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Schwerölbrennereinrichtung für Röhrenzwangsdurchlaufd'ämpferzeuger
mit beschränkten Feuerraumverhältnissen Die Erfindung bezieht sich auf eine Schwerölbrennereinrichtung
für Röhrenzwangsdurchlaufdampferzeuger, die mit Druckeinspritzung des Brennstoffes
und mit absatzweisem Betrieb arbeitet und bei der für die Feuerung nur sehr beschränkte,
hoch zu belastende Räume zur Verfügung stehen, wie -dies. namentlich bei Dampferzeugern
für Fahrzeuge der Fall ist. Dabei ist um die Brennstoffdüse, herum eine die Zündvorrichtung
enthaltende Schirm- und Leitvorrichtung für die Verbrennungsluft vorgesehen. Um
dem Umstand Rechnung zu tragen, daß der Feuerraum räumlich beschränkt und hoch zu
belasten ist, muß er für den Flammenweg völlig ausgenutzt werden, d. h. es darf
der Flammenweg im Feuerraum nicht durch die Brennereinrichtung verkürzt werden.
Weiterhin ist die Schirm- und Leitvorrichtung für die Verbrennungsluft so auszubilden,
daß sowohl die Zündung des Brennstoffes als auch die Aufrechterhaltung der Verbrennung
nach abgeschalteter Zündung gesichert und ein möglichst völliger Ausbrand vor Erreichung
des Feuerraumes gewährleistet ist. Diesen Forderungen wird die Brennereinrichtung
nach der Erfindung gerecht. Nach dieser ist die Schirm-und Leitvorrichtung in einem
Zwischenstück des unmittelbar an den Feuerraum des Dampferzeugers ,anschließenden
geradlinigen Teiles des Luftzuführungsrohres angeordnet. Sie besteht aus einem inneren
einfachen, mit seiner großen Grundfläche nach dem Feuerraum .zu gerichteten Trichter,
in dessen Raum sich die Zündvorrichtung befindet, und einem äußeren, den inneren
Trichter nach dem Feuerraum. zu überragenden doppelkegeligen; mit den großen Grundflächen
zusammenstoßenden Trichter. Beide Trichter sind an dem vom Feuerraum abgewendeten
Teil mit öffnungen für den Zutritt der Luft zu den Trichterräumen versehen.
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Durch entsprechende Bemessung der einzelnen Teile einer solchen Brennereinrich,
tung ist es ohne weiteres möglich, in dem Raum des inneren Trichters ein für die
Zündung und Aufrechterhaltung der Verbrennung geeignetes Brennstoff-Luft-Gemisch
zu erhalten, die zum Ausbrand .erforderliche weitere Luft zum richtigen Zeitpunkt
der Flamme zuzuführen und insbesondere auch den Flammenkegel durch die Zweitluftströme
so zu beeinflussen, daß er ohne Behinderung in den Feuerraum eintreten kann. Es
steht somit der Feuerraum für den Flammenweg völlig zur Verfügung. Die Anordnung
der Schirm- und Leitvorrichtung in einem besonderen Zwischenstück des Luftzuführungsrohres
gestattet ferner in einfacher Weise deren Ein- und Ausbau.
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Bei einer bekannten Brennereinrichtung mit einer Schirm- und Leitvorrichtung
für die Verbrennungsluft ragt die Schirm- und Leitvorrichtung in den Feuerraum hinein.
Dadurch
wird der für den Ausbrand -der Flamme zur Verfügung stehende
Weg im Feuerraum sehr verkürzt. Auch ist die Schirm- und Leitvorrichtung voll und
ganz der Strahlung hitze des Feuerraumes ausgesetzt, so d4*. schon nach kurzer Zeit
deren Verschm.o@ zu erwarten' ist.
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Es sind an sich auch bereits Ölfeuerungen bekanntgeworden, bei denen
der Brenner außerhalb des Feuerraumes angeordnet ist. Bei ihnen ist aber keine Schirm-
und Leitvorrichtung vorhanden, die zusammen mit der Brennstoffdüse und einer Zündvorrichtung
im Luftzuführungsrohr angeordnet ist. Bei einer dieser Feuerungen vermag sich auch
die Flamme wegen der besonderen Art der Ausbildung des Brennerendes nicht ungehindert
in den Feuerraum hinein auszubreiten.
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Demgegenüber sollen durch die Auswahl und Anordnung der an sich bekannten
Einzelelemente der Gesamteinrichtung, wie sie die erfindungsgemäße Ausgestaltung
vorsieht, alle eingangs .erwähnten Voraussetzungen erfüllt werden. Im Dauerbetrieb
erprobte Einrichtungen dieser Art haben ihre volle Brauchbarkeit erwiesen.
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Gemäß der Darstellung in der Zeichnung sitzt an der Kesselfeuerbüchse
i mit schräger Achsrichtung für den Flammenstrahl. die Brennereinrichtung 2, die
aus einem Brennermundstück 2', einem Luftzuleitungsrohr 3 und einer Brennstoffzuführungslei
tung 4 mit Düse 4' besteht. Die Anordnung ist dabei so getroffen, daß sich die Brennstoffleitung
4 mit :der Düse 4' gleichachsig in dem letzten geradlinigen Teil. des Luftzuleitungsrohres
3 befindet und sich nach hinten herausziehen läßt, Zwischen das Ende des Rohres
3 und des Brennermündstückes 2' ist ein Zwischenstück 5 eingefügt, in dem die Schirm-
und Leityorrichtung und die Zündeinrichtung untergebracht sind. Die Schirm- und
Leitvorrichtung 7 ist durch Haltestege 6 am Zwischenstück 5 befestigt und umgreift
mit ihrem, der Feuerbüchse i abgekehrten Ende die Brennstoffdüse 4'. Die Schirm-
und Leitvorrichtung ist aus einem äußeren Schutztrichter 7' und einem inneren Zündtrichter
7" zusammengesetzt. Der -längere Schutztrichter 7' wird vom. zwei kegeligen Blechhülsen
gebildet, die mit ihren größeren Grundflächen aneinanderstoßen, während der kürzere
Zündtrichter 7" als .einfacher Trichter ausgebildet ist, dessen größere Grundfläche
nach der Feuerbüchse i zu gerichtet ist. Beide Trichter 7' und 7" weisen an ihren
nach der Luftzuleitung 3 zugewandten Enden öflnungen 8 für den Zutritt von Luft
in. einem begrenzten Umfang nach dem Innern der Trichter auf. Die mit dem Brennstoff
vermischte Luft tritt durch die nach dem Brennermundstück 2' hin gelegene Öffnung
des Trichters 7" in den Rohrteil; 2' über.
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Eine Zündvorrichtung 9, die aus 'einer iso-;Liert durch das Zwischenstück
5 und die I chter 7' und 7" - hindurchgeführten Draht-`ktrode 9' sowie aus einer
am Zündtrichter 7" Mässe gelegten dornförmigen Gegen-'l eiektrode 9" besteht, bewirkt
die erste Entflammung des aus der Düse 4' austretenden Brennstoffes. Zweckmäßigerweise
macht man die Spitzenentfernung der beiden Elektroden9' und 9", die waagerecht in
einer Randzüne des Brennstoffpegels gelegen ist, veränderlich.
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Die Wirkungsweise der beschriebenen Anordnung ist@die folgende: Die
in Richtung der Pfeile P konzentrisch zur Düse 4' anströmende Verbrennungsluft wird
durch die beiden Trichter 7' und 7" zerteilt in a) einen Erstluftstrom P", von geringer
Geschwindigkeit, der .den inneren Zündtrichter7" beiderseitig spült und b) einen
mengenmäßig größeren Z«yeitluftstrom P', der .erst hinter dem Schutztrichter 7'
sich der Flamme beimischt.
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In den durch den Innenraum des Zündtrichters 7" gehenden Teil des
Erstluftstromes P" wird der kegelig aus der Mündung der Düse 4' austretende Brennstoffstrom
Q eingestäubt. Der Brennstoffkegel Q erhält, was in der Zeichnung nicht dargestellt.
ist, durch auf einem-.Kegelmantel angeordnete schraubenförmige uten, die durch einen
Hohlkegel abgedeckt sind, einen Drall aufgedrückt- Durch geeignete Wahl der Steilheit
dieser Nuten, der Kegelneigung und des Verhältnisses von Länge und Durchmesser der
Düsenbohrung zueinander läßt sich dis Formgebung deg Spritzkegels beherrschen.
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Der Kegelwinkel des inneren Trichters 7" ist so gewählt, daß der kegelig
aus der Brennstoffdüse 4' austretende Brennstoffstrom Q nicht auf die Wandung des
letzten Teiles 2' des Luftleitungsrohres 3 auftrifft, während der Kegelwinkel des
dem Feuerraum zugekehrten Teiles des doppelkegeligen äußeren Trichters 7' ,eine
solche Größe aufweist, daß der Zweitluftstrom P' durch sein Eindringen dessen übermäßige
Ausbreitung vor dem Verlassen des Luftleitungsrohres hintanhält, noch zeitig genug
zum Brennstoff hinzutritt, um die Verbrennung de noch nicht entflammten Hauptteiles
des Brennöles sicherzustellen, aber so spät beigegeben wird, daß die ruhige Entflammung
in der Nähe der Brennstoffdüse 4' beeinträchtigt wird.
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Durch die Funkenstrecke zwischen den beiden Elektroden 9', 9" wird
das Brennstoff-Luft-Gemisch im Innern des Zündtrichters 7" entzündet. Bei richtiger
Abstimmung aller in Betracht kommenden Punkte erhält sich die Flamme innerhalb des
Zündtrichters 7",
so daß dann die Funkenstrecke entbehrlich wird;
es kann somit die Hilfszündung des Gemisches mit Hilfe der Elektroden g',-9" nach
eingeleiteter Entflammung ausgestallet werden. Die Zündung pflanzt sich jetzt von
selbst fort. Bei stehender Flamme wirkt der äußere Trichter 7' als Schutz gegen
scharfe Strömungen, die zu einem Abreißen der Flamme und damit zu einem Erlöschen
des Brenners führen könnten.