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Ölfeuerung mit einer aus einem wärmeleitend mit ihr verbundenen Verdampfer
gespeisten Brennereinrichtung Die Erfindung bezieht sich auf ' Ölfeuerungen, die
mit einer aus einem wärmeleitend mit ihr verbundenen Verdampfer gespeisten Brennereinrichtung
versehen sind und eine die Brenngase von dieser Brennereinrichtung zu den Wärmeverbrauchern
führende, mit beiden Teilen unmittelbar verbundene Rohrleitung besitzen.
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Bei den bekannten Einrichtungen dieser Art findet insbesondere bei
großem Wärmebedarf der Wärmeverbraucher eine ständige Wärmeableitung von der Brennereinrichtung
und dem mit dieser verbundenen Verdampfer durch die Rohrleitungswandungen zu den
Verbrauchern statt. Diese Wärmeableitung kann aber leicht zu erheblichen Betriebsstörungen
führen. Bei Verbrennungsvorrichtungen der genannten Art ist es nämlich, um eine
vollständige Verdampfung aller Brennstoffbestandteile zu erreichen, notwendig, daß
die Temperatur des Verdampfers in keinein Fall einen gewissen Mindestwert unterschreitet,
denn bei Temperaturen unter dem erwähnten Mindestwert erfolgt eine Trockendestillation
der schweren Kohlenwasserstoffe, bei der pechähnliche Teile zurückbleiben, die nach
und nach verkoken. Andererseits darf die Temperatur des Verdampfers auch einen Höchstwert
nicht überschreiten. Denn bei Temperaturen über der Höchstgrenze entsteht eine teilweise
Zerlegung der schweren Kohlenwasserstoffe in ihre Grundstoffe und Rußbildung. Sowohl
das Überschreiten der. zulässigen Höchsttemperatur als auch das Unterschreiten der
zulässigen Mindesttemperatur verursachen demnach eine Ablagerung von festen Kohlenstoffteilchen
in dem Verdampfer, wodurch dessen Betrieb in kurzer Zeit so stark gestört wird,
daß er gereinigt werden muß. Überdies besitzt der abgelagerte Kohlenstoff einen
erheblichen Heizwert, der auf diese Weise verlorengeht.
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Der Temperaturunterschied .zwischen der oberen und der unteren Grenze
ist nun verhältnismäßig gering, weshalb es von Bedeutung ist, daß der Verdampfer
innerhalb dieses Temperaturbereichs unter nahezu gleichbleibender Temperatur gehaltin
wird. Dies ist jedoch bei den bekannten Feuerungen infolge der erwähnten Wärmeableitung
von dem Brenner und dem mit diesem in gut wärmeleitender Verbindung stehenden Verdampfer
zum Wärmeverbraucher, die durch Vermittlung der Rohrleitung für die Verbrennungsgase
erfolgt, gar nicht oder doch nur unvollkommen erzielbar. Denn die Geschwindigkeit,
mit der diese Wärmeableitung erfolgt, richtet sich nach dem Temperaturunterschied
zwischen
dem Brenner und den Wärmeverbrauchern, ist also von der Temperatur der letzteren
abhängig. Dadurch wird aber auch die Temperatur des Brenners und des Verdampfers
selbst beeinflußt, so daß die. Verdampfertemperatur in unerwünschter Weise veränderlich
wird.
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Besonders bemerkbar macht sich dieser Umstand bei ununterbrochen brennenden
Verbrennungsvorrichtungen für absatzweisen Wärmeverbrauch, wie z. B. Herden mit
Kochplatte. Wenn nämlich den Kochplatten des Herdes oder den übrigen Wärmeverbrauchern
keine Wärme entnommen wird, so steigt die Temperatur in diesen Teilen bis zu dem
Beharrungszustand, bei denn die Wärmezufuhr den Wärmeverlusten des Herdes entspricht.
Während eines darauffolgenden Wärmeverbrauches sinkt die Temperatur wieder in dem
Grade, wie er durch die Belastungsverhältnisse bestimmt wird, und dementsprechend
ändert sich auch die Vergasungstemperatur.
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Es ergibt sich also, daß die Temperatur der Wärmeverbraucher - und
infolgedessen auch des Verdampfers bei der höchsten vorkommenden Belastung dazu
neigt, auf ihren niedrigsten Wert zu sinken, wodurch sich die Verdampfung verschlechtert,
obwohl zwecks Deckung der erhöhten Belastung das Gegenteil erwünscht wäre. Dieser
Nachteil kann nun geinäly der Erfindung dadurch vermieden werden, daß die Wandung
der die V erbrennungsgase vom Brenner zu den Wärmeverbrauchern führenden Rohrleitung
nicht wärmeleitend oder doch zumindest derart schlecht wärmeleitend ausgebildet
ist, daß eine schädliche Abkühlung des Brenners und Verdampfers durch Wärnieiiberleituiig
von diesen Teilen auf die Wärmeverbraucher auch bei großem WärinebedaYf der letzteren
verhütet wird. Zu diesem Zweck kann die verwendete Rohrleitung beispielsweise an
ein; --,r Stelle unterbrochen und mit einem wärmedämmenden Einsatz versehen oder
aber auch ganz aus einem die Wärine nicht oder schlecht leitenden Stoff hergestellt
werden. Auch können zwecks Erhöhung des Wärineleitungswiderstandes in der Rohrwandung
quer zur Stromrichtung der Verbrennungsgase verlaufende Schlitze vorgesehen sein.
Dadurch wird die Wärmeleitung vom Brenner zu den Wärmeverbrauchern unterbunden oder
zumindest stark vermindert uns infolgedessen der Einfluß der Temperatur der Wärmeverbraucher
auf diejenige des Vergasers ausgeschaltet, so daß diese unabhängig von der Belastung
der Wärmeverbraucher nahezu den gleichen Wert behält.
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Die den Brenner mit den Verbrauchern verbindende Rohrleitung kann
dabei zweckmäßig aus Asbestmasse, einem keramischen Werkstoff, einem Metall oder
einem Mischmetall bestehen. Als für diesen Zweck besonders .geeignet haben sich
die Chromeisenlegierungen erwiesen.
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Es ist bei der Hitze der Brennflamme ausgesetzten Ölverdampfern, welche
von einer regelbaren Düsennadel durchdrungen sind und Füllkörper besitzen, schon
bekannt, aus schlecht wärmeleitendem Stoff bestehende Füllkörper zu verwenden, um
die Wärmeverluste im Verdampfer zu verringern und die zur Verdampfung erforderliche
Wärmezufuhr zum Verdampfer herabzusetzen. Dabei handelt es sich jedoch um die Verminderung
ständig gleichbleibender Wärmeverluste, welche von der Wärmeentnahme aus der durch
den Brenner erhitzten Heizvorrichtung völlig unabhängig sind und daher auch keine
Schwankungen der Verdampfertemperatur zur Folge haben, während der Zweck der Erfindung
darin besteht, die von der Wärmeentnahme aus der durch den Brenner erhitzten Heizvorrichtung
abhängigen Temperatur Schwankungen des Verdampfers und die dadurch bedingten Schwankungen
in der Brennstoffzufuhr zum Brenner zu vermeiden.
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Der Erfindungsgegenstand ist in erster Linie für Kochherde und ähnliche
häusliche Feuerstätten gedacht, er kann aber naturgemäß bei allen Arten von Heizvorrichtungen
für ununterbrochene Verbrennung eines beliebigen flüssigen Brennstoffes in Verdampferform,
also auch bei größeren industriellen Feuerstätten, zur Anwendung gelangen.
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In der Zeichnung ist als beispielsweise Ausführungsform die Anwendung
des Erfindungsgegenstandes bei einem in 01 geheizten Kochherd dargestellt.
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In Fig. i bezeichnet i den Herdmantel, innerhalb dessen die verschiedenen
Wärmeverbraucher, wie die Kochplatten 2 und 3, ein Bratofen 4, eine Kochkiste j
usw., angebracht sind. Ferner enthält der Herd eine Verdanipfervorrichtung, die
innerhalb eines Mantels 6 angeordnet ist, sowie einen Brenner 7. Diese letztgenannten
Teile sind im einzelnen in Fig. 2 in einem zur Schnittebene der Fig. i senkrechten
Längsschnitt gezeigt.
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Dem mit dein unteren Teil des Brenners 7 in gut wärmeleitender Verbindung
stehenden Verdampfer wird von einem Behälter 8 über eine Drosselvorrichtung g und
eine Leitung i i ununterbrochen oder auch tropfenweise Öl zugeführt. Der erzeugte
Oldanipf wird dann zum Brenner 7 geleitet, in welchem es unter Beimischung von Luft,
welche durch die Kanäle 12 und 13 zugeführt wird, verbrennt. Die Verbrennungsgase
steigen vorn Brenner 7 durch den zwischen den Brennerrohren 28, 29 verbleibenden
Ringraum io und die Rohrleitung
1q, auf und treten in einen Kasten
i5 über, der mit Öffnungen zur Aufnahme der Kochplatten 2, 3 versehen ist. Hierbei
werden die Gase an den Kochplatten 2 und 3 und dem Bratofen q. derart vorbeigeleitet,
daß diese Teile erwärmt werden, wonach die Gase durch den Rauchgaskanal 16 abziehen.
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Wie Fig.2 zeigt, besitzt der verwendete Brenner ein in Formeines ringförmigen
Körpers mit j-förmiger Erzeugerfläche ausgebildetes Fußstück 17, welches mit einem
becherähnlichen Verdampfer 18 aus einem Stück besteht. Das Öl wird dem Verdampfer
durch ein an die Leitung i i angeschlossenes Rohr i9 zugeführt, welches schwach
gegen die Richtung des Ölstromes geneigt und deshalb ständig mit Öl gefüllt ist.
In dem Maße, wie dem Rohr i9 neues Öl zugeführt wird, fließt das Öl durch die Öffnung
2o und den Rohrstutzen 2i aus. In der Mitte des Rohrstutzens 21 ist ein Stift 22
vorgesehen, der dazu dient, das Öl zu sammeln, das dann in Tropfen auf den Boden
des Verdampfers 18 herabfällt. Infolge der hohen Temperatur des Verdampfers wird
das Öl sehr schnell verdampft, wobei sich der Verdampfer in kurzer Zeit mit Öldampf
füllt.
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Der Öldampf wird durch die Öffnung 25 in den ringförmigen Spalt 26
im Brennerfuß eingeführt und aus diesem durch Löcher in einer den Spalt abdeckenden
Scheibe 27 in den im Brenneroberteil angeordneten Brennraum :o geleitet. Letzterer
wird durch zwei gleichachsige Blechrohre 28 und 29 gebildet, die mit einer. Anzahl
Löcher versehen sind, durch welche Verbrennungsluft hindurchtritt, um sich mit dem
aufsteigenden Öldampf zu vermischen und dessen Verbrennung zu bewirken. Dabei erfolgt
die Zuführung der in das Innere des Rohres 28 eintretenden Luft durch den Kanal
13, während die in den Ringraum zwischen dem Rohr 29 und einem Außenrohr
30 eingeführte Luft durch den Kanal 12 zufließt (s. Fig. i). Das Rohr 28
sowie der Ringraum zwischen den Rohren 29 und 30 sind am oberen Ende abgeschlossen.
Dagegen ist der zwischen den Rohren 28 und 29 verbleibende Brennraum io oben offen,
so daß die Rauchgase aus diesem in die Rohrleitung i:4 eintreten können.
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Der Verdampfer i8 erhält seine Wärme durch Leitung vom Fußstück 17
des Brenners. Damit nun die Temperatur des Verdampfers 18 und des Fußstückes 17
möglichst dauernd den gleichen Wert behält, ist die Anordnung wie folgt getroffen:
Das Brennerrohr 28 ist an dem inneren, niedrigeren Kranz 31 des Brennerfußstückes
17 befestigt, während das Rohr 29 auf dem äußeren, höheren Kranz 32 aufruht. Der
Höhenunterschied zwischen den Kränzen 31
und 32 ist so@ gewählt, daß die Wärme,
welche von den im Unterteil des Brennraumes io gebildeten Flammen an den äußeren
Kranz 32 abgegeben wird, im wesentlichen dem Wärmeverbrauch im Verdampfer 18 entspricht.
Auf diese Weise wird daher dem Verdampfer und dem Fußstück des Brenners eine nahezu
gleichbleibende Wärmemenge zugeführt. Damit die Temperatur von den Temperaturschwankungen
in den Wärmeverbrauchern, z. B. in den Kochplatten 2, 3 usw., unabhängig bleibt,
muß jedoch auch die Wärmeableitung vom Fußstück 17 des Brenners und dem Verdampfer
18 zu diesen Teilen auf den kleinstmöglichen Wert herabgesetzt werden. Zu diesem
Zweck sind die Brennerrohre 28 und 29 oder die Rohrleitung 1q. oder alle diese Rohre
erfindungsgemäß aus einem Baustoff mit hghem Wärmeleitungswiderstand ausgeführt.
Gegebenenfalls kann der Widerstand gegen Wärmeleitung noch dadurch erhöht werden,
daß man in den Wandungen der beiden Brennerrohre Schlitze 33 anbringt, welche als
Unterbrechung im Wärmeleitungsweg dienen. Die Wärmeleitung zu den Kochplatten und
den anderen Wärmeverbrauchern erfolgt daher fast ausschließlich durch die Rauchgase,
welche bei ihrem Vorbeistreichen an den Wärmeverbrauchern ihre Wärme an diese abgeben.
Dementsprechend wird eine schädliche Wärmeableitung vom Brennerfußstück 17 und dem
mit diesem verbundenen Verdampfer 18 durch die Wandungen der Brennerrohre 28 und
29 hindurch zu den Wärmeverbrauchern sicher verhütet und somit die Verdampfertemperatur
ständig auf dem Sollwert erhalten.