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Verfahren und Vorrichtung zum Betrieb von Brennern für Petroleum.
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine zu dessen Ausführung dienende Vorrichtung
zum Betriebe von Brennern für Petroleum, aber auch für ähnlich betriebene Heiz-oder
Brennapparate. Dem Prinzip nach besteht die Erfindung bezüglich Verfahren und Apparat
darin, daB dem Petroleum oder einem anderen schweren Kohlenwasserstoff im Behälter
des Brenners oder der Heizvorrichtung eine geringe sich am
Boden
des Behälters sammelnde Menge Alkohol oder ein ähnlicher leicht flüchtiger Kohlenwasserstoff
zugefügt wird, der dann verdampft, worauf die Dampfblasen die Brennstoffschicht
passieren müssen, um über deren Spiegel zu gelangen. Die zur Ausführung des Verfahrens
bestimmte Vorrichtung besitzt am Boden des Behälters einen inneren Bord, um den
sich die Alkoholmenge ringförmig sammelt, dessen innerer Durchmes#.er jedoch größer
ist als der Durchmesser des Brennstoffaufstiegrohres. In diesem ist eine Stange
aus einem die Wärme gut leitenden Metall angebracht, um durch den Bord die Brennerwärme
zur Verdampfung des Alkohols benutzen zu können.
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Der hierdurch erzielte Vorteil besteht darin, daß die bisher verwendeten
Pumpen oder sonstigen Hebevorrichtungen vermieden sind, durch welche ein künstlicher
Druck im Innern des Brennstoffbehälters geschaffen wurde. Die Vorrichtung läßt sich
gleich gut bei allen Brennern und allen Systemen anwenden; als Ausführungsbeispiel
für Verfahren und Vorrichtung wird auf einen Petroleumbrenner Bezug genommen. In
den Zeichnungen sind zwei verschiedene Ausführungsformen dargestellt; Abb. i zeigt
die erste im Schnitt, Abb 2 die andere ebenfalls im Schnitt, wozu Ahb. 3 eine Draufsicht
ist.
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In Abb. i besteht die Vorrichtung aus einem Behälter i mit Füllstopfen
2, oben auf dem Behälter ist ein Tiegel oder eine Schale 3 zur Aufnahme des für
die Inbetriebsetzung nötigen Alkohols vorgesehen. In der Mittelachse des Behälters
i befindet sich ein Rohr q. aus einem die Würze gut leitenden Material, in dem das
Petroleum aus dem Behälter aufsteigen muß, um in die Verdampfungs- oder Heizkammer
5 zu gelangen. Von dieser Kammer aus kommt der verdampfte Kohlenwasserstoff, dessen
Durchtritt mit einem Dorn 6 regelbar ist, in das den Brenner 6 umgebende Überhitzerrohr
Z und von dopt aus zum Bunsenbrenner cl, der selbst wieder durch den Hahn 1o regelbar
ist.
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Das Verfahren spielt sich folgendermaßen ab: man löst den Füllstopfen
2 und füllt das Innere des Behälters i mit Petroleum. Vor dem Zuschrauben des Stopfens
i gießt man eine kleine Menge Alkohol auf das Petroleum, wobei der Alkohol sofort
auf den Behälterboden sinkt. Dann schließt man den Stopfen 2 und gießt etwas Alkohol
in die Schale 3, den man ansteckt.
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Durch die Erhitzung des gut Wärme leitenden Rohres q. sowie durch
die ganze Brenneranordnung dehnt sich die im Behälter über dem Petroleum enthaltene
Luft aus und erzeugt einen inneren Druck, der den Brennstoff im Rohr q. hochtreibt
und ihn der Verdampfungskammer 5 zuführt. Wenn der in der Schale 3 enthaltene Alkohol
beinahe ausgebrannt ist, öffnet man den Hahn 6, worauf der Brenner sich entzündet.
Die ganze Vorrichtung erhitzt sich immer mehr und mehr. Dur unten im Behälter befindliche
Alkohol wird ebenfalls erhitzt und entwickelt Blasen, die den Brennstoff durchdringen
und auf der Oberfläche des Brennstoffes auftauchen, wo sie verdampfen. Über dem
flüssigen Brennstoff sammelt sich also Alkoholdampf an, der den nötigen Druck zum
Aufstieg des Brennstoffes erzeugt und aufrechthält. Durch das Rohr q. geht Brennstoff
in die Verdampfungskammer, solange überhaupt Petroleum im Behälter vorhanden ist.
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Die Hinzufügung von Alkohol oder einem anderen leichten und flüchtigen
Kohlenwasserstoff zum Petroleum im Behälter erleichtert die Vergasung dieses Petroleums
und erhöht die Zahl der Wärmeeinheiten.
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In den Abb. 2 und 3 ist eine andere Ausführung gezeigt, welche besonders
das beinahe plötzliche Entzünden und das sehr schnelle Inbetriebsetzen des Apparates
herbeiführt.
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Zu diesem Zweck ist der Boden des Behälters mit einer leichten Ausbeulung
nach innen versehen, die die eingeführte Alkoholmenge zwingt, die Form eines Ringes
anzunehmen, dessen innerer Durchmesser größer ist als der Durchmesser des Aufstiegrohres.
Ferner bringt man in der Mittelachse des Brenners eine Stange aus einem die Wärme
gut leitenden Metall an, das im Augenblick der Inbetriebsetzung durch seine Wärmeleitfähigkeit
erhitzt wird und sich im übrigen auf den hochgewölbten Boden aufsetzt, der also
gleichfalls plötzlich erhitzt wird und seine Wärme sehr schnell dem ihn umgebenden
Alkohol mitteilt. Im gleichen Augenblick werden am Boden des Behälters Alkoholblasen
entwickelt, die im Petroleum aufsteigen, auftauchen, verdampfen und den nötigen
Inrendruck in Verbindung mit der Ausdehnung der Luft im oberen Teil des Behälters
erzeugen.
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Ferner ist die Injektionskammer des Bunsenbrenners unmittelbar über
den Heiz- und Entzündungskammern - angebracht, so daß auch dadurch ein sehr schnelles
Ausspringen erzielt ist.
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Nach den Abb. 2 und 3 hat der Boden i j des Behälters eine nach innen
gehende Wölbung ib, deren Höhe so bemessen ist, daß die am Boden befindliche Alkoholmenge
diese Wölbung nicht überflutet; ihr Durchmesser ist grösser als der des Brennstoffrohres
q, damit die im Augenblick der Entzündung erzeugten Alkoholblasen nicht unmittelbar
durch dieses Rohr entweichen, sondern außerhalb desselben hochsteigen und aus dem
flüssigen Brennstoff auftauchen.
Auf der Wulst 1b ruht eine Stange
il aus gut leitendem Metall, z. B. aus Rotkupfer, die den Stopfen 12 durchdringt,
der die Verdampfungskammer 5 abschließt; die Stange mündet im oberen Teil des Brenners
8 der Heizvorrichtung und wird durch ihre Leitfähigkeit im gleichen Augenblick erhitzt,
in dem der zum Inbetriebsetzen verwendete Alkohol zu brennen anfängt, sie überträgt
ihre Hitze sofort auf den Wulst 1b und daher auch auf die Ringzone des Alkohols.
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Eine weitere Verbesserung besteht darin, dem Rohr g, welches den verdampften
Brennstoff zum Brenner 8 führt, U-Form zu geben, so daß die Injektionskammer des
Bunsenbrenners unmittelbar den Flammen ausgesetzt ist, die von dem in die Schale
3 gegossenen Alkohol aufsteigen. Man kann diese Erhitzung noch durch ein Stoffband
13 wirksamer machen, welches in den Alkohol taucht und von einer Feder 14 getragen
ist, die an der Kammer befestigt ist.
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Aus der Zeichnung ist zu ersehen, daß der Brenner 8 mit radialen Spalten
großen Durchmesser hat, um eine weit ausgedehnte Erhitzungszone zu schaffen. Die
Wirkungsweise dieser Vorrichtung ist folgende: man öffnet den Stopfen 2 und füllt
den Behälter i nicht vollständig mit Petroleum; dann gießt man etwas Alkohol hinein,
welcher sofort auf den Boden fällt und den Wulst ib umgibt. Dann schließt man den
Stopfen 2, gießt Alkohol in die Schale 3 und steckt an.
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Durch die Erhitzung des Rohres ,4 aus gut leitendem Material und durch
die ganze Brenneranordnung dehnt sich die im Behälter i über dem Petroleum befindliche
Luft aus; gleichzeitig wird durch die Stange il dem Wulst 1b Wärme übertragen, welche
den umgebenden Alkohol erhitzt, Blasen erzeugt und diese im Brennstoff hochsteigen
läßt; oben angekommen, verdampfen sie. Der Alkoholdampf über dem Brennstoff erzeugt
sehr schnell den nötigen Druck zur anfänglichen Inbetriebsetzung und hält diesen
Druck aufrecht. Der Druck dient dazu, die Flüssigkeit im Rohr q. bis zur Verdampfungskammer
5 bochzuführen,. wodurch die Verdampfung so lange stattfindet, als Petroleum im
Behälter enthalten ist.
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Gleichzeitig erhitzt der in der Schale 3 befindliche Alkohol bei seiner
Verbrennung sehr stark das Ausgangsrohr 15, so daß die Flüssigkeit vor ihrem Eintritt
in das Überhitzerrohr 7 schon vollständig verdampft ist. Durch dieses Rohr 7 wird
dann der nach Inbetriebsetzung schon überhitzte Dampf dem Bunsenbrenner zugeführt,
der ebenfalls unmittelbar durch die Alkoholflammen schon erhitzt ist.
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Wenn der Alkohol in der Schale 3 beinahe ausgebrannt ist, öffnet man
den Hahn 6, worauf der Brenner sich entzündet. Die beschriebene Inbetriebsetzung
dauert nur kurze Zeit, worauf der Brenner aus sich selbst heraus bzw. durch seine
eigene Selbsterhitzung so lange weiterbrennt, als Petroleum im Behälter vorhanden
ist.