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Verdampferbrennerfür flüssige Brennstoffe Die Erfindung betrifft einen
Verdampferbrenner für flüssige Brennstoffe, insbesondere Gasöl, Rohöl u. .dgl.,
bei -dem der Brennerkopf von einem oberhalb der Luftzuführungsöffnung der Brennerschale
angeordneten Brennstoffverteiler gebildet wird, der aus mehreren übereinan:derliegenden,
iri ihrem Durchmesser abnehmenden Schirmen besteht, und wobei der Brennstoff an
der oberen Seite des Brennstoffverteilers zentral zugeführt und über den Oberflächen
der Schirme ausgebreitet wird, während die Verbrennungsluft seitlich zwischen den
Schirmen entweicht.
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Bei Brennern dieser Art hat es sich als sehr wichtig erwiesen, die
Öltemperatur auf dem oberen Schirm des Brennstoffverteilers möglichst niedrig zu
halten, da eine hohe Temperatur an dieser Stelle zur Folge hat, daß das 01 zersetzt
wird und die schwereren Zersetzungsstoffe am Verteiler Ankrustungen von Ruß und
Koks bilden., welche eine gleichmäßige Verteilung des Öls verhindern, wodurch der
Brenner ungleichmäßig brennt und sogar erlöschen kann. Zu diesem Zweck hat man bereits
vorgeschlagen, den Brennstoffverteiler oben mittels eines gegen Wärme isolierenden
Körpers abzuschirmen. Hiermit wird jedoch der ohenerwähnte Nachteil nicht restlos
beseitigt. Da der Isolierkörper von der Flamme des Brenners berührt wird und demzufolge
sehr hohen Temperaturen ausgesetzt ist, kann nicht verhindert werden, daß der Zwischenraum
zwischen dem Isolierkörper und dem oberen Schirm des Verteilers, insbesondere durch
Wärmeleitung und -strahlung des Isolierkörpers, sehr heiß wird, so daß sich trotz
der Isolierung doch noch Ankrustungen von Koks u. dgl. bilden.
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Die Erfindung beschäftigt sich mit der Aufgabe, diese Nachteile in
einfacher und einwandfreier Weise zu beheben, indem die Ansammlung von Wärme zwischen
Brennstoffverteiler und Isolierkörper möglichst weitgehend verhindert wird.' Dazu
steht erfindungsgemäß der Zwischenraum zwischen dem Isolierkörper und dem Brennstoffverteiler
mit der Luftzuführung derart in Verbindung, daß durch diesen Raum ein Luftstrom
hindurchgeführt wird, der die schädliche Wärme ableitet.
Uni die
Kühlwirkung zu erhöhen und insbesondere eine Erhitzung des oberenSchirrnes Infolge
der vom Isolierkörper ausgehenden Wärmestrahlung zu verhindern, wird vorzugsweise
nach der Erfindung in dem Raum zwischen Isolierkörper und Brennstoffverteiler eine
Abschirin- und Führungsplatte vorgesehen.
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Die zwischen Isolierkörper und Verteiler hindurchgeführte Luft kann
teilweise auch noch als Zweitluft benutzt werden, indem der Isolierkörper mit einen
zentralen Luftkanal versehen ist. der den Raum zwischen Isolierkörper und Brennstoffverteiler
mit dem Raum oberhalb des Brennerkopfes verbindet.
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Die Erfindung besteht weiter darin, daß der Isolierkörper von in radialer
Richtung verlaufenden Trägern, die sich auf einem der entenliegenden Schirme abstützen,
getragen wird. Da auf diese Weise der Isolierkörper keine unmittelbare \`erbindung
mit dem oberen Schirm bzw. mit dem Brennstoffzuführungsrohr aufweist, so wird auch
hierdurch die Wärmeübertragung zu diesen Teilen so viel als möglich vermieden.
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Schließlich ist es von größter Wichtigkeit, daß die zugeführte Luft
eine verhältnismäßig niedrige Temperatur besitzt. Bildet man, wie es bisher üblich
war, die Brennerschale und das Luftrohr zu einem zusammenhängenden Ganzen, so wird
die Wärme der Brennerschale zum Luftrohr abgeleitet und wird somit die Luft zu stark
vorgewärmt, so daß am oberen Schirm wieder zu hohe Temperaturen entstehen können.
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Erfindungsgemäß ist nun die Brennerschale getrennt bzw. isoliert von
der Luftzuführungsleitung angeordnet. Dadurch wird nicht nur die zugeführte Luft
und damit auch die in der Luftleitung befindliche Brennstoffleitung möglichst kühl
gehalten, sondern es wird außerdem verhindert, daß .die Brennerschale, die zum Zwecke
einer restlosen Verbrennung eine möglichst hohe Temperatur haben soll, viel von
ihrer Wärme verliert. Zu demselben Zweck wird auch vorteilhaft die Brennerschale
von Trägern unterstützt, die an ihren oberen Enden spitz zulaufen.
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Auf der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt.
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Fig. i zeigt den oberen Teil des Verdampfungsbrenners in einem senkrechten
Schnitt. Fig. 2 stellt eine Seitenansicht der oberen drei Schirme des Verteilers
dar.
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Fig.3 zeigt eine Seitenansicht bzw. eine teilweise Draufsicht des
oberen Schirmes in größerem Maßstab.
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Der Verdampfungsbrenner besteht aus einem senkrechten Luftrohr i,
das an einer Luftleitung 2 angeschlossen ist, der die Verbrennungsluft durch ein
nicht dargestelltes Gebläse zugeführt wird. Die Luftmenge ist mittels einer Drosselklappe
3 regelbar.
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Auf dem Luftrohr i befindet sich der als Verteiler ausgebildete Brennerkopf,
der aus mehreren übereinanderliegenden Schirmen. q., 5, 6, 7 zusammengesetzt ist.
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Die unteren Schirme .1, 5 und 6 sind ringförmig ausgebildet und haben
eine zentrale Nabe 8 bzw. 9 bzw. io, die durch radiale Rippen i i mit dem Ring verbunden
sind. Zwischen den Rippen bleiben Üffnungen frei, wodurch die Luft hindurchtreten
kann. Der untere Schirm 4. liegt an seinem Umfang auf dem Luftrohr i ; auf der Nabe
8 des Schirmes q. stützt sich die Nabe 9 des Schirmes 5 und darauf wieder die Nabe
io des Schirmes 6. Die aufeinanderfolgenden Schirme nehmen allmählich im Durchmesser
ab. Durch die Naben der Schirme ist das Brennstoffrohr 12 hindurchgeführt, das weiter
noch in einem Lagerauge 13 einer nicht sichtbaren Strebe gehalten wird.
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Am oberen Ende des Brennstoffrohres 12 ist der obere Schirm 7 angeschlossen,
der mit seiner Nabe 14. auf der Nabe io des Schirmes 6 ruht. Dieser obere Schirm
7 weist eine Kegelform auf und ist mit einer zentralen Bohrung 15 versehen. Im Kopfe
des Schirmes 7 sind feine radiale Sägeschnitte 16 angebracht, die sich von der Bohrung
15 bis zur Mantelfläche des Kegels erstrecken und mit Verteilungsrillen bzw. Kanälen
17 im unteren Teil des Schirmes 7 in einer geraden Linie liegen. Diese Rillen 17
liegen je in einer geineinsamen senkrechten Ebene mit den entsprechenden Rillen
18, i9 der unten liegenden Schirme 6 und 5 (siehe Fig. 2). Die Rillen 18, i9 laufen
in die Spitzen 2o einer Rändelung aus. Die Rändelung des unteren Schirmes q. liegt
in einem Abstand über dem Boden der Brennerschale 21.
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Der obere Schirm 7 ist von einem Körper 22 umgeben, der beispielsweise
aus einem Mantel 23 mit einer Füllung von gegen Wärme isolierendem und vorzugsweise
feuerfestem Werkstoff, wie z. B. Asbest, besteht. Der Isolierkörper 22, der auch
in einem Stück aus einer Isoliermasse hergestellt sein kann, wird von Stützen 2:1
getragen, welche an ihrem unteren Ende auf dem unteren Schirm .1 befestigt sind.
Diese Stützen erstrecken sich in radialer Richtung zwischen zwei benachbarten Rillen
18, i9 der Verteilungsschirme und haben in waagerechtem Ouersclinitt ein Stromlinienprofil.
In dem Raum zwischen dem Isolierkörper und dem oberen Schirm ist eine Führungs-
und Abschirinplatte 25 vorgesehen, die in einzelnen Punkten 26 auf dem Schirm 7
befestigt ist.
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Zwischen den Rillen 17 sind im oberen Schirm Offnungen 27 angeordnet,
die in den
Raum unterhalb der Platte 25 münden. Weiter besitzt der
Isolierkörper eine zentrale Bohrung 28.
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Die Brennerschale 21 ist frei vom Luftrohr i angeordnet und von diesem
durch einen Luftspalt 29, gegebenenfalls unter Anwendung besonderer Isoliermittel,
getrennt. Die Schale 21 ruht auf dem Flansch 3o des Luftrohres i mittels Träger
3 i, die am oberen Ende in eine scharfe Spitze auslaufen.
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DieWirkungsweise desBrenners ist folgende: Zur Zündung des Brenners
wird der Brennerkopf in irgendeiner geeigneten Weise vorgewärmt. Nachdem der Brennerkopf
eine genügend hohe Temperatur erreicht hat, wird die Ölzuführungsleitung 12 geöffnet
und das Gebläse angelassen. Das Öl fließt durch die Leitung i2 zu der zentralen
Bohrung 15 des oberen Schirmes 7, steigt in dieser Bohrung empor -und fließt durch
die Sägeschnitte i6 in gleichmäßiger Verteilung zu den Rillen 17. Dann fließt das
Öl diesen Rillen entlang abwärts und -tropft danach auf den nächsten Schirm6, wo
es den Rillen 18 entlang fließt, auf den Schirm 5 gelangt usw. Die vom Gebläse angeführte
Luft strömt durch das Rohr i und wird teilweise gegen die Unterseiten der Schirme
5 und 6 und teilweise durch die Öffnungen in diesen Schirmen hindurch gegen die
Unterseite des Schirmes 7 geblasen, derart, daß dieLuft den unteren und oberen Seiten
der Schirme entlang an deren äußeren Umfang austritt. Das gebildete Brennstoffgemisch
wird durch die hohe Temperatur des vorgewärmten Brennerkopfes entzündet, und der
Brenner brennt mit einer Flamme, die sich hauptsächlich im ringförmigen Raum der
Brennerschale 2,1 befindet.
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Durch den Isolierkörper 22 wird der obere Schirm verhältnismäßig kühl
gehalten, so daß der sich diesem entlang bewegende Brennstoff nicht durch eine zu
hohe Temperz.tur zersetzt werden kann. Die durch die Öffnungen 27 in den Raum zwischen
dem Isolierkörper und dem oberen Schirm eingeblasene Luft bewirkt die Ableitung
der sich ansammelnden Wärme. Ein Teil dieses Luftstromes entweicht durch die zentrale
Bohrung 28 in den Raum oberhalb des Brennerkopfes und dient als zweite Verbrennungsluft.
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Die Brennerschale erreicht im Betriebe eine sehr hohe Temperatur,
so daß etwa noch vom unteren Schirm q. abtropfendes Öl sofort vergast und restlos
verbrannt wird. Die Wärme dieser Schale wird infolge der getrennten bzw. isolierten
Lagerung der Schale nicht zum Luftrohr i abgeleitet, wodurch also die durch das
Rohr i strömende Luft kühl bleibt. In Fig. i ist in der linken Hälfte eine etwas
andere Form der Verteilungsschirme 5 und 6 dargestellt als in der rechten Hälfte.
In der linken Hälfte haben die Schirme einen aufstehenden Rand, während in der rechten
Hälfte die Schirme in Schnitt scharf konisch auslaufen. In beiden Fällen laufen
die Rillen 18, i9 in die Spitzen 2o der Rändelung aus (siehe Fig. 2). Hierdurch
soll verhindert werden., daß bei einer etwaigen Schräglage der Schirme der Brennstoff
sich am Umfang nur in einem einzigen Punkt ansammeln und von diesem einen Punkt
abtropfen würde.