DE102008004271A1

DE102008004271A1 - Zerstäubungsvorrichtung für einen Brenner zur Verbrennung von vorzuwärmenden Brennstoffen

Info

Publication number: DE102008004271A1
Application number: DE102008004271A
Authority: DE
Inventors: Frank Florian Braig; Jürgen Ulrich Hermann; Daniel Goebel; Stefan Friedrich Mack
Original assignee: Max Weishaupt GmbH
Current assignee: Max Weishaupt GmbH
Priority date: 2007-12-14
Filing date: 2008-01-14
Publication date: 2009-06-18
Also published as: WO2009077408A2; WO2009077408A3

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Zerstäubungsvorrichtung (10) für einen Brenner zur Verbrennung von in erwärmten Zustand zündfähig zerstäubbar fließfähigen Brennstoffen, mit einer ersten Zerstäubungsdüse (29) und einem Brennerbetriebsvorlaufleitungsabschnitt (17a), durch den für einen Brennerbetrieb der Brennstoff zu der ersten Zerstäubungsdüse (29) hin lieferbar ist. Um bei hoher Funktionsdichte und zuverlässigerem Betrieb einen kompakten Aufbau zu ermöglichen, wird erfindungsgemäß eine Umschalteinrichtung (15) vorgeschlagen, mittels dem für einen Vorwärmbetrieb die Strömungsrichtung des Brennstoffes derart umschaltbar ist, dass der Brennstoff durch den Brennerbetriebsvorlaufleitungsabschnitt (17a) zwecks Umspülung des Brennstoffes von der ersten Zerstäubungsdüse (29) weg leitbar ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Zerstäubungsvorrichtung für einen Brenner zur Verbrennung von in erwärmten Zustand zündfähig zerstäubbar fließfähigen Brennstoffen, mit einer ersten Zerstäubungsdüse und einem Brennerbetriebsvorlaufleitungsabschnitt, durch den für einen Brennerbetrieb der Brennstoff zu der ersten Zerstäubungsdüse hin lieferbar ist. Eine solche Zerstäubungsvorrichtung ist aus der Firmendruckschrift „Weishaupt Ölbrennertypen Monarch Baugrößen 5–11" der Firma Max Weishaupt GmbH mit dem Druckvermerk Druck-Nr. 83000201, Dezember 2003 (Erstdruck im Januar 2002) bekannt. Diese Druckschrift beschreibt Ölbrenner verschiedener Leistungsstufen und für verschiedene Ölmedien.
Zu verbrennende Leichtöle sind bereits bei Raumtemperatur so gut zerstäubbar, dass sie leichter zündfähig sind. Anders sieht dies bei einigen anderen Brennstoffen, wie beispielsweise Mittelöle oder Schweröle aus. Verschiedene Sonderbrennstoffe, wie zum Beispiel Schweröle, Glycerin, etc. benötigen zur zündfähigen Zerstäubung eine Vorwärmung. Durch die Erwärmung oder Erhitzung wird das Medium fließfähiger und damit leichter zerstäubbar. Dadurch lässt sich die Zündfähigkeit wesentlich verbessern.
Die vorerwähnte Firmendruckschrift beschreibt unter anderem für Mittel- und Schweröle ausgelegte Mittel- und Schwerölbrenner, die zusätzlich zu den Leichtölbrennern mit einem Ölvorwärmer, Thermometer, mehreren Heizungen in Form von Heizpatronen, Regelgeräten für die Temperaturregelung, Schmutzfängern und Edelstahl-Ölschläuchen ausgerüstet sind. Die Zerstäubungsvorrichtung zum Zerstäuben der Mittel- und Schweröle umfassen bei diesen Brennern einen Umspüldüsenkopf. in diesen Fällen wird vorgewärmtes Medium bis unmittelbar vor der Düse umspült, damit bis zur Brennstofffreigabe entsprechend viskoses, zerstäubungsfähiges Medium vorliegt. Während der Umspülung sollte weiterhin sichergestellt sein, dass kein Medium an der Düse austritt.
Die vorbekannten Mittel- und Schwerölbrenner sind als einstufige Brenner mit lediglich einer ersten Zerstäubungsdüse und als zweistufige Brenner mit einer ersten und einer zweiten Zerstäubungsdüse lieferbar. Die bekannte Zerstäubungsvorrichtung weist demnach einen maximal zweistufigen Düsenkopf auf. Um neben einem Brennerbetrieb auch einen Vorwärmbetrieb zum Vorwärmen des Mediums zu ermöglichen, erfolgt der Anschluss an den mit dem Ölvorwärmer und der Ölpumpe versehenen Brennstoffkreis derart, dass der Brennstoff stets über den Brennstoffvorlauf zu dem Düsenkopf geliefert wird. Ein Düsenabsperrorgan in Form einer federvorbelasteten Kugelabsperrung lässt sich bei genügend großem Druck in dem Vorlauf aufdrücken und gibt die Düse zur Zerstäubung frei. An der Kugelabsperrung ist eine Bypassleitung hin zu einer Rücklaufleitung vorgesehen. Soll ein Vorwärmbetrieb durchgeführt werden, wirdd diese Rücklaufleitung mittels Schaltventilen geöffnet. Dadurch läuft das Öl von dem Absperrorgan durch den Rücklauf, so dass sich nicht genügend Druck zum Öffnen der Kugelabsperrungen aufbauen kann. Das Öl wird so auch durch den Düsenkopf umgespült und durchläuft den mit Vorwärmer versehenen Brennstoffkreislauf, bis es genügend erwärmt wird. Die Ölpumpe spült das Öl über Schmutzfänger und Magnetventil zum Ölvorwärmer. Das Öl wird auf die Zerstäubungsviskosität erwärmt und somit dünnflüssiger. Das aufgeheizte Öl drückt das im Ölleitungssystem stehende Öl durch Vorlauf, Düsenkopf und ein stromlos offenes Magnetventil der ersten Stufe zum Pumpenrücklauf, solange bis sich im gesamten Leitungssystem warmes Öl befindet. Während dieses Vorganges soll das Düsenabsperrorgan geschlossen sein, so dass noch kein Öl aus der Düse austritt. Nach Ablauf der Vorspülzeit wird ein Magnetventil im Düsenrücklauf über einen Steuerimpuls geschlossen. Dadurch baut sich über den Rücklauf zum Düsenabschluss ein Öldruck auf. Bei einem genügend hohem Druckanstieg am Vorlauf (beispielsweise ab 12 bar) öffnet sich die Kugelabsperrung und gibt die Zerstäubung frei.
Zusätzlich ist eine Leckölleitung vorgesehen. Mittels der Leckölleitung lässt sich ein im Brennerbetrieb durch Spaltleckage möglicher Druckaufbau hinter einem Schließkolben des Düsenabsperrorgans vermeiden. Ein solcher Druckaufbau könnte einen Druckausgleich zur Folge haben, wodurch durch die dann resultierende Federkraft das Düsenabsperrorgan während des Feuerungsbetriebes geschlossen würde. Durch die Leckölleitung lässt sich somit ein zuverlässigerer Betrieb erreichen. Eventuell kann außerdem über die Leckölleitung überflüssiges Öl nach Abschalten des Brenners aus dem Bereich der Zerstäubungsdüse weggeführt werden, um so an der Zerstäubungsdüse unerwünscht auslaufendes Öl zu vermeiden.
Insgesamt ist der Aufbau der bekannten Zerstäubungsvorrichtung mit Umspülfunktion für eine Vorwärmung des zu verbrennenden Mediums recht kompliziert und aufwändig aufgebaut und in den Schaltvorgängen kompliziert. Unerwünschtes Aufdrücken des Düsenabsperrorgans mit Austreten von Öl im Vorwärmbetrieb lässt sich nicht immer zuverlässig vermeiden.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Zerstäubungsvorrichtung mit den Merkmalen des Oberbegriffes hier beigefügten Patentanspruches 1 insgesamt kompakter, mit höherer Funktionsdichte und/oder mit größerer Funktionssicherheit auszubilden.
Diese Aufgabe wird durch eine Zerstäubungsvorrichtung mit den Merkmalen des hier beigefügten Patentanspruches 1 gelöst.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
Ein mit einer solchen Zerstäubungsvorrichtung versehener Brenner ist Gegenstand des einen Nebenanspruches.
Ein Verfahren zum Betreiben eines solchen Brenners (Steuerverfahren) ist Gegenstand des weiteren Nebenanspruchs.
Die Erfindung schafft demnach eine Zerstäubungsvorrichtung für einen Brenner, der (auch) zur Verbrennung von Brennstoffen, die erst in erwärmten Zustand richtig gut fließfähig und insbesondere zündfähig zerstäubbar sind, geeignet ist. Die Zerstäubungsvorrichtung ist mit wenigstens einer Zerstäubungsdüse versehen, welche im Folgenden als erste Zerstäubungsdüse benannt wird. Weiter hat die Zerstäubungsvorrichtung wenigstens einen für den Brennerbetrieb als Vorlauf dienenden Leitungsabschnitt, der im Folgenden als Brennerbetriebsvorlaufleitungsabschnitt bezeichnet wird und durch den der Brennstoff für einen Brennerbetrieb zu der ersten Zerstäubungsdüse hin lieferbar ist. Erfindungsgemäß hat die Zerstäubungsvorrichtung weiter eine Umschalteinrichtung zum Umschalten der Strömungsrichtung des Brennstoffes.
Dies erfolgt vorzugsweise derart, dass die Strömungsrichtung für einen – beispielsweise vor einem Brennerbetrieb durchzuführenden – Vorwärmbetrieb so umgeschaltet wird, dass der Brennstoff durch den Brennerbetriebsvorlaufleitungsabschnitt nicht hin zu der ersten Zerstäubungsdüse, sondern davon weg geleitet wird. Dadurch kann insbesondere eine Umspülung des Brennstoffes durch die Zuleitungen zu der ersten Zerstäubungsdüse erfolgen, beispielsweise so lange, bis die Zuleitungen jeweils mit erwärmten Brennstoff gefüllt sind.
Der Brennerbetriebvorlaufleitungsabschnitt wird somit erfindungsgemäß umschaltbar als Vorlauf oder als Rücklauf verwendet. Dies hat gleich mehrere Vorteile.
Aufgrund der umgekehrten Fließrichtung wird ein eventuell vorhandenes Düsenabsperrorgan, wie beispielsweise die im Stand der Technik bekannte vorgespannte Kugelabsperrung, im Vorwärmbetrieb nicht in Fließrichtung, sondern in Gegenrichtung beaufschlagt. Dadurch wirken keine Kräfte in Öffnungsrichtung des Schließorgans sondern eher in Schließrichtung. Hierdurch werden Leckagen bei der Vorwärmphase sicher vermieden, und die Vorwärmphase kann insgesamt mit höherem Druck und höherem Durchfluss ohne Beeinträchtigung der Funktion durchgeführt werden.
Aufgrund der Umschaltung kann man weiter jede andere zu der Zerstäubungsdüse hin führende Leitung als Vorlauf für den Vorwärmbetrieb nutzen. Beispielsweise kann hier eine Leckleitung als Vorlauf genutzt werden, die ansonsten dazu verwendet wird, überflüssigen Brennstoff von der Zerstäubungsdüse wegzuleiten. Die Leckleitung könnte beispielsweise in Brennerbetrieb z. B. durch Spaltleckage auftretendes überflüssiges Öl aus dem Rückbereich des Schließorgans entfernen, um so einen Druckaufbau hinter dem Schließkolben im Brennerbetrieb zu vermeiden. Ein solcher Druckaufbau könnte ansonsten zu einem Druckausgleich vor und hinter dem Schließorgan führen, wodurch bei einem vorgespannten Schließorgan eine unerwünschte Schließung desselben im Brennerbetrieb auftreten könnte. Eventuell könnte die Leckleitung aber auch nach einem Ausschalten des Berennerbetrieb zur Wegleitung überflüssigen Brennstoffes verwendet werden. Durch die Verwendung einer auch zu anderen Zwecken verwendbaren Leitung als Vorlauf können Leitungen eingespart werden, was den Aufbau insgesamt kompakter macht.
Insbesondere lässt sich hierdurch bei gleicher Leitungsanzahl wie zuvor für einen zweistufigen Brenner mit Umspülfunktion nun ein dreistufiger Brenner mit insgesamt drei einzeln zuschaltbaren Zerstäubungsdüsen und mit Umspülfunktion aufbauen. Demnach weist eine bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung einen dreistufigen Düsenbrennerkopf auf, mit dem ein dreistufiger Schwerölbetrieb – z. B. im Einstoffbetrieb – mit Umspülung durchführbar ist. Aufgrund einer zusätzlichen dritten Stufe, die zusätzlich zu der ersten Zerstäubungsdüse einer ersten Stufe und einer zweiten zuschaltbaren Zerstäubungsdüse einer zweiten Stufe noch eine dritte zuschaltbare Zerstäubungsdüse aufweist, lässt sich ein verbessertes Startverhalten auch bei zähflüssigen Medien und zusätzlich noch eine stufige Leistungssteuerung für große Brennerleistungen erreichen. Dadurch lässt sich insgesamt die Leistung des Brenners an die aktuellen Erfordernisse anpassen, so dass insgesamt eine höhere Effizienz erreichbar ist.
Insbesondere durch Doppelbelegung eines Leckleitungsabschnittes, der – beispielsweise im Brennerbetrieb und/oder beim Abschalten eines Brennerbetriebes – zum Vermeiden eines unerwünschten Druckaufbaus und/oder zum Zurückleiten überflüssigen Brennstoffes verwendbar ist und in einem Vorwärmbetrieb als Vorwärmbetriebvorlaufleitungsabschnitt verwendbar ist, lässt sich insgesamt die Leitungsanzahl reduzieren. Mit insgesamt nur vier Zuleitungen zu der Zerstäubungsvorrichtung lässt sich ein dreistufiger Betrieb mit Umspülfunktion erreichen. Bisher war bei einer Zerstäubungsvorrichtung mit Umspülbetrieb bei vier Leitungen nur ein zweistufiger Betrieb möglich.
Aufgrund der möglichen kompakten Bauweise mit nur zwei Leitungen pro zu umspülender Zerstäubungsdüse lassen sich in einem kompakten Aufbau aber auch mehrere getrennte Brennstoffkreise mit Umspülfunktion realisieren. Hierdurch kann man beispielsweise unterschiedliche flüssige Brennstoffe in getrennten Brennstoffkreisen mit Umspülfunktion zerstäuben.
Mit der erfindungsgemäßen Zerstäubungsvorrichtung ergibt sich insgesamt eine kompakte Bauweise. Ein erhöhter Funktionsumfang ist in deutlich kleinerem Bauraum realisierbar.
Außerdem ist mit der erfindungsgemäßen Zerstäubungsvorrichtung eine erhöhte Funktionssicherheit erreichbar. Aufgrund der Umkehrung des Brennstoffstromes zwischen Vorwärmbetrieb und Brennerbetrieb kann man im Vorwärmbetrieb eine Druckwirkung durch das umlaufende Fluid auf ein in Schließrichtung vorgespanntes Düsenabsperrorgan, beispielsweise eine federvorgespannte Kolbenabsperrung mit Absperrungskugel, erreichen. Wenn ein Düsenabsperrorgan mit einem federvorgespannten bewegbaren Sperrelement oder Verschiebeelement, wie insbesondere einem Kolben, versehen ist, kann man insbesondere in diesem Sperr- oder Verschiebeelement auch ein Rückschlagventil integrieren, welches eine für eine Umspülung vorgesehene Bypassleitung – beispielsweise realisiert durch eine Umspülbohrung in dem Kolben – verschließen kann.
Die Absperrfunktionen des Düsenabsperrorgans bei Brennerbetrieb in der einen Richtung und bei Vorwärmbetrieb in der anderen Richtung lassen sich so unabhängig voneinander konstruieren. Insbesondere hat man bei der Konzeption der Durchflussöffnungen einen größeren Gestaltungsspielraum. Andererseits kann die Durchflussmenge im Vorwärmbetrieb bedeutend größer ausgebildet werden, so dass der Vorwärmbetrieb insgesamt weitaus kürzer gestaltet werden kann.
Durch den aufgrund der erfindungsgemäßen Idee möglichen kompakten Aufbau eines Düsenkopfes auch für eine zwei- oder dreistufige Brennerfunktion lässt sich am Düsenkopf leicht eine Aufnahmeeinrichtung realisieren, in der eine Düsenkopfheizung, mittels der sich der Düsenkopf auf eine Grundtemperatur aufheizen lässt, leicht untergebracht werden kann. Die Düsenkopfheizung kann beispielsweise als (auswechselbare) Heizpatrone ausgebildet sein.
Für einen insgesamt dreistufigen Betrieb mit ein und dem gleichen Brennstoff (Einstoffbetrieb) können die erste, die zweite und die dritte Zerstäubungsdüse gemeinsam an den als Leckleitungsabschnitt verwendbaren Vorwärmvorlaufleitungsabschnitt angeschlossen sein. Es reicht dann aus, wenn nur eine der Zerstäubungsdüsen, beispielsweise die erste Zerstäubungsdüse, für eine Umspülfunktion ausgebildet ist. Hierzu ist insbesondere an der ersten Zerstäubungsdüse die Bypassleitung für den Umspülbetrieb beim Vorwärmbetrieb vorgesehen. Die zweite Zerstäubungsdüse und die dritte Zerstäubungsdüse können dann mit einem einfachen Düsenabsperrorgan und ohne Bypassfunktion ausgebildet werden.
Ist ein Mehrstoffbetrieb vorgesehen, kann z. B. zusätzlich noch die zweite Zerstäubungsdüse entsprechend wie die erste Zerstäubungsdüse mit einem eigenem zweiten Vorwärmvorlaufleitungsabschnitt verbunden sein. Die zweite Zerstäubungsdüse hat dann vorzugsweise ebenfalls die Bypassfunktion. Für einen Dreistoffbetrieb kann zusätzlich auch noch die dritte Zerstäubungsdüse mit einem eigenen dritten Vorwärmvorlaufleitungsabschnitt verbunden sein. Für einen Mehrstoffbetrieb mit Vorwärmung wäre dann die Anschlusshydraulik entsprechend aufwändiger zu gestalten.
Die Umschalteinrichtung weist vorzugsweise ein Mehrwegeventil, insbesondere ein 4/2-Wegeventil auf. Die Umschalteinrichtung ist weiter bevorzugt derart ausgestaltet, dass sie die Zerstäubungsvorrichtung an den Vorlauf und den Rücklauf eines mit einer Brennstoffvorwärmung versehenen Brennstoffkreislaufes wählbar anschließt. Dabei ist in einer Stellung des schaltbaren 4/2-Wegeventils der Brennerbetriebsvorlaufleitungsabschnitt an die Vorlaufleitung und der Vorwärmbetriebvorlaufleitungsabschnitt an die Rücklaufleitung des Brennstoffkreislaufes anschließbar und in einer anderen Stellung des 4/2-Wegeventils umgekehrt der Vorwärmbetriebvorlaufleitungsabschnitt an die Vorlaufleitung des Brennstoffkreislaufs und der Brennerbetriebsvorlaufleitungsabschnitt an die Rücklaufleitung des Brennstoffkreislaufes anschließbar.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand der beigefügten Zeichnung näher erläutert. Darin zeigt:
1 eine schematische Übersicht einer an einen Brennstoffkreislauf angeschlossenen Zerstäubungsvorrichtung;
2 eine schematische Schnittstellung durch eine erste Zerstäubungsdüse der Zerstäubungsvorrichtung gemäß 1 während eines Vorwärmbetriebes;
3 eine Schnittdarstellung der ersten Zerstäubungsdüse entsprechend
2 bei einem Übergang von einem Vorwärmbetrieb in einen Brennerbetrieb;
4 eine Schnittdarstellung der Zerstäubungsdüse vergleichbar derjenigen der 2 und 3 im Brennerbetrieb; und
5 eine perspektivische Rückansicht eines bei der Zerstäubungsvorrichtung von 1 verwendbaren Düsenkopfes.
1 zeigt eine Zerstäubungsvorrichtung 10 für einen Brenner zur Verbrennung von flüssigen Stoffen, die zur zündfähigen Zerstäubung eine Vorwärmung benötigen. Die Zerstäubungsvorrichtung 10 ist zur Zerstäubung von Sonderbrennstoff wie z. B. Schweröl, Glycerin usw. geeignet. In diesen Fällen wird vorgewärmter Brennstoff, beispielsweise Öl, bis unmittelbar vor eine erste Zerstäubungsdüse 29 umspült, damit bis zur Brennstofffreigabe entsprechend viskoses, zerstäubungsfähiges Medium vorliegt. Die Zerstäubungsvorrichtung 10 weist neben der ersten Zerstäubungsdüse 29 noch eine zweite Zerstäubungsdüse 30 und eine dritte Zerstäubungsdüse 31 auf. Die Zerstäubungsdüsen 29, 30, 31 sind mit Düsenabsperrorganen 11a, 11b, 11c versehen, die während der Umspülung sicherstellen, dass kein Medium an der Zerstäubungsdüse 29, 30, 31 austritt.
Die Zerstäubungsvorrichtung 10 weist einen Düsenkopf in Form eines dreistufigen Umspüldüsenkopfes 28 auf, der die zur Realisierung der drei Stufen eingesetzten, als Öldüse ausgebildeten Zerstäubungsdüsen 29, 30, 31 in einer kompakten Baugruppe vereint. Der Umspüldüsenkopf 28 ist mit vier Leitungen A, B, C und D an eine durch einen Brennstoffkreis 12 realisierte Brennstoffversorgung angeschlossen.
Der Brennstoffkreis 12 weist einen Brennstoffvorlauf, bei unserem Beispiel in Form eines Ölvorlaufes 13, einen Brennstoffrücklauf – in unserem Beispiel ein Ölrücklauf 14 –, eine Brennstoffpumpe – Ölpumpe 21 – sowie einen Brennstoffvorwärmer zur Vorwärmung des Brennstoffes – Ölvorwärmer 22 – auf.
Weiter weist die Zerstäubungsvorrichtung 10 eine Umschalteinrichtung 15 zum Umschalten der Fließrichtung des Brennstoffes in wenigstens zwei der Leitungen A, B, C, D auf.
Jede der vier Leitungen A, B, C, D ist mit einem Ventil 24, 25, 26, 27 abschließbar, wobei das erste Ventil 24 und das zweite Ventil 25 zur gleichzeitigen Schaltung in Reihe geschaltet sind und das dritte Ventil 26 sowie das vierte Ventil 27 jeweils einzeln ansteuerbar sind. Die zweite Leitung B dient als Vorlauf für eine die erste Zerstäubungsdüse 29 umfassende erste Stufe 1 der Zerstäubungsvorrichtung 10. Sie ist an einen ersten Brennerbetriebvorlaufkanal 16a angeschlossen, der in dem Umspüldüsenkopf 28 aufgebildet ist und zu der ersten Zerstäubungsdüse 29 führt. Die zweite Leitung B und der erste Brennerbetriebvorlaufkanal 16a bilden somit einen ersten Brennerbetriebvorlaufleitungsabschnitt 17a.
Die dritte Leitung C ist an einen in dem Umspüldüsenkopf 28 ausgebildeten zweiten Brennerbetriebvorlaufkanal 16b angeschlossen, der zu der zweiten Zerstäubungsdüse 30 führt. Die dritte Leitung C und der zweite Brennerbetriebvorlaufkanal 16b bilden insgesamt einen zweiten Brennerbetriebvorlaufleitungsabschnitt 17b und dienen als Vorlauf für eine die zweite Zerstäubungsdüse 30 umfassende zweite Stufe 2 der Zerstäubungsvorrichtung 10.
Die vierte Leitung D ist an einen an den Umspüldüsenkopf 28 ausgebildeten dritten Brennerbetriebvorlaufkanal 16c angeschlossen. Die vierte Leitung D und der dritte Brennerbetriebvorlaufkanal 16c bilden einen dritten Brennerbetriebvorlaufleitungsabschnitt 17c und dienen als Vorlauf für eine die dritte Zerstäubungsdüse 31 umfassende Stufe 3 der Zerstäubungsvorrichtung.
Die erste Leitung A ist an einen ersten Leckagerücklaufkanal 18a, der in dem Umspüldüsenkopf 28 von dem ersten Düsenabsperrorgan 11a der ersten Zerstäubungsdüse 29 weg führend angeordnet ist, angeschlossen und steht weiter auch mit einem zweiten Leckagerücklaufkanal 18b, der in dem Umspüldüsenkopf 28 von dem zweiten Düsenabsperrorgan 11b weg führend angeordnet ist, und mit einem dritten Leckagerücklaufkanal 18c in Verbindung, der in dem Umspüldüsenkopf 28 von dem dritten Düsenabsperrorgan 11c weg führend angeordnet ist.
Die Umschalteinrichtung 15 weist ein 4/2-Wegeventil 23 auf, an dessen vier Eingängen die erste Leitung A, die zweite Leitung B, der von dem Ölvorwärmer 22 und der Ölpumpe 21 führende Ölvorlauf 13 und der Ölrücklauf 14 so angeschlossen ist, dass in einer ersten wahlweisen Stellung der Ölrücklauf an die Leitung A und der Ölvorlauf 13 an die zweite Leitung B angeschlossen ist und in einer zweiten Stellung umgekehrt die erste Leitung A an den Ölvorlauf 13 und die zweite Leitung B an den Ölrücklauf 14 angeschlossen ist.
In der ersten Stellung dient die erste Leitung A zusammen mit den Leckagerücklaufkanälen 18a, 18, b und 18c als Rücklauf für Lecköl von den Düsenabsperrorganen 11a, 11b und 11c. Weiter dient in der ersten Stellung die zweite Leitung B als Vorlauf für die Stufe 1 der Zerstäubungsvorrichtung.
In der zweiten Stellung dient die erste Leitung A als Vorlauf für eine Umspülung, mit der vorerwärmter Brennstoff bis hin in den Umspüldüsenkopf 28 und zumindest bis hin zur ersten Zerstäubungsdüse 29 geleitet werden kann, bevor eine Zerstäubung im Brennerbetrieb beginnt. In dieser zweiten Stellung dient die zweite Leitung B und der erste Brennerbetriebvorlaufleitungsabschnitt 17a als Rücklauf für die Umspülung.
Im Folgenden wird der Aufbau der ersten Zerstäubungsdüse 29 und des zugeordneten Düsenabsperrorgans 11a anhand der Darstellungen in den 2 bis 4 näher erläutert.
Der Umspüldüsenkopf 28 hat einen Grundkörper 50, in dem die Kanäle 16a bis 16c und 18a bis 18c sowie eine Aufnahmebohrung 52 eingebracht ist. Der erste Leckagerücklaufkanal 18a verläuft axial konzentrisch zu der Aufnahmebohrung 52 und mündet in die Aufnahmebohrung 52 an deren rückseitigen Ende 54. Von diesem rückseitigen Ende 54 zu dem Brennraum zu zu wendenden Ende 56 hin gesehen weist die Aufnahmebohrung zunächst einen ersten Abschnitt 58 und einen zweiten Abschnitt 60 zur Aufnahme des ersten Düsenabschnittorgans 11a, anschließend einen dritten Abschnitt 62 zur Aufnahme eines Dichtsitzes 32 und schließlich einen vierten Abschnitt 64 zur Aufnahme eines Mundstückes 66 der ersten Zerstäubungsdüse 19 auf. Der erste Abschnitt 58 hat eine kleinere radiale Abmessung als der zweite Abschnitt 60. Der dritte Abschnitt 62 ist mit einem Gewinde versehen, in welches ein entsprechendes Gewinde des Dichtsitzes 32 eingreift, so dass der Dichtsitz 32 austauschbar befestigt ist. Weiter ist der dritte Abschnitt 62 mit einer Dichtfläche 68 für eine Dichtung, hier in Form O-Ringes 70, versehen. Der vierte Abschnitt 64 hat eine größere radiale Abmessung als der erste bis dritte Abschnitt 58 bis 62 und ist ebenfalls mit einem Innengewinde zur Aufnahme eines Außengewindes am Mundstück 66 versehen.
Das erste Düsenabsperrorgan 11a weist einen Kolben 35 auf, der an dem zu der Mündung der ersten Leitung A hin gerichteten Ende mit einer Innenbohrung 62 versehen ist. In der Innenbohrung 62 ist eine Feder 36 eingesetzt, die sich einerseits an dem rückseitigen Ende 54 und andererseits an dem Kolben 35 abstützt, um den Kolben 35 in Richtung auf den Dichtsitz 32 zu vorzuspannen. Weiter ist der Kolben 35 mit einer Kugelabsperrung 33 versehen, die auf eine Durchgangsöffnung 74 des Dichtsitzes 32 gedrückt werden kann, um diese Durchgangsöffnung 74 zu verschließen und hierdurch die erste Zerstäubungsdüse 29 abzusperren.
Wie weiter aus 2 ersichtlich ist, ist in dem Kolben 35 weiter eine Bypassleitung 76 ausgebildet, die die Innenbohrung 72 über den radial weiter nach außen reichenden zweiten Abschnitt 60 mit dem ersten Brennerbetriebvorlaufkanal 16a verbindet, wenn sich der Kolben 35 in der in 2 gezeigten Schließstellung befindet. Der Kolben 35 weist weiter ein Rückschlagventil 34 zum Verschließen der Bypassleitung 26 auf. Die Bypassleitung 76 weist eine seitliche Öffnung 78 an dem Kolben 35 auf, die derart angeordnet ist, dass sie in der in 2 und 3 dargestellten Schließstellung des Kolbens 35 in den breiteren zweiten Abschnitt 60 mündet und bei Verfahren des Kolben 35 in die in 4 dargestellte Öffnungsstellung in den engeren ersten Abschnitt 58 einfährt und dort durch die Wandung des ersten Abschnittes 58 verschlossen wird.
Bei der in 1 dargestellten Ausführungsform der Zerstäubungsvorrichtung 10 hat lediglich die die erste Zerstäubungsdüse 29 aufweisende erste Stufe 1 eine Umspülfunktion. Die zweite Stufe 2, und die dritte Stufe 3 sind bis auf die Ausbildung des Kolben 35 identisch zu der ersten Stufe 1 ausgebildet. Der Kolben 35 der zweiten Stufe 2 und der dritten Stufe 3 weist keine Bypassleitung und kein Rückschlagventil auf. Der Kolben 35 ist bei diesen Stufen 2 und 3 zwischen der Kugelabsperrung 33 und der Innenbohrung 72 massiv und fluidundurchlässig aufgeführt.
5 zeigt eine perspektivische Rückansicht des Umspüldüsenkopfes 28 mit den vier Leitungen A bis D. Der Umspüldüsenkopf 28 weist neben dem Grundkörper 50 noch ein Leitungsanschlussstück 80 auf, mit dem der Grundkörper 50 mittels nicht dargestellter Schrauben – Zuganker – verschraubt ist. Je nach Erfordernissen können unterschiedliche Grundkörper 50 und unterschiedliche Leitungsanschlussstücke 80 aneinander gekoppelt werden. Der Umspüldüsenkopf 28 weist weiter eine Aufnahmebohrung 82 für eine Heizpatrone (nicht dargestellt) zum Aufheizen des Umspüldüsenkopfes 28 auf.
Im folgenden wird die Funktion der voranstehend beschriebenen Zerstäubungsvorrichtung 10 anhand der Darstellungen in den 1 bis 4 näher erläutert.
Während eines Stillstandes des zugeordneten Brenners (nicht dargestellt) und während einer Vorbelüftung (des nicht dargestellten) Brennraumes vor einem Brennerstart sind die als 2/2-Ventile ausgebildeten Ventile 24, 25, 26 und 27 geschlossen. Hierzu sind die Ventile 24, 25, 26, 27 stromlos geschaltet. Das 4/2-Wegeventil 23 ist in der oben erwähnten zweiten Stellung, die die Grundstellung des 4/2-Wegeventil in stromlosen Zustand bildet. Der während des Brennerstillstandes herrschende Ringleitungsdruck bzw. der während einer Vorbelüftung herrschende Pumpendruck steht an den Ventile 24, 25, 26 und 27 an. Demgemäß ist der Umspüldüsenkopf 28 während dieser Zeit nicht druckbeaufschlagt.
Um die Umspülung zu starten, wird das erste Ventil 24 und das zweite Ventil 25 gleichzeitig angesteuert. Es steht dann an der ersten Leitung A der Pumpendruck an. Damit steht der Pumpendruck über die Leckagerücklaufkanäle 18a, 18b, und 18c an den Innenseiten der Kolben 35, d. h. hier an den Innenbohrungen 72 an. Die Kolben 35 werden hierdurch in Schließstellung gedrückt, so dass die Dichtung der Kugelabsperrungen 33 an den Dichtsitzen 32 verbessert wird. Gleichzeitig wird, wie dies in 2 dargestellt ist, das Rückschlagventil 34 durch den in der Innenbohrung 72 anstehenden Pumpendruck aufgedrückt. Das Öl 100 läuft während der Umspülung wie sie in 2 dargestellt ist, an dem Rückschlagventil 35 vorbei durch die Bypassleitung 76 mit der seitlichen Öffnung 78 in den ersten Brennerbetriebvorlaufkanal 16a und von dort über die zweite Leitung B zurück, so dass kälteres Öl zurück in den Ölrücklauf 14 gedrückt wird. Auf diese Weise wird die Umspülung durchgeführt. Hierbei wird zusätzlich zur Kraft der Feder 36 der Kolben 35 und somit die Kugelabsperrung 13 mit dem Pumpendruck in den Dichtsitz 32 gedrückt.
Ist das System den Anforderungen entsprechend aufgeheizt, wird durch Ansteuerung des 4/2-Wegeventils 23 die Durchflussrichtung geändert. Die Situation während des Umschaltens ist in 3 dargestellt. In Folge dessen steht nun an der zweiten Leitung B der Pumpendruck an, der über den ersten Brennerbetriebvorlaufkanal 16a und die Bypassleitung 76 zu dem Rückschlagventil 34 geleitet wird. Das Rückschlagventil 34 schließt. Das Öl 100 kann nicht mehr abfließen. Der Druck in dem ersten Brennerbetriebvorlaufkanal 16a steigt hierdurch an, worauf hin sich der Kolben 35 mit der Kugelabsperrung 33 entgegen der Vorspannkraft der Feder 36 öffnet.
Die entsprechende Öffnungsstellung ist in 4 dargestellt. Das Öl 100 kann nun durch den ersten Brennerbetriebvorlaufleitungsabschnitt 17a und die Durchgangsöffnung 74 zu dem Mundstück 66 fließen und wird so an der ersten Zerstäubungsdüse 29 zerstäubt.
Nach dem Start kann durch Ansteuern des dritten Ventils 6 und/oder des vierten Ventils 7 die Brennstofffreigabe für die zweite Stufe 2 und die dritte Stufe 3 erfolgen.
Bei der Außerbetriebsetzung werden die entsprechenden Ventile 24, 25, 26, 27 geschlossen. Der Kolben 35 mit der Kugelabsperrung 33 schließt unmittelbar vor der Zerstäubungsdüse 29, 30, 31, wodurch ein Nachtropfen der Düse 29, 30, 31 vermieden wird.
Die voranstehend beschriebene Zerstäubungsvorrichtung 10 hat insbesondere die im Folgenden erläuterten konstruktiven Vorteile.
Das integrierte Rückschlagventil 34 sperrt und sorgt dafür, dass der Kolben 35 sehr schnell, zuverlässig und unabhängig von Querschnitt der Umspülbohrung (Bypassleitung 76 und/oder seitliche Öffnung 78 sowie Raum zwischen dem Kolben 35 und dem zweitem Abschnitt 60) und unabhängig von dem eingestellten Betriebspumpendruck öffnet.
Bei der Umspülung wird der Kolben 35 mit dem Pumpendruck auf den Dichtsitz 32 gedrückt. Der Pumpendruck wirkt zusätzlich zu der Vorspannung des Düsenabsperrorgans 11a, 11b, 11c, in Schließrichtung. Dadurch wird ein unbeabsichtigtes Öffnen während der Umspülung verhindert.
Aufgrund der Verwendung der Umschalteinrichtung 15 können für den mit der Zerstäubungsvorrichtung 10 versehenen Brenner die gleichen Steuerungen und insbesondere ein gleiches Softwareprogramm wie für ähnlich aufgebaute Leichtölbrenner, deren Brennstoffe keine Vorwärmung benötigen, eingesetzt werden. Das gleiche Steuerungsprogramm bzw. die gleiche Steuerungshardware kann sowohl für Leichtölbrenner als auch bei Verwendung des dreistufigen Umspüldüsenkopfes 28 eingesetzt werden. Dadurch wird zusätzlicher Programmieraufwand und Hardwareaufwand vermieden, was auch zu Kostenvorteilen führt. Bei einem Leichtölbetrieb wird die Software so eingestellt, dass die Vorzündungszeit kurz gewählt wird. Ein Zeitpunkt eines Umspülbeginns wird mittels der Einstellung einer „Vorzündzeit" gesteuert.
Die jeweilige aktuelle Stellung der Umschalteinrichtung 15 und insbesondere des 4/2-Wegeventils kann über eine unmittelbare Erfassungseinrichtung, mit der sich die Schaltstellung des 4/2-Wegeventiles 23 automatisch erfassen lässt, abgefragt werden. Alternativ oder zusätzlich kann ein Sensor, beispielsweise ein Minimum-Druckwächter (nicht dargestellt), an der Leitung zwischen dem 4/2-Wegeventil 23 und dem zweiten Ventil 5 abgefragt werden. Durch Verwendung der Schaltstellungs-Information kann die Betriebssicherheit erhöht werden.
Wie oben erwähnt weist die Umschaltrichtung 15 bevorzugt das 4/2-Wegeventil 23 auf. Eine entsprechende Funktion – 4/2-Ventilfunktion – kann aber auch auf andere Art und Weise nachgebildet werden. Beispielsweise könnte in einer nicht näher dargestellten Ausführungsform die Umschalteinrichtung 15 einen Ventilblock mit mehreren 2/2-Wegeventilen aufweisen, der so ausgebildet ist, dass eine 4/2-Ventilfunktion nachgebildet wird. Bei Verwendung eines solchen 2/2-Wege-Ventilblockes könnte auf den Sensor und den Druckwächter verzichtet werden.
Insgesamt ist die Zerstäubungsvorrichtung 10 sehr wartungsfreundlich aufgebaut. Aufgrund des zweiteiligen modularen Aufbaus sowie dieses zum Werkzeugangriff geeigneten Außenumfangs des Umspülkopfes 28 lässt sich der Düsenabschluss leicht wechseln.
Insgesamt ergibt sich eine sehr kompakte Bauweise, bei welcher dennoch eine Heizpatrone zentral in der Aufnahmebohrung 82 eingebracht werden kann, um eine erwünschte Grundtemperatur zu halten.
Die dritte Leistungsstufe 3 ermöglicht den Einsatz eines stufigen Brenners mit Schweröl auch bei höheren Leistungen als dies bisher bei bisher bekannten Schwerölbrennern möglich war. Dadurch lässt sich dass Startverhalten eines für höhere Leistungen ausgelegte Schwerölbrenners wesentlich verbessern.
Trotz der hier vorliegenden Dreistufigkeit steigt die Anzahl der Ölleitungen gegenüber bisherigen Lösungen nicht an. Dies wird insbesondere aufgrund der Doppelbelegung des ersten Brennerbetriebvorlaufleitungsabschnittes 17a (Vorlaufleitung Stufe 1) und/oder des ersten Leckagerücklaufkanals 18a (Leckölleitung) oder durch die Änderung der Durchflussrichtung erreicht.
Bei der in den Fig. dargestellten Ausführungsform der Zerstäubungsvorrichtung 10 lässt sich ein gemeinsamer Brennstoff für alle drei Stufen verwenden, wobei eine Stufe 1 umspült wird. Die Stufen 2, 3, die nicht umspült werden, erhalten einen Kolben 35 ohne Rückschlagventil und ohne Querbohrung.
Aufgrund des modularen Aufbaus des Systems lassen sich durch leichte Modifikationen verschiedene weitere Ausführungen realisieren.
So ist mit dem gleichen Grundkörper 50 lediglich durch Austauschen des zweiten und dritten Düsenabsperrorgans 11b, 11c und durch geringe Modifikation des Brennstoffkreislaufes 12 auch ein Betrieb mit mehreren Brennstoffen möglich. Es sind beispielsweise bis zu drei Brennstoffe einsetzbar, die jeweils unabhängig umspülbar sind. Beispielsweise könnte mit der modifizierten Zerstäubungsvorrichtung ein Brenner mit Schweröl, Mittelöl und Glycerin, je nach Brennstoffanfall, betrieben werden. Pro Brennstoff ist hierzu eine weitere Rücklaufleitung (entsprechend der ersten Leitung A) am Umspüldüsenkopf 28 vorzusehen. Dies kann durch Austausch des Leitungsanschlussstückes 80 durch entsprechendes anderes Leitungsanschlussstück 80 mit mehr Rücklaufleitungen (nicht näher dargestellt) geschehen. Ebenso sind getrennte Brennstoffkreise für die unterschiedlichen Brennstoffe vorzusehen. Es ist auch eine Mischform mit zwei Stufen für einen Brennstoff und einer zusätzlichen Stufe für einen zweiten Brennstoff möglich. Für die Umspülbarkeit jedes weiteren Brennstoffes ist der durch die Ventile 23, 24 und 25 gebildete Ventilaufbau bei der ersten Stufe 1 entsprechend auch bei jeder weiteren umspülbaren Stufe vorzusehen.
Anstelle des hier dargestellten dreistufigen Umspüldüsenkopfes 28 könnte auch ein zweistufiger Düsenkopf (nicht näher dargestellt) eingesetzt werden.
Ein Zweistoffbetrieb wäre beispielsweise dadurch denkbar, dass die erste Stufe eine Öl-Stützflamme liefert, in die ein zweiter, flüssiger Brennstoff zusätzlich eingedüst wird.
Die beschriebenen schaltbaren Ventile 24 bis 27 sind vorzugsweise als Magnetventile (ausgeführt als Sicherheitsabsperreinrichtung nach EN264 entsprechend Brennernorm 267) ausgeführt.
Bei der dargestellten Zerstäubungsvorrichtung 10 erfolgt eine Düsenabschlussfunktion rein druckgesteuert ohne Fremdenergie oder separaten hydraulischen Steuerkreis.
Als Medien kommen z. B. Heizöle nach DIN 51603, RME/FAME nach DIN EN14213 und DIN EN14124, Rapsöl, Glycerin, Altöle, Tierfette, Pflanzenöle und sonstige Industriefette in Frage. Diese Aufzählung ist keineswegs abschließend.
Der Umspüldüsenkopf 28 hat vorzugsweise einen Außendurchmesser kleiner als 50 mm und mehr bevorzugt kleiner als 40 mm.
Beispielhafte Temperaturen des erwärmten Brennstoffes reichen zwischen etwa Raumtemperatur bis zu 200°C, insbesondere bis max. 150°C

1: erste Stufe
2: zweite Stufe
3: dritte Stufe
10: Zerstäubungsvorrichtung
11a: erstes Düsenabsperrorgan
11b: zweites Düsenabsperrorgan
11c: drittes Düsenabsperrorgan
12: Brennstoffkreis
13: Ölvorlauf
14: Ölrücklauf
15: Umschalteinrichtung
16a: erster Brennerbetriebvorlaufkanal
16b: zweiter Brennerbetriebvorlaufkanal
16c: dritter Brennerbetriebvorlaufkanal
17a: erster Brennerbetriebvorlaufleitungsabschnitt
17b: zweiter Brennerbetriebvorlaufleitungsabschnitt
17c: dritter Brennerbetriebvorlaufleitungsabschnitt
18a: erster Leckagerücklaufkanal
18b: zweiter Leckagerücklaufkanal
18c: dritter Leckagerücklaufkanal
21: Ölpumpe
22: Ölvorwärmer
23: 4/2-Wegeventil
24: erstes Ventil (2/2-Ventil für Umspülfreigabe)
25: zweites Ventil (2/2-Ventil für Umspülfreigabe)
26: drittes Ventil (2/2-Ventil Stufe 2)
27: viertes Ventil (2/2-Ventil Stufe 3)
28: Umspüldüsenkopf (dreistufig)
29: erste Zerstäubungsdüse (Öldüse Stufe 1)
30: zweite Zerstäubungsdüse (Öldüse Stufe 2)
31: dritte Zerstäubungsdüse (Öldüse Stufe 3)
32: Dichtsitz (austauschbar/wechselbar)
33: Kugelabsperrung
34: Rückschlagventil
35: Kolben (mit Kugelabsperrung und Rückschlagventil)
36: Feder
50: Grundkörper
52: Aufnahmebohrung
54: rückseitiges Ende
56: brennraumseitiges Ende
58: erster Abschnitt
60: zweiter Abschnitt
62: dritter Abschnitt
64: vierter Abschnitt
66: Mundstück
68: Dichtfläche
70: O-Ring
72: Innenbohrung (Kolben)
74: Durchgangsöffnung
76: Bypassleitung
78: seitliche Öffnung
80: Leitungsanschlussstück
82: Aufnahmebohrung für Heizpatrone
100: Öl(Brennstoff)
A: erste Leitung
B: zweite Leitung
C: dritte Leitung
D: vierte Leitung

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Nicht-Patentliteratur

- „Weishaupt Ölbrennertypen Monarch Baugrößen 5–11" der Firma Max Weishaupt GmbH mit dem Druckvermerk Druck-Nr. 83000201, Dezember 2003 [0001]
- EN264 [0073]
- DIN 51603 [0075]
- DIN EN14213 [0075]
- DIN EN14124 [0075]

Claims

Zerstäubungsvorrichtung (10) für einen Brenner zur Verbrennung von in erwärmtem Zustand zündfähig zerstäubbar fließfähigen Brennstoffen, mit einer ersten Zerstäubungsdüse (29) und einem Brennerbetriebsvorlaufleitungsabschnitt (17a), durch den für einen Brennerbetrieb der Brennstoff zu der ersten Zerstäubungsdüse (29) hin lieferbar ist, gekennzeichnet durch eine Umschalteinrichtung (15), mittels dem für einen Vorwärmbetrieb die Strömungsrichtung des Brennstoffes (100) derart umschaltbar ist, dass der Brennstoff (100) durch den Brennerbetriebsvorlaufleitungsabschnitt (17a) zwecks Umspülung des Brennstoffes (100) von der ersten Zerstäubungsdüse (29) weg leitbar ist.
Zerstäubungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Zerstäubungsdüse (29) mit einem in die Schließstellung vorgespannten und durch unter Druck stehendes Fluid auf dem Brennerbetriebsvorlaufleitungsabschnitt (17a) zu öffnenden Düsenabsperrorgan (11a) verschließbar ist.
Zerstäubungsvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Düsenabsperrorgan (11a) ein mittels einer Feder (36) vorgespanntes bewegbares Schließelement, insbesondere einen Kolben (35), aufweist.
Zerstäubungsvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Schließelement mit einer Bypassleitung (76) für eine Umspülung im Vorwärmbetrieb versehen ist.
Zerstäubungsvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Bypassleitung (76) mit einem Rückschlagventil (34) versehen ist, das durch unter Druck stehendes Fluid auf dem Brennerbetriebsvorlaufleitungsabschnitt (17a) zu verschließen ist.
Zerstäubungsvorrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass für einen Vorwärmbetrieb der Brennstoff (100) durch einen Vorwärmbetriebvorlaufleitungsabschnitt (18a, A) zu der ersten Zerstäubungsdüse (29) hin leitbar ist.
Zerstäubungsvorrichtung nach Anspruch 4 oder 5 und nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Vorwärmbetriebvorlaufleitungsabschnitt (18a, A) an die Bypassleitung (76) angeschlossen ist, um im Vorwärmbetrieb Brennstoff (100) über die Bypassleitung (76) nahe zu der ersten Zerstäubungsdüse (29) und über den Brennerbetriebsvorlaufleitungsabschnitt (17a) weg von der ersten Zerstäubungsdüse (29) zu leiten.
Zerstäubungsvorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Vorwärmbetriebvorlaufleitungsabschnitt als Leckleitungsabschnitt (18a, A) zum Zurückleiten überflüssigen Brennstoffes (100) und/oder zum Vermeiden eines unerwünschten Gegendruckaufbaus verwendbar ist.
Zerstäubungsvorrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine zweite Zerstäubungsdüse (30) vorgesehen ist, die über einen gesondert schaltbaren zweiten Brennerbetriebsvorlaufleitungsabschnitt (17b) mit Brennstoff versorgbar ist.
Zerstäubungsvorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass eine dritte Zerstäubungsdüse (31) vorgesehen ist, die über einen gesondert schaltbaren dritten Brennerbetriebsvorlaufleitungsabschnitt (17c) mit Brennstoff versorgbar ist.
Zerstäubungsvorrichtung nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest die erste Zerstäubungsdüse (29) und die zweite Zerstäubungsdüse (30), vorzugsweise auch die dritte Zerstäubungsdüse (31), in einem gemeinsamen Düsenkopf (28) integriert sind.
Zerstäubungsvorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Düsenkopf (28) eine Aufnahmeeinrichtung (82) für eine Düsenkopfheizung zum Erwärmen des Düsenkopfes (28) aufweist.
Zerstäubungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 12 und nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Zerstäubungsdüse (29) und wenigstens die zweite Zerstäubungsdüse (30), vorzugsweise auch die dritte Zerstäubungsdüse (31), gemeinsam an den als Leckleitungsabschnitt (A) verwendbaren Vorwärmvorlaufleitungsabschnitt angeschlossen sind.
Zerstäubungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 12 und nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Zerstäubungsdüse (30) an einen gesonderten als zweiten Leckleitungsabschnitt verwendbaren zweiten Vorwärmvorlaufleitungsabschnitt angeschlossen ist.
Zerstäubungsvorrichtung nach Anspruch 14, soweit auf Anspruch 10 zurückbezogen, dadurch gekennzeichnet, dass die dritte Zerstäubungsdüse (31) an einen gesonderten als dritten Leckleitungsabschnitt verwendbaren dritten Vorwärmvorlaufleitungsabschnitt angeschlossen ist.
Zerstäubungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass ein der zweiten Zerstäubungsdüse (30) zugeordnetes zweites Düsenabsperrorgan (11b), vorzugsweise auch ein der dritten Zerstäubungsdüse (31) zugeordnetes drittes Düsenabsperrorgan (11c), identisch zu einem der ersten Zerstäubungsdüse (29) zugeordneten ersten Düsenabsperrorgan (11c) ausgebildet ist.
Zerstäubungsvorrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Umschalteinrichtung (15) den Brennerbetriebsvorlaufleitungsabschnitt (17a) wahlweise an eine Vorlaufleitung (13) eines eine Vorwärmeinrichtung (22) aufweisenden Brennstoffkreises (12) anschließt.
Zerstäubungsvorrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Umschalteinrichtung (15) eine 4/2-Ventilfunktion aufweist.
Zerstäubungsvorrichtung nach Anspruch 17 und nach Anspruch 18 soweit auf Anspruch 6 zurückbezogen, dadurch gekennzeichnet, dass durch Umschalten der Umschalteinrichtung (15) wahlweise – der Brennerbetriebsvorlaufleitungsabschnitt (17a, B) an die Vorlaufleitung (13) und der Vorwärmbetriebvorlaufleitungsabschnitt (A) an eine Rücklaufleitung (14) des Brennstoffkreises (12) anschließbar ist oder – der Vorwärmbetriebvorlaufleitungsabschnitt (A) an die Vorlaufleitung (13) und der Brennerbetriebsvorlaufleitungsabschnitt (17a, B) an die Rücklaufleitung (14) des Brennstoffkreises (12) anschließbar ist.
Brenner zur Verbrennung von vorzuwärmenden Brennstoffen, gekennzeichnet durch eine Zerstäubungsvorrichtung (10) nach einem der voranstehenden Ansprüche.
Verfahren zum Verbrennen eines vorzuwärmenden Brennstoffes, gekennzeichnet durch Vorwärmen des Brennstoffes (100), Einleiten des Brennstoffes (100) in eine Zerstäubungsvorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 19, Umspülen der vorgewärmten Brennstoffes (100) in der Zerstäubungsvorrichtung (10) in einer ersten Fließrichtung, Umschalten der Fließrichtung des Brennstoffes (100) zu einer entgegengerichteten zweiten Fließrichtung, Zerstäuben des in der zweiten Fließrichtung zu einer ersten Zerstäubungsdüse (29) gelieferten Brennstoffes (100).