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Vilters / Schweiz Düsenstange für Ölbrenner Die Erfindung bezieht
sich auf eine Düsenstange für Ölbrenner, die aus einem Ölzuführungsrohr und einer
an deren Ende angeordneten Zerstäuberdüse besteht und in einem Brennkopf eingesetzt
ist. Die Düsenstange soll insbesondere zur Verbrennung von Schweröl geeignet sein.
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Beim Anfahren von mit Schweröl betriebenen Brennern treten oftmals
Schwierigkeiten auf, da das 01 aufgrund der zu geringen Eigentemperatur nur schlecht
zu zerstäuben ist und nicht vergast, so dass es nicht oder nur schwer gezündet werden
kann. Um dadurch bedingte Startschwierigkeiten zu vermeiden und um auch im Betrieb
eine gute Vergasung und Verbrennung zu erreichen, ist es bereits bekannt, das dem
Ölzuführungsrohr zuströmende Heizöl anzuwärmen. Dazu werden bisher vom Öl durchströmte,
der Ölförderpumpe nachgeschaltete ausserhalb des Brennraumes angeordnete Durchlauferhitzer
verwendet oder in den Öltank sind Heizelemente eingesetzt, mittels denen das Öl
auf eine höhere Temperatur gebracht wird.
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Abgesehen davon, dass die Öltemperatur bei dieser Art der Ö1-erwärmung,
wenn überhaupt, nur schlecht zu regeln ist, ist der Bauaufwand sehr gross, da zusätzlich
Sperrthermostate und Regelelemente erforderlich sind.
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Auch ist beim Anfahren vielfach eine ausreichende Erwärmung des zu
verbrennenden Öles nicht zu erreichen, da die Zeit, die für die Erwärmung des Öles
zur Verfügung steht, zu kurz ist. Vor allem aber verkrakt das Ö1 oftmals, da es
unmittelbar mit den Heizelementen an deren Oberfläche die Temperatur sehr hoch ist,
in Berührung kommt. Die bisher bekannten Vorrichtungen zum Anwärmen von Schweröl
sind somit nicht zufriedenstellend.
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Es ist demnach Aufgabe der Erfindung, eine Düsenstange für Ölbrenner
zu schaffen, mittels der diese Nachteile zuverlässig zu vermeiden sind. Das zu verbrennende
Ö1 soll vielmehr mit Hilfe einer Düsenstange, insbesondere auch bei Inbetriebnahme
einer Heizanlage, ohne Schwierigkeiten und in kurzer Zeit angewärmt werden können,
um eine gute Zerstäubung und Verbrennung, insbesondere von Schweröl sicherzustellen,
ohne dass es dabei zu einer Verkrakung kommen kann. Auch soll der Bauaufwand äusserst
gering gehalten werden und es soll ferner eine einfache Regelung der Öltemperatur
sowie Betätigung des Absperrventils vorzunehmen sein.
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Gemäss der Erfindung wird dies mittels einer Düsenstange für Ölbrenner,
die aus einem Ölzuführungsrohr und einer an deren Ende angeordneten Zerstäuberdüse
besteht und in einem Brennkopf eingesetzt ist, dadurch erreicht, dass das Ölzuführungsrohr
mit einem oder mehreren dieses ganz oder teilweise umgebenden Heizelementen versehen
ist.
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Die Heizelemente sind hierbei in vorteilhafter Weise als elektrische
Heizkörper auszubilden und können achsparallel zu dem Ölzuführungsrohr angeordnet
oder ringförmig um dieses gewickelt werden.
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Besonders zweckmässig ist es des weiteren, die Heizelemente in einem
Wärmespeicher aus Aluminium einzubetten, z.B. einzugiessen.
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Nach einer Weiterbildung können auch zwei oder mehrere mit Zerstäuberdüsen
versehene Ölzuführungsrohre.zu einer Düsenstange zusammengefasst und die Heizelemente
in einem die Ölzuführungsrohre aufnehmenden Wärmespeicher eingesetzt werden.
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Ferner ist es angebracht, den Wärmespeicher mit einem Wärmeschutzmantel
zu versehen und diesen mit Abstand zu dem Wärmespeicher anzuordnen. Auf diese Weise
können Abstrahlungsverluste vermieden werden.
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Damit der Zerstäuberdüse erst Ö1 zugeführt wird, wenn dieses eine
bestimmte Temperatur erreicht hat, ist es des weiteren sehr vorteilhaft, an das
der Zerstäuberdüse gegenüberliegende Ende des Ölzuführungsrohres einen entgegen
der Kraft einer Feder verschiebbaren Kolben einzusetzen, der mittels einer z.B.
durch das Ölzuführungsrohr hindurchgeführten Kolbenstange auf das der Zerstäuberdüse
zugeordnete Absperrventil einwirkt. Das Absperrventil wird somit selbsttätig erst
geöffnet, wenn sich ein einer bestimmten Öltemperatur entsprechender Druck in der
Düsenstange aufgebaut hat.
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Mittels einer gemäss der Erfindung ausgebildeten Düsenstange für Ölbrenner
ist es ohne weiteres möglich, das der Zerstäuberdüse
zuzuführende
Ö1 unmittelbar vor dieser zu erwärmen, und zwar in äusserst kurzer Zeit, so dass
Schwierigkeiten bei Inbetriebnahme einer auch mit Schweröl betriebenen Heizanlage
nahezu ausgeschlossen sind. Wird nämlich das Ölzuführungsrohr mit einem oder mehreren
Heizelementen umgeben, ist es auf äusserst einfache Weise möglich, das Öl anzuwärmen,
ohne dass dieses mit den Heizelementen unmittelbar in Berührung kommt. Ein Verkraken
des Öles wird somit vermieden.
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Der Bauaufwand, der erforderlich ist, um das Öl mittels der vorschlagsgemässen
Düsenstange zu erwärmen, ist äusserst gering, da lediglich das Ölzuführungsrohr
mit Heizelementen auszustatten ist. Auch ist die Steuerung, insbesondere wenn die
Heizelemente als elektrische Heizkörper ausgebildet sind, auf einfache Weise und
problemlos vorzunehmen; dennoch ist das Ö1 rasch aufheizbar und es treten keine
Temperaturschwankungen auf, so dass auch die Viskosität nahezu konstant bleibt und
ein störungsfreier Betrieb bei guter Zerstäubung und Verbrennung des Öles gewährleistet
ist.
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Weitere Einzelheiten sind dem in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen,
die nachfolgend im einzelnen erläutert sind, zu entnehmen. Hierbei zeigt: Fig. 1
eine mit Heizelementen versehene Düsenstange im Axialschnitt, Fig. 2 einen Schnitt
nach der Linie II-II der Fig. 1, Fig. 3 das bei der Düsenstange nach Fig. 1 verwendete
Absperrventil in vergrösserter Darstellung, Fig. 4 eine mit zwei Zerstäuberdüsen
ausgestattete und mit Heizelementen versehene Düsenstange und
Fig.
5 einen Schnitt nach der Linie V-V der Fig. 4.
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Die in den Fig. 1 bis 3 dargestellte und mit 1 bezeichnete Düsenstange
ist in einem nur teilweise gezeigten Brennkopf 2 eingesetzt und besteht im wesentlichen
aus einem Ölzuführungsrohr 3 und einer auf dieses aufgesetzten Zerstäuberdüse 4
zum Zerstäuben des über die Zuleitung 5 geführten Heizöles. Die Düsenstange 1 ist
mittels einer Halterung 6, an der auch eine vor der Zerstäuberdüse 4 angeordnete
Stauscheibe 7 befestigt ist, in dem Brennkopf 2 gehalten.
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Unmittelbar vor der Zerstäuberdüse 4 ist in das Ölzuführungsrohr 3
ein Absperrventil 8 eingesetzt, das aus einer, wie es in Fig. 3 dargestellt ist,
durchbohrten Schraube 9, an der eine Schneide 10 als Ventilsitz angeformt ist, und
einer Platte 11 als verstellbares Glied besteht. Am anderen Ende des Ölzuführungsrohres
3 ist des weiteren ein entgegen der Kraft einer Feder 14 verschiebbarer Kolben 13
eingesetzt, der über eine Stange 12 mit der Platte 11 fest verbunden ist.
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Wird der Kolben 14 von dem zuströmenden Öl beaufschlagt und herrscht
in dem Ringraum 15 ein Druck, der grösser ist, als die von der Feder 14 erzeugte
Kraft, so wird der Kolben 13 nach rechts verschoben und das Absperrventil 8 wird
selbsttätig geöffnet. Die mit dem Kolben 13 fest verbundene Platte 12 wird nämlich
durch die Kolbenbewegung von der Schneide 10 abgehoben, so dass Ö1 zu der Zerstäuberdüse
4 strömen kann, von der es zerstäubt und mittels nicht dargestellter Zündeinrichtungen
entzündet wird.
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Um vor allem bei Inbetriebnahme einer Heizanlage und bei Verwendung
von Schweröl eine gute Zerstäubung des Öles zu erreichen, zu gewährleisten, ist
die Düsenstange 1 mit axial zu dem Ölzuführungsrohr 3 verlaufenden Heizelementen
21 oder, wie
es alternativ in der rechten Hälfte der Fig. 1 gezeigt
ist, mit um das Ölzuführungsrohr 3 gewickelten Heizelementen 22 ausgestattet. Die
Heizelemente 21, 22 sind hierbei jeweils in einen Wärmespeicher 23 bzw. 24 aus Aluminium
eingegossen, der wiederum, um Abstrahlungsverluste zu vermeiden, mit einem Wärmeschutzmantel
25 umgeben ist. Zwischen dem Wärmespeicher 23 bzw. 24 und dem Wärmeschutzmantel
25 ist ein Luftspalt 26 vorgesehen, um eine gute Isolierung zu schaffen.
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Da die Heizelemente 21 bzw. 22 von aussen auf das Ölzuführungsrohr
einwirken, kommt das durch das Ringraum 15 strömende Ö1 mit diesem nicht unmittelbar
in Berührung, so dass ein Verkraken des Öles ausgeschlossen ist. Dennoch ist eine
rasche Erwärmung des Öles, wobei die Erwärmung an unterschiedliche Betriebsbedingungen
leicht angepasst werden kann, vorzunehmen.
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Bei der in einen Brennkopf 42 eingesetzten Düsenstange 41 nach Fig.
4 sind zwei mit Zerstäuberdüsen 45 und 46 versehene Ö1-zuführungsrohre 43 und 44
zu einer Baueinheit zusammengefasst.
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Mittels einer Halterung 47 ist die Düsenstange 41, deren Ö1-zuführungsrohre
43 und 44 jeweils mit einem Absperrventil 48 ausgestattet sind, in dem Brennkopf
42 befestigt. Zur Betätigung der Absperrventile 48 dient wiederum jeweils ein in
das Ölzuführungsrohr 43 bzw. 44 eingesetzter Kolben 49, der über eine Kolbenstange
50 auf das Absperrventil 48 einwirkt0 Um das durch die Ringräume 51 der Ölzuführungsrohre
43 bzw. 44 den Zerstäuberdüsen 45, 46 zuströmende Ö1 anzuwärmen, sind, wie es insbesondere
der Fig. 5 entnommen werden kann, achsparallel zu den Ölzuführungsrohren 43 und
44 verlaufende und neben diesen angeordnete Heizelemente 61 vorgesehen, die in einen
Wärmespeicher 62 eingebettet sind. Um den Wärmespeicher 62 ist mit geringem Abstand
zu diesem ein Wärmeschutzmantel 63 angebracht,
so dass zwischen
diesen zur Isolierung ein Luftspalt 64 gebildet ist. Mittels der Heizelemente 61
kann somit das den Zerstäuberdüsen 43 und/oder 44 zuströmende Ö1 auf einfache Weise
angewärmt werden, so dass eine gute Zerstäubung und Verbrennung gewährleistet ist.