DE2260586A1 - Anordnung zur vollstaendigen verbrennung eines fluessigen brennstoffes - Google Patents

Anordnung zur vollstaendigen verbrennung eines fluessigen brennstoffes

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Description

SIEMENS AKTIENGESEILSOHAi1T Erlangen, 8.12.1972 Berlin und München werner-von-Siemens-Str. 50
Unser Zeichen: VPA 72/7578 UH/De
Anordnung zur vollständigen Verbrennung eines flüssigen Brennstoffes
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Anordnung zur vollständigen Verbrennung eines flüssigen Brennstoffes.
Die zunehmende Verunreinigung der Luft führt, besonders in den Ballungsgebieten, zu einer ständig steigenden gesundheitlichen Gefährdung der Bevölkerung, Abgase von Kraftfahrzeugen mit Verbrennungskraftmaschinen sowie von Wärmeerzeugern sind daran in erheblichem Umfang beteiligt. Infolge ungleichmäßiger Verdampfung und Durchmischung der Kohlenwasserstoffe mit der Verbrennungsluft kommt es zu einer unvollständigen Verbrennung. Dje Folgen davon sind unverbrannte bzw. teilverbrannte Kohlenwasserstoffe, Kohlenmonoxid, kondensierte Produkte, Benzpyrene, Teer, Huß und Aldehyde'im Abgas, die an die Umgebungsluft abgegeben werden. Von schwerwiegender Bedeutung ist die gleichzeitige Emission von Kohlenwasserstoffen und Stickoxiden, da sich daraus, besonders unter dem Einfluß des Sonnenlichts, stark toxische Verbindungen bilden.
Diese schädlichen Nebeneffekte durch die Abgase von Kraftfahrzeugen mit Verbrennungskraftmaschinen lassen sich durch Verwendung eines sogenannten Spaltgasgenerators ganz erheblich vermindern. In den deutschen Patentanmeldungen Aktz..P 21 03 008.0 und P 21 35 650.3 ist das Prinzip eines derartigen Spaltgasgenerators beschrieben. Dabei wird der flüssige Kohlenwasserstoffe enthaltende Brennstoff, wie Benzin, verdampft, vergast oder versprüht und der auf diese Weise erhaltene gas- oder dampfförmige Brennstoff wird zur Umwandlung in ein im wesentlichen Kohlenmonoxid, Kohlendioxid, Methan und/oder Wasserstoff enthaltendes Gasgemisch (sogenanntes Spaltgas) unter Zusatz von zur rußfreien Umwand-
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_ 2 VPA 72/7578
lung erforderlichen Gasen, die sich aus Teilmengen von rückgeführtera Abgaa der Brennkraftmaschine und/oder anderen als Sauerstoffträger dienenden Gasen, wie Luft, zusammensetzen, über einen auf einem Katalysatorträger befindlichen Katalysator geleitet. Schließlich wird dem Spaltgas vor der Einleitung in die Brennräume der Brennkraftmaschine ein weiterer Anteil an als Sauerstoffträger dienendem Gas, wie Luft, beigemischt. Der Katalysatorträger kann vorteilhaft in Form hochporöser Sintersteine mit einer Vielzahl von annähernd parallel zueinander angeordneten Durchtrittsöffnungen für das Gas vorliegen.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung war es nun, auch für lärmerzeuger eine Anordnung anzugeben, die eine vollständige Verbrennung der ihnen zugeführten flüssigen Brennstoffe mit einer vernachlässigbaren Schadstoffemission ermöglicht.
Zur Lösung dieser Aufgabe wird vorgeschlagen, daß die Anordnung einen auch für schwere Kohlenwasserstoffe geeigneten Spaltgasgenerator, ein Strahlungsplattensystem und eine Mischeinrichtung zur Vermischung des vom Spaltgasgenerator erzeugten Brenngases mit Zusatzluft aufweist.
Vorzugsweise ist der Spaltgasgenerator so ausgestaltet, daß das in ihm entstehende Spaltgas einen Überdruck aufweist.
Die Mischeinrichtung kann aus Mischdüsen bestehen, die zwischen Spaltgasgenerator und Strahlungsplattensystem vorteilhafterweise ringförmig angeordnet sind, oder aus einer zwischen Spaltgasgenerator und Strahlungsplattensystem angeordneten Kammer.
Vorzugsweise ist der Spaltgasgenerator derart mit dem Strahlungsplattensystem verbunden, daß ihm ein Teil der Abgase periodisch oder kontinuierlich zugeführt wird.
Im folgenden soll die Erfindung anhand der Figuren näher erläutert werden. Es zeigt:
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■ YPA 72/7578 . - 3 -
!Pig. 1 eine schematische Gesamtansicht der erfindungsgemäßen Anordnung, ·
Fig. 2 eine Draufsicht auf das Strahlungsplattensystem und Fig.3 einen Schnitt durch eine andere Ausführungsform der Anordnung.
Bei der in Fig. 1 schematisch gezeigten Anordnung ist mit 1 der Spaltgasgenerator bezeichnet, der einen oder mehrere katalytisch^ oder nichtkatalytische Sinterlochsteine.enthält. Mit 2 ist das Strahlungsplattensystem bezeichnet, das eine Vielzahl von Mischdüsen 3 und Durchtrittsöffnungen 4 aufweist, und mit 5 ein in Pfeilrichtung angesaugter Teilluftstrom. Mit 6 ist die Brennstoffzufuhr bezeichnet, mit 7 ein Zünder, mit 8 ein Brennstoffverteiler und mit 9 ein Ventilator.
In Mg. 2 ist eine Draufsicht auf das Strahlungsplattensystem dargestellt, in dem eine Vielzahl von Durchtrittsöffnungen zu sehen ist. Im Strahlungsplattensystem 2 erfolgt dLe Umsetzung des mit dem angesaugten Teilluftstrom 5 vermischten, im Spaltgasgenerator 1 erzeugten Spaltgases. Die Strahlungsplatte 2 kann entweder eine geringe Wärmeleitfähigkeit aufweisen und hochporös ausgeführt werden (ohne Katalysatoren) oder aber eine hohe Wärmeleitfähigkeit aufweisen, wobei ein feinverteilter Katalysator im porösen Material angeordnet ist. Im letzten Fall erreicht man wesentlich höhere Temperaturen als im ersten Fall.
Fig. 3 zeigt einen Schnitt durch eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Anordnung. Der eigentliche Spaltgasgenerator ist wiederum mit 1 bezeichnet, die Brennstoffzufuhr mit 6, der Zünder mit 7 und der Ventilator mit 9. Der zur ' Verbrennung benötigte Luftstrom ist in zwei Teilluftströme aufgespalten. Der Teilluftstrom 52 wird dem Spaltgasgenerator durch den Ventilator 9 über den Brennstoffverteiler 8 direkt zugeführt, während die gesamte zu verbrennende Kohlenwasserstoffmenge dem Spaltgasgenerator über die Brennstoffzufuhr 6 zugeführt wird. Der außen am Spaltgasgenerator 1 entlang geführte Teilluftstrom 51 wird mit dem im Spaltgasgenerator
• -4-
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VPA 72/7578
gebildeten Brenngas mit Hilfe der Vermischungsklappen 10 gründlich vermischt und tritt in Pfeilrichtung in das Strahlungsplattensystem 2 ein.
In jedem Fall ist es günstig, einen Teil der Abgase des Strahlungsplattensystems dem Spaltgasgenerator durch eine (nicht dargestellte) Leitung periodisch oder kontinuierlich zuzuführen.
Das durch den Spaltgasgenerator gebildete Gas entsteht in jedem Fall mit einem Überdruck zur Überwindung der noch folgenden Strömungswiderstände im Strahlungsplattensystem, in der das Gas - Luft - Gemisch mit hoher Umsetzungsgeschwindigkeit bei hoher Temperatur unter intensiver Strahlungswärmeabgabe umgesetzt wird.
Die Umwandlung der flüssigen Brennstoffe in Gase und die gute Vermischung dieser Gase mit Luft vor der Verbrennung durch die erfindungsgemäße Anordnung ermöglichen also eine vollständige Verbrennung mit einer vernachlässigbaren Schadstoffemission. Die märmeübertragungsve'rhältnisse und der wirkungsgrad werden durch die hohen Verbrennungstemperaturen verbessert. Bei Verwendung eines flammlosen Brenners werden die Wärmeübertragungsverhältnisse durch die höhere Strahlungszahl der Strahlungsplatten gegenüber der -Flamme noch weiter verbessert.
5 Patentansprüche
3 Figuren
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Claims (5)

VPA 72/7578 - 5 - Patentansprüche
1. Anordnung zur vollständigen Verbrennung eines flüssigen Brennstoffes, dadurch gekennzeichnet, daß sie einen auch für schwere Kohlenwasserstoffe geeigneten Spaltgasgenerator, ein Strahlungsplattensystem und eine Mischeinrichtung zur Vermischung des vom Spaltgasgenerator erzeugten Brenngases mit Zusatzluft aufweist*
2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Spaltgasgenerator so ausgestaltet ist, daß das in ihm entstehende Spaltgas einen Überdruck aufweist.
3. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Mischeinrichtung aus Mischdüsen besteht, die zwischen Spaltgasgenerator und Strahlungsplattensystem ringförmig angeordnet sind.
4. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Mischeinrichtung aus einer zwischen Spaltgasgenerator und Strahlungsplattensystem angeordneten Kammer besteht.
5. Anordnung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4» dadurch gekennzeichnet, daß der Spaltgasgenerator derart mit dem Strahlungsplatt-ensystem verbunden ist, daß ihm ein Teil der Abgase periodisch oder kontinuierlich zugeführt wird.
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DE19722260586 1972-12-11 1972-12-11 Strahlungsbrenner zur vollständigen Verbrennung eines flüssigen Brennstoffes Expired DE2260586C3 (de)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0004055A2 (de) * 1978-03-15 1979-09-19 Siemens Aktiengesellschaft Vergasungsbrenner
EP0009182A1 (de) * 1978-09-21 1980-04-02 Siemens Aktiengesellschaft Vergasungsbrenner

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