DE2062842B2 - Brennoelvorwaermsystem - Google Patents

Description

062 842

der Brennöltemperatur erforderlichen Wärmeträger- Vorwärmers 21 zugeordneter durchströmbarer Quermenge den jeweiligen Betriebsbedingungen rasch und schnitt zugleich vergrößert wird. Dementsprechend __ru„«s*: o. __·_ „ ^_nJ _beim Ansteigen (j_er Temperatur des vorgewärm

ten Brennöls über einen vorbestimmten Wert die den Luftvorwärmer 21 durchströmende Heißwassennenge vergrößert und die den Brennölvorwärmer 10 durchströmende Heißwassennenge entsprechend verringert, während umgekehrt bei sinkender Brennöltemperatur der den Luftvorwärmer 21 durchströmende

selbsttätig angepaßt wird.

Ein wesentlich vereinfachtes Vorwärmsystem, welches z.B. keine Regelung erfordert, wird bei Ausgestaltung der Erfindung nach Anspruch 4 erzielt.

Die Erfindung wird an Hand von in der Zeichnung schimärisch dargestellten Ausführungsbeispielen erläutert. Es zeigt:

F i g. 1 einen ii-it einem erfindungsgemäßen Vor- io Anteil des im Wärmeübertragungskreislauf 18 zirkuwärmsysteni ausgestatteten, im Schnitt gezeichneten Iierenden Heißwassers verringert wird. Kessel und Der Wärmeübertragungskreislauf 18 wird ständig,

F i g. 2 und 3 ähnliche Anordnungen, je in einer d. h. mit im wesentlichen gleichmäßig angetriebener abgewandelten Ausführangsform. Pumpe 15 aufrechterhalten. Außer der Beeinflussung

In den Fig. 1 bis 3 sind gleiche Teile mit gleichen 15 des Mengenverhältnisses des die Vorwärmer 10, 21 Bszugszeichen versehen. Im Rauchgaszug 1 eines beim durchströmenden Heißwassers wird nicht in den Beispiel nach Fig. 1 zur Heißwassererzeugung die- Wärmeübertragungskreis¹'uf 18eingegriffen, nenden Kessels 2 sind ein Wärme aufnehmendes Bei Betriebsbeginn kanr z.B.an Stelle von in kal-

Hauptrohrsystem3 und ein davon unabhängiges, aus tem Zustand viskosem Schweröl dem Brenner 5 Rohren gebildetes Heizflächenelement 4 angeordnet. 20 Leichtöl oder ein anderer Brennstoff zugeführt wer-Im Boden 8 des Kessels 2 ist ein Brenner 5 eingesetzt, den, bis im Kreislauf 18 die für die Zerstäubung des in welchen eine Luftleitung 6 und eine Brennöllei- Schweiöls erforderliche Temperatur erreicht ist. Für tung 7 münden. Die Brennölleitung 7 enthält eine diese im allgemeinen relativ kurze »Anfahrzeit« kann Pumpe 26 und ^;st mit einem Brennölvorwärmer 10 auch eine zusätzliche, z. B. elektrische Vorwärmeinversehen; die Luftleitung 6 ist von einem Gebläse 25 25 richtung vorgesehen sein.

Der Kessel ²' (F i g. 2) ist, abgesehen von einer unterschiedlichen Anordnung des Rohrsystems 3' und des Heizflächenelements 4', gleich aufgebaut wie der Kessel 2 (Fig. 1). Im Wärmeübertragungskreislauf 18' sind der ölvorwärmer 10 und der Luftvorwärmer (Wärmeübertrager) 21 in Serie geschaltet, wobei das Dreiwegventil 13 deren Zulaufleitungen 12, 20 mit einer an das Heizflächenelement 4' angeschlossenen Leitung 11' verbindet. Die Rücklaufleitung 20 a des Luftvorwärmers 21 mündet in die Zulaufleitung 12 des Brennölvorwärmers 10, dessen Rücklaufleitung 12 α zur Saugseite der Pumpe 15 geführt ist. An der Druckseite der Pumpe 15 ist eine Leitung 14' angeschlossen, welche mit dem Expansionsgefäß 16 und mit einer zur Eintrittsseite des Heteflächenelements 4' führenden Leitung 17' verbunden ist.

Das Dreiwegventil 13 wird über die Regeleinrichtung 30, 31 in ähnlicher Weise wie bei der Anordnung nach F i g. 1 so verstellt, daß bei steigender

von der Austrittseile des Heizflächenelements 4 weg- 45 Brennöltemperatur die Zufuhr des Heißwassers zum führende Leitung 11, zwei damit und mit den Vor- Luftvorwärmer 21 vergrößert wird. Dementsprechend wärmern 10, 21 verbundene Zuleitungen 12 bzw. 20 gelangt eine kleinere Heißwassermenge in die Zuleifür den Wärmeträger — bei der beschriebenen An- tung 12 und wird zusammen mit dem durch die Rücklage ebenfalls Heißwasser — sowie zwei von den laufleitung 20 α zurückströmenden, abgekühlten Was-Vorwärmern 10, 21 wegführende Rücklaufleitungen 50 ser dem Brennölvorwärmer 10 zugeführt., wodurch die 12 a bzw. 20 a, die über ein Dreiwegventil 13 und Brennöltemperatur gesenkt wird, eine daran anschließende Leitung 14 mit einem Ex- Es sind noch verschiedene andere Ausführungen

pansionsgefäß 16 und einer eine Pumpe 15 enthalten- denkbar. Beispielsweise kann der die Restwärme abden Leitung 17 verbunden sind. Die Leitung 17 ist gebende Wärmeübertrager als Vorwärmer für das zur Eintrittsseite des Heizflächenelements 4 zurück- 55 durch die Leitung 22 zuzuführende Speisewasser ausgeführt. Im Expansionsgefäß 16 wird durch ein Stick- gebildet sein. Ferner können in den beiden Zulaufleitungen 12, 20 oder in den beiden Rücklaufleitungen 12 a, 20 α einfache, etwa von Hand oder auf irgend eine andere Art betätigbare Drosseleinrichtungen an-

711 einem als Luftvorwärmer ausgebildeten Wärmeübertrager 21 und von diesem zum Brenner 5 geführt. Vom Au* trittsende des Rauchgaszuges 1 führt ein Kanal 9 zu einem nicht gezeichneten Kamin.

Das Rohrsystem 3 bildet einen Teil des nur teilweise dargestellten Hauptkreislaufs des Kessels 2 und ist an eine Speiseleitung 22 angeschlossen, durch welche über eine Pumpe23 Speisewasser zugeführt wird. Das im Rohrsystem 3 erwärmte Heißwasser wird durch eine Leitung 24 aus dem Kessel 2 hinaus und zu einem nicht dargestellten Wärmeverbraucher geführt.

Das Heizflächenelement 4 ist mit dem Brennölvorwärmer 10 und dem Restwärme abgebenden Luftvorwäiiner21 zu einem eigenen, unabhängig vom Hauptkreislauf des Kessels 2 durchströmbaren Wärmeübertragungskreislauf 18 verbunden. Die Vorwärmer 10 und 21 sind parallel geschaltet.

Der Wärmeübertragungskreislauf 18 umfaßt eine

Stoffpolster ein für den Heißwasserbetrieb erforderlicher Überdruck erzeugt und gehalten. Das Dreiwegventil 13 ist mit einem Stellmotor 30

versehen, der in Abhängigkeit vom Signal eines 60 geordnet sein. Das durch die Größe der jeweils durchTemperaturfühlers 31 beeinflußt wird, welcher in dem strömbaren Querschnitte der beiden Drosseleinrichtungen bestimmte Verhältnis der die beiden Vorwärmer durchströmenden Mengen des Wärmeträger kann leicht eingestellt und nach Bedarf verändert werden. 65 Es sind auch einfachere Ausführungsformen, ohne

vom Brennölvorwärmer 10 zum Brenner 5 führenden Teil der Brennölltitung 7 angeordnet ist. Die Regelanordnung ist so angelegt, daß bei steigender Brennöltemperatur das Dreiwegventil 13 verstellt und sein der Rücklaufleitung 12 α des Ölvorwärmers 10 zugeordneter durchströmbarer Querschnitt verkleinert wird, während sein der Rücklaufleitung 20 α des Lufteigenen Regelmechanismus, möglich. Der Kessel 40 nach Fig. 3 ist liegend angeordnet. Ein Brennölvorwärmer 37 und ein T iiftvnni/ä.·!».=.· ίο -'—-* -- -'■■--

gemeinsamen Gehäuse 34 untergebracht. Diese beiden Wärmeübertrager 37, 38 sind mit einem im Kessel 40 befindlichen Heizflächenelement 32 in einen im Naturumlauf durchströmbaren Wärmeübertragungskreislauf 19 in Reihe geschaltet.

Das Heizflächenelement 32 besteht im wesentlichen aus einer den Kessel 40 durchquerenden, beheizbaren Rohrpartie, welche über eine Zulaufleitung 33 mit der Eintrittsseite und über eine Rücklaufleitung 35 mit der Austrittsseite des Gehäuses 34 verbunden ist. Die Rücklaufleitung 35 ist durch eine Leitung 36 mit einem offenen Expansionsgefäß 39 verbunden. Der im Wärmeübertragungskreislauf 19 zirkulierende Wärmeträger steht demnach unter einem der Einbauhöhe des Expansionsgefäßes 39 entsprechenden statischen Druck, wodurch die Siedetemperatur des Wärmeträgers und damit die praktisch erzielbare Vorwärmtemperatur des Brennöls bestimmt ist.

Der in dem beheizten Heizflächenelement 32 erwärmte und zum Teil verdampfte Wärmeträger wird durch die Zulaufleitung 33 in das Gehäuse 34 geführt, durchströmt dieses — unter Wärmeabgabe an den Brennölvorwärmer 37 und den Luftvorwärmer 38, wobei gegebenenfalls der restliche Dampf kondensiert — und strömt schließlich durch die Rücklaufleitung 35 wieder in den Kessel 40 zurück.

Vorteilhaft wird der Brennölvorwärmer 37 mit besonders großer Wärmeübertragungsfläche ausgeführt, so daß das Brennöl lastunabhängig auf nahezu die

ίο Temperatur (Verdampfungstemperatur) des in das Gehäuse 34 eintretenden Wärmeträgers erwärmt wird. Der Luftvorwärmer 38 hat hier die Funktion, aus dem Kreislauf 19 so viel Restwärme abzuziehen, daß, unabhängig von der Last, eine genügende Umwälzung durch das Heizflächenelement 32 sichergestellt ist. Durch Verändern der Höhenlage des Expansionsgefäßes bzw. durch die Verwendung eines Wärmeträgers mit einer anderen Siedetemperatur als Wasser kann die Vorwärm temperatur des Brennöls beeinflußt

ao werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

• .wird bekanntlich auf die für die Zerstäubung im Brea · Patentansprüche: ner erforderliche Temperatur erwärmt. Dabei soll die Brennöltemperatur, unabhängig von der jeweili-

1. Brennölvorwärmsystem für einen brennöl- gen Kesselleistung, annähernd konstant gehalten werbefeuerten Kessel mit einem besonderen Wärme- 5 den. Zur Beeinflussung der Wärmeabgabe an das Übertragungskreislauf, welcher einen von den Brennöl sind bei bekannten Kesseln relativ aufwen-Rauchgasen bestrichenen Wärmeübertrager zur dige Steuereinrichtungen erforderlich, welche etwa Aufnahmt», der zur Breimölvorwärrnung für samt- für kleinere, einfachere Anlagen vielfach zu teuer liehe Betriebszustände benötigten Wärme und sind.

eine Vorwärmeinrichtung zur Abgabe der Wärme io Es ist bekannt, den die Wärme aufnehmenden an das Brennöl aufweist, bei dem der Wärme- Wärmeübertrager in einem eigenen, durch eine übertrager von einer angenähert konstanten Men- regelbare Klappe abschließbaren Rauchgaszug des genströmung des Wärmeübertragungsmittels Kessels anzuordnen, und die Vorwärmtemperatur des durchflossen ist, dadurch gekennzeich- Brennöls durch Steuerung der Rauchgaszufuhr zum net, daß der Wärmeübertrager (4,4', 32) in einer 15 Wärmeübertrager zu beeinflussen (Deutsches Geständig von den Rauchgasen durchströmten Partie brauchsmuster 1 838 303). Die bekannte Anordnung des Kessel* ingeordnet und zur ungeregelten Auf- erfordert demnach den Einbau beweglicher Teile in nähme einer den Wärmebedarf der Brennölvor- eint vom Rauchgas durchströmte Kesselpartie, welch ? Wärmeinrichtung (10, 37) übersteigenden Wärme- insbesondere bei kleinen, geschweißten Ausführungen menge ausgelegt ist, und daß der Wärmeübertra- 20 häufir nicht leicht zugänglich ist. Ferner wird durch gungskreislauf (18,18', 19) e^;ne außerhalb des die bekannte Anordnung der anzustrebende einfache Rauchgasstromes angeordnete, entsprechend einer Aufbau des Kessels beeinträchtigt,
vorbestimmten Brennöltemperatur regel- oder Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine einstellbare Einrichtung (13,30,31; 39) zum Be- Einrichtung zu schaffen, welche eine kompakte Baugrenzen eines einer vorbestimmten Brennöltem- 25 weise des Kessels gestattet und durch welche -.ui einperatur entsprechenden, in der Vorwärmeinrich- fache Weise unter verschiedenen Betriebsbedir gungen tung (10,37Ϊ zu übertragenden Anteils der die jeweils für die Erzeugung einer vorbest mmten Wärmemenge, sowie einen zusätzlichen Wärme- Vorwärmte, nperatur erforderliche Wärmemenge auf übertrager (21, 38) zur Abgabe der Überschuß- das Brennöl übertragen und insbesondere eine zu warme an ein anderes Medium als das Brennöl 30 große Erwärmung des Brennöls verhindert wird,
umfaßt. Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß der

2. Brennölvorwärmsystem nach Anspruch 1, Wärmeübertrager in einer ständig von den Rauchdadurch gekennzeichnet, daß der zusätzliche gasen durchströmten Partie des Kessels angeordnet Wärmeübertrager (21, 38) ein Vorwärmer für dem und zur ungeregelten Aufnahme einer den Wärme-Kessel zuzuführende Verbrennungsluft oder 35 bedarf der Brennölvorwärmeimi'-htung übersteigen-Speisewasser ist. den Wärmemenge ausgelegt ist, und daß der Wärme-

3. Brennölvorwärmsystem nach einem der An- Übertragungskreislauf eine außerhalb des Rauchgassprüche 1 oder 2 mit einer Umwälzpumpe i*n stromes angeordnete, entsprechend einer vorbestimm-Wärmeübert.agungskreislauf, gekennzeichnet ten Brennöltemperatur regel- oder einstellbare Eindurch eine Verteileinrichtung (13) zur Zumessung 40 richtung zum Begrenzen eines einer vorbestimmten der jeweils der Brennölvorwärmeinrichtung (10) Brennöltemperatur entsprechenden, in der Vorwärmzuzuführenden Wärmeträgermenge. einrichtung zu übertragenden Anteils der Wärme-

4. Brennölvorwärmsystem nach einem der An- menge, sowie einen zusätzlichen Wärmeübertrager Sprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur Abgabe der Überschußwärme an ein anderes Mede·· die Wärme aufnehmende Wärmeübertrager 43 dium als das Brennöl umfaßt.

(32), die Brennölvorwärraeinrichtung (37) und der Durch die erfindungsgemHCs Anordnung braucht zusätzliche Wärmeübertrager (38) in einem im zur Beeinflussung der Vorwärmtemperatur nicht in Naturumlauf durchströmbaren Kreislauf (19) hin- den Rauchgasstrom oder in e^;ne andere Kesselpartie tereinandergeschaltet sind, wobei der zusätzliche eingegriffen zu werden. Auch vird ein Übertreten von Wärmeübertrager (38) unterhalb der Brennöl- 50 Brennöl in den Wärmeträger-Hauptkreislauf des Kesvon\armeinrichtung(37) angeordnet ist, welche sels vermieden. Ferner wird durch die im Wärmeso bemessen ist, daß die Temperatur des erwärm- Übertragungskreislauf zirkulierende, konstante Wärmeten Brennöls im wesentlichen der Siedetempera- überträgermenge — praktisch unabhängig von der tür des wärmeabgebenden Mediums entspricht. jeweiligen Kesselleistung — die Kühlung des cu..-«

55 Rauchgasen ausgesetzten Wärmeübertragers sicher-

gestellt. Schließlich erfordert der Einbau des zusätzlichen Wärmeübertragers nur relativ unbedeutende

Die Erfindung betrifft ein Brennölvorwärmsystem Mehrkosten, die durch die Vorteile, insbesondere die

für einen brennölbefeuerten Kessel mit einem beson- Einfachheit der erfindungsgemäßen Anordnung mehr

deren Wärmeübertragungskreislauf, welcher einen von 60 als aufgewogen werden.

den Rauchgasen bestrichenen Wärmeübertrager zur Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in

Aufnahme der zur Brennölvorwärmung für samt- den Unteransprüchen beschrieben,

liehe Betriebszustände benötigten Wärme und eine Um besonders geringe Wärmeverluste zu erzielen,

Vorwärmeinrichtung zur Abgabe der Wärme an das wird die Vorrichtung nach Anspruch 2 ausgebildet.

Brennöl aufweist, bei dem der Wärmeübertrager von 65 Bei Ausgestaltung der Erfindung nach Anspruch 3

einer angenähert konstanten Mengenströmung des wird erreicht, daß sowohl der den Rauchgasen aus-

Wärmeübertragungsmittels durchflossen ist. gesetzte Wärmeübertrager ständig gekühlt als auch

Das Brennöl, beispielsweise viskoses Schweröl, die Strömung der zur annähernden Konstanthaltung