DE2708851A1 - Verfahren und vorrichtung zur verbesserung der verbrennung in verbrennungsprozessen - Google Patents

Verfahren und vorrichtung zur verbesserung der verbrennung in verbrennungsprozessen

Info

Publication number
DE2708851A1
DE2708851A1 DE19772708851 DE2708851A DE2708851A1 DE 2708851 A1 DE2708851 A1 DE 2708851A1 DE 19772708851 DE19772708851 DE 19772708851 DE 2708851 A DE2708851 A DE 2708851A DE 2708851 A1 DE2708851 A1 DE 2708851A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
gas
liquid
air
combustion
bath
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DE19772708851
Other languages
English (en)
Inventor
Kenneth R Schena
Michael Selley
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Individual
Original Assignee
Individual
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Individual filed Critical Individual
Publication of DE2708851A1 publication Critical patent/DE2708851A1/de
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23CMETHODS OR APPARATUS FOR COMBUSTION USING FLUID FUEL OR SOLID FUEL SUSPENDED IN  A CARRIER GAS OR AIR 
    • F23C13/00Apparatus in which combustion takes place in the presence of catalytic material
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23LSUPPLYING AIR OR NON-COMBUSTIBLE LIQUIDS OR GASES TO COMBUSTION APPARATUS IN GENERAL ; VALVES OR DAMPERS SPECIALLY ADAPTED FOR CONTROLLING AIR SUPPLY OR DRAUGHT IN COMBUSTION APPARATUS; INDUCING DRAUGHT IN COMBUSTION APPARATUS; TOPS FOR CHIMNEYS OR VENTILATING SHAFTS; TERMINALS FOR FLUES
    • F23L7/00Supplying non-combustible liquids or gases, other than air, to the fire, e.g. oxygen, steam
    • F23L7/002Supplying water
    • F23L7/005Evaporated water; Steam
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23LSUPPLYING AIR OR NON-COMBUSTIBLE LIQUIDS OR GASES TO COMBUSTION APPARATUS IN GENERAL ; VALVES OR DAMPERS SPECIALLY ADAPTED FOR CONTROLLING AIR SUPPLY OR DRAUGHT IN COMBUSTION APPARATUS; INDUCING DRAUGHT IN COMBUSTION APPARATUS; TOPS FOR CHIMNEYS OR VENTILATING SHAFTS; TERMINALS FOR FLUES
    • F23L2900/00Special arrangements for supplying or treating air or oxidant for combustion; Injecting inert gas, water or steam into the combustion chamber
    • F23L2900/00001Treating oxidant before combustion, e.g. by adding a catalyst

Description

Γ ' PATENTANWÄLTE ~l
DR.-ING. R. DÖRING , DIPL.-PHYS. DR. J. FRICKE
BRAUNSCHWEIG MÜNCHEN ____
Kenn
eth R. Schena, Silvermine Road, West Boxford, MASS. U.S.A.
"Verfahren und Vorrichtung zur Verbesserung der Verbrennung in
Verbrennungsprozessen"
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Verbesserung der Verbrennung in Verbrennungsprozessen, insbesondere in Brennkraftmaschinen oder Brenner für flüssige Brennstoffe.
Die Erfindung kann angewendet werden bei Brennkraftmaschinen für Kraftfahrzeuge oder Antriebsvorrichtungen ebenso wie für Brenner und zwar Gas- oder Kohlbrenner, insbesondere aber ölbrenner, wie sie für industrielle Zwecke und Heizzwecke für den Privathaushalt eingesetzt werden.
Die Erfindung eignet sich ganz besonders für den Einsatz einerseits in Brennkraftmaschinen und andererseits Ur Ölbrenner, wie sie für Heizzwecke in Privathaushalten oder in der Industrie benötigt werden.
709837/0717
Es ist bekannt, daß Verbrennungseinrichtungen, in denen Kohlenwasserstoff brennstoffe verbrannt werden, im allgemeinen wirkungsvoller und ökonomischer arbeiten, wenn sie mit feuchtigkeitsbeladener Verbrennungsluft oder Wassertröpfen suspendiert in Luft über den Luftverteiler gespeist werden, welche Luft mit dem verdampften Brennstoff gemischt wird (vgl. US-PSn 16 18 602, 17 75 263 und 38 14 567). Der Grund für die Zunahme in der Effektivität der Verbrennung ist nicht geklärt. Es wird angenommen, daß der Wasserdampf katalytisch bei der Verbrennung mitwirkt. Da Wasser jedoch ein Reaktionsprodukt der Verbrennung von Kohlenwasserstoffbrennstoffen ist, sollte angenommen werden, daß die Gegenwart des Reaktionsproduktes im reagierenden Medium allgemein die Reaktion in die entgegengesetzte Richtung treibt oder wenigstens den Reaktionsprozess verlangsamt (vgl. US-PS 38 62 819). In den genannten bekannten Druckschriften wurde vorgeschlagen, daß das Wasser als eine Quelle von Wasserstoff wirksam ist, der eine vollständigere Verbrennung des Kohlenstoffes unterstützt. Einige lassen Luftblasen durch eine Wasserschicht aufsteigen, welche Wasserschicht mit einer Schicht aus Öl oder anderen Kohlenwasserstoffen überdeckt ist, bevor die Luft in die Verbrennungszone injiziert wird (vgl. die oben genannte US-PS 16 18 602 und das US-Patent 38 62 819). In solchen
das
Systemen ist es möglich, daß Wasser mit anderen Komponenten im
System reagiert, um Katalysatoren oder im höheren Maße reaktions-
709837/0717
fähige Brennstoffe zu erzeugen. In jedem Fall wurde früher ein AnstJqg in der Wirksamkeit festgestellt, ohne daß der genaue Ablauf der Vorgänge und di*= Ursache für die Zunahme der Effektivität erklärt werden konnten.
Der Ausdruck Katalysator und dgl. wird hier vornehmlich für "ine Substanz verwendet, welche bei Hinzugabe zu einer Verbrennungsmischung die Verbrennung unterstützt oder welche ein weiteres Produkt erzeugen, welches die Verbrennung fördert und zwar unabhängig davon, welche speziellen Vorgänge im einzelnen ablaufen.
Trotz der Tatsache, daß diese Erscheinung seit langem bekannt ist, wurde bisher keine Vorrichtung in der Praxis angewendet, um dieses Phänomen zur Verbesserung der Effektivität beispielsweise von Ülbrennern oder Brennkraftmaschinen kommerziell auszunützen. Es wird angenommen, daß der Grund dafür darin liegt, daß die früher vorgeschlagenen Vorrichtungen zum Einbringen von Wasserdampf oder anderen katalytisch wirkenden Dämpfen in die Verbrennungsmischung nicht zu den erwarteten Resultaten geführt hat, insbesondere nicht zu dem erwarteten Anstieg der Effektivität und der Zuverlässigkeit.
709837/0717
Bezüglich der Brennkraftinaschiritn wurden bereits zahlreiche verschiedene Versuche gemacht, um das in Frage stehende Problem zu lösen unid eine zuverlässige Vorrichtung zu entwickeln (vgl. US-PSn 16 18 G02, 17 75 263, 19 60 93? und 37 90 319). Diese Vorrichtungen stützen sich auf das Vakuum, das am Einlaßverteiler besteht oder in der Luftleitung produziert wird, wenn die Luft dem Einlaßverteil er zugeführt wird. Durch dieses Vakuum wird mit Feuchtlgkeltbeladene Luft von einer Wasser enthaltenden Kammer angesaugt. Die Luft wurde zuvor in ihrem Feuchtigkeitsgehalt dadurch angereichert, daß man die Luft durch das Wasser in der Kammer in Blasen aufsteigen läßt. Auf diese Weise werden größere Mengen von angefeuchteter Luft zugeführt, wenn der Kraftstoffbedarf des Vergasers zunimmt, el. h. wenn das Beschleunigungspedal niedergedrückt wird. Andere bekannte Vorschläge (vgl. US-PSn 15 56 109 und 18 54 607) verwenden Gebläse oder Luftpumpen, die durch den Antriebsmotor angetrieben werden, um Luft durch einen Befeuchtungsapparat zu treiben, von dem die Luft in den Vergaser eintritt und mit dem Kraftstoff gemischt wird, um die Verbrennungsmischung zu bilden. Der angenommene Vorteil dieser Systeme besteht darin, daß die Maschine mit größeren Mengen angefeuchteter Luft gespeist wird, wenn der Motor schneller läuft.
709837/0717
BAD ORIGINAL
Bei anderen Systemen (vgl. US-PSnIh 17 403, 16 8^ C98 und 28 35 233) wird Wasser direKt entweder in Form eines feinen Sprühnebels oder als Wasserdampf in die Gaszuführungsleitung der Maschine eingespritzt, an Stelle der Verwendung von angefeuchteter Luft. Derartige Einspritzsysteme für Wasser sind bekannt (vgl. die US-PSn 38 09 ?23 und 38 62 819). Diese dienen jedoch für andere Zwecke als für Brennkraftmaschinen, nämlich beispielsweise für Öl- oder Gasbrenner.
In dem zuletzt genannten Patent ist eine Vorrichtung erläutert, bei der das Gebläse des Ölbrenners selbst dazu benutzt wird, um einen Anteil der Verbrennungsluft in Form von Blasen durch eine V/asserschicht zu treiben, tie vorzugsweise mit einer Ölschicht überlagert ist. BeL dieser bekannten Vorrichtung sind zwei Anschlüsse vorgesehen und Rohre in das Gehäuse des Gebläses des Ölbrenners eingeführt. Das eine Leitungsrohr dient dazu, Luft unter Druck r.u einem Tauchrohr zu führen, das bis unter die Oberfläche des V/asservorrats im Behälter ragt. Das andere Rohr ist mit dem Gebläse des Ölbrenners in einer solchen V/eise verbunden, daß ein Vakuum entsteht. Diese Leitung ist mit dem Wasserbehälter cberhalb des Wasserspiegels verbunden, so daß das Vakuum zwischen der Luft in dem Tauchrohr und der Luft oberhalb des Flüssigkeitsspiegels einen Druckunterschied aufrechterhält.
709837/0717
Dadurch wird der Durchgang der Luft durch die F.lüssigkeitsschicht unterstützt. Diese bekannte Vorrichtung nimmt einen Abfall der Wirksamkeit des Brennergebläses in Kauf und bietet nur wenig Steuermöglichkeit über die Kontaktgeschwindigkeit zwischen Luft und Wassei. Es wurde für die Praxis festgestellt, daß dieses System unzuverlässig und unregelmäßig in der Arbeitsweise ist und keine adäquate Steigerung bezüglich der Effektivität des Brenners oder bezüglich der Einsparung der Brennstoffkosten liefert.
I2s ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein Verfahren und eine Vorrichtung der eingangs näher bezeichneten Art zu schaffen, bei denen die aufgezeigten Schwierigkeiten und Nachteile b<seitigt werden. Dabei soll ein die Effektivität wesentlich steigerndes und die Kosten erheblich senkendes Verfahren uno eine zum Ausführen des Verfahrens dienende Vorrichtung geschaffen werden, welche das besonders vorteilhaft bei Brennkraftmaschinen oder aber bei Brennern mit flüssigen Brennstoffen eingesetzt werden können. Insbesondere soll dabei der Brennstoffverbrauch herabgesetzt und die Funktionstüchtigkeit der Brennkraftmaschine verbessert werden. Bei Brennern soll eine entsprechende Verbesserung über einen weiten Breich der Arbeitsbedingungen gewährleistet werden. Außerdem seil die Arbeitsweise der Vorrichtung
709837/0717
leicht und genau steuerbar und so einstellbar sein, daß man die grölte Effektivität erhält. Die Vorrichtung soll außerdem leicht herzustellen, auch nachträglich zu installasieren und einfach im Gebrauch sein.
Insbesondere im Zusammenhang mit den aufgezeigten ZMen bei der Verbesserung des Verbrennungsprozesses sollen die Vorteile besonders bei Kohlenwasserbrennstaffen zur Geltung kommen, z. B. bei Petrolium oder Fraktionen oder Derivaten von Petrolium.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß ein Gas, insbesondere Luft, in einem Flüssigkeitsbad im Breich einer Zone unterhalb des Badspiegels verteilt auf eine Vielzahl von großen Blasen eingeführt wird, daß man die Blasen in Kon takt mit dem Flüssigkeitsbad zum Badspiegel aufsteigen läßt und daß das so gehandelte Gas wenigstens zu einem Anteil dem Verbrennungsprozess zugeführt wird. Dabei kann als Flüssifjeitsbad zweckmäßigerweise Wasser oder eine wässerige Flüssigkeit verwendet werden.
Es hat sich weiterhin als Vorteil erwiesen, wenn man das Gas in dem Flüssigkeitsbad unter Bildung von Gasblasen von einer
709837/0717
durchschnittlichen Grö0e von etwa 10 und 38 nun im Durchmesser, vorzugsweise zwischen etwa 1r> bis 22 ram im Durchmesser einführt.
Man kann das Gas mit einer Geschwindigkeit von etwa einer Gasblase pro 0,8 bis 1,2 Sekunden in das Flüssigkeitsbad einführen.
Bei der Anwendung für Brennkraftmaschinen ist es zweckmäßig, wenn man die Luft mit einem flüssigen Katalysator in Kontakt bringt und gleichzeitig einen schwachen elektrischen Strom durch die Flüssigkeit leitet. Der Strom sollte zweckmäßigerweise im Bereich von 0,001 bis 1,0 Ampere, vorzugsweise zwischen etwa 0,1 bis etwa 0,2 Ampere liegen.
Bei Verwendung für Brenner, die mit flüssigem Brennstoff arbeiten, hat es sich als vorteilhaft erwiesen, wenn etwa 0,02 bis 0,2 Volumenprozent der Verbrennungsluft eines Brenners für flüssige Brennstoffe mit dem Flüssigkeitsbad in Kontakt gebracht werden.
Zum Ausführen des Verfahrens ist eine Vorrichtung vorgesehen, die sich kennzeichnet durch eine Kammer für ein Flüssigkeitsbad
und eine Zuführungseinrichtung zum Zuführen eines Gases an einer
709837/0717
Stelle unterhalb des Badspiegels, die eine Verteilereinrichtung zur Erzeugung von größeren Gasblasen aufweist, sowie eine Gassammei einricht-ng, welche das Gas oberhalb des Flüssigkeitsspiegels sammelt und wenigstens einen Teil des Gases einer Verbrennungsvorrichtung zuführt. Die Verteilereinrichtung ^rt zweckmäßigerweise so ausgebildet, daß die Gasblase mit einem mittleren Durchesser zwischen etwa 10 und 38 mm vorzugsweise zwischen etwa 1r> und 22 mm erzeugt.
Die Erfindung wird nachfolgend an Hand schematischer Zeichnungen an mehreren Ausführungsbeispielen näher erläutert.
Es zeigen:
Fig. 1 eine vordere Draufsicht auf eine Ausführungsform einer Vorrichtung gemäß der Erfindung.
Fig. 2 eine Seitenansicht, teilweise im Schnitt, wobei der Schnitt entlang der Linie 2/2 der Fig. 1 gezogen ist.
Fig. 3 eine Vorderansicht, teilweise im Schnitt mit der Schnittlinie 3/3 der Fig. 2.
709837/0717
Fig. A eine Draufsicht auf die Vorrichtung, teilweise geschnitten und zwar entlang der Schnittlinie i>fU der Fig. 3, wobei schematisch die Verbindung der verschiedenen Teile , der Vorrichtung mit einer Batterie und einem Gebläse angedeutet sind.
Fig. 5 eine schematische Darstellung eineranderen Ausführungsfomt der neuen Vorrichtung, vrO ehe mit einem Ölbrenner des üblichen Typs verbunden ist, wobei die verschiedenen Teile und ihre Verbindungen angedeutet sind.
Fig. 6 eine Draufsicht,teil weise im Schnitt von der Vorrichtung nach Fig. c- und
Fig. V eine Draufsicht der Vorrichtung nach Fig. G.
Ihrem Grunde nach umfaßt die Erfindung ein System, das eine Einrichtung von Lieferung von Luft unter Druck aufweist, beispielsweise einenKompressor, einen Lüfter oder ein Gebläse. Diese Arbeiten in wesentlichen mit konstanter Geschwindigkeit der Luftauslast dieser Einrichtung ist an wenigstens einer Stelle in
709837/0717
yr -
Ai
Kontakt mit ein^r Bl asenkammer. Diese dient da-;, daß ein Teil der Austritts!lift einem Punkt unterhalb des Spiegels dos V/assers oder einer anderen Flüssigkeit, die in die Verbrennungmischung eingeführt v/erden soll, :·:υ führen. Dieser Zuführungsleitung ist eine Einrichtung zugeordnet, um die Luft in einer Vielzahl von relativ großen und langsam wachsenden Blasen in die Flüssigkeit
inzuleiten. Diese Blasen steigen dann zur Oberfläche des Wassers auf und zerplatzen dort. Beim Zerplatzen wird die Luft freigegeben, die während des Aufstieges ausreichend in Kontakt mit der Flüssigkeit war, um einigen Antei der Flüssigkeit aufzunehmen. Die mit Katalysator beladenen Gase werden dann aus der Kontaktkammer Vieraus zur Einlaßseite der Gasfördereinrichtung zurückgeführt. Vorzugsweise ber'eht die Einrichtung zur Erzeugung der Vielzahl von Blasen in einem allgemein langgestreckten Glied, das eine Vielzahl von Öffnungen unterhalb der Wasseroberfläche aufweist, durch welche Öffnungen die Luft von dem Gebläse in das Katalysatorbad freigegeben wird. Es können andere Einrichtungen verwendet werden, so z. B. eine Vielzahl von Rohren oder Gasverteilern.
In einem Ausführungsbeispiel wird in der Vorrichtung die Luft der Arbeitskammer mit im wesentlichen konstanter Geschwindigkeit zugeführt, d. h. nicht wie bei füheren Vorrichtungen in
709837/0717
Abhängigkeit von der Geschwindigkeit oder der Größe des Vakuums in der Verteilerleitung einer Brennkraftmaschine. Das bedeutet, daß im Falle der Anweilung bei einer Brennkraftmaschine dann, wenn das Einlaßvakuum die Durchlaßgeschwindigkeit od er Durchlaßmenge im bestimmten Ausmaße durch Verringerung des 3trömungswiderstandes vergrößert, die Geschwindigkeit der Luftvordichtungseinrichtung und die Geschwindigkeit der Luftströmung durch die Blasenkammer im wesentlichen konstant verbleiben und zv/ar im wesentlichen Gegensatz zu bekannten Vorrichtungen dieser Art.
Im Zusammenhang mit der Anv/endung der Erfindung bei Brenner mit flüssigem Brennstoff wurde überraschend gefunder. daß große und wesentliche \&rbesse-*\ingen bezüglich des Brennstoffverbrauchs und der Effektivität erzielt werden können, wenn man Luft durch eine Kammer in Blasen aufsteigen läßt, welche eine Flüssigkeit enthält. Diese Flüssigkeit enthält jenes Material, das wünschenswerterweise in die Reaktionsatmosphäre eingespeist werden soll, die dem Brenner zugeführt wird. Das Flüssigkeitsbad kann auch eine Flüssigkeit enthalten, die einem Reaktionsprozess unterliegt, um ein solches Material zu liefern. Die Zufuhr des Reaktionsmaterials bzw, des Materials des Flüssirjkeitsbades erfolgt
709837/0717
nit im wesentlichen konstanter gesteuerter Geschwindigkeit in einer selbständigen Vorrichtung, die von dem Brennergebläse unabhängig ist. Die dabei erhaltene behandelte Luft, die mit dem einzubringenden Material beladen ist, wird dann als ganzes oder teilweise dem Einlaß für die Verbrennungsluft der Brennereinrichtung zugeführt. Die Zuführung erfolgt dabei zweckmäßigerweise in das Brennergebläse, v/o die behandelte Luft mit weiterer Luft für den Verbrennungsprozess gemischt wird.
Grundsät: lieh ist das System eine selbständige Einheit, welche ein mit konstanter Geschwindigkeit arbeitendes Gebläse oder einen Kompressor oder eine ähnliche Einlchtung aufweist, um Luft unter Druck zirkulieren r.u lassen, wobei diese Einheit von dem Ölbrenner selbst getrennt ist. Weiterhin ist eine Auslaßleitung vorgesehen, um die Luft von dem Gebläse zu übernehmen und dem :Cohlenwasserstoffbrenner zuzuführen. Eine Leitung leitet einen Anteil der Luft vom Gebläse durch eine iZonta'.'t oder Blasenkammer hindurch, wobei ein Ventil in dieser Leitung dafür sorgt, daß die Geschwindigkeit, mit der die Blasen erzeugt werden, eingestellt werden kann. Die Leitung führt zu einer Blasenkammer, in
709837/0717
/3
der die Luft mit der Katalysatorquelle in Kontakt gebracht wird. Eine RückführungsDeitung führt die mit der· Katalysatorflüssigkeit in Kontakt gebrachte Luft zurück zu dem Gebläse. Von diesem wird die Luft dem Ölbrenner über eine Auslaßleitung zugeführt. Die RUckfUhrungsleitung kann ebenfalls ein Ventil aufweisen. Dies dient zu einer präzisen Steuerung der Zufühungsgeschwindigteit der Luft durch die Blasenkammer. In einem weiteren bevorzugten AusfUhrungsbeispiel bei Anwendung der Erfindung bei einem Brenner wird die Größe und die Geschwindigkeit der Blasen, die in der Kammer gebildet v/erden, durch die Größe des Auiasses der Luftzuführungsrohre gesteuert oder dadurch, daß ein Endstück vom großen Durchmesser an dem Führungsrohr vorgesehen ist, um größere und langsamer wachsende Blasen zu erzeugen, welche mit der Flüsigkeit länger in Kontakt stehen und zwar aufgrund des langsamen Wuchs. Unter Blasenwuchs wird hier die ?. ~ \t verstanden, in der die Blase am Blasenerzeugermundstück entsteht und wächst, bis sie sich von dem Blasenerzeuger und in dem Flüssigkeitsbad nach oben steigt. Dies steht im krassen Gegensatz zu den Forderungen und Ausführungen in den früheren Vorschlä gen (vgl. US-PSn 37 67 112, 1Q 60 9°2 und 37 °O 139). Bei den bekannten Vorrichtungen wurde es als wichtig empfunden, daß die Vorrichtungen möglichst vieltausende von sehr kleinen Blasen erzeugen.
709837/0717
- yg-
Die Zuführungs- und Blasenerzeugungseinrichtung ist vorzugsweise so eingestellt und ausgebildet, daß die Blasen in der Größenordnung von etwa 12 bis 56 ram im Durchmerrer erzeugen, vorzugsweise im Breich von 12 bis 2l\> mm. Am günstigsten hat sich eine Blasengröße im Bleich von etwa T°> mm Durchmesser erwiesen.
Das Strömungssystem von konstanter Strömungsgeschwindigkeit nach der vorliegenden Erfindung liefert verstärkte und durchgreifende Verbesserung bezüglich bezüglich der Verbrennungseffektivität verglichen mit Systemen, bei denen die Ausgangsmenge der behandelten Luft abhängig ist von den zunehmenden und abnehmenden Bedürfnissen an der Verbrennungsstelle. Ohne an eine bestimmte Arbeitstheorie gebuntn zu sein, wird angenommen, daß die verbesserte Wirkung wenigstens teilweise dadurch erreicht wird, daß eine genaue Steuerung über die Geschwindigkeit der Blasenerzeugung und bezüglich der Natur der Blasen, die entstehen, durchgeführt werden kann. Vorzugsweise wird bei der vorliegenden Erfindung eine Einrichtung zur Steuerung der Luftströmung sowohl in der Zuführungsleitung zu der Blasenkammer als auch in der Austrittsleitung von der Blasenkammer vorgesehen. Dazu können zweckmäßigerweise Ventile dienen, z. B. Kugelventile,
709837/0717
- yg -
Nadelventile, Schieberventile, Drosselventile oder dgl. Auch können andere Steuermittel eingesetzt werden, z. B. In ihrer Größe vorbestimmte öffnungen als einsetzbare Drosselöffnungen. Wenigstens eine dieser Leitungen enthält einstellbare Einrichtungen zur Steuerung der Gasströmung. Wenn beispielsweise Gleichnamigkeit im Bedarf gefordert wird, d. h. dort wo die Einheit speziell bestimmt is t für einen stets mit konstanter Geschwindigkeit arbeitenden ölbrenner kann das Ventil in der Ausgangsleitung auch durch eine kalibrierte öffnung oder durch entsprechende Bemessung der Weite der Leitung ersetzt werden. Jedoch wird auch in solchen Fällen das Ventil in der Zuführungsleitung für die Blasenkammer beibehalten. Bei Verwendung der doppelten Steuerung lassen sich der Druck, der von der Ausgangsseite der Gaszufuhrungsvorrichtung zum Eingang der Blasenkammer übertragen wird und die Größe des Vakuums am Auslaß der Blasenkammer, d. h. von der Saugseite der Gaszufuhrungsvorrichtung her relativ genau steuern.
Die vorliegende Vorrichtung liefert eine selbständige Quelle für mit Katalysator beladene Luft unter einem im wesentlichen konstanten Druck im Gegensatz zu früheren bekannten Systemen, welche abhängig waren von der Leistung des Brennersystems und daher erheblichen Schwankungen unterlag.
709837/0717
Insbesondere bei Anwendung der Erfindung auf Brennkraftmaschinen enthält die Kontakt- oder Blasenkammer wenigstens eine wässerige Schicht und es sind Elektroden in der wässerigen Schicht vorgesehen, um einen kleinen aber durchaus wirksamen Strom iurch diese Schicht zu leiten, überraschenderweise kann festgestellt werden, daß selbst bei nur geringen Stromstärken in einer solchen Schicht während des Arbeitens der Vorrichtung nach der vorliegenden Erfindung, die Wirkung der Vorrichtung weiterhin wesentlich gesteigert werden kann, so daß eine noch größere Effektivität und eine bessere Ersparnis an Kraftstoff erreicht wird. Der Grund hia^für ist nicht genau bekannt. Ohne an eine feste Theorie gebunden zu sein, wird doch angenommen, daß es möglich ist, daß eine Art Elektrolyse im Wasser auftritt, durch die Wasserstoff in der Atmosphäre nahe der einen Elektrode entsteht und/oder der Sauerstoff in der Atmosphäre sich nahe der anderen Elektrode anreichert. In den Fällen, in denen ein Elektrolyt der wässerigen Schicht hinzugefügt wird, wie dies bevorzugt wird, kann auch eine Erschöpfung des Elektrolyten auftreten.
Man kann beispielsweise einer wässerigen Schicht eine kleine Menge an Oxalsäure mit einem ausreichenden basischen Stoff z. B. Natriumhydroxyd beigegeben werden um den pH-Wert etwa neutral zu halten. Anfangs hat eine solche Schicht in der Arbeits-
709837/0717
vorrichtung eine im wesentlichen wässerig klare Farbe mit leichtem Schleier aufweisen. An einer bestimmten Stelle des Betriebes insbesondere immer dann, wenn die wässerige Schicht in Verbindung mit einer überlagerten ölschicht arbeitet, wird die wässerige Schicht dunkelbraun oder schwarzgraubraun. Dadurch wird die Zunahme in der Verbrennungseffektivität geringfügig verlangsamt oder vermindert. Frischer Zusatz von Oxalsäure zur Mischung reaktiviert die wässerige Schicht und verändert gleichzeitig die Farbe von dunkelbraun in Richtung auf verschieden schatierte wässerige Farben.
Bei der Erfindung werden nur kleine Strommengen benötigt und verwendet. Vorteilhafte Ergebnisse werden sogar ohne Zugabe von Elektrolyten zu der wässerigen Schicht erreicht. Dabei werden die die wässerige Schicht tauchenden Elektroden einfach an die Standard 12 Volt-Batterie des Kraftfahrzeuges angeschlossen. Der Strom durch die wässerige Schicht während des Betriebes sollte ausreichen, um einen zusätzlichen Anstieg in der Verbrennungseffektivität zu erreichen. Jedoch sollte der Strom nicht so hoch sein, daß hier ein echter Kirftbedarf entsteht der der der Zunahme der Verbrennungseffektivität im wesentlichen aufwiegt. Im allgemeinen sollte der Strom etwa zwischen 0,001 und 1,0 Ampere liegen vorzugsweise zwischen etwa 0,01 und 0,2 bzw. zwischen 0,1 und 0,2 Ampere. In einer
709837/0717
-Vf-
vorgegebenen Spannung kann der Strom des Systems in bekannter Vteise durch Zugabe einer bestimmten Menge oder eines bestimmten Typs an Elektrolyten eingestellt v/erden oder durch Vergrößerung des Widerstandes der Vorrichtung. Man kann also einen variablen Widerstand in das System einschalten, um den Gesamtwiderstand verändern zu können. Die Meng· an Elektclyt hängt hauptsächlich von der Stromhiihe ab, die gewünscht wird. Bei Verwendung von Orcalr-äure werden beispielsweise zufriedenstellende Ergebnisse erhalten wenn nur· etwa 0,22 Gramm pro Liter und eine ausreichende Menge an TJatriumhydroxyd zur Einstellung des pH-Wertes auf G,c; verwendet werden.
Elektrolyten, die für die vorliegende Erfindung geeignet sind, umfassen alle Stoffe, welche wenigstens eine leicht dissoziierbare Form aufweisen und die während der Elektrolyse keine Substanzen erzeugen, welche das System beeinträchtigen oder zerstören. Standardsäuren, Basen und Salze die für diese Zwecke geeignet sind, sind im Stande der Technik bekannt. Besonders bevorzugt zur Verwendung sind solche Materialien, die wenigstens einen relativ schwachen Diss^ziierun gszustand besitzen, so daß nine gewisse Pufferungswirkuig in der wässerigen Schicht stattfindet und rasche Wechsel in dem pH-Wert in Abhängigkeit
709837/0717
vom Verbrauch der Bestandteile verringert wird. Die funktion?."Lr? organische Säuren, z. B. Kohlensäure, Zitronensäure, r'umarinsäure, Itaconsäure, Maleinsäure, Maleinsäure, Malonsäure und Oxalsäure und Salze davon sind besonders geeignet für dir Zwecke der Erfindung. Dazu gehören auch organische Basen, z. B. Armine, wie Phanylendiaain. /'usät-lich za Car PufirungskapazitSt haben diese Materialien den Vorteil, daß sie keine giftigen oder korrosionsfördernden Produkte wie Oxyde des Schv/:±e!ls odur Stickstoff oder Zyanide oder dgl. abgeben. Der pH-Wert dnr Lösung liegt vorzugsweise um etv.a '· bis 0, vorzugsv/eiso zwische etwa 6 und 7.
In den Fig. 1 bis h ist eine Ausführungsforo der Erfindung mit der Bezugsziffer 10 bezeichnet. 3io weist ein G^häuso 11 auf, das in seinem Inneren durch Trenngl i'vlei· 12 unter teilt ist. Die Trennglioder 12 weisen öffnungen 13 zv/isnhcu zwei Kammern unterhalb des FlUssiglteitsspiegels und Öffnungen 1Λ in der Trennwand oberhalb dos Flf'ssijkeitsspLegeis auf. Die Öffnungen 13 dienen zur Vergleichmäßigung f'er Flüssigkoitsstandhöhe, fnr eine gewisse Vermischung der Flüssigkeiten in dca Kammern und in den AusfUhrungsformen, bei denen Elektroden verwendet v/err-cn sur Bildung eines Stroniweges durch die Trenrnvanl hiiidurch. Die
709 837/0717
BAD ORIGINAL
ür.fiiuii^en 1'i dienen der Vcr^] ei chmäßigung dos Drucken zwischen ■ Inn Kammern und gestatten außerdem eine gewisse Vermischung der mit Katalysator beladenen Atmosphären in den Kammern.
Ein Teil der volumetrisehen Ausgangsleistung des Gas verdichtenden Apparatus 15 in Fig. 4 wird durch eine Leitung abgezweigt und dor Kontaktvorrichtung 10 über Zuführungsrohrc 17 and 18 .-ugeführtr Der Rest des Ausstoßes der Gas verdichtenden Vorrichtung1:> wird der Verbrennungseiiirichtung (nicht gezeigt) über eine Abzweigleitung 19 zugeleitet. Die Gas verdichtende Vorrichtung kann ein Gebläse oder einen Kompressor· oder eine Gasförder- ?inrichtung bekannter Art sein.
Die auf diese Weise gewonnene Luft wird über die Rohre 17 und "3 unter dsm Flüssigkeitsspiegel einer Gasverteilervorrichtung 20 zugeführt. Wie die Fig. 2 und ? zeigen ist die Gasverteilsrvorrichtung ein alIgcaein umgekehrtes U-förmiges Element, welches eine zentrale Öffnung 21 aufweist, durch dio die Zuführungsrohrc Luft Zuspeisen. Weiterhin v/eist das Element eine Mehrzahl von öffnungen 2? auf, welche die Bildung von Blasen gestatten, die :!ur die Kontaktflüssijkeit nach oben steigen. Vorzugsweise besetz en die öffnungen 22 eine Größe derart, daß sich relaLiv große langsam wachsende· .Blasen bilden, die währc-nd
709837/Π717
BAD ORIGINAL
Ihre? Wachsens und während des Auf st.i n.~r. zur L7ünsigkcitsobr;rf lache mit der wässerigen .'Jchicht in Kontakt stehen.
uu^nv.'oise haben diese Blasen i:n Durchschnitt eine G^öße zv;i sehen etwa 6 mn und ?8 »mn, vorzugsweise zvrischen etwa' 1? und 25 mm. Am vor ιοί! härtesten haben sich Blasen Mit rin^rri Durchmesser von etwa 10 mm erwiesen, d. h. im Bereich zv/isehen etwa 1S inm und 20 mal. Die· V/achstums/jeschv/indigkcit der Blasen liegt etwa ins Breich zv/i schon -'wei Blac1:: pro Sekunde an jeder öffnung bis zu ein°r Blase alle zv.rei Srlcunden. Bevorzugt wird eine Blasenbildung an ^eder Öffnung von je einer BHase alle 0,8 bis 1,2 Sekunden. Diese Angaben gelten auch für die weiteren nachfolgend beschriebenen Ausführungsbeispiele der Figuren 5 Mn 7.
Wit dargestellt weist jede größere Kammer eine Trennwand 23, die sich über einen bestimmten Bereich unterhalb des Wasserspiegels erstreckt und welche die Flüssigkeit in mehrere Heizbänder unterteilt. Im dargestellten Beispiel ist die Trennwand 23 gemäß Fig. Ί in Form eines rechteckförmigen Gitter- oder './abensystems von senkrechten Wänden gebildet, die sich in zwei al Ige:"ic Inen Fv-icbtuiigsn durch die Einrichtung eistrecken. Vorzugsweise int die Gasverteilereinrichtung 20 so angeordnet,
709837/0717
BAD ORIGINAL
daß si<- pine Gaskontakt öffnung 22 annähernd innerhalb jeder der TciJ.ka -!'.aern darbietet, dir- durch die Trennwände gebildet sind. Hierdurch wird ris strömung d^r· mil der Flüssigkeit in Kontakt s+nhptiv :n Luftblasen innerhalb der Vorrichtung stabilisiert. 'Abu erhält außerdem die gleiche Wirkung wie von einer Vielzahl kleiner Kon' ak!.vorrichtungen, ohne daß komplizierte und zahlreiche Zuführung- und Abzug <r*ürriehtun{..;en benötigt werden.
Es wird weiLerhin bevorzugt eine nicht nischbare überlagernde Schicht ?A zu verwenden, welche die Größe der Oberflnchenturbulenz verringert und auch n<~>ch einen Beitrog zu der katalytischen ndor die Verbrennung unterstützenden Wirkung des erzeugten Produktes liefe:·'·· kann. Nicht mischbare Mtoröle oder andere Öle auf Petroliumbasis können verwendet werden. Ebensogut können nicht mischbare Öle von anderer Quä.le, z. B. Pflanzenöle oder andere natürliche Öle oder Selikonöle verwendet werden.
Nach Durchquerung des Flüssigkeitskörpers und der Öl schicht 24 sofern eine solche vorhanden ist, sammeln sich die mit Katalysator belandenen Luftbläschen an ler Wasseroberfläche, zerplatzen, worauf die Luft dem der Eingangsseite der Gasfördcr- oder Verdichtungseinrichtung 15 über die. Auslässe 25 und 26
709837/0717
BAD ORIGINAL
und entsprechende Leitungen wieder ^uge führt wird, viο das scheuatisch bei 27 in Fig. '· angedeutet ist. Wie oben erwähnt, wird es bei einer praktischen AusHihrungsform der Ei-findung bcvorzugtT daß beide Leitungen 16 und 27 VentileinrichLuagen 28 und 29 zur Steuerung der Slrömung aufv/eisen.
Das System kann noch einige Zusatzluft bonötigon, um die mit Katalysator beladene Luft, die der Verbrennungsvorrichtung übi?r die Leitung 19 zugeführt v/ird, Jera tatsächlichen Bedarf anzupassen. Es wurde insbesondere ν -trillia^t gsf'unden, rlios dadurch vorzunehmen, da.3 man ein Drosselventil 30 an die Katalysatorleitun^ 27 anschließt, so daO außen Luft in kontrollierten Mengen und unter inniger Mischung mit 4er mit Katalysator beladenen Luft vor dem Eintritt In den Luftverdicht^r 1r gemischt wird. Di·." Zusat-luft kann dem Sys ton auch an jeder anderen Stelle, z. B. direkt in te*oich. des Verdichto-'-s zugeführt werden.
Wie zuvor diskutiert verwendet die bevorr-ugt^ Vorrichtung auch eine Anode 31 und eine Katode 32 um elektrolytisch den Vorgang in der Vorrichtung zu unterstützen. Bei der Ausführungsform in den Zeichnungen sind Anöde 31 und Katode 3.° mit der v/abenförmigen Te?!wand 23 in den entsprechenden Kammern verbunden und üv
709837/0717
BAD ORIGINAL
mit. ttiüfe von leitenden Verbindungseinrichtungen. Die Trenneinrichtung 23 ist hierbei leitfähig. Dies hat die Wirkung, de.3 jede Trennwand eine Elektrode wird, so daß die gesamte Oberfläche der Trennwand für den Stromübergang in die Flüssigkeit zur Verfugung steht. Bei einer Ausführungsform der Erfindung besteht dio mit der· Anode verbunden- Trennwand aus Eisen und die mit der Katode verbundene Trennwand aus Aluminium. Diese Vorriohtu/.'" ist nc autg«':l;i-'.dot, daß sie a α eins übliche 12-Volt-Batterie angeschlossen werdc.xi kann. Andere go-v gnote Elokti'odenrnat^-rialien sind beispielsweise Kohle, Metall und Legierungen
'rischl ießlich Kupfer, Zink, Zinn, ΓΊ ?i und dgl. Kombinationen von Elektroden ur Verwendung mit Uechsolstrom rt-h^r als mit CPeitstrom sind allgemein in der Elel.trolysetechnii: bekannt, so ■.laß hierauf nicht näher eingegangen u v/erden braucht. (Siehe VAN Nostrand ENCYCLOPEDIA of CHEMISTRY, Seiten 3b2 bis 374).
Es v/ird bevorzugt, daß das System so ausgestaltetv/ird, daß die Hange an mit Katalysator beladener Luft die der Verbrennungseinrichtung xgeführt wird, von etwa 0,00? bis etwa 10,0 Volumenprozent der gesamten Verbrennungsluft, die dex· Verbrennungseinrichtung ugoführt wird, ausmacht. Vorzugsweise liegt der Betrag an mit Katalysator beladener Luft im Ίτο:: ch von etwa 0,02 bis etwa 0,2 Volumenprozent belegen auf die gesamte Verbrennungs-
709837/0717
O QA'i
BAD ORIGINAL
luft. Bei denjenigen Systemen, die im Zusammenhang in it Brennkraftmaschinen verwendet v/erden, besteht offenbar auch eine Beziehung .-ivicihoi. dram Volumen an Flüssigkeit in ο er Kontaktvorrichtung und ^er volum^trirchen Verdren^uaj C1Or Pronnkrafimaschine. Vorzugsweise ist das Viura^n dor F1üesig:--ei'sm^nge in dex· Kontaktvorrichtung A^ Iferoich vr.n 0.1 bis etwa 2 mal urö2er aln Jl6 vclu:aet:-ischcj Vcr-uränfjun^ der Brennkraftmaschine. ZirmMch überraschende Verb c π cc rung ·„■ η Lozl'jlLch Kraftstoffcrsparnis bis zv 30 Prozent konnte mit rin-r Vorrichtung nach .!er ürfincunn erreicht werden wenn dio volumetrische Kapazität ·: Ix-ia. i^lu-icli d~r Verdrängung der Maschine entsprach.
Di? Vorrichtung nach der vorliegenden IZrfindunj ist verwendbar im Zusammenhang mit flüssigen oder anderen wässerigen Flüssigkeiten oder wässerigen Flüssigkeiten mit einer darüber liegenden IKi!!schicht. Eine wässerige Lösung kann andere Bestandteile neben El ektroij/ten enthalten, wobei ein Elekt^lyt nicht unbedingt verwendet werden muß. Zusatzstoffe sine Antikorrosionsstoffe, Pufferstoffe, Entschäumungsmittel, oberflächenaktive Mittel, Antifrostmittel oder dgl. Es können auch in V/asser misebbgrc Stoffe sein, die von der Luft während der Kontakt^eit aufgenommen v;ird. Diese können am Bronrprozess teilnehmen und diesen unterstützen oder selbst verbrennen. In dem Fall, daß ■= iac überlagernde nicht mischbare Schicht verwendet wird, kann
709837/0717
BAD ORIGINAL
auch diese mehrere solche? Zusätze enthalten. Es sollte j •Ja.vauf geachtet v.vrden, dnß keine der sich überlagernden Schichten Z'.offc enthält, die voa einer Art oder einer Menge sind, ν':1~:.:ο τ·/'·3?ίΐ"11 ic1" .'..·? TT.ichtmisclibarkci t der beiden Schichten borint.rTchti gen. Geä^neto Puf f°runjs urat::stof f c umfassen schv/ache Säuren, Basen und SaI.ze-, z. B. Bohrsäure, Kohlensäure, Fhcsph-rsUure oder Aleali und/oder Metallsal-e der seltenen L:-df,:i, /u:iinoniuinhy:1ro:::"d oder halosencKoinalsulfate oder dgl. bzv/. Sa1Ze ei.?von od?;- basische Amine oder Hy.:1ro.z!:ie. V.'acsormlGcliba""'· niedrig molekulare organische Sauren, z. B. Forminsäure, Acetxnsäure, Zitronensäure, Malinsäure, Oxalsäure oder dgl. können auch mit Vorteil verwendet v/rrdcr. Geeignete an die Frortbestandteile umfassen niedrig inolekulargev'ichtige Alkohole und Polj'Ole.z. H. Methanol, Ethanol, Ir-apropanol, iLthylenglycol, Glycerine und d.^1. Geeignete gegen den ilo?t wirksame III L Lei, Antischaummittel und oberflächenaktive Mittel sind hinreichend bekannt. Farbstoffe oder andere Zusatzstoffe können ebenfalls beigegeben werden. Diese Zusatzstoffe müssen der Flüssigkeit zugegeben werden, können jedoch in einigen Fällen an Ort und Stelle erzeugt v/erden.
Di? Verrichtung, kann auch rn.it nicht wässerigen Flussigkei ten, ζ. B. Gasolin. Kcrosi.n. organischen üeinigungsflüssij!;eiten , Katalysatoren oder anderen Materialien verwendet vr rde-i.
709837/0717
BAD ORIGINAL
3ei Anwendung als Vorrichtung für einen ölbrenner oder dgl. ist eins getrantc Luftzuführungseim-ichtung vorgesehen. Der Ausstoß dieser Vorrichtung wird direkt in da.? G^blä"0 :lo~ el brenners eingedrüci: . Anstatt auf die übermäßige Luftströmung so zu reagieren, als ob das Br?nnstoff/Laftgeuisch zu dünn se:', d. h. ein Überschuß an Luft in B/? zug auf di.i Menge an 2u^eführten Brennstoff vorliegt, reagieren die ölbrenner, "IJ.~ an die Vorrichtung nach der vorliegenden Erfindung angeschloFson vr:?-den, als ob das Brennstoff/Luf tgemis·-:!. zu reich ware, obwohl der Brennstoff in der gleichen volunictrischen Menge zugofüh-t wird, während die zu^eführte Luft tatsächlich i?irer Menge nach höher als sonst liegt. Weiterhin zeigen Messungen, dai3 dann, w.nn ein üblicher ö*brenner mit der Yorri-:1aLung nach er Erfindung ausgerüstet v' d, die Flammcntcnpnratur und die Hei^wirl:ung wesentlich höh e? liegen. Die tatsächlichen Resultate ostehen in einer v/esentlichen Verminderung des Brennstoffsverbrauchs und zwar nicht nur im Vergleich mit üblichen Ölbrenner;! ohne katalytische Vorrichtung, sondern auch im Vergleich zu Ölbrennern, die mit einer der eingangs genannton bekannten Vorrichtungen ausgerüstet sind.
Um die Vorrichtung nach der Erfindung in diesem Anwendungsfall zu installieren und zu verwenden v-'"d lediglich die Ausstoßlei tune cter* Vorrichtung in den Rotor oder das Gehäuse dos
709837/0717
BAD ORIGINAL
C Λ ί"'
Gebläses des ölbronn^rc an ~i j. erbequemen Stelle angezapft, während die Gl^onizuJThr-Jug '"'~ die LuftzuführungseJ.nri^hlung nach der Zr.findnng an die S':romspeiseeinrichtung des ultreruie~s angeschlossen wivid, so daß di :. Vorrichtung jeweils während der Arbeitszeit des Braune s arbeitet, d. h. in Abhäü^igVzeit z. B. von eiii'ii· Lliorinostat.'.3clv:n Citei
\'Il-.y Fi.£. ' ^eigt umfaßt die Vorrichtung 110 :.in Gebläse 111 mit einem Motor 112, der an eiao elekt \sche Ene.^ioquellο 113 angeschlossen is I. Dc: Ausstoß der. C-eb^äses e^^oigfc übe:· Leitung 11^. L,in Teil des Ausstoßes wird über Leitung 11; du.-cli das den Katalysator er:.'.engende System geleitet. Der flestaucGtoß gelant über* di:· Leitung 11Λ- zu dem liotor unter dem Gehäuso des ülhrenners des Systems. Ein Ventil 116 dient zur Steuerung der Gasmenge, die durch das .Blasensystem geleitet wird. Die Leitung 11S gelangt durch die obere Wand der Blasenkammer 117 und endet unterhalb der Oberfläche 119 des Wassers oder einer anderen Flüssigkeit, so daß die Luft durch die Leitung 115 in Blasenform austritt und durch die Flüssigkeit aufsteigt. Die Blasenerzeugung.7 inrichtung 115 endet zweckmäßigerweise in einem umgekehrten schalenförmigen Glied, wie dies bei 113 gezeigt ist. Dieses liefert große Blasen, wobei die Blasengröße und ihre Bedeutung weiter oben schon näher im Zusammenhang mit dem anderen
709837/0717
. BAD ORIGINAL
AunHili ungsbo spiel -UOkULiCi-I: v/ordn-n Lsi. Di-:: Blasenkammer 117 'conversi. e:.-t i^criimäßigrrv'; i^!~ τ χ: Richtung au Γ der: Luftaustritt, um dir 3aIKT!Tun ■.>.<=; Gar.<"-s zv. untv"rrl.iit.".e.'i un·:1 d\ Ob-'v-■'"lUcho ϋΰΐ· Flüssigkei'i i:u vnrkieiü-rn, an d°r Turba1.^υ cn^ch 21:ιΓο.ίί^ηι graCc^' nä^siökoi Lsmcns'-:· iu d^m Aunlaßroli:· 1°Q -ntr'^-lT»ii ]-:??uute. Di" lrouvTrüLorenJc Ob:.·/·!"1 riclm kanu kon.i.sclj odor ko^ol stumpf form ig aussobildot pc.üi, v.;.o dior; Jn con i''ig. C unJ ,' ^euol^t ist. Der konvergiorenir? T°i1 kann auclo. ^acb^ Seiten iiu'Ve.-GOii, üo da.3 sich allgemein oiao Pj^ramidcnforn er^"Hτ
D'.e mit Katalysator belaienc Luft tritt durch 6' Leitung 120 in iTas GchSuGo des Kompressors oci^-r Ocblär^R 111. Vorzu^sv/eir.e umfaßt die Leitung 120 ein Ventil 121, wie die s dio Fig. r: bis 7 icig.a. Dadurch läßt sich die Größe des Vakuums, daß von der L.:in!aP5cit3 dos Gebläses 11 in clir: Blasenkammer durchgreift, ßtsuorn, so daß °?ne genauere Kontrolle der Geschwindigkeit des Abziehens der mit Katalysator beladenen Luft aus der Blasenkammer 117 erhalten werden kann. Diese doppelte Steuerung ist br.'soudrrs vorteilhaft bei den Ausführungsformen der Erfindung, die nicht speziell angepaßt sind undmit standartiesiertem ülbrennern verwendet v/er den können. Vorteilhaft ist dies auch dort, wo der Brenner, an dem die Vorrichtung verwendet wird, urt'-or variierenden Bedingungen arbeitet. Das doppelte fJteuer-
709837/0717
BAD ORIGINAL
st
system DaßI cc rolat.lv einfach zu, daß System an verrchicdenarlige Brenner anzufassen und die Vorrichtung auf die maximale lif "el·: tivj tat bei den bestimmten Brennern einzustellen.
Löcher 1?? j in Umfang de? Deckels des Gebläses 111 sorgen für das Ansaugen von Frischluft oder Außenluft, die- sich mit der Luft aus der Blasenkammer mischt und dan Volumen der den Katalysator enthaltenden Lu.fi auffüllt, bevor das Gemisch über Lr-itung 114 der Brennereinrichturl?; 130 zugeführt wird.
Vor ζ ugsKc -ip,r. ist die Kontakt-oder Blasenkammer 117 mit Wasser gefüllt. Die Wasseroberfläche 119 kann mit einer Schicht 1?3 aus nicht mischbarem öl bedeckt sein, '-rodurch die Oberflächenturbulenz verringert wird. Die Schicht kann die gleiche Wirkung uiid die glvicbe Zusammensetzung aufweisen wie bei dem zuerst beschriebenen Ausführungsbeispiol.
Die Vorrichtung erzeugt auch in diesem Falle große und nur langsam wachsende Blar.rn bei gi olchblcibendcr Lirzcugungsgeschv/indigkeit. Zu diesem Zweck ist die Auslaßöffnung des Rohres A· 15 unterhalb der Flüssigkeitsoberfläche so bemessen, bzw. ein Endstück 118 von großem Durchmesser verseilen, so daß relativ große Blasen entstehen, ^ie e'nr relativ ausgedehnte Wachs turns~eit
709837/0717
BAD ORIGINAL
besit :rn, bevor sie sif.h von i?oin T57 9?onrr-^u^o:- Tösc:_. Überraschenderweise konnte eins Br^unstoffersparYiAs bis i;u 27 ^
0 1 τΓ"ΐΙΐ'Λ"·"ητ-Γ>""·'=>ιΤ1" Jr"^ r- ; ^n rn·1- ;n~, T 11 ^-t- S ,->(-■? c -ρ Γ<· -" fi i~ y-""-·- ·ί .-:·>■>'
Oio Vori-ichtung ist vor^ugs\:eis" aus Gineai a.Lnhi ro^LiüJo:: Metall hergestellt. Sie kaan jedoch auch aus Kunststoff bestehen.
709837/0717
BAD ORIGINAL

Claims (17)

  1. Ansprüche
    ί1./Verfahren zur Verbesserung der Verbrennung in Verbrennungsprozessen insbesondere in Brennkraftmaschinen oder Brenner für flüssigen Brennstoff, dadurch gekennzeichnet, daß ein Gas, insbesondere Luft, in ein Flüssigkeitsbad im Bereich einer Zone unterhalb des Badspiegels verteilt auf eine Vielzahl von großen Blasen eingeführt wird, daß man die großen Blasen in Kontakt mit dem Flüssigkeitsbad '"her eine geraume Zeit wachsen und zum Badspiegel aufsteigen läßt und daß man das so behandelte Gas wenigstens zu einem Anteil dem Verbrennungsprozess zuführt.
  2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Flüssigkeitsbad oder Flüssigkeit vorwendet v; L rd.
  3. 3. Vorfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch g ο k e η η zeichnet, daß man das Gar» Ln dom Flüssigkeitsbad unter BLldungvon Gasblasen von eLrir;r durchschnLttllchf.ti Größe zwischen etwa 10 und 30 mm Lm Durchmesser, vorzugsv/elno zwischen etwa 1 ■ und 22 mm Lm Durchmesser einführt.
    709ΒΠ7/Π717
  4. 4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichn et , daß man das Gas mit einerGeschwindlgkeit von etwa einer Gasblase pro 0,8 bis 1,2 Sekunden an jeder Eintrittsöffnung von Gas in das Flüssigkeitsbad einführt.
  5. .ci. Verfahren nach Anspruch 1 bis h, dadurch gekennzeichnet, daß man Luft mit einem flüssigen Katalysator in Kontakt bringt und gleichzeitig einen elektrischen Strom durch die Flüssigkeit leitet.
  6. 6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekenn, e Lehnet, daß man durch die Flüssigkeit einen Strom von 0,001 bis 1,0 Ampere vorzugsweise von etwa 0,1 bis etwa 0,2 Ampere leitet.
  7. 7. Verfahren nach Anspruch 1 bLs h, dadurch g el: ο η η zeichnet, daß etwa 0,02 bis 0,2 Volumenprozent, der gesamten Verbrennungsluft mit dem Flüssig oitnbad In Kontakt gebracht werden.
    709B37/0717
    BAD ORIGINAL
  8. 8. Vorrichtung zum Ausführen des Verfahrens nach Anspruch 1 bis7 gekennzeichnet, durch eine Kammer für ein Flüssigkeitsbad und eine Zuführungseinrichtung zum Zuführen eines Gases an einer Stelle unterhalb des "adspiegels, die eine Verteilereinrichtung ar Erzeugung von großen langsam wachsenin Blasen aufweist, sowie eine Gassammeieinrichtung, welche das Gas oberhalb des Flüssigkeitsspiegels sammelt und wenigstens einen Teil des Gases einer Verbrennungsvorrichtung zuführt.
  9. 9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Verteilereinrichtung (20,118j_ so ausgebildet ist, daß die Gasblasen mit einem mittleren Durchmesser zwischen 10 bis 33, vorzugsweise zwischen Λ1^ bis 22 mm erzeugt.
  10. 10. Vorrichtung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch g e k e η η ζ ei c h η e t, daß eine Gasverdichtervorrichtung vorgesehen ist, deren Druckseite über eine Abaeigung mit der Zuführungsvorrichtung verbunden ist, während die Sammelvorrichtung mit der Eingangsseite der Gasverdichtervorrichtung verbunden ist.
    709837/0717
    H Π
  11. 11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Gasverdichtervorrichtung mit im wesentlichen konstanter Geschwindigkeit antreibbar ist.
  12. 12.Vorrichtung nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckseite der Gasverdicht.nrvorrichtung über eine Abzweigung mit der Saugseite des Gebläses eines Brenners für .flüssige Brennstoffe verbunden ist.
  13. 13.Vorrichtung nach Anspruch 7 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Zuführungseinrichtung eine Steuervorrichtung, insbesondere ein einstellbares Ventil aufweist.
  14. lh. Vorrichtung nach Anspruch 8 bis 13, dadurch g e k e η η ζ ei c h η e t,daß der Sammeleinrichtung eine Vorrichtung zur Steuerung der Strömung, insbesondere ein einstellbares Ventil zugeordnet ist.
  15. 15. Vorrichtung nach Anspruch 8 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Blasenkammer eine Einrichtung zur Erzeugung eines elektrischen Stromes in dem Flüssigkeitsbad zugeordnet ist.
    709837/0717
  16. 16. Vorrichtung nach Anspruch 15» dadurch g e k e η η -
    ζ ei c h η e t, daß wenigstens teilweise in das Flüssigkeitsbad eintauchende an Elektroden an eine Spannungsquelle von solcher Bemessung angeschlossen sind, daß ein Strom von etwa 0,001 bis etwa 1,0, vorzugsweise zwischen etwa 0,1 bis 0,2 Ampere im Flüssigkeitsbad entsteht.
  17. 17. Vorrichtung nach Anspruch 13bis 16, dadurch g e k e η η -
    ζ «1 c h η e t, daß das Ventil der Zuführungseinrichtung so einstellbar ist, daß die Gasblase mit einer Geschwindigkeit von etwa zwei Blasen pro Sekunde bis etwa eine Blase pro zwei Sekunden an ^eder Gaszuführungsöffnung entstehen.
    18* Vorrichtung nach Anspruch 17* dadurch g e k e η η ζ ei c h η e t, daß als Gasverdichter ein Gebläse oder ein Luftkompressor Vorgesehen ist.
    709837/0717
    F/M
DE19772708851 1976-03-01 1977-03-01 Verfahren und vorrichtung zur verbesserung der verbrennung in verbrennungsprozessen Pending DE2708851A1 (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US05/662,829 US4014637A (en) 1976-03-01 1976-03-01 Catalyst generator

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE2708851A1 true DE2708851A1 (de) 1977-09-15

Family

ID=24659383

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19772708851 Pending DE2708851A1 (de) 1976-03-01 1977-03-01 Verfahren und vorrichtung zur verbesserung der verbrennung in verbrennungsprozessen

Country Status (2)

Country Link
US (1) US4014637A (de)
DE (1) DE2708851A1 (de)

Families Citing this family (25)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5558513A (en) * 1974-01-02 1996-09-24 Ionic Fuel Technology, Inc. Vapor catalyst system for combustion
US4009984A (en) * 1976-03-08 1977-03-01 Morrison Charles F Vapor injection system for fuel combustion
US4173449A (en) * 1976-04-20 1979-11-06 Seymour Israel Surfactant system for fuel catalyzer
US4127379A (en) * 1977-01-13 1978-11-28 Grove Leslie H Feeding water-laden air into a continuous open flame
US4133628A (en) * 1977-02-24 1979-01-09 Morrison Charles F Vapor injector for fuel combustion system
US4152374A (en) * 1977-04-22 1979-05-01 Cole Richard E Device for injecting water vapor into combustion air
US4295816A (en) * 1977-12-20 1981-10-20 Robinson B Joel Catalyst delivery system
CA1120849A (en) * 1977-12-20 1982-03-30 B. Joel Robinson Catalyst delivery system for combustion chamber
US4493637A (en) * 1978-02-15 1985-01-15 Thermics Corporation Liquidating Trust Fossil fuel catalyst generator
US4325691A (en) * 1980-03-10 1982-04-20 Testco, Inc. Furnace induction system
US4374038A (en) * 1981-01-11 1983-02-15 Muneo Tamura Method producing steam-like fumes for toy engine
US4368035A (en) * 1981-05-01 1983-01-11 Mccartny Gerald A Method and apparatus for heating aggregate
US4475483A (en) * 1983-04-15 1984-10-09 Robinson Barnett J Catalyst delivery system
IT1201611B (it) * 1986-12-19 1989-02-02 Liddo Angelo Nicola Di Liquido di gorgogliamento per catalizzare la combustione in bruciatori,motori a combustione interna o simili
US5113804A (en) * 1991-02-04 1992-05-19 Advanced Combustion Technology, Inc. Combustion enhancement system
US5211890A (en) * 1992-07-24 1993-05-18 Wentworth Fred Albert Jr Circulatory ion vapor generator and method
US5312566A (en) * 1992-09-09 1994-05-17 American Technologies Group, Inc. Air intake system device
US5408835A (en) * 1993-12-16 1995-04-25 Anderson; J. Hilbert Apparatus and method for preventing ice from forming on a refrigeration system
US6776606B2 (en) * 2001-03-02 2004-08-17 Emmissions Technology, Llc Method for oxidizing mixtures
US6786714B2 (en) * 2001-04-12 2004-09-07 James W. Haskew Delivery system for liquid catalysts
US6752622B2 (en) * 2001-06-06 2004-06-22 John Sherman Lesesne Lamp and candle with a colored flame
FR2837214B1 (fr) * 2002-03-12 2004-10-01 Marcel Bonnaud Procede pour combattre la formation des oxydes de soufre et d'azote resultant de la combustion des hydrocarbures liquides ou gazeux et du charbon et du bois
US7818969B1 (en) 2009-12-18 2010-10-26 Energyield, Llc Enhanced efficiency turbine
GB201005713D0 (en) * 2010-04-06 2010-05-19 Heeley George L Improvements in and relating to enriching air for an engine
US10478570B2 (en) * 2014-01-30 2019-11-19 Dualams, Inc. Medication delivery apparatus and accompanying system for the application of local anesthetics to a treatment site and method for use of same

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2093106A5 (de) * 1970-06-02 1972-01-28 Elf Union
US3924648A (en) * 1973-05-07 1975-12-09 Berwyn E Etter Method and means for applying additives to industrial gas
AR208304A1 (es) * 1974-01-02 1976-12-20 Wentworth F Un metodo para agregar vapor de agua a la mezcla combustible en un aparato de combustion que tiene una admision forzada de aire y un aparato para ilevar a cabo el metodo

Also Published As

Publication number Publication date
US4014637A (en) 1977-03-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE2708851A1 (de) Verfahren und vorrichtung zur verbesserung der verbrennung in verbrennungsprozessen
DE2827151C2 (de) Verfahren zur Wasserbehandlung mittels Ozon
DE69911242T2 (de) Selektive katalytische reduktion system und verfahren
DE2125576B2 (de) Verfahren zur Erzeugung von elek tnschem Strom durch elektrochemische Oxydation von Zink mit Hilfe einer positiven Sauerstoff oder Metalloxid elektrode und Vorrichtung zu seiner Durch fuhrung
DE1246605B (de) Verfahren und Vorrichtung zum Belueften von Abwasser in einem Belueftungsbecken
DE2163938A1 (de) Vorrichtung zum Verdampfen von Kraftstoff
DE102007008577B3 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Erzeugung von Ammoniak für die Abgasbehandlung bei Brennkraftmaschinen in einem Kraftfahrzeug
DE1667231A1 (de) Verfahren zur Erzeugung von Gas-Fluessigkeits-Gemischen
DE3229314C2 (de)
DE2816115C2 (de) Gasgenerator für einen Verbrennungsmotor
DE102019106722A1 (de) Verbrennungsmotor und Verfahren zum Betrieb dieses Verbrennungsmotors
DE584401C (de) Schmierung fuer Brennkraftmaschinen
EP0710323B1 (de) Verfahren und einrichtung zur reinigung von abgasen von brennkraftmaschinen und kraftfahrzeug mit einer derartigen einrichtung
EP1144316B1 (de) Verwendung von öl-in-wasser-emulsionen in aeroben biologischen kläranlagen
DE3424615A1 (de) Verfahren zum biologischen aktivationsreinigen von abfallwaessern mit denitrifikation in einem zirkulationssystem und anordnung zum ausfuehren dieses verfahrens
EP0769101B1 (de) Verfahren zur verbesserung der brennstoffzerstäubung bei verbrennungsmaschinen
DE2221997A1 (de) Verfahren zur entfernung von anorganischen und organischen schwefelverbindungen aus abgasen
AT125076B (de) Verfahren zur Behandlung von Benzin oder sonstigen leichten oder schweren Kohlen-wasserstoffen, um an Brennstoff bei der Speisung von Brennkraftmaschinen zu sparen, und Vorrichtung hiezu.
DE2542167C3 (de) Verfahren zur Flotation von in verunreinigtem Wasser dispergierten und/oder emulgierten Teilchen
DE2444895C2 (de) Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung von Paraffinsulfonsäuren
DE1781482C3 (de) Verfahren zum Mischen eines den Strömungswiderstand einer Flüssigkeit vermindernden polymeren Additivs und Vorrichtung zur Durchfuhrung
DE2932603A1 (de) Verfahren bzw. einrichtung zur verbesserung der verbrennung in verbrennungskraftmaschinen
DE186880C (de)
DE342401C (de) OElschwimmverfahren durch Einfuehrung von mit OEl gesaettigter Luft in die Erztruebeund Vorrichtung
DE156678C (de)

Legal Events

Date Code Title Description
OHJ Non-payment of the annual fee