Heizölvorwärmegerät
Um Heizöl in Hochdruckölbrennern verheizen zu können, muss das Heizöl mittels Pumpen durch Zerstäuberdüsen gedrückt werden, wobei das ö1 eine Viskosität unter 2" Engler haben muss, um eine Verbrennung mit geringem Luftüberschuss zu erreichen. Heizöle mit höherer Viskosität als 20 Engler werden vor dem Durchdrücken durch die Verbrennungsdüse in einem Behälter auf eine mittels Thermostat geregelte Temperatur erwärmt, um das Öl dünnflüssiger zu machen. Hiebei muss aber der Behälter Druckventile aufweisen und es sind solche Konstruktionen verhältnismässig teuer. Es wurde auch bereits vorgeschlagen, das Öl wie in einem Durchlauferhitzer zu erwärmen. Da hiebei nur kleinere Ölmengen unter Druck stehen, ergibt sich eine grössere Unempfindlichkeit gegen Luft- und Wasserbeimengung.
Die geregelte Strömung des Öles bedingt einen sicheren Wärmeübergang an der Heizfläche, so dass die Heizflächenübertemperatur genau vorherbestimmt werden kann und eine Verkokung des Öles vermieden wird.
Solche bisher in Verwendung stehenden Vorwärmegeräte benötigen aber unmittelbar vor der Düse ein Druckventil, um das Nachtropfen der Düse nach dem Abschalten des Brenners zu vermeiden.
Die Erfindung setzt sich nun zur Aufgabe, die Konstruktion eines solchen auf dem Prinzip des Durchlauferhitzers arbeitenden Heizölvorwärmegerätes so zu verbessern, dass trotz einfacher und wartungsfreier Konstruktion alle Ventile vermieden werden. Die Erfindung geht hiebei aus von einer Konstruktion mit einem elektrischen Heizkörper, parallel zueinander verlaufenden, aus einem Ölzulaufstutzen angespeisten ÖIkanälen und einem Thermostatfühler.
Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Ölkanäle zwischen dem Heizkörper und dem Thermostatfühler angeordnet sind.
Durch diese wärmetechnisch günstige Anordnung kann die Erwärmung des Öles mit geringer tXbertem- peratur erfolgen, sodass sich im Zusammenwirken mit der kräftigen Strömung des Öles ein guter Wirkungsgrad ergibt. Es ist dadurch auch möglich, die Schaltung, mit welcher der Thermostatfühler über den Thermostat auf die Heizung des Öles wirkt, so auszubilden, dass während des Heizungsstillstandes auch der Vorwärmer ausgeschaltet ist, da ja infolge des guten Wirkungsgrades bei der Wiedereinschaltung der Vorwärmungsheizung diese sofort betriebsbereit ist. Heizungsleistungen von etwa 400 Watt haben sich hiefür als ausreichend erwiesen. Ferner ergibt sich eine gleichmässige Erwärmung des Öles, sodass sich auch gleichmässige Strömungsverhältnisse einstellen.
In der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand an Hand von Ausführungsbeispielen schematisch dargestellt.
Fig. 1 zeigt einen Längsschnitt durch eine Ausführungsform des erfindungsgemässen Heizölvorwärmegerätes, während die Fig. 2 und 3 zwei Ausführungsvarianten im Querschnitt senkrecht zur Länchsachse der Fig. 1 zeigen.
Fig. 4 zeigt ein Detail der Fig. 3 in grösserem Masstab, und
Fig. 5 ist ein Querschnitt durch eine weitere Ausführungsvariante.
Fig. 6 zeigt eine weitere Ausführungsform im Längsschnitt, während
Fig. 7 ein Schnitt nach der Linie VII-VII der Fig.
6 ist.
Fig. 8 zeigt eine Ausführungsvariante zu Fig. 7.
Beim Gerät nach Fig. 1 erfolgt der Ölzulauf von einer an einem Anschlusstutzen 2 angeschlossenen Öldruckpumpe 0 aus in einen ringförmigen Verteilerkanal 3, aus dem das kalte dickflüssige Heizöl durch die mit verhältnismässig kleinem Querschnitt ausgebildeten Kanäle 4 zur Düse 1 gepresst wird, die das Öl in den Brenner versprüht. Beim Durchströmen der Kanäle 4 wird das Öl mittels eines elektrischen Heizkörpers 10 auf die gewünschte Temperatur erwärmt. Dies wird durch einen Thermostat 7 überwacht, dessen Fühler 5 in der mittigen Bohrung des die feinen Kanäle 4 tragenden Rohres 8 angeordnet ist und der die Anspeisung des Heizkörpers 10, der auf ein Rohr 9 aufgeschoben ist, steuert. Die Summe der Querschnittsflächen der Kanäle 4 wird so klein gehalten, dass sich durch den Strömungswiderstand ein noch zulässiger Druckabfall ergibt.
Ferner ist die Grösse der einzelnen Kanäle 4 entsprechend den Verschmutzungsverhältnissen zu bemessen.
Die durch den Heizkörper 10, welcher das Rohr 9 vorzugsweise in Ringform umgibt, erzeugte Wärme wird bei der Ausführungsform nach den Fig. 3 und 4 vom Aussenmantel des Rohres 9, auf dem der Heizkörper 10 liegt, auf das die Kanäle 4 begrenzende Innenrohr 8 übertragen, wobei die Kanäle 4 von Nuten am Aussenmantel dieses Rohres 8 gebildet sind. Das Rohr 8 liegt am Innenmantel des Rohres 9 an Berührungsstellen 13 (Fig. 4) an. Bei dieser Ausführungsform ist die Summe der Querschnittsumfänge 12 der Kanäle 4 als Heizfläche in Rechnung zu stellen.
Die feinen Kanäle 4 können jedoch auch von Bohrungen 14 gebildet sein, die das Rohr 9 der Länge nach durchsetzen (Fig. 2). Diese Bohrungen 14 weisen einen kreisförmigen Querschnitt auf. Diese Konstruktion ergibt sich daraus, dass das die Kanäle tragende Rohr 8 der Fig. 3 mit dem es umschliessenden Rohr 9 zu einem gemeinsamen einstückigen Rohr 15 vereinigt ist.
Es können aber die Kanäle 4 auch in einer ebenen Platte 15 (Fig. 5) angeordnet sein. Stets ist jedoch der Thermostatfühler 5 auf der einen und die Heizung 10 auf der anderen Seite der Kanäle 4 angeordnet, sodass diese zwischen dem Heizkörper 10 und dem Thermostatfühler 5 angeordnet sind. Der Thermostatfühler 5 liegt hiebei an der ebenen Platte 15 an, so dass ein guter Wärmeübergang gesichert wird.
Durch diese Anordnungen wird der Wärmeübergang derart giinstig gestaltet, dass die Wärmeabfuhr schon bei geringsten Heizflächenübertemperaturen ermöglicht ist, was zur Vermeidung einer Verkokung von minderwertigen Heizölen von Vorteil ist. Die geringen Heizflächen übertemperaturen ermöglichen es, den Fühler 5 des über eine Leitung 9 angeschlossenen Thermostaten 7 an der mit der Übertemperatur behafteten Heizfläche 8 unmittelbar anzulegen, sodass die tatsächliche tXlaustrittstem- peratur durch entsprechende Wahl der Fühlerlänge mit der mittleren Fühlertemperatur in Übereinstimmung gebracht werden kann. Der Thermostat 7 schaltet den elektrischen Heizkörper 10 entsprechend der Ölaustrittstemperatur ein bzw. aus und hält so die Ölaustrittstemperatur in geringen Grenzen, wobei die metallische Masse des Rohres 9 (Fig. 3) bzw. des Bauteiles 15 (Fig.
2, 5) die Wärmespeicherung übernimmt. Ein solches Vorwärmegerät kann mit derart geringer Trägheit ausgebildet werden, dass in der Betriebspause des Ölbren- ners auch das Vorwärmgerät bzw. dessen Heizung ausgeschaltet werden kann, wodurch sich ein minimaler Stromverbrauch ergibt. Ferner ergibt sich eine gedrängte Bauweise und es kann die beschriebene Konstruktion in bereits bestehende Ölbrennerkonstruktionen ohne Ver änderung derselben eingebaut werden. Es kann der Ölbrenner auch mit schwererem Heizöl als bisher betrieben werden. Infolge der geringen Heizflächenübertemperatur und der geringen durch die einzelnen Kanäle durchlaufenden Ölmenge wird ein Nachtropfen des Öles an der Düse nach dem Abschalten vermieden, obwohl das Gerät ventillos gebaut ist.
Die Ausführungsvariante nach den Fig. 6 und 7 unterscheidet sich von der Variante nach den Fig. 1 und 3 im wesentlichen lediglich dadurch, dass das Rohr 8 nach den Fig. 1 und 3 entfällt bzw. zugleich als Mantel des Thermostatfühlers 5 ausgebildet ist. Der Thermostatfühler 5 liegt somit im direkten Ölstrom und wird an seinem Mantel vom Öl bespült, welches durch den als Ringkanal ausgebildeten Ölkanal 4 fliesst. Dadurch ergibt sich eine besonders billige Konstruktion, deren Wirksamkeit noch höher ist, da der Thermostatfühler 5 unmittelbar vom Öl beaufschlagt ist und nicht mehr der Wärmeübergang über ein Zwischenrohr erfolgt.
Wie Fig. 8 zeigt, kann auch bei der Ausführungsform nach Fig. 6 der Ölkanal 4 in einzelne kleine Kanäle unterteilt sein, die im Innenmantel des Rohres 9 als Nuten eingearbeitet sind und innen im Vorderteil des Gerätes über die Länge des Thermostatfühlers 5 durch dessen Mantel abgeschlossen sind, während sie im Hinterteil des Gerätes durch ein den Thermostatfühler 5 verlängerndes Rohr 16, welches mit dem Thermostatfühler 5 und mit einem Innenflansch 17 des Rohres 9 dicht verbunden sind, abgeschlossen sind.
Bei allen Ausführungsbeispielen ist die Heizwicklung 10 aussen durch ein Schutzrohr 11 abgedeckt.
Fuel oil preheater
In order to be able to burn heating oil in high-pressure oil burners, the heating oil must be pumped through atomizer nozzles, whereby the oil must have a viscosity below 2 "Engler in order to achieve combustion with a small excess of air. Heating oils with a viscosity higher than 20 Engler are released before being pressed through heated by the combustion nozzle in a container to a temperature controlled by a thermostat to make the oil thinner. However, the container must have pressure valves and such constructions are relatively expensive. It has also already been proposed to heat the oil as in a flow heater Since only small quantities of oil are under pressure here, there is greater insensitivity to the addition of air and water.
The regulated flow of the oil requires a reliable heat transfer on the heating surface, so that the heating surface temperature can be precisely determined in advance and coking of the oil is avoided.
However, such preheating devices previously in use require a pressure valve immediately in front of the nozzle in order to prevent the nozzle from dripping after the burner has been switched off.
The object of the invention is to improve the construction of such a heating oil preheater, which operates on the principle of the flow heater, in such a way that, despite the simple and maintenance-free construction, all valves are avoided. The invention is based on a construction with an electric heating element, oil ducts that run parallel to one another, are fed from an oil inlet connection, and a thermostat sensor.
The invention is characterized in that the oil channels are arranged between the radiator and the thermostat sensor.
Thanks to this thermally favorable arrangement, the oil can be heated at a low overtemperature, so that in conjunction with the strong flow of the oil, good efficiency results. This also makes it possible to design the circuit with which the thermostat sensor acts on the heating of the oil via the thermostat so that the preheater is also switched off during the heating shutdown, since the preheater is immediately ready for operation due to the high degree of efficiency when the preheater is switched on again is. Heating outputs of around 400 watts have proven to be sufficient for this. Furthermore, the oil is heated evenly, so that even flow conditions are established.
In the drawing, the subject matter of the invention is shown schematically on the basis of exemplary embodiments.
1 shows a longitudinal section through an embodiment of the heating oil preheater according to the invention, while FIGS. 2 and 3 show two embodiment variants in cross section perpendicular to the longitudinal axis of FIG.
Fig. 4 shows a detail of Fig. 3 on a larger scale, and
Fig. 5 is a cross section through a further embodiment variant.
Fig. 6 shows a further embodiment in longitudinal section, while
7 shows a section along the line VII-VII of FIG.
6 is.
FIG. 8 shows an embodiment variant of FIG. 7.
In the device according to Fig. 1, the oil is fed from an oil pressure pump 0 connected to a connection piece 2 into an annular distribution channel 3, from which the cold, thick heating oil is pressed through the channels 4, which have a relatively small cross-section, to the nozzle 1, which the oil in sprayed the burner. When flowing through the channels 4, the oil is heated to the desired temperature by means of an electrical heater 10. This is monitored by a thermostat 7, the sensor 5 of which is arranged in the central bore of the tube 8 carrying the fine channels 4 and which controls the feed to the heating element 10, which is pushed onto a tube 9. The sum of the cross-sectional areas of the channels 4 is kept so small that the flow resistance results in a pressure drop that is still permissible.
Furthermore, the size of the individual channels 4 is to be dimensioned according to the pollution conditions.
In the embodiment according to FIGS. 3 and 4, the heat generated by the heating element 10, which preferably surrounds the tube 9 in a ring shape, is transferred from the outer jacket of the tube 9 on which the heating element 10 lies to the inner tube 8 delimiting the channels 4 , the channels 4 being formed by grooves on the outer jacket of this tube 8. The tube 8 rests on the inner jacket of the tube 9 at contact points 13 (FIG. 4). In this embodiment, the sum of the cross-sectional circumferences 12 of the channels 4 is to be taken into account as the heating surface.
The fine channels 4 can, however, also be formed by bores 14 which pass through the length of the tube 9 (FIG. 2). These bores 14 have a circular cross section. This construction results from the fact that the pipe 8 of FIG. 3 carrying the channels is combined with the pipe 9 surrounding it to form a common one-piece pipe 15.
However, the channels 4 can also be arranged in a flat plate 15 (FIG. 5). However, the thermostat sensor 5 is always arranged on one side and the heater 10 on the other side of the channels 4, so that these are arranged between the heating element 10 and the thermostat sensor 5. The thermostat sensor 5 rests against the flat plate 15 so that a good heat transfer is ensured.
By means of these arrangements, the heat transfer is designed so favorably that heat can be dissipated even at the slightest overtemperature on the heating surface, which is advantageous in order to avoid coking of inferior heating oils. The low heating surface excess temperatures make it possible to apply the sensor 5 of the thermostat 7 connected via a line 9 directly to the heating surface 8 affected by the excess temperature, so that the actual outlet temperature can be brought into agreement with the average sensor temperature by selecting the sensor length accordingly. The thermostat 7 switches the electric heater 10 on or off according to the oil outlet temperature and thus keeps the oil outlet temperature within low limits, whereby the metallic mass of the pipe 9 (Fig. 3) or of the component 15 (Fig.
2, 5) takes over the heat storage. Such a preheating device can be designed with such low inertia that the preheating device or its heater can also be switched off when the oil burner is not in operation, which results in minimal power consumption. Furthermore, there is a compact design and the construction described can be installed in already existing oil burner constructions without changing the same. The oil burner can also be operated with heavier heating oil than before. As a result of the low heating surface temperature and the small amount of oil flowing through the individual channels, dripping of the oil on the nozzle after switching off is avoided, although the device is built without valves.
The embodiment variant according to FIGS. 6 and 7 differs from the variant according to FIGS. 1 and 3 essentially only in that the tube 8 according to FIGS. 1 and 3 is omitted or at the same time designed as a jacket for the thermostat sensor 5. The thermostat sensor 5 is thus in the direct oil flow and is flushed on its jacket with oil, which flows through the oil channel 4, which is designed as an annular channel. This results in a particularly cheap construction, the effectiveness of which is even higher, since the thermostat sensor 5 is directly acted upon by the oil and the heat is no longer transferred via an intermediate pipe.
As FIG. 8 shows, in the embodiment according to FIG. 6, the oil channel 4 can also be divided into individual small channels, which are incorporated as grooves in the inner jacket of the tube 9 and inside the front part of the device over the length of the thermostat sensor 5 through its jacket are completed, while they are closed in the rear part of the device by a tube 16 extending the thermostat sensor 5, which is tightly connected to the thermostat sensor 5 and to an inner flange 17 of the tube 9.
In all exemplary embodiments, the heating winding 10 is covered on the outside by a protective tube 11.