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Dampfbrenner für schwerflüssige Brennstoffe Die Erfindung betrifft
Dampfbrenner für schwerflüssige Brennstoffe mit einerden Brennerkopf einschließenden
und durch Teilung des Dampfstromes umerhitzten ringförmigen zweiteiligen Verdampferkammer.
Bei solchen bereits bekannten Dampfbrennern strömt der die Ober-und Unterhitze erzeugende
Dampf aus einem einheitlichen Raume des Brennerkopfes aus. Dies hat den Nachteil,
daß die richtige Verteilung des Dampfgemisches nicht zu erreichen ist. Es kommt
daher häufig vor, daß die Unterhitze, die ihrerseits die weitere Dampferzeugung
zu bewirken hat, nicht im richtigen Verhältnis zum Dampfverbrauch steht, so daß
mit diesen Dampfbrennern keine regelbare Arbeit geleistet werden kann. Ein weiterer
Nachteil der bekannten Dampfbrenner besteht darin, daß die ringförmige zweiteilige
Verdampferkammer entweder einen runden oder einen ovalen, oben abgeschrägten Querschnitt
hat, wobei die beiden Ringteile lose ineinandergepaßt sind und durch eine mittige
Schraube zusammengehalten werden. Die so gestalteten Verdampferringe haben den Mangel,
daß ihre von der Unterhitze bestrichene Fläche verhältnismäßig gering ist, so daß
für die erforderliche Unterhitze viel Dampf benötigt wird, der der Oberhitze verlorengeht.
Die lose Verbindung der beiden Ringhälften ist für unterDruck stehendeVerbrennungskammern
unverwendbar, weil die unerläßliche dampfdichte Verbindung der beiden Ringhälften
fehlt. Ein weitererNachteil der einseitig abgeschrägten, also im Querschnitt unregelmäßigen
Verdampferringe besteht darin, daß die ungleichen Querschnittsverhältnisse Spannungen
in den Ringen veranlassen, die mit der Zeit zu Formveränderungen der letzteren führen.
Derartige Formveränderungen der Verdampferringe geben aber Anlaß zum unregelmäßigen
Arbeiten des Dampfbrenners, so daß' Betriebsstörungen entstehen, die sich an Ort
und Stelle nicht beheben lassen.
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Nach der Erfindung werden diese Nachteile dadurch behoben, daß der
Brennerkopf aus einer auf der Verdamuferkamrner aufliegenden Schale mit aufgestülpter
Brennerkappe, einem in der Schale angeordneten Einsatzring mit aufgesetztem Dampfdom
und einem an dem Einsatzring und Dampfdom befestigten Mischrohr gebildet ist und
daß der von der Schale, der Brennerkappe, dem Einsatzring und dem Dampfdom eingeschlossene
Raum durch die Flansche des Einsatzringes und des Dampfdomes in zwei voneinander
getrennte Räume unterteilt ist. Die Verdampferkammer besteht dabei erfindungsgemäß
aus einem im Querschnitt linsenförmigen Ring, dessen einer Teil über den anderen
Teil umgebördelt ist.
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Durch die Unterteilung des Dampfraumes im Brennerkopf in zwei voneinander
getrennte Räume wird erreicht, daß die Unterhitze zu Oberhitze in das richtige Verhältnis
gebracht werden kann, so daß die Unterhitze stets hinreicht, um genügend Dampf im
Verdampferring zu erzeugen, ohne den Dampfstrom für die Oberhitze mehr als unbedingt
notwendig zu schwächen. Erst durch diese Regelungsmöglichkeit zwischen Ober- und
Unterhitze ist ein einwandfreies Arbeiten der Dampfbrenner gewährleistet.
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Der linsenförmige Querschnitt des zweiteiligen Verdampferringes gibt
der Unterhitze
die größtmöglichste Angriffsfläche, so daß nur wenig
Dampfstrom für die Unterhitze abgezweigt werden muß. Die durch Umbördelung miteinander
-verbundenen Ringteile der Verdampferkammer sind dampfdicht vereinigt, so; daß eine
vollkommene Sicherheit gegen Undichtwerden des Verdampferringes gewährleistet ist,
die Betriebsstörungen ausschließt. Der linsenförmige, somit im Querschnitt regelmäßige
Verda.mpferring hat keine Eigenspannungen, unterliegt also auch keinen Formveränderungen
während des Betriebes durch die Einwirkung der hohen Dampfspannung.
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Auf der Zeichnung ist der Gegenstand der Erfindung in einer beispielsweisen
Ausführungsform in Abb. i in Seitenansicht dargestellt. Abb. a ist ein Längsschnitt
durch den Dampfbrenner, und Abb.3 zeigt seine Stirnansicht. Abb.-4 zeigt einen Einzelteil.
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Am hinteren Ende des Zuleitungsrohres a für den jeweils zur Verwendung
kommenden Brennstoff, z. B. Rohöl, ist ein U-förmiger Verteiler b angebracht, der
die Verdampferkammer trägt. Diese besteht aus einem zweckmäßig zweiteiligen Ring
c von linsenförmigem oder elliptischem Querschnitt. Die ringförmige Verdampferkammer
c trägt eine sie entsprechend weit untergreifende Schale d mit mittigem Mischrohr
e. Der Schalenmantel ist außen mit kleinen Löchern f versehen, die alle unterhalb
des Verdampferringes c liegen. In der Schale d sitzt lose ein Einsatzring g, dessen
Mantel mit Löchern h versehen ist, die in der Summe ihrer Querschnitte größer sind
als die Querschnittsumme der Schalenlöcher f. Auf dem Ring g sitzt lose, aber dicht
in die Schale d eingepaßt, der oben offene, am Rohr e geführte Dampfdom
i, dessen Mantel mit Löchern k versehen ist, die in der Summe ihrer
Querschnitte größer als die Querschnittsumme der Löcher h des Ringeinsatzes g sind.
Über den Dampfdom ist mit entsprechendem Spielraum eine Brennerkappe m gestülpt,
deren Mantel eine geeignete Anzahl Löcher ia hat.
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In die Verdampferkammer c mündet vorn das winkelförmige Dampfableitungsrohr
ö mit Schenkel p, der unterhalb des Mischrohres e mit der Düse y versehen ist. In
der Achse des Schenkels P ist das Rohr o mit einer durch die Schraube s verschließbaren
Reinigungsöffnung versehen. Der vordere Teil t der Reglerspindel ist an ihrem Schaft
u gesondert angebracht und besteht aus einem Werkstoff, der sich bei den in Betracht
kommenden hohen Hitzegraden möglichst wenig ausdehnt. Hierfür kommen vornehmlich
Werkstoffe der Eisengruppe in Betracht. Das Gewinde v der Reglerspindel ist mehrgängig
gehalten und von solcher Steigung, daß die Reglerspindel. innerhalb einer halben
Umdrehung den vollen,Ventilhub vom ganz geschlossenen Ventil bis zum größten Durchlaß
bewirkt. Am- Handknopf w der Reglerspindel sind Marken x für die Ventilstellung
angebracht, die auf einemZeiger y eingestellt werden können; ' :mit z ist die Scheidewand
bezeichnet, durch `Velche der von der Schale d, der Brenner-I,:ppe m, dem Einsatzring
g und dem Dampf. j'däm i eingeschlossene Raum in zwei voneinander getrennte Räume
unterteilt wird.
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Die Arbeitsweise des Dampfbrenners ist folgende: Der durch die Verteilerrohre
b zugeführte Brennstoff wird in der in üblicher Weise, z. B. elektrisch vorgeheizten
Ringkammer cverdampft, und der sich entwickelnde Dampf strömt durch das Zuleitungsrohr
o--p zur Düse y in das Mischrohr e und in den Hohlraum zwischen dem Dampfdom
i und der Brennerkappe in. Ein Teil des Dampfes strömt aus der Brennerkappe
m durch die Löchern nach außen ab und verbrennt nach dem Entzünden als .Blauflamme.
Der andere Teil des Dampfes tritt durch die Löcher k des Dampfdomes in das Innere
des letzteren, gelangt in den Ringeinsatz g, strömt durch seine Löcher h wieder
ab und entweicht durch die Löcher f der Schale d. Dadurch gelangt
der entflammte Dampf unter die Verdampferkammer c und wirkt hier als selbständige
Unterhitzung. Diese genügt, um auch bei gedrosselter Dampfzufuhr, z. B. bei kleinstgestellter
Flamme, die Verdampferkammer genügend heiß zu erhalten, so daß Dampfbildung und
Druck nicht unterbunden werden, demzufolge die Flamme nicht erlöschen kann. Dadurch,
daß die Löcher h, k des Ringeinsatzes und des Dampfdomes größer sind als
die Kappenlöcher n und die Schalenlöcher f, wird eine richtige Verteilung
des Dampfes vor dem Ausströmen der Brennerkappe gewährleistet. Die Scheidewand z
verhütet das Abströmen des gesamten Dampfes in die untere Schale d, so daß der Brenner
stets sowohl Ober- wie Unterhitze leistet. Die ringförmige, im Querschnitt linsenförmige
oder elliptische Verteilerkammer hat auf ihrem ganzen Umfange und in allen ihren
Teilen eine gleichmäßige Massenverteilung, so daß der Ring beiden sich ergebenden
hohen Hitzegraden auch gleichmäßig belastet ist und sich demzufolge nicht verzieht,
was für das ungestörte Arbeiten des Brenners von größter Wichtigkeit ist. Besonders
vorteilhaft ist die zweiteilige Ausbildung des Verdampferkammerringes mit linsenförmigem
Querschnitt nach Abb. q.. Es ergibt sich hierbei die Möglichkeit, eine der beiden
Ringhälften beiderseits um die andere Hälfte umzubördeln und dadurch eine vollkommen
dampfdichte Verlötungsmöglichkeit herbeizuführen. Der linsenförmige Querschnitt
hat gegenüber anderen Querschnittformen den weiteren Vorteil, daß die Dampfbildung
in der Verdampferkammer weitgehendst erleichtert wird. Die Verschlußschraube s für
den engen Dampfkanal p, der in erster Linie von den Aus-
Scheidungen
des Dampfes verstopft wird, ermöglicht ein leichtes Reinigen, so daß eine etwaige,
durch Verstopfung des Brenners verursachte Störung rasch behoben werden kann und
der Brenner nicht, so wie bisher, durch einen neuen ersetzt werden muß. Der sich
auch bei stärkster Erhitzung nur geringfügig ausdehnende Ventilkegel t verhindert,
daß der Durchgangsquerschnitt, nicht so wie bisher, durch die Erhitzung ungewollt
verengert wird, so daß der Dampf auch .tatsächlich in jener Menge zur Düse gelangt,
die durch die Ventileinstellung beabsichtigt ist. Das mehrgängige Gewinde der Reglerspindel
läßt eine ausreichend große Steigung zu, so daß man mit einer halben Umdrehung des
Handknopfes der Reglerspindel auskommt, um das Ventil in seinen Grenzen zu verschieben
bzw. den Regler auf »Zu« oder »Auf« einzustellen.
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Die Erfindung ist hinsichtlich der Unterhitzung der Verdampferkammer
nicht an das Ausführungsbeispiel gebunden. So z: B. kann die Teilung des Dampfstromes
auch mit Hilfe einer anders geformten Brennerkappe bewirkt werden, wodurch ein Teil
des Dampfes unter den Verdampferring gebracht wird.