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Verfahren und Vorrichtung zum Sengen von Textilwaren mit gas- oder
dampfförmigem Brennstoff hie bisherigen Brennur zum Sengen von Geweben sind meist
so eingerichtet, daß aus uinetn l.iiiigssclilitz ein Gasluftgemis,ch in Form einer
scharfen Bunsenflamme brennt. Die prozentuale Mischung des Brenngeinisches (Luft
und Gas) ist hierbei so eingerichtet, daß die höchste Temperatur der Flamme mit
dem jeweilig zur Verwendung kommen-Ion gasförmigen Brennstoff erzielt wird. Bei
Leuchtgas zum Beispiel gestalten sich die Verhältnisse so, daß der innere Kern der
- Flamme eine Temperatur von etwa i @;o° c.@ besitzt, die äußere Hülle- der Flamme
irdoch, welche mit der zu beiden Seiten der offen brennenden Sengflanime vorhandenen
atmosphärischen Luft in Berührung kommt, hat eine Temperatur von etwa i Soo° C.
hie Sengflamme arbeitet bekanntlich in der ;-eise, daß dieselbe ungefähr im rechten
\Vinkel unter die laufende Gewebebahn gebracht wird und sich infolgedessen nach
beiden Seiten unter der Gewebebahn ausbreitet. Damit jener Teil der Sengilamme mit
dein Gewebe in Berührung kommt, ,\-elclier annähernd die höchste Temperatur derselben
führt, ist man gezwungen, rlie Stoffhahn in eine bestimmte Höhe über den grünen
Innenkegel der aus dem Schlitz brennenden Bunsenflaintne zu bringen. Die Fol-e hiervon
ist, daß ein wertoller Teil der 1# lamtnenliölie° zum Sengen der Gewebe verlorengeht,
denn jener Teil der Sengflannne, welcher die höchste Flammentemperatur führt, nämlich
der äußere Flammenmantel, kommt mit der Gewebebahn gar nicht in Berührung, gibt
vielmehr seine Wärme an die umspülende atmosphärische Luft ab.
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Gemäß vorliegender Erfindung soll dieser Mangel beseitigt und die
Wirtschaftlichkeit des Sengvorganges dadurch erhöht werden, rlaß dem Gas vor seiner
Entzündung bereits annähernd die gesamte Luftmenge zugeführt wird, die zur Erzielung
einer höchsten und sich über den ganzen Flarn:menbereich ausbreitenden Temperatur
erforderlich ist. Das Brenngemisch, welches infolge dieser überaus starken L uftzumischung
explosiv oder doch wenigstens der Explosionsgrenze nahe ist, soll dabei erfindungsgemäß
mit einer so hohen Geschwindigkeit aus dem Brenner austreten, claß die Flamme sich
nicht wie sonst unmittelbar am Brennermund, sondern erst in einem gewissen Abstand
davon bildet, und zwar tritt die Flammenbildung dort ein, wo die Zünrlgeseliwitidigkeit,
d. h. die Fortpflanzungsgeschwindigkeit der Flamme in Richtung gegen das ankommende
Gemisch, ebenso groß ist wie dessen Strömungsgeschwindigkeit. Infolge des wenig
stabilen Zustandes würrle sich eine solche Flamme aber nicht ohne weiteres zu halten
vermögen und durch Abreißen zum Erlöschen kommen, wenn nicht erfindungsgemäß das
obenerwähnte, stark mit Luft angereicherte Brenngemisch durch Berührung init:glühenden
Stauflächen dauernd entzündet und dadurch die Verbrennun- fortlaufend explosionsartig
aufrechterhalten wird.
Auf diese Weise erhält man eine intensive
Verbrennung auf kleinstem Raum und eine Flamme, welche in allen Teilen eine höchstmögliche
Verbrennungstemperatur aufweist und dadurch ein besonders wirtschaftliches Sengen
gewährleistet. Zu diesem Zweck können vorteilhaft die glühenden Zündflächen durch
eine den Brenner überdeckende Brücke aus feuerfestem Baustoff gebildet werden, welche
nach oben gerichtete Durchtrittsöffnungen für die Flammen aufweist und gegebenenfalls
gleichzeitig als Sengkörper dient. Bei geeigneter Beschaffenheit des zu sengenden
Gewebes können in beiden Fällen die Flammen ganz oder teilweise durch die zu sengende
Gewebebahn hindurchgetrieben werden, um dadurch die Sengwirkung zu erhöhen.
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Ferner wird durch die vorliegende Erfindung noch insofern eine wesentliche
Verbesserung der Wirtschaftlichkeit des Sengv6rfahrens erzielt, als durch das neue
Verfahren auch die Verwendung der billigen Schweröle für das Sengverfahren ermöglicht
wird, und zwar unter Verbrennung mit reiner blauer Flamme, also mit höchster Wirtschaftlichkeit.
Dabei dienen die glühenden Stau-oder Zündflächen nicht nur zur dauernden Aufrechterhaltung
der Flamme, sondern auch zur Katalvsation des Brennstoffdampfes, welcher bei seiner
Berührung mit den glühenden Wänden in reine -Gase zerfällt.
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Das Sengverfahren selbst läßt sich unter Berücksichtigung der obigen
Richtlinien für die Durchführung der Verbrennung je nach der Eigenart des zu sengenden
Gewebes und den übrigen Umständen in verschiedener Weise durchführen, und zwar i.
durch die unmittelbare Einwirkung der an den glühenden Wänden fortlaufend sich entzündenden
Flamme, 2. durch die Einwirkung der als Verbrennungsprodukte erzeugten und im wesentlichen
aus Stickstoff und Kohlensäure bestehenden Feuergase, 3. durch Berührung des Gewebes
mit dem geheizten Sengkörper in Verbindung mit den unter i und 2 angegebenen Mitteln.
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Auf der Zeichnung ist die Erfindung in verschiedenen Ausführungsbeispielen
dargestellt, und zwar zeigt: Abb. i und 2 die bisherige Flammenausbildung bei einem
Sengbrenner.
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Abb. 3 bis 9 verschiedene Ausführungsbeispiele des neuen Sengbrenners
im Querschnitt und in schematischer Darstellung.
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:Nach Abb. i ist i. der gewöhnliche Sengbrenner, 2 der Brennerschlitz,
aus welchem die Sengflamme 3 brennt. Der innere Kegel der Sengflanime 3 ist durch
die Zeichen a, b, c umgrenzt. - Innerhalb dieses Kegels findet eine Verbrennung
des Gemisches noch nicht statt. Die Verbrennung beginnt vielmehr' erst in der Zone,
die durch die Linie a, b, c
begrenzt ist. Die äußere Begrenzung der Bunsenflamme
ist durch das Zeichen a, 17l, c
zur Darstellung gebracht. In dem Raum,
der einerseits durch a., b, c, anderseits durch a,
111, c begrenzt
ist, findet nur eine unvollständige Verbrennung des Gasluftgemisches statt, und
die Temperatur iii diesem Teil der Sengflamme beträgt nach therrnoelektrischen Messungen
etwa 155o° C. An der Außenzone der Sengflamme 3, begrenzt durch a, 17l, c, findet
jedoch die vollkommene Verbrennung des Gemisches durch die hier vorhandene atmosphärische
Sekundärluft zu Kohlensäure undWasserdampf bei einer Temperaturentwicklung von etwa
i8oo° C statt.
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Aus Abb. 2 ist ersichtlich, wie die Gewebebahn 4 durch die Sengflamme
3 des Senä brenners i geführt wird. Die Gewebebahn befindet sich in einem bestimmten
Abstand von dem inneren Kegel der Sengflamme 3, der durch a, b, c begrenzt
ist. Der äußere Kegel a, 17l, c wird ungefähr in seiner halben Höhe über der Spitze
des Kegels a, b, c von der Gewebebahn 4 durchschnitten, so daß also der äußere
Kegel der frei brennenden Flamme a, 17l, c (Abb. i) nunmehr in Abb. 2 die Form annimmt
a., blx, 11y, c. Der dadurch entstehende innere Kern d dieses breit-, gedrückten
Flammenkegels hat also, wie schon aus obiger Darstellung hervorgeht, von blx-bly
eine Temperatur, die bei Leuchtgas etwa 155o° C in unvollkommener Verbrennung erreicht,
während die vollkommen Verbrennung an der Linie. a, blx und an der Linie 11y,
c stattfindet, .mit einer Temperatur von etwa i8oo° C, bei vollständiger
Verbrei:-nung des Gases zu Kohlensäure und Wasserdampf. Es geht also hieraus einwandfrei
he:--vor, daß die höchste Temperatur der zum SengenverwendetenFlamme indiesemArbeitsvorgang
wertlos an die atmosphärische Luft verlorengeht. Es kommt außerdem noch hinzu, daß
die Sengflamme nach Abb.2 durch d'r Linie a, 171a-, 171y, c begrenzt, an
vielen Stellen gar nicht an der Gewebebahn .I anliegt, denn die Flamme wird durch
die sich entwickelnden Rauchgase der verbrannten Gewebefasern von der Stoffbahn
.I abgedrückt, so daß dieselbe nahezu wirkungslos neben der Stoffbahn 4. schwelt.
Es wird also nur ein recht geringer Teil der höchsten Temperatur der Stichflamme
zum Sengen des Gewebes vollkommen ausgenutzt.
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Das Verfahren nach der vorliegenden E:--findung wird in der Weise
zur Ausübung gebracht, daß das Breungemisch vor seiner En _-zündung diejenige Zusammensetzung
im Ve:-hältnisvonatmosphärischerLuftzubrennbarem
Gas erhält, welche
z. B. nach denAusführungen über die Bunsenflamme nach Abb. i und 2 erforderlich
ist, um an der Außenkante der Stichflamme (Abb. i) a, b1, c jene hohe Flaminentemperatur.
zu erzielen, die durch die Verbrennung cles gasförmigen Brennstoffes zu Kohlensäure
und Wasserdampf hervorgebracht wird. Zur Ausübung dieses Verfahrens wird dabei eine
der Vorrichtungen benutzt, wie sie in den Abb. 3 bis io dargestellt und in nachfolgendem
näher beschrieben sind. i ist der Brennerkörper, 2 ist der Schlitz des Brennerkörpers,
aus welchem das Brenngemisch strömt, 3 ist ein Mantel, welcher den Brennerkörper
i .umgibt. Durch den Luftkanal .1 des Mantels 3 wird an den Verbindungswänden 5
durch die Öffnungen 6 und 6a Preßluft ausgeblasen. Der Brennerinantel 3 ist durch
die feuerfesten Körper 7 und 7a überdacht. Dieselben bilden mit den Flächen 8 und
8a eine schlitzförmige Austrittsöffnung, deren Querschnitt ein Vielfaches vom OOuerschnitt
des Austrittsschlitzes 2 im Brennerkörper i besitzt. Der Hohlraum zwischen Brenner
i, Mantel 3 bis 5 einerseits und den Innenwänden der feuerfesten Körper 7, 7a ist
mit .l bezeichnet.
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Beim Inbetriel)setzen des Brenners läßt man das Brenngemisch mit hoher
Ausströmungsgeschwindigkeit zunächst mit verhältnismäßig geringem Luftanteil ausströmen
und bringt es zur Entzündung. Es entsteht dabei eine verhältnismäßig lange Flamme,
deren gasförmige Bestandteile infolge des Mangels an Sekundärluft nicht vollständig
\-erbrannt werden. Durch diese Flamme werden jedoch nach kurzer Zeit die Seitenfläche_i
8 und 8a der feuerfesten Körper ? und 7a auf Hellrotglut erhitzt. Sobald dies geschehen
ist, läßt man durch den Kanal .I des Brennermantels 3, deren Wände 5 und deren Austrittsöffnungen
6 Sekundärluft ausströmen. Dadurch wird in unmittelbarer Nähe der Austrittsschlitze
8, 8a jenes Brenngemisch gebildet, «-elches zur vollständigen Verbrennung des gasförmigen
Brennstoffes zu Kohlensäure und Wasserdampf unter Hervorbringung der höchsten Flammentemperatur
erforderlich ist. Wollte man ein Brenngemisch in dieser Zusammensetzung schon aus
dem Brennerschlitz 2 ausströmen lassen, solange die seitlichen Austrittsflächen
8, 8a der feuerfesten Wände 7, 7a nicht glühend sind, ,viirde es nicht möglich sein,
dieses Gemisch zur Entzündung und zum dauernden Brennen zu bringen. Erst dadurch,
daß die Flächen 8, 8a der feuerfesten Körper 7, 7a glühend sind, ist es möglich,
diese explosionsartig brennende Flamme durch ununterbrochenes Weiterzünden an den
glühenden Flächen 8 und 8a dauernd und gleichmäßig brennend zu erhalten. Dadurch
erhält die Flamme 9, die infolge dieses Arbeitsvorganges erzeugt wird, in ihrem
ganzen Volumen jene höchste Flammentemperatur, die durch die Verbrennung eines gasförmigen
Brennstoffes mit atmosphärischer Luft überhaupt erzielt werden kann. Nach kurzer
Brenndauer muß alsdann die Flammentemperatur darüber hinaus noch eine Steigerung
erfahren, denn sowohl das aus Schlitz 2 ausströmende Brenngemisch -wie auch die
aus 6 und 6a ausströmende atmosphärische Luft werden durch die Aufspeicherung der
Wärme in den feuerfesten Körpern 7 und 7a ganz erheblich vorgewärmt und bedingen
dadurch selbstverständlich eine weitere Zunahme der Flammentemperatur. In einer
nach diesem Verfahren offen brennenden Leuchtgas- oder Gasölflanune wird Eisendraht
zum Schmelzen gebracht, ein Vorgang, der bisher in einer gewöhnlichen Bunsenflamme,
wie sie in den Abb. i und 2 zur Darstellung gebracht ist, nicht erreicht wird.
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Die Vorrichtung nach Abb. 3 kann in der dargestellten Ausführungsform
auch verwendet werden, wenn man zur Bildung der Flamme billige Gasöle und Teeröle
in den Rohren io zur Verdampfung oder zur Verdampfung und zur Vergasung bringt und
alsdann unter entsprechender Beimischung von Primärluft durch den Brennerschlitz
2 zur Ausströmung kommen läßt. Eine Flamme aus solchen -schwer flüchtigen und schwer
siedenden Olen kann als offene Flamme nicht brennen, denn die im Gemisch enthaltenen
schweren Kohlenwasserstoffe sind außerordentlich schwer brennbar. Bei Anwendung
dieses Verfahrens jedoch, bei welchem die Seitenflächen 8 und 8a der feuerfesten
Körper 7 und 7a glühend sind, findet an diesen glühenden Wandungen der Zerfall dieser
schweren Kohien«-asserstoffe in reine Gase statt. Außerdem erfolgt durch die glühenden
Wände das dauernde W eiterzünden und die Verbrennung eines solchen Brenngemisches
in reiner blauer Stichflamme in derselben Form, als wenn z. B. ein fertiger gasförmiger
Brennstoff, wie Leuchtaas oder Wassergas, zur Verbrennung gebracht würde. Die strahlende
Wärme der feuerfesten Körper ; und 7" auf die Vergaserrohre io genügt, um
die eingeführten Ölmengen zu verdampfen und gegebenenfalls zu vergasen. In Abb.
3 ist zur Darstellung gebracht, welche Form die erzeugte Flamme bei offenem Brennen
annimmt. Das* Sengen der Gewebe mit dieser Flamme kann in der Weise herbeigeführt
werden, daß man die zu s-ngende Gewebebahn i i unmittelbar über der Austrittsöffnung
8, 8a in ihrer Stellung x hindurchführt. Man kann dieselbe jedoch entsprechend dem
zu erzielenden SengeffelZt
auch in einer Höhe y über die Spitzen
der Sengflamme 9 hinwegführen.
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In Abb. 4 ist dieselbe Vorrichtung zur Darstellung gebracht wie in
Abb.3, jedoch ist hier die Gewebebahn i i an den Austrittsflächen 8, 8a der feuerfesten
Körper 7,. 7a an den Wölbungen 7b, 7c fest zur Auflage gebracht. Infolgedessen findet
die Verbrennung des Gemisches zu Kohlensäure und Wasserdampf unter selbstverständlichem
Freiwerden des unbrennbaren Stickstoffes innerhalb des geschlossenen Raumes A statt.
Die entstehenden Abgase sind also hier gezwungen, durch den Schlitz 8; 8a und die
darüberliegende Gewebebahn i i hindurch ins Freie auszutreten, so daß also mit dein
Durchtreiben der Flamme oder der heißen Abgase durch die Gewebebahn auch die im
Innern des Gewebes an den Fäden haftenden Fasern abgesengt werden. Gleichzeitig
wirkt die glühende Oberfläche der feuerfesten Wände 7, 7a durch die Wölbungen
7b, 7° an den Austrittsflächen 8, 8a als glühende Plattensengfläche auf das Gewebe.
Auch bei dieser Anwendungsform des Verfahrens ist es möglich, fertige gasförmige
Brennstoffe, wie Leuchtgas, Wassergas, zu verwenden oder aber durch die Vergaserleitungen
flüssige Brennstoffe durch die Abwärme der Sengflamine zu vergasen und in der vorher
beschriebenen Art und- Weise zur Verbrennung zu bringen.
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In Abb. 5 ist eine besondere Ausführungsform des Verfahrens zur Darstellung
gebracht. Hierbei wird auf die zwangläufige Zuführung der Sekundärluft verzichtet;
die zum Sengen benutzte Flamme wird zwischen den feuerfesten Körpern 7, 7a zur Entzündung
gebracht. Die zur vollkomineneh Verbrennung des Gemisches erforderliche Sekundärluft
wird in der Richtung der Pfeile 12 bei der Bildung der Flamme durch diese :angesaugt.
- Die feuerfesten Körper 7' 7a
sind in geeigneter Weise oberhalb und
seitlich des Brennerschlitzes 2 so angebracht, daß dem Ansaugen der Sekundärluft
in Richtung der Pfeile 12 ein Hindernis nicht entgegensteht.
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In Abb. 6 ist noch ein feuerfester Körper 7 und 7a zur Darstellung
gebracht, an welchem die Austrittsflächen 8 und 8a winklig oder in einer beliebigen
Kurve so abgebogen sind, daß eine noch größere Hemmung für den Austritt der Seno-flamine
herbeigeführt wird.
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Die Abb. 7 und 8 zeigen ndch eine andere Form der feuerfesten Wände
@7 und 7a. Die Vergaserrohre 1o sind hier außerhalb des Raumes A angebracht, in
welchem die Entzündung und Verbrennung des Gemisches erfollgt. Die feuerfesten Wände
7 und 7a haben seitlich Erhöhungen 7b und 7c, so daß beim Überdachen dieser Erhöhungen
die Vergaserrohre io in dem durch die Flächen der Austrittsöffnungen 8 ,und 8a und
der Gewebebahn gebildeten Hohlraum B frei liegen. Auch hier ist die Möglichkeit
gegeben, nur die Flamme auf die Gewebebahn i r wirken zu lassen, wie dies in Abb.
7 zum Ausdruck gebracht ist, oder aber die seitlichen Erhöhungen 7b und 7c der feuerfesten
Wände. 7 und 7a gleichzeitig als Plattensengkörper zu benutzen, so daß also der
Wirktingsgrad der Sengvorrichtung nach Abb. 4 hervorgerufen wird, bei Abb. 8 jedoch
mit der Abweichung, daß die heißen Gase der Sengflamme infolge der größeren Entfernungen
von 7b bis 7c eine bedeutend größere Fläche des Gewebes dauernd bestreichen und
jeweilig entsprechend der Stärke der Flamme das Gewebe auch durchdringen.
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In Abb. 9 ist die feuerfeste Überdachung ,, 7a .aus einem Stück hergestellt.
Die Austrittsöffnungen für die Flammen oder die heißen Abgase sind hier runde oder
längliche Öffnungen, die in großer Anzahl in dem feuerfesten Überdachungskörper
7, 7a vorgesehen sind.
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Natürlich ist die Erfindung nicht auf die dargestellten Beispiele
beschränkt, sondern es sind auch andere Ausführungen möglich. Insbesondere kann
die den Brenner überdeckende Brücke statt mit einem durchgehenden Schlitz gegebenenfalls
auch mit einer Mehrzahl von Schlitzen oder Durchbrechungen versehen sein. Ferner
kann unter Umständen auch die Zuführung von Luft hinter der Brennermündung (Sekundärluft)
entbehrt und statt dessen die gesamte erforderliche Luftmenge dem Brennstoff noch
vor Austritt aus-- der Breiinermündung zugemischt "verden.