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Zerstäuberbrenner-für flüssige Brennstoffe Die Erfindung bezieht sich
auf Zerstäuberbrenner für flüssige Brennstoffe, bei denen der Brennstoff durch einen
Dampfstrahl zerstäubt wird, der in einem Kessel durch die Brennerflamme erzeugt
wird. Bei diesen Brennern ist es bekannt, den Dampferzeuger in Form von symmetrisch
angeordneten Rohren zu bauen.
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Es hat sich nun gezeigt, daß sich beim Durchströmen des Wassers durch
das erhitzte Rohr an dessen Innenseite kleine Dampfblasen bilden, bevor die ganze
Masse verdampft ist. Wenn die Dampfblasen groß genug werden, um den Wasserstrom
zu unterbrechen, was geschieht, wenn zwei Dampfblasen an gegenüberliegenden Stellen
zusammenfließen, dann wirkt die große Dampftasche wie ein Gaskolben, der sich bei
dem geringsten Druckwechsel ausdehnt und zusammenzieht, und es entsteht dadurch
ein Pulsieren oder ein Anschwellen des Wassers. Dieser Vorgang beeinflußt die Brennerflamme
ungünstig, indem sie unregelmäßig brennt und sogar auslöschen kann.
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Nach der Erfindung sind deshalb in die Verdampferrohre mit diesen
gleichachsige, einen ringförmigen Durchflußquerschnitt herbeiführende Verdrängungskörper
eingesetzt. Durch diese Kerne wird das Zusammenfließen von Dampfblasen und die Bildung
von Dampftaschen verhindert, so daß eine gleichmäßig brennende Flamme erzeugt wird.
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Es ist zwar bekannt, bei gewöhnlichen Dampferzeugern Kerne anzuordnen,
um die Heizwirkung zu vergrößern, aber es handelt sich dort nicht um die Dämpfung
des Anschwellens der Flüssigkeit wie bei einem Brenner für flüssige Brennstoffe.
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Die mit den Kernen versehenen parallel geschalteten Verdampferrohre
werden zweckmäßig unter dem gleichen Winkel zur Brennerachse geneigt und an ein
hohles, die Durchflußräume der Rohre miteinander verbindehdes Kreuzstück angeschlossen.
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Der Brenner ist auf der Zeichnung in einem Ausführungsbeispiel dargestellt.
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A.bb. i ist ein Schnitt durch den Brenner und den Dampferzeuger, Abb.
z eine Ansicht des Brenners mit abgenommenem Schutzgehäuse; Abb. 3 stellt die abgenommene
Brennstoffdüse mit ihrem Tragrohr in größerem Maßstabe dar; Abb. 4. ist eine Stirnansicht
des Kreuzstückes, welches die Dampfrohre miteinander verbindet.
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Der Dampferzeuger des Brenners besteht aus vier geraden Rohren dl,
a2, a3, a4, die an dem einen Ende in ein Kreuzstück d eingeschraubt oder in anderer
Weise befestigt sind, und zwar so, daß sie unter gleichen Winkeln zur Längsachse
des Brenners geneigt sind. Die in dem Kreuzstück vorgesehene, zur Aufnahme der Rohre
dienenden Hohlräume unterscheiden sich, so daß sie an der Kreuzungsstelle miteinander
Verbindung haben. Zwei gegenüberliegende Rohre a1, a3 sind an ihren anderen Enden
mit einem hohlen Kreuzstück b verbunden, aus dessen Mitte eine Dampfdüse c in der
Längsachse des Brenners hervorragt. An der gegenüberliegenden Seite des Kreuzstückes
ist eine Schraube d finit einem Knopf dl und einer
Raumnadel d'
zur Reinigung der Düse c eingepaß t.
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Die Enden des Kreuzstückes b haben an den den Rohren d, a3 gegenüberliegenden
Flächen Öffnungen, die durch Muttern b1 geschlossen sind. Durch die Öffnungen können
Stangen e', e3 gesteckt werden, die Kerne für die Rohre a1, a3 bilden und durch
beliebige Mittel zentrisch zu den Rohren gehalten werden. Die anderen Enden der
Stangen liegen frei in der Kappe a und reichen bis zu deren Verbindungskammer.
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Die freien Enden der beiden anderen Rohre a2, a4 sind mit Taschen
f verbunden, in deren Öffnungen die Stangen oder Kerne e2, e4 eingesteckt
werden. Die Öffnungen sind gewöhnlich durch Muttern f1 geschlossen und die Taschen
miteinander durch ein halbkreisförmig oder anders gebogenes Rohr g verbunden, dem
in der Mitte das Spdisewasser durch ein Rohr g1 zugeführt wird.
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Über den Brenner ist zweckmäßig ein sich verengender und dann sich
erweiternder Schirm i geschoben, der auf die Rohre a1, a2, a3, a4 gekeilt ist. An
seinem äußeren Ende trägt er ein Schutzgehäuse j in Form einer Kappe mit einer mittleren
hohlen Buchse j1, die auf die Reinigungseinrichtung d, dl, d2 paßt und deren
Zugänglichkeit gestattet.
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Die Düse la für den flüssigen Brennstoff ist in bekannter Weise seitlich
zu der Dampfdüse c angebracht und wird von einem in einem Auge h' des Kreuzstückes
b befestigten Rohr hl getragen. Die Brennstoffdüse ist gegen die Achse der
Dampfdüse gerichtet und liegt zweckmäßig in gleichem Abstand von zwei anliegenden
Dampfrohren. Die Achse der Brennstoffdüse kann etwas schief zu der Achse der Dampfdüse
gerichtet sein, etwa unter einem Winkel von 85'. Der Brennstoff strömt zu
seiner Düse entweder unter Saugkraft, Druck oder seiner Schwere, entsprechend seiner
Beschaffenheit oder der Größe des Brenners.
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Die Dampfdüse kann eine -mittlere Öffnung cl und ein in ihrer Achsrichtung
sich erweiterndes Mundstück c2 sowie in dessen Wand eine Anzahl Luftöffnungen c3
haben. Die Räumnadel d2 wird durch tieferes Einschrauben der Schraube in die Mittelöffnung
eingeführt.
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Auf diese Weise wird das Wasser durch symmetrische Ströme zu den in
die Taschen eingepaßten Enden des einen Röhrenpaares a2, a4 längs der Kerne e2,
e4 und gegen das Kreuzstück a geleitet, wobei es der Hitze der Flamme ausgesetzt
wird, die durch den zerstäubten Brennstoff entsteht. Wenn die beiden Wasserströme
in die Verbindungskammer des Kreuzstückes a gelangen, teilen sie sich ,gegen die
beiden anderen Rohre a1, a3 hin, durch welche das Wasser nach dem Kreuzstück b zurückkehrt,
indem es in dem Ringraum längs der Stangen ei, e3 entlangläuft.
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Die Wirkung der Stangen oder Kerne ist die, daß das Wasser durch einen
verengten ringförmigen Querschnitt strömt, der in bekannter Weise eine größere Wirkung
in bezug auf die Heizfläche ergibt, hauptsächlich aber das Abreißen des Stromes
verhindert. Auf diese Weise wird ein gleichbleibender Strom erzeugt, der auch kein
Bestreben, anzuschwellen, zeigt. Die Dampferzeugung und -verteilungerfolgt gleichförmig,
und die Ansaugung und Zerstäubung des Brennstoffes geschieht regelmäßig in einer
sehr stetigen Flamme bei Brennern jeder Leistung.
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Es ist nicht nötig, daß sich die Stangen durch die ganze Länge der
Rohre erstrecken, es genügt, wenn diese sich in den Teilen befinden, wo das Wasser
noch flüssig ist. Dessenungeachtet ist es in der Praxis -zweckmäßig, die Stangen
in der ganzen Länge der geraden Teile der Rohre anzuordnen.
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Beim Einpassen der Rohre schneidet man am besten ein Rohr von genügender
Länge ab, das bis auf den Boden in dem Hohlraum des Kreuzstückes reicht, und schneidet
die anderen Stangen auf kürzere Länge, so daß sie nur bis zu den äußeren. Teilen
ihrer zugehörigen Bohrungen in der Kappe reichen.
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Die Dampferzeugerrohre können auch leicht gekrümmt oder gebogen und
die Kerne aus biegsamen Draht hergestellt werden. Diese und die anderen Brennerteile
werden vorteilhaft aus nicht rostendem und nicht zersetzbarem korrodierendem Werkstoff
angefertigt.