CH625871A5 - Device for delivering a vaporous catalyst to a combustion device operated with fossil fuel - Google Patents

Description

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PATENTANSPRÜCHE ist im Vergleich zur im Kreislaufweg zwischen der Druck-

1. Einrichtung zum Liefern eines dampfförmigen Kata- quelle und dem Wasserkörper strömenden Luftmenge, lysators an eine mit fossilem Brennstoff betriebene Verbrennungsvorrichtung, gekennzeichnet durch:

a) einen geschlossenen Behälter (16) mit einer Flüssigkeit 5 (17), die mindestens teilweise aus Wasser besteht,

b) einer Luftpumpe (22; 55) mit einer Druckseite (21; 56) Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Einrich-und einer Saugseite (27; 54), tung zum Liefern eines dampfförmigen Katalysators an eine c) eine erste Verbindungsleitung (20; 57), die die Druck- mit fossilem Brennstoff betriebene Verbrennungsvorrichtung, seite (21; 56) der Pumpe (22; 55) mit dem mit Flüssigkeit i" Es ist bekannt, dass eine hohe Feuchtigkeit den Wirkungs-(17) gefüllten Teil des Behälters (16) verbindet und unterhalb grad einer Brennkraftmaschine oder einer Ölfeuerung Verdes Flüssigkeitsspiegels in den Behälter mündet, bessert. Es sind bereits Wassereinspritzvorrichtungen für d) eine zweite Verbindungsleitung (41, 60), die die Saug- Automobilmotoren auf dem Markt, die den Wirkungsgrad seite (27; 54) der Pumpe (22; 55) direkt mit dem keine Flüs- dieser Motore verbessern sollen. Bei kommerziellen Ölfeue-sigkeit enthaltenden Teil des Behälters (16) verbindet und 15 mngen wird seit langem Dampf zum Zerstäuben des Öls ver-oberhalb des Flüssigkeitsspiegels in den Behälter mündet, wendet, um ein besseres Verbrennen des Öls zu erzielen, welche zweite Leitung zum Erzeugen eines dauernd von der Bei allen diesen Anordnungen stammt die zusätzlich erPumpe durch die Flüssigkeit im Behälter zuruck zur Pumpe zeugte Energie entweder yon einer Energieumwandlung der fliessenden Luftstroms dient, zusätzlich zugeführten Masse oder von einer besseren Aus-

• e),oTc,dr!fe Verbmdungsldtung (42, 51), die die Saug- 20 nützung des fossilen Brennstoffs Mit Wasser ^ Zusatz kann seite (27; 54) der Pumpe (22; 55) mit der Aussenluft verbin- bddes erzMt werden; wobei in den meisten FäUen eine kom_

det'UI?d. , A, . „ ., , , , ,. . binierte Wirkung vorhanden ist. Wesentliche Mengen von

. 0 Mittel zum Absaugen eines Teils der durch die Flussig- Wasserda f wurden bis jetzt nur Brennkraftmaschinen zur t (17) im Behälter (16) gegangenen Luft an die Verbren- Erhöhung von deren Wirkungsgrad zugeführt. Bei Heizanla-nungsvornchtung (10; 50) und zum Ersetzen dieser Luft 25 gen für Wohnungen waren die Kosten für die dazu notwen.

durch Aussenluft. dige Zusatzeinrichtung bisher zu hoch.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, Es ist auch bekannt, dass Wasserdampf als Katalysator dass die Absaug- und Ersatzmittel die Verbindungsleitung für die Verbrennung wirken kann; siehe Van Nostrand's (41; 60) zwischen dem Raum des Behälters oberhalb des Scientific Encyclopedia, 4. Auflage, Seite 1501. Jedoch wird Flüssigkeitsspiegels und der Saugseite der Pumpe umfassen. 30 diese Eigenschaft von Wasserdampf bei den meisten bisher

3. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, erzeugten Heizanlagen nicht ausgenützt.

dass die Absaug- und Ersatzmittel eine Zufuhrleitung (12; 61) Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Schaffung umfassen, die den Lufteinlass (11) der Verbrennungseinrich- einer Einrichtung zum Liefern eines dampfförmigen Kata-tung (10; 50) direkt mit dem feuchte Luft enthaltenden obe- lysators an eine Verbrennungsvorrichtung für fossilen Brennren Teil des Behälters verbindet. stoff, um deren Wirkungsgrad zu erhöhen. Die Einrichtung

4. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, nach der Erfindung umfasst einen geschlossenen Behälter dass die Zufuhrleitung (12; 61) mit einem ersten Steuerventil mit einer Flüssigkeit, die mindestens teilweise aus Wasser be-versehen ist und entweder die erste Verbindungsleitung (20; steht, eine Luftpumpe mit einer Druckseite und einer Saug-57) oder die zweite Verbindungsleitung (41; 60) ein zweites seite, eine erste Verbindungsleitung, die die Druckseite der Steuerventil enthält, mit welchen Steuerventilen die Menge Pumpe mit dem mit Flüssigkeit gefüllten Teil des Behälters der im Kreislauf zwischen Pumpe (22; 55) und Behälter (16) verbindet und unterhalb des Flüssigkeitsspiegels in den Beströmenden Luft in bezug zur Menge der an die Verbren- hälter mündet, eine zweite Verbindungsleitung, die die Saug-nungsvorrichtung (10; 50) gelieferten Luft einstellbar ist. seite der Pumpe direkt mit dem keine Flüssigkeit enthalten-

5. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeich- „ den Teil df Behälters verbindet und oberhalb des Flüssignet, dass die zweite Verbindungsleitung (60) ein perforiertes keitsspiegels m den Behälter mündet, welche zweite Leitung Leitungsstück umfasst, das sich vom Boden des Behälters (16) zum Erzeugen eines dauernd von der Pumpe durch die Flüs-bis zu dessen oberem Ende erstreckt und ein nicht perforier- slSkeit im Behälter zurück zur Pumpe fliessenden Luftstroms tes Leitungsstück, das sich vom oberen Ende des Behälters dlent> eme dritte Verbindungsleitung, die die Saugseite der zur Saugseite (54) der Pumpe (55) erstreckt. „ PumPe ml^d^ Aussenluft verbindet, und Mittel zum Absau-

6. Verwendung der Einrichtung nach Patentanspruch 1, Sen emes TeiIs der durch die Flüssigkeit im Behälter gegan-zum gesteuerten Beimischen eines dampfförmigen Katalysa- Sene« Luft an die Verbrennungsvorrichtung und zum Erset-tors der Verbrennungsluft einer Verbrennungsvorrichtung für zen dles^ Lu.ft dur°k Aussenluft.

fossilen Brennstoff, gekennzeichnet durch: . Die Verbmdungs eitungen sind zweckmässig so dimensio-

a) Führen von Luft in einem kontinuierlichen Kreislauf „ niert und/oder enthalten Steuerventile, so dass eine wesentlich von einer Druckquelle durch einen Wasserkörper und zur 8rössere MenSe Luft im Kreislauf durch die Einrichtung Druckquelle zurück fliesst als an die Verbrennungsvorrichtung abgegeben wird.

b) Halten eines festen Volumens der im Kreislauf strö- Nachfolgend wird die Erfindung anhand der beiliegenden menden Luft in einem mit dem Kreislaufweg verbundenen Zeichnung beispielsweise beschrieben. In der Zeichnung zeigt: Raum, 60 Fig-1 ein vereinfachtes Blockschema eines Ausführungs-

c) Verbinden einer Stelle des Kreislaufweges auf der beispiels der Einrichtung nach der Erfindung und Druckseite der Druckquelle mit dem Lufteinlass der Ver- Fig. 2 eine vereinfachte perspektivische Darstellung der brennungsvorrichtung, Einrichtung nach der Fig. 1 in Verbindung mit einem ölofen.

d) Zuführen einer geregelten Menge Frischluft aus der Im Blockschema nach der Fig. 1 ist mit 10 eine Verbren-Aussenatmosphäre dem Kreislaufweg auf der Saugseite der nungsvorrichtung bezeichnet, die von einer Einrichtung 40 Druckquelle, und über einen Auslass 12 eine gesteuerte Menge von mit Dampf e) Steuern der Luftzufuhr, so dass die Menge der dem gesättigter Luft erhält. Die Einrichtung 40 umfasst einen Be-Einlass der Verbrennungsvorrichtung zugeführten Luft Mein hälter 16, der teilweise mit Wasser 17 gefüllt ist, auf welchem

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eine Schicht 18 aus einer mit Wasser nicht mischbaren Fliis- Die Fig. 2 zeigt die an einen Ölofen 50 angeschlossene sigkeit schwimmt. Diese Flüssigkeit kann ein synthetisches Einrichtung 40 nach der Fig. 1. Die in der Fig. 2 dargestellte Öl sein. Die Schicht 18 verhindert die Absorption von Feuch- Einrichtung zur Lieferung von mit Wasserdampf gesättigter tigkeit oder anderen Teilen der Atmosphäre im oberen Teil Luft hat einen Lufteinlass 51, der von einem Ventil 52 steuer-des Behälters 16 durch das Wasser 17 im unteren Teil des 5 bar ist und der mit der Saugseite 54 einer Luftpumpe 55 verBehälters 16. Die Schicht 18 soll praktisch nicht verdunsten, bunden ist. Die Druckseite 56 der Pumpe 55 ist über eine so dass sie von der aus dem Behälter 16 strömenden Luft Leitung 57 mit einer Stelle des Behälters 16 unterhalb der nicht abgebaut wird. Eine Leitung 20 liefert Druckluft von Oberfläche des Wassers 17 verbunden. Ein Saugrohr 60 mit der Druckseite 21 einer Pumpe 22 an den unter dem Was- einem Ventil 58 erstreckt sich von der Saugseite 54 der Pum-serspiegel liegenden Teil des Behälters 16. Der obere Teil desio pe 55 bis zum Boden des Behälters 16. Das Saugrohr 60 ist Behälters 16 ist über einen Auslass 24 und den Auslass 12 mit im Luftraum oberhalb des Wassers 17 im Behälter 16 perfo-einer Mischkammer 25 verbunden. riert, so dass in das Rohr 60 Luft und kein Wasser gesaugt

Die Pumpe 22 erzeugt einen Unterdruck im oberen Teil wird. Die Druckseite 56 der Pumpe 55 ist über eine Leitung des Behälters 16 und einen Überdruck am Auslass der Lei- 61 mit einer Stelle 62 niederen Drucks im Eingangskompres-tung 20, so dass Luftblasen 28 erzeugt werden, die durch das 15 sor 64 der Verbrennungsvorrichtung 50 verbunden. Wie aus Wasser 17 und die Schicht 18 nach oben steigen. Der Auslass der Fig. 2 ersichtlich ist, sind die Leitungen 57 und 60 für den 12 des Behälters 16 ist über die Mischkammer 25 mit dem Kreislauf von Luft zwischen Behälter 16 und Pumpe 55 grös-Einlass 11 der Verbrennungsvorrichtung 10 verbunden. Die ser a's das Lufteinlassrohr 51 und die dem Kompressor 64 Menge der mit Wasserdampf gesättigten Luft, welcher Dampf feuchte Luft zuführende Leitung 61. Ferner sind Ventile 52 als Katalysator wirkt, wird dem direkt mit der Aussenatmo- 20 und 58 zum Regeln der Luftmenge in den beiden Strömungssphäre verbundenen Einlass 11 zugeführt. wegen vorgesehen. Der Raum im Pumpengehäuse 55 und der

... ,. , ^ j ^ _ ...^ ., , Raum im Oberteil des Behälters 16 dienen als Mischkam-

DieLeitung41 verbindet den Oberteil des Behälters 16 . , , , , . ... , ... ,,

. , ® „ _. o ^... mern, jedoch kann auch eine zusatzliche Mischkammer vor-

mit der Saugseite 27 der Pumpe 22. Die Saugseite 27 ist über ' . T . , „. ,

„ . fj-w v . , gesehen sein. Im Betrieb ist das Ventil 58 so eingestellt, dass einen Fnschluftemlass 42 auch direkt mit der Aussenatmo- ° , , . , . T *<. v i <. \

,.. _. • t.* An 25 auf der Auslassseite 56 der Pumpe 55 Luft mit konstanter sphare verbunden. Die Menge der durch die Einrichtung 40 a , . „ ... . . , ... , , ... cn , ,

r x, , j t r*. ■ t- relativer Feuchtigkeit austritt und das Ventil 52 so, dass der zur Verbrennungsvorrichtung 10 stromenden Luft m bezug ... ' __ .

• „ . , ? ° , ^ ^ .. , T Z Wirkungsgrad der Verbrennung in der Vorrichtung 50 maxi-

zur im Kreislauf durch die Einrichtung 40 stromenden Luft , . . , , , , . °.t . . , . . ° , ...

, , , ... , _ ° . ... , t *«. • mal ist, was durch bekannte Prufemnchtungen festgestellt kann durch Andern des Durchflussquerschnitts des Luftein- , , .... t . , , , . , , ,

.. , . T j. , , werden kann. Wie festgestellt wurde, bewirken diese Emstel-

lasses 42 oder des Luftauslasses 12 geregelt werden. , . ® . „ . , - . ,

3Q lungen, dass die Menge der im Kreislauf zwischen Pumpe 55

Bei der Anordnung nach der Fig. 1 ist die Menge der zur und Behälter 16 strömenden Luft wesentlich grösser ist als

Verbrennungsvorrichtung 10 strömenden Luft gleich der die Menge der durch die Leitungen 51 und 61 strömenden

Menge der durch den Einlass 42 in die Einrichtung 40 strö- Luft.

menden Luft und ist völlig unabhängig vom Volumen und Wesentlich ist ein ständiger Kreislauf einer relativ grossen der Strömungsgeschwindigkeit der im Kreislaufweg strömen- 3J Menge von mit Wasserdampf beladener Luft, wobei die den Luft. Der Luftraum im Oberteil des Behälters 16 und der Grössen, Formen, Materialien und die örtliche Anordnung

Luftraum in der Pumpe 22 dienen als Kammern von Luft von Behälter 16, Pumpe 22 bzw. 55, der Ventile und Verbin-

mit konstantem Wasserdampfgehalt. Solange die Menge der dungsleitungen entsprechend anders sein können.

im Kreislauf strömenden Luft gross ist gegenüber der Menge Die Pumpe 22 muss nicht wie dargestellt eine Zentrifugal-der der Verbrennungsvorrichtung 10 zugeführten Luft, ist der40 pumpe sein, sondern kann auch eine Kolbenpumpe oder eine Wasserdampfgehalt der letzteren relativ unabhängig vom Balgenpumpe sein. Beispielsweise haben sich Gummibalgpum-Wasserdampfgehalt der über dem Einlass 42 eintretenden pen, wie sie für Aquarien verwendet werden, als geeignet erFrischluft. wiesen.

M 1 Blatt Zeichnungen