DE1230162B

DE1230162B - Shut-off valve for liquid burner

Info

Publication number: DE1230162B
Application number: DED41500A
Authority: DE
Inventors: Jorgen Scheibel
Original assignee: Danfoss AS
Current assignee: Danfoss AS
Priority date: 1963-05-07
Filing date: 1963-05-07
Publication date: 1966-12-08
Also published as: DK104364C; AT247497B

Description

Absperrventil für Flüssigkeitsbrenner Die Erfindung betrifft ein Absperrventil für Flüssigkeitsbrenner mit einem Ventilkörper, der den Brennstoffzufluß von einer Pumpe zum Brenner absperrt.Shut-off valve for liquid burners The invention relates to a shut-off valve for liquid burners with a valve body that controls the flow of fuel from a Pump to burner shut off.

Derartige Absperrventile haben die Aufgabe, die Förderleitung sofort zu unterbrechen, wenn die Brennstoffpumpe abgeschaltet wird. Es ist bekannt, das Absperrventil in unmittelbarer Nähe der Brennerdüse vorzusehen und dieser eine Rücklaufleitung vorzuschalten, die unter bestimmten Umständen Öl zur Saugseite der Pumpe zurückzuführen gestattet.Such shut-off valves have the task of interrupting the delivery line immediately when the fuel pump is switched off. It is known to provide the shut-off valve in the immediate vicinity of the burner nozzle and to connect a return line upstream of it, which under certain circumstances allows oil to be returned to the suction side of the pump.

Es ist ferner bereits vorgeschlagen worden, dem Absperrventil ein Magnetventil nachzuschalten, um eine verbesserte Absperrwirkung zu erhalten. Wenn bei einer solchen Anlage das Absperrventil und das Magnetventil geschlossen sind, ist in dem Leitungsstück zwischen ihnen Öl eingeschlossen. Im allgemeinen hat dieses Öl eine niedrigere Temperatur als das Leitungsstück, das mit der in den Brennerraum hineinragenden Düse verbunden ist. Infolgedessen erwärmt sich das eingeschlossene Öl und dehnt sich aus. Der hierbei auftretende Druck kann zur Zerstörung der angrenzenden Bauteile führen, wobei vor allem das Magnetventil, das mit einer relativ großen Fläche dem höheren Druck ausgesetzt ist, gefährdet ist. Die Schwierigkeiten werden noch größer, wenn dem Leitungsstück mit dem eingeschlossenen Öl nach Abschalten der Flamme weiter Wärme zugeführt wird, wie es beispielsweise der Fall ist, wenn bei einer Luftheizung der Lüfter unabhängig vom Brenner betrieben wird. Die größten Schwierigkeiten ergeben sich bei einer Anlage, die mit Schweröl betrieben wird, das eine sehr hohe Viskosität besitzt und daher vor der Düse und gerade in dem Leitungsstück zwischen den beiden Ventilen zwecks Herabsetzung der Viskosität durch eine Heizvorrichtung vorgewärmt wird. Da die Brennölförderanlage mit einem Absperrventil und einem Magnetventil in erster Linie für die Schwerölverbrennung entwickelt worden sind, findet sich bei den meisten Anlagen dieser Art zwischen den beiden Absperrventilen eine solche Heizvorrichtung, deren Restwärme nach erfolgter Abschaltung noch im Sinne einer Beheizung auf das eingeschlossene Öl einwirkt.It has also already been proposed to connect a solenoid valve downstream of the shut-off valve in order to obtain an improved shut-off effect. When the shut-off valve and the solenoid valve are closed in such a system, oil is trapped in the line section between them. In general, this oil has a lower temperature than the line piece which is connected to the nozzle protruding into the burner space. As a result, the trapped oil heats up and expands. The pressure occurring here can lead to the destruction of the adjoining components, with the solenoid valve in particular, which is exposed to the higher pressure with a relatively large area, is at risk. The difficulties become even greater if the line section with the enclosed oil continues to be supplied with heat after the flame has been switched off, as is the case, for example, when the fan is operated independently of the burner in the case of air heating. The greatest difficulties arise in a system that is operated with heavy oil, which has a very high viscosity and is therefore preheated by a heating device in front of the nozzle and especially in the line piece between the two valves in order to reduce the viscosity. Since the fuel oil delivery system with a shut-off valve and a solenoid valve was primarily developed for heavy oil combustion, in most systems of this type there is such a heating device between the two shut-off valves, the residual heat of which, after it has been switched off, still acts as heating on the enclosed oil .

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, auf möglichst einfache Weise die dem Absperrventil nachgeschaltete Leitung vor zu hohem Druck durch Volumenänderung des in ihr eingeschlossenen flüssigen Brennstoffs zu schützen ' wobei die Maßnahme auch bei bereits bestehenden Anlagen ohne Schwierigkeiten nachträglich getroffen werden kann. The invention is based on the object in the simplest possible way, the shut-off valve downstream of the line against excessive pressure by volume change to protect their enclosed liquid fuel 'the measure may be taken subsequently also in existing systems without difficulties.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß im Ventilkörper ein das Absperrventil Überbrückender Kanal angeordnet ist, der ein Rückschlagventil aufweist, das sich in Richtung von der Brennerdüse zur Pumpendruckseite öffnet.This object is achieved according to the invention in that in the valve body a channel bridging the shut-off valve is arranged, said channel being a check valve which opens in the direction from the burner nozzle to the pump pressure side.

Auf diese Weise ergibt sich ein Nebenschlußpfad, der das Absperrventil überbrückt, aber während des Normalbetriebes völlig unwirksam ist, da der Druckabfall an diesem Absperrventil bewirkt, daß der Druck in dem nachgeschalteten Leitungsstück niedriger ist als der Pumpendruck. Erst wenn das Ab- sperrventil schließt, im allgemeinen also nach dem Abschalten der Pumpe, kann das Rückschlagventil wirksam werden. Jede Volumenvergrößerung des zwischen den beiden Absperrventilen eingeschlossenen Brennstoffs führt dann zu dem Abfluß einer entsprechenden Brennstoffmenge über das Rückschlagventil zur Pumpendruckseite.In this way there is a bypass path that bridges the shut-off valve, but is completely ineffective during normal operation, since the pressure drop at this shut-off valve causes the pressure in the downstream line section to be lower than the pump pressure. Only when the waste includes shut-off valve, in general, therefore, after switching off the pump, the check valve can be effective. Each increase in volume of the fuel enclosed between the two shut-off valves then leads to the discharge of a corresponding amount of fuel via the check valve to the pump pressure side.

Hierbei wird die aus dem Leitungsstück abzuführende Brennstoffmenge nicht wie die im Normalbetrieb von der Pumpe zuviel gelieferte überschußmenge direkt zur Pumpensaugseite, sondern zunächst zur Pumpendruckseite geführt, weil sich nur auf diese Weise der erstrebte Druckabbau ohne Beeinträchtigung des Normalbetriebes mit einem einfachen Rückschlagventil erzielen läßt. Zwar ist theoretisch die Pumpendruckseite gar nicht zur Aufnahme der abzuführenden Ölmenge geeignet, da sie selbst ja schon vollständig mit inkompressiblem Öl gefüllt ist. Im allgemeinen reichen aber die in jeder Pumpe vorhandenen Nebenschlüsse zwischen Druck- und Saugseite aus, um die relativ kleine Zusatzmenge, insbesondere bei dem dann von dem, Leitungsstück bis zur Pumpendruckseite übertragenen höheren Druck, entweichen zu lassen.In this case, the amount of fuel to be discharged from the line section is not fed directly to the pump suction side, as is the excess amount supplied by the pump in normal operation, but first to the pump pressure side, because this is the only way to achieve the desired pressure reduction without impairing normal operation with a simple check valve. In theory, the pump pressure side is not at all suitable for receiving the amount of oil to be discharged, since it is itself already completely filled with incompressible oil. In general, however, the shunts between the pressure and suction sides in each pump are sufficient to allow the relatively small additional amount to escape, especially at the higher pressure then transferred from the line section to the pump pressure side.

Es kommt hinzu, daß bei den meisten Anlagen zur Konstanthaltung des Pumpendrucks mit der Pumpendruckseite ein vom Pumpendruck gesteuertes Druckregelventil verbunden ist, das überschüssigen Brennstoff zur Pumpensaugseite zurückleitet. Diese Funktion kann das Druckregelventil auch bei abgeschalteter Pumpe ausüben. Sollte daher der Druck in den beiden über das Rückschlagventil miteinander verbundenen Anlageteilen zu groß werden, kann er über das sich dann öffnende Druckregelventil abgebaut werden.It must be added that in most plants for constant pump pressure with the pump pressure side a controlled pressure from the pump pressure control valve is connected, the excess fuel feeds back to the pump suction. The pressure control valve can also perform this function when the pump is switched off. If, therefore, the pressure in the two parts of the system connected to one another via the check valve becomes too great, it can be reduced via the pressure control valve which then opens.

Durch die Anordnung des überbrückungskanals im Ventilkörper ergibt sich ein besonders einfacher Aufbau. Man benötigt keinen zusätzlichen Platz für die erfindungsgemäßen Anlagenteile. Außerdem läßt sich der Ventilkörper voRständior vorfertigen und in das im übrigen unveränderte Ventilgehäuse einsetzen. Dies bedeutet schließlich, daß man schon vorhandene AbspelTventfle mühelos in der erlindungsgemäßen el Weise ausgestalten kann.The arrangement of the bypass channel in the valve body results a particularly simple structure. You don't need any additional space for the system parts according to the invention. In addition, the valve body can be positioned in front prefabricate and insert into the otherwise unchanged valve housing. this means finally, that you can effortlessly use existing AbspelTventfle in the el way can shape.

Bei einer besonders einfachen Ausführung des Erfindungsgegenstandes besteht das Rückschlagventil aus einem O-Ring in einer dem Pumpendruck ausgesetzten Ringnut, in deren Grund der überbrückungskanal mündet. Vorzugsweise besitzt die Ringnut Seitenwände mit verschiedener Neigung; sie kann beispielsweise von einer ebenen und einer Kegelfläche begrenzt sein. Sobald der Druck im Leitungsstück höher wird als der Pumpendruck, weitet sich der O-Ring aus und läßt Brennstoff nach außen treten. Die unterschiedliche Neigung der Seitenwände stellt sicher, daß die Bewegung des O-Ringes bzw. die öffnung des Rückschlagventils immer in der gleichen Richtung vor sich geht.In a particularly simple embodiment of the subject matter of the invention the check valve consists of an O-ring in a pump pressure exposed Annular groove, in the bottom of which the bridging channel opens. Preferably has the Ring groove side walls with different inclinations; it can for example from a be bounded flat and a conical surface. As soon as the pressure in the pipe section increases When the pump pressure is increased, the O-ring expands and allows fuel to escape step. The different inclination of the side walls ensures that the movement of the O-ring or the opening of the check valve always in the same direction going on.

Die Erfindung wird nachstehend an Hand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Die einzige Figur zeigt in einem teilweisen Schnitt ein druckgesteuertes Absperrventil in erfmdungsgemäßer Ausgestaltung, kombiniert mit einem Druckregelventil.The invention is illustrated below with reference to one in the drawing Embodiment explained in more detail. The only figure shows in a partial Section through a pressure-controlled shut-off valve in an embodiment according to the invention, combined with a pressure control valve.

In einem Gehäuse 16, zumeist einem Teil des Pumpengehäuses, ist eine Ventilkombination angeordnet, die aus einem druckgesteuerten Absperrventil, einem Druckregelventil und einem Rückschlagventil in einem NebenschlußkanaI besteht. über die Leitung 4 tritt das Drucköl hinzu, über die Leitung 6 wird überschüssiges öl zur Pumpensaugseite zurückgeführt. über die Leitung 9 -wird Öl zu einem Magnetventil und weiter zur Brennerdüse geleitet.In a housing 16, mostly part of the pump housing, a valve combination is arranged, which consists of a pressure-controlled shut-off valve, a pressure control valve and a check valve in a bypass channel. The pressure oil is added via line 4 , and excess oil is returned to the pump suction side via line 6. Via line 9, oil is fed to a solenoid valve and on to the burner nozzle.

In dem Gehäuse 16 befindet sich eine Bohrung 17, in derem oberen Teil ein Kolben 18 mit Ventilsitz 19 verschiebbar ist. Der Kolben steht einerseits unter dem Einfluß der einstellbaren Feder 20 und andererseits unter dem Einfluß des Pumpendrucks im Druckraum 21. überwiegt dieser Druck, so hebt sich der Ventilsitz 19 von dem Ventilkörper 22 ab und durch den dadurch freigegebenen Ringspalt kann überschüssiges öl über die Leitung 6 abfließen.In the housing 16 there is a bore 17, in the upper part of which a piston 18 with a valve seat 19 can be displaced. The piston is on the one hand under the influence of the adjustable spring 20 and on the other hand under the influence of the pump pressure in the pressure chamber 21 outweighs this pressure, the valve seat lifts 19 on the valve body 22 and through the resulting shared annular gap excess oil can via the line 6 flow away.

In die Bohrung ist von unten der Stutzen 23 mit der Bohrung 24 eingeschraubt, an den mit Hilfe der Überwurfmutter 25 das zur Düse führende Leitungsstück 9 angeschlossen werden kann. Das obere Ende 26 der Bohrung 24 bildet mit dem Dichtring 27 an der Unterseite des Ventilkörpers 22 das Absperrventil. Dieses wird, solanie der Druck der Feder 20 den öldruck im Raum 21 überwiegt, geschlossen gehalten, kann jedoch durch die Feder 28 abgehoben werden, sobald sich der Kolben 18 etwas nach oben bewegt. Die Verschiebung des Ventilkörpers 22 ist durch dessen Anschlag an dem Einsatz 19 im Stutzen 23 begrenzt. Mit Hilfe der Drosselkanäle 30 kann noch eine gewisse Verzögerung in der öffnungsbewegung des Absperrventils erzielt werden. The nozzle 23 with the bore 24 is screwed into the bore from below, to which the pipe section 9 leading to the nozzle can be connected with the aid of the union nut 25. The upper end 26 of the bore 24 forms the shut-off valve with the sealing ring 27 on the underside of the valve body 22. This is kept closed as long as the pressure of the spring 20 outweighs the oil pressure in the space 21, but can be lifted off by the spring 28 as soon as the piston 18 moves slightly upwards. The displacement of the valve body 22 is limited by its stop on the insert 19 in the connection piece 23. With the aid of the throttle channels 30 , a certain delay in the opening movement of the shut-off valve can still be achieved.

Für die Erfindung ist wesentlich, daß der Ventilkörper 22 eine Längsbohrung 31, in die ein Hohlniet 32 eingesetzt ist, und eine Querbohrung 33 besitzt, die zusammen einen überbrilckungskanal darstellen. Die Querbohrung 33 mündet in den Grund der Ringnut 34, in die ein O-Ring 35 eingelegt ist. Die Ringnut ist auf der einen Seite durch eine ebene Fläche und auf der anderen Seite durch eine Kegelfläche begrenzt. Ringnut 34 und O-Ring 35 bilden das Rückscblagventil.It is essential for the invention that the valve body 22 has a longitudinal bore 31, into which a hollow rivet 32 is inserted, and a transverse bore 33 , which together represent a bridging channel. The transverse bore 33 opens into the base of the annular groove 34 into which an O-ring 35 is inserted. The annular groove is delimited on one side by a flat surface and on the other side by a conical surface. Annular groove 34 and O-ring 35 form the check valve.

Wenn der Druck innerhalb des Leitungsstücks 9 größer ist als im Druckraum 21, wird der O-Ring 35 aufgeweitet und öl kann aus der Bohrung 24 über den Kanal 31, 33 in den Druckraum 21 übertreten. Sobald sich dort ein zu hoher Druck ausbildet, der nicht mehr über die Nebenschluß-Drosselstellen von Pumpe und Druckregelventil abgebaut werden kann, verschiebt sich der Kolben 18 nach oben, so daß der ölüberschuß über den Ringspalt zwischen dem Ventilsitz 19 und dem Ventilkörper 22 zur Saugseite abfließen kann. Damit wird auch eine Beschädigung des Absperrventils verhindert. Außerdem ist es möglich, relativ einfache und billige Absperrventile und sonstiae Anlaaeteile auch für schwere Brennöle zu verwenden.If the pressure within the line section 9 is greater than in the pressure chamber 21, the O-ring 35 is expanded and oil can pass from the bore 24 via the channel 31, 33 into the pressure chamber 21. As soon as too high a pressure develops there, which can no longer be reduced via the bypass throttling points of the pump and pressure control valve, the piston 18 moves upwards so that the excess oil over the annular gap between the valve seat 19 and the valve body 22 to the suction side can drain. This also prevents damage to the shut-off valve. In addition, it is possible to use relatively simple and inexpensive shut-off valves and other system parts even for heavy fuel oils.

Selbstverständlich ist es nicht notwendig, daß das Rückschlagventil sofort öffnet, wenn der Pumpendruck unter den öldruck im Leitungsstück 9 absinkt; es genüggt, wenn das Rückschlagventil öffnet, sobald ein die Anlageteile gefährdender öldruck auftritt. Das bedeutet also, daß eine gewisse Eigenspannung des Rückschlagventils, z. B. dargestellt durch die elastische Kraft des O-Ringes, zulässig ist.Of course, it is not necessary for the check valve to open immediately when the pump pressure drops below the oil pressure in the line section 9; It is sufficient if the check valve opens as soon as an oil pressure which endangers the system components occurs. So this means that a certain internal stress of the check valve, z. B. represented by the elastic force of the O-ring, is permissible.

Claims

1. A shut-off valve for liquid burner with a valve body which blocks the Brennstoffzuffuß by a pump to the burner, d a d u rch in that a the check valve bridging duct is arranged (31, 32, 33) in the valve body (22) having a Check valve (34, 35) which opens in the direction from the burner nozzle to the pump pressure side.

2. Shut-off valve for liquid burners, characterized in that the check valve consists of an O-ring (35) in an annular groove (34) exposed to the pump pressure, in the bottom of which the bridging channel opens. Publications considered: Austrian patent specification No. 219 750.