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Ulbrenner Die rußfreie und wirkungsvolleVerbrennung von
01 verlangt neben der Verdampfung des Öles eine kräftige Mischung des Öldampfes
mit der Verbr-ennu-tigsluft. In Anlagen, die in der Industrie oder im Haushalt Verwendung
finden, wird deshalb häufig eine künstliche 7erstäubung des Öles durch Anwendung
hohen Druckes oder mittels Preßluft herbeigeführt. Von den anderen Ölbrennern, welche
ohne diese 13ilfsmittel arbeiten, besitzen die meisten, damit sie rußarm brennen,
einen geschlossenen Verdampfungsraum, dem das 01 zuläuft. Durch den Dampfdruck
des Öles entsteht im Verdampfungsraum und an der Düse ein Überdruck, durch den eine
gleichmäßige Luftbeirnischung ermöglicht wird. Diese geschlossenen Brenner sind
aber von den ölrückständen nur schwer zu reinigen, und außerdem sind sie für viele
Zwecke, beispiels--weise als Brenner in Haushaltheizgeräten, zu verwickelt. Die
offenen, meist als »Schalenbrenner« bekannten ölbrenner dagegen besitzen nur einen
geringen Wirkungsgrad, rußen stark und benötigen teilweise erheblichen Schornsteinzug.
Es sind auch
Schalenbrenner bekanntgeworden, die einen Verdampfungs-
und einen davon getrennten Verbrennungsraum aufweisen, und bei einigen Ausführungen
ist der Verbrennungsraum durch kleine Öffnungen mit dem Verdampfungsraum verbunden.
Die durch die Öffnungen in,der Trennwand in den Verbrenn-ungsraum eintretenden Öldampfstrahlen
werden aber vorzeitig durch die von unten kommende Verbrennungsluft nach oben abgelenkt.
Die Berührungsfläche zwischen den Öldampfstrahlen und der Verbrennungsluft ist daher
nur gering und die Durchmischung unvollständig.
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Nach der Erfindung sind deswegen in dem Öl-
brenner mit einem
offenen Verdampfungsraum und einem daneben angeordneten, durch eine Trennwand von
ihm getrennten und nur durch kleine Öffnungen mit ihm verbundenen Verbrennungsraum
unterhalb der Öffnungen von der Trennwand ausgehende, den Verbrennungsraum durchquerende
Leitrinnen für die Öldämpfe mit danebenliegenden Spalten für die von unten zuströmende
-#Terbrennungsluft an-geordnet. Durch die Leitrinnen wird erreicht, daß die in den
Verbrennungs-raum eintretenden Oldampfstrahlen vor dem vorzeitigen Auftrieb durch
die von unten kommende Verbrennungsluft geschützt und weit in den Verbrennungs-raum
hineingeführt -werden. Dadurch entstehen zwischen den Öldampfstrahlen und der Verbrennungsluft
große Berührungsflächen, die eine gründliche Durchinischung des öldampfes und der
Verbrennungsluft bewirken, und die Verhrennung wird daher in vorteilhafter -Weise
beeinflußt, Es hat sich hierbei als wichtig erwiesen, daß allenthalben möglichst
nur la-minare Strömungen entstehen. Ordnet man die Rinnen beispielsweise so an,
daß ihr Anfang etwa auf einem Kreisumfang liegt und sie im spitzen Winkel von hier
nach innen oder außen verlauf-en, so bildet sich eine turbulente Strömung, und es
zeigte sich, daß auf diese Weise eine einwandfreie Verbrennung nicht ohne weiteres
erzielt werden kann.- Aus diesem Grunde kann entweder nur eine einzige Rinne verwendet
Nverden, oder falls mehrere Rinnen ausgeführt werden sollen, müssen diese parallel
oder in anderer Weise symmetrisch zu einer Längsachse der Rinnen angeordnet sein.
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Die Rinnen werden zweckmäßig von U-förmig oder V-förmig gebogenen
Blechstreifen gebildet, und sie steigen vorteilhaft von der Trennwand ausgehend
nach der anderen Seite hin an.
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Es sind zwar schon ölbrenner mit Rinnen und danebenliegenden
Spalten bekanntgeworden. Diesee Rinnen dienen aber nicht als Leitrinnen für die
Oldämpfe wie bei der Erfindung, sondern enthalten das zu verbrennende
Öl und dienen somit als schmale )7erdampfungsschalen. Die erforderliche Verbrenntingsluft
wird bei diesen Brennern von ob,en her durch schmale Schlitze zugeführt. Die starke
Drosselung der Verbrennungsluft in den Schlitzen macht jedoch eine weitere Luftzuführung
erforderlich, für die kleine öffnungen am Ende des Verbrenmingsraumes vorgesehen
sind-. Erfahrungsgemäß ist jedoch die Vermischung dieser nachträglich zugeführten
Luft mit den Verbrennungsgasen mangelhaft. Im Gegensatz hierzu dienen die Rinnen
gemäß der Erfindung in erster Linie dazu, die Öldampfstra#hl#-,n weit in den Verbrennungsraum
hineinzuleiten. Erst bei größerem Ölzulauf nehmen sie gegebenenfalls überschüssiges
Öl auf.
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Unterhalb des Leitkörpers kann in bekannter Weise ein offener Schalenbrenner
angeordnet sein. In diesen wird etwas Öl eingegossen und verbrannt. Durch
die entstehende Wärnie wird das 01 in der ölverdampfungsschale, in welche
ständig Öl aus einem Vorratsbehälter nachtropft oder nachfließt, zum Verdampfen
gebracht. Die Flamme des Schalenbrünners schlägt schließlich auf die Ölverdampfungsschale
über, und das Öl in der Verdampfungsschale wird dann durch die Wärmeabgabe
der Flamme -weiter verdampft, auch wenn die Flamme in dem Schalenbrenner erlischt.
Der gebildete Öldampf verläßt durch seitliche Öffnungen die Verdampfungsschale und
zieht über die Rinnen hinweg , wobei er sich mit der zwischen den Rinnen
frei aufsteigenden Frischluft vermischt und in einer lang streckten Flamme über
den "ge Rinnen verbrennt.
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Der von der ölverdampfungsschale und den Leitrinnen gebildete Brennerkörper
ist unter einem kastenförmigen Brennerhalter, zweckmäßig in entsprechender Führung,
herausziehbar so angeordnet, daß die Rinnen unter dem Kasten und die Ölverdampfungsschale
außerhalb des Kastens liegen. Hierbei verläuft die der Verdampfungsschale gegenüberliegend-,
Wand des kastenförmigen Brennerhalters vorteilhaft flach, dem Verlauf der Flammen
angepaßt. Auch der Brennerhalter selbst ist zweckmäßig leicht herausziehbar ausgebildet,
so daß Brennerhalter und Leitkörper leicht gereinigt werden können, In der Zeichnung
ist der Gegenstand der Erfindung an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert. Fig.
i zeigt den ölbrenner im Längsschnitt, Fig. 2 in der Draufsicht, Fig.
3 im Querschnitt; in Fig. 4 ist der Leitkörper all-ein im Längsschnitt und
in Fig. 5 in Draufsicht dargestellt; Fig. 6 und 7 zeigen schematisch
einen Herd mit eingebautem Ölbrenner in zwei entsprechenden Darstellungen; Fig.
8 zeigt den Herd mit der Ölzufuhr; in Fig. 9 ist der Mittelteil des
Herdes vergrößert gezeichn et.
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Der ölbrenner nach den Fig. i bis 3 besteht aus dem gußeisernen
Brennerlialter i mit dem Griff 2 zum Herausziehen des Brenliers und dem Leitkörper
3 aus nichtrostendem Stahlblech. Die linke Seite des ölbrenners (Fig. i oder
2) wird beim Einbau in einen Herd od. dgl. zweckmäßig nach hinten gelegt. Der Leitkörper
3 ist in eine entsprechende Führung des Brennerhalters i eingeschoben und
kann nach links aus diesem herausgezogen werden. Der Brennerhalter i ist im wesentlichen
kastenförmig ausgebildet. Außerhalb des
Kasttus 4 liegt die offene
Olverdampfungsschale 5
des Leitkörpers 3. Sie ist mit Öffnungen
6 versehen, vor welchen U-förmig gebogene Blethstreifen 7 als Rinnen
angebracht sind. D#iese unterhalb des Kastens,4 liegenden Rinnen 7 steigen
nach rechts hin an. Zwischen den Rinnen 7 befinden sich Luftspalte
8.
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Die Anbringung des Ölb#renners in einem Herd, die Art des Anheizens
und die Ölzufuhr sind ans den Fig. 6 bis 8 zu ersehen. Irn Herd
9 wird der Brennerhalter i mit dem Leitkörper 3 unter den von den
Wänden io in bekannter Weise gebildeten Verbrennungsraum geschoben. Dieser Verbrennungsraum
liegt infolge des Schornsteinzugts in einer Zone geringen Luftdruckes, während die
außerhalb des Verbrennungsraimies liegende Verdampfungsscha12 5 auch außerhalb
der Zone geringeren Luftdruckes liegt. Das Öl läuft aus dem Olhebälter i
i über die Regelvorrichtung 12 und die Leitung 13 in die Verdampfungsschale
5.
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Zum Anl-ieizcn wird die offene Verbreimungsschale i-1 durch die Herdklappe
herausgezogen, dann wird etwas 01 in die Schale gegossen, entzündet und die
Schale mit der Flamme unter den Breilner geschoben, Die Flamme erwärmt das
Öl in der Verdampfungsschale 5, und die öldämpfe ziehen von dorrt
durch die Öffnungen 6 in die Rinnen 7,
da ja in dem Verbrennungsraum.
der mit dein Kamin in Verbindung steht, ein Unterdruck herrscht. Gleichzeitig steigt
die erforderliche Verbrenntingsluft durch die Herdöffnungen 16 in Richtung der eingezeichneten
Pfeile durch die Spalte 8
des Leitkörpers 3 in den Nerbrennungsraum.
Infolge der besonderen Ausbildung der Rinnen bildet sich über jeder Rinne eine zugarme
Zone aus, in welche der Öldampf eindringen kann, ohne durch die Luftströmung von
unten her vorzeitig nach oben abgelenkt zu werden. Die aufsteigende Luft vermischt
sich mit dem Öldampf, es entsteht ein brennbares Gemisch über den Rinnen, und nach
erfolgter Zündung entstehen Flammen, die sich oberhalb der Rinnen in deren Längsrichtung
erstrecken. Sobald sich das Öl in der Verdampf ui-igsschale 5 erwärmt
hat, springt die Flamme von der Verbrennungsschale 14 auf die Verdampfungsschalt
5 über. Durch diese Flamme wird ein kleiner Teil des in der Schale
5 befindlichen öls verbrannt, der Hauptanteil aber verdampft. Er strömt zusammen
mit den Verbrennungsgasen der Vorverbrennung aus der Verdampfungsschalt
5 durch die Öffnungen 6 in den oberhalb der Rinnen liegenden Verbrennungsrauin,
in welchem er nach Vermischung mit der von unten durch die Spalte 8
zuströmenden
Luft verbrennt. Die Rinnen 7
#.chirinen dabei die waagerechten Flammen vor
dem Auftrieb des Luftstromes so weit ab, daß möglichst keine Ablenkung der Flammen
nach oben eintritt. Die Verbrennungsluft berührt so jede Flamme an beiden
Seiten über die ganze Flaminenlänge. Die Luftspalte 8 zwischen den Rinnen
7 -Nvirken gleichzeitig als Schlitzdüsen, die die Luft gleichmäßig und mit
erhöhter Geschwindigkeit jeder Einzelflamme zuführen. Die etwas schräg aufwärts
verlaufenden Rinnen dienen bei größerem Ölzulauf gleichzeitig als zusätzliche Verdampfungsfläche.
Während sie gewöhnlich trocken sind, füllen sie sich bei stärkerem Ölzulauf teilweise
mit Öl.
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Wie aus Fig. i zu erkennen ist, verläuft die der Verdampfungsschale
gegenüberliegende Wand des kastenförmigen Brennerhalters i in Anpassung an die Flammenform
flach.
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Damit der beabsichtigte Erfolg eintritt, müssen die Abmessungen des
offenen '#,erdampfungsraumes 5, der Rinnen 7 und der Spalte
8 in einem bestimmten Verhältnis zueinander stehen. Bei einem Ausführungsbeispiel
ein-es Brenners für Dieselöl oder Petroleum betrug die Höhe des offenen Verdampfungsraumes
etwa 16 mm bei einer Breite von etwa 17 mm. Die Öffnungen 6
zwischen dem Verdampfungsraum
5 und den Rinnen 7 hatten tingefähr einen Durchmesser von ## mm und
waren in halber Höhe des Verdampfungsraumes 5 angebracht. Die Rinnen 7 waren
aus i mm starkern Blech und hatten -2ine Breite von etwa 9 mm Lind eine Höhe
von ungefähr 7 mm bei ein-er Länge von 75 mm, während die Luftspalte
8
etwa 5 mm breit waren. Der in der angegebenen Weise ausgeführte Ölbreinier
benötigte zum rußfreien Brand nur einen durch den Schornsteinzug gegebenen Unterdruck
\-on etwa 0,7 mm Wasser-Säule.