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Vorrichtung zur Verhinderung des Nachspritzens von Öl aus der Düse bei Druckölbrennern
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Verhinderung des Nachspritzens von Öl aus der Düse bei
Druckölbrennern mit Ölerhitzer zwischen der ein Schnellschluss - und Druckregelventil aufweisenden Pum- pe und der Düse.
Beim Stillstand des Brenners ist zwischen dem Schnellschlussventil der Pumpe unddem Schnellschluss- ventil vor der Düse ein Ölvolumen vorhanden, das sich durch Aufheizen im Ölerhitzer dehnt, dadurch eine Drucksteigerung hervorruft und schliesslich das auf Druck ansprechende Schnellschlussventil vor der Düse öffnet, was ein Nachspritzen der Düse zur Folge hat.
Um auch mit wasserhaltigen Ölen einen einwandfreien Brennerbetrieb zu ermöglichen, ist es erforderlich, im Ölerhitzer stets einen Druck zu halten, der ein Verdampfen des Wassers verhindert. Es ist daher ein Ventil erforderlich, das bei Stillstand des Brenners einen gewissen Druck hält und ein Rücklaufen von Öl ermöglicht.
Dieses Öl kann nun vor dem Ölerhitzer durch eine stark gedrosselte Öffnung oder ebenfalls vor dem Ölerhitzer durch eine ungedrosselte Öffnung abfliessen.
Die Störungsanfälligkeit des Überströmventiles bei kleinen Brennern (starke Drosselung) und stark verunreinigten Ölen führte zur Einführung des Doppelventilsystems, das mit grossem Aufwand an Ventilelementen (drei Bälge und ein Kolben) und Rohrleitungen eine ungedrosselte Öffnung ermöglicht. Für Brenner an Überdruckkesseln ist dieses System ungünstig, weil beim Abstellen des Brenners Rückstösse im Feuerraum durch rasches Abfallen der Ventilatorleistung und langsames Schliessen des Düsenschnellschlussventiles auftreten, und ausserdem unnötig, da bei so grossen Brennerleistungen Verstopfungen nicht mehr auftreten.
Durch die Erfindung wird eine Vorrichtung geschaffen, die die den bisher bekannten anhaftenden, eingangs geschilderten Nachteile vermeidet und überdies einen weitaus geringeren Aufwand für die Ventile selbst sowie für die notwendigen Rohrleitungen und Verbindungsstücke erfordert.
Die Erfindung besteht darin, dass zwischen dem Ölerhitzer und der Düse eine aus einem Druckhalteventil und einem weiteren Schnellschlussventil bestehende Einheit angeordnet ist, wobei das Schnell schlussventil die Rücklauföffnung einer in die Saugleitung, oder bei Zweistrangsystem in die Rücklauf- leitung, der gegenüber der Düsenleistung stark überdimensionierten Pumpe mündenden, mit einer Drosselschraube versehenen Rückströmleitung steuert.
Für das erfindungsgemässe System wird also nur ein einziges Gerät, in dem Druckhalte- und Schnell- schlussventil vereinigt sind, zwischen Ölerhitzer und Düse vorgesehen (somit nur ein Balg und ein Kolben, keine komplizierten Rohranschlüsse und Leitungen), ferner eine Drosselschraube (ähnlich einer Kraftfahrzeug-Vergaser-Düse), die leicht zugänglich, auswechselbar und gut zu reinigen ist. und eine der Düsenleistung gegenüber stark überdimensionierte Pumpe.
Gemäss einem weiteren Merkmal der Erfindung wird die das Druckhalteventil und das Schnellschlussventil umfassende Einheit unmittelbar vor der Düse angeordnet.
Vorzugsweise sind erfindungsgemäss das Druckhalteventil als Balgventil und das Schnellschlussventil als Kolbenventil ausgebildet, doch ist auch jede andere Kombination bzw. Ausbildung der Ventile mög-
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lich.
Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung werden an Hand der Zeichnungen Für die Arbeit- weise erläutert, in der die Fig. 1 und 2 zwei Ausführungsbeispiele in schematischer Darstellung zeigen.
In den Fig. 3 und 4 sind zwei beispielsweise Ausführungsformen der nach der Erfindung zur Anwendung ge- langenden Druckhalte- und Schnellschlussventileinheit im Schnitt dargestellt.
Die Arbeitsweise beim Ausführungsbeispiel gemäss Fig. 1 unter Anwendung eines hydraulisch-mecha- nisch betätigten Ventiles, wie es in Fig. 3 dargestellt ist, ist folgende : Wenn der Brenner ölgefüllt und be- triebsbereit ist, wird der Ölerhitzerthermostat auf die erforderliche Temperatur eingestellt.
Bei Stillstand sind das Schnellschluss- und Druckregelventil 2 in der Pumpe 1, das Schnellschlussventil
4 vor der Düse 5 und das damit kombinierte Druckhalteventil 6 geschlossen und die Rücklauföffnung A ist offen. Dehnt sich das Öl im Ölerhitzer 3 durch"Nachheizen"aus, so erfolgt eine Drucksteigerung, die ein Zusammendrücken des Balges 7 im Druckhalteventil 6 und ein Anheben des Sitzes bewirkt. Das über- schüssige Öl kann durch die Rücklauföffnung A über die Drosselschraube 8 durch die Rückströmleitung 9 in die Pumpensaugleitung 10 bzw. in die Rücklaufleitung abfliessen. Der Kolben 11 des Düsenschnellschluss- ventiles 4 wird von diesen Bewegungen nicht betroffen, da der Mitnehmer einen entsprechenden Totgang hat.
Beim Anfahren beginnt die Pumpe 1 zu laufen, das Schnellschluss- und Druckregelventil 2 in der
Pumpe 1 öffnet und der Druck pflanzt sich zum Druckhalteventil 6 fort, das öffnet. Das Öl beginnt nun über die Drosselschraube 8 abzufliessen. Die Öffnung dieser Schraube ist auf die Pumpe 1 so abgestimmt, dass weiterhin eine Drucksteigerung stattfinden kann, d. h. der Balg 7 wird weiter zusammengedrückt und der Mitnehmer zieht den Kolben 11 des Düsenschnellschlussventiles 4 zurück. Die Kolbenkantebeginntdie Rücklauföffnung A zu verschliessen, und der Ölzulauf zur Düse 5 wird freigegeben. Es folgt nun eine weitere Drucksteigerung bis zum Erreichen des Betriebsdruckes.
Im Betrieb ist die Rücklauföffnung A vollständig verschlossen, die Ventilsitze des Druckhalteventiles
6 und des Düsenschnellschlussventiles 4 sind offen, somit ist der Ölzulauf zur Düse 5 frei. Gefördert wird Ímr die zur Verbrennung gelangende Ölmenge ; derderPumpenleistungentsprechendeRestwird in der Pum- pe 1 selbst über ihr Druckregelventil 2 umgewälzt.
Wenn die Pumpe 1 abgestellt wird, strömt durch die Düse 5 noch Öl ab, was einen Druckabfall im System nach sich zieht. Der Balg 7 und der Kolben 11 bewegen sich gegen die Düse 5, die Rücklauföffnung A wird frei, was einen beschleunigten Druckabfall und rasches Schliessen der Ventile 6 und 4 zur Folge hat.
Die erfindungsgemässe Vorrichtung gemäss Fig. 2 mit Ventilausbildung nach Fig. 4, d. h. mit hydraulischer Betätigung beiderVentilelemente, arbeitet folgendermassen : Bei Stillstand sind das Schnellschlussventil 2 in der Pumpe 1, das Schnellschlussventil 4vor der Düse 5 (Sitz III) und Druckhalteventil 6 (Sitz 1) geschlossen ; Sitz II und damit die Rücklauföffnung A sind offen. Dehnt sich das Öl im Ölerhitzer 3 durch "Nachheizen"aus, so erfolgt eine Drucksteigerung, die ein Zusammendrücken des Balges 7 im Druckhalteventil 6 und ein Anheben des Sitzes 1 bewirkt. Das überschüssige Öl kann über Sitz I, Sitz II und Rücklauföffnung A in die Rückströmleitung 9 abfliessen, in die bei 13 auch das Lecköl geleitet wird.
Sitz III bleibt geschlossen, da der Kolben 11 erst bei höherem Druck anspricht.
Beim Anfahren beginnt die Pumpe 1 zu laufen, das Schnellschluss-und Druckregelventil 2 in der Pumpe 1 öffnet und der Druck pflanztsich zum Druckhalteventil 6 fort, das öffnet (Sitz 1).
Das Öl beginnt nun über Sitz 1, Sitz II und Öffnung A der Drosselschraube 8 abzufliessen. Die Öffnung A ist auf die Pumpe 1 so abgestimmt, dass weiterhin eine Drucksteigerung stattfinden kann. Der Kolben 11 bewegt sich zurück, öffnet Sitz III und damit den Zulauf zur Düse 5 ; nach weiterer Drucksteigerung wird Sitz II schliesslich verschlossen.
Im Betrieb sind die Sitze 1 und III offen, Sitz II ist vollständig verschlossen. Gefördert wird nur die zur Verbrennung gelangende Ölmenge ; der der Pumpenleistung entsprechende Rest wird in der Pumpe 1 selbst über ihr Druckregelventil 2 umgewälzt.
Wenn die Pumpe 1 abgestellt wird, strömt durch die Düse 5 noch Öl ab, was einen Druckabfall im System nach sich zieht. Der Kolben 11 bewegt sich gegen die Düse 5 und gibt Sitz II frei, was einen beschleunigten Druckabfall und Schliessen von Sitz III und 1 zur Folge hat.
Bezüglich des Sitzes II ist zu bemerken, dass auch hier die Kolbenkante, wie beim Ausführungsbeispiel nach den Fig. 1 und 3, abschliessen könnte ; umgekehrt könnte man bei der Ausführung gemäss den Fig. 1 und 3 mittels Ventilsitzes abschliessen.
Die in den Fig. 2 und 4 angedeuteten Teflonsitze können als Stahlsitze ausgeführt werden.
Unabhängig von der gewählten Ausführungsform wird die Gefahr einer Verstopfung der Drosselstelle
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durch folgende Umstände gemindert : Die Pumpe mit grösserer Förderleistung ermöglicht eine grössere Öffnung auch bei kleinen Brennern ; die Lage der Drosselstelle im Bereich des warmen Ventiles und das Durchfliessen mit warmem, dünnflüssigem Öl ist erfahrungsgemäss günstiger, und die Drosselstelle wird nur beim Abschalten des Brenners, also nur für Sekunden durchflossen.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Vorrichtung zur Verhinderung des Nachspritzens von Öl aus der Düse bei Druckölbrennern mit Öl- erhitzer zwischen der ein Schnellschluss- und Druckregelventil aufweisenden Pumpe und der Düse, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Ölerhitzer (3) und der Düse (5) eine aus einem Druckhalteventil (6) und einem weiteren Schnellschlussventil (4) bestehende Einheit angeordnet ist, wobei das Schnellschlussventil (4) die Rücklauföffnung (A) einer in die Saugleitung (10) der gegenüber der Düsenleistung stark überdimensionierten Pumpe (1) mündenden, mit einer Drosselschraube (8) versehenen Rückströmleitung (9) steuert.