Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Verbrennungsvorrichtung
gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Obwohl der gegenwärtige Kraftstoff irgendein
Kraftstoff sein kann, den man verbrennen möchte, einschließlich feste Kraftstoffe,
flüssige Kraftstoffe sowie gasförmige Kraftstoffe, ist nachfolgend ein Ausführungsbeispiel
für das Verbrennen von Holzpellets dargestellt. Zusätzlich bezieht sich die Erfindung
auf ein Verfahren zum Verbrennen gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 24.
Die Erfindung hat eine Vielzahl von verschiedenen Anwendungsmöglichkeiten
innerhalb des Bereichs des Verbrennens von verschiedenen Kraftstoffen zum Zwecke
der Erzeugung von Hitze.
Eine Verbrennungsvorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1
ist in der SE-C-13456 beschrieben.
Zum Verbrennen von verschiedenen Arten von Kraftstoffen sind einige
unterschiedliche Verfahren verfügbar. Jedoch ist es bei der Verwendung von Verbrennungsverfahren
in jedem Fall fundamental, daß eine möglichst vollständige Verbrennung erreicht
wird. Um eine gute Verbrennung zu erreichen, ist es neben anderen Dingen erforderlich,
daß die zugeführte Sauerstoffmenge der zu verbrennenden Kraftstoffmenge angepaßt
ist und daß der Sauerstoff und der Kraftstoff gut vermischt sind. Dies ist so, weil
eine Verbrennung ein Oxidationsprozeß ist, wobei eine verbrennbare Substanz, beispielsweise
Kohlenstoff, mit Sauerstoff zu einem Verbrennungsprodukt kombiniert wird, wobei
das Verbrennungsprodukt bei einer für die Substanz spezifischen Temperatur entzündet
wird, während der die chemisch gebundene Energie in dem Kraftstoff in Hitze umgewandelt
wird.
Es ist kürzlich festgestellt worden, daß eine theoretisch optimale
Luftmenge bestimmt werden kann. Um eine Leistung von 1 Kilowatt (1 kW) zu erhalten,
sind etwa 1,2 m3 erforderlich. Jedoch basiert diese Luftmenge auf einer
fast vollständigen Mischung von Sauerstoff und brennbarer Substanz, so daß sämtlicher
Sauerstoff in dem Oxidationsprozeß verbraucht wird, was in der Praxis schwer erreichbar
ist.
Ein unvollständiger Verbrennungsprozeß führt neben dem Nachteil, daß
der Energieinhalt des Kraftstoffs schlecht ausgenutzt wird, d. h. daß eine niedrige
Effizienz erreicht wird, auch zu einer Serie von anderen Nachteilen wie dem Austritt
von unerwünschten chemischen Verbindungen, welche nachteilig für die Umwelt sein
können. Beispielsweise kann in einer Verbrennung mit einem Defizit von Luft (unterstöchiometrische
Verbrennung) Kohlenmonoxid (CO) gebildet werden, während bei einem Überschuß von
Luft (überstöchiometrische Verbrennung) Stickoxid (NOx) gebildet wird.
Ein Verfahren, welches bei der Verbrennung verwendet wird, leitet
das zugeführte sauerstoffhaltige Gas, üblicherweise Luft, so daß eine Wirbelbewegung
in der Verbrennungskammer entsteht. Das Prinzip der Bildung der Wirbelbewegung ist
es, daß ein Gas im wesentlichen tangential in einen Behälter geleitet wird, wodurch
eine Rotationsbewegung entsteht. Wenn der gegenwärtige Behälter keine Öffnung in
seinem oberen Ende aufweist, dann nimmt die Wirbelbewegung schnell ab, was unabhängig
davon passiert, wo der tangentiale Einfluß des Gases stattfindet. Wenn jedoch das
Behältnis mit einem Deckel verschlossen ist, welcher eine eingeschränkte zentrale
Öffnung enthält, dann wird eine starke und dauerhafte Wirbelbewegung in dem Behältnis
erreicht. Wenn das Gas in das obere Ende des Behälters geführt wird, wo der Deckel
angeordnet ist, dann tritt eine Wirbelbewegung um den Umfang des Behälters und ein
Fluß abwärts entlang des Umfangs des Behälters auf und wenn das Gas den Boden des
Behälters erreicht hat, dann ändert das Gas die Flußrichtung während die Wirbelbewegung
aufrechterhalten bleibt, so daß das Gas sich wirbelnd aufwärts in einen zentralen
Bereich des Behälters und dann aus dem Loch in dem Deckel bewegt.
Das schwedische Patent Nr. 109608 beschreibt eine Verbrennungsvorrichtung,
welche für feste Brennstoffe ausgelegt ist, bei welcher eine Wirbelbewegung der
geleiteten Luft für die Verbrennung ausgenutzt wird. Die Vorrichtung gemäß dem schwedischen
Patent 109608 hat eine senkrechte Reaktionskammer mit einem Auslaß direkt nach oben
und einem tangentialen Einlaß für die Zuführung von Luft. Der Kraftstoff wird in
den unteren Teil der Kammer mittels einer Schraubenvorrichtung geleitet, so daß
der gesamte Boden der Kammer mit Kraftstoff bedeckt wird. Die Vorrichtung arbeitet
in der Weise, daß bei tangentialer Zuführung von Luft ein Wirbel in der Kammer entsteht,
wobei der Wirbel fähig sein sollte, den Kraftstoff hochzuheben, den Kraftstoff in
Stücke zu teilen und die Verbrennung aufrecht zuhalten und die Verbrennungsgase
aufwärts in Richtung des zentralen Auslasses der Kammer zu führen. Diese Vorrichtung
hat einige Nachteile und erwünschte Effekte, unter anderem ist eine sehr große Menge
von Verbrennungsluft in der Kammer erforderlich, um die Rotation aufrechtzuerhalten.
Dies hängt damit zusammen, daß die Luft in einem großen Maß dafür verwendet wird,
den Kraftstoff zu heben und zu teilen. Weiterhin wirken die sich erhebenden Verbrennungsgase
von dem Kraftstoff der Bildung von Wirbeln in der Kammer entgegen. Dies führt dazu,
daß die Vorrichtung eine Luftmenge liefern muß, welche unnötigerweise groß für die
Verbrennung des Kraftstoffs ist und daß ein Überdruck in der Kammer auftritt, was
spezielle Anordnungen hinsichtlich des Füllens von Kraftstoff zum Vermeiden eines
unerwünschten Ausflusses des Gases erforderlich macht. Lösungen, welche auf der
Zuführung einer großen Menge von Luft basieren, verhindern eine optimale Verbrennung
und, wie vorstehend beschrieben, liefern unerwünschte Verbrennungsprodukte. Zusätzlich
ist es bei der Verbrennung von festen Kraftstoffen bei der Vorrichtung
erforderlich, daß der Kraftstoff schon sehr fein zerteilt ist, wenn er in die Kammer
eingeführt wird, d. h. wahrscheinlich ist es erforderlich, daß der Kraftstoff in
Form eines Pulvers vorliegt und daß er einen sehr niedrigen Prozentsatz von Feuchtigkeit
hat. Selbst wenn der Kraftstoff fein zerteilt ist, führt das Betriebsverfahren der
Vorrichtung zu kleineren oder größeren Mengen von unvollständig verbrannten Teilchen,
welche an der Umfangsoberfläche der Kammer haften und/oder aus der Kammer austreten.
Ein weiterer Nachteil der Vorrichtung ist es, daß selbst wenn der Kraftstoff im
wesentlichen vollständig verbrannt wird, es keine beschriebene Lösung gibt sich
erhebende Ascheteilchen zu handhaben, sondern es ist vielmehr erwähnt, daß diese
durch den Auslaß zusammen mit den Gasen ausgeworfen werden sollten.
Die Hauptprobleme der heutigen Verbrennungsvorrichtungen einschließlich
der Vorrichtungen, welche mit Wirbelbildung arbeiten, sind teilweise diejenigen
Probleme, den in der Luft enthaltenen Sauerstoff mit der Verbrennungssubstanz in
einer geeigneten Weise zu mischen, und teilweise die Probleme, eine optimale Sauerstoffmenge
zu liefern, wobei diese Vorrichtungen nicht zufriedenstellend arbeiten in Hinblick
auf eine maximale Verwendbarkeit des Energieinhalts des Kraftstoffs oder im besten
Fall nur bei einer bestimmten Leistung für die Vorrichtung zufriedenstellend sind.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es somit zu beschreiben,
wie man in einer einfachen, billigen und sehr effizienten Weise verschiedene Arten
von Kraftstoffen, beispielsweise einen festen Kraftstoff in Form von Pellets aus
Holz, verbrennen kann, so daß die Nachteile der Verbrennungsvorrichtungen gemäß
dem Stand der Technik im wesentlichen reduziert oder eliminiert sind.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung wird bei einer Vorrichtung
gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 dadurch gelöst, daß die Vorrichtung einen
Kraftstoffbehälter aufweist, welcher in der Verbrennungskammer angeordnet ist, um
den Kraftstoff dem in der Verbrennungskammer anwesenden Gas auszusetzen und eine
Vermischung des in dem Gas enthaltenen Sauerstoffes mit dem Pyrolysegas, welches
von dem Kraftstoff stammt, zu unterstützen.
In praktischen Experimenten wurde herausgefunden, daß bei der Verbrennung
von Pellets aus Holz in der erfindungsgemäßen Vorrichtung die Anwesenheit des Kraftstoffbehälters
zu einer sehr effizienten Verbrennung als Folge einer nahezu vollständigen Vermischung
von Sauerstoff und dem Pyrolysegas führt, was damit zusammenhängt, daß der in dem
Behälter untergebrachte Kraftstoff eine große effiziente Oberfläche hat, welche
dem Gas, das den Sauerstoff enthält, ausgesetzt ist.
Gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung, bei welchem
die Verbrennungskammer eine Begrenzungsoberfläche hat und der Kraftstoffbehälter
so angeordnet ist, daß der Kraftstoff wenigstens teilweise in einer Entfernung von
der Begrenzungsoberfläche ist, wird eine sehr effiziente Verbrennung erzielt, so
daß das sauerstoffhaltige Gas, welches in die Verbrennungskammer eingeführt wird,
zwischen einer großen ausgesetzten Oberfläche des Kraftstoffs und der Begrenzungsoberfläche
der Verbrennungskammer verwirbelt wird. Insbesondere ist es vorteilhaft, dieses
Ausführungsbeispiel mit einem anderen bevorzugten Ausführungsbeispiel zu kombinieren,
bei welchem der Kraftstoffbehälter wenigstens in einem Teil seiner Oberfläche Löcher
hat, um den Kraftstoff dem in der Verbrennungskammer vorhandenen Gas auszusetzen.
Gemäß einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung,
bei welchem der Kraftstoffbehälter wenigstens zwei Scheibenelemente hat um den Kraftstoff
zwischen den Elementen in einer im wesentlichen gleichmäßig dicken Schicht aufzunehmen,
wird das sauerstoffhaltige Gas in einem hohen Maß in Kontakt mit dem Kraftstoff
gebracht. Wenn die Schicht relativ dünn gemacht ist, dann erhält der Kraftstoff
eine große ausgesetzte Oberfläche im Bezug auf das Volumen des Kraftstoffs, was
die Vermischung des Sauerstoffs mit dem Pyrolysegas sowie eine gleichmäßige Verbrennung
des Kraftstoffs über sein gesamtes Volumen gesehen unterstützt.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung, bei welchem
die Vorrichtung Mittel zum Aufrechterhalten und/oder Intensivieren der in der Verbrennungskammer
vorhandenen Wirbelbewegung enthält, ermöglicht eine sehr effiziente Vermischung
und insbesondere in Kombination mit einem weiteren Ausführungsbeispiel, bei welchem
die Mittel einen verwirbler mit einer Röhre enthalten, welche im wesentlichen parallel
zu der Mittelachse der Verbrennungskammer angeordnet ist, wobei die Röhre ein Einlaßende
und ein Auslaßende, welches mit dem Auslaß der Verbrennungskammer übereinstimmt,
hat, wobei das Einlaßende mit einem oder mehreren Schlitzen in der Manteloberfläche
der Röhre ausgestattet ist, um Gas einzulassen, und insbesondere zusammen mit noch
einem weiteren Ausführungsbeispiel, bei welchem wenigstens ein Führungsblatt an
einem oder mehreren der Schlitze an dem Einlaßende des Verwirblers angeordnet ist,
um das Gas in die Röhre zu führen, wird eine sehr effiziente Wirbelbewegung des
Gasflusses durch die Verbrennungskammer erreicht und zusätzlich ist es dadurch möglich,
falls dies gewünscht ist, einen hohen Gasfluß in der Kammer zu verwenden, ohne einen
Überdruck darin zu erhalten. In dem Verwirbler setzt sich die Wirbelbewegung fort
und ein unerwünschter laminarer Fluß wird unterdrückt, wodurch eine effiziente Vermischung
und Verbrennung aufrechterhalten wird bis eine fast vollständige Verbrennung eingetreten
ist.
Ein weiteres Ausführungsbeispiel gemäß der Erfindung, bei welchem
die Vorrichtung Mittel hat, um einen Teil der Verbrennungsgase, welche die Verbrennungskammer
verlassen haben, in die Verbrennungskammer zurückzuführen, ermöglicht
es, daß der Gasfluß aufrechterhalten bleibt, obwohl die Luftzuführung zum Zwecke
der Reduzierung der Zugabe von Sauerstoff in die Kammer reduziert ist, was beispielsweise
wünschenswert ist, wenn die Verbrennungsvorrichtung mit niedriger Ladung arbeitet.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung, bei welchem
die Vorrichtung Mittel aufweist, um die Wirbelbewegung des Gases in der Verbrennungskammer
zu führen, und insbesondere zusammen mit einer Ausführungsform, bei welcher die
Führungsmittel wenigstens eine Führungsschiene aufweisen, ermöglicht es, den Gasfluß
um den Kraftstoffbehälter und dadurch um den Kraftstoff in kontrollierter Weise
zu führen, um eine lange Vermischungsstrecke zu erreichen. Dies führt zusätzlich
zu der ganzen Verbrennungstechnik zu anderen Vorteilen, beispielsweise der Möglichkeit,
die Verbrennungsvorrichtung erheblich kleiner zu machen als eine Verbrennungsvorrichtung
mit einer vergleichbaren Vermischungsstrecke und mit einem linearen Gasfluß.
Ein weiteres Ausführungsbeispiel gemäß der Erfindung, bei welchem
die Vorrichtung Mittel zum Leiten wenigstens eines Teils des Gases in Richtung zu
dem Kraftstoff enthält, und insbesondere ein Ausführungsbeispiel, bei welchem die
Leitmittel wenigstens eine Leitschiene aufweisen, ermöglicht es, daß ein bestimmter
Teil des Gases in Richtung des Kraftstoffs geleitet wird, um den Kraftstoff dem
in dem Gas enthaltenen Sauerstoff in einem größeren Maße auszusetzen und die notwendige
Vermischung von Sauerstoff und Pyrolysegas zu unterstützen.
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung, bei welchem
die Vorrichtung Mittel zum Sammeln von Asche enthält und einen Trennen und/oder
ein Sammelgefäß angeordnet sind, um die Asche zu trennen und/oder zu sammeln, bevor
sie die Verbrennungskammer zusammen mit den Verbrennungsgasen verläßt, werden erhebliche
Vorteile erreicht, da die gesammelte Asche innerhalb der Verbrennungskammer verbleibt,
so daß die Asche nicht die Verbrennungskammer zusammen mit dem Gas verlassen kann,
was beispielsweise einen mit der Kammer verbundenen Ofen überflüssig macht. Durch
die Ausbildung der Verbrennungskammer gemäß der Erfindung und dem gegenwärtigen
Gasfluß darin, wird das Meiste der Flugasche nach der Verbrennung in die Peripherie
ausgestoßen und dadurch wird das Meiste der Flugasche durch den Trennen und/oder
das Sammelgefäß in einer einfachen und effizienten Weise gesammelt.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung, bei welchem die Vorrichtung
Mittel zum Entfernen der Asche aus dem Sammelgefäß mittels einer Wasserspülung enthält,
ist es möglich, die entstehende Asche kontinuierlich zu entfernen.
Die Eigenschaften des Verfahrens gemäß der Erfindung werden nachfolgend
in genauerem Maße in der Beschreibung und in den beigefügten Ansprüchen beschrieben.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung werden im Detail nachstehend
beschrieben.
Die Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnungen näher beschrieben.
Die Zeichnungen zeigen Ausführungsbeispiele der Erfindung.
Hier stellen dar:
1 eine teilweise geschnittene Draufsicht
eines Ausführungsbeispiels der Vorrichtung gemäß der Erfindung, welches eine senkrechte
Verbrennungskammer hat;
2 einen Schnitt entlang der Linie II-II
in 1, welcher die Verbrennungskammer mit einem Kraftstoffbehälter,
von der Seite gesehen, zeigt;
3 eine geschnittene Ansicht eines Ausführungsbeispiels
der Vorrichtung gemäß der Erfindung, welches eine horizontale Verbrennungskammer
hat, welches für einen sogenannten 2-Wege-Gasfluß ausgelegt ist, wobei diese Vorrichtung
eine Führungsschiene aufweist;
4 einen Querschnitt der erfindungsgemäßen
Vorrichtung gemäß 3;
5 eine geschnittene Ansicht eines Ausführungsbeispiels
der Vorrichtung gemäß der Erfindung, welche eine horizontale Verbrennungskammer
hat, die für einen sogenannten 3-Wege-Gasfluß ausgelegt ist, wobei diese Vorrichtung
einige Führungsschienen aufweist;
6 einen Querschnitt der erfindungsgemäßen
Vorrichtung gemäß 5;
7 eine perspektivische Ansicht eines
Verwirblers, welcher in den erfindungsgemäßen Vorrichtungen gemäß den
3 bis 6 angeordnet
ist;
8 eine perspektivische Ansicht eines
Kraftstoffbehälters, welcher in den erfindungsgemäßen Vorrichtungen gemäß
3 und 4 angeordnet
ist;
9 eine perspektivische Ansicht eines
Kraftstoffbehälters, welcher in der erfindungsgemäßen Vorrichtung gemäß
5 und 6 angeordnet
ist;
10 ein Flußdiagramm einer Fabrik, welche
die Vorrichtung gemäß der Erfindung enthält.
In 1 und 2
ist ein Ausführungsbeispiel der Verbrennungsvorrichtung 1 gemäß der Erfindung
mit einer senkrechten Verbrennungskammer 2 und einem Kraftstoffbehälter
3 dargestellt. Die Verbrennungskammer 2 hat eine im wesentlichen
zylindrische Begrenzungsoberfläche 4, wobei die Oberfläche durch einen
Mantel 5, einen Deckel 6 und einen Boden 7 gebildet ist.
Selbst wenn die Verbrennungskammer 2 im Prinzip jegliche Form aufweisen
kann, so ist die Form, welche symmetrisch hinsichtlich der Rotation ist, bevorzugt,
und in der Praxis wird die Kammer wahrscheinlich gerade wie ein Zylinder ausgebildet
sein.
Andere Ausführungsbeispiele der Vorrichtung 1 weisen eine
horizontale Verbrennungskammer 2 auf, was nachstehend näher beschrieben
wird. Weiterhin ist die Verbrennungskammer mit einem Einlaß 8 in dem Mantel
5 ausgestattet, um sauerstoffhaltiges Gas, üblicherweise
Luft, in einer tangentialen Richtung einzuführen. In dem Deckel 6 der Verbrennungskammer
ist ein Auslaß 9 angeordnet, um Verbrennungsgase auszulassen, welche in
der Verbrennungskammer 2 im wesentlichen parallel zu der Mittelachse
10 der Verbrennungskammer gebildet werden.
In der Verbrennungskammer 2 ist der Kraftstoffbehälter
3 angeordnet, um Kraftstoff 11 zwecks Aussetzen des Kraftstoffs
11 zu dem in der Verbrennungskammer vorhandenen sauerstoffhaltigen Gases
zu halten und/oder aufzunehmen und dadurch die Vermischung von Sauerstoff mit dem
Pyrolysegas, welches von dem Kraftstoff 11 stammt, zu unterstützen. Obwohl
der Kraftstoffbehälter 3 in diesem Ausführungsbeispiel als ein Becher mit
einem offenen oberen Ende und mit einigen Löchern in seiner Oberfläche zum Unterstützen
des Gasaussetzens zu dem Kraftstoff 11 ausgebildet ist und zentral in einer
Entfernung über dem Boden 7 der Verbrennungskammer 2 angeordnet
ist, soll ausgeführt sein, daß der Kraftstoffbehälter 3 gemäß einiger verschiedener
Ausführungsbeispiele ausgebildet sein kann und in einigen verschiedenen Arten innerhalb
der Verbrennungskammer 2 angeordnet sein kann, um so für verschiedene Arten
von Verbrennungskammern 2, verschiedene Arten von Kraftstoff
11, verschiedene Füllungsverfahren von Kraftstoff 11 usw. ausgebildet
zu sein.
Die Begriffe Kraftstoffbehälter oder Kraftstoffhalter 3 und
Halter 3 beinhalten verschiedene Arten von Greifvorrichtungen, ebenen Unterstützungsflächen
und Behälter zum Halten und/oder Aufnehmen von Kraftstoff 11. In Experimenten
hat sich herausgestellt, daß ein Halter 3, welcher dem Kraftstoff
11 eine große ausgesetzte Oberfläche in Bezug auf das Volumen des Kraftstoffs
gibt, in vielen Fällen wünschenswert ist, da ein begrenzender Faktor für eine effiziente
Verbrennung, wenigstens für feste Kraftstoffe 11, die Größe der Oberfläche
ist, an welcher die Verbrennung stattfinden kann. Aus diesem Grund ist ein Kraftstoffhalter
3 vom Behältertyp mit einer großen Oberfläche oft vorteilhaft, obwohl ansonsten
eine Vielzahl von geometrischen Formen des Kraftstoffhalters 3 möglich
sind. Zu diesen zählen beispielsweise Halter mit einer Schachtelform und Halter
3 mit einer kugelförmigen, zylindrischen oder konischen/doppelt konischen
Form und röhrenförmigen Halter 3 mit willkürlichem Durchmesser. Die meisten
der Arten von Haltern 3 sind in passender Weise gasdurchlässig. Dies kann
beispielsweise dadurch ermöglicht werden, daß die Oberfläche des Halters
3 perforiert ist, d. h. daß sie einige Löcher hat oder dadurch daß der
Halter aus einem Gewindematerial oder einem Netzmaterial hergestellt ist, so daß
er eine Struktur ähnlich eines Netzes erhält.
In praktischen Experimenten ist herausgefunden worden, daß ein Kraftstoffhalter
3 mit zwei Scheibenelementen, wobei zwischen den Elementen der Kraftstoff
aufgenommen ist, eine sehr vorteilhafte Ausbildung für eine effiziente Verbrennung
ist, wobei diese Ausbildung im Detail näher in Verbindung mit einem anderen Ausführungsbeispiel
der Vorrichtung 1 beschrieben wird.
Das Einführen des Kraftstoffes in die Kammer 2, d. h. das
Auffüllen des Kraftstoffs 11 in den Halter 3 kann auf einige verschiedene
Wege ausgeführt werden, welche per se bekannt sind. Unter anderem sollen verschiedene
Arten von herkömmlichen mechanischen Zuführungsmechanismen, z. B. verschiedene Vorschubgetriebe,
erwähnt sein. Ein alternatives Zuführen von Kraftstoff ist das Zuführen von Kraftstoff
11 über eine Kraftstoffleitung, welche in Verbindung mit dem Kraftstoffhalter
3 öffnet, in dem der Kraftstoff 11 einfach in den Halter
3 aufgrund der Gravitation hineinfällt.
In 3 und 4
hat ein Ausführungsbeispiel der Vorrichtung 1 gemäß der Erfindung eine
horizontale Verbrennungskammer 2, welche für einen sogenannten 2-Wege-Gasfluß,
wie dargestellt, ausgelegt ist. Die Definition 2-Wege-Gasfluß wird nachstehend erklärt.
Die Verbrennungskammer 2 hat eine im wesentlichen zylindrische Begrenzungsoberfläche
4. Die Kammer 2 weist einen Kraftstoffeinlaß 12 zum Füllen
von Kraftstoff, einen Gaseinlaß 8 zum Einführen von sauerstoffhaltigem
Gas, üblicherweise Luft, und einen Gasauslaß 9 zum Auslassen von Verbrennungsgas
aus der Kammer 2 auf. Bei diesem Ausführungsbeispiel weist die Verbrennungsvorrichtung
1 der Erfindung ein Mittel 13 zum Aufrechthalten und/oder Intensivieren
einer in der Verbrennungskammer vorhandenen Wirbelbewegung auf. Die Mittel beinhalten
einen sogenannten Verwirbler 14, welcher entlang der Mittelachse der Verbrennungskammer
2 angeordnet ist. Weiterhin weist die Vorrichtung einen Kraftstoffhalter
3a, Mittel 15 zum Führen der Wirbelbewegung des Gases und Mittel
16 zum Sammeln von Asche auf.
Der Verwirbler 14 beinhaltet eine Röhre 17, welche
im wesentlichen parallel zu der Mittelachse der Verbrennungskammer 2 angeordnet
ist, wobei die Röhre 17 ein Einlaßende 18 und ein Auslaßende
19 koinzident mit dem Auslaß 9 der Verbrennungskammer
2 aufweist, wobei der Giebel 20 des Einlaßendes 18 geschlossen
ist und der Giebel 21 des Auslaßendes offen ist und das Einlaßende
18 mit einem oder mehreren Schlitzen 22 in der Ummantelungsoberfläche
der Röhre zum Einlassen von Gas ausgestattet ist. Bei den beschriebenen Ausführungsbeispielen
hat die Röhre 17 des Verwirblers 14 einen kreisförmigen Querschnitt,
was wahrscheinlich der geeignetste Querschnitt ist, obwohl andere Querschnittsformen
auch realisierbar sind. Am Schlitz 22 ist ein Führungsblatt 23
angeordnet, um das Gas in die Verwirblerröhre 17 zu führen.
Der Verwirbler 14 ist auch in 7
dargestellt, wobei der Giebel 20 des Einlaßendes 18 nicht geschlossen
ist zwecks besserer Darstellung der Schlitze 22 und der Führungsblätter
23 des Verwirblers 14. Wie schon erwähnt ist in der Praxis der
Verwirbler 14 an seinem Einlaßende 18 geschlossen,
so daß das Gas nur durch die Schlitze 22 einfließen kann.
Vorstehend genannter 2-Wege-Gasfluß meint, daß sauerstoffhaltiges
Gas tangential in der Verbrennungskammer 2 in der Nähe eines ersten Endes
24 der Verbrennungskammer 2 zur Bildung einer Wirbelbewegung fließt.
Der Gasfluß gemäß der vorstehenden Diskussion enthält eine Bewegungskomponente (nach
links gerichtet in 3) parallel zu der Mittelachse der
Verbrennungskammer. Deshalb wirbelt das Gas hauptsächlich zwischen der Begrenzungsoberfläche
4, der Verbrennungskammer 2 und dem Kraftstoffhalter
3a zur gleichen Zeit wie das Gas in Richtung des anderen Endes
25 der Kammer 2 fließt. Wenn das Gas das andere Ende
25 erreicht, fließt das Gas mittels der Führungsblätter 23 des
Verwirblers 14 in das Einlaßende 18 durch die Schlitze
22 zu der gleichen Zeit, wie die Wirbelbewegung des Gases konzentriert
und intensiviert wird. Deshalb entsteht in dem Verwirbler ein starker turbulenter
Fluß, welcher eine Bewegungskomponente parallel zu der Mittelachse der Verbrennungskammer
hat und welche in die entgegengesetzte Richtung in Bezug auf das ankommende Gas
(d. h. nach rechts gerichtet in 3) gerichtet ist.
Neben anderen Dingen ist die Wirbelbildung wichtig zur Erlangung einer
guten Durchmischung von zugeführtem Sauerstoff und dem Pyrolysegas, welches aus
dem Kraftstoff 11 stammt. Durch die Rotation der Luft um den Kraftstoff
11 wird eine effiziente Vermischungsstrecke erreicht, welche erheblich
länger ist als im Falle eines im wesentlichen vollständig linearen Fluß. Der Rotationserhöhungseffekt
des Verwirblers 14 ermöglicht einen hohen Gasfluß in der Kammer
2, ohne darin einen Überdruck zu schaffen. In dem beschriebenen Ausführungsbeispiel
ist tatsächlich ein kleiner Unterdruck in der Verbrennungskammer 2, was
große Vorteile hat, beispielsweise die Einführung von Kraftstoff ist erheblich vereinfacht.
Der turbulente Fluß des nach außen gehenden Gasflusses in dem Verwirbler
14 trägt auch zu einer Aufrechterhaltung einer sehr effizienten Vermischung
und schließlich Verbrennung von irgendwelchen unvollständig verbrannten Teilchen
bei bis die Verbrennungsgase die Verbrennungskammer verlassen.
Der Kraftstoffhalter 3a gemäß dem Ausführungsbeispiel in
3 und 4 ist
auch in 8 dargestellt. Der Halter 3a hat zwei
Scheibenelemente 26 zur Aufnahme von Kraftstoff 11 zwischen den
Elementen 26 in einer im wesentlichen gleichförmig dicken und verhältnismäßig
dünnen Schicht. Die Scheibenelemente 26 sind gebogen und in dem vorliegenden
Ausführungsbeispiel derart, daß zwei im wesentlichen kreisförmige Begrenzungsoberflächen
27, 28, definiert durch einen Radius r1 und einen Radius r2, für
den in den Kraftstoffhalter 3a aufgenommenen Kraftstoff 11 geschaffen
sind. Die innere Begrenzungsoberfläche 27, definiert durch r1, stimmt passend
mit dem Außendurchmesser der Verwirblerröhre 17 überein. Deshalb ist die
innere Begrenzungsoberfläche 27 des Kraftstoffhalters 3a in diesem
Ausführungsbeispiel durch eine Röhre mit einem kreisförmigen Querschnitt gebildet,
d. h . der Kraftstoffhalter 3a hat einen durchgehenden Kanal
50, welcher zentral in dem Halter 3a angeordnet ist. Die äußere
Begrenzungsoberfläche 28 des Kraftstoffhalters 3a hat eine röhrenförmige
Form mit einem länglichen Schlitz 29, d. h. in der Oberfläche ist eine
längliche Öffnung 29, welche dazu führt, daß die äußere Begrenzungsoberfläche
28 des Kraftstoffhalters 3a eine Form einer Röhre mit einem kreisförmigen
Querschnitt hat, wobei ein Teil der Manteloberfläche der Röhre entfernt worden ist.
Diese Öffnung ist zu dem Kraftstoffeinlaß 12 gerichtet, so daß der Kraftstoff
11, welcher über den Kraftstoffeinlaß 12 zugeführt wird, in den
Raum zwischen den zwei Begrenzungsoberflächen 27, 28 des Kraftstoffhalters
3a eingeführt werden kann. Weiterhin ist die äußere Begrenzungsoberfläche
28 des Kraftstoffhalters 3a gasdurchlässig. Genauer gesagt, die
Oberfläche 28 ist perforiert, d. h. sie hat einige Löcher zum Aussetzen
des in dem Kraftstoffhalter 3a angeordneten Kraftstoffs 11 und
um den erforderlichen Gasfluß dadurch zu gewährleisten.
Da der Kraftstoff 11 in der Weise, wie er in dem Kraftstoffhalter
3a angeordnet ist, eine große ausgesetzte Oberfläche in Bezug auf sein
Volumen erhält und weil die Wirbelbildung in der Verbrennungskammer 2 zu
einer langen Vermischungsstrecke führt und weil der Kraftstoff 11 als eine
relativ dünne Schicht und eine gleichmäßig dicke Schicht aufgenommen ist, kann eine
sehr effiziente Verbrennung mit fast optimaler Sauerstoffausnutzung erreicht werden.
In 3 ist dargestellt, wie die Mittel
15 zur Führung der Wirbelbewegung des Gases in dem Raum zwischen dem Kraftstoffhalter
3a und der Begrenzungsoberfläche 4 der Verbrennungskammer
2 angeordnet sind. Die Führungsmittel 15 sind durch Mittel einer
Führungsschiene 30 realisiert, welche sich spiralförmig entlang des Kraftstoffhalters
3a erstreckt. Die Führungsschiene 30 ermöglicht es, den Gasfluß
um den Kraftstoffhalter 3a und dadurch um den Kraftstoff 11 zu
führen, in einer Weise, daß beispielsweise eine lange Vermischungsstrecke erreicht
wird. Die Führungsschiene 30 kann verwendet werden, um die Wirbelbewegung
zu unterstützen und die Bewegungskomponente des Gases entlang der Mittelachse der
Verbrennungskammer 2 zu reduzieren und dadurch wird eine lange Vermischungsstrecke
in einer Weise erreicht, welche kontrollierbar ist. Dadurch wird eine gute Vermischung
zwischen dem sauerstoffhaltigen Gas und dem Pyrolysegas erreicht und es wird auch
der Vorteil erreicht, daß die Verbrennungskammer 2 und dadurch die Verbrennungsvorrichtung
1 im wesentlichen kleiner als eine Verbrennungsvorrichtung mit einer vergleichbaren
Vermischungsstrecke, in welcher der Gasfluß linear ist, ausgebildet sein kann. Bei
dem Ausführungsbeispiel hat die spiralförmige Führungsschiene
30 eine zunehmende Steigung in Richtung zu dem Einlaßende 18 des
Verwirblers 14. Dieses Ausführungsbeispiel berücksichtigt, daß das eintretende
Gas expandiert und ein größeres Volumen während seines Wegs durch die Verbrennungskammer
2 erhält. Es sollte erwähnt sein, daß die Führungsschiene 30 nur
ein Beispiel dafür bildet, wie Wirbelbewegung in der Verbrennungskammer
2 kontrolliert werden kann. Als ein Beispiel muß die Führungsschiene
30 nicht ein fortlaufendes Segment sein, sondern statt dessen können die
Führungsmittel 15 beispielsweise eine Anzahl von kleineren Führungsschienen
beinhalten, welche entlang der Peripherie des Kraftstoffhalters 3a und/oder
der Begrenzungsoberfläche 4 der Verbrennungskammer 2 voneinander
getrennt sind. Um die bestmögliche Kontrolle des Gases zu erhalten, würde es am
geeignetsten sein, daß die Höhe der Führungsschiene/Schienen 30 im wesentlichen
gleich der Entfernung zwischen der äußeren Begrenzungsoberfläche 28 des
Kraftstoffhalters 3a und der Begrenzungsoberfläche 4 der Verbrennungskammer
ist, obwohl es natürlich möglich ist, die Höhe so anzupassen, daß sie einen Schlitz
zwischen der entsprechenden Schiene 30 und der Begrenzungsoberfläche
4 der Verbrennungskammer bildet und als eine Alternative, daß sie einen
Schlitz zwischen der entsprechenden Schiene 30 und der äußeren begrenzenden
Oberfläche 28 des Kraftstoffhalters 3a bildet.
In der Vorrichtung 1 gemäß der Erfindung weisen die Mittel
16 zum Sammeln von Asche ein Sammelgefäß in der Peripherie der Verbrennungskammer
2 auf. Dieses Gefäß 31 ist passend in den Boden 7 der
Verbrennungskammer 2 gebildet. Durch dieses Design der Verbrennungskammer
2 gemäß der Erfindung und durch das Verbrennungsverfahren, welches den
Gasfluß in der Verbrennungskammer 2 beeinflußt, wird das Meiste der Flugasche,
welches nach der Verbrennung entsteht, zu der Peripherie ausgeworfen und dadurch
wird das Meiste der Flugasche in dem Sammelgefäß 31 in einfacher und effizienter
Weise gesammelt.
Dadurch ergibt sich der große Vorteil, daß ein großer Teil der Asche
versorgt wird, bevor die Asche die Verbrennungskammer 2 zusammen mit den
Verbrennungsgasen verläßt, was bedeutet, daß ein beträchtlich kleinerer Teil der
Asche zu einem Ofen geliefert wird, welcher mit der Verbrennungskammer
2 verbunden ist, im Vergleich zu vielen der Verbrennungsvorrichtungen,
welche schon bekannt sind.
Das Sammelgefäß 31 erstreckt sich passend im wesentlichen
entlang der gesamten Länge der Verbrennungskammer 2 und bildet einen Kanal,
in welchem die Flugasche gesammelt wird. Das Sammelgefäß 31 kann auch mit
irgendeiner Form eines Trenners 32, beispielsweise eine Platte, vervollständigt
werden, um die Asche zu dem Sammelgefäß 31 zu führen. In diesem Ausführungsbeispiel
fällt die Bodenoberfläche des Sammelgefäßes 31 schräg in Richtung einer
Ascheaufnahme 33 ab, um das Entfernen der Asche aus dem Sammelgefäß
31 mittels einer Wasserspülung zu ermöglichen.
In den 5 und 6
ist ein Ausführungsbeispiel der Vorrichtung 1 gemäß der Erfindung mit einer
horizontalen Verbrennungskammer 2, welche für einen sogenannten 3-Wege-Gasfluß
ausgelegt ist, dargestellt. Dieses Ausführungsbeispiel enthält eine Anzahl von Konstruktionsmerkmalen
gemeinsam mit dem Ausführungsbeispiel mit dem sogenannten 2-Wege-Gasfluß, welches
vorstehend beschrieben war.
Aus diesem Grund werden nur die besonderen Merkmale des Ausführungsbeispiels
des 3-Wege-Gasflußes im folgenden beschrieben und für den Rest wird auf das schon
beschriebene Ausführungsbeispiel verwiesen.
Der 3-Wege-Gasfluß bedeutet, daß sauerstoffhaltiges Gas über den Gaseinlaß
8 tangential in die Verbrennungskammer 2 in der Nähe eines Endes
34 des Kraftstoffhalters 3b fließt, um eine Wirbelbewegung zu
schaffen. Die Verbrennungskammer 2 weist passend irgendwelche Arten von
einer Trennwand zwischen dem Gaseinlaß 8 und dem Einlaßende 18
des Verwirblers 14 auf, um zu verhindern, daß das Gas direkt zu dem Einlaßende
18 fließt. Der Gasfluß, in Übereinstimmung mit der vorstehenden Diskussion,
enthält eine Bewegungskomponente (nach rechts gerichtet in 5)
parallel zu der Mittelachse der Verbrennungskammer. Deshalb wirbelt das Gas hauptsächlich
zwischen der Begrenzungsoberfläche 4 der Verbrennungskammer 2
und dem Kraftstoffhalter 3b gleichzeitig wie das Gas in eine Richtung zu
dem anderen Ende 35 des Kraftstoffhalters 3b fließt und an dem
Giebel 36 der Verbrennungskammer 2 erhält das Gas eine Bewegungskomponente
in die entgegengesetzte Richtung (d. h. nach links gerichtet in 5)
und gemäß der vorstehend beschriebenen Theorie setzt sich die Wirbelbewegung nun
zwischen der äußeren Oberfläche der Verwirblerröhre 17 und der inneren
Begrenzungsoberfläche 27b des Kraftstoffhalters 3b fort, um danach
an dem Einlaßende des Verwirblers 14 anzukommen, wo das Gas in Analogie
mit dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel des 2-Wege-Gasflusses fließt
und schließlich aus der Verbrennungskammer 2 über das Auslaßende
19 des Verwirblers fließt. Der Zweck dieses Ausführungsbeispiels ist eine
weitere Zunahme der ausgesetzten Oberfläche des Kraftstoffs 11 und weiterhin
wird die Vermischungsstrecke für die Vermischung des sauerstoffhaltigen Gases mit
dem Pyrolysegas, welches von dem Kraftstoff 11 stammt, ausgedehnt. Durch
dieses Verfahren und die Ausbildung der Vorrichtung wird es ermöglicht, daß der
Kraftstoff 11 zu dem sauerstoffhaltigen Gas sowohl an der inneren Begrenzungsoberfläche
27b als auch an der äußeren Begrenzungsoberfläche 28b ausgesetzt
wird.
In 9 ist der Kraftstoffhalter
3b separat gezeigt. Der Halter 3b hat fast die gleiche Geometrie wie
der Halter 3a in dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel gemäß
8. Jedoch ist der Kraftstoffhalter 3b für
einen 3-Wege-Gasfluß ausgelegt, indem der Radius R1, welcher die innere Begrenzungsoberfläche
27b des Halters 3b definiert, größer ist als der Radius r1, welcher
den äußeren Durchmesser der Verwirblerröhre 17 definiert. Dies wurde so
gemacht, damit das Gas zwischen der inneren Begrenzungsoberfläche 27b des
Kraftstoffhalters 3b und der Verwirblerröhre 17 hindurch passieren
kann. Weiterhin ist bei diesem Ausführungsbeispiel auch die innere Begrenzungsoberfläche
27b des Kraftstoffhalters 3b perforiert, d. h. ähnlich der äußeren
Begrenzungsoberfläche 28b hat sie eine Anzahl von Löchern, um den Kraftstoff
11 dem Gas auszusetzen, welches in der Verbrennungskammer 2 anwesend
ist.
Die Vorrichtung 1 gemäß der Erfindung weist in diesem Ausführungsbeispiel
Mittel 37 zum Leiten wenigstens eines Teils des Gases in Richtung zu dem
Kraftstoff 1 auf. Die Leitmittel 37 können einen oder mehrere
Leitschienen 38 aufweisen. Bei dem Ausführungsbeispiel sind die Schienen
38 entlang des Kraftstoffhalters 3b angeordnet und eine entsprechende
Schiene 38 bildet einen Winkel B mit der äußeren Begrenzungsoberfläche
28b des Kraftstoffhalters 3b, was am besten in 6
dargestellt. Bei einer Alternative können sich die Leitschiene/Leitschienen
38 entlang der Begrenzungsoberfläche 4 der Verbrennungskammer
2 erstrecken und bilden statt dessen einen Winkel mit der Begrenzungsoberfläche
4 der Verbrennungskammer 2. Weiterhin können die Leitschienen
38 einen gebogenen Querschnitt haben, so daß die Schienen 38 in
größerem Maße dem Kraftstoffhalter 3b und/oder der Begrenzungsoberfläche
4 der Verbrennungskammer 2 folgen. Unabhängig von der Anordnung
der Leitschienen 38 entlang des Kraftstoffhalters 3b oder entlang
der Begrenzungsoberfläche 4 der Verbrennungskammer 2 oder einer
Kombination dieser Ausführungsbeispiele, ist es das Prinzip, daß die Leitschienen
38 einen Teil des verwirbelten Gases zu dem Kraftstoffhalter
3b leiten, um den Kraftstoff 11 in einem größeren Maße dem sauerstoffhaltigen
Gas auszusetzen und eine effiziente Verbrennung zu unterstützen.
Bei den Ausführungsbeispielen, welche für den Fall des 2-Wege-Gasflusses
beschrieben wurden, können die Führungsschienen 30 verwendet werden, um
die Wirbelinformation um den Kraftstoffhalter 3a zu führen und zu kontrollieren,
und in dem Fall des 3-Wege-Gas-Flusses, welcher vorstehend beschrieben wurde, können
die Leitschienen 38 verwendet werden, um einen Teil des Gases in Richtung
des Kraftstoffhalters 3b zu leiten und somit in Richtung des Kraftstoffs
11 zu leiten. Jedoch sollte erwähnt sein, daß die Führungsschienen
30 auch in dem Ausführungsbeispiel mit dem 3-Wege-Gasfluß angewendet werden
können und daß die Leitschienen 38, wie sie für das Ausführungsbeispiel
des 3-Wege-Gasflusses beschrieben sind, auch in dem Ausführungsbeispiel des 2-Wege-Gasflusses
verwendet werden können. Somit können die Führungsschienen 30 und die Leitschienen
und Kombinationen davon in beiden Ausführungsbeispielen des 2-Wege-Gasflusses und
des 3-Wege-Gasflusses verwendet werden.
Die Ausbildung des Kraftstoffhalters 3a, 3b in
8 und 9 ermöglicht
es, daß verschiedene Füllungskoeffizienten des Kraftstoffs 11 in dem Halter
3a und 3b in den beiden Fällen erreicht werden können. Dies ist
ein wichtiges Merkmal des Kraftstoffhalters 3, da der effektive Ausstoß
der Verbrennungsvorrichtung 1 dadurch gesteuert werden kann. Mit einer
relativ kleinen Menge von Kraftstoff und einer daran angepaßten Menge von Sauerstoff
wird ein niederer Ausstoß erreicht in Bezug auf die Anwendung einer großen Menge
von Kraftstoff und einer damit verbundenen großen Menge von Sauerstoff, was einen
höheren Ausstoß der Vorrichtung 1 ergibt. Bei einem anderen Ausführungsbeispiel
des Kraftstoffhalters 3 wird eine kürzere Entfernung zwischen den Elementen
26 am Boden des Halters 3 als sonst zwischen den Scheibenelementen
26 durch gegenseitige Versetzung der Scheibenelemente 26 geschaffen.
Dieses Ausführungsbeispiel trägt zu einer großen ausgesetzten Oberfläche bei, selbst
wenn nur eine kleine Menge von Kraftstoff zu dem Halter 3 geliefert wird,
denn wenn Kraftstoff 11 zugeführt wird, dann wird der Halter
3 zuerst mit dem Kraftstoff 11 am Boden gefüllt.
In 10 ist schematisch eine Installation
mit der Vorrichtung 1 gemäß der Erfindung gezeigt. Die Installation weist
mit wenigen Worten ein Silo 39 auf, von welchem der Kraftstoff
11 in eine Zuführvorrichtung 40 gesaugt wird, und dann wird der
Kraftstoff 11 dosiert und zu der erfindungsgemäßen Vorrichtung für die
Verbrennung geliefert. Die Vorrichtung 1 ist mit einem herkömmlichen Heizkessel
41 zum Abziehen von Hitze verbunden. Von dem Heizkessel 41 werden
die Verbrennungsgase zu einer Apparatur 42 zum Reinigen der Verbrennungsgase
geführt, wo die Verbrennungsgase gereinigt werden und weiter Hitze von den Verbrennungsgasen
mittels eines Wärmetauschers 43 entzogen wird. Nach der Reinigung der Verbrennungsgase
wird das Gas durch einen Kamin 44 ausgelassen.
Bei allen beschriebenen Ausführungsbeispielen weist die Vorrichtung
passend Mittel 45 auf, um einen Teil der Verbrennungsgase, welche die Verbrennungskammer
verlassen haben, zurück zu der Verbrennungskammer 2 zu bringen. Dies ist
schematisch in 10 dargestellt. Eine Leitung
46 mit einem Ventil 47 und einer Steuerausrüstung 48
verbindet die Leitung, die von der Verbrennungsgasreinigungsapparatur
42 ausgeht mit der Verbrennungsvorrichtung 1. Die Rückkehr der
Verbrennungsgase kann in einem separaten Einlaß 49 in der Verbrennungskammer
2 zur Rückkehr oder durch Mischen der Verbrennungsgase mit dem für die
Verbrennung erforderlichen sauerstoffhaltigen Gas, üblicherweise
Luft, ausgeführt werden, bevor die Luft und die Verbrennungsgase in die Verbrennungskammer
über den Gaseinlaß 8 der Verbrennungskammer geliefert werden. Andere Alternativen,
wie das Rückbringen der Verbrennungsgase bevor diese durch die Apparatur
42 zum Reinigen der Verbrennungsgase geleitet sind, sind auch möglich.
Die Rückführung der Verbrennungsgase in die Vorrichtung
1 gemäß der Erfindung hat den Vorteil, daß dadurch der Gasfluß in der Verbrennungskammer
2 trotz einer Reduzierung der Zuführung von Luft aufrechterhalten werden
kann, was in den meisten Fällen den Zweck hat, daß Einlassen von Luft in die Kammer
2 zu reduzieren, was beispielsweise wünschenswert ist, wenn die Verbrennungsvorrichtung
mit einer niederen Belastung arbeitet.
Obwohl die Vorrichtung 1 in der schematischen Installation
mit dem Heizkessel 41 derart verbunden ist, daß eine Leitung den Auslaß
9 der Verbrennungskammer 2 der Vorrichtung 1 und den
Heizkessel 41 verbindet, ist es eine alternative und realisierbare Lösung,
daß die Verbrennungskammer 2 innerhalb eines herkömmlichen Heizkessels
41 angeordnet ist.
Die Vorrichtung 1 weist in dem Ausführungsbeispiel Mittel
51 zum Entfernen von gesammelter Asche durch Wasserspülung auf. Diese Mittel
51 können in passender Weise Röhren, Verbindungskomponenten, Ventile und
Steuerausrüstungen aufweisen.
In der Beschreibung sind exemplarische Ausführungsbeispiele beschrieben
worden, welche nur als Beispiele betrachtet werden sollten und keine Einschränkung
der Grundidee der Erfindung darstellen. Einige Abänderungen sind innerhalb des Schutzbereichs
der Erfindung möglich. Beispielsweise kann der Kraftstoff aus fast jeder Art von
festem Kraftstoff einschließlich Holz, Kohle, Koks, Torf, Brennholz, Abwasserrückstände,
Müll und Abfall usw. bestehen. In diesem Zusammenhang sollte erwähnt sein, daß in
praktischen Experimenten herausgefunden wurde, daß in der Verbrennungskammer der
erfindungsgemäßen Verbrennungsvorrichtung eine hohe Temperatur erreicht werden kann,
falls dies gewünscht wird, was es ermöglicht, daß die Vorrichtung vorteilhafterweise
auch zum Verbrennen von sogenannten "schwierig aufzuspaltenden Kraftstoffen" verwendet
werden kann.
Das erfindungsgemäße Verfahren und die Vorrichtung können in etwas
geänderter Ausbildungsform in vorteilhafter Weise auch für flüssige Kraftstoffe
verwendet werden. Ein Weg ist es, den Kraftstoffhalter so auszubilden, daß er flüssigen
Kraftstoff aufnehmen kann, aber praktisch ist es wahrscheinlich der beste Weg, einen
flüssigen Kraftstoff zu verwenden, in dem der Kraftstoff in Verbindung mit der Zuführung
des sauerstoffhaltigen Gases zu der Verbrennungskammer zugeliefert wird. Dann kann
die Verbrennung in einer effizienten Weise ausgeführt werden, da man die guten Mischungsmerkmale
der Vorrichtung wie vorstehend im Hinblick auf die lange Vermischungsstrecke, die
starke Wirbelbildung usw. beschrieben, nutzen kann.
Andere Änderungen innerhalb des Bereichs der Idee der Erfindung sind
beispielsweise, daß die Verbrennungskammer mit zahlreichen Einlässen für sauerstoffhaltiges
Gas ausgestattet ist und/oder Verbrennungsgase zurückgebracht werden, daß sekundäre
Luft zu dem Verwirbler zugeführt wird, daß Führungsschienen und/oder Leitschienen
zwischen dem Verwirbler und der inneren Begrenzungsoberfläche des Kraftstoffhalters
im Falle des 3-Wege-Gasflusses angeordnet sind, daß ein Rührwerk zum Umrühren des
Kraftstoffs in den Kraftstoffhalter zwecks besserer Aussetzung des Kraftstoffs angeordnet
ist und anderes.