DE2612051A1

DE2612051A1 - Oelflamm-nachbrenner fuer oelheizungsanlagen

Info

Publication number: DE2612051A1
Application number: DE19762612051
Authority: DE
Inventors: Walter Boehmer
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1976-03-22
Filing date: 1976-03-22
Publication date: 1977-10-06
Also published as: DE2612051B2; DE2612051C3

Description

Ölflamm-Nachbrenner für Ölheizungsanlagen!
Die Erfindung betrifft einen Ölflamm-Nachbrenner für Ulheizungsanlagen, der die in der Ölflamme vom Ölheizungsanlagen noch enthaltener brennbare Teilchen, verschiedener Stoffe, besonders der Kohlenstoffe, verbrennt und in Wärme umwandelt.
i;ei einem derartigen Ölflamm-Nachbrenner geht es darum,daß die i.n der Ölflamme noch enthaltenen brennbaren stoffe nicht nutzlos durch den Kamin ins Freie treten und die Umwelt schwer belasten, sonder, dw'j diece stoffe und Teilchen in der ölflamrne durch den Ölflamm-Nachbrenner verbrannt werden und somit einer zusätzliche Wärme erzeugen. Mit dieser zusätzlichen erzeugten Wärme wird die Ölheizungsanlage, zusätzlich gespeist.
Es ist bekannt, daß die Ölheizungsanlagen wie sie heute in Bin- und Mehrfamilienhäusern anzutreffen sind, das ihr zugeführte Heizöl nicht restlos in Wärme umwandeln, sondern einen Teil als Ruß (Kohlenstoff), Öl-und andere Teilchen abwerfen und damit die Innenflächen des Heizkessels mit eine Rußschicht überziehen, das den Wirkungsgrad der Anlage verschlechtert. Der nicht von den Innenflächen des Heizkessels festgehaltene Ruß, öl und andere Teilchen, werden mit den Abgasen der Anlage durch den Kaminabzug ins Freie befördert und verschmutzen hier die Umwelt. Auch sind dadurch die Abgaseverluste sehr hoch, was zu einem erhöhten Ölverbrauch füllt. Somit verschlechtert sich der Wirkungsgrad laufend. Auch hat die Bundesregierung Wissenschaftler eingesetzt, um den erhöhten Ölverbrauch zu senken und die Umweltverschmutzung zu mindern.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde,die noch in der ölflamme der Heizungsanlage vorhandenen brennbaren Stoffe und Teilchen herauszufiltern, zu verbrennen und die durch die Verbrennung zusätzlich entstandene Wärme der Nutzung in der Ölheizungsanlagewzuzuführen. Durch diese zusätzliche Verbrennung werden die Abgase von Ruß öl und anderen Teilchen gereinigt und machen die abgase umweltfreundlicher.
Diese Aufgabe wird erfindungsmäßig dadurch gelöst, daß der Ölflamm-Nachbrenner für Ölheizungsanlagen aus einem Halterahmen besteht, auf dem eine bestimmte Anzahl von Nachbrennnscheiben, verschiedener Formen und Größen, sowie in bestimmten Abständen montiert sind und in die Ölflamme gestellt werden.
Formen und Größen, sowie die Abstände der Nachbrennscheiben richten sich nach der Größe der Ölheizungsanlage, für die der Ölflamm-Nachbrenner verwendet werden soll.
Um einen solchen Ölfamm-Nachbrenner der jeweils für eine bestimmte clheizungsanlage zusammen gesetzt wird,auf einfache Weise durch Hilfskräfte zusammenbauen zu können, sind auf dem tialteralamen verschiedene Ausschnitte angebracht, die eine Verwechslung der Nachbrennscheiben verhindert, aber das genaue Ausrichten des Ölflamm-Nachbrenners in der Ölflamme erlaubt.
Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, daß das der Ölheizungsanlage zugeführte Heizöl durch den Ölflamm-Nachbrenner, zwei Brennvorgänge durchläuft und zwart 1. den normalen Brennvorgang wie bisher durch den ölbrenner, 2. durch den Ölflamm-Nachbrenner, der die Ülflamme nocllmals einem Verbrennungsvorgang unterzieht.
Durch die zwei. Brennvorgänge werden die in dem ersten Brennvorgang freigelegten aber nicht verbrannten Kohlenstoffe, Ruß, Öl und andere Teilclien im zweiten Brennvorgang auf einfache Weise verbrannt. Durch den zweiten Brennvorgang wird die Temperatur im Heizkessen wesentlich höher als beim ersten Brennvorgang.
Auch wird durch die Zwei Brennvorgänge das Rußbild nach Brigon Rußtest um einige Punkte besser, was der Umwelt zu Gute lWommt .
Durch den zweiten Brennvorgang mit den ö.lflamm-Nachbrenner wird auch eine sonst sclllecht- eingestellte Ölheizungsanlage in ihrer Wirtschaftlichkeit wesentlich verbessert, zumal eine große Heizölersparung erreicht wird und das um so mehr, je schlechter die Heizungsanlage eingestellt ist. Der Ölflamm-Nachbrenner schafft hier selbst einen Ausgleich der zur besseren Vorbrennung führt, was unbedingt beachtet werden soll, ist das die Rußbildung weitgehend unterbunden wirdwas zur besseren Wärmeaufnahme der Kesselraumwände führt.
bin Ausführungsbeispiel der Erfindung ist :!fl der Zeichnung dargestellt und wird im folgendem näher beschrieben. Es zeigen: Fig. 1 Schnitt des Kesselraums mit Ölflamme und der Lage der brennscheiben.
Fig. 2 Ölflamm-Nachbrenner mit Halternahmen.
Fig. 3 zeigt Fig. 2 im Schnitt.
Fig. 4 Brennscheibe (6) Wie aus Fig. 1 zu ersehen ist, bedeutet (1) den Heizkessel im Schnitt mit der Kesselinnenwand (2). Durch das Flammrohr (3) tritt die ölflrwae (4) mit hoher Geschwindigkeit (7-20 atii) in den Kesselraum (1) ein. Als erstes muß die Ölflamme (4) die Brennscheibe (5) durchströmen, die aus dünnem Spezialblech in Ringform gefertigt ist. Diese I3rennscheibe (5) oder auch Ringbrennscheibe benannt, ist gleich nach der Entzündung der Ölflamme durch seine diinne Wandung bis zur ltotglut erhitzt. Die durch ihreströmende Flamme (4) schlägt mit dem Flammenrand, der viele Öl-, Kohlenstoff und andere Teilchen mit sich führt, an der innener Wandung der Ringsbrennscheibe (5) an. Durch den Aufprall der Ölflammteilchen an die glühende Ringbrennscheibe (5) und durch den Druck der Flamme (4), verbrennen diese Teilchen an der Innenwand der Ringbrennscheibe (5) zumal die Ölflammströmung Sauerstoff mit heran bringt. Es muß darauf geachtet werden, daß Flammströmung nicht allzuviel gestört wird und die Ölflamme ausschalägt.
Der Kern der Ölflamme (4) kommt mit der Ringbrennscheibenwandung nicht in eine Berührung, wird aber durch die Verengung der Ringbrennscheibe (5) mit Sauerstoff durchwirbelt und schlägt anschließend mit hoher Geschwindigkeit auf die Brennscheiben (6) die ebenfalls aus dünnem Spezialblech gefertigt sind und einen leichten Winkel zur Flamme bilden, auf. Durch die leichte Winkelstellung der Brennscheiben (6) wird ein leichter, seitlicher Druck erzeugt, der die Ölflamme (4) in Führung hält. Die Brennscheiben (6) sind mit einer Anzahl von Bohrungen (14) versehen (siehe Fig. 4) Bohrungen 14. Diese Bohrungen muß die Ölflamme durchströmen.
Hierbei wird die Ölflamme in viele kleine Teilflammen aufgeteilt und die Teilflammen schlagen wiederum mit ihrem Außenrand auf die glühenden Brennscheiben (6) und die brennbaren Teilchen werden durch den Flammdruck aufgeschossen, und verbrennen an den glühenden ßrennscheiben (6).
Kurz nach dem verlassen der Brennscheiben (6) vereinigen sich die Teilflammen wieder zu einer Flamme (4) und diese Ölflame (4) schlägt auf die glatte Winkelscheibe (7) auf. Diese Winkelbrennscheiben (7) teilt die Ölflamme (4) in zwei Teile auf, die dann nach links und rechts an die Heizkesselwand gedrückt werden.
Da die Winkelbrennscheibe (7) ebenfalls aus dünnem Spezialblech gefertigt ist hat sie auch eine sehr hohe Temperatur angenommen.
Die jetzt in der Ölflamme (4) noch vorhandenen Teilchen werden durch die Richtungsänderung der Ölflamme (4) und durch dessen Strömungsdruck, auf die glühende Winkelscheibe (7) geschleudert uiid verbrennen. Jo ist die Ölflamme (4) gereinigt und verlßt nun den Kesselbrennraum durch den Rauchabzug.
Die hier gezeigten Formen der Brennscheiben können sich ändern, je nach Größe und Formen der Ölbrennanlagen, auch die Anzahl der Brennscheiben kann sich dadurch änder, was aber den vorher aufgezeigten Bremmverlauf nicht ändert.
Fig. 2 zeigt die Anordnung und Lage der Brennscheiben (5) + (6) + (7) auf den Halterahmen (8) mit Brennscheibenhalter (9) + (10) + (11) die gegeneinander verstellbar sind durch die Führungsnuten (12) um die Brennscheiben dem Kesselraum (1) anzupassen. Fig. 2 zeigt weiter die ölflammmitte (13) an, ebenso die Gewinde (15) welche der Höheneinstellung der rennscheiben gegenüber der Mitte der ölflamme dienen.
Fig. 3 zeigt eine Ansicht im Schnitt von Fig. 2.
Fig. 4 zeigt die Brennscheibe (6) mit Bohrungen (14).
Angaben über die Versuciisanlage,wo die hier beschriebenen Teste durchgeführt wurden.
Kesselleistung 30.000 Kcal/h, Heizöl EL, Brennerdüse 0,75 Kaminzug 2,eo, Pumpendruck lo atü, CO 2 9,5 96 Versuche normal mit Ölflamm- Bessere Aus-Nachbrenner nutzung Kesseltemperatur 4100 4600 + 500 Abgas temperatur 2850 3100 * 250 Rußbild nach Brigon 4 - 1 + 3 Wärmeaufnahme des Kessels 1250 1500 * 250 CO 2 9,5 9,5 --- Wie aus der Aufstellung zu ersehen ist, hat sich die Kesselraumtemperatur durch den Ölflammen-Nachbrenner wesentlich erhöht und im gleichen Verhältnis das Rußbild verbessert. Der Ölheizkessel ist aber aus bestimmten Gründen nicht in der Lage, die überhöhte Kesselraumwärme "die durch den Ölflamm-Nachbrenner erzeugt wird" aufzunehmen und zu verarbeiten. Daher zieht die so gewonnene Heizwärme zum größten Teil zu dem Kaminabzug verloren.
Bei den Versuchen an der Versuchs anlage wurde nun die ölzufulir soweit verringert, bis die vorher erreichte temperatur ohne Ölflamm-Nachbrenner erreicht wurde und der Ölheizkessel die erzeugte Wärme aufnehmen kann. Hierzu war die Entwicklung einer Spezialbrennerdüse erforderlich, die nach Wa-Bö Einheiten gemessen wird. bei meiner Versuchs anlage ging der ölverbrauch bei fast gleicher Heizleistung (ein ganz geringer Leistungsunterschied der nicht genau bei 100 % liegt, sondern sich bis 5 % nach oben oder unten bewegen kann). Bei einer Stunde Ölbrennerlaufzeit wurden bisher 3,42 Liter Heizöl verbraucht und mit Ölflamm-Nachbrenner in der Stunde nur 2.69 Liter. Das bedeutet bei meiner Ölheizungsanlage bei 1.000 Ölbrennerlaufstunden von vorher 3.420 Liter Heizöl auf eine von 2.690 Liter heizöl. Das bedeutet eine Ersparnis von 73O Liter Heizöl bei 1.000 Brennerlaufstunden.
Da die Ölheizungsanlagen in ihrer Beschaffenheit sehr verschieden sind, wird hier ein besseres und da ein schlechteres Ergebnis zu erwarten sein, als bei meiner Versuchsanlage.

Claims

Patentansprüche 1. Ölflamm-Nachbrenner für Ölheizungsanlagen der in den Ölheizkesselraum (1) zur Filterung der Ölflamme (4) aller Ölheizungsanlagen eingebaut werden kann und die Nachverbrennung aller noch in der Heizölflamme (4) enthaltenen brennbaren Teilchen übernimmt, führt die Ölheizanlage zur Besserung der Wirtschaftlichkeit und hoher Heizölersparnisse bzw. Minderung der Umweltverschmutzung, dadurch gekennzeichnet, daß der Ölflamm-Nachbrenner aus mehreren Brennscheiben (5) + (6) + (7) die auf einem Halterahmen (8) montiert sind, besteht und in die Ölflamme (4) der Heizungsanlage gestellt wird, sodaß die Ölflamme (4) den Ölflamm-Nachbrenner durchströmen muß und die noch in der Ölflamme (4) enthaltenen brennbaren Teilchen zur Nachbrennung führt, und dabei die Abgase der Ölheizungsanlage (1) reinigt.
2. Ölflamm-Nachbrenner für Ölheizungschlagen nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß der Ölflamm-Strom die Ölflamm-Nachbrennerscheibe (5) die eine Ringform hat, durchströmen muß und dabei die an dem Außenrand der Ölflamme noch enthaltenen brennbaren Teilchen verschiedener Art abfängt und der Nachverbrennung zuführt. Bei verschiedenen Ölheizungsanlagen ist die Einspannung einer Aufheizspirale in die Ringbrennscheibe 5) zur besseren Verbrennung erforderlich.
3. Ölflamm-Nachbrenner für Ölheizungsanlagen nach Anspruch 2 dadurch gekennzeichnet, daß di.e Ölflamme nach der Durchströmung der Ringbrennscheibe (5) die Brennscheibe (6) passieren muß. Die Brennscheibe (6) ist mit Bohrungen (14) versehen.Die Bohrungen (14) teilen den Ölflamm-Strom in eine Anzahl Teilflainm-Ströme auf und verbrennt die an den Außenwandungen der Teilflamm-Ströme befi.ndlichen brennharen Teilchen. Anzahl und Größere der Bohrungen (14) richten sich nach der Ölheizungsanlagen (i).
4. Ölflamm-Nachbrenner für Ölheizungsanlagen nach Anspruch 3 dadurch gekennz eichne t,daß eine Winkelbrennscheibe (7) eingebaut ist, und die in der Ölflamme (4) noch enthaltenen brennbaren Teilchen, welche durch die Strömungsgeschwindigkeit auf die Winkel -brennscheibe aufschlagen, zu verbrennen.
5. Ölflamm-Nachbrenner für Ölheizungschlagen nach Anspruch 4 dadurch gekennzeichnet, daß die Brennscheiben (5) + (6) + (7) auf einen Halterahmen (8) montiert sind und gegeseitig verschiebar sind, um eine genaue Einstellung zu ermöglichen.
6. Ölflamm-Nachbrenner für Ölheizungschlagen nach Anspruch 1-5 dadurch gekennzeichnet, daß die Formen und Größen der Brennscheiben, die aus hitzebeständigem Material hergestellt sind, (5) + (6) + (7) der Ölheizungsanalge angepasst werden und die Anzahl der Brennscheiben mehr oder weniger sein können.
7. Ölflamm-Nachbrenner für Ölheizungschlagen nach Anspruch 1-6 dadurch gekennzeichnet, daß die Erkenntnis über die verschiedenen brenbaren Teilchen in der Ölflamme (4) jede Formen und Methoden die zur Verbrennung der brennbaren Teilchen in der Ölflamme führt, beansprucht wird.