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Brenner für flüssige Brennstoffe. Es sind bereits Feuerungsbrenner
für flüssige Brennstoffe bekannt, bei welchen dem Brennstoff Druckluft oder Dampf
an der Austrittsstelle zur Zerstäubung zugeführt wird und eine vom Druck des Dampfes
in den mit der Feuerung zu heizenden Kessel beeinflußte selbsttätige Regelungseinrichtung
die Luft-oder Dampfzuführung und gegebenenfalls auch die Brennstoffzuführung drosselt,
wenn der Kesseldruck über die aufrechtzuerhaltende Höhe steigt, oder freigibt, wenn
der Dampfdruck sinkt. Diese Art der Regelung ist aber deshalb unvollkommen, weil
das Ansaugen und die Zerstäubung des flüssigen Brennstoffes, die ja, wenn eine vollkommene
rußfreie Verbrenung stattfinden soll, möglichst weitgehend sein muß, eine gewisse
Geschwindigkeit und Wucht des Druckmittels (Dampf oder Druckluft) erfordert, was
aber bei Drosselung der Druckmittelzuführung_ nicht erreicht werden kann. Bei Drosselung
der Druckmittelzuführung wird die Ansaugung und Zerstäubung des Brennstoffes verschlechtert,
wozu noch kommt, daß .dabei auch weniger Verbrennungsluft durch das gedrosselte
Druckmittel angesaugt wird, so daß nur eine ganz unvollkommene Verbrennung stattfindet
und bei stärkerer Drosselung die Gefahr besteht, daß die Flamme überhaupt erlischt.
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Gegenstand der Erfindung ist nun ein solcher Brenner für flüssige
Brennstoffe finit einem innerhalb einer Dampfdüse in achsialer Richtung verstellbaren
ölzuführungsrohr, bei dem der zwischen der Innenwandung der Dampfdüse und dem sich
kegelig verjüngen-,den Endteil des Ölzuführungsrohres befindliche Dampfkanal sich
.in der Strömungsrichtung stetig derart erweitert, daß das Verhältnis zwischen dem
Einströmquerschnitt und dem durch das Ende des Ölzuführungsrohres gelegten Ausströniquerschnitt
.des sich erweiternden Dampfkanales bei allen Stelhingen des Ölrohres gleich oder
annähernd gleich bleibt. Hierdurch wird erreicht, daß der Druck des Druckmittels
in dem als Düse wirkenden Dampfkanal in Geschwindigkeit umgesetzt wird, wobei das
Druckmittel expandiert. Zur Aufrechterhaltung der Zerstäubung des .in die Düse ausströmenden
Brennstoffes ist aber ein gewisses Expansionsverhältnis nötig. Sinkt der Druck im
Kessel und wird der Kesseldampf selbst als Druckmittel zur Zerstäubung herangezogen,
so hat (lies selbstverständlich einen I7-influß auf (las Expansionsverhältnis in
der Düse des Zerstäubers, und zwar derart, däß am Ende der Düse ein geringerer Druck
entsteht, als zur Zerstäubung gebraucht wird. Das Expansionsverhältnis, das zur
Zerstäubung des Brennstoffes und zum Ansaugen der Verbrennungsluft nötig ist, muß
also geändert werden, und dies muß in Übereinstimmung mit den Druckänderungen so
geschehen, daß heim Sinken des Kesseldruckes der Strömungsquerschnitt in der Düse
erweitert und beim Steigen des Kesseldruckes vermindert wird, stets aher so, claß
das Expansionsverhältnis in der Düse eine vollkommene Zerstäubung und ein genügendes
Ansaugen von. Verbrennungsluft gewährleistet. Dazu is es auch nötig, daß die Mündung
.der Brennstoffdüse bei deren Verstellungen stets an die den herrschenden. Expansionsverhältnissen
entsprechende Stelle in (las Saugrohr kommt, leas eine ganz bestimmte, durch Berechnung
oder Erprobung zu findende Ausgestaltung der selbst als Regelungsorgan wirkenden
Brennstoff zuführungsrohr nötig macht.
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Wird zur Zerstäubung Druckluft benutzt, so muß in ähnlicher Weise
verfahren werden. Die Verstellungen der Brennstoffdüse innerhalb des Saugrohres
werden von einem vom Kesseldruck beeinflußten Regler bewirkt. Eine Ausführungsform
eines solchen Feuerungsbrenners ist in der Zeichnung schematisch dargestellt.
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Der Behälter a ist durch eine Wand b in zwei Kammern
geteilt, in deren eine bei c der Dampf tangential eintritt. In der Zwischenwand
b ist eine Düse d, durch die der infolge seines tangentialen Eintretens innerhalb
des
Behälters a kreisende Dampf ausbläst. Innerhalb der Dampfdüse
d mündet die Brennstoffdüse e, welche sich am Ende eines biegsamen Rohres f befindet,
und die den Dampfeintrittsraum durchsetzt. Das biegsame Rohr f kommt von einer Kammer
ä her, die durch zwei öffnungen h und ä mit den Brennstoffeintrittsstutzen
h verbunden ist. Die eine Öffnung h enthält ein Ventil 1, wogegen
die andere frei ist.
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Der durch die Düse d strömende Dampf übt auf die Brennstoffdüse eine
Saugwirkung aus, so daß der flüssige Brennstoff durch den Stutzen k, durch die Öffnung
h (wenn das Ventil l geöffnet ist), gleichzeitig aber auch durch die freie Öffnung
i und durch das Rohr f
der Düse e zuströmt, aus ihr durch den Dampf
herausgerissen, zerstäubt und mit ihm vermischt wird.
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Die Dampfdüse d iniindet in eine zweite Kammer in des Behälters
a, die eine Lufteintrittsöffnung n besitzt, durch die durch den Dampfstrahl
Luft eingesaugt wird, die sich dem Dampfbrennstoffgemisch Bein Mengt und diesem
den zu einer vollkommenden Verbrennung nötigen Sauerstoff zuführt. Das Genfenge
tritt dann in die Brennerdüse o ein, die eine breite Mündung besitzt, um eine fächerförmige
Flamme zu erzeugen.
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Die Regelung der Feuerung wird durch folgende Einrichtungen besorgt:
Eine durch die Biegsamkeit des Rohres f zugelassene achsiale Verstellung der Brennstoffdrüse
c verengt oder erweitert den freien Querschnitt der Dampfdüse d, so daß beim Vorwärtsschiefen
der Brennstoffdüse die Dampfausströmung vermindert wird und umgekehrt. Die Regelung
der Brennstoffzuführung wird bis zu einem gewissen Grade schon durch die Regelung
der Dampfausströmung besorgt; es ist aber überdies noch das Drosselventil l vorgesehen,
welches die Brennstoffmenge regelt. Die Einstellung des Ventils 1 und der Brennstoffdüse
e soll selbsttätig, dem jeweiligen Iiesseldruck entsprechend, geschehen. Zu diesem
Zweck ist ein Zylinder p vorhanden, der mit dem Kesselinnern verbunden ist und dessen
Kolben q durch eine Feder r dem auf ihn einwirkenden Kesseldruck entgegen belastet
ist. Die Spannung der Feder y ist so angenommen, daß dem Kesseldruck, der aufrechterhalten
werden soll,, das Gleichgewicht gehalten wird, der Kolben also so lange in Ruhe
verbleibt, als dieser Druck im Kessel herrscht. Vergrößert sich der Druck im Kessel,
so wird der Kolben q entgegen der Federbelastung zurückgedrängt, vermindert sich
der Druck, so wird der* Kolhen vorwärtsgedrängt. Diese Bewegungen des Kolbens werden
zur Verstellung der Brennstoffdüse e und des Drosselventils l benutzt, indem .die
Kolbenstange s auf einen Hebel t einwirkt, dessen Drehpunkt bei 2s liegt und der
mit dem die Brennstoffdüse e tragenden Ast des biegsamen Rohres f und mit dem Drosselventil
l verbunden ist. Wird bei steigendem Kesseldruck der Kolben q zurückgedrängt, so
wird die Brennstoffdüse e vorwärts geschoben und das Drosselventil L seinem Sitz
genähert; es wird daher sowohl die Brennstoff- als auch die Dampfzuströmung vermindert.
Die Feuerung wird infolgedessen gedämpft, und der Druck iln Kessel beginnt «nieder
zu sinken. Sinkt er unter die gewünschte Höhe, so treten die gegenteiligen Verhältnisse
ein, wie eben geschildert, die Dampf- und Brennstoffzuführung nimmt zu, die Feuerung
wird lebhafter und der Kesseldruck beginnt wieder zu steigen. Es wird also der Druck
im Kessel selbsttätig aufrechterhalten. Durch Änderung der Spannung der Feder r
kann die Regelungseinrichtung verschieden hohen Kesseldrücken angepaßt werden. Die
Luftansaugung regelt sich durch die Einstellung der Dampfausströmung von selbst
derart, daß, wenn weniger Dampf- und Brennstoffgemisch der -Düse d entströmt, auch
@@ eniger Luft angesaugt und beigemengt wird.
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Die ständig freie Öffnung i zwischen Brennstoffzuführung k und Kammer
g hat den Zweck, auch bei gänzlichem Absperren des Drosselventils l noch so viel
Brennstoff zum Brenner gelangen zu lassen, daß die Flamme nicht erlischt.
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Die-Einrichtung eignet sich in gleicher Art für Niederdruckluftzerstäubung.
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