DE2633436A1

DE2633436A1 - BURNER ARRANGEMENT

Info

Publication number: DE2633436A1
Application number: DE19762633436
Authority: DE
Inventors: Jacques Bouvin
Original assignee: Esso SA
Current assignee: Esso SA
Priority date: 1975-07-28
Filing date: 1976-07-24
Publication date: 1977-02-10
Also published as: FR2319847A2; GB1560112A; BE844624A; FR2319847B2; IT1192149B; NL7608322A; CH613505A5

Description

2 HAMBURG 522 HAMBURG 52

BESELERSTRASSE 4 BESELERSTRASSE 4

DR. J.-D. FRHR. von UEXKÜLLDR. J.-D. FRHR. by UEXKÜLL

DR. ULRICH GRAF STOLBERG . DIPL.-ING. JÜRGEN SUCHANTKEDR. ULRICH GRAF STOLBERG. DIPL.-ING. JÜRGEN SUCHANTKE

Esso Soeiete Anonyme Francaise (Prio: 28. Juli 1975Esso Soeiete Anonyme Francaise (Prio: July 28, 1975

FR 75.23420 - 13274) 6 Avenue A. Prothin
92 Courbevoie/Frankreich Hamburg, 23. Juli 1976FR 75.23420 - 13274) 6 Avenue A. Prothin
92 Courbevoie / France Hamburg, July 23, 1976

BrenneranordnungBurner arrangement

Die Erfindung bezieht sich auf eine Brenneranordnung zum Verbrennen von flüssigen Brennstoffen. The invention relates to a burner arrangement for burning liquid fuels.

Es sind bereits Brenneranordnungen bekannt, bei denen ein flüssiger Brennstoff erwärmt wird, um einen Brennstoffdampf zu erzeugen, und der Brennstoffdampf wird in einem Luftstrom oder einem Strom sauerstoffhaltigen Gases mitgerissen, um eine Mischung aus Dampf und Gas zu bilden, die zur Verbrennung des Dampfes durch einen Brennerkopf hindurchtritt. Brenneranordnungen dieser Art sind beispielsweise in der offengelegten französischen Patentanmeldung 73-35602, der DT-OS 2 438 391 sowie der britischen Patentanmeldung 34772/74 besehrieben. Bei diesen wird ein flüssiger Brennstoff, etwa leichtes Heizöl, durch Erwärmen unter Ausschluß von Luft verdampft, und der entstehende Brennstoffdampf wird in einem Luftstrom mitgerissen, der von einem Gebläse oder einer anderen geeigneten Quelle stammt. Das sich ergebende Brennstoff/Luft-There are already known burner arrangements in which a liquid fuel is heated to produce a fuel vapor to produce, and the fuel vapor is entrained in a stream of air or a stream of oxygen-containing gas to to form a mixture of steam and gas which passes through a burner head to burn the steam. Burner assemblies of this type are for example in the disclosed French patent application 73-35602, DT-OS 2 438 391 and British patent application 34772/74. These are a liquid fuel, such as light heating oil, by heating with the exclusion of air evaporated, and the resulting fuel vapor is in one Air flow entrained by a blower or another appropriate source. The resulting fuel / air

6098 867 087 26098 867 087 2

Gemisch tritt durch den Brennerkopf hindurch. Der Luftstrom kann dazu benutzt werden, zusätzliche Luft mitzureißen, so daß das Brennstoff/Luft-Gemisch, das durch den Brennerkopf hindurchtritt, 80 % bis 120 % der für den Brennstoff erforderlichen stöchiometrischen Luftmenge enthält. Der Brennstoff verbrennt mit einer blauen, rauchfreien Flamme, und der Brenner arbeitet verhältnismäßig leise..Mixture passes through the burner head. The airflow can be used to entrain additional air, like this that the fuel / air mixture that passes through the burner head is 80% to 120% of that required for the fuel contains stoichiometric amount of air. The fuel burns with a blue, smokeless flame, and the Brenner works relatively quietly.

Im kontinuierlichen Betrieb arbeiten derartige Brenneranordnungen sehr zufriedenstellend, doch hat es sich gezeigt, daß sich die Verdampfungseinrichtung bei Unterbrechung der Erwärmung des Brennstoffes in ihr und nach dem Erlöschen der Flamme immer noch auf einer solchen Temperatur befindet, daß Brennstoffdampf entwickelt wird, der aus der Brenneranorndung in die umgebende Luft entweichen kann. Dabei kann die Temperatur der Verdampfungseinrichtung für eine gewisse Zeit ausreichend hoch bleiben, um den Brennstoff auf Temperaturen zu halten, bei denen Dampf entsteht. Es ist außerdem möglich, daß der flüssige Brennstoff sich zersetzt oder Ablagerungen bewirkt, falls er für größere Zeitspannen bei erhöhter Temperatur in der Verdampfungseinrichtung gehalten wird.Such burner arrangements work very satisfactorily in continuous operation, but it has been shown that the evaporation device when the heating of the fuel is interrupted in it and after the extinguishing of the Flame is still at such a temperature that fuel vapor is evolved from the burner assembly can escape into the surrounding air. The temperature of the evaporation device can be sufficient for a certain time stay high to keep the fuel at temperatures that produce steam. It is also possible that the Liquid fuel decomposes or deposits if left in for long periods of time at elevated temperatures the evaporation device is held.

Die Erfindung betrifft demgegenüber eine Brenneranordnung zum Verbrennen eines flüssigen Brennstoffes, die sich auszeichnet durch eine Verdampfungseinrichtung zum Erwärmen des flüssigenIn contrast, the invention relates to a burner arrangement for burning a liquid fuel, which is characterized by an evaporation device for heating the liquid

609888/0872609888/0872

Brennstoffes und Umwandlung mindestens eines Teils dieses Brennstoffes in-Brennstoffdampf, durch eine Mitreißeinrichtung, durch die das Mitreißen von Brennstoffdampf in einem Strom sauerstoffhaltigen Gases zur Bildung eines Brennstoff/Gas-Gemisches verbessert wird, durch eine die Verdampfungseinrichtung mit der Mitreißexnrichtung verbindende Leitung für die Zufuhr von Brennstoffdampf zur Mitreißeinrichtung, durch einen Brennerkopf zur Aufnahme einer Mischung aus Brennstoff /Gas -Gemisch und zum Stabilisieren der Verbrennung des in dem Strom enthaltenen Brennstoffes in einer Flamme nahe dem Brennerkopf, so wie durch eine Sperreinrichtung, die bei abgeschalteter Brenneranordnung das Strömen von Brennstoffdampf zum Brennerkopf im wesentlichen verhindert. Fuel and conversion of at least part of this Fuel-in-fuel vapor, through an entrainment device, by entraining fuel vapor in a stream of oxygen-containing gas to form a fuel / gas mixture is improved by a line connecting the evaporation device to the entrainment direction the supply of fuel vapor to the entrainment device a burner head for receiving a mixture of fuel / Gas mixture and to stabilize the combustion of the fuel contained in the stream in a flame close the burner head, as well as by a blocking device which essentially prevents the flow of fuel vapor to the burner head when the burner arrangement is switched off.

Die Sperreinrichtung kann im wesentlichen dazu dienen, eine Zufuhr von Brennstoffdampf zum Brennerkopf zu verhindern, wenn der Verdampfer außer Betrieb ist.The locking device can essentially serve to a Prevent supply of fuel vapor to the burner head if the evaporator is out of order.

In einem Ausführungsbeispiel der Erfindung dient die Sperreinrichtung zum Abkühlen heißen flüssigen Brennstoffs in der Verdampfungseinrichtung auf Temperaturen, bei denen im wesentlichen kein Brennstoff verdampft.In one embodiment of the invention, the locking device is used for cooling hot liquid fuel in the vaporizer to temperatures at which substantially no fuel evaporates.

Die Sperreinrichtung arbeitet vorzugsweise so, daß sie einen Zutritt von kaltem flüssigem Brennstoff zur Verdampfungseinrichtung ermöglicht, um so die Temperatur des erhitztenThe blocking device preferably operates in such a way that it allows access of cold liquid fuel to the evaporation device allows so the temperature of the heated

609886/0872609886/0872

Brennstoffes in ihr auf eine Temperatur abzusenken, bei der im wesentlichen kein Brennstoffdampf erzeugt wird.Lower fuel in it to a temperature at which essentially no fuel vapor is generated.

In einem Ausführungsbeispiel der Erfindung enthält die Sperreinrichtung einen Hauptbrennstoffbehälter mit konstantem Flüssigkeitspegel, der zur Zufuhr von flüssigem Brennstoff mit der Verdampfungseinrichtung verbindbar ist, um in dieser einen im wesentlichen konstanten Betriebspegel des flüssigen Brennstoffes aufrechtzuerhalten, einen Hilfsbehälter mit konstantem Pegel, der zur Zufuhr von flüssigem Brennstoff zur Verdampfungseinrichtung und zur Erhöhung von deren Pegel über den Betriebspegel mit der Verdampfungseinrichtung verbindbar ist, durch einen einen Raum unterhalb des konstanten Pegels des Hilfsbehälters bildenden Überlaufbehälter, der zur Aufnahme von solchem flüssigen Brennstoff aus der Verdampfungseinrichtung, welche die Verdampfungseinrichtung über einen maximalen, einen wirksamen Betrieb ermöglichenden Pegel füllt, mit dieser verbindbar ist, eine Druckeinrichtung zur Aufrechterhaltung der Drücke oberhalb der Flüssigkeitspegel in der Verdampfungseinrichtung, im Hauptbehälter und im überlaufbehälter auf einem im wesentlichen gleichen Wert sowie Ventile, die einerseits während des Betriebes die Flüssigkeitsräume von Hauptbehälter und überlaufbehälter verbinden und den Flüssigkeitsraum des Hilfsbehälters von der Verdampfungseinrichtung trennen und andererseits die Flüssigkeitsräume des Hilfsbehälters und der Verdampfungseinrichtung verbinden sowie dieIn one embodiment of the invention, the locking device includes a main fuel tank with constant liquid level, which is used to supply liquid fuel can be connected to the evaporation device in order to maintain a substantially constant operating level of the liquid in this To maintain fuel, an auxiliary tank with constant level, which is used to supply liquid fuel to the evaporation device and to increase its level above the operating level can be connected to the evaporation device through a space below the constant level of the Auxiliary container-forming overflow container for receiving of such liquid fuel from the evaporation device, which the evaporation device over a maximum, an effective operation enabling level fills, can be connected to this, a pressure device for maintenance the pressures above the liquid level in the evaporation device, in the main tank and in the overflow tank an essentially equal value as well as valves on the one hand During operation, connect the liquid spaces of the main container and the overflow container and the liquid space of the auxiliary container of the evaporation device separate and on the other hand connect the liquid spaces of the auxiliary container and the evaporation device as well as the

609886/0872609886/0872

Flüssigkeitsräume des Hauptbehälters und des Überlaufbehälters von der Verdampfungseinrichtung trennen.Liquid spaces of the main tank and the overflow tank disconnect from the evaporation device.

In einem anderen Ausführungsbeispiel enthält die Brenneranordnung einen Hauptbehälter mit konstantem Pegel zur Zufuhr von flüssigem Brennstoff zur Verdampfungseinrichtung über ein Rückschlagventil, um den flüssigen Brennstoff auf einem im wesentlichen konstanten Betriebspegel zu halten, eine Druckeinrichtung zur Aufrechterhaltung des Druckes oberhalb des Flüssigkeitspegels im Hauptbehälter und in der Verdampfungseinrichtung auf im wesentlichen dem gleichen Wert, einen mit der Verdampfungseinrichtung verbundenen Hilfsbehälter zur Aufnahme von Brennstoff bis zu im wesentlichen dem gleichen Pegel wie in der Verdampfungseinrichtung, einer Pegeleinrichtung mit einem festen Körper, der in einen im Hilfsbehälter für flüssigen Brennstoff vorgesehenen Raum hinein- und aus ihm herausbeweg±>ar ist, um so den Flüssigkeitspegel im Hilfsbehälter und in der Verdampfungseinrichtung auf Pegel anzuheben und abzusenken, die den Betriebspegel in der Verdampfungseinrichtung übersteigen oder im wesentlichen gleich diesem Betriebspegel sind.In another embodiment, the burner assembly includes a main tank with constant level for supplying liquid fuel to the evaporator via a Check valve to divert the liquid fuel onto an im To maintain a substantial constant operating level, a pressure device to maintain the pressure above the Liquid level in the main container and in the evaporation device to substantially the same value, one with auxiliary container connected to the evaporation device for holding fuel up to substantially the same Level as in the evaporation device, a level device with a solid body, which is in one in the auxiliary container for liquid fuel in and out of it moved out ±> ar in order to raise the liquid level in the auxiliary container and in the evaporation device to level and lower that exceed or substantially equal the operating level in the evaporation device Operating levels are.

Vorzugsweise werden die Drücke oberhalb der Flüssigkeitspegel in der Verdampfungseinrichtung, im Hauptbehälter und im Hilfsbehälter im wesentlichen konstant gehalten.Preferably the pressures are above the liquid level in the evaporation device, in the main container and in the auxiliary container held essentially constant.

809 886 /0872809 886/0872

In einem anderen Ausführungsbeispiel enthält die Anordnung einen Hauptbehälter mit konstantem Pegel zur Zufuhr von flüssigem Brennstoff zur Verdampfungseinrichtung über ein Rückschlagventil, um den flüssigen Brennstoff auf einem im wesentlichen konstanten Pegel zu halten, einen Hilfsbehälter mit veränderbarem Volumen des Innenraums, der mit dem Flüssigkeitsraum der Verdampfungseinrichtung verbunden ist, um flüssigen Brennstoff aufzunehmen, wobei durch die Verringerung des Volumens des Innenraums des Hilfsbehälters flüssiger Brennstoff von diesem Hilfsbehälter in die Verdampfungseinrichtung befördert wird, um den Flüssigkeitspegel in dieser auf einen Pegel anzuheben, der höher liegt als der vorstehend genannte konstante Pegel.In another embodiment, the assembly includes a main constant level reservoir for supplying liquid Fuel to the evaporation device via a non-return valve in order to transfer the liquid fuel to an im To keep a substantial constant level, an auxiliary container with variable volume of the interior, which is with the liquid space the evaporation device is connected to receive liquid fuel, whereby by the reduction of the volume of the interior of the auxiliary container more fluid Fuel from this auxiliary container into the evaporation device is conveyed to raise the liquid level therein to a level higher than that above called constant level.

In einer weiteren Ausgestaltung enthält die Brenneranordnung ein Ventil zum Schließen der Leitung zwischen Verdampfungseinrichtung und Mitreißeinrichtung, eine Kondensiereinrichtung zur Aufnahme von Brennstoffdampf aus dem Raum zwischen Flüssigkeitsoberflache in der Verdampfungseinrichtung und dem Ventil sowie zur Rückführung von kondensiertem Dampf entweder in den Hauptbehälter oder die Verdampfungseinrichtung sowie ein Ventil zur Unterbrechung des Strömungsweges des Brennstoff dampf es zur Kondensiereinrichtung, wenn der Brenner in Betrieb ist oder in Betrieb gesetzt werden soll, wobei dieses Ventil den Durchtritt von Dampf zur KondensiereinrichtungIn a further embodiment, the burner arrangement contains a valve for closing the line between the evaporation device and the entrainment device, a condensing device for taking up fuel vapor from the space between the liquid surface in the evaporation device and the Valve as well as for the return of condensed steam either into the main container or the evaporation device as well a valve to interrupt the flow path of the fuel steam it to the condenser when the burner is in Is in operation or is to be put into operation, this valve preventing the passage of steam to the condenser

609886/0872609886/0872

ermöglicht, wenn die Brenneranordnung abgeschaltet ist oder abgeschaltet wird.enabled when the burner assembly is switched off or is switched off.

Vorzugsweise werden in den vorstehenden Ausführungsbeispielen die Drücke über den Flüssigkeitspegeln in der Verdampfungseinrichtung und im Hauptbehälter auf einem im wesentlichen gleichen Wert gehalten.Preferably in the above embodiments the pressures above the liquid levels in the vaporizer and in the main tank on a substantially held the same value.

Die Erfindung wird im folgenden anhand der Ausführungsbeispiele zeigenden Figuren näher erläutert.The invention is illustrated below with the aid of the exemplary embodiments showing figures explained in more detail.

Fig. 1 zeigt schematisch die Hauptelemente einer Brenneranordnung zur Verdampfung von Kohlenwasserstoff-Brennstoff unter Luftabschluß, zum Vermischen des Brennstoff dampf es mit Luft und zum Verbrennen des Brennstoffdampfes in einer Flamme.Fig. 1 shows schematically the main elements of a burner arrangement for the evaporation of hydrocarbon fuel in the absence of air, to mix the fuel it steam with air and to burn the fuel vapor in a flame.

Fig. 2, 3 und 4 betreffen ein Ausführungsbeispiel der Erfindung und zeigen Teile der Brenneranordnung in verschiedenen Betriebszuständen.Figs. 2, 3 and 4 relate to an embodiment of the invention and show parts of the burner arrangement in different operating states.

Fig. 5 und 6 zeigen ein anderes Ausführungsbeispiel in unterschiedlichen Betriebszuständen.Figs. 5 and 6 show another embodiment in different ways Operating states.

Fig. 7 und 8■zeigen ein weiteres Ausführungsbeispiel in unterschiedlichen Betriebszuständen.7 and 8 show another embodiment in different ways Operating states.

809 886/087809 886/087

Fig. 9 zeigt ein anderes Ausführungsbeispiel der Erfindung sowie weitere Abwandlungen.Fig. 9 shows another embodiment of the invention and further modifications.

Wie Fig. 1 zeigt, wird der aus Öl bestehende Brennstoff von einer nicht dargestellten Vorratsquelle über eine Leitung 21 einem Hauptbehälter 20 mit konstantem Pegel zugeführt, der von irgendeiner geeigneten Bauart sein kann, etwa mit einem Schwimmer- und Nadelventil. Der konstante Pegel ist durch die gestrichelte Linie A-A angedeutet. Vom Hauptbehälter 20 wird über eine Leitung 22 Brennstoff unter konstantem Druck einem Verdampfer 23 zugeführt, und er tritt in den unteren Bereich eines verhältnismäßig engen, lotrecht angeordneten Rohres 24 des Verdampfers 23 ein. In diesem Rohr 24 erstreckt sich vom Boden bis nahezu zum oberen Ende ein Heizelement 25, das vorzugsweise ein elektrisches Heizelement ist. Dieses Heizelement nimmt bis auf einen schmalen Ringquerschnitt den gesamten Querschnitt des Rohres 24 ein, und bei in Betrieb befindlichem Heizelement wird der Brennstoff mit einer solchen Rate verdampft, daß sich eine nach oben gerichtete Pumpwirkung ergibt, die eine schnelle Zirkulation einer Mischung aus Flüssigkeit und verdampftem Brennstoff in dem engen Ringraum nach oben zur Folge hat. Das obere Ende des Rohres 24 endet in einem Dampffreigabebereich 26, in dem sich Flüssigkeit und verdampfter Brennstoff voneinander trennen. In diesem Bereich können nicht dargestellte Prallbleche vorhanden sein, um diese Trennung zu unterstützen. Der Brennstoffdampf ge-As FIG. 1 shows, the fuel consisting of oil is taken from a supply source (not shown) via a line 21 a main constant level tank 20 which may be of any suitable type such as a Float and needle valve. The constant level is indicated by the broken line A-A. From the main container 20 fuel is fed to an evaporator 23 via a line 22 under constant pressure, and it enters the lower one Area of a relatively narrow, vertically arranged tube 24 of the evaporator 23. In this tube 24 extends A heating element 25, which is preferably an electrical heating element, extends from the bottom to almost the top end. This The heating element occupies the entire cross-section of the tube 24 except for a narrow ring cross-section, and when it is in operation When the heating element is located, the fuel is vaporized at such a rate that there is an upward pumping action results in rapid circulation of a mixture of liquid and vaporized fuel in the narrow Annular space upwards. The upper end of the tube 24 ends in a vapor release area 26 in which liquid is located and separate evaporated fuel. In this area, baffle plates (not shown) may be present, to support this separation. The fuel vapor

809886/0872809886/0872

langt nach oben aus dem Bereich 26 heraus und in eine Dampfleitung 27, während der flüssige Brennstoff in das obere Ende einer Rückführröhre 28 fließt, deren unteres Ende in einem glatten übergang mit dem unteren Ende des Rohres 24 verbunden ist. Da der Brennstoff in der Röhre 28 flüssig ist, während sich in dem Rohr 24 eine Mischung aus Flüssigkeit und Dampf befindet, ergibt sich eine konstante Flüssigkeitszirkulation von der Rückführröhre 28 in das Rohr 24. Die Flüssigkeit wird in der Röhre 28 durch Zufuhr neuen flüssigen Brennstoffes aus dem Hauptbehälter 2O auf einem im wesentlichen konstanten Pegel A-A gehalten. Ein dünnes Rohr 29 verbindet den oberen Bereich des Hauptbehälters 20 mit der Leitung 27, um sicherzustellen, daß die Drücke oberhalb der Flüssigkeitspegel im Hauptbehälter 27 und im Verdampfer 23 im wesentlichen gleich sind.reaches up out of the area 26 and into a steam line 27 while the liquid fuel in the upper end a return tube 28 flows, the lower end of which is connected to the lower end of the tube 24 in a smooth transition is. Since the fuel in the tube 28 is liquid, while in the tube 24 there is a mixture of liquid and vapor there is a constant circulation of liquid from the return tube 28 into the tube 24. The liquid is in the tube 28 by supplying new liquid fuel from the main tank 2O is maintained at a substantially constant level A-A. A thin tube 29 connects the upper one Area of the main container 20 with the line 27 to ensure that the pressures above the liquid level in the main container 27 and in the evaporator 23 are essentially the same are.

Der Brennstoffdampf strömt in der Leitung 27 nach oben in eine Mitreißeinrichtung 30, die eine Diffusionskammer 31 enthält, in die über eine Düse 33 aus einer Zufuhrleitung 32 ein Luftstrom unter geringem Überdruck eintritt, der von einer entsprechenden Quelle, etwa einem nicht gezeigten Gebläse geliefert wird. Gegenüber der Düse 33 befindet sich eine Austrittsdüse 34, und wenn der Luftstrom durch die Kammer 31 in die Düse 32 strömt, reißt er Brennstoffdampf aus derThe fuel vapor flows up in line 27 an entrainment device 30 containing a diffusion chamber 31, into which via a nozzle 33 from a supply line 32 Air flow enters under slight overpressure from a corresponding source, such as a fan, not shown is delivered. Opposite the nozzle 33 there is one Exit nozzle 34, and when the air stream flows through chamber 31 into nozzle 32, it tears fuel vapor out of the

S09&88/087S09 & 88/087

25334362533436

Leitung 27 mit, und es entsteht ein Brennstoff/Luft-Gemisch, das zum Brennerkopf 35 strömt, wo es in einer Flamme 3 6 verbrannt wird.Line 27 with, and there is a fuel / air mixture, which flows to the burner head 35 where it is burned in a flame 36.

Als Mitreißeinrichtung 30 kann anstelle der gezeigten strahlpumpenartigen Einrichtung auch eine Venturi-Anordnung verwendet werden. Zusatz- und/oder Sekundärluft kann der Mitreißeinrichtung 30 und/oder dem Brennerkopf 3 5 und/oder der Flamme 36 zugeführt werden.As the entrainment device 30, instead of the jet pump type shown A venturi arrangement can also be used. Additional and / or secondary air can be provided by the entrainment device 30 and / or the burner head 3 5 and / or the flame 36 are supplied.

In den Fig. 2 bis 4 ist der Verdampfer mit 1 bezeichnet, und es sind ein Hauptbehälter 2a mit konstantem Pegel, der den Brennstoffpegel im Verdampfer 1 während des normalen Betriebes bestimmt, ein Hilfsbehälter 2b mit konstantem Pegel, der den Verdampfer 1 vollständig mit nicht erwärmtem Brennstoff füllt, wenn die Brenneranordnung abgeschaltet werden soll, ein Zweiwegeventil 4 zur Verbindung eines der Behälter 2a, 2b zur Zeit mit dem Verdampfer 1 sowie ein Zwischenbehälter 3 dargestellt, der beim Wiederstarten der Brenneranordnung überschüssigen flüssigen Brennstoff aus dem Verdampfer 1 aufnimmt. Der horizontale Querschnitt des Zwischenbehälters 3 ist vorzugsweise erheblich größer als der mittlere Querschnitt des Verdampfers, und die Tiefe des Zwischenbehälters 3 erstreckt sich vorzugsweise nach unten bis mindestens zum normalen Betriebspegel, der durch den Hauptbehälter 2a gegeben ist.In Figs. 2 to 4, the evaporator is denoted by 1, and there are a main tank 2a with a constant level, the Determined fuel level in the evaporator 1 during normal operation, an auxiliary tank 2b with a constant level, the Fills the evaporator 1 completely with unheated fuel when the burner arrangement is to be switched off, a two-way valve 4 for connecting one of the containers 2a, 2b to the evaporator 1 and an intermediate container 3 at the moment, which takes up excess liquid fuel from the evaporator 1 when the burner arrangement is restarted. The horizontal cross section of the intermediate container 3 is preferred considerably larger than the mean cross section of the evaporator, and the depth of the intermediate container 3 extends preferably down to at least the normal operating level given by the main tank 2a.

09838/087209838/0872

Ein Ventil 5 dient zum Abtrennen des Hilfsbehälters 2b von der Brenneranordnung sowie zur Herstellung einer Verbindung zwischen diesen, und ein Rückschlagventil 6 verhindert einen Flüssigkeitsstrom in den Hauptbehälter 2a aus den anderen, iargestellten Elementen der Brenneranordnung.A valve 5 is used to separate the auxiliary container 2b from the burner assembly and to establish a connection between them, and a check valve 6 prevents one Liquid flow into the main container 2a from the other illustrated elements of the burner arrangement.

Die Räume oberhalb der Flüssigkeitspegel im Verdampfer 1 , im Hauptbehälter 2a, im Hilfsbehälter 2b und im Zusatzbehälter 3 sind durch ein dünnes Rohr 7 verbunden. .The spaces above the liquid level in the evaporator 1, in the main container 2a, in the auxiliary container 2b and in the additional container 3 are connected by a thin pipe 7. .

In der Darstellung gemäß Fig. 2 befindet sich die Brenneranordnung im normalen Betrieb zur Erzeugung von Brennstoffdampf, der in der in Zusammenhang mit Fig. 1 beschriebenen Weise verbrannt wird. Die Ventile 5 und 4 verbinden den Verdampfer 1 mit dem Hauptbehälter 2a und dem Zwischenbehälter 3. Der Hilfsbehälter 2b.ist abgetrennt.In the illustration according to FIG. 2, the burner arrangement is located in normal operation to generate fuel vapor, which is described in connection with FIG Way is burned. The valves 5 and 4 connect the Evaporator 1 with the main container 2a and the intermediate container 3. The auxiliary container 2b. Is separated.

Fig. 3 zeigt Teile der Brenneranordnung, wenn der Brenner abgeschaltet ist und dem Heizelement, des Verdampfers keine Energie mehr zugeführt wird. Beim Abschalten ergeben sich folgende Schritte:Fig. 3 shows parts of the burner assembly when the burner is switched off and the heating element, the evaporator none More energy is supplied. When switching off result following steps:

Zunächst schließt das Ventil 5, um den Zwischenbehälter abzutrennen, und dann wird das Ventil 4 aktiviert, um den Hauptbehälter 2a abzutrennen und den Hilfsbehälter 2b mit dem Verdampfer 1 zu verbinden. Der Hilfsbehälter 2b liefert eineFirst the valve 5 closes in order to separate the intermediate container, and then the valve 4 is activated to the main tank 2a to separate and the auxiliary container 2b with the To connect evaporator 1. The auxiliary tank 2b provides one

609888/0872609888/0872

Überschußmenge kalten Brennstoffes, der den Verdampfer vollständig bis zur Brennstoffdampfabgabeleitung füllt.Excess amount of cold fuel that completely eliminates the evaporator fills up to the fuel vapor discharge line.

Fig. 4 zeigt den Zustand von Teilen der Brenneranordnung beim Wiederanlassen des Brenners. Bei diesem Anlaßvorgang wird zunächst das Ventil 4 geöffnet, so daß der Hilfsbehälter 2b abgetrennt und der Hauptbehälter 2a wirksam gemacht wird. Dann öffnet das Ventil 5 wieder, um nahezu die gesamte Überschußmenge an Brennstoff durch Schwerkraft in den Zwischenbehälter 3 fließen zu lassen. Die vom Ventil 6 zurückgehaltene Flüssigkeit befindet sich zu Beginn auf einem höheren Pegel im Verdampfer 1 und im Zwischenbehälter als im Hauptbehälter 2a. Dieser versorgt den Verdampfer, sobald die überschüssige Brennstoffmenge verbraucht und der Flüssigkeitspegel im Verdampfer 1 auf den gleichen Wert gekommen ist, wie im Hauptbehälter 2a.Fig. 4 shows the state of parts of the burner assembly when the burner is restarted. During this starting process initially the valve 4 is opened so that the auxiliary container 2b separated and the main container 2a is made effective. Then the valve 5 opens again to almost the entire excess amount to allow fuel to flow into the intermediate container 3 by gravity. The retained by valve 6 At the beginning, liquid is at a higher level in the evaporator 1 and in the intermediate container than in the main container 2a. This supplies the evaporator as soon as the excess amount of fuel is used up and the liquid level has reached the same value in the evaporator 1 as in the main tank 2a.

In dem in den Fig. 5 und 6 dargestellten Ausführungsbeispiel enthält der Zwischenbehälter 3 einen Kolben 9 (oder einen anderen äußerlich starren Körper), der in der Senkrechten bewegbar und von außen antreibbar ist, beispielsweise über an sich bekannte, nicht dargestellte elektromagnetische Einrichtungen, die gleichzeitig mit dem Ein- und Ausschalten der Heizenergie' für den Verdampfer arbeiten. Der Boden des Zwischenbehälters 3 ist über eine Leitung 8 frei mit demIn the embodiment shown in FIGS. 5 and 6, the intermediate container 3 contains a piston 9 (or a another externally rigid body), which can be moved in the vertical and driven from the outside, for example via electromagnetic devices known per se, not shown, which work simultaneously with switching the heating energy on and off for the evaporator. The bottom of the The intermediate container 3 is free via a line 8 with the

609886/0872609886/0872

Verdampfer 1 verbunden, welche flüssigen Brennstoff vom Hauptbehälter 2 liefert. In dieser Leitung ist zwischen dem Zwischenbehälter und dem Hauptbehälter ein Ventil 6 angeordnet, das eine Rückführung von Flüssigkeit in den Hauptbehälter verhindert. Die Anordnung des Zwischenbehälters, seine Form, seine Kapazität sowie das Volumen des Kolbens sind so gewählt, daß beim Absenken des Kolbens auf den Boden des Hilfsbehälters 3 der Flüssigkeitspegel bis zum oberen Ende des Verdampfers 1 angehoben wird. Der oberhalb des Flüssigkeitspegels im Verdampfer -1-, . im Hilfsbehälter und im Hauptbehälter vorhandene Druck wird durch ein dünnes Rohr 7 ausgeglichen. Fig. 4 zeigt die Anordnung im normalen Betrieb, und der Kolben befindet sich in seiner oberen Stellung im Zwischenbehälter 3. Fig. zeigt die Brenneranordnung im abgeschalteten Zustand, und der Kolben ist in seine untere Stellung im Zwischenbehälter abgesenkt. Der vom Ventil 4 gehaltene flüssige Brennstoff füllt den Verdampfer 1 vollständig, wodurch jegliche Brennstoffverdampfung verhindert wird.Vaporizer 1 connected taking liquid fuel from the main tank 2 supplies. In this line, a valve 6 is arranged between the intermediate container and the main container, the prevents liquid from being returned to the main tank. The arrangement of the intermediate container, its shape, its capacity and the volume of the piston are chosen so that when the piston is lowered to the bottom of the auxiliary container 3 the liquid level is raised to the upper end of the evaporator 1. The one above the liquid level in the evaporator -1-, . existing in the auxiliary tank and in the main tank Pressure is equalized by a thin tube 7. Fig. 4 shows the arrangement in normal operation, and the piston is located in its upper position in the intermediate container 3. Fig. shows the burner arrangement in the switched-off state, and the piston is lowered to its lower position in the intermediate container. The liquid fuel held by the valve 4 completely fills the vaporizer 1, eliminating any fuel vaporization is prevented.

Die Anordnung gemäß Fig. 7 und 8 unterscheidet sich von der vorstehend beschriebenen nur im Aufbau des Zwischenbehälters 3a, der in diesem Fall eine veränderbare Kapazität bzw. ein veränderbares Volumen hat, wozu seine Seitenwände aus einem verformbaren Balg bestehen. Dieser wird durch entsprechende elektromechanische oder andere nicht dargestellte, an sichThe arrangement according to FIGS. 7 and 8 differs from that described above only in the structure of the intermediate container 3a, which in this case has a variable capacity or a variable volume, including its side walls from a deformable bellows. This is by appropriate electromechanical or other not shown, per se

88/087288/0872

bekannte Einrichtungen zu den entsprechenden Zeitpunkten zusammengedrückt oder auseinandergezogen, um so das erforderliche Flüssigkeitsvolumen zu verschieben, wenn die Heizenergie für den Verdampfer 1 abgeschaltet wird.known devices compressed or pulled apart at the appropriate times so as to achieve the required Move liquid volume when the heating energy for the evaporator 1 is switched off.

In einem anderen Ausführungsbeispiel der Erfindung besteht die Einrichtung, mit der automatisch ein Austreten von Material aus dem Verdampfer in die umgebende Luft verhindert wird, wenn der Verdampfer abgeschaltet wird, aus einem Ventil, das dem Eintritt von Luft in den Verdampfer und dem Austritt von Brennstoffdampf aus diesem entgegenwirkt, sowie einem Kondensator, der an der Außenseite beispielsweise durch Luft gekühlt sowie von einem Magnetventil gesteuert wird und der den durch thermische Trägheit nach dem Abschalten der Heizenergiezufuhr verdampften Brennstoff kondensiert und in den Verdampfer zurückführt.In another exemplary embodiment of the invention, there is the device with which an escape of material is automatic from the evaporator into the surrounding air is prevented when the evaporator is switched off, from a valve that the Counteracts the entry of air into the evaporator and the escape of fuel vapor from it, as well as a condenser, which is cooled on the outside, for example by air, and controlled by a solenoid valve and the the fuel evaporated by thermal inertia after switching off the heating energy supply condenses and into the Returns the evaporator.

Fig. 9 zeigt ein Ausführungsbeispiel für diese Ausgestaltung der Erfindung.Fig. 9 shows an embodiment for this embodiment of the invention.

Die dargestellte Anordnung enthält ein Ventil 12, das dem Eintritt von Luft in den Verdampfer 1 entgegenwirkt, sowie einen von einem Magnetventil 11 gesteuerten Kondensator 10. Das Ventil kann, wie dargestellt, aus einer Kugel 12 bestehen, mit der das den Verdampfer und die Kammer 13 verbindendeThe arrangement shown includes a valve 12, the Counteracts entry of air into the evaporator 1, as well a condenser 10 controlled by a solenoid valve 11. The valve can, as shown, consist of a ball 12, with which the evaporator and the chamber 13 connecting

6/08726/0872

Rohr 14 verschlossen werden kann. Die Kammer 13 entspricht der in Zusammenhang mit Fig. 1 beschriebenen Mitreißeinrichtung 30 und arbeitet in gleicher Weise.Tube 14 can be closed. The chamber 13 corresponds the entrainment device described in connection with FIG 30 and works in the same way.

Das Ventil 12 "besteht aus einem Material, das auch bei hoher Temperatur gegen Kohlenwasserstoffdämpfe beständig ist, und es hat vorzugsweise eine geringe spezifische Masse. Beispielsweise kann Poiytetrafluoräthylen verwendet werden. Der Kondensator 10 besteht vorzugsweise aus einem mit, Kühlrippen versehenen Rohr, das das obere Ende des Verdampfers und das obere Ende des Hauptbehälters 2 verbindet, wie dies ausgezogen in Fig. 9 dargestellt ist, oder aus einer gestrichelt dargestellten gewendelten Leitung, die den oberen Bereich des Verdampfers und die Zuführleitung 8 verbindet. Sobald die Wärmeenergiezufuhr für den Verdampfer abgeschaltet und die Zufuhr von Primärluft durch die Düse 15 unterbrochen wird, schließt das Ventil 12 infolge seines Gewichtes und des leichten Unterdrucks im Verdampfer 1. Zu diesem Zeitpunkt öffnet das Ventil 11 gesteuert durch entsprechende, nicht dargestellte elektrische Einrichtungen. Das Sieden des Brennstoffes kann sich infolge der thermischen Trägheit für eine gewisse Zeitspanne im Verdampfer fortsetzen. Der austretende Brennstoffdampf wird im Kondensator niedergeschlagen, und die gekühlte Flüssigkeit kehrt in den Verdampfer zurück'. Die Wärmeaustauschkapazität des Kondensators muß ausreichen, umThe valve 12 "is made of a material that is also at high Temperature is resistant to hydrocarbon vapors, and it preferably has a low specific mass. For example, polytetrafluoroethylene can be used. The condenser 10 preferably consists of one provided with cooling fins Tube connecting the top of the evaporator and the top of the main tank 2 as this is drawn out is shown in Fig. 9, or from a dashed line coiled line shown, which connects the upper region of the evaporator and the supply line 8. As soon the heat energy supply for the evaporator is switched off and the supply of primary air through the nozzle 15 is interrupted, closes the valve 12 due to its weight and lightness Negative pressure in the evaporator 1. Opens at this point the valve 11 is controlled by corresponding electrical devices, not shown. The boiling of the fuel can be due to the thermal inertia for a certain Continue the time in the evaporator. The escaping fuel vapor is deposited in the condenser, and the chilled liquid returns to the evaporator '. The heat exchange capacity of the condenser must be sufficient to

609886/087?609886/087?

- ie - 2633438- ie - 2633438

sicherzustellen, daß während des Kühlens ein geringfügiger Unterdruck im Verdampfer aufrechterhalten bleibt. Das Ventil 11 schließt in dem Augenblick, in dem der Verdampfer wieder beheizt wird. Vorzugsweise wird durch ein dünnes Rohr 7 sichergestellt, daß die Drücke oberhalb der Flüssigkeit im Verdampfer und im Hauptbehälter gleich sind.ensure that a slight negative pressure is maintained in the evaporator during cooling. The valve 11 closes the moment the evaporator is heated again. Preferably through a thin pipe 7 ensures that the pressures above the liquid in the evaporator and in the main container are the same.

Es ist klar, daß die Anordnungen zum vollständigen Füllen des Verdampfers gemäß Fig. 2 bis 4, 5 und 6 oder 7 und 8 in Kombination miteinander und/oder in Kombination mit der Ventilanordnung gemäß Fig. 9 verwendet werden können.It will be understood that the arrangements for completely filling the vaporizer of FIGS. 2-4, 5 and 6 or 7 and 8 in Combination with one another and / or in combination with the valve arrangement according to FIG. 9 can be used.

609886/0872609886/0872

Claims

2633438

Expectations

1·! Burner arrangement for burning a liquid fuel, characterized by an evaporation device for heating the liquid fuel and for Conversion of at least part of this fuel into fuel vapor by means of an entrainment device for entrainment of the fuel vapor in a stream of oxygen-containing gas and for the formation of a gas / Fuel mixture, through the evaporation device and a conduit for the fuel vapor connecting the entrainment means through one of the entrainment means connected burner head for receiving a flow of gas-fuel mixture and for stabilizing the Combustion of the fuel contained in this stream in a flame near the burner head, as well as by a Locking device to prevent the supply of fuel vapor to the burner head when the burner arrangement is switched off.

2. Burner arrangement according to claim 1, characterized in that that the blocking device essentially prevents a supply of fuel vapor to the burner head when the The evaporator is switched off.

09 886/087 2

3. Burner arrangement according to claim 2, characterized in that the locking device heated liquid fuel cooled in the evaporation device to temperatures at which essentially no liquid fuel evaporates.

4. Burner arrangement according to claim 3, characterized in that the locking device prevents the access of cold, liquid Fuel in the evaporation device allows the temperature of the heated fuel contained in it to a temperature at which substantially no fuel vapor is generated.

5. Burner arrangement according to claim 4, characterized by a main fuel tank with constant liquid level, which is used to supply liquid fuel with the Evaporation device is connectable in order to have a substantially constant operating level in this to maintain liquid fuel by an auxiliary tank with constant level, which is used for the supply of liquid fuel to the evaporation device and to increase its level above the operating level with the Evaporation device is connectable, through a space below the constant level of the auxiliary container forming overflow container, which is used to hold such liquid fuel from the evaporation device,

098 8.67 0 87098 8.67 0 87

which this over a maximum, an effective Operation-enabling level fills, which can be connected to the evaporation device, by means of a pressure device to maintain the pressures above the liquid level in the evaporation device, in the main tank to an essentially the same value as well as by valves that on the one hand during operation the Liquid spaces in the main tank and overflow tank connect and the fluid space of the auxiliary tank from the evaporation device. and on the other hand the liquid spaces of the auxiliary tank and the evaporation Connect its device as well as the fluid spaces of the main tank and the overflow tank from the Disconnect the evaporation device.

6. Burner arrangement according to one of claims 1 to 3, characterized by a main tank with constant level for supplying liquid fuel to the evaporation device via a check valve to the liquid Maintaining fuel at a substantially constant operating level by a pressure means for maintaining it the pressure above the liquid level in the main container and in the evaporation device essentially the same value, through an auxiliary container connected to the evaporation device Consumption of fuel up to essentially that

609886/0872

same level as in the evaporation device and
by a part of the locking device forming
Level device with a solid body which can be moved in and out of a space provided in the auxiliary container for liquid fuel in order to raise and lower the liquid level in the auxiliary container and in the evaporation device to levels which exceed or substantially exceed the operating level in the evaporation device are equal to this operating level.

7. Burner arrangement according to claim 6, characterized by a pressure device for maintaining the pressures above the liquid level in the evaporation device, in the main container and in the auxiliary container
an essentially equal value.

8. Burner arrangement according to one of claims 1 to 3, characterized by a main container with a constant level for supplying liquid fuel to the evaporation device via a check valve to the liquid
Fuel at a substantially constant level

to keep, by an auxiliary container with variable volume of the interior, which is connected to the liquid space of the evaporation device to liquid
Including fuel, by reducing

609886/0872

the volume of the interior of the auxiliary container by means of; the Blocking device liquid fuel can be conveyed from this auxiliary container into the evaporation device in order to. to raise the liquid level in this to a level . which is higher than the above constant Level. . - "■.

9v burner arrangement according to one of claims 1 to 3, characterized by a valve for closing the line between the evaporation device and the entrainment device, by a condensing device for receiving Breoaaastaff steam ems the space between the liquid surface i © of the evaporation device and the valve as well as for the return of condensed steam either in the main container or in the evaporation device as well as through a valve to interrupt the flow path / es of the fuel steam it to the condensation sieve device when the burner is in operation or in operation: is to be set, as well as for Passage of steam to Kjandeni—. Control device enables when the burner arrangement: is switched off or is switched off.

10. Burner arrangement according to claim S or 9> markedJicfttret: by a printing device for maintaining Bixg; Pressures above the liquid level ire of the device and in the main tank on one, essentially: feMchen - same value.

109886/0872

sutkö ί; '