DE2708851A1 - Verfahren und vorrichtung zur verbesserung der verbrennung in verbrennungsprozessen - Google Patents
Verfahren und vorrichtung zur verbesserung der verbrennung in verbrennungsprozessenInfo
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- F23L2900/00001—Treating oxidant before combustion, e.g. by adding a catalyst
Description
Γ ' PATENTANWÄLTE ~l
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.
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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
Systemen ist es möglich, daß Wasser mit anderen Komponenten im
System reagiert, um Katalysatoren oder im höheren Maße reaktions-
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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.
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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.
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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.
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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
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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
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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
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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.
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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
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yr -
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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
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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
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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
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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.
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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,
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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.
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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-
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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
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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
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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
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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
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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,
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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
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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
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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
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
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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.
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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
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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-
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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
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
Claims (17)
- Ansprücheί1./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. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Flüssigkeitsbad oder Flüssigkeit vorwendet v; L rd.
- 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. 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.
- .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. 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. 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.709B37/0717BAD ORIGINAL
- 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. 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. 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.709837/0717H Π
- 11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Gasverdichtervorrichtung mit im wesentlichen konstanter Geschwindigkeit antreibbar ist.
- 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.Vorrichtung nach Anspruch 7 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Zuführungseinrichtung eine Steuervorrichtung, insbesondere ein einstellbares Ventil aufweist.
- 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. 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. 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. 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.709837/0717F/M
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