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Zündeinrichtung bei Verdampferbrennern für flüssige Brennstoffe Die
Erfindung betrifft eine namentlich für Petroleumkocher mit Verdampferbrenner bestimmte
Zündvorrichtung, wobei den Brennern eine geeignete Menge flüssigen Zündbrennstoffes
mittels eines rohrförmigen Dochtes aus wärmebeständigem Stoff unter Einwirkung eines
Druckluftstromes der Zündflamme zugeführt wird. Die Erfindung hat zum Zweck, eine
Vorrichtung zu schaffen, mittels welcher der Verdampferbrenner mit dem gleichen
schweren Brennstoff, z. B. Petroleum, vorgewärmt werden kann, der für den regelrechten
Betrieb des Brenners verwendet wird.
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Man hat bereits, allerdings mit in der Hauptsache erfolgnislosem Ergebnis,
derartige Vorrichtungen zu schaffen versucht. Dabei hat man die Verbrennungsgeschwindigkeit
des Brennstoffes teils durch Zufuhr von Druckluft zu der brennenden Zündflamme,
teils durch Steigerung der Brennstoffzufuhr zu dieser mit Hilfe von. mit Kapillarwirkung
arbeitenden Dochtvorrichtungen zu steigern versucht. Die Praxis zeigte jedoch, daß
derartige Maßnahmen weder allein noch in Verbindung miteinander ausreichen, um das
gewünschte Ergebnis zu erzielen. Man erreicht nicht eine vollständige und gleichzeitig
gesteigerte Verbrennung des schweren Zündbrennstoffes. Man erhält vielmehr nur eine
Zündflamme, die teils rußend, teils ztt schwach ist, um in mäßiger Zeit die nötige
Erhitzung des Brenners bewirken zu können. Die Ursache dürfte die sein, daß die
Kapillarwirkung der Dochtvorrichtung nicht allein genügt, um der Zündflamme die
für die erforderlicbe Verbrennungsstärke pro Zeiteinheit nötige Brennstoffmenge
zuzuführen, d. h. diejenige Brennstoffmenge, welche infolge der durch die Druckluft
herbeigeführten Erhöhung
der Sauerstoffzufuhr zur Flamme restlos
verbrennt wer den kann. Man erhält statt einer heißen Flamme eine leuchtende Flamme.
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Es ist auch bekannt, einen Druckluftstrom durch den Docht hindurchblasen
zu lassen. Auf die Weise wird aber nur im Docht eine mitreißende Wirkung auf den
Brennstoff, aber keine Injektorwirkung ausgeübt.
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Demgegenüber ist gemäß der Erfindung die Zündvorrichtung bei Verdampferbrennern
derart ausgebildet, daß der rohrförmige Docht mit Zwischenraum gleichachsig um eine
Düse angeordnet ist und sich vom Grunde einer Schale oder eines Behälters für den
Brennstoff in Achsenrichtung ein Stück weit an der Auslaßöffnung der Druckluftdüse
vorbei erstreckt, so daß die Druckluft im genannten Zwischenraum eine Drucksenkung
erzeugt und dadurch eine Injektorwirkung auf den Brennstoff in der Dochtvorrichtung
ausübt, welche sich mit der Kapillarwirkung der Dochtvorrichtung addiert zwecks
Erzeugung einer vermehrten Brennstoffzufuhr zur Zündflamme und zur Erleichterung
der Überführung des Brennstoffes in Dampfform beim Einführen in die Zündflamme zusammen
mit dem Luftstrom.
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Durch die Erfindung wird der Vorteil erzielt, daß der Druckluftstrom,
ehe er in die Flamme gelangt, wenigstens zu einem Teil und unter Verwendung zweckmäßiger
Mittel eine Injektorwirkung auf den von der Dochtvorrichtung in der Richtung nach
der Flamme beförderten flüssigen Brennstoff ausübt, so daß hierdurch die brennstoffördernde
Wirkung erhöht wird, wobei der Luftstrom gleichzeitig mechanisch zerlegend auf den
der Flamme zugeführten Brennstoff einwirkt. Dieser wird somit fein verteilt und
mit der Luft gemischt, bevor er in die Flamme gelangt. Hierdurch wird zum einen
diejenige Zufuhr sowohl von Brennstoff als auch von Luft und zum andern diejenige
Zerteilung des Brennstoffes sowie diejenige Mischung des Brennstoffes mit der Luft
erreicht, die zur Erzielung einer derart gesteigerten Verbrennung erforderlich sind,
daß ein schwerer Brennstoff (Petroleum) zur Vorwärmung des Brenners auf eine Temperatur
verwendbar wird, die so groß und genügend ist, daß der Brenner später selbst die
Verdampfung seines Betriebsbrennstoffes herbeiführen kann.
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Es ist zwar schon vorgeschlagen worden, bei Vorwärmevorrichtungen
für einen Dampferzeuger auf die Zweitluft eine Injektorwirkung auszuüben. Zu diesem
Zweck ist schon der Docht in der axialen Verlängerung der Düse unter Einschaltung
eines axialen Zwischenraumes, angeordnet worden. Abgesehen davon, daß es sich bei
der bekannten Vorrichtung` nicht um einen Erdölkocher handelt, wird bei ihr keine
Injektorwirkung auf den Brennstoff im Docht erzielt.
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Die Erfindung ist an einem Ausführungsbeispiel in der Zeichnung veranschaulicht,
welche -eine teilweise geschnittene Seitenansicht eines Petroleumkochers gewöhnlicher
Bauart zeigt.
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Der Petroleumkocher ist mit einem Brennstoffbehälter i mit Auffüllöffnung
a versehen. Der Behälter ist mit einer zweckmäßigen Pumpenvorrichtung, nicht gezeigt,
ausgerüstet zur Erzeugung eines Luftüberdruckes über der Oberfläche des Brennstoffvorrates.
Ein Steigrohr 3 für den Brennstoff reicht bis nahe an den Boden des Behälters. Im
oberen Teil des Rohres 3 ist in gewöhnlicher Weise ein Verdampferbrenner q. eingeschraubt,
der ein Mundstück 5 aufweist. Um dieses Mundstück herum und etwas unterhalb dessen
freier Öffnung ist eine zur Aufnahme von Zündbrennstoff bestimmte Schale6 vorgesehen.
In dieser Schale und um das Mundstück 5 herum ist ein mit Kapillarwirkung arbeitender
Docht 7 angeordnet, der am oberen Ende mit seitlichen Aussparungen versehen ist,
welche die Reinigung des Mundstückes 5 erleichtern. Der Docht 7 ragt ein bedeutendes
Stück über die Austrittsöffnung des Mundstückes hinaus und reicht bis zum Boden
der Schale 6, so daß er Brennstoff aus dieser Schale fördern kann.
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Am Steigrohr 3 ist ein Zweigrohr 9 vorgesehen, welches durch einen
Ventilsitz i? mit dem Innern des Rohres 3 etwas oberhalb des Brennstoffbehälters
in Verbindung steht. Im Rohr 9 ist ein Nadelventil io angeordnet, das durch eine
Stopfbüchse i i nach außen abgedichtet und mit einem Bedienungsknopf versehen ist.
Das Rohr 9 steht außerdem durch einen Kanal 13 in Verbindung mit dem oberen, luftgefüllten
Teil des Behälters i.
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Die Wirkungsweise der Vorrichtung ist folgende Nachdem eine zweckmäßige
Brennstoffmenge in geeigneter Weise in die Schale 6 hineingebracht worden ist, wird
dieser Brennstoff, der natürlich vom Docht 7 aufgesaugt wird, angezündet und verbrennt
an dem oberhalb des Brennstoffspiegels gelegenen Teil des Dochtes. Wenn man danach
das Nadelventil io öffnet, strömt Druckluft durch die Brennerkanäle und das Mundstück
5 in einem nach oben gerichteten und im Docht 7 im wesentlichen zentral gelegenen
Strom, der selbstverständlich gleich nach dem Austritt aus dem Mundstück eine gewisse
Ausbreitung erfährt. Durch diese Ausbreitung und weil der Docht 7 über die Mundstücköffnung
hinausragt, wird wenigstens ein Teil des Luftstromes entweder den oberen Rand des
Dochtes treffen
oder doch so dicht an ihm vorbeistreichen, daß er
eine Injektorwirkung hervorruft, deren brennstoffördernde Wirkung die Kapillarwirkung
des Dochtes ergänzt und eine erhöhte Brennstoffzufuhr zur Zündflamme bewirkt. Wenn
der Brennstoff von dem oberen Rand des Dochtes in die Flamme eintritt, ist er noch
flüssig. Er ist aber durch die Einwirkung des Luftstromes mechanisch verteilt worden,
so daß er nach dem Eintritt in die Flamme unmittelbar verbrennt.
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Um die mechanische Feinverteilung des Brennstoffes zu erleichtern,
kann der Docht aus feinmaschigem, zweckmäßig in mehreren konzentrischen Lagen angeordnetem
Drahtnetz (Phosphorbronze) hergestellt sein. Dies bringt auch den Vorteil mit sich,
daß der Docht selbst nicht verbrennen kann.
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Durch Betätigung der zum Petroleumkocher gehörenden Luftpumpe und
durch geeignete Einstellung des Ventils io kann man die der Zündflamme zugeführte
Luft sowohl hinsichtlich ihrer Menge pro Zeiteinheit als auch hinsichtlich des Zufuhrdruckes
regeln, so daß man die Zündflamme stets nach Bedarf einstellen kann. Diese Regelungsmöglichkeiten
gestatten es auch, die Injektorwirkung des Luftstromes auf den der Zündflamme durch
den Docht zugeführten Brennstoff zu regeln, so daß eine Zündflamme von jedem einzelnen
Fall besonders angepaßter Stärke und Heizkraft erzielbar ist.
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Sobald der Brenner q. anfängt etwas warm zu werden, wird die zugeführte
Luft entsprechend vorgewärmt, was die Verbrennung allmählich verbessert. Wenn der
Brenner q. genügend erhitzt worden ist, um selbst die Brennstoffverdampfung übernehmen
zu können, wird das Nadelventil io geschlossen. Bei dem nachfolgenden Einpumpen
von Luft in den Behälter i steigt der Brennstoff durch das Rohr 3 und den Brenner
zum Mundstück, worauf der Petroleumkocher richtig arbeitet.
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Selbstverständlich ist die der Schale 6 zugeführte Brennstoffmenge
entweder dumch geeignete Abmessungen der Schale oder auf andere Weise so zu wählen,
daß sie einerseits ohne weitere Auffüllung zur Vorwärrnung des Brenners 4. genügt,
und daß sie anderseits in der Hauptsache verbraucht ist, wenn diese Vorwärmung stattgefunden
hat.
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Unter Beibehaltung des Erfindungsgedankens kann selbstverständlich
die oben beschriebene Ausführungsform abgeändert werden. So ist es z. B. ziemlich
gleichgültig, welche Mittel man benutzt, um den Luftstrom der Zündflamme zuzuführen,
vorausgesetzt, daß der Luftstrom die oben beschriebene Wirkung auf den durch den
Docht aufsteigenden Brennstoff ausübt. Ebenso ist es ziemlich gleichgültig, wie
der Docht ausgeführt wird, vorausgesetzt, daß er derart in der Nähe der Mundstücksöffnung
angebracht werden kann, daß der aus letzterer austretende Luftstrom die beschriebene
Injektorwirkung und mechanische Feinverteilung des Brennstoffes mit sich bringt.
Es genügt selbstverständlich nicht, durch Injektorwirkung die Brennstoffzufuhr zu
dem oberen Rand des Mundstückes bloß zu steigern, sondern es ist ebenso wichtig,
daß die zusätzlich hinausbeförderte Brennstoffmenge der Flamme tatsächlich zugeführt
wird. Aus diesem Grunde ist die beschriebene Injektorwirkung für die Erreichung
des gewünschten Ergebnisses der mechanisch mitreißenden Wirkung des Luftstromes
auf den Brennstoff gleichgestellt. welche gleichzeitig die gewünschte Feinverteilung
des Brennstoffes bewirkt. Die Schale 6 kann entbehrt werden, wenn andere Maßnahmen
ergriffen werden, um dem unteren Ende des Dochtes 7 eine genügende Zündbrennstoffmenge
zuzuführen. Sowohl die Form als auch der Werkstoff des Dochtes können geändert und
der Form und der übrigen Ausführungen des Brenners angepaßt werden.