CH163490A - Verfahren und Vorrichtung zur Verbrennung von flüssigen Brennstoffen. - Google Patents

Description

  Verfahren und     Vorriehtang    zur Verbrennung von flüssigen     Brennstoffen.       Die Erfindung bezieht sich auf die Ver  brennung flüssiger Brennstoffe und bezweckt  im besonderen, die     russfreie    Verbrennung von  Öl in verhältnismässig kleinen Mengen, zum  Beispiel für Heizkessel in Zentralheizungs  anlagen, in einfacher Weise zu ermöglichen.  Die Verbrennung von Öl in diesen Kesseln  erfolgte bisher gewöhnlich durch     Zerstäubung     des Brennstoffes unter     Verwendung    künst  lichen Zuges, was eine ziemlich komplizierte  und kostspielige Anlage bedingt, die durch  die verschiedenen Reguliervorrichtungen noch  verwickelter wird.

   Das einfache Verfahren,  das Öl auf eine kleine Oberfläche auszu  breiten oder tröpfeln zu lassen, während  Verbrennungsluft über die Oberfläche des  Öls geleitet wird, hat den Nachteil, dass  keine     russfreie        Verbrennung    erzielt wird, es  sei denn, dass die Luft stark     vorerhitzt     wird. Durch diese     Vorerhitzung    - falls sie  mittelst Lufterhitzer erfolgt - wird die An  lage wiederum kostspielig und umständlich;  ist dagegen die Lufttemperatur nicht hoch    genug, so tritt sofort     Russbildung    auf. Eine  hohe Temperatur ist somit wesentliches Er  fordernis, wenn die Verbrennung     russfrei    sein  soll.

   Ein anderer Faktor, der Sauerstoffgehalt  der Luft, hat sich jedoch als weit weniger  wichtig erwiesen und gemäss der Erfindung  ist nun dieser Umstand dazu benutzt, die  Erhitzung der Luft einfach dadurch herbei  zuführen, dass sie mit einem     Teil    der sehr  heissen Verbrennungsgase gemischt wird. Es  hat sich gezeigt, dass der verhältnismässig  niedrige Sauerstoffgehalt der so erhaltenen  Mischung ohne Bedenken ist, und dass die  Zersetzung und teilweise Verbrennung des  Öls ohne     Russbildung    erfolgt, während er  wünschtenfalls der zur vollständigen Ver  brennung erforderliche Sauerstoff aus einer  sekundären Luftzufuhr bezogen werden kann.  



  Für viele Öle ist es von Wichtigkeit, dass  die erforderliche hohe Temperatur des Öles  nur in Gegenwart von Sauerstoff erreicht  wird, um     Krackung    des Öls zu verhüten.  In diesem Fall soll die Temperatur der Fläche,      auf welcher das Öl ausgebreitet wird, nicht  zu hoch sein, und zuweilen wird diese Fläche  zum Beispiel mittelst der für die Verbren  nung zugeführten Luft gekühlt werden müssen.  Unter andern Umständen kann es jedoch  von Vorteil sein, die Temperatur der Fläche,  worauf das Öl ausgebreitet wird, möglichst  zu erhöhen.  



  Die Rückleitung eines Teils der mit dem  eintretenden Luftstrom zu mischenden Ver  brennungsgase     könnte.    nicht oder nur mit  grossen Schwierigkeiten mittelst eines Venti  lators oder einer ähnlichen mechanischen  Vorrichtung     zustandegebracht    werden, wegen  der herrschenden hohen Temperatur. Es kann  aber eine durch die Verbrennungsluft ver  ursachte Injektionswirkung benutzt werden;  eine sehr einfache Methode der Rückleitung  der Verbrennungsgase ist jedoch, die Strö  mungsrichtung der Gase in einem überall  praktisch unter gleichem Druck stehenden  Raum umzukehren und so die kinetische  Energie der Gase auszunützen.  



  Einige beispielsweise Ausführungsformen  des Verfahrens gemäss der Erfindung und ver  schiedene Vorrichtungen zur Ausführung des  selben sind im folgenden mit Bezug auf die  Zeichnung beschrieben, worin die     Fig.    1, 2  und 3 im Querschnitt und einigermassen  skizzenhaft Vorrichtungen darstellen, in wel  chen das Prinzip, auf welchem die Erfindung  beruht, in verschiedener Weise durchgeführt  ist.  



  Die Vorrichtung nach     Fig.    1 enthält einen  Verbrennungsraum 1, in welchen durch Rohr 2,  das mit einem Regulierhahn versehen ist,  das Öl aus einem Behälter 3 geleitet wird,  wobei es tropfenweise hinunterfällt und so  mit dem aus der Düse 7 austretenden Ge  misch von Luft und Verbrennungsgasen in  Berührung kommt. Die Luft wird mittelst  eines Ventilators 15 durch ein Rohr 4 zuge  führt; bei 5 bildet das Rohr einen     Injektor,     dessen Saugrohr 6 mit dem Verbrennungs  raum an der dem     Öleinlass    gegenüberliegenden  Seite verbunden ist.

   In dieser Weise werden  Verbrennungsgase von dem Verbrennungs-         raum    hereingezogen und mit der Luft im       Injektor    5 und der Düse 7, die beispielsweise  eine     Mischvorrichtung    mit schraubenförmigen  Blättern enthält, gemischt. Sekundäre Luft  kann aus dem Ventilator durch das Rohr 8  und die     Öffnungen    9 in den Verbrennungs  raum geleitet werden, um die Verbrennung  der Zersetzungsprodukte des Öls zu vervoll  ständigen. In     denverschiedenen    Rohren können  Regulierklappen 11, 12 und 13 vorgesehen  werden, die je nach der Belastung einzustellen  sind.  



  Die Vorrichtung nach     Fig.    2 weicht von  der in     Fig.    1 dargestellten darin ab, dass die  Rückleitung der Verbrennungsgase in einer  besonderen Weise erfolgt, die die Anlage  sehr vereinfacht.  



  In dieser Vorrichtung hat der Verbren  nungsraum 1 eine annähernd zylindrische  Form und ist an der Peripherie mit einem       tangential    gerichteten     Lufteinlass    4 und in  der Mitte mit einem     Auslass    10 versehen.  Infolge dieser Form nehmen die durch den  Raum strömenden Gase eine nach innen ge  richtete     Spiralbewegung    an, wie für die Ver  brennungsgase mit einer gestrichelten Linie  mit Pfeilspitze angegeben ist. Das Öl wird  aus einem Behälter 3 durch ein Rohr 2 zu  geleitet und auf Platte 14 ausgebreitet. Die  Verbrennungsgase des Öls bewegen sich  dann in einer Spirale und strömen neben dem  Strom der eintretenden Luft her, mit der  sie sich teilweise mischen.

   Die mit Verbren  nungsgasen gemischte Heissluft führt, indem  sie über die Platte 14 streicht, eine     russfreie     Verbrennung des darauf ausgebreiteten Öls  herbei. Dieses Öl wird, um     Krackung    des  selben in flüssigem Zustande wie auch Koks  bildung zu vermeiden, gekühlt durch die  eintretende Luft, die unter die Platte 14  hindurch geführt wird.  



  In der Vorrichtung. nach     Fig.    3 hat die  Verbrennungskammer 1 eine längliche Form.  Das Öl wird an einem Ende zugeführt .und  auf Platte 14 ausgebreitet, während am  andern Ende die Luft bei 4 eintritt und  durch eine Regulierklappe 11 an der untern      Wand der Kammer entlang zur Stelle geleitet  wird, wo das Öl eintritt. Die an dieser Stelle  entstehenden Verbrennungsgase streichen am  obern Teil der Kammer entlang im Gegen  strom zu der eintretenden Luft, wobei eine  Wirbelbewegung zwischen den beiden Strömen  erzeugt wird, wie in der Zeichnung annähe  rungsweise angegeben ist, was zur Folge hat,  dass ein Teil der Verbrennungsgase mit der  eintretenden Luft gemischt und zum     Oleinlass     zurückgeführt wird.  



  Man erzielt insbesondere mit der Vorrich  tung nach     Fig.    2 auf einfache Weise eine       russfreie    Verbrennung von verschiedenen Ölen  und bei stark schwankenden     Zufuhrmengen.     Durch Regulierung der Ölzufuhr und Ein  stellung von Klappe 11 im     Lufteinlass    ist  die Belastung innerhalb weiter Grenzen regu  lierbar. Der natürliche     Schornsteinzug.erweist     sich für richtiges Funktionieren meistens als  ausreichend, während das Öl durch Schwer  kraft zugeführt wird.  



  Man kann die beschriebenen Vorrichtungen,  welche, ohne dass sie aus dem Rahmen der  Erfindung fallen, in mannigfacher Weise ab  geändert werden können, vor dem Raum, in  welchem die Hitze gebraucht wird, aufstellen,  so dass die aus der     Öffnung    10 austretenden  Flammen beispielsweise in den Heizraum  eines     Zentralheizungskessels    geführt werden.  Der Verbrennungsraum 1 kann jedoch auch  so konstruiert sein, dass er selbst den Raum  bildet, wo die erzeugte Hitze aufgenommen  wird,     zum    Beispiel indem die Wände des  selben mit Wasserröhren oder sonstigen wärme  abführenden Elementen bekleidet beziehungs  weise aus solchen zusammengesetzt werden.

Claims (1)

1. PATENTANSPRÜCHE: I. Verfahren zur Verbrennung von flüssigen Brennstoffen, wobei der Brennstoff mit einem sauerstoffhaltigen Gas hoher Tem peratur in Berührung gebracht wird, dadurch gekennzeichnet, dass dieses hoch erhitzte Gas erhalten wird, indem ein Teil der Verbrennungsgase mit der einströmen den Luft gemischt und das Gemisch nach der Verbrennungsstelle zurückgeführt wird.

   1I. Vorrichtung zur Ausübung des Verfahrens nach Patentanspruch I, gekennzeichnet durch einen Verbrennungsraum mit Ein lassen für flüssigen Brennstoff und für Verbrennungsluft, der so konstruiert ist, oder mit solchen Vorrichtungen ausge stattet ist, dass, wenn die Vorrichtung in Betrieb ist, Verbrennungsgase nach dem Öleinlass zurückgeführt werden, wo bei sie mit der Verbrennungsluft gemischt werden. UNTERANSPRüCHE 1. Verfahren nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass ein Teil der Verbren nungsgase nach der Verbrennungsstelle zurückgeführt wird mittelst einer Injek tionswirkung, welche die einströmende Luft erzeugt. 2.

   Verfahren nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass die Rückleitung der Verbrennungsgase durch Umkehrung der Strömungsrichtung der Verbrennungsgase in einem Verbrennungsraum; in welchem überall ein praktisch gleicher Druck herrscht, zustande kommt. 3. Vorrichtung nach Patentanspruch II, da durch gekennzeichnet, dass der in der Nähe des Öleinlasses in den Verbrennungsraum mündende Lufteinlass einen Injektor bildet, dessen Saugrohr mit dem Verbrennungs raum verbunden ist. 4.

   Vorrichtung nach Patentanspruch II, da durch gekennzeichnet, dass der Verbren nungsraum einen im wesentlichen zylin drischen Raum darstellt, der an seiner Peripherie mit einem Oleinlass und einem tangentialen Lufteinlass verbunden ist, während sich der Auslass in oder nahe an der Achse des Raumes befindet. b. Vorrichtung nach Unteranspruch 4, dadurch ,gekennzeichnet, dass der Verbrennungs raum an seiner Peripherie eine im wesent lichen platte Oberfläche hat, die unter dem Öleinlass liegt. 6.

   Vorrichtung nach Patentanspruch II, da durch gekennzeichnet, dass der Verbren nungsraum ein länglicher Raum ist, der an dem einen - geschlossenen - Ende mit einer im wesentlichen platten Ober fläche versehen ist, auf welche das 01 zugeführt wird, und an dem andern Ende mit einem Lufteinlass, der die Luft in die Richtung der Längsachse des Raumes schickt, und einem Auslass für die Ver brennungsgase versehen ist.