DE2920955A1

DE2920955A1 - Brenner fuer vergaste fluessigbrennstoffe

Info

Publication number: DE2920955A1
Application number: DE19792920955
Authority: DE
Inventors: Kingo Miyahara
Original assignee: Dowa KK
Current assignee: Dowa KK
Priority date: 1978-05-26
Filing date: 1979-05-23
Publication date: 1979-11-29
Also published as: AU4740279A; CA1107188A; AU515320B2; FR2426861B1; FR2426861A1; GB2025601A; DE2920955C2; SE7904526L; US4247282A; SE447756B; GB2025601B

Description

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Beschreibung

Die Erfindung bezieht sich auf Verbesserungen an Brennern für vergaste (zerstäubte) Flüssigbrennstoffe. Ein solcher Brenner hat eine Brennstoff-Zerstäubungskammer, in welcher der flüssige Brennstoff in kleinste Teilchen zerrissen und somit im üblichen Sprachgebrauch "vergast" wird. Der Brenner besitzt weiter einen Verbrennungszylinder, an welchem die Zerstäubungseinrichtung drehbar befestigt ist, so daß der vergaste Brennstoff in der Verbrennungskammer verbrannt werden kann. Außerdem ist eine Gaskammer längs der inneren Vandungsoberfläche des Verbrennungszylinders vorgesehen, um den vergasten Brennstoff aus der Zerstäubungseinrichtung in die Brennkammer, wo die Verbrennung stattfindet, zu leiten.

Die Erfindung beschäftigt sich insbesondere mit der Verbesserung eines Brenners der oben bezeichneten Art, wobei angestrebt ist, die Entzündung und Verbrennung des vergasten Flüssigbrennstoffes zu beschleunigen, das Erwärmen der Zerstäubungseinrichtung weitgehend zu vermeiden, das Verbrennungsgeräusch bei der Verbrennung des vergasten Brennstoffes herabzusetzen, das Einbeziehen von verflüssigtem Brennstoff in die blauen Verbrennungsflammen des vergasten Brennstoffes zu vermeiden,wenn der Brenner von der Verbrennung von flüssigem Brennstoff in Form von atomisierten Teilchen auf die Verbrennung von vergastem Brennstoff umgeschaltet wird. Außerdem wird angestrebt, den flüssigen Brennstoff in gleichmäßigen Mengen der Vergasungs- oder Zerstäubungseinrichtung zuzuführen, um eine gleichmäßige Verbrennung des vergasten Brennstoffes zu gewährleisten. Dabei soll das gleichmäßige Verbrennen des in der Brennkammer des Ve rbrennungs Zylinders enthaltenen

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vergasten Brennstoffes über eine verlängerte Zeitdauer erfolgen.

Bei dem vorstehend beschriebenen Brenner für Flüssigbrennstoffe besteht der Verbrennungszylinder mit der längs seiner Innenwandung ausgebildeten Gaskammer aus einem dünnen Metallblech und ist die Brennstoff-Zerstäubungseinrichtung so drehbar im Verbrennungszylinder gelagert, daß der Brenner automatisch umzuschalten vermag von der Verbrennung von flüssigem Brennstoff in atomisierten Teilchen auf die Verbrennung von vergastem Brennstoff. Bei diesem Brenner muß dafür Sorge getragen werden, daß der Verbrennungszylinder und die Brennstoff-Vergasungseinrichtung (Zerstäubungseinrichtung) vor Schaden durch die Verbrennungsflammen oder vor übermäßiger Erwärmung geschützt.wird. Sind keine geeigneten Schutzeinrichtungen vorgesehen, so wird der Verbrennungszylinder von den Verbrennungsflammen beschädigt und wird nach kurzer Betriebsdauer unbrauchbar. Das bedeutet, daß sich der dem Inneren der Ze rs täubungs einrichtung zugeführte Flüssigbrennstoff nicht auf dessen innerer Wandoberfläche als dünne Brennstoff schicht mit gleichmäßiger Dicke ausbreiten, sondern durch das Innere der Brennstoff-Zerstäubungseinrichtung hindurchtropfen würde, was zur Folge hätte, daß es unmöglich wäre, den Flüssigbrennstoff in gleichförmigen Mengen zu vergasen. Außerdem wurden rote Flammen innerhalb der blauen Verbrennungsflammen des verbrannten Brennstoffes gebildet werden.

Zum Vermeiden dieser Probleme ist ein Brenner für vergaste Flüssigbrennstoffe entwickelt worden, der eine Luft-Injektionskammer im Verbrennungszylinder aufweist, um kalte Luft einzudüsen und um zu verursachen, daß eine kalte Luftströmung längs der inneren Bodenwand des Verbrennungs-

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Zylinders strömt, um auf diese Weise den 'Verbrennungszylinder vor Beschädigung durch, die Verbrennungs flammen zu schützen. Der erwähnte Brenner ist in der US-PS 3 87²I- 84-0 beschrieben.

Der vorstehend erwähnte Brenner für vergaste Flüssigbrennstoffe ist jedoch nicht frei von Nachteilen. Zunächst prallt die aus der Luft-Inaektionskammer ausgedüste und längs der inneren Bodenwandung des VerbrennungsZylinders strömende kalte Luft direkt auf die Verbrennungsflammen des mit Kraft durch die Brennstoff-Einblasöffnungen in die Brennkammer geblasenen vergasten Brennstoffes. Dadurch wird die kalte Luft daran gehindert, nach vorne zu strömen und stagniert in einer Vertikalströmung längs der inneren Bodenwandung des Verbrennungs Zylinders. Das hat zur Folge, daß es unmöglich wird, gleichmäßige Mengen vergasten Brennstoffes su erzeugen und die Bildung von roten Flammen in den blauen Flammen zu verhindern, wenn die Brennstoffvergasungsein— richtung stark und bis zum Übermaß durch die Verbrennungsräumen des vergasten Brennstoffes erhitzt wird.

Da zweitens der Verbrennungs zylinder während der Übergangsperiode, in welcher der Brenner von der Verbrennung von flüssigem Brennstoff in atomisierten Teilchan auf die Verbrennung von vergastem Brennstoff im Anschluß an das Zünden des flüssigen Brennstoffs in atomisierten Teilchen umschaltet, noch nicht genügend erwärmt ist, werden Anteile des in Kontakt mit der inneren Wandungsflache des Verbrennungszylinders gebrachte vergaste Brennstoffmengen verflüssigt, wenngleich nur in geringer Menge, und tropfen auf den Boden des Verbrennungszylinders. Der flüssige Brennstoff verbrennt mit roter Flamme in der Verbrennungskammer innerhalb des VerbrennungsZylinders und strömt nach

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außen ab.

Drittens ist (als Kachteil des genannten Brenners) zu bemerken, daß ein Brennstoff-Diffusionsglied, welches im Inneren der Brennstoff-Zerstäubungseinrichtung angeordnet ist, von der Verbrennungswärme stets überhitzt wird und daß der durch eine Brennstoff-Speiseleitung zugeführte Flüssigbrennstoff von dem überhitzten Diffusionsglied abgewiesen und in Brennstoff tropf en umgewandelt wird-- Dadurch ist es unmöglich, eine gleichmäßige Diffusion des Flüssigbrennstoffs zu erzielen, so daß der Brennstoff unter unbefriedigenden Bedingungen verbrennt, insbesondere dann, wenn es sich um einen Brennstoff minderer Qualität handelt. Diese ungünstigen Verbrennungsbedingungen führen zu Brennstoffablagerungen auf der Innenwand der Brenn— stoff-Zerstäubungs- oder Vergasungseinrichtung.

Als viertes sind Schwierigkeiten zu nennen, die beim Einstellen der der Brennstoff-Zerstäubungseinrichtung zugeführten Menge an Flüssigbrennstoff auftreten. Im Interesse zufriedenstellender Verbrennungsbedingungen im Brenner müssen diese zugeführten Mengen genau eingestellt werden, wobei der Flüssigbrennstoff durch das vordere Ende der Brennstoff-Zuführleitung zugeführt wird, welches dicht an der äußerenUmfangsfläche des Brennstoff-Diffusions— glieds angeordnet ist, so daß der Flüssigbrennstoff durch das sich drehende Diffusionsglied im Inneren der gleichfalls rotierenden Vergasungseinric htung diffundiert werden kann. Bei diesem Brenner gibt es für den Abstand zwischen dem vorderen Ende der Brennstoff-Speiseleitung und der Außenumfangsfläche des Brennstoff-Diffusionsgliedes einen optimalen Wert, der in Abhängigkeit von den Bedingungen unter Einschluß der Brennstoffviskosität, des Druckes, unter welchem der Flüssigbrennstoff zugeführt wird,-

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des Neigungswinkels der äußeren Umfangsfläche des Brennstoff-Diffus ionsgliedes und der Drehzahl dieses Diffusionsgliedes schwanken kann. Bei konstanter Dimensionierung dieses Abstandes gibt es für die Menge des durch, die Brennstoffspeiseleitung zugeführten Flüssigbrennstoffe lediglich sehr geringe mit der Dimension dieses Abstandes kompatible Schwankungen nach oben und unten. Ist die Menge kleiner als der untere Schwankungsbereich, so werden Anteile des zugeführten Brennstoffs durch, den Spalt zwischen dem Brennstoff-Diffusionsglied und der Brennstoff-Zuführleitung hindurchtropfen oder längs der äußeren ümfangswand der Brennstoff-^peiseleitung entlang laufen. Selbst wenn man versucht, den Flüssigbrennstoff in einer größeren Menge als der oberen Schwankungsmenge zuzuführen, so treten Schwierigkeiten beim Erreichen des Endes auf, weil es eine Begrenzung für die öffnung der Brennstoff-Speiseleitung relativ zur äußeren Umfangsfläche des Brennstoff-Diffusionsgliedes gibt. Aus diesem Grunde läßt sich die Menge des verbrennbaren Flüssigbrennstoffs nur innerhalb sehr enger Grenzen steuern.

Die Erfindung verfolgt das Ziel, einen Brenner der genannten Gattung so zu verbessern, daß die erwähnten Nachteile beseitigt sind.

So schafft die Erfindung einen Brenner für vergasen Flüssigbrennstoff, bei welchem eine mit dem Verbrennungszylinder zusammenwirkende Verbrennungsplatte zur Definierung der Gaskammer an der Innenwand mit einer sich nach innen erstreckenden ringförmigen Wand ausgebildet ist, die näher an der inneren Bodenwandung angeordnet ist als die in der Verbrennungsplatte ausgebildeten Einblasöffnungen für den vergasten Brennstoff. Diese sich, nach innen erstreckende ringförmige Wandung beschleunigt das Zünden und Verbrennen

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des Flüssigbrennstoffs in atomisierten Teilchen wenn der Brenner betätigt wird und ermöglicht gleichzeitig der längs der inneren Bodenwandung des YerbrennungsZylinders eingedüsen kalten Luft ohne Behinderung ein Weiterströmen in einer ringförmigen Luftschicht längs der äußeren Wandungsoberfläche der BrennstoffVergasungseinrichtung, wobei die ringförmige Luftschicht als Luftvorhang dient, um die Vergasungseinrichtung vor Überhitzung durch, die Verbrennungsflammen des vergasten Brennstoffs zu bewahren und um diesem vergasten Brennstoff zu ermöglichen, in gleichförmigen Mengen in der Brennstoff-Vergasungseinrichtung erzeugt zu werden. Der auf diese Weise erzeugte vergaste Brennstoff wird durch eine Vielzahl von Einblasöffnungen in die Verbrennungskammer bei herabgesetzter Geräuschentwicklung eingeblasen.

Ferner kann bei dem erfindungsgemäßen Brenner eine den Durchfluß von verflüssigtem Brennstoff verhindernde Platte am mit der Verbrennungsplatte unter Ausbildung der Gaskammer zusammenwirkenden Verbrennungszylinder befestigt sein, wobei diese den Fluß verhindernde Platte mi"fc einem Ende ander inneren Wandungsoberfläche des Verbrennungszylinders an einem Ort befestigt ist, der in der Wäh.e einer Flammen-Ausblasdüse des Ve rbrennungs Zylinders angeordnet ist. Das andere Ende der Platte ist frei und wirkt mit der inneren Wandungsoberfläche des Ve rbrennungs Zylinders zusammen, um einen Flüssigbrennstoff sumpf innerhalb der Gaskammer auszubilden. Durch diese Anordnung läßt sich der Brennstoff, der während der Übergangsperiode vom Zeitpunkt des Zündens bis zu dem Zeitpunkt, zu welchem der Verbrennungszylinder auf eine hohe Temperatur erhitzt worden ist, verflüssigt worden ist, zeitweilig in dem Sumpf aufgefangen werden, um zu verhindern, daß dieser flüssige Brennstoff aus dem Verbrennungszylinder austritt. Der so

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gesammelte verflüssigte Brennstoff kann allmählich mit steigender Temperatur des VerbrennungsZylinders vergast werden, so daß der vergaste Brennstoff mit blauer Flamme verbrennt und keine roten Flammen während der Verbrennung des verflüssigten Brennstoffes in den Anfangsstufen der sich an das Entzünden anschließenden Verbrennung gebildet werden.

Ferner kann der erfindungsgemäße Brenner so ausgebildet sein, daß die Brennstoff-Diffusionseinrichtung hohl und an einem Ende offen ist und mit Ventilationsöffnungen versehen ist, die an der Basis, an welcher diese Diffusionseinrichtung an der Brennstoff-Vergasungse in richtung befestigt ist, ausgebildet sind. Die Ventilationsöffnungen sind längs der inneren Wandungsoberfläche der Vergasungseinrichtung angeordnet. Die Brennstoff-Speiseleitung reicht mit ihrem vorderen Ende bis dicht an die äußere TJmfangsfläche der Brennstoff-Vergasungseinrichtung heran, so daß Luft unter Druck durch das Innere der Brennstoff-Diffusionseinrichtung hindurchgeblasen werden kann, um so die Diffusionseinrichtung und ihren Befestigungsbereich vor Überhitzung bei Beginn der Brennerinbetriebnahme zu schützen und um eine optimale Diffusion des Flüssigbrennstoffes durch die Brennstoff-Diffusionseinrichtung zu gewährleisten. Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß der Brenner über längere Zeiträume in günstigen Verbrennungsbedingungen gehalten werden kann, ohne daß sich Ablagerungen von Brennstoffrückständen auf der inneren Wandoberfläche der Brennstoff-Vergasungseinrichtung absetzen, selbst bei Verwendung minderwertiger Flüssigbrennstoffe.

Nach einer weiteren Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Brenners ist das bis dicht an die Außenumf angsflache der

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Brennstoff-Diffusionseinrichtung reichende vordere Ende . der Brennstoff-Speiseleitung mit Hilfe eines multidimensionalen Brennstoff-Zuführspaltes im Abstand von der Außenumfangsflache gehalten. Das Anordnen eines Brennstoff-Zuführspaltes mit veränderbaren Abmessungen zwischen dem Vgrderende der Brennstoff-Speiseleitung und der Außenumfangsfläche der Brennstoff-Diffusionseinrichtung eröffnet dem Brennstoff-Zufuhrspalt die Möglichkeit, sich, an die durch die Brennstoff-Zuführleitung zugeführten Mengen an Flüssigbrennstoff über einen weiten Bereich anzupassen, ohne daß es erforderlich wäre, die relativen Positionen des vorderen Endes der Brennstoff-Speiseleitung und der Außenumfangs-Oberflache der Brennstoff-Diffusionseinrichtung zu verändern, wodurch es möglich geworden ist, die Menge an verbranntem Öl über einen weiten Bereich einzustellen.

Ein bevorzugter Gedanke liegt in einem Brenner für vergaste flüssigbrennstoffe mit einem zylindrischen Hauptkörper mit einer ÜPlammen-Ausblasdüse und einer an gegenüberliegenden Enden vorgesehenen inneren Bodenwandung, einer Gaskammer, einer Verbrennungsplatte, die mit einer Vielzahl von Einblasöffnungen für gasförmigen Brennstoff versehen ist, einer Brennstoff-Vergasungseinrichtung, einer Brennstoff-Diffusionseinrichtung, einer Luft-Speiseleitung, einer Brennstoffzuführleitung, einer Luft in j ekt ion skaimn er und einer die Brennstoff-Vergasungseinrichtung und die Brennstoff-Diffusionseinrichtung tragenden drehbaren Welle, mit deren Hilfe die beiden Einrichtungen innerhalb des zylindrischen Hauptkörpers drehbar sind. Eine ringförmige Wandung erstreckt sich von der inneren Wandoberfläche der Verbrennungsplatte aus nach innen in eine Position, die dichter an der inneren Bodenwandung liegt als die Einblasöffnungen für den gasförmigen Brennstoff, und eine Platte zur Verhinderung

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des Flusses von verflüssigtem Brennstoff ist an einem Ende der inneren Wandungsoberfläche des zylindrischen Hauptkörpers in einer Stellung befestigt, die dicht an der Plammen-Ausblasdüse ist. Das andere Ende dieser Platte ist frei und definiert einen Flüssigbrennstoffsumpf zwischen der inneren Wandfläche des Hauptkörpers und dieser Platte zum Verhindern eines Flüssigbrennstoffflusses. Die Brennstoff-Diffusionseinrichtung besitzt an ihrer Basis Ventilationsöffnungen, die den Durchtritt von Luft gestatten. Die Brennstoff-Zuführleitung hat ein vorderes Ende, welches dicht bei der Außenumfangsfläche des Brennstoff-Diffusionsgliedes angeordnet ist und von derselben mit Hilfe eines multidimensionalen Brennstoff-Zuführspaltes entfernt ist.

Weitere Merkmale, Vorteile und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung anhand der Zeichnung. In dieser zeigt:

I¹Xg. 1 einen Vertikalschnitt durch den Brenner, wobei bestimmte Teile nicht dargestellt sind,

Pig. 2 eine perspektivische Darstellung der sich nach innen erstreckenden Singwand,

Pig. 3 einen vergrößert dargestellten Schnitt durch wesentliche des in Pig. 1 dargestellten Brenners,

Pig. 4- einen Schnitt entlang der Linie IV-1Ύ in Fig. "1,

Pig. 5 eine perspektivische Darstellung einer Brennstoff-Diffus ions einrichtung ,

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Fig. 6 eine perspektivische Darstellung eines Abschnittes der Brennstoff-Speiseleitung und

Fig. 7 eine vergrößerte Darstellung der wesentlichen Teile des in S¹Xg. 1 dargestellten Brenners unter Einschluß der Diffusionseinrichtung und der Speiseleitung.

In den Fig. 1 bis 7 bezeichnen übereinstimmende Bezugszeichen jeweils übereinstimmende Teile. Gemäß Fig. 1 ist ein Verbrennungszylinder aus einem dünnen Metallblech an einem Ende mit einer Flammen-Ausblasdüse 2 versehen, wobei eine Verbrennungsplatte 5 mit ihrem einen Ende an der inneren Wandoberfläche des Verbrennungszylinders 1 befestigt ist und sich längs dieser unter Ausbildung einer hohlen Gaskammer 3 erstreckt, die in ihrer Mitte ein offe nes Ende 7 aufweist, welches durch eine innere Bodenwand 4-, welche sich von der Verbrennungsplatte 5 nach innen erstreckt, definiert ist. Die Verbrennungsplatte 5 ist mit einer Vielzahl von Einblasöffnungen 6 für vergasten Brennstoff versehen, die einen kleinen Durchmesser aufweisen und zum Eindüsen des vergasten Brennstoffes in eine Verbrennungskammer dienen, welche innerhalb des Verbrennungszylinders 1 ausgebildet ist. Durch den zentralen Bereich des Verbrennungszylinders 1 erstreckt sich eine Welle 8, an deren Vorderende eine napfförmige Brennstoff-Vergasungseinrichtung 9 befestigt ist, die ein offenes Ende aufweist, wobei diese Einrichtung von dem zentralen offenen Ende 7 der Gaskammer 3 entfernt angeordnet ist.

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Eine Mischplatte 10 zum Vermischen des vergasten Brennstoffes mit Luft ist einheitlich am oberen Ende der napfförmigen Vergasungseinrichtung 9 befestigt und von derselben mittels eines Brennstoff-Austrittsspalts 12 angeordnet. Die Mischplatte 10 ist an ihrem Rand schräg nach außen gebogen, um eine Brennstoff-Verteilungsoberfläche zu bilden, und im Zentralbereich dieser Mischplatte sind Burchtritte 13 vorgesehen, durch welche vergaster Brennstoff hindurchströmt, um sich mit zugeführter Druckluft zu vermischen. Die Mischplatte 10 besitzt eine Doppelfunktion, da sie den Flüssigbrennstoff in atomisierten Teilchen positiv durch den Spalt 12 in die Verbrennungskammer verteilt und gleichzeitig das Austreten des in der Vergasungseinrichtung 9 gebildeten gasförmigen Brennstoffs durch einen Spalt zwischen der Vergasungseinrichtung 9 und dem zentralen offenen Ende 7 der Gaskammer 3 verhindert.

Eine Luft-Inöektionskammer 14- ist im Bereich des zentralen offenen Endes der Gaskammer 3 angeordnet und besitzt an ihrem Umfang einen Eindüs spalt 17 * durch welchen kalte Luft eindüsbar ist, so daß diese längs der inneren Bodenwandung 4- des Verbrennungs Zylinders 1 strömt. Die Luft-Ingektionskammer Ί4- steht über eine Ventilationsöffnung 16 mit einer Luft-Zuführkammer 20 in Verbindung, die gleichfalls mit der Gaskammer 3 und der Brennstoff-Vergasungseinrichtung 9 über eine Luft zuführleitung 15 kommuniziert, die mit ihrem vorderen Ende in die Gaskammer 3 und in die Brennstoff—Vergasungseinrichtung 9 reicht und sich in dieselbe öffnet, so daß aus der Luftzuführkammer 20 Druckluft in die Luft-Injektionskammer 14· gelangen kann. Eine Brennstoff-Speiseleitung 18 erstreckt sich durch die Luft-Zuführleitung 15 und reicht mit ihrem

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vorderen Ende bis dicht an die Außenumfangsfläche der Brennstoff-Diffusionseinrichtung 19» die eine kegelstumpffönnige Gestalt besitzt und aus einem dünnen Blechmaterial besteht.

Eine sich nach innen erstreckende Ringwandung 21 erstreckt sich von der Innenwand der Verbrennungsplatte 5» wobei diese Wandung 21 dichter an der inneren Bodenwandung 4 des Verbrennungszylinders 1 angeordnet ist, als die Vielzahl von Einblasöffnungen 6 für vergasten Brennstoff. Bei dem vorliegend beschriebenen Ausführungsbeispiel ist die sich nach innen erstreckende Ringwandung 21, wie in Fig. 2 dargestellt, mit einer Vielzahl von Befestigungsabschnitten 22 versehen, mit deren Hilfe die Ringwandung an der inneren Wandoberfläche der Verbrennungsplatte 5 befestigt ist. Es versteht sich, daß die Ringwand 21 direkt an der inneren Wandoberfläche der Verbrennungsplatte 5 unter Fortlassen der Befestigungsabschnitte 22 befestigt werden kann. Wahlweise kann ein Heil der Verbrennungsplatte 5 gebogen und nach innen in die Verbrennungskammer senkrecht zur inneren Wandoberfläche der Verbrennungsplatte 5 gebogen sein, unter Verzicht auf die Ringwand 21.

Eine den Fluß von verflüssigtem Brennstoff verhindernde Platte 23 ist beispielsweise durch Schweißen mit einem Ende in der Nähe der Flammen-Ausblasdüse 2 an der inneren Wandoberfläche des VerbrennungsZylinders 1 befestigt, während das andere Ende frei ist und mit dem Verbrennungszylinder 1 unter Ausbildung eines Sumpfes 24 für verflüssigten Brennstoff in der Gaskammer 3 zusammenwirkt. Wie in Fig. 4- dargestellt, erstreckt sich, diese den Fluß

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von verflüssigtem Brennstoff verhindernde Platte 23 über den gesamten Umfang der Gaskammer 3·

Wie deutlich aus den Fig. 5 und 7 zu erkennen, ist die Brennstoff-Diffusionseinrichtung 19, welche hohl ist und eine kegelstumpfförmige Gestalt aufweist, an ihrem kleineren Durchmesser 25 offen und an ihrem großen Durchmesser mit Hilfe einer Verschlußplatte 26 geschlossen. Das Ende mit dem großen Durchmesser dieser Einrichtung 19 weist über seinen Umfang eine Vielzahl von Ventilationsöffnungen

27 auf, die zwischen der Diffusionseinrichtung 19 und der Verschlußplatte 26 angeordnet sind. Eine Brennstoff-Verteilungs-Oberfläche 28 erstreckt sich aus dem Ende mit großem Durchmesser nach außen aus der Diffusionseinrichtung 19 heraus. Diese Brennstoff-Verteilungsoberfläche

28 weist eine Vielzahl von Vor Sprüngen 28A auf, mit •welchen die Verschlußplatte 26 beispielsweise durch Punktschweißen verbunden ist, um so die Ventilationsöffnungen 27 zu bilden. Anstelle der Ventilationsöffnungen 27 kann (jedoch eine geeignete Anzahl von Ventilationsbohrungen in der Oberfläche 28 ausgebildet sein. Die Verschlußplatte 26 ist in ihrem Zentralbereich mit einer Öffnung 29 versehen, durch welche sich das eine Ende der Welle 8 erstreckt.

Die Brennstoff-Zuführleitung 18 erstreckt sich von der Luftzuführkammer 20 in die Brennstoff-Vergasungseinrichtung 9 parallel zur Welle 8, die zum Umdrehen der Vergasungseinrichtung 9 dient. Die Brennstoff-Zufuhrleitung 18 ist an ihrem vorderen Ende 18A in Richtung auf die äußere Umfangsfläche der Diffusionseinrichtung 19 gebogen, so daß das vordere Ende bis dicht an die äußere Umfangsfläche der Diffusionseinrichtung 19 heranreicht.

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Das vordere Ende der Brennstoff-Speiseleitung 18 weist eine Krümmung auf, um einen gekrümmten unteren Endabschnitt 18B und einen gekrümmten oberen Endabschnitt 18C zu bilden, wobei der erstere in einem kleinen Abstand von der äußeren Umfangsoberfläche der Diffusionseinrichtung 19 entfernt ist und der letztgenannte Abschnitt in einem größeren Abstand von dieser Oberfläche entfernt ist. Auf diese Weise ist das vordere Ende der Brennstoff-Speiseleitung 18 von der äußeren Umfangsoberflache der Brennstoff-Diffusionseinrichtung 19 durch einen multidimensionalen Brennstoff-Zuführspalt 30 getrennt, wie in Fig. 7 dargestellt.

Obgleich bis jetzt keine Zündkerzen erwähnt worden sind, versteht es sich, daß Zündkerzen vorgesehen sind, um zu atomisierten Stäubchen zerteilten Brennstoff bei der Brennerbetatigung zu entzünden.

Im Betrieb führt die Rotation der Welle 8 dazu, daß sich die Vergasungseinrichtung 9 und die Diffusionseinrichtung 19 gleichmäßig drehen. Flüssiger Brennstoff wird durch die Speiseleitung 18 der Diffusionseinrichtung 19 zugeführt und gleichzeitig wird Druckluft durch die Luftspeiseleitung 15 in das Innere der Vergasungseinrichtung 9 eingeführt. Der auf diese Weise der Diffusionseinrich.-tung 19 zugeführte Flüssigbrennstoff wird über die äußere Oberfläche derselben verteilt und der inneren Wandoberfläche der Vergasungseinrichtung 9 zugeführt, wo sich, der flüssige Brennstoff noch weiter in Form eines Brennstoff ilms mit gleichmäßiger Dicke aufteilt, bis der Flüssigbrennstoffilm durch den Atomisierungsspalt 12 längs der Verteilungsoberfläche 11 in Richtung auf die sich nach innen erstreckende Ringwandung 21 in kleinste Teilchen zerrissen wird. Ein Anteil der durch die Speise-

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leitung 15 in das Innere der Vergasungseinrichtung 9 zugeführten Druckluft wird durch den Zerteilungsspalt 12 zusammen mit den atomisierten Teilchen des flüssigen Brennstoffes geblasen, um das Entzünden des gebildeten Brennstoff-Luftnebels mit Hilfe von Zündkerzen zu ermöglichen. Wie bereits erwähnt, ist keine Zündkerze dargestellt. Der Rest der Luft strömt durch die Gaskammer 3 und wird durch die in der Verbrennungsplatte 5 ausgebildeten Einblasoffnungen 6 in die Verbrennungskammer eingeblasen, um dort die Verbrennung des zu einem feinen Nebel zerteilten Flüssigbrennstoffes zu fördern. Die bei dieser Verbrennung gebildete Flamme erwärmt die Verga sungseinrichtung 9» so daß der sich in Form eines Brennstoffilms längs der inneren Wandoberfläche der Vergasungseinrichtung 9 ausbreitende Brennstoffilm rasch zu einem gasförmigen Brennstoff verdampft wird, welcher zusammen mit Luft durch den Mischdurchtritt 13 hindurchgeht und unter Druck der Gaskammer 3 zugeführt wird. In der Gaskammer 3 wird der vergaste Brennstoff sorgfältig mit Luft vermischt und das Gemisch wird durch die Vielzahl von Einblasoffnungen 6 mit geringem Durchmesser in die Verbrennungskammer 9 eingeblasen, um dort zu verbrennen.

Während der in kleinste Teilchen zerrissene Flüssigbrennstoff und der vergaste Flüssigbrennstoff aufeinanderfolgend in der Brennkammer verbrennen, wird Kaltluft aus der Luftzuführkammer 20 durch die Ventilationsöffnungen 16 in die Luft-Injektionskammer 14- eingebracht, aus welcher die Kaltluft durch den Düsenspalt 17 ausgegeben wird und dann längs der inneren Bodenwandung 4- und der Verbrennungsplatte 5 entlangströmt, um dieselbe unter Ausbildung eines Luftvorhanges von gleichförmiger Dicke zu kühler. Die den Luftvorhang bildende Kaltluft neigt

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dazu, in Richtung der äußeren Wandoberfläche der Brennstoff -Vergasungseinrichtung 9 längs der nach, innen sich erstreckenden Ringwand 21 zu strömen, welche näher an der inneren Bodenwandung 4 angeordnet ist als die Einblasöffnungen 6 für den vergasten Brennstoff. Da sich in dem längs der Unterseite der Wandung 21 angeordneten Abschnitt der Verbrennungskammer ein Unterdruck ausbildet, wird die in Richtung auf die Vergasungseinrichtung 9 strömende Kaltluft zeitweilig in die Unterdruckzone gezogen und ändert dabei ihre Strömungsrichtung entlang der Vergasungseinrichtung 9 in Richtung des Pfeiles A in Pig. 3- Das hat zur Folge, daß die Flammen aus der Verbrennung der Mischung aus vergastem Brennstoff und Luft, welche durch die Einblasöffnungen 6 eingeblasen worden sind, im Bereich ihrer oberen Enden von dem genannten Luftvorhang abgedeckt werden, welcher längs der äußeren Wandoberfläche der Vergasungseinrichtung 9 strömt. Dadurch werden die Flammen in Richtung auf die Flammen— Ausblasdüse 2 gerichtet, ohne daß die Vergasungseinrichtung 9 direkt beaufschlagt wird. Auf diese Weise werden die bei der Verbrennung des vergasten Brennstoffes gebildeten Flammen zu einem Flammenring angeordnet, der in Richtung auf die Flammenausblasdüse 2 gerichtet ist (als Folge des Luftvorhanges), wodurch die mit der Verbrennung einhergehende Geräuschentwicklung sehr stark herabgesetzt ist.

Im vorstehend beschriebenen Brenner wird der in der Vergasungseinrichtung 9 gebildete gasförmige Brennstoff mit Luft vermischt und strömt sodann durch den Mixtur-Durchtritt 13 unter Druck in die Gaskammer 3- Befindet sich der Brenner jedoch in der Übergangsperiode, in welcher der Brenner von der Verbrennung von flüssigem Brenn—

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stoff in Form von atomisierten Teilchen uingeschaltet wird auf Verbrennung von gasförmigem Brennstoff, so ist die innere Wandoberfläche des VerbrennungsZylinders -1 noch nicht genügend erwärmt. Prallt ein Teil des gasförmigen Brennstoff-Luftgemisches gegen die innere Wandoberfläche des noch nicht genügend erwärmten Verbrennungszylinders 1, so kann der Brennstoff wieder verflüssigt werden und durch die Gaskammer 3 in den unteren Teil des Verbrennungs—Zylinders 1 laufen. Um diesem vorzubeugen, ist die das Abfließen von verflüssigtem Brennstoff verhindernde Platte 23 vorgesehen, die mit der inneren Wandoberfläche des Verbrennungszylinders zusammenwirkt, um den Sumpf 24 für verflüssigten Brennstoff zu bilden. , Dadurch kann jeglicher flüssiger Brennstoff zeitweilig in diesem Sumpf 24 aufgefangen werden, womit Leckagen zur Außenseite vermieden werden. Der in dem Sumpf 24 aufgefangene verflüssigte Brennstoff wird bei steigenden Temperaturen im Verbrennungszylinder 1 wieder erwärmt und zu gasförmigem Brennstoff verdampft, so daß keine roten Flammen der Verbrennung von flüssigem Brennstoff in den blauen Flammen gebildet werden, welche die Verbrennung von vergastem Brennstoff anzeigen.

Beim vorstehend beschriebenen Brenner wird die aus der Luft-Zuführkammer 20 über die Luft-Speiseleitung 15 in das Innere der Brennstoff-Diffusionseinrichtung 19 durch deren den kleineren Durchmesser aufweisendes Ende 25 eingeführte Druckluft aus der Einrichtung 19 vermittels der Ventilationsöffnungen 27 entlassen, um von dort in das Innere der Brennstoff- Vergasungseinrichtung 9 zu gelangen, wo sie längs deren innerer Wandoberfläche einen Luftvorhang bildet. Dieser Luftvorhang hat die Aufgabe, die als Hohlkörper ausgebildete Brennstoff-Diffusionsein-

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richtung 19 und ihren Halterungsteil ständig zu kühlen, um auf diese Veise eine Überhitzung der Diffusionseinrichtung 19 zu vermeiden. Da auf diese Weise ein Überhitzen der Diffusionseinrichtung 19 vermieden ist, wird..der ihrer äußeren Umfangsoberflache vermittels der Brennstoff-Speiseleitung 18 zugeführte flüssige Brennstoff nicht von einer überhitzten Einrichtung 19 abgewiesen, sondern zu öltropfen verteilt und in einer stabilen Weise jederzeit zu atomisierten Teilchen zerteilt. Insbesondere zeigt sich, daß selbst beim Verfeuern eines flüssigen Brennstoffs mit niedriger Qualität keine Anlagerungen von Kohlenstoff oder anderen Rückständen in der Diffusionseinrichtung 19 zurückbleiben, was dautlich macht, daß die Verbrennung stets unter befriedigenden Bedingungen erfolgt.

Außerdem sind bei dem erfin dungs gemäße η Brenner das vordere Ende der Brennstoff-Zuführlei bung 18 und die äußere ITmfangs-Oberfläche der Brennstoff -Diffusionseinrichtung 19 von einander durch den multidimensionalen Brennstoff-Zuführspalt 30 getrennt, weil der gekrümmte untere Endabschnitt 18B von der äußeren Umfangsoberf lache der Brennstoff— Diffusionseinrichtung 19 weniger entfernt ist als der gebogene obere Endabschnitt 18C. Ist die durch die Brennstoff-Speiseleitung 18 herangeführte Menge an flüssigem Brennstoff gering, so wird der flüssige Brennstoff durch den engeren Spaltabschnitt des multidimensionalen Zuführspaltes 30 zugeführt. Steigt die Henge des zugeführten flüssigen Brennstoffes an, so geht der Zufluß allmählich von dem engeren Spaltbereich zu einem weiteren Spaltbereich. Auf diese Weise kann sich der zwischen dem vorderen Ende der Brennstoff-Speiseleitung 18 und der Außenumfangsoberfläche der Brennstoff -Diffusionseinrichtung 19 ausgebildete Brennstoff-Zuführspalt jeder Änderung in der

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Menge an durch die Speiseleitung 18 zügeführtem flüssigen Brennstoff anpassen, selbst dann, wenn die Menge an zugeführtem Brennstoff in einem weiten Bereich schwankt.
Dadurch wird es möglich, die im Brenner verbrannte Brennstoffmenge zu steuern, ohne daß Brennstoff herausläuft
und ohne daß Schwierigkeiten bei der Brennstoffzufuhr
auftreten.

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Claims

Brenner für vergaste Flüssigbrennstoffe mit einem zylindrischen Hauptkörper, einer Gaskammer, welche durch Befestigen einer Verbrennungsplatte und einer inneren Bodenwandung längs des inneren Umfangs des zylindrischen Hauptkörpers im Abstand voneinander gebildet ist, wobei diese Gaskammer eine zentrale Öffnung aufweist und die Verbrennungsplatte mit einer Vielzahl von Einblasöffnungen für gasförmigen Brennstoff versehen ist, einer napfförmigen Brennstoff-Vergasungseinrichtung, die ein offenes Ende aufweist, welches mit der Gaskammer koxsaiusiziert_f einer Luft-Zuführleitung_? die in der Brennstoff-Vergasungseinrichtung mündet, einer Brennstoff-Diffusionseinrichtung, die im wesentlichen im zentralen Bereich der inneren Oberfläche des geschlossenen Endes der Brennstoff-Vergasungs-

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THLEPON (OSß) 23 28 62

TELEX Ö5-29 3BO

TELEGRAMME MONAi=¹AT

TE LiEti OP IE R Ξ f

einrichtung angeordnet ist, einer Brennstoff-Speiseleitung, deren vorderes Ende bis dicht an die äußere Umfangsfläche der Brennstoff-Diffusionseinrichtung reicht, und mit einer Luft-Injektionskammer, die in der Nähe der zentralen Öffnung der Gaskammer angeordnet ist, um Kaltluft längs der inneren Bodenwandung des VerbrennungsZylinders einzudüsen, dadurch g e k e η η— zeichnet , daß eine sich nach innen erstreckende ringförmige Wandung (21) vorgesehen ist, die an der inneren Wandoberfläche der Verbrennungsplatte (5) dichter an der inneren Bodenwandung (4) vorgesehen ist als die Einblasöffmingen (6) für gasförmigen Brennstoff.
2. Brenner nach. Anspruch 1, dadurch g e Ic e η η zeichnet , daß eine das Abfließen von flüssigem Brennstoff verhindernde Platte (23) mit einem ihrer Enden an der inneren Wandoberf lache des zylindrischen Hauptkörpers (1) dicht em einer Flammen-Ausblasdüse (2) des Hauptkörpers befestigt ist, während das andere Ende dieser Platte frei ist, um zwischen dieser Platte und dem zylindrischen Hauptkörper einen Sumpf (24) für flüssigen Brennstoff zu bilden.
3. Brenner nach Anspruch. 1, dadurch g e k e η η zeichnet , daß die Brennstoff-Diffusionseinrichtung (19) in Form eines hohlen, kegelstumpfförmigen Körpers in der Brennstoff-Vergasungseinrichtting (9) angeordnet ist und dem offenen Ende (18A) der Luft-Speiseleitung (18) ihr offenes Ende (25) zuweist, und daß an der an der Brennstoff-Vergasungseinrichtung befestigten Basis der Diffusionseinrichtung Ventilationsöffnungen (27) längs der inneren Wandoberfläche der Vergasungseinrich— fcung ausgebildet slad, wobei das vordere Ende der Brenn-

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stoff-Speiseleitung bis dicht an die äußere Umfangsoberflache der Brennstoff-Diffusionseinrichtung reicht.

4-. Brenner nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Brennstoff-Speiseleitung (18) mit ihrem vorderen Ende (18A) bis dicht an die äußere Umfangsoberfläche der Brennstoff-Diffusionseinrichtung (19) reicht und daß ein multidimensionaler Brennstoff-Zuführspalt (30) zwischen diesem vorderen Ende der Brennstoff-Zuführleitung und der äußeren Umfangsoberfläche der Brennstoff-Diffusionseinrichtung vorgesehen ist.

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