DE1867499U - Brennervorrichtung fuer fluessige brennstoffe. - Google Patents

Description

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. W.Oertli A.G·.. Dübendorf-ZürioJi (Schweiz).

Brennere-terichtung für flüssige Brennstoffe.

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Brennereinrichtung für flüssige Brennstoffe zum mehrstufigen Lastbetrieb mit in der Druckleitung angeordneten Steuermitteln und mindestens einem, mit den Steuermitteln wirkverbundenen Luftregelorgan, Sie ist dadurch gekennzeichnet, dass die Steuermittel einen federbelasteten Kolben umfassen, welcher sowohl als Druckleitungsabsperrorgan, wie auch als Rüekfluss-Steuerorgan zum Konstanthalten des Vorlauf-Brennstoffdruckes ausgebildet ist·

Es ist bekannt, Oelbrenner mit federbelasteten Kolben in der Brennstoff-Druckleitung auszustatten und diese Kolben über einen Schaft mit einer Regulierklappe im Verbrennungsluftkanal zu verbinden. Bei dieser Regulierung ist ein freier Rücklauf vorgesehen, was ein Konstanthalten des Vorlaufdruckes verunmöglicht.Das Fahren mit konstantem Vorlaufdruck

stellt aber

12.9.62.L -1«

stationäre Zustände im System- sicher und verhütet daneben ein Pendeln des Reglerorganes.

Auch empfiehlt sich ein zweistufiges Anfahren von Brennern bei Leistungen über 50 kg OeI pro Stunde aus verschiedenen Gründen. Es ist für die Lebensdauer grösserer Kessel wesentlich, einen kalten.Kessel mit Teillast langsam aufzuwärmen, bevor die volle Leistung gefahren wird. Dadurch werden die durch ungleichmässiges Erwärmen entstehenden Wärmespannungen im Kessel weitgehend reduziert.■

Im weiteren führt das Anfahren bei modernen TJeberdruckkesseln mit hohen Heizflächenbelastungen unter Vollastbedingungen zu grossen Anfahrdruckstössen, welche die Tendenz haben, das ganze Verbrennung s sys tem in !Druckschwingungen zu versetzen, deren Dämpfung erhebliche Schwierigkeiten bereiten kann. Diesen Nachteil zu verhüten liegt insbesondere in der Bestimmung vorliegender Erfindung.

Bei grösseren Kesselleistungen ist es aber auch sehr oft wünschenswert, den Kessel im Betrieb zweistufig zu betreiben, weil dadurch die Regelabweichungen der Kesseltemperatür bzw. des Druckes kleiner gehalten werden können als beim einfachen Ein- Aus - Betrieb.

Ausführungsbeispiele der erfindungsgemässen Brennereinrichtung werden anschliessend anhand von Figuren erläutert. Es zeigt:

Fig«! eine schematische Schaltung einer Brennereinrichtung mit einer Druckzerstäuberdüse für Leichtöl,

Fig.2 eine Schaltung analog Fig.l mit einer Bruckzerstäuberdüse und einer Vorrichtung zur Spülung mit heissem OeI für Schweröl.

Aus einem nicht dargestellten Brennstoffbehälter führt eine Vorlauf leitung 1 in ein Verteilerstück 2, -welches eine erste Kammer für das angesaugte und eine zweite Kammer für das in den Brennstoffbehälter zurückfliessende OeI aufweist·. Die Vorlaufkammer ist durch eine Leitung 3 mit einer Pumpe 4, vornehmlich einer Zahnradpumpe, verbunden. Diese Zahnradpumpe 4 ist mit einem Druckregelventil 5 versehen, "welches bei Volllei stungsdruck, beispielsweise bei 20 atü zum Ansprechen kommt. Von der Pumpe 4 führt eine Leitung 6 zu einem Druckölzulaufanschlussnippel 7 eines Hydraulik-Zylinders 8. Dieser Hydraulikzylinder 8 ist weiterhin mit einem Druckölablaufanschlussnippel 9, einem Ueberströmansehlussnippel 10 sowie mit einem Leckölansehlussnippel 11 versehen. Im Hydraulikzylinder 8 befindet sich ein durch eine Feder 13 belasteter Kolben 12. Der Kolben ist mit einer zweiteiligen Kolbenstange 14 ausgerüstet, die ausserhalb des Zylinders 8 bei einem Federteller 15 unterteilt ist, welcher einer Rückstellfeder 16 als Auflage dient. Am obern Teil der Kolbenstange 14 ist mit einem Drehpunkt 17 ein Gestänge 18 drehbefestigt, welches andernends

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in einem verschiebbar .auf einem Gestänge 20 angebrachten Gelenkpunkt 19 über dieses Gestänge 20 eine Luftklappe 21 wirkverbindet. Me -Luftklappe- 21 ..ist -schwenkbar in einem. Verbrennung sluftli^äl 22 montt . ■'// ,' "/■""■" -

ZAm Druckö lablauf ansehiüsshippel 9 ist .eine Drucklei- ^; tung: 24 befestigt,, in'welclier ein:Magnetventil/23" sowie ein Manometer 25. angeordnet, sind.: Bie- Druckleitung 24 mündet in ein Büsengest änge .26». an dessen .vorderem Ende eine. .Druckzerstäuber düse 27 eingeschraubt ist* In einer vom Uebergtrömanschlussnippel 10 wegführenden tJeberstromleitung 29 sitzt ein -Magnetventil 28. Eine Leckölleitung 30 führt, wie die Ueberstromleitung 29, on das Yerte ile rs tuck 2, aus welchem eine·:. Eücklauf leitung 31 in /den Brennstoff behäit:er zurück- . führte - :/ ^;" ν ■■"'■-"■■■■""-. ■/:. / ■ ^:" .. ',"/. :■■//■■-;^;/'■/; -

■/■-.'-/ . Die Brennereinrichtung funktioniert wieZ folgt:, Z- : / ..

■ Der Brenner; wird, grundsätzlieh von 2wel Theriaostaten, einem Minimal-und: einem Maximalthermostaten bzw.Bressostaten Reguliert,Je der der thermostaten besitzt eine tiefere linsehalt- und eine höhereZi.usschalttemperatursteuerung. Beim ZEinschalten- der Anlöge gelangt-das/von: der JPumpe 4 geförderte /OeI auf die Stirnseite/des, hydraulischen IoIbens 8, "wobei dieser, entgegen/ dem: Drück -der Tfeder 13, im 2$L Inder 8 verschoben und .die beiden^seitlichen Ausgänge zu der/Druck- ^ leitung 24 und der 'Kückströmleitung 29: freigelegt werden.,

; Beim-^nfaiii ¹TOrgang-wird der■ Minimalthermostat mittels eines Zeitscnalt'ers üfeerisrüekt, so dass ääs Magnetventil: 28 geöffnet wird und der Brenner auf Teillast; läuft, trotzdem, die obere linsckaltteiiiperiatitr .des'Minimaltnermos.taten noch nicht erreicht ist« Daher fiiessti Öel sowohl durch die Leitung; 24 ins: Bus enge stange-26 und durch die Bus e 27 im zerstäubten '.'. Zustand in den Brennraum.» als atreh über die HüeJsstrÖinleitting 29 und das Yerteilstuck 2 in den Brennstoff behält er' zurück:» BerEolben: 8 bleibt. ..l-n-^: dieser Teilia&tlage stehen, da durch teilweises Geffnen: des .Austrittes zur lieitung 29 so viel OeI entweichen kann, dass der Druck im Zylinder 8 und .söMit auch auf der Düse 2? gerade.dem Teilleistungsdrück entspricht. Be a? EoIb en 12; funktioniert also in dieser Xage als Teillast-Druckregulierventil, indem:bei zu grosser Freigabe der Qeff- : nung zur ßückflussleitung -29 zuviel Öel entweichen und zurüek-.fliessen_:kahn_?; wodurch.der Druck im Zylinder 8 absinkt und die Feder 13;-: den Kolben^ 12;.wieder^: weiter gegen: seihe; Ruhelage schiebt-und- umgekehrt. Durch die .Yersehie.bung ist e.b-e-nf^:a.lls-' die '--Kolbenstange 14: SQ^wie; über die'S-estänge 18 und 20 die Eüftklappe 2Γ in ihre der ,'Eeill.ast- entsprechende "Lage ge- ' bracht worden,/;.;:', . - " ν - ■; :; "_:V,.- _''';-'- :

^vln-dieser Stellung arbeitet.die Brennereinrichtung auf Teillast, Dabei sind die durch die Düse 27 äustretenäe. Oelmenge und. die an der;teilweise geöffneten Luftklappe 21 vorbei- ^streichen^.^uftmeng^ derart aufeinander" ^abgestimmt-,. &&&$■■. ein. entspreehend güter/Terbrennungswirkungsgrad resultiert, ^:

Das Schalten der Brenner einrichtung auf Vollast kann beispielsweise dadurch erfolgen, dass das Zeitverzögerungsrelais oder der Handschalter der Brenner auf Vollbetrieb geschaltet wird. Zu diesem Zweck wird das Magnetventil 28 geschlossen. Der.Druck im Zylinder 8 unter dem Kolben 12 steigt weiter an bis zur Irreichung des im Druckregelventir 5 eingestellten Volleistungsdruckes und der Kolben wird entgegen der Federkraft der Feder 13 bewegt, bis die Windungen der Feder praktisch aufeinander liegen.

Bedingt durch den steigenden Flüssigkeitsdruck in der Leitung 24 wird auch die Brennstoffausflussmenge aus der Düse 27 vergrössert.Durch die Bewegung des Kolbens 12 ist über das Gestänge 14, 18 und 20 ebenfalls die Luftklappe 21 weiter in öffnendem Sinne verschwenkt -worden, sodass entsprechend der erhöhten Brennstoffmenge, welche durch die Düse 27 in den Brennraum des Kessels zerstäubt wird, die Verbrennungs luftmenge ebenfalls zunimmt und damit weiterhin ein optimaler Verbrennungswirkung sgrad sichergestellt wird.

Wenn die Wassertemperatur des Kessels den am Mini- ' malthermostaten eingestellten Höchst-oder Ausschalt-Wert erreicht, bewirkt dies das Oeffnen des Magnetventils 28, worauf der Druck in der Kammer des Zylinders 8 abfällt, da eine gewisse Menge Drucköl durch die Ueberstromleitung 29

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in den Brennstoffbehälter zurückfliesst. Der Kolben 12 wird entsprechend dem abgesunkenen Druck-durch die Feder 13
wieder soweit nach unten verschoben, dass er die Oeffnung
zur Leitung 29 teilweise abdeckt, wobei über das Gestänge 14, 18 und 20 die Luftklappe 21 wieder in die der Teillast ent-. sprechende Lage zurückgeschvmkt wird.

Sinkt die Wassertemperatur des Kessels durch entsprechende Entnahme auf den Sinschaltwert des Minimalthermostaten, so schaltet dieser das Magnetventil 28 in geschlossene Stellung, so dass der Brenner wieder auf voller Leistung
läuft. Wird dagegen bei Teillast wenig Wärme entnommen, so ist es möglich, dass die Temperatur des Kesselwassers weiterhin ansteigt, bis sie den am Maximalthermostaten eingestellten
Aussehalt-Wert erreicht. In diesem Moment schaltet die ganze Brennereinrichtung ab und auch das Magnetventil 23 wird ' geschlossen. Die ganze Brennereinrichtung befindet sich wieder in Ruhelage, bereit, bei Absinken der Kesseltemperatur
unter den am Maximalthermostaten eingestellten Einschalt-Viert auf Teillast anzufahren·

Ausser den Minimal-und Max imalt hemostat en befindet sich ein Sicherheitsthermostat im System eingebaut, welcher die Anlage abschaltet, sobald eine die Sicherheit der Anlage gefährdende Temperatur erreicht wird.

Um die vorbeschriebene Brennereinrichtung sowohl
bei Teillast wie bei Tollast mit optimalem Yerbrennungs-

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wirkungsgrad betreiben zu können,muss die Brennstoffmenge mit der Verbrennungsluftmenge in ein bestimmtes Verhältnis gebracht werden. Die Einstellung dieses Verhältnisses kann mit Eilfe der Gestänge 18 und 20 erfolgen. Die Luftklappe 21 selbst ist am Gestänge 20 drehbar befestigt. Auch ist es möglich, den Drehpunkt 19 auf dem Gestänge 20 zu verschieben und damit die Länge des Hebelarmes zu ändern. Weiterhin ist die Lange des Gestänges 18 variierbar. Diese vielfachen Veränderung smög Ii chke it en der'Gestänge und. der Klappenlage ermöglichen bei beiden Leistüngsstufen eine entsprechende, auf die Brennstoffmenge genau abgestimmte- Luftmenge. Das federbelastete System des Kolbens 12 im Hydraulikzylinder 8 weist den grossen Vorteil auf, dass die Schaltung von Teillast auf Vollast eine gewisse, wenn auch kurze, Zeit in Anspruch nimmt, was das Entstehen eines Druckstosses im Feuerraum weitgehend verhindert, indem die zerstäubte Oelmenge sowie auch die dazugehörende Verbrennungsluftmenge stetig und in ungefähr konstantem Verhältnis ändern. Dieses System wirkt daher wie ein Dämpfungsglied, auf Grund dessen zeitlichen Verzögerungen ein Anfachen und Aufschaukln von Schwingungen insbesondere im Brennraum verunmöglicht wird. Es hat sich im Gegensatz dazu gezeigt, dass bei Brennstoffsystemen, welche ausschliesslich mit Magnetventilen reguliert werden, derartige Druckstösse nicht verhütet werden können.

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In Fig.2 ist eine Brennereinrichtung dargestellt, welche grundsätzlich den gleichen Aufbau aufweist, wie diejenige gemäss der Fig. 1. Anstelle des einfachen Düsengestänges 26 wird ein Spül-Busengestange 41 verwendet, in welches wiederum eine normale. Druckzerstäuberdüse 27 eingeschraubt ist. line Rücklaufleitung 42 des Düsengestänges 41 führt ebenfalls zum Verteilerstück 2, von welchem der Brennstoff durch die Rücklaufleitung 31 in den Brennstoffbehälter (nicht dargestellt) zurückfliesst. Auch die Wirkungsweise dieser Brennereinrichtung ist entsprechend der Anordnung nach Figur 1.

Wie bekannt, zirkuliert das OeI zuerst durch das Düsengestänge 41 und die Rücklaufleitung 42 so lange, bis nach einer eingestellten Zeit ein Magnet 43 das Düsenventil öffnet und damit zugleich die Spülleitung und die mit ihr verbundene Rücklaufleitung 42 schliesst. Nun gelangt der Brennstoff durch die Druckdüse 40 in zerstäubtem Zustand in den Brennraum des Kessels.

In der Druckleitung 24 ist ferner ein elektrischer Oelvorwärmer 44, sowie ein Manometer 45 vorgesehen.

Der Vorteil der erfindungsgemassen Ausführung liegt in einer Kombination von Teillast-Druckregulierventil und Luftklappenstellvorrichtung für drei Grundstellungen in Form eines einfachen Hydraulikkolbens. Hierbei funktioniert die Luftregulierklappe während der Stillstandszeit auch

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als Zugabschlussklappe zur Verhinderung der Auskiüilung des Kessels durcli den natürlichen Kaminzug.

Claims (1)

1. Schutzansprüche :

   1) Brennere-inrichtung für flüssige Brennstoffe zum mehrstufigen Lastbetrieb mit in der Druckleitung angeordneten Steuermitteln und mindestens einem, nit den Steuerraitteln wirkverbundenen Luftregelorgan, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuermittel einen federbelasteten KoI-

   ben/umfassen, welcher sowohl als Druckleitungsabsperrorgan, wie auch als Rückfluss-Steuerorgan zum Konstanthalten des Vorlauf-Brennstoffdruckes ausgebildet ist.

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   2). Brennereinrichtung muh Anspruch 1> gekennzeichnet durch ein Kolbengehäuse (8) mit einem Druckölzu-und Ablauf anschluss (7,9) und einem TJeberström- sowie einsa Leekölanschluss (10 bzw.11).

   3) Brenn©2?§4B.richtung. nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Luftregulierorgan (21) als Luftklappe ausgebildet.ist, die über ein einstellbares Gestänge (18,20) mit dem Steuerkolben (12) verbunden ist.

   4) Brenner©i«richtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet

   durch ein Steuerelement (28) in der Ueberströmleitung (29).

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   5) Brennere^H-richtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuerelement als Magnetventil (28) ausgebildet ist.

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   "6); Brenner eiör ich tang nach Anspruch 1, gekennzeichnet

   ■ durch ein In der Bruekleltung: (24) nach dem EoXbengehäuse {$} angeordnetes Steuerelement (2:3) . _:/ '

   _; 7} .Brennöreiarlch^ühg/nae^^ und 6, da- _:

   durch gekennzeichnet,, dass dieses Steuerelement; (23) als

   8) Brenner©«Järichtung nach, ilnsprüeh .1, gekennzeichnet

   ■ durch ein magnetge steuertes Eficklaufdiisengestänge (41,43j