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Verdampfer für mit flüssigen Brennstoffen betriebene Brenner mit Hilfsflamme
und thermischer Steuervorrichtung für die Brennstoffzufuhr Es sind Verdampfer für
flüssige Brennstoffe bekanntgeworden, bei denen die Verdampfung des unter Druck
stehenden Brennstoffs durch einen besonderen Brenner bewerkstelligt wird. Beispielsweise
wird eine Röhre verwendet, in die der flüssige Brennstoff eingeleitet wird und unter
der eire ebenfalls aus einer Röhre hergestellter Brenner angeordnet ist. Es ist
üblich, derartige Verdampfer durch die Verbrennung leicht flüchtiger Brennstoffe,
z. B. Alkohol, anzuwärmen und erst nach genügender Anwärmung den Brennstoff dem
Brenner zuzuleiten. Der richtige Zeitpunkt, an dem die Brennstoffzufuhr freigegeben
wird, ist deswegen kritisch, weil bei zu frühem Öffnen flüssiger, unverdampfter
Brennstoff aus dem Verdampfer den Verbrauchsstellen zugeleitet wird, was zur Rußbildung
und zu lästigen Störungen Anlaß gibt. Wird die Brennstoffzufuhr jedoch zu spät geöffnet,
so ist die Hilfsflamme durch Verbrauch des Alkohols bereits ausgebrannt, und der
Brennstoffdampf wird überhaupt nicht mehr gezündet.
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Um diese Schwierigkeiten zu beheben, ist bereits vorgeschlagen worden,
die Brennstoffzufuhr mit Hilfe eines thermisch betätigten Ventils zu steuern. Zu
diesem Zweck ist in die eigentliche Verdampferröhre zusätzlich eine Vorrichtung
eingeführt, die über ein Gestänge ein entfernt angebrachtes Ventil betätigt.
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Die Abschaltung des in Betrieb befindlichen Geräts wird bei den bekannten
Anordnungen dadurch bewerkstelligt, daß entweder die Hilfsverda.mpferflamme über
ein Ventil abgestellt oder der Brennstoffzulauf abgesperrt wird. Mitunter werden
auch beide Maßnahmen gemeinsam angewandt.
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Der Nachteil eines solchen Geräts besteht einmal in dem großen und
teuren Aufwand, da eine komplizierte Vorrichtung mit einem gesonderten Ventil und
Gestänge benötigt wird. Andererseits kann nach dem Einbau der Steuervorrichtung
beispielsweise in Herden durch mechanische Veränderungen am Herdkörper z. B. auf
dem Transport durch Wärmeeinwirkung od. dgl. das Gerät so verändert werden, daß
es nicht mehr genau justiert und so in seiner Wirkungsweise gefährdet ist. Bei den
bekannten Vorrichtungen muß außerdem die Brennstoffzufuhr abgestellt werden, wenn
der Verdampfer außer Betrieb gesetzt werden soll. Eine zusätzliche Absperrung ist
außerdem aus Gründen der Sicherheit erforderlich. Es muß also ein besonderes Absperrventil
vorgesehen und mittels Stopfbuchsen od. dgl. abgedichtete Betätigungselemente nach
außen geführt werden.
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Die Erfindung bezieht sich auf einen aus einem Haupt- und einem Nachverdampfer
bestehenden Verdampfer für mit flüssigen Brennstoffen betriebene Brenner mit einer
mittels desselben Brennstoffes betriebenen Hilfsflamme und einer thennischien Steuervorrichtung
für die Brennstoffzufuhr, der diese Nachteile nicht aufweist. Erfindungsgemäß werden
einzelne, zum Teil bekannte Elemente zwecks Erzielung einer einheitlichen Wirkung
so zusammengefa,ßt, daß sich eine funktionelle Verschmelzung der einzelnen Teile
ergibt. Zu diesem Zweck wird zunächst der Hauptverdampfer in ein zugleich als Nachverdampfer
und Verteilerkammer wirkendes. Gehäuse eingebaut, das der Hilfsflamme ausgesetzt
ist. In bzw. an dieses Verdampfergehäuse werden zwei Brennstoffventile ein, bzw.
angebaut, von denen das eine von Hand betätigt und das andere diesem nachgeschaltet
und thermisch gesteuert wird. Dabei ist der Hauptverdampfer als stabförmiger Dehnungskörper
ausgebildet und mit Austrittsöffnungen für den verdampften Brennstoff versehen.
Die Brennstoffzufuhr zum Verdampfer erfolgt durch das von Hand zu betätigende Ventil,
dessen Einzelteile der Betätigungsvorrichtung erfindungsgemäß in das N achverdampfergehäuse
eingebaut und derart ausgebildet sind, daß das Ventil geöffnet wird, wenn eines
der Einstellorgane für die Brennstoffdampfzufuhr zu dem Brenner aus der Nullstellung
bewegt wird, aber erst wieder geschlossen wird, wenn alle Einstellorgane für die
Brenner in. der Nullstellung stehen.
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Es ist zwar schon ein Verdampfer für mit flüssigen Brennstoffen betriebene
Brenner bekanntgeworden, bei dem ebenfalls ein stabförmiger Hauptverdampfer in einem
als Nachverdampfer wirkenden. rohzförmigen Gehäuse untergebracht ist. Das den Verdampfer
bildende Rohr dient hier jedoch lediglich der Verdampfung; die Regelung der Zufuhr
des verdampften Brennstoffes zum Brenner erfolgt durch eine besondere, von Hand
zu betätigende Vorrichtung. Demgegenüber
ist das den Verdampfer
bildende Rohr nach der Erfindung gleichzeitig als Ausdehnungskörper für ein thermisch
betätigtes Ventil zur Steuerung des Brennstoffzulaufes ausgebildet.
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Weiter sind temperaturabhängige Regelvorrichtungen bei Verdampfungsbrennern
bekanntgeworden, bei denen die Zufuhr des flüssigen Brennstoffes zur Verdampfungskammer
von einem durch die verschiedene Wärmeausdehnung zweier Teile des Verdampfers beeinflußten
Ventil gesteuert wird. Alle diese Einrichtungen arbeiten jedoch ohne Nachverdampfer.
Der verdampfte Brennstoff wird hier aus dem Verdampfer unmittelbar oder unter Zwischenschaltung
eines abgezweigten Rohres zum Brenner geführt. Durch die erfindungsgemäße Anordnung
des Verdampfers in einem Nachverdampfer, der unter dem ständigen, unmittelbaren
Einfluß einer Hilfsflamme steht, werden gegebenenfalls mitgerissene flüssige Brennstoffteilchen
restlos verdampft.
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Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung ist der Hauptverdampfer
mit dem thermisch gesteuerten Brennstoffventil zu einer baulichen Einheit vereinigt
und kann zwecks Überprüfung auf Dichtigkeit und Einstellung der richtigen Öffnungstemperatur
aus dein Nachverdampfergehäuse durch eine Bohrung leicht aus- und eingebaut werden.
Bei irgendwelchen Störungen kann das gesamte Steuerorgan in einfacher Weise entfernt
und gegebenenfalls ersetzt werden. Eine Stellschraube am thermisch gesteuerten Ventil
ermöglicht die Knickung des im Inneren des Hauptverdampfers befindlichen und mit
dem Ventilkegel verbundenen Stabes im kalten Zustand zu verändern. Vorteilhaft weist
das Nachverdampfergehäuse eine ovale oder elliptische Querschnittsform auf, wodurch
es eine möglichst intensive Berührung mit der Hilfsflamme einerseits und dem zu
verdampfenden Heizmittel andererseits hat. Dadurch ist eine wesentliche Ersparnis
an Brennstoff zur Eigenerwärmung gegeben. Das Öffnen und Schließen des Handventils
für die Zufuhr des flüssigen Brennstoffes zum Verdampfer wird dadurch bewirkt, daß
an den Einstellorganen für die Brennstoffdampfzufuhr zu den Brennern Abflächungen,
Erhebungen, Nocken o@d. dgl. angeordnet sind, die auf einen längs beweglichen, das
Zulaufventil betätigenden Schieber einwirken. Eine an diesem Schieber angeordnete
Nadel dient der Reinigung der Hilfsbrennerdüse.
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Bei Inbetriebnahme der Anlage braucht nur eines der Entnahmeventile,
beispielsweise für eine Kochstelle, geöffnet zu werden, um die Steuermöglichkeit
des selbsttätigen Ventils vorzubereiten. Durch. diese Maßnahme entfallen alle zusätzlichen
Ventile und Absperrmittel, die bei den bekannten Ausführungen zur Absperrung bzw.
Steuerung des Brennstoffzulaufes zum Hauptbrenner oder zum Hilfsbrenner notwendig
sind. Die Bedienung wird dadurch wesentlich einfacher. Durch die Unterbringung der
gesamten; thermischen Öffnungsvorrichtung im Hauptverdampfer und den Einbau des
letzteren in den Nachverdampfer ergibt sich der Vorteil, daß das ganze Gerät sehr
klein gehalten, Anschlußarmaturen, Verbindungsleitungen usw. gespart und Wärmebedarf
und Werkstoffaufwand gering werden.
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Weitere Einzelheiten der Erfindung sind in der nachfolgenden Beschreibung
einer beispielsweisen Ausführungsform sowie in der Zeichnung erläutert.
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Fig. 1 stellt einen Längsschnitt durch den Verdampfer, Fig. 2 eine
Draufsicht bzw. einen horizontalen Schnitt dar. Das Gehäuse 1 des Nachverdampfers
mit ovalern oder elliptischem Querschnitt ist an der Stirnseite mit einer Platte
2 dicht verschlossen. Die der Hilfsflamme zugeordnete Düse 3 bildet mit dem Eingangsteil
des Hilfsbrennerrohrs 4 einen Injektor. Das Rohr 4 hat in der oberen Wandung seines
horizontalen Teiles Bohrungen 5, an denen Hilfsflammen 6 zur Eigenerwärmung des
Vergasers brennen. Die Nadel 7 befindet sich in abgestelltem Zustand des Verdampfers
innerhalb der Mündung der Düse 3. Sie hält damit letztere sauber und reinigt sie
bei der Öffnungs- und Schließbetätigung. Die Nadel 7 ist in einem axial beweglichen,
abgebogenen Teil 8 befestigt, das seinerseits in einem ebenfalls längs beweglichen
Schieber 9 eingreift. Der Schieber 9 ist mit Aussparungen 10 versehen, die bei nicht
in Betrieb befindlichem Verdampfer an Abflachungen 11 des Einstiellorgans 12 für
den Hauptbrenner nahezu anliegen. Das längs bewegliche Teil 9 steht unter der Wirkung
der Druckfeder 13, die über die Kugeldes Ventils 14 und einen Stößel 15 auf ersteren
einwirkt. Eine Verschlußschraube 16 gestattet, das Kugelventil samt Feder und Stößel
herauszunehmen.
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Im unteren Teil des Nachverdampfergehäuses 1 ist der Hauptverdampfer
angeordnet. Dieser besteht aus einem röhrenförmigen Körper 17 aus einem Werkstoff
hoher Dehnung, der an seiner linken Stirnseite mit einer mit mehreren Löchern versehenen
Scheibe 18, in der gleichzeitig ein zentraler Stab 19 aus einem Werkstoff geringer
Dehnung befestigt ist, verschlossen wird. Der Hohlraum zwischen dem Stab 19 und
dem Dehnungskörper 17 ist mit großflächigen, metallischen Mitteln, beispielsweise
Spänen oder Sieben, angefüllt. An seinem rechten Ende ist der zentrale Stab 19 mit
Gewinde 20 versehen, auf dem ein Ventilkegel 21 durch Schrauben längs bewegt werden
kann. Der Ventilkegel ist ähnlich einer Schraube mit Schaft und einem Kopf versehen,
hinter den eine Druckfeder 22 greift, die das Ventil nach rechts zu bewegen, bestrebt
ist. Der Ventilsitz wird durch eine Buchse 23 gebildet, die in die Armatur 24 dicht
eingeschraubt ist. Die Armatur ist .beispielsweise durch Hartlöten mit dem Nachverdampfergehäuse
1 verbunden und schließt letzteres dicht ab. Ein an derArmatur 24 angebrachtes Gewinde
25 dient dem Anschluß der Zuleitung des flüssigen Brennstoffes. Ein Gewindestopfen
26 verschließt die dem Hauptverdampfer zugeordnete Bohrung in der Armatur. Das Nachverdampfergehäuse
1 ist an den Stellen quer durchbohrt, an denen Gasabgänge mit den zugehörigen Injektoren
zu den Hauptbrennern vorgesehen sind.
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Der Verdampfer arbeitet in folgender Weise: Der flüssige Brennstoff
tritt durch eine Bohrung 27 in die Armatur 24 ein, wird jedoch durch das Kugelvezitil
14 am Weiterfließen gehindert. Der flüssige Brennstoff kann in den Hauptverdampfer
so lange nicht eintreten, bis eine der Ventilspindeln der Hauptbrenner aus der Nullstellung
heraus in eine Groß- oder Kleinstellung gedreht wird. Der Schieber 9 erfährt damit
eine Bewegung nach rechts, so daß die Kugel vom Stößel 15 nach rechts verschoben
wird. jetzt kann der flüssige Brennstoff durch die Querbohrung 28 auf die rechte
Seite .des Ventilkegels 21 gelangen. Der Eintritt in das als Dehnungskörper 17 wirkende
Hauptverdampferrohr wird jedoch erst bei einer bestimmten Temperatur durch das thermisch
betätigte Ventil 21, 23 freigegeben. Ein unmittelbares Einströmen des Brennstoffs
aus dem Kegelventilraum in das Nachverdampfergehäuse 1 wird durch die dichte Führung
des Stößels 15 in der Armatur 24 verhindert.
Brennt man unterhalb
des Verdampfers in. nicht näher gezeichneter Weise beispielsweise Spiritus ab, so
erwärmt dieser das N achverdampfergehäuse 1 und alle in ihm befindlichen Teile.
Hierbei dehnt sich der Körper 17 von seiner rechten Befestigungsstelle an der Buchse
23 aus nach links aus. Er nimmt über die Scheibe 18 den sich nicht dehnenden Stab
19 mit. Bei einer bestimmten, mittels des Gewindes 20 einstellbaren Temperatur öffnet
das Ventil 21, 23 und läßt den flüssigen Brennstoff in das Innere des erwärmten
Dehnungskörpers 17 eintreten. Er kommt dabei mit den erwärmten großflächigen, metallischen
Mitteln in Berührung, so daß eine kräftige Verdampfung einsetzt. Der Dampfdruck
innerhalb des Hauptverdampfers richtet sich nach dem Zulaufdruck des flüssigen Brennstoffes,
also entweder nach der Aufstellhöhe des Vorratsgefäßes oder nach dem durch Pumpen
erzeugten Luftdruck in einem Vorratsbehälter, der in diesem Fall auch unterhalb
des Verdampfers angebracht sein kann.
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Sind alle Einstellorgane 12 für die Hauptbrenner in Schließstellung,
so stehen sämtliche Abflachungen 11 senkrecht. Der Schieber kann sich unter der
Wirkung der Feder 13 nach links verschieben, und das Kugelventil 14 stellt den Zufluß
des flüssigen Brennstoffes ab. Gleichzeitig erlöschen die Flammen 6 am Hilfsbrennerrohr
4, die, vorher über die Düse 3 betrieben, den Hauptverdampfer auf einer solchen
Temperatur hielten, daß der flüssige Brennstoff einwandfrei verdampft wurde.