CH696725A5 - Vorrichtung fur die geregelte Zufuhr von verschiedenen flussigen Treibstoffen zur internen Verbrennung in einem Dieselmotor oder in mehreren Dieselmotoren. - Google Patents

Vorrichtung fur die geregelte Zufuhr von verschiedenen flussigen Treibstoffen zur internen Verbrennung in einem Dieselmotor oder in mehreren Dieselmotoren. Download PDF

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CH696725A5
CH696725A5 CH00466/06A CH4662006A CH696725A5 CH 696725 A5 CH696725 A5 CH 696725A5 CH 00466/06 A CH00466/06 A CH 00466/06A CH 4662006 A CH4662006 A CH 4662006A CH 696725 A5 CH696725 A5 CH 696725A5
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Ulrich Ruessegger
Dr-Ing Hans-Jurgen Kampmann
Willi Heinrich
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Description


  [0001] Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung für die geregelte Zufuhr von verschiedenen flüssigen Treibstoffen zur internen Verbrennung in einem Dieselmotor oder in mehreren Dieselmotoren.

[0002] Im Prinzip werden Pflanzenöle und Fette hergestellt, um als Lebensmittel, als Futtermittel oder zu kosmetischen Zwecken verwendet werden zu können.

[0003] Die Menge der in den Pflanzenölen und Fetten enthaltenen freien Fettsäuren vergrössert sich in Abhängigkeit von der Lagermenge, der Oberfläche des Lagergutes und des Lichteinfalls.

[0004] Wegen Überproduktion, fehlerhaftem Transport, fehlerhafter Lagerung oder bedingt durch Verunreinigungen werden mehr als 50% der produzierten Pflanzenöle und Fette deklassiert und werden deshalb nicht mehr für Lebensmittel,

   Futtermittel und für kosmetische Zwecke zugelassen.

[0005] Solche deklassierten Pflanzenöle und Fette wurden beispielsweise in grosstechnischen Verbrennungsanlagen verbrannt, beispielsweise in Kehrichtverbrennungsanlagen oder in Zementwerken.

[0006] Es wurden auch verschiedene neue Motoren zur direkten Verbrennung von Pflanzenölen vorgeschlagen.

[0007] Mit solchen Motoren können verschiedene amtliche Vorschriften zur Einhaltung von lufthygienischen Werten, beispielsweise Abgaswerte, nicht eingehalten werden.

[0008] In solchen Motoren können wegen unterschiedlichen Viskositäten und unterschiedlichen Gehalten an freien Fettsäuren insbesondere keine Gemische von verschiedenen Treibstoffen verbrannt werden.

[0009] Nur wenn grosse Änderungen am Motor vorgenommen werden, können verschiedene Treibstoffe, aber keine Gemische von Treibstoffen,

   verbrannt werden.

[0010] Solche deklassierten Pflanzenöle und Fette können auch mit herkömmlichen Verfahren grosstechnisch verestert werden. Normalerweise werden die entsprechenden Methylester oder Ethylester hergestellt.

[0011] Solche Veresterungen sind weder ökologisch noch ökonomisch sinnvoll.

[0012] Es ist ein Ziel der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung für die geregelte Zufuhr von verschiedenen flüssigen Treibstoffen zur internen Verbrennung in einem Dieselmotor oder in mehreren Dieselmotoren zur Verfügung zu stellen.

[0013] Dabei sollen insbesondere serienmässig hergestellte Dieselmotoren ohne spezielle Abänderungen verwendet werden können.

[0014] Die deklassierten Pflanzenöle und Fette, welche freie Fettsäuren enthalten, sollen ohne weitere chemische Behandlung,

   kontrolliert den Einspritzvorrichtungen von serienmässig hergestellten Dieselmotoren zugeführt werden können.

[0015] Es sollen auch beliebige Gemische von Pflanzenölen und Fetten, welche freie Fettsäuren enthalten, kontrolliert den Einspritzvorrichtungen von serienmässig hergestellten Dieselmotoren zugeführt werden können.

[0016] Diese Vorrichtung soll möglichst wenige und konstruktiv einfache Einzelteile umfassen.

[0017] Mit der vorliegenden Erfindung werden diese Ziele erreicht.

[0018] Die erfindungsgemässe Vorrichtung für die geregelte Zufuhr von verschiedenen flüssigen Treibstoffen zur internen Verbrennung in einem Dieselmotor oder in mehreren Dieselmotoren ist dadurch gekennzeichnet, dass diese Vorrichtung folgende Teile umfasst:

  
 einen ersten Tank 1 für die Zwischenlagerung eines ersten Treibstoffes, wobei dieser erste Tank 1 über eine erste Verbindungsleitung 2 mit einer ersten Pumpstation 3 und einem vorgeschalteten ersten Lagertank 4 verbunden ist,
 einen zweiten Tank 5 für die Zwischenlagerung eines zweiten Treibstoffes, wobei dieser zweite Tank 5 über eine zweite Verbindungsleitung 6 mit einer zweiten Pumpstation 7 und einem vorgeschalteten zweiten Lagertank 8 verbunden ist,
 eine erste Vorlaufleitung 12, welche vom ersten Tank 1 über eine mechanisch betriebene Pumpstation 9, einen Filter 10 und ein geregeltes dichtes Ventil 11 in eine gemeinsame Vorlaufleitung 13 mündet, welche zur Einspritzvorrichtung 14 des jeweiligen Dieselmotors führt,
 eine gemeinsame Rücklaufleitung 15, welche von der Einspritzvorrichtung 14 des jeweiligen Dieselmotors in eine erste Rücklaufleitung 16 mündet,

   welche über ein geregeltes dichtes Ventil 17 zum ersten Tank 1 zurückführt,
 eine erste Druckentlastungsleitung 18, welche zwischen der ersten Vorlaufleitung 12 und der ersten Rücklaufleitung 16 vorhanden ist, welche sich vor dem geregelten dichten Ventil 11 der ersten Vorlaufleitung 12 und nach dem geregelten dichten Ventil 17 in der ersten Rücklaufleitung 16 befindet, und wobei in diese erste Druckentlastungsleitung 18 ein federgesteuertes erstes Ventil 19 zur Überdruckentlastung eingebaut ist,
 eine zweite Vorlaufleitung 23, welche vom zweiten Tank 5 über eine Pumpstation 20, einen Filter 21 und ein geregeltes dichtes Ventil 22 in die genannte gemeinsame Vorlaufleitung 13 mündet, welche zur Einspritzvorrichtung 14 des jeweiligen Dieselmotors führt,
 eine zweite Rücklaufleitung 24,

   welche nach der Einspritzvorrichtung 14 des jeweiligen Dieselmotors und nach der genannten gemeinsamen Rücklaufleitung 15, welche in die zweite Rücklaufleitung 24 mündet, über ein geregeltes dichtes Ventil 25 zum zweiten Tank 5 zurückführt,
 eine zweite Druckentlastungsleitung 26, welche zwischen der zweiten Vorlaufleitung 23 und der zweiten Rücklaufleitung 24 vorhanden ist, welche sich vor dem geregelten dichten Ventil 22 der zweiten Vorlaufleitung 23 und nach dem geregelten dichten Ventil 25 in der zweiten Rücklaufleitung 24 befindet, und wobei in diese zweite Druckentlastungsleitung 26 ein federgesteuertes zweites Ventil 27 zur Überdruckentlastung eingebaut ist,
 eine dritte Verbindungsleitung 28, welche den ersten Tank 1 mit dem zweiten Tank 5 verbindet, wobei in diese dritte Verbindungsleitung 28 eine Pumpstation 29 und ein geregeltes dichtes Ventil 30 eingebaut sind,

   und dass
 entweder in der gemeinsamen Rücklaufleitung 15 oder im zweiten Tank 5 eine Vorrichtung 31 zur Messung des Gehaltes an freien Fettsäuren, welche im jeweiligen Treibstoff enthalten sind, und eine Vorrichtung 32 zur Messung der Temperatur und der Viskosität vorhanden sind,
 oder in der gemeinsamen Rücklaufleitung 15 eine Vorrichtung 31 zur Messung des Gehaltes an freien Fettsäuren, welche im jeweiligen Treibstoff enthalten sind, und im zweiten Tank 5 eine Vorrichtung 32 zur Messung der Temperatur und der Viskosität vorhanden sind, und dass
 eine elektronisch gesteuerte Mess-, Steuer-und Regelungsvorrichtung 33 vorhanden ist, welche mit allen genannten geregelten dichten Ventilen 11, 17, 22, 25, 30, allen genannten Pumpstationen 3, 7, 20, 29,

   der Vorrichtung 31 zur Messung des Gehaltes an freien Fettsäuren und der Vorrichtung 32 zur Messung der Temperatur und der Viskosität verbunden ist.

[0019] Bevorzugte Ausführungsformen dieser Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen definiert.

[0020] Im folgenden Teil werden mögliche Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung beschrieben.

[0021] Dabei wird auch Bezug auf die Fig. 1 genommen.

[0022] Fig. 1 zeigt rein schematisch auf eine mögliche Anordnung einer erfindungsgemässen Vorrichtung.

[0023] Die in Fig. 1 gezeigte erfindungsgemässe Vorrichtung wurde wie folgt hergestellt:

[0024] Der Kreislauf für den ersten flüssigen Treibstoff, welcher keine freien Fettsäuren enthält, insbesondere Heizöl extra leicht, war wie folgt aufgebaut:

  

[0025] Als erster Lagertank 4 wurde ein Stahltank mit einem Füllvolumen von 50'000 Litern verwendet.

[0026] Der erste Lagertank 4 war mit einer ersten Verbindungsleitung 2 mit dem ersten Tank 1 verbunden.

[0027] Die Verbindungsleitung 2 hatte einen Aussendurchmesser von 14 mm und einen Innendurchmesser von 12 mm und war aus Kupfer gefertigt.

[0028] Als erster Tank 1 wurde ein Stahltank mit einem Füllvolumen von 120 Litern verwendet.

[0029] In die Verbindungsleitung 2 war eine erste Pumpstation 3 eingebaut.

   Diese Pumpstation 3 war eine Safag-Pumpe, Typ VBGDC, 400 V; Motor 0,18 kW.

[0030] Zwischen dem ersten Lagertank 4 und der ersten Pumpstation 3 war eine volumetrische Ölzählvorrichtung 37 eingebaut; Fabrikat Aqua Metro, Typ Contoil VZO 15 RC.

[0031] Im ersten Tank 1 war ein trifunktioneller Messgeber 36 eingebaut;

   Fabrikat Domeisen, 3 Schaltpunkte.

[0032] Der erste Tank 1 war mit dem geregelten dichten Ventil 11 über die erste Vorlaufleitung 12 verbunden.

[0033] Die erste Vorlaufleitung 12 hatte einen Aussendurchmesser von 14 mm und einen Innendurchmesser von 12 mm und war aus Kupfer gefertigt.

[0034] In die erste Vorlaufleitung 12 war in Fliessrichtung nach der mechanisch betriebenen Pumpstation 9 ein Filter 10 eingebaut.

[0035] Die mechanisch betriebene Pumpstation 9 war Bestandteil des Dieselmotors MAN, Typ D 2866 LE201.

[0036] Der Filter 10 war ein MAN Schleuderfilter mit einer Maschengrösse von 5 Microm.

[0037] Das geregelte dichte Ventil 11 war ein aus Stahl gefertigtes Motorventil;

   Fabrikat Bachofen mit der Dimension 21 mm (1/2").

[0038] Nach dem geregelten dichten Ventil 11 mündete die erste Vorlaufleitung 12 in die gemeinsame Vorlaufleitung 13, welche zur Einspritzvorrichtung 14 des genannten Dieselmotors führte.

[0039] Zwischen dem geregelten dichten Ventil 11 und der gemeinsamen Vorlaufleitung 13 war das verbleibende Teilstück der ersten Vorlaufleitung 12 aus Stahl gefertigt.

   Dieses Teilstück hatte einen Aussendurchmesser von 14 mm und einen Innendurchmesser von 12 mm.

[0040] Die gemeinsame Vorlaufleitung 13 hatte einen Aussendurchmesser von 14 mm und einen Innendurchmesser von 12 mm und war aus einem säurebeständigen und flexiblen Schlauch gefertigt, beispielsweise ein Flex Dieselschlauch.

[0041] Von der Einspritzvorrichtung 14 des genannten Dieselmotors führte eine gemeinsame Rücklaufleitung 15, welche in eine erste Rücklaufleitung 16 mündete, über ein geregeltes dichtes Ventil 17 zum ersten Tank 1 zurück.

[0042] Die gemeinsame Rücklaufleitung 15 hatte einen Aussendurchmesser von 14 mm und einen Innendurchmesser von 12 mm und war aus einem säurebeständigen und flexiblen Schlauch gefertigt,

   beispielsweise ein Flex Dieselschlauch.

[0043] Zwischen der gemeinsamen Rücklaufleitung 15 und dem geregelten dichten Ventil 17 war das erste Teilstück der ersten Rücklaufleitung 16 aus Stahl gefertigt. Dieses Teilstück hatte einen Aussendurchmesser von 14 mm und einen Innendurchmesser von 12 mm.

[0044] Das geregelte dichte Ventil 17 war ein aus Stahl gefertigtes Motorventil;

   Fabrikat Bachofen mit der Dimension 21 mm (1/2").

[0045] Die erste Rücklaufleitung 16 hatte einen Aussendurchmesser von 14 mm und einen Innendurchmesser von 12 mm und war aus Kupfer gefertigt.

[0046] In die erste Rücklaufleitung 16 kann vor oder nach dem geregelten dichten Ventil 17 ein Rückschlagventil eingebaut sein.

[0047] In die gemeinsame Rücklaufleitung 15 war eine Vorrichtung 31 zur Messung des Gehaltes an freien Fettsäuren eingebaut.

[0048] Die erste Vorlaufleitung 12 und die erste Rücklaufleitung 16 waren miteinander durch eine erste Druckentlastungsleitung 18 verbunden.

[0049] Diese Druckentlastungsleitung 18 befand sich vor dem geregelten dichten Ventil 11 der ersten Vorlaufleitung 12 und nach dem geregelten dichten Ventil 17 in der ersten Rücklaufleitung 16.

[0050] In diese erste Druckentlastungsleitung 18 war ein gesteuertes erstes Ventil 19 zur 

  Überdruckentlastung eingebaut.

[0051] Die Druckentlastungsleitung 18 hatte einen Aussendurchmesser von 14 mm und einen Innendurchmesser von 12 mm und war aus Kupfer gefertigt.

[0052] Das gesteuerte erste Ventil 19 zur Überdruckentlastung war druckgesteuert und war mit 1 bar Überdruck eingestellt.

   Dieses Ventil 19 zur Überdruckentlastung war ein aus Stahl gefertigtes Überdruckventil; Fabrikat Hansaflex mit der Dimension 21 mm (1/2").

[0053] Der Kreislauf für den zweiten flüssigen Treibstoff, beispielsweise Pflanzenöle und Fette, welche freie Fettsäuren enthalten, insbesondere solche Pflanzenöle und Fette, welche deklassiert sind und/oder nicht für Lebensmittel, Futtermittel und kosmetische Zwecke zugelassen sind, war wie folgt aufgebaut:

  

[0054] Als zweiter Lagertank 8 wurde ein Stahltank mit einem Füllvolumen von 50 000 Litern verwendet.

[0055] Der zweite Lagertank 8 war mit einer zweiten Verbindungsleitung 6 mit dem zweiten Tank 5 verbunden.

[0056] Die Verbindungsleitung 6 hatte einen Aussendurchmesser von 16 mm und einen Innendurchmesser von 12 mm und war aus Polyethylen, kurz PE, gefertigt.

[0057] Als zweiter Tank 5 wurde ein Stahltank mit einem Füllvolumen von 270 Litern verwendet.

[0058] Dieser zweite Tank 5 wurde mit einer regulierbaren Heizung 34 (Vorlauf/Rücklauf) derart beheizt, so dass die mittlere Temperatur des jeweiligen Treibstoffes zwischen etwa 35 deg. C und etwa 45 deg. C betrug.

[0059] In die Verbindungsleitung 6 war eine zweite Pumpstation 7 eingebaut.

   Diese Pumpstation 7 war eine Ölpumpe; Fabrikat Steimel, Typ SF 2/3 GD.

[0060] Zwischen dem zweiten Lagertank 8 und der zweiten Pumpstation 7 war eine volumetrische Ölzählvorrichtung 38 eingebaut; Fabrikat H. Hermann Ehlers GmbH, Typ OG TA mit Impulsausgang.

[0061] Zwischen der Pumpstation 7 und dem zweiten Tank 5 kann bei Bedarf ein Vorfilter 35 mit einer Maschengrösse von grösser als 40 um eingebaut sein.

[0062] Im zweiten Tank 5 war ein trifunktioneller Messgeber 36 eingebaut;

   Fabrikat Domeisen, 3 Schaltpunkte.

[0063] In den zweiten Tank 5 war auch eine Vorrichtung 32 zur Messung der Temperatur und der Viskosität eingebaut.

[0064] Der zweite Tank 5 war mit dem geregelten dichten Ventil 22 über die zweite Vorlaufleitung 23 verbunden.

[0065] Die zweite Vorlaufleitung 23 hatte einen Aussendurchmesser von 16 mm und einen Innendurchmesser von 12 mm und war aus PE gefertigt.

[0066] In die zweite Vorlaufleitung 23 waren in Fliessrichtung zuerst eine Pumpstation 20 und danach ein Filter 21 eingebaut.

[0067] Diese Pumpstation 20 war eine Ölpumpe; Fabrikat Steimel, Typ SF 2/3 GD.

[0068] Der Filter 21 war ein beheizter Ölfilter; Fabrikat Hummel mit einer Maschengrösse von 28 Microm.

[0069] Das geregelte dichte Ventil 22 war ein aus Stahl gefertigtes Motorventil;

   Fabrikat Bachofen mit der Dimension 21 mm (1/2").

[0070] Nach dem geregelten dichten Ventil 22 mündete die zweite Vorlaufleitung 23 in die genannte gemeinsame Vorlaufleitung 13, welche zur Einspritzvorrichtung 14 des genannten Dieselmotors führte.

[0071] Zwischen dem geregelten dichten Ventil 22 und der gemeinsamen Vorlaufleitung 13 war das verbleibende Teilstück der zweiten Vorlaufleitung 23 aus Stahl gefertigt.

   Dieses Teilstück hatte einen Aussendurchmesser von 14 mm und einen Innendurchmesser von 12 mm.

[0072] Die gemeinsame Vorlaufleitung 13 hatte - wie weiter oben beim Kreislauf für den ersten flüssigen Treibstoff schon beschrieben - einen Aussendurchmesser von 14 mm und einen Innendurchmesser von 12 mm und war aus einem säurebeständigen und flexiblen Schlauch gefertigt, beispielsweise ein Flex Dieselschlauch.

[0073] Von der Einspritzvorrichtung 14 des genannten Dieselmotors führte eine gemeinsame Rücklaufleitung 15, welche in eine zweite Rücklaufleitung 24 mündete,

   über ein geregeltes dichtes Ventil 25 zum zweiten Tank 5 zurück.

[0074] Die gemeinsame Rücklaufleitung 15 hatte - wie weiter oben beim Kreislauf für den ersten flüssigen Treibstoff schon beschrieben - einen Aussendurchmesser von 14 mm und einen Innendurchmesser von 12 mm und war aus einem säurebeständigen und flexiblen Schlauch gefertigt, beispielsweise ein Flex Dieselschlauch.

[0075] Zwischen der gemeinsamen Rücklaufleitung 15 und dem geregelten dichten Ventil 25 war das erste Teilstück der zweiten Rücklaufleitung 24 aus PE gefertigt.

[0076] Dieses Teilstück hatte einen Aussendurchmesser von 16 mm und einen Innendurchmesser von 12 mm.

[0077] Das geregelte dichte Ventil 25 war ein aus Stahl gefertigtes Motorventil;

   Fabrikat Bachofen mit der Dimension 21 mm (1/2").

[0078] Die zweite Rücklaufleitung 24 hatte einen Aussendurchmesser von 16 mm und einen Innendurchmesser von 12 mm und war aus PE gefertigt.

[0079] In die zweite Rücklaufleitung 24 kann vor oder nach dem geregelten dichten Ventil 25 ein Rückschlagventil eingebaut sein.

[0080] Die zweite Vorlaufleitung 23 und die zweite Rücklaufleitung 24 waren miteinander durch eine zweite Druckentlastungsleitung 26 verbunden.

[0081] Diese Druckentlastungsleitung 26 befand sich vor dem geregelten dichten Ventil 22 der zweiten Vorlaufleitung 23 und nach dem geregelten dichten Ventil 25 in der zweiten Rücklaufleitung 24.

[0082] In diese zweite Druckentlastungsleitung 26 war ein gesteuertes zweites Ventil 27 zur Überdruckentlastung eingebaut.

[0083] Die Druckentlastungsleitung 26 hatte einen Aussendurchmesser von 16 mm und einen 

  Innendurchmesser von 12 mm und war aus PE gefertigt.

[0084] Das gesteuerte zweite Ventil 27 zur Überdruckentlastung war druckgesteuert und war mit 2 bar Überdruck eingestellt. Dieses Ventil 27 zur Überdruckentlastung war ein aus Stahl gefertigtes Überdruckventil; Fabrikat Hansaflex mit der Dimension 21 mm (1/2").

[0085] Der erste Tank 1 war mit dem zweiten Tank 5 mit einer dritten Verbindungsleitung 28 verbunden.

[0086] In diese Verbindungsleitung 28 waren in Fliessrichtung vom ersten Tank 1 zum zweiten Tank 5 eine Pumpstation 29 und geregeltes dichtes Ventil 30 eingebaut.

[0087] Diese Pumpstation 29 war eine Safag-Pumpe, Typ VBGDC, 400 V; Motor 0,18 kW.

[0088] Das geregelte dichte Ventil 30 war ein aus Stahl gefertigtes Motorventil;

   Fabrikat Bachofen mit der Dimension 21 mm (1/2").

[0089] Die elektronisch gesteuerte Mess-, Steuer- und Regelungsvorrichtung 33 war mit allen genannten geregelten dichten Ventilen 11, 17, 22, 25, 30, allen genannten Pumpstationen 3, 7, 20, 29, der Vorrichtung 31 zur Messung des Gehaltes an freien Fettsäuren, der Vorrichtung 32 zur Messung der Temperatur und der Viskosität und den beiden trifunktionellen Messgebern 36 verbunden.

[0090] Die gesteuerte Mess-, Steuer- und Regelungsvorrichtung 33 war ein frei programmierbarer Mitsubishi Computer, welcher die notwendigen Relais ansteuerte.

[0091] Wegen möglichen Korrosionen werden vorzugsweise solche Dieselmotoren verwendet, welche keine Buntmetalle, insbesondere kein Messing, kein Kupfer, enthalten.

[0092] Wegen möglichen Korrosionen oder wegen Materialabbau sind die zweite Verbindungsleitung 6, die zweite Vorlaufleitung 23,

   die gemeinsame Vorlaufleitung 13, die gemeinsame Rücklaufleitung 15 und die zweite Rücklaufleitung 24 vorzugsweise weder aus Naturkautschuk noch aus Buntmetallen, insbesondere nicht aus Messing oder aus Kupfer, hergestellt.

[0093] Die entsprechenden Dichtungen, Verbindungen und Verschraubungen sind vorzugsweise auch nicht aus diesen Materialien hergestellt.

[0094] Eine erfindungsgemässe Vorrichtung wird vorzugsweise wie folgt betrieben:

  

[0095] Die Einspritzvorrichtung 14 des Dieselmotors enthält im Ruhezustand einen Treibstoff, welcher keine freien Fettsäuren enthält, insbesondere Heizöl extra leicht.

[0096] Die gemeinsame Vorlaufleitung 13 und die gemeinsame Rücklaufleitung 15 sind ebenfalls mit diesem Treibstoff gefüllt.

[0097] Die geregelten dichten Ventile 11, 17, 22, 25 und 30 sind geschlossen.

[0098] Die Pumpstationen 9, 20 und 29 sind ausser Betrieb.

[0099] Die Pumpstationen 3 und 7 laufen autonom und werden über die beiden Messgeber 36 eingeschaltet respektive ausgeschaltet.

[0100] Die zweite Verbindungsleitung 6, die zweite Vorlaufleitung 23, die gemeinsame Vorlaufleitung 13,

   die gemeinsame Rücklaufleitung 15 und die zweite Rücklaufleitung 24 sind dauernd beheizt.

[0101] Die Heizvorrichtung 34 ist dauernd in Betrieb und wird über die ebenfalls dauernd in Betrieb stehende Vorrichtung 32 zur Messung der Temperatur und der Viskosität geregelt.

[0102] Der Filter 21 ist ebenfalls dauernd beheizt.

[0103] Die erfindungsgemässe Vorrichtung wird durch einen externen Befehl gleichzeitig mit dem Dieselmotor oder den Dieselmotoren gestartet.

[0104] Die geregelten dichten Ventile 11 und 17 werden geöffnet.

[0105] Die mechanisch betriebene Pumpstation 9 wird eingeschaltet und beliefert die Einspritzvorrichtung 14 des Dieselmotors mit dem Treibstoff, welcher keine freien Fettsäuren enthält, insbesondere Heizöl extra leicht.

[0106] Wenn das Kühlwasser der Zylinderkühlung eine Temperatur von wenigstens 60 deg.

   C erreicht hat, werden die Ventile 11 und 17 geschlossen und die Ventile 22 und 25 werden gleichzeitig geöffnet.

[0107] Anschliessend wird die Pumpstation 20 eingeschaltet und die Pumpstation 9 wird ausgeschaltet.

[0108] Eventuell auftretende Überdrücke werden durch die beiden Ventile 19 und 27 reduziert.

[0109] Die Pumpstation 20 beliefert die Einspritzvorrichtung 14 des Dieselmotors nun mit dem Treibstoff, welcher freie Fettsäuren enthält.

[0110] Mit einer Verzögerung von etwa 15 Minuten wird die Vorrichtung 31 zur Messung des Gehaltes an freien Fettsäuren eingeschaltet.

[0111] Wenn die Vorrichtung 31 zur Messung des Gehaltes an freien Fettsäuren eine Säurezahl TAN (total acid number) von grösser als 4 misst, dann wird vom ersten Tank 1 eine in Korrelation zur ermittelten Säurezahl TAN stehende Menge an Treibstoff, welche keine freien Fettsäuren enthält,

   mittels der Pumpstation 29 und dem Ventil 30 in den zweiten Tank 5 gepumpt.

[0112] Wenn ein geeignetes Verhältnis von Vorlauf und Rücklauf gewählt wird, beispielsweise 3/3 Vorlauf und 2/3 Rücklauf, dann findet im zweiten Tank 5 eine gute Durchmischung der beiden Treibstoffe statt.

[0113] Wenn die Vorrichtung 32 zur Messung der Temperatur und der Viskosität einen Wert von grösser als 20 mm<2>/s misst, dann wird vom ersten Tank 1 eine in Korrelation zur ermittelten Viskosität stehende Menge an Treibstoff, welche keine freien Fettsäuren enthält,

   mittels der Pumpstation 29 und dem Ventil 30 in den zweiten Tank 5 gepumpt.

[0114] Die erfindungsgemässe Vorrichtung wird so lange wie gewünscht in Betrieb gehalten.

[0115] Die erfindungsgemässe Vorrichtung erhält durch einen externen Befehl gleichzeitig mit dem Dieselmotor oder den Dieselmotoren ein Stoppsignal.

[0116] Die geregelten dichten Ventile 22, 25 und 30 werden geschlossen.

[0117] Gleichzeitig werden die Ventile 11 und 17 geöffnet.

[0118] Die Pumpstation 9 wird eingeschaltet, und die Pumpstation 20 wird mit einer Verzögerung von etwa 5 Sekunden ausgeschaltet.

[0119] Gleichzeitig wird auch die Vorrichtung 31 zur Messung des Gehaltes an freien Fettsäuren ausgeschaltet.

[0120] Die Einspritzvorrichtung 14 des Dieselmotors und die erfindungsgemässe Vorrichtung werden während einer bestimmten Zeitspanne mit dem Treibstoff,

   welcher keine freien Fettsäuren enthält, gespült.

[0121] Diese Zeitspanne ist in Abhängigkeit von der Leistung des Dieselmotors oder der Dieselmotoren und den Längen der gemeinsamen Vorlaufleitung 13 und der gemeinsamen Rücklaufleitung 15.

[0122] Nach erfolgter Spülung werden die mechanisch betriebene Pumpstation 9 und der Dieselmotor oder die Dieselmotoren gleichzeitig abgestellt.

[0123] Die Ventile 11 und 17 werden geschlossen.

[0124] In der vorliegenden Erfindung werden folgende Bezugszeichen verwendet:
1 : erster Tank
2 : erste Verbindungsleitung
3 : erste Pumpstation
4 : erster Lagertank
5 : zweiter Tank
6 : zweite Verbindungsleitung
7 : zweite Pumpstation
8 : zweiter Lagertank
9 : mechanisch betriebene Pumpstation
10 : Filter
11 : geregeltes dichtes Ventil
12 : erste Vorlaufleitung
13 : gemeinsame Vorlaufleitung
14 :

   Einspritzvorrichtung des Dieselmotors
15 : gemeinsame Rücklaufleitung
16 : erste Rücklaufleitung
17 : geregeltes dichtes Ventil
18 : erste Druckentlastungsleitung
19 : gesteuertes erstes Ventil zur Überdruckentlastung
20 : Pumpstation
21 : Filter
22 : geregeltes dichtes Ventil
23 : zweite Vorlaufleitung
24 : zweite Rücklaufleitung
25 : geregeltes dichtes Ventil
26 : zweite Druckentlastungsleitung
27 : gesteuertes zweites Ventil zur Überdruckentlastung
28 : dritte Verbindungsleitung
29 : Pumpstation
30 : geregeltes dichtes Ventil
31 : Vorrichtung zur Messung des Gehaltes an freien Fettsäuren
32 : Vorrichtung zur Messung der Temperatur und der Viskosität
33 : elektronisch gesteuerte Mess-, Steuer- und Regelungsvorrichtung
34 : Heizvorrichtung
35 : Vorfilter
36 : trifunktioneller Messgeber
37 : volumetrische Ölzählvorrichtung
38 : volumetrische Ölzählvorrichtung.

Claims (13)

1. Vorrichtung für die geregelte Zufuhr von verschiedenen flüssigen Treibstoffen zur internen Verbrennung in einem Dieselmotor oder in mehreren Dieselmotoren, dadurch gekennzeichnet, dass diese Vorrichtung folgende Teile umfasst: - einen ersten Tank (1) für die Zwischenlagerung eines ersten Treibstoffes, wobei dieser erste Tank (1) über eine erste Verbindungsleitung (2) mit einer ersten Pumpstation (3) und einem vorgeschalteten ersten Lagertank (4) verbunden ist, - einen zweiten Tank (5) für die Zwischenlagerung eines zweiten Treibstoffes, wobei dieser zweite Tank (5) über eine zweite Verbindungsleitung (6) mit einer zweiten Pumpstation (7) und einem vorgeschalteten zweiten Lagertank (8) verbunden ist, - eine erste Vorlaufleitung (12), welche vom ersten Tank (1) über eine mechanisch betriebene Pumpstation (9), einen Filter (10) und ein geregeltes dichtes Ventil (11)
in eine gemeinsame Vorlaufleitung (13) mündet, welche zur Einspritzvorrichtung (14) des jeweiligen Dieselmotors führt, - eine gemeinsame Rücklaufleitung (15), welche von der Einspritzvorrichtung (14) des jeweiligen Dieselmotors in eine erste Rücklaufleitung (16) mündet, welche über ein geregeltes dichtes Ventil (17) zum ersten Tank (1) zurückführt, - eine erste Druckentlastungsleitung (18), welche zwischen der ersten Vorlaufleitung (12) und der ersten Rücklaufleitung (16) vorhanden ist, welche sich vor dem geregelten dichten Ventil (11) der ersten Vorlaufleitung (12) und nach dem geregelten dichten Ventil (17) in der ersten Rücklaufleitung (16) befindet, und wobei in diese erste Druckentlastungsleitung (18) ein federgesteuertes erstes Ventil (19) zur Überdruckentlastung eingebaut ist, - eine zweite Vorlaufleitung (23), welche vom zweiten Tank (5)
über eine Pumpstation (20), einen Filter (21) und ein geregeltes dichtes Ventil (22) in die genannte gemeinsame Vorlaufleitung (13) mündet, welche zur Einspritzvorrichtung (14) des jeweiligen Dieselmotors führt, - eine zweite Rücklaufleitung (24), welche nach der Einspritzvorrichtung (14) des jeweiligen Dieselmotors und nach der genannten gemeinsamen Rücklaufleitung (15), welche in die zweite Rücklaufleitung (24) mündet, über ein geregeltes dichtes Ventil (25) zum zweiten Tank (5) zurückführt, - eine zweite Druckentlastungsleitung (26), welche zwischen der zweiten Vorlaufleitung (23) und der zweiten Rücklaufleitung (24) vorhanden ist, welche sich vor dem geregelten dichten Ventil (22) der zweiten Vorlaufleitung (23) und nach dem geregelten dichten Ventil (25) in der zweiten Rücklaufleitung (24) befindet, und wobei in diese zweite Druckentlastungsleitung (26)
ein federgesteuertes zweites Ventil (27) zur Überdruckentlastung eingebaut ist, - eine dritte Verbindungsleitung (28), welche den ersten Tank (1) mit dem zweiten Tank (5) verbindet, wobei in diese dritte Verbindungsleitung (28) eine Pumpstation (29) und ein geregeltes dichtes Ventil (30) eingebaut sind, und dass - entweder in der gemeinsamen Rücklaufleitung (15) oder im zweiten Tank (5) eine Vorrichtung (31) zur Messung des Gehaltes an freien Fettsäuren, welche im jeweiligen Treibstoff enthalten sind, und eine Vorrichtung (32) zur.Messung der Temperatur und der Viskosität vorhanden sind, - oder in der gemeinsamen Rücklaufleitung (15) eine Vorrichtung (31) zur Messung des Gehaltes an freien Fettsäuren, welche im jeweiligen Treibstoff enthalten sind, und im zweiten Tank (5) eine Vorrichtung (32) zur Messung der Temperatur und der Viskosität vorhanden sind,
und dass - eine elektronisch gesteuerte Mess-, Steuer- und Regelungsvorrichtung (33) vorhanden ist, welche mit allen genannten geregelten dichten Ventilen (11, 17, 22, 25, 30), allen genannten Pumpstationen (37, 20, 29), der Vorrichtung (31) zur Messung des Gehaltes an freien Fettsäuren und der Vorrichtung (32) zur Messung der Temperatur und der Viskosität verbunden ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass im ersten Lagertank (4) ein flüssiger Treibstoff gelagert ist, welcher keine freien Fettsäuren enthält, und insbesondere ausgewählt ist aus der Gruppe, bestehend aus - Heizöl extra leicht, - einem Alkohol, insbesondere Methanol, Ethanol, Propanol, iso-Propanol, - veresterten Pflanzenölen, welche keine freien Fettsäuren enthalten, wobei die entsprechenden Methylester bevorzugt sind, - veresterten Fetten, welche keine freien Fettsäuren enthalten, wobei die entsprechenden Methylester bevorzugt sind, und - Gemischen davon.
3. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, dass im zweiten Lagertank (8) ein flüssiger Treibstoff gelagert ist, welcher ausgewählt ist aus der Gruppe, bestehend aus - Pflanzenölen, welche freie Fettsäuren enthalten, insbesondere Pflanzenöle, welche deklassiert sind und/oder nicht für Lebensmittel, Futtermittel und kosmetische Zwecke zugelassen sind, - Fetten, welche freie Fettsäuren enthalten, insbesondere Fette, welche deklassiert sind und/oder nicht für Lebensmittel, Futtermittel und kosmetische Zwecke zugelassen sind, - Glyzerinen, welche freie Fettsäuren enthalten, und - Gemischen davon.
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die genannten Pflanzenöle ausgewählt sind aus der Gruppe, bestehend aus - Kopraöl, - Kokosöl, - Palmkernöl, - Palmöl, - Erdnussöl, - Olivenöl, - Rizinusöl, - Sesamöl, - Baumwollsaatöl, - Euphorbienöl, - Rapsöl, - Maisöl, - Weintraubenöl, - Sonnenblumenöl, und - Sojaöl, einschliesslich beliebige Gemische davon.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass bei einem Dieselmotor oder bei mehreren Dieselmotoren mit einer mechanischen Leistung pro Motor von 5 kW bis 8000 kW der erste Tank (1) und der zweite Tank (5) je ein Fassungsvermögen von 1 Liter bis 2000 Liter haben, und dass der zweite Tank (5) mit einer Heizvorrichtung (34) ausgerüstet ist, welche den jeweiligen Tankinhalt auf einer Temperatur von 25 deg. C bis 80 deg. C, insbesondere von 35 deg. C bis 60 deg. C, hält.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Verbindungsleitung (6), die zweite Vorlaufleitung (23), die gemeinsame Vorlaufleitung (13), die gemeinsame Rücklaufleitung (15) und die zweite Rücklaufleitung (24) aus Polyethylen, kurz PE, oder aus Stahl, insbesondere aus Edelstahl, gefertigt und beheizt sind, beispielsweise mit einer Begleitheizung, insbesondere mit einem Heizband, und dass sämtliche vorhandenen Dichtungen, Verbindungen und Verschraubungen aus dem gleichen Material wie die genannten Leitungen (6, 23, 13, 15, 24) gefertigt sind.
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die genannten Ventile (11, 17, 19, 22, 25, 27, 30) Ventile mit Antrieb, insbesondere Motorventile, Magnetventile, Überdruckventile oder pneumatische Ventile sind, und insbesondere aus Stahl gefertigt sind.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass in der zweiten Verbindungsleitung (6) ein Vorfilter (35) eingebaut ist, insbesondere mit einer Maschengrösse von 40 Microm bis 60 Microm, und dass in der zweiten Vorlaufleitung (23) der Filter (21) beheizt ist und eine Maschengrösse von 10 Microm bis 30 Microm, insbesondere von 20 Microm bis 30 Microm, hat.
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Pumpstation (7) und die Pumpstation (20) in der zweiten Vorlaufleitung (23) eine volumetrische Pumpe ist, insbesondere eine Zahnradpumpe, die aus solchen Werkstoffen hergestellt ist, welche gegenüber freien Fettsäuren inert sind.
10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass im ersten Tank (1) und im zweiten Tank (5) ein trifunktioneller Messgeber (36) vorhanden ist, welcher die Befüllung, die Überfüllung und die Unterfüllung der genannten Tanks (1,5) über die genannte Mess-, Steuer- und Regelungsvorrichtung (33) regelt.
11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass in der ersten Verbindungsleitung (2) eine volumetrische Ölzählvorrichtung (37) vorhanden ist, und dass in der zweiten Verbindungsleitung (6) eine volumetrische Ölzählvorrichtung (38) vorhanden ist, welche aus Stahl, insbesondere aus Edelstahl, gefertigt ist.
12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass beim Betrieb der Vorrichtung die im zweiten Tank (5) gemessene Viskosität des jeweiligen Tankinhalts kleiner als 20 mm<2>/s ist.
13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass beim Betrieb der Vorrichtung der im zweiten Tank (5) oder in der gemeinsamen Rücklaufleitung (15) ermittelte Wert an freien Fettsäuren, kurz FFA, errechnet über die Säurezahl TAN, ausgeschrieben total acid number, gemäss DIN EN Norm 12634 beziehungsweise ASTM D 664 kleiner als 4 ist, ermittelt über die Korrelation zwischen der Leitfähigkeit und dem pH-Wert des jeweiligen Treibstoffes oder Treibstoffgemisches.
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