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Brenner für flüssige Brennstoffe Die vorliegende Erfindung betrifft
einen Brenner für flüssige Brennstoffe, wie Rohöl, Masut oder Solaröl, mit einer
von Verbrennungskammergasen mindestens an einem Teil ihrer Wandungen beheizten ölvergaserkammer,
die mit einem in Richtung des Brenngasstroms nachgeschalteten Mischkanal in Verbindung
steht, der in eine in den zu heizenden Raum, z: B. den Innenraum eines Kessels oder
Ofens, mündende Verbrennungskammer einmündet.
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Von den bisher bekannten Brennern dieser Art unterscheidet sich der
Gegenstand der Erfindung dadurch, dali auch der Mischkanal wenigstens teilweise
von einem durch einen Teilstrom 'der brennenden Gase aus der Verbrennungskammer
beheizten Mantel umschlossen ist, dessen Innenraum mit der Verbrennungskammer kommuniziert.
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Ein Ausführungsbeispiel des Gegenstands der Erfindung ist auf der
Zeichnung veranschaulicht. Fig. i ist ein senkrechter Schnitt eines erfindungsgemäßen
Brenners; Fig. a ist ein Schnitt nach der Linie II-II in Fig. i ; Fig. 3 ist ein
Schnitt nach der Linie III-III in Fig. i ;
Fig. 4 zeigt in vergrößertem
Maßstab eine Einzelheit im Schnitt nach der Linie IV-IV in Fig. 2, und Fig. 5 ist
eine Seitenansicht des Brenners mit verschiedenen für seinen Betrieb erforderlichen
Teilen.
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.Auf der Zeichnung bezeichnet i den unteren Teil eines Gehäuses des
Brenners. Der Gehäuseteil i ist mittels Schrauben 2 beispielsweise an der Vorderwand
3 eines durch den Brenner zu beheizenden Kessels befestigt und ist mit einer feuerfesten
Innenauskleidung 4 versehen, welche die Wände eines Verbrennungsraums bzw. einer
Verbrennungskammer 5 darstellt. Diese Verbrennungskammer mündet in einen Flansch
der Kesselvorderwand 3, der mit einer Öffnung 6 versehen ist, in den Innenraum des
Kessels. Die obere Wandung der Verbrennungskammer ist mit einer kreisförmigen Öffnung
7 ausgestaltet, die mit einem gewissen Spiel den Boden eines zylindrischen Behälters
8 aufnimmt, der zum Vergasen des Brennstoffs dient. Der Behälter 8, der an seinem
oberen Ende offen ist, ist mit einem Flansch 9 an der Unterseite einer ringförmigen
Schale io befestigt, deren zylindrische Innenwand in Verlängerung der zylindrischen
Wand des Behälters 8 verläuft. Der aus dem Behälter 8 und der Schale io bestehende
Satz ist mittels eines auf der Oberseite des Gehäuseteils i befestigten, den Satz
umschließenden zylindrischen Gehäuseteil 12 derart unterstützt, daß der Boden
des Behälters 8 im wesentlichen in der Ebene der oberen Wandung der Verbrennungskammer
5 liegt. Die ringförmige Schale io ist mit einem Deckel 13 versehen, der sowohl
den ringförmigen Innenraum der Schale als auch den Innenraum des Behälters oben
abschließt.
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Der ringförmige Innenraum 14 der Schale io stellt einen Teil eines
Mischkanals dar. An der (lern Kessel abgekehrten Seite der Schale io ist eine Querwand
15 angeordnet, die das eine Ende des Kanals 14 durch eine sanfte Krümmung in eine
radial nach außen gerichtete Öffnung 16 der zylindrischen Außenwand der Schale io
hinüberleitet. Diese Öffnung mündet in das eine Ende eines halbkreisförmig gekrümmten
Umlaufkanals 17, der an seinem anderen Ende in das hintere Ende der Verbrennungskammer
5 einmündet. Der Umlaufkanal 17 besitzt einen von seinem oberen zu seinem unteren
Ende stets zunehmenden rechteckigen Querschnitt, so daß ein allmählicher Übergang
vom Kanal 14 zum weiteren Querschnitt der Verbrennungskammer 5 gebildet wird. An
der Übergangsstelle vom Umlaufkanal 17 zur Verbrennungskammer 5 ist eine Querwand
18 aus Drahtgewebe eingeschaltet, um ein Zurückschlagen der Brennerflamme in den
Mischkanal 14, 17 zu verhindern.
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An dem der Öffnung 16 abgekehrten Ende des ringförmigen Kanals 14
ist eine Öffnung i9 zum Innenraum des Behälters 8 vorgesehen. Der untere Rand dieser
Öffnung liegt etwas unter dem Niveau des Kanalbodens. An einer der Öffnung iy gegenüber,
jedoch etwas höher gelegenen Stelle mündet ein Luftzufuhrrohr 2o durch die Außenwand
der Schale io in den Kanal 14 (s. Fig. 4). Ein Ölzufuhrrohr 21 mündet in den Behälter
B. Das Luftzufuhrrohr 2o ist mit dem Druckstutzen eines mittels eines Elektromotors
23 angetriebenen Gebläses 22 verbunden (s. Fig. 5). Der Motor 23 treibt auch eine
Brennstoffpumpe 24, z. B. eine Zahnradpumpe, an, die an das Brennstoffrohr 21 angeschlossen
ist. Da der Brennstoffverbrauch normalerweise nur einen Bruchteil der Normalleistung
der Pumpe ausmacht, ist vom Brennstoffrohr 21 eine Rücklaafleitung 25 zum Zurückleiten
des überschüssigen Brennstoffs in den Brennstoffbehälter abgezweigt. Diese Rücklaufleitung
ist mit einem federbelasteten Rückschlagventil26 versehen, das einen angemessenen
Gegendruck in der Rücklaufleitung 1,icherstellt, welcher genügt, um das C51 im Brenstoffrohr
21 bis zum oberen Ende des Rohrs zu drücken. Das Brennstoffrohr 21 ist mit einem
Regulierventil, z. B. einem Nadelventil 27, versehen, das mit einer Regelklappe
28 im Luftzufuhrrohr 2o der-' art mechanisch verbunden ist, daß beim Drehen rler
gemeinsamen Spindel 29 des Ventils 27 und der Klappe 28 beide Rohre 20 und 21 gleichzeitig
entweder gedrosselt oder aber geöffnet werden. Zur automatischen Durchführung dieser
Regelung ist der Kessel mit einem an sich bekannten Thermostaten 30 versehen,
der durch eine Stange 31 auf einen auf der Spindel 29 befestigten Hebelarm 32 einwirken
kann. Zur Voreinstellung der Luftzufuhr dient eine besondere, mittels einer Schraube
34 einstellbare Regelklappe 33.
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Beim Betrieb des Brenners fließt Öl oder eine andere brennbare Flüssigkeit
durch das Rohr 21 in den Behälter 8, der durch die Brennerflamme erhitzt wird. Beim
Berühren der heißen Wände des Behälters wird das Ö1 sofort vergast, und das Gas
strömt durch die Öffnung i9 in den ringförmigen Kanal 14, dem auch Luft durch das
Rohr 2o zugeführt wird. Da der Luftstrom und der Gasstrom von entgegengesetzten
Seiten in den Kanal 14 eintreten, entsteht am Einlaufende des Kmials eine leichte
W irbelung, die das Mischen von Ölgas und Luft in die Wege leitet. wie in Fig.4
angedeutet. Der Kanal ist jedoch so reichlich bemessen, daß die Mischung anschließend
ruhig und ohne wesentliche Wirbelung durch die sanften Krümmungen der Kanäle 1.:1
und 17 unter Intensivierung der Mischung durch Diffusion zur Verbrennungskammer
strömt. Da der Gehäuseteil 12 die ringförmige Schale io umschließt, wird ein Teil
der in der Verbrennungskammer entwickelten Hitze durch den ringförmigen Spalt zwischen
dem Boden des Behälters 8 und dem Rand der Öffnung 7 strömen und die W% ände des
Kanals 14 umspülen können, so daß diese Wände immer hinreichend heiß sind, um ein
Kondensieren der Ölgase im :\lischkanal zu verhindern, jedoch nicht so heiß, daß
ein Anzünden der Gasmischung bereits im Mischkanal stattfinden
kann.
Durch eitle solche angemessene Erhitzung wird eine praktisch homogene, gut verbrennende
Gasmischung erzielt. Um ein Kondensieren der Ölgase im Umlaufkanal 17 zu verhindern,
ist dieser mit einem wärmeisolierenden Mantel 36 versehen.
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Die heißen Gase, die in den Gehäuseteil 12 eindringen, können durch
Löcher 35 im Gehäuse abziehen.
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Beim Vergasen des Öls im Behälter 8 wird im Laufe der Zeit eine Kokskruste
auf dessen Wänden gebildet. Solche Ablagerungen können jedoch nach Abnehrüen des
Deckels 13 leicht beseitigt werden. Etwaige Krustenbildungen in der öffnung ig können
mittels einer besonderen Reinigungsvorrichtung während des Betriebs beseitigt werden.
Diese Vorrichtung besteht aus einer in einer Bohrung in der Außenwand der Schale
io verschiebbar gelagerten Stange 37, die mit einem Handgriff 38 versehen ist und
an ihrem inneren 13lide einen Kopf 39 trägt, der etwas kleiner als die Öffnung i9
ist. Durch Eindrücken der Stange werden etwaige Verkrustungen in der Öffnung i9
in den Behälter 8 geschoben. Eine Feder 40 führt automatisch die Stange 37 in ihre
Ausgangslage zurück.
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Beim Anlassen des Brenners in kaltem Zustande muß zunächst der Behälter
8 erhitzt werden. Diese einleitende Erhitzung wird im dargestellten Ausführungsbeispiel
durch Verbrennen von Öl bewerkstelligt, das in einen kleinen Behälter .f2 am Boden
der Verbrennungskammer 5 eingeleitet wird. Die Ölzufuhr erfolgt durch ein voll der
Ölleitung 21 abgezweigtes Rohr 43, das mit einem Absperrventil 44 versehen ist.
Die zur Verbrennung erforderliche Luft wird durch eine Zweigleitung 45 des Luftzufuhrrohrs
20 zugeleitet. Diese Zweigleitung kann mittels einer Klappe 46 abgeschlossen werden.
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Zum Anheizen läßt man zunächst den Motor 23 anlaufen, und das Ventil
27 und die Klappe 28 werden geschlossen, während das Ventil 44 und die Klappe
46 geöffnet werden. Hierdurch werden 0I und Luft in den Behälter 41 eingeleitet.
Durch Einführen einer Fackel durch eine normalerweise durch eine Klappe 48 verschlossene
Öffnung .f7 im Behälter 41 wird nun das 01 angezündet, wodurch der Boden
des Behälters 8 erhitzt wird. Wenn dies in ausreichendem Maße erfolgt ist, wird
das Ventil 27 mitsamt der Klappe 28 geöffnet, so daß der Brenner auf Nornialbetrieb
umgeschaltet wird, wobei die im Mischkanal 1.1, 17 erzeugte Gasmischung durch (las
brennende 01 im Behälter 41 angezündet wird. Schließlich werden das Ventil
44 und die Klappe 46 geschlossen, wodurch die Verbrennung im Behälter 41 aufhört.