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Brenner für gleichzeitige oder wahlweise Verfeuerung von flüssigen
und gasförmigen Brennstoffen Die Erfindung erstreckt sich auf Brenner für gleichzeitige
oder wahlweise Verfeuerung von flüssigen und gasförmigen Brennstoffen, bei welchen
zur Regelung des Brennstoffzuflusses ein einziges Steuerglied vorgesehen ist.
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Von den bekannten Einrichtungen dieser Art unterscheidet sich der
neue Brenner dadurch, daß der das Brennergehäuse abschließende Deckel einen nach
dem Feuerraum offenen und durch ein Druckglied im Gehäuse dicht angepreßten Zylinderansatz
trägt, welcher in seinem Mantel entsprechend den beiden Brennstoffzuleitungen Brennstofföffnungen
aufweist und in dessen Innern ein verschiebbar gelagerter, gleichzeitig die beiden
Brennstoffaustrittsöffnungen regelnder Kolbenschieber gleitet.
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Durch diese Anordnung wird die Dichtungsfläche zwischen Steuerorgan
und Zylinderansatz auf das Mindestmaß herabgesetzt, so daß innere Leckverluste an
Brennstoff und die aus solchen entstehenden Nachteile und Gefahren auch bei hoher
Brennstoffpressung weitestgehend vermieden werden und zugleich eine genaue Einstellung
und Regelung der Brennstoffzufuhr erzielbar ist. Tritt dennoch ein an sich geringfügiger
Leckverlust ein, so «erden die kleinen Brennstoffmengen von dem Luftstrom im Innern
des Brenners mitgerissen und hierbei restlos verbrannt.
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Die Erfindung bezieht sich ferner auf die besondere Ausbildung des
Zylinderansatzes und des Brennergehäuses mit Bezug auf Abdichtung der Brennstoffzuführung.
Auf der Zeichnung sind zwei Ausführungsformen des Erfindungsgegenstandes dargestellt,
und zwar zeigen Abb. i einen Brenner für (51-, Teer- und Gasbetrieb bei hoher Gas-
und Windpressung im Längsschnitt, Abb.2 einen anderen Brenner für Niederdruckbetrieb,
ebenfalls im Längsschnitt, Abb. 3 einen Querschnitt nach der Linie A-B der Abb.
x oder 2, Abb. 4 einen Querschnitt nach der Linie C-D der Abb. i, Abb. 5 einen Querschnitt
nach der Linie E-F der Abb. 2, Abb. 6 einen Längsschnitt durch Deckel und Ansatz
in kleinerem Maßstab.
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In Abb. i ist i das Brennergehäuse mit einem Stutzen 2 für den Anschluß
der C51- oder Teerzuleitung und einem Stutzen 3 für den Anschluß der Gas- oder Luftzuleitung,
wobei Gas und Luft unter hoher Pressung zufließen. An dem Gehäuse sind eine Druckschraube
4 und eine Anzahl Saugdüsen 5, 6 vorgesehen. Am hinteren Ende ist das Gehäuse durch
einen Deckel 7 abgeschlossen, dessen Deckelansatz am Mantel 8 und am Kopf 8' regelbare
Austrittsöffnungen 9, io für verschiedene Brennstoffe aufweist. Ein leicht auswechselbarer
Ring ii wirkt mit einem axial verschiebbaren, unter Wirkung einer Druckfeder 14'
stehenden Steuerorgan 12, 13 zusammen. Letzteres wird durch eine Spindel 14 mit
Hebel 15 verstellt, wobei der schräge Deckelrand 16 mit einem Ansatz
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des Hebels 15 zusammenwirkt. Die Deckelnabe 18 dient zur Hubbegrenzung und als Anschlag
für einen Ansatz ig der Spindel 14.
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Bei Preßgasbetrieb erfolgt die Brennstoffzufuhr durch den Stutzen
3. Das Gas tritt durch die Öffnungen 3' und io hindurch, wobei die Einregelung der
Brennstoffmenge durch.das Steuerorgan 13 geschieht und der Brennstoff durch die
sternförmig angeordneten Austrittsschlitze io in viele Brennstoffstrahlen von hoher
Geschwindigkeit und großer Oberfläche aufgelöst wird, die die erforderliche Verbrennungsluft
durch die Düsen 5, 6 ansaugen und sich innig mit ihr vermischen.
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Wird das Regelorgan 13 axial in Richtung des Deckels verstellt, so
verkleinern sich die Austrittsöffnungen io, und es wird entsprechend der verkleinerten
Brennstoffmenge bei gleichem Druck und gleicher Austrittsgeschwindigkeit die Saugwirkung
und damit auch die bei 5 und 6 angesaugte Luft geringer, so daß auch bei jeder Teilleistung
eine vollständige Verbrennung ohne Nachregelung der Saugluftquerschnitte 5, 6 erreicht
wird. Der Regelbereich der Leistung bei gleichbleibendem Gasdruck ist' etwa 1: 5.
Darüber hinaus ist eine weitere Leistungsregelung durch Verminderung des Betriebsdruckes
auf etwa i : 9 möglich, so daß die Brennerleistung auf etwa 1: 15 vermindert, d.
h. von ioo °/o auf rund 70/, gedrosselt werden kann.
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Soll dagegen dauernd mit niederem Gasdruck ohne wesentliche Leistungsverminderung
gearbeitet werden, so wird der leicht auswechselbare Ring ii mit den in ihm angebrachten
Austrittsöffnungen io durch einen ähnlichen Ring mit entsprechend größeren Ausflußquerschnitten
ersetzt. Der Ring mit den sternförmigen Schlitzen kann auch zweiteilig ausgeführt
werden.
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Bei gemischtem Betrieb wird durch die Bohrung 2 01 oder Teer
mit entsprechendem Druck eingeführt und durch die mit dem Steuerorgan 12 regelbaren
Austrittsöffnungen 9 zugesetzt.
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Bei reinem Öl- oder Teerbetrieb mit Preßluft wird bei 3 statt Preßgas
Preßluft eingeleitet. Das durch die Preßluftzufuhr erzeugte 01-Luft-Gemisch tritt
durch die sternförmigen Schlitze io am Ansatzknopf 8' mit hoher Geschwindigkeit
in den Verbrennungsraum aus und saugt durch die Düsen 5 und 6 die nötige Brennluft
an. Die Wirkungsweise ist somit ähnlich, wie vorhin beschrieben.
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Abb. 2 zeigt eine Ausführungsform für Niederdruckbetrieb. Die Bezeichnungen
sind wie bei Abb. i gewählt. Dazu kommt ein Anschluß 27 für Niederdruckluft sowie
eine Anzahl Schlitze 2o am Ansatzkopf 8" in sternförmiger Anordnung (vgl. Abb. 5).
Die Wirkungsweise ist ähnlich, wie vorhin beschrieben; nur wird zur Erhöhung der
Leistung Niederdruckluft bei 27 eingeleitet und das Steuerorgan 13 mit einem weiteren
Ringteil 23, 24 versehen, so daß -zwei Reihen von regelbaren Austrittsöffnungen
io und 21 am Ansatzkopf entstehen. Die Austrittsöffnungen io dienen für die Brennstoffzufuhr
und sind der niederen Pressung entsprechend bemessen, während die Austrittsöffnung
21 und die sternförmig angeordneten Schlitze 2o der Niederdruckbrennluft den Durchtritt
gestatten. Durch die besondere Ausbildung des Steuerorgans wird die Niederdruckluft
auch bei 22 gleichsinnig mit der Brennstoffzufuhr geregelt.
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Die Schlitze 2o am Ansatzkopf bewirken eine gute Vermischung von Brennstoff
und Brennluft. Zur Erhöhung der Saugwirkung und Leistung wird der Ansatzkopf so
ausgebildet, daß die Ausströmrichtung der beiden Austrittsöffnungen io und 21 am
Ansatzkopf gleichgerichtet sind.
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Abb. 3 zeigt die Anordnung der Brennstoffaustrittsöffnungen 9 für
01 oder Teer und der Druckschraube 4, die den erforderlichen Dichtungsdruck
zur Abdichtung der Paßflächen 25 am Deckelansatz- und Gehäuse erzeugt. Desgleichen
ist zu erkennen, daß der Deckelansatz 8 exzentrisch überdreht und um den Spalt 26
kleiner ist als die Öffnung im Brennergehäuse. Dadurch wird ein leichter Ausbau
des Gehäusedeckels und des Steuerorgans ermöglicht und die Wartung erleichtert.
Ferner ist für Schlammablagerungen bei Verwendung minderwertiger oder verunreinigter
Heizöle eine Aussparung 28, 29 im Deckelansatz 8 und im Gehäuse i unmittelbar vor
den Austrittsöffnungen 9 des durch die Anschlüsse 2 zufließenden Heizöles vorgesehen.
Die Anordnung mehrerer Anschlußstutzen gestattet in einfacher Weise eine Anpassung
an die vorliegenden Raumverhältnisse; *außerdem kann mittels eines Schlammhahnes
ein wirksames Abschlammen der Ölleitung einschließlich der Ölkanäle im Brenner bis
unmittelbar vor dem Ölaustritt 9 durch einen der Stutzen 2 erfolgen und somit einer
Betriebsstörung durch Verstopfen auf einfache und sichere Weise vorgebeugt werden.
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Abb. 4 zeigt die Anordnung der regelbaren, sternförmig verteilten
Austrittsöffnungen io am Ansatzkopf 8' für Preßgas- oder Preßluftbetrieb. Diese
Anordnung bewirkt erhöhte Saugwirkung und eine gute Vermischung des in einzelne
Strahlen aufgelösten Brennstoffes mit der Verbrennungsluft.
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Abb. 5 zeigt die Anordnung der regelbaren, sternförmig verteilten
Austrittsöffnungen 2o am Ansatzkopf 8" für Niederdruckbetrieb. Auch diese Öffnungen
bewirken eine gute Vermischung des Brennstoffes mit der Luft und eine hohe Brennerleistung.
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Kommt nur wechselweiser Betrieb mit Gas oder 01 in Frage, so
werden die Bohrungen 9
für die Ölzufuhr nach Abb.6 gegenüber der
Eintrittsöffnung 3' für das Gas angeordnet. Wird mit Gas gefeuert, dann bleiben
die Ölaustrittsöffnungen 9 ohne weiteres abgeschaltet, selbst wenn der Ölhahn irrtümlich
offen stehen sollte. Soll mit 01 gefeuert werden, so wird der Deckel um 18o'
verdreht, wodurch die Bohrungen 9 mit dem Anschluß 2 zur Deckung kommen und gleichzeitig
die Gaszufuhröffnung 3', auch bei irrtümlich geöffnetem Gasschieber, abgesperrt
wird. Es wirkt also der Deckelansatz 8 zwangsläufig als Sicherungsabsperrorgan bei
wechselweiser Brennstoffzufuhr, wodurch die Betriebssicherheit erhöht wird.
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Aus Abb. i und 2 ist noch -zu ersehen, daß das Steuerorgan im Gehäuse
keine Führung oder Lagerung besitzt. Seine Führung ist vielmehr im Deckelansatz
vorgesehen, an dem auch alle wichtigen regelbaren Austrittsöffnungen 9, io, 2o,
21 angebracht sind. Dadurch bleiben die inneren Organe des Brenners unempfindlich
gegen Wärmedehnungen des Gehäuses bei hoher Luftvorwärmung oder Stauhitze, so daß
ein Festbrennen oder Steckenbleiben derselben ausgeschlossen und somit ein störungsfreier
Dauerbetrieb gesichert ist. Desgleichen trägt der Deckel 7 auch die Hubbegrenzung
des Steuerorgans, die einerseits durch die Deckelnabe 18 und den Spindelansatz i9,
andererseits durch den schwach geneigten, schraubenförmigen Deckelrand i6 und den
Hebelansatz 17 gebildet wird. Dadurch ist nicht nur eine genaue Ausführung leicht
möglich und gut -überwachbar, sondern auch während des Betriebes die feinste Einstellung
der Brennleistung zwischen den Grenzlagen des Steuerorgans gewährleistet.
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Durch entsprechende Vereinfachung der Bau-,veise läßt sich der neue
Brenner auch für reinen Öl- oder reinen Gasbetrieb ausführen.