-
Selbsttätige Brennstoffversorgungsanlage für Schwingbrenner Die Erfindung
betrifft eine Zuflußeinrichtung für den flüssigen Brennstoff bei einem Schwingbrennergerät
mit einem durch die Verpuffungen unter ÜberdTUck stehenden, mit dem Schwingbrennerarbeitsraum
verbundenen und im übrigen abgeschlossenen Betriebsbrennstoffbehälter, der mittels
einer Brennstofförderleitung mit einem Vorratsbehälter verbunden ist.
-
Bei Schwingbrennergeräten ist es oft vorteilhaft, neben dem im Betriebsbrennstoffbehälter
bevorrateten Brennstoff eine Reserve zu haben, um lange Betriebszeiten ohne Nachtanken
zu ermöglichen.
-
Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, eine selbsttätige Nachfüllung
des Betriebsbrennstoffbehälters während des Betriebes ohne zusätzliche Fördereinrichtungen,
wie z. B. eine Brennstoffpumpe, zu bewirken, wozu die Forderung tritt, dabei ein
überlaufen des Betriebsbrennstoffbehälters zu verhindern.
-
In Lösung dieser Aufgaben knüpft die Erfindung an das bekannte Prinzip
der Sturzflaschen an, bei denen der Abfluß des Brennstoffes durch ein oben in die
Sturzflasche einmündendes Druckausgleichsrohr steuerbar ist, dessen Öffnung nach
der Atmosphäre von dem Niveau des einem weiteren Behälter zufließenden Brennstoffes
geschlossen gehalten wird. Bei Absinken des Brennstoffspiegels wird die öffnung
freigegeben, wobei der in der Sturzflasche herrschende Unterdruck sich ausgleichen
und Brennstoff abfließen kann. Funktionsbedingt ist hierbei, daß der Abfluß der
Sturzflasche unten ist.
-
Die genannte Aufgabe zur Förderung des Brennstoffes vom Vorratsbehälter
in. den Betriebsbrennstoffbehälter wird dadurch gelöst, daß der Betriebsbrennstoffbehälter
und der Vorratsbehälter durch eine in beiden Behältern unten mündende Brennstofförderleitung
und eine Luftausgleichsleitung, die im Vorratsbehälter oben und im Betriebsbrennstoffbehälter
in Höhe des Brennstoffspiegels mündet, miteinander verbunden sind.
-
Es hat sich hierbei als vorteilhaft gezeigt, in der Mündung der Luftausgleichsleitung
in dem Betriebsbrennstoffbehälter eine Düse anzuordnen. Hiermit wird erreicht, daß
der erste Druckausgleich bei Inbetriebsetzung des Schwingbrennergerätes in der Luftausgleichsleitung
vom Betriebsbrennstoffbehälter zum Vorratsbehälter hin mit Verzögerung erfolgt,
so daß in der ohne Drosselung, also mit freiem Querschnitt ausgeführten Brennstofförderleitung
ein schneller Brennstofffluß aus dem Betriebsbrennstoffbehälter zum anfänglich unter
geringerem Druck stehenden Vorratsbehälter erfolgt. Dabei wird die in der Brenustofförderleitung
befindliche Luft herausgedrückt, so daß diese nunmehr mit Brennstoff gefüllt ist.
Wenn der langsam erfolgende Druckausgleich über die Drosselstelle der Luftausgleichsleitung
vollzogen ist, fließt der Brennstoff in der nunmehr wie ein Heberohr wirkenden Brennstofförderleitung
nach der entgegengesetzten Richtung, und der Betriebsbrennstoffbehälter wird vom
Vorratsbehälter aufgefüllt. Diese Heberohrwirkung ist so lange sichergegestellt,
wie der Druckausgleich in dem Betriebs, brennstoffbeh'älter und dem - -Vorratsbehälter
durch die Luftausgleichsleitung erfolgt. überraschend ist hierbei die vollkommen
selbsttätige Funktionsweise der Braäu'stofförderleitung, "die mit Hilfe des vom
Schwingbrennergerät im Betriebsbrennstoffbehälter erzeugten Betriebsdruckes gefüllt
und damit erst betriebsbereit wird.
-
Dieser Vorgang sei im einzelnen wie folgt erläutert: Mix dem Ingangsetzen
des Schwingbrenners, der dazu einen kleinen Brennstoffvorrat im Betriebsbrennstoffbehälter
benötigt, wird letzterer durch die Verpuffungen des Schwingbrenners unter Druck
gesetzt. Dadurch wird der Brennstoff in der Brennstoffförderleitung hochgedrückt
und die in dieser eingeschlossene Luft zum Vorratsbehälter und durch den dort vorhandenen
Brennstoffvorrat gedrückt. Dieses erfolgt, bevor über die Luftausgleichsleitung
ein Druckausgleich zwischen den beiden Behältern stattgefunden hat. Zu diesem Zweck
ist der Luftausgleichsleitung eine entsprechend abgestimmte Drosselstelle vorgesehen.
Diese Drosselstelle muß so bemessen sein, daß bei Inbetriebnahme zuerst die Brennstofförderleitung
mit Brennstoff gefüllt wird, bevor der Druckausgleich stattfindet. Diese Verzögerung
wird begünstigt, wenn vor die Drosselstelle statt Luft Brennstoff gelangt, wobei
eine besonders starke Drosselung durch die Flüssigkeit erfolgt.
-
Sobald sich der Druck in beiden Behältern ausgeglichen hat, setzt
die Brennstofförderung vom Vorratsbehälter
her ein. Es fließt Brennstoff
vom Vorratsbehälter zum Betriebsbrennstoffbehälter. Über die Luftausgleichsleitung
findet ein weiterer Druckausgleich statt. Sobald der Brennstoffspiegel im Be^ triebsbrennstoffbehälter
zur Mündungsöffnung der Luftausgleichsleitung angestiegen ist, wird -der Druckausgleich
unterbunden. Statt Luft oder Gas wird nun Brennstoff in der Luftausgleichsleitung
hochgedrückt. Die hierbei entstehende Brennstoffsäule hält der in der Brennstofförderleitung
nach unten ziehenden Brennstoffsäule das Gleichgewicht. Dadurch wird in sonst an
sich bekannter Weise der Brennstofffluß vom Vorratsbehälter zum Betriebsbrennstoffbehälter
unterbrochen. Die Unterbrechung dauert so lange, bis durch den abgesunkenen Brennstoffspiegel
wieder Luft in die Luftausgleichsleitung eintreten und damit wieder ein Druckausgleich
zwischen Vorratsbehälter und Betriebsbrennstoffbehälter stattfinden kann. Dieses
Spiel wiederholt sich so lange, bis der Vorratsbehälter entleert ist.
-
Wird der Schwingbrenner stillgesetzt, so entweicht der Betriebsdruck
zunächst aus dem Betriebsbrennstoffbehälter und anschließend über die Luftausgleichsleitung
auch aus dem Vorratsbehälter. Dabei steigt der Brennstoff in der Luftausgleichsleitung
nach oben, bis er schließlich der abwärts ziehenden Flüssigkeitssäule in der Brennstofförderleittmg
das Gleichgewicht hält, wodurch die Förderung unterbrochen wird.
-
Abweichend von den bekannten Hebemohren ist beim Erfindungsgegenstand
die Ausflußmündung der Brennstofförderleitung ebenfalls bis zum Behälterboden des
Betriebsbrennstoffbehäaltters geführt, was ein neues Merkmal ist, durch das die
erfindungsgemäße selbsttätige Inbetriebsetzung der Brennstoffförderung erst ermöglicht
wird.
-
Mit der erfindungsgemäßen Einrichtung wird somit eine bisher nicht
bekannte Form der Sturzflasche ermöglicht, bei welcher der Vorratsbehälter ohne
unteren Ausfluß entieerbar ist. Als Vorrtesbehälter kann man somit jedes übliche
Transportgefäß verwenden, das einen dichten. Verschluß aufweist, während die üblichen
Sturzflaschenversorgungsanlagen jeweils Sonderausführungen und im allgemeinen einen
festen Einbau verlangen.
-
In die Brennstofförderleitung kann noch ein Brenn stoffsicherungsventil
eingebaut werden, das über eine Membran - vom Betriebsdruck gesteuert - ein Ventil
öffnet, sobald Betriebsdruck im Schwingbrenner vorhanden ist. Bei Stillstand des
Schwingbrenners wird mit dem Entweichen des Betriebsdruckes das Brennstoffsicherungsveniil
selbsttätig geschlossen und der Brennstofffluß gesperrt.
-
Auch kann die Mündung der Luftausgleichsleitung mit der Düse mit einem
kleineren Behälter umgeben sein, womit immer ein kleiner Brennstoffvorrat für die
Wiederinbetriebsetzung gehalten werden kann.
-
Desgleichen kann die Brennstofförderleitung in sonst an sich bekannter
Weise innerhalb der Luftausgleichsleitung angeordnet sein oder diese umhüllen.
-
Es ist daran gedacht, die Brennstofförderleitung und die Luftausgleichsleitung
im jeweiligen Verschluß der Behälter zusammen zu vereinen.
-
In der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt.
-
F i g. 1 zeigt den Aufbau dieser Brennstoffversorgungsanlage für einen
Schwingbrenner; F i g. 2 zeigt das in der Brennstofförderleitung am Verschluß des
Betriebsbrennstoffbehälters eingebaute Brennstoffsicherungsventil.
-
In F i g. 1 weist der Betriebsbrennstoffbehälter 1
des Schwingbrenners
2 eine Behälteröffnung 3 auf, die durch den Verschluß 3 a mittels Schraubverbindung
dicht geschlossen werden kann. Durch den Verschluß 3 a ist die Brennstofförderleitung
4 bis auf den Boden des Betriebsbrennstoffbehälters 1 geführt, während die Luftausgleichsleitung
5, in deren Mündung eine Düse 6 angeordnet ist, nur bis zur Höhe des gewünschten
Brennstoffspiegels reicht. Die Brennstofförderleitung 4 mündet mit einer Steigleitung
8 in den Vorratsbehälter 7. In dessen Verschluß 9, der ebenfalls dicht aufsitzt,
ist die Luftausgleichsleitung 5 eingeführt und mündet am höchsten Punkt des Vorratsbehälters
7.
-
Die Funktionsweise sei an Hand dieser Schemaskizze weiter erläutert.
-
Nach dem Inbetriebsetzen des Schwingbrenners 2 entsteht im Betriebsbrennstoffbehälter
1 ein Betriebsdruck. Dadurch wird ein Teil des Brennstoffvorrats über die
Brennstofförderleitung 4 zum Vorratsbehälter 7 gedrückt. An dem unteren,
im Vorratsbehälter 7 gelegenen Teil der Brennstofförderleitung 4 tritt die
verdrängte Luft aus und die Brennstofförderleitung wird mit Brennstoff gefüllt.
Durch die Düse 6 gedrosselt, kann der Druckausgleich über die Luftausgleichsleitung
5 nur langsam erfolgen. Durch die bewirkte Verzögerung wird sichergestellt, daß
die Brennstofförderleitung 4 mit Brennstoff gefüllt wird, ehe der Druckausgleich
über die Luftausgleichsleitung 5 erfolgt ist. Sobald Druckausgleich vorhanden ist,
versorgt die Brennstofförderleitung den Betriebsbrennstoffbehälter 1 des
Schwingbrenners 2
durch Heberwirkung aus -dem Vorratsbehälter 7. Wenn der
über die Brennstofförderleitung 4 überlaufende Brennstoff bis zur Mündung
des im Betriebsbrennstoffbehälter 1 gelegenen Teiles der Luft ausgleichsdekung 5
ansteigt, wird der Luftdruckausgleich unterbrochen, da jetzt mir noch Brennstoff
in die Luftausgleichsleitung 5 eintreten kann. Der in der Luftausgleichsleitung
5 hochsteigende Brennstoff hebt nun die Heberwirkung in der Brennstofförderleitung
4 auf und verhindert ein weiteres Überfließen von Brennstoff aus dem Vorratsbehälter
7 zum Betriebsbrennstoffbehälter, 1. Die Unterbrechung dauert so lange, bis
wieder durch Absinken. des Brennstoffspiegels im Betriebsbrennstoftbehälter
1
Luft zum Druckausgleich über die Düse 6 zum Vorratsbehälter 7 überwechseln
kann.
-
F i g. 2 zeigt das zwischengeschaltete Brennstof sicherungsventil
12, das mit dem Verschluß 3 a des Betriebsbrennstoffbehälters 1 zusammengebaut ist.
Der Brennstoff wird in der Brennstoffärderleitung 4
zum Brennstoffsicherungsventii
12 gedrückt, Glas mit einer Membran 13 verbunden ist und durch die in dem Gehäuse
15 gehaltene Feder 14 belastet ist. Das Gehäuse 15 ist durch eine
Bohrung 16 belüftet. In dem Augenblick, in dem sich der Betriebsdruck im Betriebsbrennstoffbehälter
1 aufbaut, wird über die Fläche der Membran 13 das Brennstoffsicherungsventil
12 angehoben, so daß nun der Brennstoff über die Brennstofförderleitung 4
aus dem Verratsbehälter 7 zum Betriebsbrennstoffbehälter 1 fließen kann. Sobald
der Schwingbrenner 2 abgestellt wird, entweicht der Betriebsdruck. Damit schließt
auch wieder das Brennstoffsicherungsventil 12. F i g. 2 zeigt
weiterhin
die vorbeschriebene Konstruktion, mit der Brennstofförderleltunz 4 a innerhalb der
Luftausgleichsle#tung 5 a und die Vereinigung beider Leitungen in einem Verschluß
3 a.
-
Ferner zeigt F i g. 2 einen kleinen Behälter 11, der um die Mündung
der Luftausgleichsleitung 5 mit der Düse 6 gelegt ist. Damit kann immer ein kleiner
Brennstoffvorrat für zum Inbetriebsetzen der Anlage bereitgehalten werden. Das Fassungsvermögen
des Behälters 11 wird nur so groß gewählt, daß die Düse 6 so lange Brennstoff erhält,
bis die Brennstoffförderleitung 4 in der beschriebenen Weise mit Brennstoff gefüllt
und damit luftleer ist.