Heizverfahren bei mit flüssigem Brennstoff beheizten und zur Durchführung dieses Verfahrens eingerichtete Heizvorrichtung. Gegenstand der Erfindung ist ein Heiz verfahren bei mit flüssigem Brennstoff be heizten Dauerbrand-Heizvorrichtungen und eine zur Durchführung :dieses Verfahrens ein gerichtete Heizvorrichtung.
Gemäss der Erfindung besteht das Ver fahren darin, dass man einem Vergaser den flüssigen Brennstoff durch freien Fall zu führt und ihm ferner ein nicht brennbares, zusätzliches Gas zusammen mit dem flüssi gen Brennstoff und im Gleichstrom zu die sem zuleitet.
Die zur Durchführung dieses Verfahrens eingerichtete Heizvorrichtung ist gekenn zeichnet .durch einen Vergaser und durch Einrichtungen, um dem Vergaser den flüssi gen Brennstoff durch freien Fall zuzuführen und um ihm ferner ein nicht brennbares, zu sätzliches Gas zusammen mit dem flüssigen Brennstoff und im Gleichstrom zu diesem zu zuleiten. Die Erfindung hat zum Zweck, eine kon tinuierliche und vollständige Vergasung ohne Störung zu ermöglichen.
In :der Zeichnung sind Ausführungsbei spiele der Heizvorrichtung gemäss der Erfin ,dung zum Teil schematisch dargestellt. Fig. 1 zeigt ein erstes Beispiel als Akkumulator kochherd, ausgeführt im Vertikalschnitt; Fig. 2 und ä zeigen zwei Detailvarianten hierzu; Fig. 4 zeigt eine zweite Ausführungs form, und Fig. 5 zeigt im Detail gewisse Teile der Vorrichtung nach Fig. 4.
In Fig. 1 bezeichnet 1 das Einlassrohr für Brennöl oder einen andern flüssigen Brenn stoff. Die Zufuhr von Brennstoff geschieht von einem nicht gezeigten Reservoir aus, wel ches mit einem von der gochherdhitze über wachbaren Regulator verbunden sein kann.
Das Brennstoffeinlassrohr 1 führt den Brennstoff zu einem Vergaser 2, in welchem die Vergasung desselben stattfindet. Zu die- sem Zweck steht der Vergaser in guter, wärmeleitender Verbindung mit der wärme akkumulierenden Masse 3, die am geeig netsten aus einem Gusseisenblock bestellt. Hierdurch erhält der Vergaser eine so hohe Temperatur, dass, der zugeführte Brennstoff p 'ktiseli unmittelbar vergast wird.
In ra einem Mischer 4 wird das Brennstoffgas mit eventuell vorerwärmter Frischluft vereinigt, die -durch das Rohr 5 von aussen zugeführt wird. Das Gas-Luftgemisch wird dann ,durch das Rohr 6 zum Brenner 7 geführt, wo es verbrannt wird. Die Rauchgase steigen un ter kontinuierlicher Wärmeabgabe durch das Feuerrohr 8 hinauf und. ziehen dann durch den Abzugskanal 9 in den Schornstein 10.
Mit dem wärmeakkumulierenden Blocke 3 stehen die Teile, die für Heizungszwecke be nutzt werden sollen, in wärmeleitender Ver bindung. So ist zum Beispiel ,die obere Seite <B>11</B> des Blockes zu einer Kochplatte, die un ter einer wärmeisolierenden, aufklappbaren Schutzbaube 12 angeordnet ist, ausgebildet.
Der Brennstoff wird durch sein eigenes Gewicht in den Vergaser eingeführt, indem er von einem Mundstiiclz tropfenweise auf den geheizten Boden des Vergasers fällt. Hierdurch entsteht eine ausserordentlich schnelle Vergasung des Brennstoffes.- Der Vorteil dieser Vorrichtung ist ein mehrfacher. Bei den bis jetzt bekannten Vorrichtungen ist zum Zweck der Vergasung ein Rohr ge braucht worden, das am Eintrittsende des Brennstoffes gekühlt, am andern Ende, wo das Gas gebildet wird, geheizt worden ist.
Der Brennstoff wurde während des Durch gangen durch das Rohr sukzessive vergast, wobei zuerst die leichten Kohlenwasserstoffe und nachher sukzessive .die schweren Kohlen wasserstoffe vergast worden sind. An einer gewissen Stelle im Rohr sind dabei nur schwere und langsam fliessende Kohlen wasserstoffe geblieben, die teilweise zu Koks übergegangen sind. Das.
Rohr hat dabei die Tendenz gezeigt, zu verpechen, was grofe Schwierigkeiten verursacht hat. ' Dadurch, dass bei der vorliegenden Vor richtung der Brennstoff .dem Vergaser mit- telst frei fallender Tropfen von einem Mund stück, welches vorzugsweise unter relativ niedriger Temperatur gehalten ist, zugeführt wird, geschieht die Vergasung erst im Augenblicke, wo der Tropfen die -Vergaser wand trifft. Diese letztere ist auf so hoher Temperatur gehalten,
da.ss auch die zur Ver- pechung neigenden Teile des Brennstoffes vergast werden. Die einzigen auf dem Boden des Vergasers übriggebliebenen Teile sind ausserordentlich kleine Ablagerungen von Koks. Die Mittel, mittelst welcher diese Ab lagerungen weggeschafft werden, werden nachstehend näher beschrieben.
Infolge der plötzlichen Vergasung bei hoher Temperatur unter Beibehaltung von niedrigem Druck entstehen sowohl Vorteile, als. auch Nachteile. Die hohe Temperatur liegt nämlich über dem Flammpunkt des Gases, was unmittelbare Entzündung des Gases im Vergaser verursächt im Falle, dass eine genügende Menge voll Sauerstoff vor handen ist.
Anderseits aber bringt das leichte Fliessen, des Brennstoffgases mit sich, .dass dasselbe sehr geneigt ist, sich mit frem den Gaszusätzen zu mischen, um eine homo gene Mischung zu bilden. Die Schwierigkeit, eine homogene Mischung zu erzielen, ist- schon lange bekannt.
Bei niedrigerer Temperatur fliessen die Brennstoffgase sehr langsam und, sind wenig geneigt, sich mit der Luft zu mischen, weshalb die Mischung, die ver, brannt werden will, öfters sauerstofffreie bezw. sauerstoffarme Wolken von Brenn stoffgas aufwies. Diese werden nur unvoll ständig verbrannt, und infolgedessen entsteht Russbildung.
Im vorliegenden Falle wird diese Frage derart gelöst, dass ein nicht brennbares Gas, zum Beispiel eine nicht brennbare Gas- mischung, dem Vergaser zugeführt wird, in welchem. es mit dem über den Flammpunkt geheizten Brennstoffgas gemischt wird. Es ist von Bedeutung, dass dieses Gas dem Ver gaser nur Sauerstoff in so kleinen Mengen zuführt, dass Entzündung des. Gases im Ver gaser nicht stattfinden kann.
Es könnte ja auch Frischluft in genügend kleinen Mengen dem Vergaser zugeführt werden; wenn aber grössere Gasmengen erforderlich sind, müssen diese von Gasen genommen werden, die be sonders sauerstoffarm oder sogar sauerstoff frei sind. Entzündung wird dabei infolge des geringen Gehaltes des Mischgases an Sauer stoff vermieden. Dagegen wird der Flamm punkt des Mischgases infolge der Verdünnung erhöht, so dass dasselbe in einem vom Ver gaser getrennten, aber mit ihm kommunizie renden Raum mit sauerstoffgasreicher Frisch luft ohne Gefahr der Vorentzündung ge mischt werden kann. Dieser Raum besteht entweder im Brenner oder in einem besonde ren zwischen dem Brenner und dem Vergaser gelegenen Mischer.
Bei der Vorrichtung nach Fig. 1 wird sauerstoffgasarmes Verdünnungsgas vom Abzugskanal 9- erhalten. Infolge der gut ge regelten Verbrennung bei einem kontinuier lich brennenden Feuerherd, sowie infolge des durch die obenerwähnten Anordnungen er haltenen, homogenen Mischgases kann näm lich ohne grössere Schwierigkeit die Sauer stoffzufuhr so geordnet werden, dass die Verbrennung ohne nennenswerten Sauerstoff überschuss und unter Beibehaltung einer guten Verbrennung geschehen kann. Vom Abzugskanal 9 wird also über das Rohr 13 Rauchgas zum Vergaser 2 geführt.
Bei ge wissen Arten von Heizvorrichtungen können die Rauchgase trotz der guten Heizökonomie noch so warm sein, dass, sie infolge ihres nie drigen spezifischen Gewichtes bei den kleinen vorhandenen Druckdifferenzen nicht in den Vergaser einströmen können. In solchen F'äl- Ien muss das Verdünnungsgas in einem be sonderen Kühler 14, von welchem das Gas weiter zum Vergaser durch das Rohr 15 ge führt wird, vorgekühlt werden.
Die Anordnung der obenerwähnten Teile und gewisse mit denselben erhaltene Vorteile gehen aus der Fig. 2 deutlicher hervor.
In Fig. 2 ist der untere Teil des. Brenn stoffeinlassrohres 1 gezeigt, dessen Ende zu einem Mundstück 17 ausgebildet ist. Durch das Mundstück 17 tropft der Brennstoff auf die Stelle 18 des Bodens des Vergasers 2 her- ab. Der Vergaser 2 ist auf hohe Temperatur geheizt, und zwar dadurch, dass er bei 19 in guter wärmeleitender Verbindung mit dem untern Teil der das Feuerrohr 8 enthalten den akkumulierenden Masse 3 steht. Das Brennstoffgas wird auf folgende Weise vom Vergaser 2 zum Brenner 7 geführt.
Beider aufsteigenden Bewegung .der Ver brennungsgase im Feuerrohr 8 entsteht im Rohre 6 ein Unterdruck, welcher veranlasst, dass Frischluft durch das Rohr 5 und den Mischer 4 einströmt. Dieser letztere ist aber als ein Strahlapparat ausgeführt, wodurch gleichzeitig Brennstoffgas durch die Spalte 20 eingesaugt und mit der Frischluft ge mischt wird.
Reines Brennstoffgas würde in diesem Falle mit der Luft eine relativ in homogene Mischung mit niedrigem Flamm- punkt bilden, aber weil das Brennstoffgas schon im Augenblicke der Entstehung mit Verdünnungsgas verdünnt worden ist, so ist dasselbe schon beim Eintritt in die Spalte 20 verdünnt worden. Es ergibt sich deshalb mit der Frischluft eine sehr gute Mischung mit erhöhtem Flammpunkt.
Das Verdünnungsgas wird vom Abzugs kanal 9. durch das Rohr 1$ abgeleitet und passiert den Kühler 14. Beider Vorrichtung nach Fig. 2 wird der Kühler mit Wasser, welches durch ein Rohr 21 eingeführt wird, den Kühlmantel 22 passiert und durch das Rohr 23 ausströmt, abgekühlt. Durch das Rohr 15 passiert das abgekühlte Verdün nungsgas zum Vergaser 2, wobei jedoch das Rohr 15 mit dem Rohrstutzen )4, welcher das Mundstück 17 enthält, verbunden ist. Das Mundstück 17 ist auf geeignete Weise vom Vergaser wärmeisoliert gehalten.
Vom Mundstück 17 fallen die Brennstoff tropfen frei auf die Stelle 1.8 des Vergasers, an dessen Fläche eine sehr schnelle und prak tisch gesprochen vollständige Vergasung stattfindet. Infolge des Hineinströmens des Verdünnungsgases vom Rohrstutzen 24 in den Vergaser 2 wird das Vordringen !der Brennstoffgase indem Stutzen 2'4 verhindert, wo sie sonst kondensiert und sich als Tropfen an die Wände festsetzen würden. An der Stelle 18 werden äusserst kleine Koksmengen gebildet, wie in Fig. 2 angedeutet ist.
In folge der hohen Temperatur des Vergasers befindet sich dieser Koks in glühendem oder beinahe .glühendem Zustande. In dem Masse, wie das Verdünnungsgas Sauerstoff enthält, wird dieser infolgedessen zuerst für die Ver brennung des Kokses. verbraucht und erst in zweiter Linie kann eine partielle Vorentzün- dung des Brennstoffgases in Frage kommen.
Man kann also durch Zusatz einer geeigneten Sauerstoffgasmenge oder Frischluftmenge dem. sonst ganz sauerstofffreien Verdün nungsgase so viel Sauerstoffgas zuführen, dass eine Koksbildung vermieden wird, aber eine Vorentzündung nicht stattfindet. Diese Frischluft wird dem Kühler 14 durch das Rohr 2,6 zugeführt und in ihm mit dem Ver dünnungsgase gemischt.
Vom Vergaser wird das Gemisch von Brennstoffgas und Verdünnungsgas, wie be reits erwähnt, in den Mischer 4 hinein gesaugt, wo dasselbe mit der für die Ver brennung bestimmten, eventuell vorerwärm- ten Frischluft vom Rohre 5 gemischt wird, wonach das Gasgemisch durch das Rohr 6 .dem Brenner 7 zugeführt wird. Um Brenn stoffkondensation in der Leitung für das Gasgemisah zu vermeiden, steht das Rohr 6 durch gut wärmeleitende Kontaktflächen teils mit dem Mischer 4, teils mit dem Bren ner 7 in Berührung.
Die Mischung wird ver bessert., wenn das Rohr 6 so ausgebildet wird, dass das Gas in einem labyrinthförmigen Wege durch dieses Rohr geleitet wird.
Der Umstand, dassi Wärme vom Brenner 7 zum Rohr 6 abströmen kann, ist deswegen vorteilhaft, weil auf diese Weise die Tempe ratur des unter dem Rost 27 liegenden Teils .des Brenners 7 unter dem Flammpunkt der Gasmischung gehalten werden kann, so dass Selbstzündung des Gases unter dem Rost 27 vermieden wird. Zu demselben Zweck ist der Brenner .durch einen Ring 28 aus Asbest oder anderem wärmeisolierenden Material vom Wärmeakkumulator 3 getrennt.
Die in Fig. 3 dargestellte, abgeänderte Vorrichtung unterscheidet sich in folgenden Punkten von, der Vorrichtung nach Fig. 2. Bei der Vorrichtung nach Fig. 2 wurde der Unterdruck ausgenutzt, welcher durch das niedrige spezifische Gewicht der Gassäule im Feuerrohr 8 erhalten wurde, um Frischluft durch,das Rohr 5 zwecks Mischung derselben mit dem vom Vergaser erhaltenen Gas gemisch anzusaugen.
Dieses letztere wird ,durch Saugwirkung dem Mischer zugeführt, was einen schwachen Unterdruck auch im Vergaser veranlasst. Mittelst dieses Unter druckes wird Verdünnungsgas vom Abzugs rohr 9 durch das Rohr 13, den Kühler 14 und ,das Rohr 15 zum Vergaser 2 .gesaugt. Im Gegensatz hierzu wird das Verdünnungsgas bei der Vorrichtung nach Fig. 3 mittelst Überdruckes zum Vergaser gepresst.
Dieser Überdruck wird durch die Anordnung einer Drosselplatte 29 im Abzugsrohre 9 erreicht, wodurch Rauchgas mit Überdruck in das Rohr<B>13,</B> durch den. Kühler 14 und das Rohr 15 zum Vergaser getrieben wird. Der Kühler 14 ist in diesem Falle als luftgekühlt, ange nommen.
Auch,der Vergaser 2 wird in diesem Falle unter einem Überdruck von zum Beispiel einem Bruchteil von einem mm Quecksilber- säule arbeiten, was jedoch genügend ist, um eine geeignete Menge von Gas in den Mischer 4 hineinzudrücken. In diesen wird infolge des Unterdruckes. im Rohre 6@ stets Frisch luft hineingesaugt. Der Mischer 4 braucht also in diesem Falle nicht als Strahlapparat ausgebildet zu sein, obgleich ein solcher sich unter gewissen Verhältnissen als vorbeilhaff erweisen kann.
Nach Fig. 3 ist der Mischer als eine Labyrinthkammer ausgebildet. Bei dieser Vorrichtung kann dem Kühler 14 , keine Frischluft für die Koksverbrennung (vergl. vorhin) und eventuell schwache Vor verbrennung zugeführt werden, da dieser un ter Überdruck steht. Wenn es sich erforder lich erweist, zum eben genannten Zweck Sauerstoff in dem Verdünnungsgas zu erhal ten, so lässt sich dies am einfachsten dadurch erreichen, dass die Verbrennung mit Luft- übersehuss vorgenommen wird.
Dies wirkt je doch verschlechternd auf die Brennstoff ökonomie.
In Fig. 4 und 5 ist eine andere Ausf üh- rungsform gezeigt. Fig. 5 zeigt die Anord nung des Brenners und Vergasers, die in Fig. 4 nur schematisch angedeutet sind.
Fig. 4 stellt einen Dauerbrand-Kochherd für flüssigen Brennstoff dar, welcher in einem Vergaser vergast wird. 1 bezeichnet das Rohr für die Zufuhr des flüssigen Brenn stoffes, zum Beispiel Brennöl, Das Rohr 1 ist bei 16 an ein im Rohr 25 für die Zufuhr von Verdünnungsgas liegendes Rohr 40 an geschlossen. Das Rohr 25 ist mittelst des Stutzens 24 mit dem Vergaser 30 verbunden, der mit dem Brenner fest verbunden ist, zum Beispiel als ein Stück mit dem untern Teil 31 des Brenners gegossen. Die Konstruk tion des Brenners kann im übrigen von belie biger Art sein. Die Verbrennungsluft. wird durch das Rohr 34 zugeführt.
Vom Brenner 31, 32 ziehen die Rauchgase durch das Rohr 35 in einen Kasten 36 ab, dessen oberer Teil durch einen wärmeaufnehmenden Block ge bildet wird, welcher Block mit der Heiz platte 11 in Verbindung steht. Die Heiz platte ist gewöhnlich mittelst einer wärme- isolierenden Schutzhaube 12 überdeckt. Wie bei der Vorrichtung nach Fig. 1, entweichen die Rauchgase durch das Rohr 9 und den Schornstein 10, nachdem sie ihre Wärme möglichst restlos abgegeben haben.
In Fig. 5 sind der als Hohlzylinder aus gebildete Vergaser 30 und .das Rohr 25 im Vertikalschnitt .dargestellt. Der Brennstoff wird dem Vergaser 30 mittelst des Rohres 40 zugeführt, welches in Verbindung mit dem Rohr 1 steht. Das Rohr 40 ist ein wenig nach vorne hochgezogen und ständig mit Brenn stoff gefüllt. Wenn dem Rohr 40 Brennstoff zugeführt wird, fliesst auch Brennstoff durch die Öffnung 42, an welche sich der Rohr stutzen 41 anschliesst, hinaus.
Ein Stift 43 ist axial im Rohrstutzen 41 angeordnet und lässt,das angesammelte 01 auf den Boden des Vergasers abtropfen. Wegen der hohen Tem peratur des Vergasers wird das 01 besonders schnell und fast vollständig vergast, so dass .der Vergaser schnell mit Ölgas gefüllt wird.
Um Rückkondensation des Öls an den obern, Teilen .des Vergasers, besonders an den kalten Teilen des Stutzens 24 und des Rohr stutzens 41 zu vermeiden, ist das Rohr 40 von dem Rohr 25 umgeben, welches, wie un ten näher erklärt, Verdünnungsgas dem Ver gaser 3,0, zuführt. Das Rohr 25 ist an seinem Ende durch einen Deckel 44 und -las Rohr 40 durch einen Stöpsel 45 geschlossen. In folge der Strömung des Verdünnungsgases nach unten durch den Stutzen 24 und durch :den Vergaser 30 wird erreicht, dass Öldampf nicht in den Stutzen 24 vordringen kann, wo durch auch Rückkondensation vermieden wird.
Vom Vergaser 30 strömt das. Gemisch von Öldampf und Verdünnungsgas durch die Öff nung 46 nach dem untern Teil 31 des Bren ners. Luft wird dem Brenner durch das Rohr 34 zugeführt und mit :dem vom Vergaser 30 kommenden Gasgemisch gemischt. Die Tem peratur dieses Gemisches ist dieselbe wie der Flammpunkt oder etwas höher, weshalb das Gas sich sogleich entzündet und eine Flamme bildet. Die Verbrennungsgase, welche vom Brenner 31, 32 durch das Rohr 35, den Kasten 36, das Rohr 9 und den .Schornstein 10 abziehen, erzeugen einen schwachen Un terdruck im Brenner, der aber genügend ist, um die Luftzufuhr durch das Rohr 34 zu sichern.
Auch im Vergaser 30 entsteht ein schwa cher Unterdruck, welcher veranlasst, dass. Ver dünnungsgas eingezogen wird. Die Anord nung des Vergasers 30 und des Stutzens 24 ist eine solche, dass, auch eine schon kleine Menge von Verdünnungsgas genügend ist, um das Vordringen von Öldampf in den Stutzen 24 zu verhindern. Es kann also auch Luft als Verdünnungsgas, verwendet werden, denn die kleine Menge Luft, die genügend ist, um das Vordringen von Öldampf in den Stutzen 24 zu verhindern, bringt keine Vorentzün- dung im Vergaser mit sich.
Diese Luft kann durch das Rohr 2:5, wie aus Fig. 4 ersicht lich, eingesaugt werden. Dabei bezweckt sie auch noch eine besondere Wirkung. Wie oben erwähnt, würden grosse Schwierigkeiten entstehen, wenn das Ü1 in dem Zufuhrrohr 40 vorvergast würde. Dieses Rohr ist nun innerhalb des Rohres 25 für die Verdün nungsluft gelegen, so dass :diese Luft das Zu fuhrrohrderart abkühlt, dass seine Tempera tur niemals eine solche Höhe erreichen kann, dass Vorverga.sung eintritt.
Die Heizvorrichtung kann auch eine nicht akkumulierende und in andern Formen als den dargestellten ausgeführt sein.