 23 with the ambient air. These compressors can be known ones operated by AC solenoids Be pumps that are used to send air into aquariums or the like.
Die Seitenwand 17 trägt an ihrer Innenfläche einen Rheostat 31, der mit einem nach aussen verlaufenden Steuerknopf 32 versehen ist. Dieser Rheostat ist elektrisch mit dem Wechselstrommagneten jedes Verdichters über elektrische Leiter 33, 33* verbunden. Der Rheo-The side wall 17 carries a rheostat 31 on its inner surface is provided with an outwardly extending control button 32. This rheostat is electric with the AC magnet each Compressor connected via electrical conductors 33, 33 *. The rheo-
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stat ist dann über einen Schatter 34 mit den elektrischen Leitern und mit einer Wechselstromquelle 39 in der üblichen bekannten Weise verbunden. Eine (nicht gezeigte) Sicherung kann erwünschtenfalls in dieser Verbindung eingefügt sein.stat is then via a switch 34 with the electrical conductors and connected to an AC power source 39 in the usual known manner. A fuse (not shown) can if desired be inserted in this connection.
Wie in Fig. 3 gezeigt ist, pumpen die magnetbetätigten Verdichter 22 und 23 Luft unter Druck durch die Leitung 27 zu dem Boden des Tanks 20, wo die Umgebungsluft dann in Form von Bläschen nach oben durch den Brennstoff 28 steigt und dabei Dämpfe des flüchtigen, flüssigen Brennstoffs mitnimmt, um einen mit Sauerstoff angereicherten gasförmigen Brennstoff in einem oberen Teil 37 des Tanks über dem Flüssigkeitsspiegel 28 zu bilden.As shown in Fig. 3, the solenoid operated compressors 22 and 23 pump air under pressure through line 27 to the bottom of the Tanks 20, where the ambient air then rises in the form of bubbles upwards through the fuel 28 and thereby vapors of the volatile, liquid fuel takes to an oxygen-enriched gaseous fuel in an upper part 37 of the To form tanks above the liquid level 28.
Der Tank 20 ist mit einer Auslassleitung 38 versehen, an der eine biegsame Leitung 11 angeschlossen ist. Die Leitung 11 verläuft zu einer Brennstelle, wie einem Brenner 12 oder einem Schweissbrenner 13, wie es in Fig. 1 gezeigt ist.The tank 20 is provided with an outlet line 38 to which a flexible line 11 is connected. The line 11 runs to a burning point, such as a burner 12 or a welding torch 13 as shown in FIG.
Der Schweissbrenner 13 ist mit einem hohlen, rohrförmigen Griff 40 versehen, der eine Öffnung 41 aufweist, durch die der in dem Tank 20 erzeugte, mit Sauerstoff angereicherte gasförmige Brennstoff gezündet wird, um eine Flamme zu bilden. Im Bedarfsfall kann auch eine Brennerspitze (nicht gezeigt) zusätzlich an dem Schweissbrenner 13 vorgesehen sein, um die Öffnung 14 so zu umgeben, dass der mit Sauerstoff angereicherte gasförmige Brennstoff in einer bestimmten Richtung von dem Griff 40 aus geleitet wird.The welding torch 13 is provided with a hollow, tubular handle 40 which has an opening 41 through which the in the Tank 20 generated oxygenated gaseous fuel is ignited to form a flame. If necessary a torch tip (not shown) can also be provided on the welding torch 13 in order to surround the opening 14 in such a way that that the oxygen-enriched gaseous fuel is directed in a certain direction from the handle 40.
Wie in den Fig. 1 bis 3 gezeigt ist, ist der Tank 20 mit einer abnehmbaren Füllkappe 44 mit Schraubgewinde versehen, die einen Dichtungsring aufweist. Diese Kappe bildet eine Einrichtung zumAs shown in Figs. 1 to 3, the tank 20 is removable with a Filling cap 44 provided with screw thread, which has a sealing ring. This cap forms a device for
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Auffüllen des Tanks mit einem geeigneten Brennstoff, wenn dies jeweils erforderlich ist.Refill the tank with a suitable fuel, if this is the case is required.
Um die Temperatur des Brennstoffes in dem Tank 20 zu steuern und dadurch die bei der Verdampfung auftretende Kühlwirkung auf den Brennstoff aufzuheben, die im Inneren des Tanks stattfindet, ist eine geeignete Tankheizvorrichtung vorgesehen» Wie in Fig. 3 gezeigt, ist eine Möglichkeit zur Steuerung der Temperatur des flüchtigen Brennstoffes ein unter dem Brennstofftank angebrachtes Heizelement 45. Dieses Heizelement kann in einem wärmeleitenden Stoff, wie zum Beispiel einem plastischen Kunststoff oder Gummi 46 eingebettet sein, der so geformt ist, dass er in den Boden des Brennstoff tanks passt. Ein geeigneter thermostatischer Bimetallschalter 47 ist mit dem Heizelement 45 in Reihe geschaltet und in dessen Nähe angebracht, um das Heizelement periodisch mit der Stromquelle 29 zu verbinden und von der Stromquelle 29 zu trennen. Durch Erwärmung des flüchtigen Brennstoffes wird eine konstantere und einheitlichere Verdampfung beibehalten, wodurch konstante Flammenbedingungen gewährleistet werden.To control the temperature of the fuel in the tank 20 and thereby cancel the cooling effect on the fuel that occurs during evaporation, which takes place inside the tank, a suitable tank heater is provided »As shown in Fig. 3, one way to control the temperature of the volatile fuel a mounted under the fuel tank heating element 45. This heating element can be in a thermally conductive Fabric, such as a plastic or rubber 46, shaped to be embedded in the bottom of the Fits fuel tanks. A suitable thermostatic bimetal switch 47 is connected in series with the heating element 45 and mounted in its vicinity to periodically operate the heating element with the To connect power source 29 and disconnect it from the power source 29. By heating the volatile fuel, a more constant and uniform evaporation is maintained, thereby constant Flame conditions are guaranteed.
Der flüchtige, flüssige Brennstoff kann vorzugsweise Methylalkohol sein. Jedoch kann auch jeder andere geeignete flüchtige Kohlenwasserstoff-Brennstoff verwendet werden. Weissbenzin hat sich beispielsweise ebenfalls als wirksamer Brennstoff erwiesen.The volatile liquid fuel can preferably be methyl alcohol be. However, any other suitable volatile hydrocarbon fuel can also be used be used. White gasoline, for example, has also proven to be an effective fuel.
Fig. 4 zeigt eine Abwandlung des in Fig. 1 bis 3 gezeigten Gerätes, bei der die magnetbetätigten Verdichter 22 und 23 durch einen Behälter 48 ersetzt sind, der flüssigen oder komprimierten gasförmigen Sauerstoff enthält, der durch ein Ventil 49 und eine Leitung in den Brennstofftank 20 geschickt wird. Sauerstoff anstelle vonFig. 4 shows a modification of the device shown in Fig. 1 to 3, in which the solenoid operated compressors 22 and 23 are replaced by a container 48, the liquid or compressed gaseous Contains oxygen which is sent into the fuel tank 20 through a valve 49 and a conduit. Oxygen instead of
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Pressluft ergibt eine heissere Flamme, wenn er zur Sauerstoffanreicherung eines flüchtigen Brennstoffes verwendet wird.Compressed air results in a hotter flame when used for oxygenation a volatile fuel is used.
Gemäss dem Verfahren der vorliegenden Erfindung kann Luft oder Sauerstoff unter Druck in geeigneter Weise in einen unteren, inneren Teil eines flüchtigen, flüssigen Brennstoffkörpers eingeführt werden, so dass die Luft oder der Sauerstoff in Bläschen nach oben durch den flüssigen Brennstoff steigt, um einen Teil der flüchtigen Brennstoffdämpfe in der Luft oder dem Sauerstoff zu verdampfen und mitzunehmen, um dadurch einen mit Sauerstoff angereicherten, gasförmigen Brennstoff zu bilden, der durch eine Leitung zu einer Brennstelle, wie zum Beispiel einem Schweissbrenner oder einem Brenner geleitet werden kann.According to the method of the present invention, air or oxygen under pressure can suitably be introduced into a lower, inner one Part of a volatile, liquid fuel body is introduced so that the air or oxygen in bubbles can pass upwards the liquid fuel rises to vaporize and take away some of the volatile fuel vapors in the air or oxygen, in order to form an oxygen-enriched, gaseous fuel, which is fed through a pipe to a combustion point, such as a welding torch or a torch can be directed.
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