Verfahren zur Verbrennung von kohlenwasserstoffhaltigen 1Vlineral len und Brenner zur Ausführung desselben. Vorliegende Erfindung betrifft ein Ver fahren zur Verbrennung von kohlenwasser stoffhaltigen Mineralölen unter Zuführung von Primär- und Sekundärluft, wobei das Mineralöl getrennt von der Verbrennungs stelle unter dem Einfluss der vorher erhitzten, mit schwachem, konstantem Druck zugeführ ten Primärluft verdampft wird, sowie einen Brenner zur Ausführung des Verfahrens.
Den bisherigen Verbrennungsverfahren, bei welchen das Mineralöl getrennt von der Verbrennungsstelle unter dem Einfluss der vorher erhitzten, mit schwachem, konstantem Druck zugeführten Primärluft verdampft wird, haften verschiedene Übelstände an. Ins besondere ist die Verbrennung eine unvoll kommene, so dass die Flamme leuchtet oder sogar Russbildung eintritt, woraus sich natür lich eine verringerte Wärmeausbeute ergibt. Nebstdem tritt hierbei stets eine Geruchs belästigung auf, und der Vergasungs- bezw. Zerstäubungsvorgang im Brenner erzeugt ein lästiges Geräusch.
Dies sind wohl die Haupt- gründe, dass sich die Ölfeuerung zum min desten in Privathäusern bisher noch nicht einführen konnte.
Die genannten Mängel sollen nun beim Verfahren gemäss der Erfindung dadurch be seitigt werden, dass das erhaltene Öldampf- Luftgemisch auf .seinem weiteren Wege zur Verbrennungsstelle weiterer Erhitzung durch die unmittelbare Einwirkung der Ölgas- flamme auf die Gemischleitung zur Bewir- kung einer Zersetzung des Kohlenwasser stoffes unterworfen und hierauf der Brenn stoff erst nach völliger Umwandlung in die Wassergasbestandteile der Verbrennungs
stelle zugeführt und dort unter Zuleitung von aus der Luftleitung abgezweigter er wärmter Sekundärluft verbrannt wird, das Ganze zum Zwecke, eine Verbrennung mit blauer nichtleuchtender Flamme von hoher Wärmeleistung zu erzielen.
Bei der Entwicklung dieses Verfahrens war die Erwägung massgebend, dass der Zu stand der Verbrennungsreife eines Kohlen- wasserstoffes erst dann erreicht ist, wenn entsprechend den Grundbedingungen für die restlose Verbrennung von Kohlenwasserstoff verbindungen einesteils die Oxydation von C zu CO soweit als möglich vorgeschritten und die Überführung von H in H, bewirkt ist.
Nährend sich nun der Erzielung der Überführung des letzteren Elementes keine Hindernisse bieten, ist eine völlige Oxydation des Kohlenstoffes<I>sehr</I> schwierig, da dieselbe erst bei verhältnismässig hohen Temperaturen eintritt. Diese Schwierigkeit wird nun durch das oben erwähnte Verfahren behoben.
Der Brenner zur Ausführung des Verfah rens gemäss der Erfindung besitzt Mittel zur Herstellung eines warmen Öldampf-Luft- gemisches, sowie Mittel zur Überführung desselben in die Wasserga.sbestandteile unter Ausnützung der von der Brennerflamme aus strahlenden '\#rärme, wobei Mittel vorgesehen sind, um die Wassergasbestandteile als solche der Verbrennungsstelle zuzuführen.
Ein Ausführungsbeispiel eines Brenners zur Durchführung des beanspruchten Verfah rens ist in der Zeichnung dargestellt, und das Verfahren sei anhand der Wirkungs weise desselben beschrieben.
In der Zeichnung zeigt: Fig. leinen Ölbrenner im Längsschnitt; Fig. 2 ist eine Draufsicht desselben, und Fig. 3 zeigt in grösseram Massstab einen Querschnitt desselben.
Der Brenner bietet sich äusserlich als lang gestreckter Körper mit an den Längsflanken befindlicher Flammenzone dar. 1 ist die Luftzuleitung mit eingebautem, elektrischem Erhitzer 2, welche längs der einen Flammen zone nach dem andern Ende geführt, dort um gebogen und längs der gegenüberliegenden Flammenzone wieder nach der Eintrittsseite geführt ist, wo sie mit einem Bogen 1b in der Mitte des Brenners in die Regulierkammer 3 einmündet, durch welches gleichzeitig die Brennstoffzuleitung 4 üindurchgeführt ist.
In der Regulierkammer 3 ist eine Düse 3a angeordnet, welche durch einen Kegel 3b ab geschlossen werden kann, auf dessen Ventil stange ein Schieber 313 angeordnet ist, der zwei seitliche Öffnungen für die Sekundärluft steuert. Mittelst des Pfandrades 15 können mithin die Primär- und Sekundärluftmenge. sowie die Brennstoffzufuhr geregelt werden. Die Regulierkamrner 3 gebt über in den ver breiterten Verdampfer 5, in dessen Vorkam mer 5a die Brennstoffleitung 4 einmündet.
An die Vorkammer 5a schliesst sich ein er weiterter Teil 5b mit zuerst trapezförmigem und dann kreisförmigem Querschnitt an, des sen anderes Ende vermittelst eines gegabelten Verbindungsbogens in den Vergaser 6 mün det. Der Vergaser umgibt den Verdampfer auf drei Seiten, so dass er im wesentlichen über demselben liegt, und erstreckt sich bis an die Vorkammer 5a des Verdampfers, wo bei die Breite des Vergasers derart bemessen ist, dass auf beiden Seiten des Vergasers zwischen diesem und den beiden Seiten strängen der Luftleitung 1 je ein schmaler Streifen für den Durchtritt der Flammen frei bleibt.
Von der Stirnseite des Vergasers 6 aus gehen zwei Verbindungsstutzen 7 ab wärts je zum einen Ende der Brennerröhren 8, welche parallel zum @Tergaser und den bei den Seitensträngen der Luftleitung 1 sich unterhalb derselben hinziehen und bis dicht ans andere Ende des Verdampfers reichen. In der Zeichnung ist .ein wesentlicher Teil aus der Mitte des Brenners mit Rücksicht auf den Massstab herausgebrochen.
Die Brenner röhren 8 haben kreisrunden Querschnitt und sind, wie bereits erwähnt, in bezug auf den Vergaser und die Seitenstränge der Luft leitung derart angeordnet, dass die aus den an der Oberseite .derselben befindlichen Gas öffnungen 8a heraustretenden Flammen die Flanken der genannten Teile bestreichen und hierdurch die Erwärmung der zugeführten Luft einerseits und des Brenngasgemische anderseits bewirken. Ein Aufsatz 8b ringsum die Gasöffnungen schützt die Flammen gegen seitliche Luftströmungen.
Die Brennerröhren sind von Sekundärluft-Zuleitungsröhren 9 umgeben, welche im untern Teil ebenfalls kreisförmigen Querschnitt haben und nach oben geöffnet sind und je parallel zu dem zu gehörigen Aufsatz verlaufen. An der Reg u- lierkammer 3 seitlich angeschlossene Verbin dungsstutzen 10 führen einen abgezweigten Luftstrom als Sekundärluft den beiden Zu leitungsröhren 9 zu. An den obern Rändern der Röhren 9 sind oberhalb der Brenner röhren Zündkerzen 11 zum Zünden der Flam men angebracht. Die Unterseite des Brenners weist eine Blechhülle 12 auf, deren obere Ränder an die Luftleitung 1 heranreichen.
Die Blechhülle 12 hat seitliche Öffnungen 12a zum Einlassen von Verbrennungsluft zu den Flammen. Im Bogen 1b der Luftleitung ist ein Thermostat 13 eingebaut, welcher, wie auch der Lufterhitzer 2, an einem auto matischen Temperaturregler 14 angeschlos sen ist.
Die Wirkungsweise des beschriebenen Brenners ist folgende: Die .dem Brenner durch die Leitung 1 zu geführte, bei Inbetriebsetzung zunächst im elektrischen Erhitzer 2 erwärmte Primärluft, wird, sobald erst einmal die Flammen selbst brennen, beim Durchströmen der Leitung 1 längs den Brennerröhren durch die Flammen wirkung erwärmt und tritt erwärmt in .die Regulierkammer 3 ein. Von dort strömt sie durch die Düse 3a in die Vorkammer 5a und reisst dort den austretenden Brennstoff mit in den Verdampferteil 5b, und das dort sich bildende Oldampf-Luftgemisch strömt am andern Ende des Verdampfers in zwei seit liche Zweige geteilt aufwärts in den Ver gaser 6.
Dem den Vergaser durchströmenden Oldampf-Luftgemisch wird dabei durch die von den Flammen auf die Flanken des Ver gasers angestrahlte Hitze eine derartige Wärme zugeführt, dass bei Gegenwart des Sauerstoffes der Primärluft eine pyrogene Zersetzung des Gemisches erfolgt, wobei eine Oxydation desselben bewirkt wird, deren Endprodukte aus CO und H, bestehen, also den beiden -Wassergasbestandteilen, welche die Grundlage und erste Vorbedingung für eine vollkommene Verbrennung mit nicht leuchtender Flamme bilden.
Aus dem Ver gaser strömt das Brenngas durch die Ver bindungsstutzen 7 nach unten in die Brenner- röhren 8 und gelangt dann in den Flammen zur Verbrennung unter Zufuhr der durch die Verbindungsstutzen 10 abgezweigten und durch die Röhren 9 zugeführten Sekundär luft, deren Strömungsrichtung dank der Aus bildung der Leitun gs- und Brennerröhren derartig ist, dass sie das ruhige Brennen der Flammen nicht beeinträchtigt.
Bei dem beschriebenen Vorgang gelangt nicht unvergaster Kohlenstoff in die Verbren nungszone, wo derselbe eine leuchtende Flamme und Russbildung erzeugt. Es ergibt sich vielmehr eine nichtleuchtende, blaue Gasflamme. Auch wird die von der Flamme durch Strahlung auf .den Vergaser über gehende Wärme durch Leitung und Strah lung zum Teil dem Verdampfer zugeführt und in diesem zur Vorwärmung des Ge misches nutzbar gemacht.
Zum Inbetrieb- setzen des beschriebenen Brenners wird zwar Fremdwärme benötigt, welche durch den elektrischen Lufterhitzer 2 geliefert wird, so bald jedoch die Flammen entzündet sind, ge- niigt für die Aufrechterhaltung des Ver gasungsvorganges einzig und allein die Eigenerwärmung des Brenners, und die elek trische Heizquelle wird automatisch aus geschaltet. .Es ist hierbei auch keine Zustel lung im Brenner erforderlich, welche ins Glühen kommen muss, um dann deren rück strahlende Wärme für die Vergasung benütz bar zu machen.
Durch die den Brennerröhren zugeführte erwärmte Sekundärluft kann dem vergasten Brennstoff eine derartige Geschwindigkeit beim Austritt aus der Brennerröhre erteilt werden, dass eine günstige Verbrennung und gleichmässige Flammenbildung erfolgt.
Die Luftzufuhr zum Brenner kann mit sehr schwachem Druck erfolgen, da keinerlei Zerstäubung des Öls in Düsen oder auf me chanischem Wege stattfinden muss, sondern dessen Verdampfung und Vergasung beim dargestellten Brenner ausschliesslich unter dem Einfluss ausreichender Wärmezufuhr er folgt.
Hierdurch wird, wie Versuche und die praktische Erfahrung gezeigt haben, auch die Geräuschbildung beseitigt, die bisher der Ver breitung der Ölfeuerung, insbesondere in Pri vathäusern, äusserst hindernd im Wege stand, und da fast .die gesamte abstrahlende Wärme für die Verdampfung und Vergasung, das heisst den Verbrennungsprozess nutzbar ge macht wird, ergibt sich beim dargestellten Brenner ein guter Wirkungsgrad, da die blaue. Olgasflamme an und für sich schon eine gute Wärmeleistung ergibt.
Auch ar beitet, wie Versuche gezeigt haben, .der dar gestellte Brenner rauchfrei und geruchlos, so dass diese Belästigung, die bisherigen Öl brennern anhaftete, ausgeschaltet ist.