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Ölfeuerungsanlage mit elektrischem Ölvorwärmer, insbesondere für dickflüssige Rohöle
Die Erfindung betrifft eine Ölfeuerungsanlage mit elektrischem Ölvorwärmer, insbesondere für dick- flüssige Rohöle, bei der der Ölvorwärmer aus mehreren aufeinanderfolgenden Stufen besteht, von denen die Endstufe unmittelbar im Bereich der Zuleitung der Zerstäuberdüse des Brenners angeordnet ist.
Bei den bekannten Ölfeuerungsanlagen dieser Art weisen die einzelnen Stufen des elektrischen Ölvor- wärmers einfache Heizkörper auf, bzw. es ist im unmittelbaren Bereich der Zerstäuberdüse des Brenners ein einziger Heizwiderstand angeordnet. Es sind auch Petroleumgasbrenner bzw. Brenner für ähnliche, leicht vergasbare Brennstoffe bekannt, die eine einstufige Heizvorrichtung aufweisen und bei denen im Bereich der Brennerdüse mehrere elektrische Heizwiderstände angeordnet sind, die gleichzeitig ein-und ausgeschaltet werden und zur Erzielung einer möglichst allseitigen Erwärmung des Brennerkörpers dienen.
Die Erfindung besteht nun darin, dass die Endstufe des Ölvorwärmers aus mindestens zwei elektrischen Heizwiderständen besteht, von denen der eine in dem Zeitpunkt der jeweiligen Inbetriebnahme der Öl- feuerungsanlage eingeschaltet und der andere erst im normalen Betrieb des Brenners zusätzlich zu dem ersten Heizwiderstand u. zw. vorzugsweise selbsttätig eingeschaltet wird.
Bei dieser Anordnung wird durch den ersten, bei der Inbetriebnahme der Ölfeuerungsanlage sofort eingeschalteten Heizwiderstand der letzten Ölvorwärmstufe die in der Zuleitung der Zerstäuberdüse des Brenners enthaltene Rohölmenge auf eine Temperatur erwärmt, die die einwandfreie Zerstäubung dieses Rohöles gestattet. Bei dem erst später und vorzugsweise selbsttätig erfolgenden Anlassen der Feuerungsanlage wird also sofort eine bereits erwärmte und zerstäubungsfähige Ölmenge aus der Zuleitung durch die Zerstäuberdüse gedrückt. Dadurch wird ein sofortiges, einwandfreies Anzünden des Brenners gewährleistet. Bei dem Anlassen der Ölfeuerungsanlage wird gleichzeitig auch der zweite Heizwiderstand in der Endstufe der Ölvorwärmung zusätzlich zu dem ersten Heizwiderstand eingeschaltet.
Im Betrieb des Brenners wirken also beide Heizwiderstände der letzten Vorwärmstufe zusammen, um das durch die Zuleitung der Zerstäuberdüse strömende Rohöl auf die gewünschte endgültige Temperatur zu erwärmen.
Der eine Heizwiderstand der letzten Vorwärmstufe wird also durch sofortiges Einschalten bei der Inbetriebnahme der Ölfeuerungsanlage dazu benutzt, das in der Zuleitung der Zerstäuberdüse eingeschlos- sene, verhältnismässig kleine und gedrängte Ölvolumen sofort auf die optimale Zerstäubungstemperatur zu erwärmen und dadurch eine zum direkten Anzünden ausreichend dünnflüssige Ölmenge vorzubereiten, während anschliessend beide Heizwiderstände dieser letzten Ölvorwarmstufe gerade dazu ausreichen, das im Betrieb des Brenners durch die Zuleitung fliessende Rohöl auf der optimalen Zerstäubungstemperatur zu halten. Der Brenner ist deshalb stets einsatzbereit und kann ohne Zuhilfenahme vonbesonderen Anlassund Zündvorrichtungen jederzeit inBetrieb gesetzt werden.
Esergebensichdaraus erheblich niedrigere Herstellung-un Betriebskosten und eine Vereinfachung der Ölfeuerungsanlage.
Der bei der Inbetriebnahme der Ölfeuerungsanlage sofort einschaltbare Heizwiderstand der Endstufe des Ölvorwärmers ist vorzugsweise zentrisch in der Zuleitung der Zerstäuberdüse angeordnet und erstreckt sich bis zu dem unmittelbar vor der Zerstäuberdose vorgesehenen Ausflussventil. Durch diese Anordnung wird einerseits eine viel schnellere Erwärmung der in der Zuleitung der Zerstäuberdüse eingeschlossenen Ölmenge erzielt und anderseits wird auch das Ausflussventil am Ende der Zuleitung erwärmt. Es wird dadurch erreicht, dass auch das in dem Ausflussventil enthaltene Rohöl sofort bei Inbetriebnahme des Brenners dünnflüssig gemacht wird, wodurch einerseits die störungsfreie Wirkungsweise dieses Ventils gewährleistet
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und anderseits auch die sofortige Zündung des Brenners gefördert wird.
In Weiterentwicklung des Erfindungsgedankens wird der zweite, erst im normalen Betrieb des Brenners in Wirkung tretende Heizwiderstand der letzten Ölvorwärmstufe zweckmässigerweise durch eine elektrische
Anlass- und Regelvorrichtung eingeschaltet, die durch einen Thermostaten gesteuert ist, der auf eine vor- i bestimmte Mindesttemperatur des Rohöles in einer der Endstufe des Ölvorwärmers vorgeschalteten Vor- wärmstufe anspricht.
Vorteilhafterweise sind ferner alle aufeinanderfolgenden Stufen des Ölvorwärmers in die Druckleitung der Ölpumpe eingeschaltet. Bei den bisher bekannten Ölfeuerungsanlagen mit mehrstufigem Ölvorwärmer sind dagegen die Vorwärmstufenteilsindie Ansaugleitung und teils in die Druckleitung der. Ölpumpe ein- ) geschaltet. Der Nachteil dieser bekannten Anordnung besteht darin, dass die Förderwirkung der Ölpumpe nicht regelmässig ist und leicht ausfallen kann, da sich in der vorgeschalteten Ölvorwärmerstufe infolge der Erwärmung und der gleichzeitigen Ansaugewirkung verhältnismässig grosse Gasmengen aus dem Rohöl bilden.
Dieser Nachteil wird nun durch die Anordnung aller Ölvorwärmestufen in der Druckleitung der Öl- pumpe vermieden, da alle Stufen auf denselben im Betrieb herrschenden Förderdruckdieser Pumpe ari beiten.-
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt. Es zeigen darin Fig. l einen mit dem erfindungsgemässen elektrischen Ölvorwärmer versehenen Rohölbrenner, in stark schematischer
Darstellung, und Fig. 2 das elektrische Schaltbild des Ölbrenners nach Fig. l.
In der Zeichnung ist B ein Brenner für mechanische Zerstäubung von dickflüssigem Rohöl. Das Rohöl
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von einem nicht dargestellten Vorratsbehälter angesaugt und über einen Druck- und Durchflussregler G und eine Leitung C in einen luftdicht abgeschlossenen Vorwärmbehälter S gedrückt. Der Druckregler G wird so eingestellt, dass er nur die vom Brenner B im Betrieb benötigte Ölmenge durchlässt. Das vom Druckregles G nicht durchge lassene überschüssige Rohöl wird über eine Leitung C6 zurück in den Vorratsbehälter befördert. Diese Rückführleitung C6 kann auch fehlen, in diesem Fall fliesst das vom Druckregler G abgezweigte überschüssige Öl durch ein Rückschlagventil N od. dgl. zurück zu der Ansaugleitung C2 der Zahnradpumpe P.
In dem Vorwärmebehälter S ist ein elektrischer Heizwiderstand 1\ angeordnet, der über den Schalter
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ein Minimaltemperaturregler (Thermostat), T angeordnet, der die Inbetriebnahme des Brenners so lange selbsttätig verhindert, bis das Rohöl im Behälter S die für den einwandfreien Betrieb erforderliche, einstellbare Mindesttemperatur erreicht hat. Die Wirkungsweise des Minimaltemperaturreglers T ist im nach- folgenden unter Bezugnahme auf die Fig. 2 näher beschrieben. Der Maximaltemperaturregler T wird im allgemeinen so eingestellt, dass er auf eine um ungefähr lssC höhere Temperatur als jene des Minimal- temperaturreglers T anspricht.
Das im luftdicht abgeschlossenen Vorwärmebehälter S unter Druck stehende und durch den entsprechenden elektrischen Heizwiderstand R1 auf eine bestimmte Vortemperatur erwärmte Rohöl wird über ein Warmölfilter F2 und eine anschliessende Leitung C4 der Zerstäuberdüse H des Brenners B zugeführt. In der Zerstäuberzuleitung C4 des Brenners sind zwei weitere elektrische Heizwiderstände R, und Ra angeordnet, die bei der stark schematischen Darstellung der Fig. 1 ausserhalb dieser Leitung C4 eingezeichnet sind, sich
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Diese Heizwiderstände R , R, erwärmen das bereits teilweise vorgewärmte und durch die Leitung C flie- ssende Rohöl auf die angestrebte endgültige und zur Erzielung einer einwandfreien mechanischen Zerstäubung erforderliche Temperatur.
Zwischen der Leitung C4 und der Zerstäuberdüse H ist ein selbsttätiges Kolben-oder Nadelventil V eingeschaltet, das durch eine Feder L in Schliessstellung gehalten und durch den Druck des ankommenden, erwärmten und deshalb dünnflüssigen Rohöles selbsttätig geöffnet wird. Sinkt der Öldruck in der Zerstäuber-Zuleitung C4 unter einen vorbestimmten Mindestwert, so wird das Ausflussventil V wieder selbsttätig durch die Feder L geschlossen. Sein Gehäuse kann auf der Rückseite des Ventilkolbens über eine Leitung Cg mit der Rückführleitung C6 des Rohöles in den Vorratsbehälter bzw. mit der Ansaugleitung Cider Pumpe P verbunden werden. Eswird dadurch vermieden, dass auf die Rückseite des Ventilkolbens ein Gegendruck einwirkt.
Der Ventilkolben wird deshalb im Betrieb und solange in der Zerstäuber-Zuleitung C der vorbestimmte Öldruck herrscht, in seiner zurückgedrückten Öffnungsstellung gehalten.
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Von den in der Zerstäuber-Zuleitung C, des Brenners B angeordneten elektrischen Heizwiderständen R,, R, wird beim Anschliessen der Ölfeuerungsanlage an das Stromnetz sofort nur der Widerstand R, einge- schaltet, der die in der Zuleitung C4 eingeschlossene kalte Rohölmenge auf eine Temperatur erwärmt, die das Anzünden des Brenners ermöglicht. Der andere, in der Zerstäuber-Zuleitung C angeordnete Heizwi- ) derstand R, wird dagegen erst später bei dem automatisch erfolgenden Anlassen der Ölpumpe P und dem gleichzeitigen, ebenfalls automatischen Anzünden des Brenners eingeschaltet.
Eine elektrische Schaltanordnung, die ein solches automatisches Anlassen des Brenners bewerkstelligt,
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chender Temperaturregler (Thermostat) und T ein auf die Kesselwassertemperatur ansprechender Tempe- ) raturregler (Thermostat). Nach dem Einstellen dieser Thermostaten auf die erwünschten Raum- und Kes-
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der Sicherheitsschalter I und dann die beiden Hauptschalter L und L geschlossen. Dadurch wird der in der
Zerstäuber-Zuleitung C. angeordnete und mit den Klemmen 5, 6 verbundene Heizwiderstand R, an die zwei i Leiter W, Z des Drehstromnetzes gelegt. Gleichzeitig wird auch der im Vorwärmebehälter S angeordnete
Heizwiderstand R, aber den Hauptschalter eingeschaltet.
Wenn die Temperatur des im Vorwärmebehalter S enthaltenen und durch den eingeschalteten Heiz- widerstand R. erwärmten Rohöles den eingestellten und für den Betrieb des Brenners erforderlichen Mindest- wert erreicht hat, schliesst sich der anfangs geöffnete und mit den Klemmen 6, 12 verbundene Minimaltemperaturregler T. Dadurch wird der Stromkreis zwischen den beiden Leitern W, Z des Hauptschalters Itüber die Klemme 3, die Raum- und Kesselthermostaten die Klemme 4, den Sicherheitsschalter I, den einen Kontakt E2eines Relais E, den Widerstand R eines thermischen Relais, die Klemme 12, den Minimaltemperaturregler T, und die Klemme 6 geschlossen.
Das auf dem eingeschalteten Widerstand R be- ruhende thermische Relais schliesst seinen Kontakt Q1 und schaltet dadurch ein elektromagnetisches Re- lais K zwischen den Klemmen W. Z des Hauptschalters 1 über den Schalter Q ein. Das Relais K schliesst infolgedessen seine Kontakte und verbindet den Motor M der Ölpumpe P über die Klemmen 9, 10, 11 mit den drei Phasen U, Z, W des Hauptschalters L. Durch das Schliessen der Relaiskontakte K wird auch ein mit den Klemmen 8 und 7 verbundener Zündtransformator A des Brenners zwischen den Klemmen W, Z des
Hauptschalters 11 über den andern Kontakt E1 des Relais E eingeschaltet. Das Relais E wird in an sich be- kannter Weise durch eine Photozelle 0 erregt und gesteuert.
Mit den Anlassen des Pumpenmotors M und dem Einschalten der Zündvorrichtung A wird der Ölbren- ner endgültig automatisch in Betrieb gesetzt, wobei der anfangs eingeschaltete Heizwiderstand R, das in der-Zerstäuber-Zuleitung C. des Brenners enthaltene Rohöl in der Zwischenzeit so weit erwärmt hat, dass dieses. als erstes durch die Zerstäuberdüse H gedrückte Ölvolumen einwandfrei zerstäubt wird und dadurch ein störungsfreies und sofortiges Anzünden gewährleistet.
Gleichzeitig wird durch das Schliessen der Kon- takte des Relais K auch der zweite, in der Zerstäuber-Zuleitung C, angeordnete und mit den Klemmen
6, 8 verbundene Heizwiderstand R, zwischen den Klemmen W, Z des Hauptschalters angeschlossen, und dadurch im Betrieb zusätzlich zu dem ersten Heizwiderstand R eingeschaltet, um das jetzt kontinuierlich durch die Zuleitung C4 fliessende Rohöl auf die erwünschte Endtemperatur zu erwärmen.
Gemäss einer besonders zweckmässigen, nicht dargestellten Ausführungsform kann sich der in der Zer- stäuber-Zuleitung C des Brenners B angeordnete und als erster sofort beim Anschliessen des Brenners an die
Stromleitung eingeschaltete Heizwiderstand li des Ölvorwarmers bis zu dem Ausflussventil V dicht vorder
Zerstäuberdüse H erstrecken und das Gehäuse und/oder den Sitz dieses Ventils erwärmen. Es wird dadurch erreicht, dass das in dem Ausflussventil V enthaltene Rohöl bei Inbetriebnahme des Brenners Bosfort dünn- flüssig gemacht wird, wodurch einerseits die störungsfreie Wirkungsweise dieses Ventils gewährleistet und anderseits auch die sofortige Zündung des Brenners gefördert wird.
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