DE911310C - Verfahren und Vorrichtung zur Verbrennung fluessigen Brennstoffs - Google Patents

Description

• [0001]
  Verfahren und Vorrichtung zur Verbrennung flüssigen Brennstoffs Um einen Gegenstand schnell auf eine hohe Temperatur zu erhitzen, ist es bei Fabrikationsverfahren häufig erforderlich, eine Wärmemenge in der Form eines Stromes sehr heißen Gases zu erzeugen, das frei von unverbranntem Brennstoff ist. Als Beispiel mag die Erhitzung von metallischen Gegenständen oder Teilen von Gegenständen erwähnt sein, wie sie erforderlich ist, bevor diese einem Schmiede- oder anderen Arbeitsvorgang unterworfen werden, wobei als Beispiel das Anschmieden von Schraubenköpfen gemannt sei. Der Zweck der Erfindung ist dieErzeugung eines solchen oben gekennzeichneten Heißgasstromes durch die Verbrennung flüssigen Brennstoffes. In einer Hinsicht besteht die Erfindung dementsprechend in einem Verfahren, durch die Verbrennung flüssigen Brennstoffes einen Heißgasstrom zu erzeugen, der von unverb.ranntem Brennstoff im wesentlichen frei und zur Erhitzung von Gegenständen durch direktes Auftreffen des Stromes auf den Gegenstand geeignet ist, wobei das Verfahren dadurch gekennzeichnet ist, daß der Brennstoff in der Form eines Sprühnebels in im allgemeinen axialer Richtung in das eine Ende einer rohrförmigen Verbrennungskammer eingeführt wird und daß an diesem Ende, und zwar nur an diesem Ende der Kammer, tangential unter Druck etwa die zur Verbrennung des Brennstoffes theoretisch erforderliche Luftmenge eingeführt wird, -wobei von der Brennkammer keine Wärme durch Wasser oder andere Kühlmittel abgezogen -wird und wobei die Brennkammer eine Länge aufweist, die ausreicht, um im wesentlichen die vollständige Verbrennung in der Brennkammer sicherzustellen, und an ihrem in Strömungsrichtung vorn liegenden Ende mit einer Öffnung versehen ist, durch die der aus den Verbrennungsprodukten bestehende Heißgasstrom zur Erhitzung der Gegenstände austritt.
• [0002]
  In anderer Hinsicht besteht die Erfindung in einem zur Durchführung des oben beschriebenen Verfahrens geeigneten Gerät, das eine rohrförmige Verbrennungskammer aufweist, von der keine Wärme durch Wasser oder andere Kühlmittel abgezogen -wird und die an ihrem in Strömungsrichtung vorn liegenden Ende eine Öffnung aufweist, in deren Nähe sich ein Gegenstand so anordnen läßt, daß ein aus dieser Öffnung austretender Heißgasstrom auf den Gegenstand auftreffen kann, ferner Mittel, um flüssigen Brennstoff in der Form eines Sprühnebels in im allgemeinen axialer Richtung in das in Strömungsrichtung hinten liegende Ende der Kammer einzuführen, und Mittel aufweist, um an dem und nur an dem in Strömungsrichtung hinten liegenden Ende der Kammer unter Druck etwa die zur Verbrennung des Brennstoffes theoretisch erforderliche Luftmenge einzuführen, wobei die Länge der Kammer ausreicht, um im wesentlichen vollständige Verbrennung des Brennstoffes in ihr sicherzustellen.
• [0003]
  Es hat sich ergeben, daß es durch Anwendung des Verfahrens und der Vorrichtung der Erfindung möglich ist, den Brennstoff mit einer Geschwindigkeit der Wärmefreisetzung je Volumeinheit des Verbrennungsraumes zu verbrennen, die in bezug auf die Geschwindigkeit mit der Wärme durch die Kammerwände verlorengeht, so hoch ist, daß die fühlbare Wärme des Austrittsgases nicht merklich geringer ist als die durch den verbrannten Brennstoff erzeugte Wärme. So ist es möglich, den Brennstoff mit einer Menge von etwa 1,6 bis 5,6 t je Stunde und Kubikmeter des Verbrennungsraumes zu verbrennen und somit eine Geschwindigkeit der Wärmefreisetzung zu erzeugen, mit der verglichen die Geschwindigkeit des Wärmeverlustes der Kammer vernachläss.igbar ist. Die Luftmenge kann etwas weniger, gleich oder etwas mehr als die zur vollständigen Verbrennung theoretisch erforderliche Luftmenge betragen. Der Druck, unter dem die Luft der Kammer zugeführt -wird, mag vorteilhafterweise in der Größenordnung von etwa 0.07 kg/cm2 liegen.
• [0004]
  Infolge der fast vollständigen Abwesenheit unverbrannten Brennstoffes in dem aus der Kammer austretenden Heißgasström ist dieser rein und kann mit dem zu erhitzenden Gegenstand in direkte Berührung gebracht -werden. Darüber hinaus ist der austretende Heißgasstrom im allgemeinen frei von Sauerstoff und wird daher von ihm erhitzte Metallgegenstände nicht oxydieren.
• [0005]
  Die Einrichtung zur Einführung der Verbrennungsluft -in die Kammer mag vorteilhafterweise eine ringförmige, die Brennkammer umgebende Luftkammer mit in sich schließen, die mit dem Innenraum der Verbrennungskammer über eine Reihe von tangentialen, im Abstand voneinander rund um den Umfang der Brennkainmerwand angeordneten Bohrungen in Verbindung steht. Die Verbrennungskammer mag vorzugsweise zylindrische Form aufweisen.
• [0006]
  Die Zeichnung stellt ein Ausführungsbeispiel des Gegenstandes der Erfindung vereinfacht dar. Fig. r ist eine Ansicht einer Brennkammer gemäß der Erfindung, teilweise im Schnitt, Fig. 2 ist ein Schnitt nach der Linie A-A in Fig. z.
• [0007]
  Die Brennkammer wird von einem Rohr aus feuerfestem Werkstoff, das in einen beispielsweise den Teil einer Ofenwand bildenden feuerfesten Block 2 eingesetzt ist, und einem Endstück 3 gebildet, das aus Metall besteht und mit einem Flansch q. versehen; ist, der sich gegen den Block 2 anlegt. In dem Endstück 3 ist eine ringförmige Luftkammer 5 gebildet, die mit dem Innern der Verbrennungskammer über tangentiale, im Abstand voneinander rund um den Umfang der Verbrennungskammerwand angeordnete Bohrungen 6 in Verbindung steht. Am hinteren Ende des Endstückes 3 ist ein Zerstäuber 7 bekannter Bauart angebracht.-Dieser Zerstäuber 7 spritzt in im allgemeinen axialerRichtung einen Sprühnebel flüssigen Brennstoffes ein, -wobei der Sprühnebel gewöhnlich die Form eines Kegels aufweist, in dem die Brennstoffteilchen ein gewisses Maß von Drehbewegung um die Brennkammerachse haben. Der in Strömungsrichtung hinten liegende Teil des Rohres r kann mit einer nicht gezeigten Metallhülse umkleidet sein.
• [0008]
  Im Betrieb -wird unter Überdruck stehende Luft über ein tangential einmündendes Rohr 8 in die Luftkammer 5 gefördert. Von hier tritt sie mit einer kräftigen Wirbelbewegung in die Verbrennungskammer ein. Aus dem Zerstäuber 7 austretender Brennstoff verbrennt in dieser Luft, und die Verbrennung ist abgeschlossen, bevor die Mischung die Öffnung g an dem in Strömungsrichtung vorn liegenden Ende der Kammer erreicht. Es versteht sich, daß die Länge der Kammer, die erforderlich ist, um dies sicherzustellen, leicht durch Versuch festgestellt werden kann und von dem Durchmesser der Kammer, der Geschwindigkeit der eintretenden Luft und der Art des Brennstoffsprühnebels abhängt. Zu erhitzende Gegenstände können in der Nähe der Öffnung g so angeordne t werden, daß der Heißgasstrom direkt auf s.ie auftrifft. Wo eine Anzahl von Gegenständen zu erhitzen ist und dann einer Behandlung, wie Schmieden, unterworfen wird, mögen diese zweckmäßigerweise nacheinander vor der öffnungg vorbeigeführt werden.
• [0009]
  Wie oben festgestellt, ist es bei Anwendung der Erfindung möglich, sehr hohe Geschwindigkeiten der Wärmefreisetzung je Volumeinheit des Verbrennungsraumes zu erhalten. So wurde beispielsweise mit der gezeigten Vorrichtung bei Verwendung eines Luftdruckes von etwa 0,07 kg/cm2 eine Wärmefreisetzung von über 53 ' 106 kcal je Kubikmeter und Stunde erhalten, was weit über den Geschwindigkeiten liegt, die bisher bei flüssigem Brennstoff als möglich angesehen wurden.

Claims (7)

1. PATENTANSPRÜCHE: 1. Verfahren, durch die Verbrennung flüssigen Brennstoffes einen Heißgasstrom zu erzeugen, der von unverbranntem Brennstoff im wesentlichen frei und zur Erhitzung von Gegenständen durch direktes Auftreffen des Stromes auf den Gegenstand geeignet ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Brennstoff in der Form eines Sprühnebels in im allgemeinen axialer Richtung in das eine Ende einer rohrförmigen Verbrennungskammer eingeführt wird und daß an diesem Ende, und zwar nur an diesem Ende der Verbrennungskammer, tan.-gential unter Druck etwa die zur Verbrennung des Brennstoffes theoretisch erforderliche Luftmenge eingeführt wird, wobei von der Brennkammer keine Wärme durch Wasser oder andere Kühlmittel abgezogen wird und die Kammer eine ausreichende Länge aufweist, um im wesentlichen die völlige Verbrennung des Brennstoffes in ihr sicherzustellen, und an ihrem in Strömungsrichtung vorn liegenden Ende mit einer Öffnung versehen ist, durch die der von den Verbrennungsprodukten gebildete Heißgasstrom zur Erhitzung der Gegenstände austritt.
2. 2. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der Brennstoff in die Brennkammer mit einer Geschwindigkeit in der Größenordnung von etwa. 1,6 bis 5,6 t je Stunde und Kubikmeter des Verbrennungsraumes eingeführt wird.
3. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Überdruck, mit dem die Luft der Kammer zugeführt wird, in der Größenordnung von etwa o,o7 kg/cm2 liegt. q..
4. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nachAnspruch 1, 2 oder 3, gekennzeichnet durch eine rohrförmige Verbrennungskammer, von der keine Wärme durch Wasser oder andere Kühlmittel abgezogen wird und die an ihrem in Strömungsrichtung vorn liegenden Ende eine Öffnung aufweist, in deren Nähe sich ein Gegenstand so anordnen läßt, daß ein aus dieser Öffnung austretender Heißgasstrom auf den Gegenstand auftreffen kann, Mittel, um flüssigen Brennstoff in der Form eines Sprühnebels in im allgemeinen axialer Richtung in das in Strömungsrichtung hinten liegende Ende der Kammer einzuführen, und Mittel, um an dem, und zwar nur an dem in Strömungsrichtung hinten liegenden Ende der Kammer unter Druck etwa die zur Verbrennung des Brennstoffes theoretisch erforderliche Luftmenge einzuführen, wobei die Länge der Kammer ausreicht, um im wesentlichen vollständige Verbrennung des Brennstoffes in ihr sicherzustellen.
5. 5. Vorrichtung nach Anspruch q., dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zur Einführung der Verbrennungsluft in die Kammer eine ringförmige, die Verbrennungskammer umgebende Luftkammer mit in sich schließen, die mit dem Innenraum der Verbrennungskammer über eine Reihe von tangentialen, im Abstand voneinander rund um den Umfang der Verbrennungskammerwand angeordneten Bohrungen in Verbindung steht.
6. 6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Luft über ein tangential einmündendes Rohr in die ringförmige Luftkammer eingeführt wird.
7. 7. Vorrichtung nach Anspruch q., 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbrennungskammer zylindrische Form aufweist.