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Hochdruckbrenneranlage für flüssige Brennstoffe
Das Stammpatent bezieht sich auf eine Hochdruckbrenneranlage für flüssige Brennstoffe, mit einem Brenner, dem der Brennstoff durch eine Hochdruckpumpe zugeführt wird, wobei ein Brennstoffbehälter, ein vom Brennstoffbehälter zur Hochdruckpumpe führendes Leitungssystem und eine mit diesem Leitungssystem zusammenwirkende Vorrichtung zur Speisung der Hochdruckpumpe vorgesehen ist. Die Erfindung des Stammpatentes ist dabei im wesentlichen dadurch gekennzeichnet, dass die zur Speisung der Hochdruckpumpe dienende Vorrichtung als Strahlpumpe ausgebildet ist, deren von der Treibflüssigkeit durchsetzte Düse an die Druckseite der Hochdruckpumpe angeschlossen ist.
Bei dem im Stammpatent beschriebenen Ausführungsformen ist die Strahlpumpe im Brennstoffbehälter und daher tiefer als die Hochdruckpumpe angeordnet. Wie sich gezeigt hat, besitzt diese erfindungsgemässe Lösung gewisse Nachteile. Einer, u. zw. der fühlbarste dieser Nachteile ist, dass die Hochdruckpumpe bzw. der Brenner nicht über ein Gefälle versorgt wird, so dass Zufuhrstörungen am Brenner, insbesondere beim Anlauf, auftreten können. Ausserdem ist die Strahlpumpe im Brennstoffbehälter durch den Brennstoff, z. B. Naphtha, überflutet, welcher oft sehr niedrige Temperatur und damit eine beträchtliche Viskosität besitzt, wodurch sich manchmal die Wirkung der Strahlpumpe verzögern kann. Ein weiterer Nachteil ist, dass für die Strahlpumpe zwei Leitungen erforderlich sind, u. zw. eine Zuleitung und eine Rückleitung.
Schliesslich gestatten die früheren Lösungen keine wirksame Trennung des üblicherweise im Naphtha vorhandenen Wassers, was sich nachteilig auf die Leistungsfähigkeit des Brenners auswirkt.
Die Erfindung hat sich die Beseitigung dieser Nachteile zum Ziel gesetzt, was im wesentlichen dadurch erreicht wird, dass die Saugseite der Hochdruckpumpe an einen vorzugsweise höher als diese angeordneten Zwischenbehälter angeschlossen ist, der von der Strahlpumpe gespeist ist.
Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung ist der Zwischenbehälter geschlossen, so dass in demselben ein Druck auftritt, welcher sich auf die Strahlpumpe derart auswirken kann, dass deren Leistung herabgesetzt wird, wenn sie eine den Bedarf des Brenners übersteigende Brennstoffmenge fördern sollte. Diese erfindungsgemässe Lösung ermöglicht somit eine vom Brennstoffverbrauch des Brenners abhängige automatische Regelung. Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die Strahlpumpe innerhalb des Zwischenbehälters angeordnet und ihre Druckleitung mündet im Abstand vom Boden des Zwischenbehälters, wodurch ein Abscheiden des im Naphtha vorhandenen Wassers bewirkt wird, das sich im unteren Teil des Zwischenbehälters sammelt, von wo es in gewissen Zeitabständen mittels eines Ablaufhahnes abgezogen werden kann.
Um zu verhüten, dass dieses Wasser in die Hochdruckpumpe und damit in den Brenner gelangt, ist die Mündung der vom Zwischenbehälter zur Hochdruckpumpe führenden Leitung ebenfalls im Abstand vom Boden des Zwischenbehälters angeordnet.
Bei der erfindungsgemässen Lösung kann das aus dem Zwischenbehälter der Strahlpumpe und der Leitung zur Hochdruckpumpe bestehende Aggregat in nächster Nähe des Brenners und somit des
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Kessels angeordnet werden, wodurch gleichzeitig eine gewisse mittelbare Vorwärmung für den Brennstoff ermöglicht und ihm ein entsprechender Verflüssigungsgrad verliehen wird. Ausserdem werden durch diese Massnahme die Leitungen wesentlich kürzer.
Ein weiterer wesentlicher Vorteil wird durch den Umstand erzielt, dass der Brenner über ein Gefälle versorgt wird, wodurch die Gewähr geboten ist, dass die Einrichtung ohne Störung in der Versorgung des Brenners anlaufen kann.
Nachstehend wird die Erfindung an Hand von in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen, auf welche die Erfindung jedoch keineswegs beschränkt ist, näher beschrieben.
Dabei zeigt Fig. 1 eine erfmdungsgemässe Anlage in schematischer Darstellung und die Fig. 2 gibt eine Variante des Leitungssystems wieder. Die Fig. 3 zeigt im Schnitt ein Beispiel für die bauliche Durchführung des erfindungsgemässen Zwischenbehälters. Gemäss Fig. 1 besitzt der Hochdruckbrenner - 1-- eine Brennerdüse --2--, die aus der Druckleitung --3-- mit unter Druck stehendem Brennstoff von der Hochdruckpumpe --4-- versorgt wird. Die Hochdruckpumpe --4-- ist dabei meistens im Brenner selbst untergebracht oder an denselben angebaut und weist eine Rückleitung --5-- auf, mittels der eine Teilmenge des unter Druck stehenden Brennstoffes an die Düse --6-einer Strahlpumpe --7-- geleitet wird.
Die Düse-6-bildet zusammen mit dem Venturirohr - die Strahlpumpe und durch diese wird aus dem Behälter-9-über die Leitung-10-
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oder etwas unterhalb des Brenners--l--liegt.
Wie aus Fig. 1 ersichtlich ist, ist die Strahlpumpe --7-- innerhalb des Zwischenbehälters - 12-- angeordnet und ihre Druckleitung --11-- ist mit quer liegenden Austrittsöffnungen versehen, welche in beträchtlichem Abstand vom Boden --13-- des Zwischenbehälters --12-münden.
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Mündung mit einem Filter --18-- versehen.
Wird die Hochdruckpumpe --4-- in Betrieb gesetzt, wird ein Teil des Brennstoffes zur Brennerdüse-2-gefördert, wogegen ein kleiner Teil mittels der Leitung --5-- zur Strahlpumpe --7-- gelangt. Diese Brennstoffströmung bewirkt in der Strahlpumpe über die Leitung--10--ein Mitreissen des im Behälter --9-- befindlichen Brennstoffes. In der Strahlpumpe kommen die beiden Flüssigkeitsströmungen zusammen und der gemeinsame Brennstoffstrom tritt im oberen Teil des Zwischenbehälters --12-- aus. Ist der Verbrauch des Brenners --1-- kleiner als die von der Strahlpumpe--7--angesaugte Menge, entsteht im Zwischenbehälter --12-- ein Überdruck, welcher bewirkt, dass eine geringere Menge Brennstoff durch die Strahlpumpe angesaugt wird.
Die erfindungsgemässe Vorrichtung reguliert sich somit selbst.
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--12-- gelangende--14-- abgesaugt wird.
Die Ausführungsvariante gemäss Fig. 2 unterscheidet sich von der Ausführung nach Fig. 1 nur dadurch, dass das zum Betrieb der Strahlpumpe erforderliche Naphtha aus einer Abzweigleitung --20-- der Leitung --3-- genommen wird, wogegen die Rückleitung-5'-in die Ansaugleitung --14-- der Pumpe mündet.
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innen im Behälter --12-- das Ende des Ansaugrohres-14-festhält, wogegen derselbe an der Aussenseite mittels eines Gewindes den Anschluss des zur Hochdruckpumpe --4-- führenden Teiles der Ansaugleitung --14-- ermöglicht.
Das obere Ende der Leitung--14--ist bei--31--geschlossen und weist eine Reihe von Bohrungen --32-- auf. Über dieses gelochte Endstück ist ein üblicher Filter--15--geschoben und mittels elastischer Ringe--33--befestigt. Die Bodenfläche --13-- des Zwischenbehälters --12-trägt ausserdem die Strahlpumpe--7--. Das Venturirohr --34-- der Strahlpumpe besteht aus einem im wesentlichen zylindrischen Teil, der zweckmässig gelocht und mit den Dichtungen--35--
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versehen sowie auf das äussere Gehäuse-36-der Strahlpumpe aufgeschraubt ist. Die Radialkanäle - stehen mit einer Ringkammer --38-- in Verbindung, die über einen Kanal --39-- und
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Verbindung.
Am oberen Ende des Körpers --34-- ist das Abflussrohr-11-der Strahlpumpe befestigt,
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--43-- versehenZwischenbehälters --12--.
Selbstverständlich sind im Rahmen der Erfindung noch zahlreiche Abänderungen möglich und die Erfindung ist keineswegs auf die beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Hochdruckbrenneranlage für flüssige Brennstoffe nach Patent Nr. 259115, mit einem Brenner, dem der Brennstoff durch eine Hochdruckpumpe zugeführt wird, wobei ein Brennstoffbehälter, ein vom Brennstoffbehälter zur Hochdruckpumpe führendes Leitungssystem und eine mit diesem Leitungssystem zusammenwirkende Vorrichtung zur Speisung der Hochdruckpumpe vorgesehen ist, ferner die zur Speisung der Hochdruckpumpe dienende Vorrichtung als Strahlpumpe ausgebildet ist, deren von der Treibflüssigkeit durchsetzte Düse an die Druckseite der Hochdruckpumpe angeschlossen ist,
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High pressure burner system for liquid fuels
The parent patent relates to a high-pressure burner system for liquid fuels, with a burner to which the fuel is fed by a high-pressure pump, a fuel container, a line system leading from the fuel container to the high-pressure pump and a device for feeding the high-pressure pump that interacts with this line system. The invention of the parent patent is essentially characterized in that the device used to feed the high pressure pump is designed as a jet pump, the nozzle of which is penetrated by the propellant fluid and is connected to the pressure side of the high pressure pump.
In the embodiment described in the parent patent, the jet pump is arranged in the fuel tank and therefore lower than the high-pressure pump. As has been shown, this solution according to the invention has certain disadvantages. One, u. The most noticeable of these disadvantages is that the high-pressure pump or the burner is not supplied via a gradient, so that supply disruptions to the burner, especially during start-up, can occur. In addition, the jet pump is in the fuel tank by the fuel, for. B. naphtha, flooded, which often has a very low temperature and thus a considerable viscosity, which can sometimes delay the effect of the jet pump. Another disadvantage is that two lines are required for the jet pump, u. between a supply line and a return line.
Finally, the earlier solutions do not allow effective separation of the water usually present in naphtha, which has a detrimental effect on the performance of the burner.
The invention has set itself the goal of eliminating these disadvantages, which is essentially achieved in that the suction side of the high pressure pump is connected to an intermediate container which is preferably arranged higher than this and which is fed by the jet pump.
According to a further feature of the invention, the intermediate container is closed, so that a pressure occurs in the same, which can affect the jet pump in such a way that its performance is reduced if it should deliver a fuel quantity that exceeds the burner's requirement. This solution according to the invention thus enables automatic control that is dependent on the fuel consumption of the burner. In a preferred embodiment of the invention, the jet pump is arranged inside the intermediate container and its pressure line opens at a distance from the bottom of the intermediate container, causing the water present in the naphtha to separate, which collects in the lower part of the intermediate container, from where it is at certain time intervals can be withdrawn by means of a drain cock.
To prevent this water from getting into the high pressure pump and thus into the burner, the mouth of the line leading from the intermediate container to the high pressure pump is also arranged at a distance from the bottom of the intermediate container.
In the solution according to the invention, the unit consisting of the intermediate container of the jet pump and the line to the high pressure pump can be in close proximity to the burner and thus the
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Boiler are arranged, which at the same time allows a certain indirect preheating for the fuel and it is given a corresponding degree of liquefaction. In addition, this measure makes the lines considerably shorter.
A further essential advantage is achieved by the fact that the burner is supplied via a gradient, which guarantees that the device can start up without disturbing the supply of the burner.
The invention is described in more detail below with reference to exemplary embodiments shown in the drawings, to which, however, the invention is in no way restricted.
FIG. 1 shows a system according to the invention in a schematic representation and FIG. 2 shows a variant of the line system. FIG. 3 shows in section an example for the structural implementation of the intermediate container according to the invention. According to Fig. 1, the high pressure burner - 1-- has a burner nozzle --2--, which is supplied from the pressure line --3-- with fuel under pressure from the high pressure pump --4--. The high-pressure pump --4-- is mostly housed in the burner itself or attached to it and has a return line --5-- by means of which a portion of the pressurized fuel is sent to the nozzle --6- of a jet pump --7 - is directed.
The nozzle-6-forms together with the venturi tube - the jet pump and through this the container-9-via the line-10-
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or a little below the burner - l -.
As can be seen from Fig. 1, the jet pump --7-- is arranged inside the intermediate container - 12-- and its pressure line --11-- is provided with transverse outlet openings, which are at a considerable distance from the floor --13-- of the intermediate container --12-open.
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Fit the mouth with a filter --18--.
When the high-pressure pump --4-- is put into operation, part of the fuel is conveyed to burner nozzle-2-, while a small part reaches the jet pump -7- via line --5--. This fuel flow causes the fuel in the container --9-- to be carried along in the jet pump via line - 10 -. The two liquid flows come together in the jet pump and the common fuel flow emerges in the upper part of the intermediate container --12--. If the consumption of the burner --1-- is less than the amount sucked in by the jet pump - 7 -, an overpressure is created in the intermediate container --12--, which causes a smaller amount of fuel to be sucked in by the jet pump.
The device according to the invention thus regulates itself.
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--12-- reaching - 14-- is sucked off.
The design variant according to FIG. 2 differs from the design according to FIG. 1 only in that the naphtha required to operate the jet pump is taken from a branch line --20-- of line --3--, whereas the return line -5 ' - opens into the suction line --14-- of the pump.
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inside the container --12-- holds the end of the suction pipe -14-, while on the outside, by means of a thread, it enables the connection of the part of the suction line --14-- leading to the high pressure pump --4--.
The upper end of the line - 14 - is closed at - 31 - and has a series of bores --32--. A conventional filter - 15 - is pushed over this perforated end piece and fastened by means of elastic rings - 33. The bottom surface --13-- of the intermediate container --12- also carries the jet pump - 7--. The venturi tube --34-- of the jet pump consists of an essentially cylindrical part, which is expediently perforated and with the seals - 35--
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and is screwed onto the outer housing-36-of the jet pump. The radial channels - are in connection with an annular chamber --38--, which are connected via a channel --39-- and
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Connection.
At the upper end of the body --34 - the discharge pipe-11-of the jet pump is attached,
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--43-- provided intermediate container --12--.
Of course, numerous modifications are still possible within the scope of the invention and the invention is in no way restricted to the exemplary embodiments described.
PATENT CLAIMS:
1. High-pressure burner system for liquid fuels according to patent no. 259115, with a burner to which the fuel is fed by a high-pressure pump, a fuel tank, a line system leading from the fuel tank to the high-pressure pump and a device for feeding the high-pressure pump that interacts with this line system, Furthermore, the device serving to feed the high pressure pump is designed as a jet pump, the nozzle of which is penetrated by the propellant fluid and is connected to the pressure side of the high pressure pump
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