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oldurchlauferhitzer für die Verbrennung von leichtem
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oder extra leichtem Heizöl zur Wärmeerzeugung in der Größenordnung
von 6.000 bis 25.000 Xcal/h Die Erfindung befaßt sich mit der Verbrennung von leichtem
oder extra leichtem Heizöl zur .Jarmeerzeugung in der Grdßenordnung von 6.000 bis
25.000 Xcal/h und betrifft zu diesem Zweck einen öldurchlauferhitzer zur Durchführung
des Verbrennungsverfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 8 gemäß Hauptpatent ..........
(Patentanmeldung P 27 19 573.9-13).
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Der Erfindung des Hauptpatents liegt das Problem zugrunde, daß bei
ölheizungsanlagen, in denen ein leichtes oder extra leichtes Heizöl mit niederer
Viskosität verbrannt wird, von olbrennern Gebrauch gemacht wird, die nach dem Druckzerstäuberprinzip
arbeiten, wozu in Hinblick auf die angestrebte Wärmeerzeugung in der Größenordnung
von nur 6.000 bis 25.000 tXcal/h die Verwendung von Düsen mit verhältnismäßig
geringen
stündlichen Durchtrittsvolumina erforderlich ist.
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Die Verwendung derartiger Düsen bereitet jedoch in der Praxis in Hinblick
auf die Betriebssicherheit einer entsprechenden Heizanlage erhebliche Schwierigkeiten,
wie dies in dem Hauptpatent angegeben ist. Dem Hauptpatent liegt daher die Aufgabe
zugrunde, ein neuartiges Verfahren zum Verbrennen von leichtem oder extra leichtem
Heizöl zwecks Erzeugung einer Wärme in der Größenordnung von etwa 6.000 bis 25.000
Kcal/h anzugeben, dem die im Hauptpatent im einzelnen angegebenen Nachteile nicht
mehr anhaften. Der Erfindung des Hauptpatentes liegt aber auch die Aufgabe zugrunde,
einen Öldurchlauferhitzer zu schaffen, mittels dessen das Verfahren des Hauptpatentes
durchführbar ist.
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Sowohl die Erfindung des Hauptpatentes als auch die vorliegende Erfindung
gehen dabei von der Erkenntnis aus, daß die erzeugte Wärmemenge eine direkte Funktion
des der Verbrennung zur Verfügung gestellten ölgewichtes ist. Das durch eine Druckzerstäuberdüse
durchtretende molgewicht ist jedoch einerseits eine Funktion des stündlichen Durchtrittsvolumens
der Düse, also eine Funktion der jeweils gewählten Düse, und andererseits eine Funktion
des Drucks, unter dem das bl der Düse zugeführt wird. Des weiteren besteht jedoch
eine eindeutige Funktion zwischen der Temperatur und der Viskosität des Uls. Da
die Viskosität des öls ein sehr erhebliches Kriterium für das bei einer bestimmten
Düse durchtretende molgewicht ist, besteht somit eine klare gegenseitige Beeinflussung
zwischen den folgenden Größen, nämlich der öltemperatur, dem ölzuführungsdruck,
der jeweils gewählten Düse und der erreichten Wärmeerzeugung.
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Zur Lösung der ihr zugrunde liegenden Aufgabe sieht die Erfindung
vor, daß die der Druckzerstäuberdüse zugeordnete öIzuführungsleitung als zu der
Form einerSchraubenwendel/in dem Korpus des Durchlauferhitzers eingegossen ist,
daß im Zentrum des Korpus des Durchlauferhitzers ein Aufnahmeraum für eine fleheizungseinrichtung
vor-+) vorgeformtes Rohrstück
gesehen ist, daß die als Schraubenwendel
ausgebildete blzuführungsleitung eine wandstärke von mindestens etwa 2mn besitzt
und daß der Korpus des Durchlauferhitzers an beiden Enden je ein Innengewinde zur
unmittelbaren Einschraubung der Druckzerstäuberdüse einerseits und der olanschlußleitung
andererseits besitzt.
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Durch diese Ausbildung des öldurchlauferhitzers wird die I.öglichkeit
geschaffen, das öl in der gewünschten Weise zu erwärmen bzw. die ölviskosität in
der gewünschten Weise zu reduzieren, und zwar dort, wo die höhere Temperatur bzw.
die reduzierte Viskosität des öls benötigt wird, nämlich im Zerstäubungsbereich.
Es wird also auch nur dasjenige öl erwärmt, das tatsächlich anschließend der Verbrennung
zugeführt wird, also nicht dasjenige öl, das im überschuß mittels der Zuführungspurlpe
herbeigeführt wird und wieder zum Tank zurückzuführen ist. Die erfindungsgeriß-
vorgesehene Ausbildung des öldurchlauferhitzers ist eine solche, die eine äußerst
preisgünstige iIerstellung des Durchlauferhitzers ermöglicht. Der erfindungsgemäße
Durchlauferhitzer muß also lediglich mit der jeweils zu verwendenden Druckzerstäuberdüse
ausgestattet werden, die in sein eines Ende einfach einzuschrauben ist, während
am anderen Ende die ölanschlußleitung anzuschließen ist. Diese beiden genannten
Anschlußarbeiten bereiten jedoch keinerlei besondere Schwierigkeiten und sind in
kürzester Zeit für einen Fachmann durchführbar, und zwar auch unter Beachtung der
notwendigen Abdichtung in den Anschlußbereichen. Praktische Ausführungsversuche
haben gezeigt, daß durch das Eingießen der ölzuführungsleitung unter Beachtung einer
Wandstärke von minaestens 2 xm innere Leckagen des Durchlauferhitzers nicht auftreten,
wie dies gelegentlich bei Durchlauferhitzern zu beobachten ist, in die die ölzuführungsleitung
anderweitig eingebaut ist. In Hinblick auf die angestrebte innere Abdichtung bzw.
Verhinderung von inneren Leckagen empfiehlt sich jedoch eine tlindestwandstärke
von
etwa 3 mm.
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In zweckmäßiger Weiterbildung sollte der Korpus des Durchlauferhitzers
ein Alu-Gußstück und insbesondere ein Alu-Kokillengußstück sein.
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Auch kann vorgesehen werden, daß die Innengewinde der beiden Enden
des Korpus des Durchlauferhitzers von eingegossenen Innengewindeeinsätzen gebildet
sind.
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Die als Schraubenwendel aus einem entsprechend vorgeformten Rohrstück
ausgeführte bliuführungsleitung kann beispielsweise aus Cuoder Stahlbestehen.
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Sowohl diese Ausbildung der ölzuführungsleitung als auch die zuvor
angegebene Ausbildung der Innengewinde ermöglichen eine einfache Herstellbarkeit
ohne besondere Nacharbeitungen, also die Vermeidung besonderer Gußkerne oder dergleichen
bzw.
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das nachträgliche Einschneiden von Gewinden.
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In ganz besonders zweckmäßiger Weiterbildung sollte die als Schraubenwendel
ausgeführte ölzuführungsleitung exzentrisch zur Achse des zur Einschraubung der
Druckzerstäuberdüse dienenden Gewindes und unter einem Winkel zu dessen Achse in
eine axial vor dem Gewinde liegende und zu diesem konzentrische Kammer einmünden.
Die Vorsehung einer entsprechenden Kammer und entsprechenden Einmündung der ölzuführungsleitung
in diese Kammer dient dazu, in der Kammer eine gewisse Rotationsbewegung des vorerwärmten
öls mit der Folge hervorzurufen, daß diese sich schraubenförmig fortsetzende Rotationsbewegung
eine auf lontagearbeiten zurückzuführende Luftblase wherausschraubt", so daß nach
deren "Herausschrauben" keine Gefahr des Nachspritzens der Druckzerstäuberdüse nach
Abschaltung des Brenners besteht.
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Des weiteren kann am Korpus des Durchlauferhitzers ein Sperrthermostat
angebracht sein, der mit einem vorgeschalteten Anlagensteuergerät in Verbindung
steht. Dieser Sperrthermostat dient dann als Kaltstartverriegelung, die die blzuführungspwnpe
bei Überschreitung einer zuvor eingestellten
Temperatur einschaltet
bzw. diese Pumpe bei Unterschreitung einer ebenfalls zuvor eingestellten 'zestirLmten
Teperatur absc.laltet, beispielsweise bei Ausfall der Beheizungseinrichtung.
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Schließlich kann aber auch noch in dem zur Einschraubung der Druckzerstäuberdüse
bestimmten Ende des Korpus des Durchlauferhitzers ein Abschlußventil vorgesehen
sein; dieses kann in einem Magnetventil bestehen. Das Abschlußventil kann ein bei
Druckabfall in der ölzuführungsleitung automatisch öffnendes und/oder schließendes
Ventil sein.
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1mittels dieses Abschlußventils ist eine stets exakte Abschließung
der Leitung bei Außerbetriebsetzung der Heizungsanlage gewährleistet, so daß es
auch zu keinem Nachtropfen kommt.
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Generell sollte im übrigen vorgesehen werden, daß die Druckzerstäuberdüse
in gut wärmeleitfähiger Verbindung mit dem Korpus des Durchlauferhitzers steht,
damit nicht im Bereich der Düse eine nachträgliche Abkühlung des vorerwärmten öls
stattfindet.
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Dadurch, daß bei dem erfindungsgemäßen Durchlauferhitzer kein eigenständiger
Düsennippel vorgesehen ist, der zwischen Düse und Durchlauferhitzer anzuordnen wäre,
gleichgültig ob nachträglich durch Einschrumpfen, Einschrauben oder dergleichen
oder von Haus aus durch Einschweißen, Einlöten etc., ist bei dem erfindungsgemäßen
Durchlauferhitzer eine der üblichen Leckageursachen beseitigt. Im übrigen gibt es
wegen der Einsparung des Düsennippels aber auch keinen entsprechenden Raum, in dem
während Betriebsruhe öl vorhanden sein könnte, das bei Inbetriebnahme der zugehörigen
Heizanlage in kaltem oder zumindest zu wenig vorerwäriaten Zustand der Druckzerstäuberdüse
zugeführt wird. Diese Gefahr besteht nämlich sogar dann, wenn der Düsennippel, der
ursprünglich ein eigenständiges Bauteil war, zum Bestandteil des Durchlauferhitzers
durch Anschweißen, Anlöten etc. gemacht wird, da der Düsennippel sich auch bei einer
solchen
Ausbildung in verhältnismäßig großer Entfernung von der
Beheizungseinrichtung befindet, was seine Erwärmung verlangsam.
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Im folgenden wird die Erfindung weiter ins einzelne gehend und unter
besonderer Bezugnahme auf die Zeichnung beschrieben, im einzelnen zeigt: Figur 1
eine Seitenansicht eines bevorzugten Ausfahrungsbeispiels des erfindungsgemaßen
Durchlauferhitzers, Figur 2 jeweils eine Endansicht auf dasselbe Ausführungs-und
3 beispiel und Figur 4. einen Längsschnitt nach der Linie IV-IV gemäß Figur 3.
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Der insgesamt mit 1 bezeichnete öldurchlauferhitzer besteht in der
dargestellten bevorzugten Ausführungsform aus einem Gußstück 2, das den eigentlichen
Korpus des Durchlauferhitzers 1 bildet. Bei diesem Gußstück handelt es sich in bevorzugter
Ausführungsform um ein Alum'Mokillen- oder Alu-Drudcgußstüdc.
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Konzentrisch zur Symmetrieachse 3 ist ein Aufnahmeraum 4 für eine
dort einzusetzende Beheizungseinrichtung vorgesehen. Diese Beheizungseinrichtung
sollte in einer elektrischen Stabheizung bestehen, die einfach in den Raum 4 einsetzbar
oder gegebenenfalls einschraubbar oder von Haus aus eingießbar ist.
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Konzentrisch zus Aufnahmeraum 4 ist eine blzuführungsleitung 5 in
Schraubenwendelform vorgesehen. In zweckmäßiger Ausgestaltung besteht diese ölzuführungsleitung
aus einem Cu-Rohr,das durch entsprechende Vorfabrikation zur Wendelform gestaltet
ist, die in die Gußkokille eingesetzt wird, so daß während des Alu-Kokillengusses
diese ölzuführungsleitung vollständig in den Korpus 2 eingegossen wird. Die ölzuführungsleitung
5 geht dabei einerseits vom rückwärtigen Ende eines Innengewindes 6 aus, das der
Einschraubung einer ölanschlußleitung dient, die nicht dargestellt ist.
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Andererseits endet die ölzuführungsleitung 5 in einer Kammer 7, die
axial vor einem weiteren Innengewinde 8 angeordnet
ist, das seinerseits
zur Einschraubung der Druckzerstäuberdüse dient, die wiederum nicht dargestellt
ist.
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Die Einmündung der dlzuführungsleitung 5 in die Kammer 7 erfolgt dabei
im Falle des dargestellten besonderen Ausführungsbeispiels exzentrisch hinsichtlich
der Achse 3 und unter einem Winkel zu derselben, so daß das aus der ölzuführungsleitung
5 in die Kammer 7 eintretende bl sich im Wege von schraubenförmigen Rotationsbahnen
innerhalb der Kammer 7 in Richtung auf die Druckzerstäuberdüse vorwärtsbewegt.
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Im Bereich des der Druckzerstäuberdüse zugewandten Bereichs ist der
Korpus 2 des Durchlauferhitzers 1 in Querschnitt quadratisch gestaltet, wobei diese
Flächen zum einen zur Befestigung und Justierung des Durchlauferhitzers 1 und zum
anderen zur Anbringung eines schematisch angedeuteten Sperrthermostats 9 dienen.
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Es ist zu beachten, daß die ölzuführungsleitung 5 innerhalb des Korpus
2 des Durchlauferhitzers 1 stets so eingebettet sein muß, daß sowohl zum Äußeren
des Korpus 2 hin als auch zum Aufnahme raum 4 hin stets eine umgebende Wandstärke
von mindestens etwa 2 mm, vorzugsweise etwa 3 mm, gegeben ist; diese Wandstärke
dient der Vermeidung von inneren Leckagen.
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Die Ulzuführungsleitung kann in Hinblick auf größere Vorwärmleistungen
mit einer inneren Oberflächenvergrößerung, beispielsweise in der Form von Längsrippen
oder dergleichen, ausgebildet sein.
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L e e r s e i t e