DE2809962C2

DE2809962C2 - Sicherheitseinrichtung an einem Ölbrenner

Info

Publication number: DE2809962C2
Application number: DE2809962A
Authority: DE
Inventors: Rolf Dipl.-Ing. 4230 Wesel Oppenberg
Original assignee: Deutsche Babcock AG
Current assignee: Deutsche Babcock AG
Priority date: 1978-03-08
Filing date: 1978-03-08
Publication date: 1989-06-29
Also published as: US4265613A; AT386064B; GB2016137A; YU55179A; JPS54127042A; ATA55679A; YU41032B; DE2809962A1; CH635185A5; GB2016137B; FR2419465A1

Description

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Die Erfindung geht aus von einer Sicherheitseinrichtung an einem Ölbrenner, dessen öllanze mit einer ölzuführungsleitung verbunden ist, in der ein Öl-Absperrventil angeordnet ist.

Das nach Abschalten des ölbrenners zwischen dem Öl-Absperrventil und der öldüse verbleibende Restöl wird bisher mittels Dampf oder Preßluft in den Feuerraum ausgeblasen und dabei mit Zündunterstützung verbrannt. Durch diese Maßnahme wird verhindert, daß die Restölmenge unkontrolliert in den Feuerraum austropft und dort in einem noch heißen Feuerraum verdampft und durch Bildung eines explosiven Gemisches mit Luft Verpuffungsgefahr besteht. Außerdem wird sichergestellt, daß nach dem Abstellen eines Schwerölbrenners für längere Zeit in der öllanze das Restöl erkaltet und die Lanze zusetzt.

Bei einigen Feuerungsarten birgt die bisherige Methode erhebliche Gefahren in sich, da sie das Eintreten von unverbranntem Restöl in den Feuerraum nicht sieher verhindert. So läuft z. B. die Öllanze einer Deckenfeuerung sehr schnell leer. Bis zur Ingangsetzung des Zündbrenners und besonders bei Versagen des Zündbrenners ist ein öleintritt in den Feuerraum nicht zu verhindern. Bei einer Störabschaltung oder Not-Aus der Kesselanlage werden die Öl-Absperrventile sofort geschlossen, das Ausblasen der Brenner mit Zündunterstützung unterbleibt.

Bei Ölrücklauf-Druckzerstäuberbrennern befindet sich zwischen den Absperrventilen bedingt durch den Rücklauf ieii und die gi oGc i üokiäüfenuc v^lrnenge mehr als die doppelte Restölmenge, verglichen mit anderen Zerstäuberarten. Bei Ausblasung der Restölmenge wird der Anteil des Öles, das aus der Rücklaufseite kommt, nicht verdrallt. Dadurch wird das Öl nur teilweise zerstäubt in den Feuerraum geblasen und es kommt häufig vor, daß ein Teil des Öles unverbrannt auf die Kesselwände spritzt.

Bei Versagen der Zündunterstützung kommt es bei diesen Brennern wegen der größeren Restölmengen noch eher zu einer Verpuffung.

Um das Ausfließen von Reste! zu verhindern, ist es bei ölrücklaufbrennern bereits bekannt, eine Düsennadel vorzusehen, die die Düse nach Abschalten der ölzufuhr verschließt Zum gleichen Zweck ist es weiterhin bekannt, im Bereich der Düse ein Rückschlagventil vorzusehen. Die Düse eines abgeschalteten ölbrenners unterliegt auch im zurückgezogenen Zustand noch einer hohen Wärmebelastung aus dem Feuerraum. Aufgrund dieser Wärmebelastung ist es daher nicht immer gewährleistet daß die im Düsenbereich angeordneten Verschlußorgane stets dicht schließen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Sicherheitseinrichtung zu schaffen, durch die das Nachfließen von Restöl in dsn Feuerraum sicher verhindert wird.

Diese Aufgabe wird bei einer Sicherheitseinrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die ölzuführungsleitung zwischen öllanze und Absperrventil über eine Absaugeleitung mit dem Kolbenraum einer Pumpe verbunden ist. Mit Hilfe dieser Pumpe wird nach dem Schließen der Öl-Absperrventile die Restölmenge aus der ölzuführungsleitung und der Brennerlanze abgesaugt Die Pumpe selbst steht in einem Betrieb, in dem sie einer Wärmebelastuiig nicht unterliegt Im einfachsten Fall ist das Volumen des Kolbenbraumes so groß zu bemessen, wie das Restölvolumen aus ölzuführungsleitung und Öllanze. In diesem Fall ist nur ein einziger Kolbenhub erforderlich. Sicherer ist es jedoch, die Restölmenge durch mehrere Kolbenhübe abzusaugen. In Ausgestaltung der Erfindung wird daher vorgeschlagen, daß an den Kolbenraum der Pumpe eine mit einem Rückschlagventil versehene Rückführungsleitung angeschlossen ist. Dabei ist auch in der Absaugeleitung ein Rückschlagventil vorzusehen. In diesem Fall kann die Restölmenge in den öltank zurückgedreht werden.

Um mit dem Absaugen der Restölmenge unverzüglich nach dem Abschalten der ölzufuhr beginnen zu können, ist vorgesehen, daß der Antrieb der Pumpe durch eine Steuereinheit geregelt ist, die mit den Stellantrieb des Öl-Absperrventils gekoppelt ist

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Diese Zeichnung stellt eine Sicherheitseinrichtung gemäß der Erfindung zusammen mit dem Schema einer Steuereinheit dar.

Der öllanze 1 eines Ölbrenners wird das öl aus dem öltank über eine Ölzuführungsleitung 2 zugeführt. In der ölzuführungsleitung 2 ist ein Öl-Absperrventil 3 angeordnet. In der Zeichnung sind zwei gleichartige Öl-Absperrventile 3 dargestellt, die als Schnellschlußventile ausgebildet sind. Der Stellantrieb des Öl-Absperrventiles 3 besteht aus einem Zylinder 4, in dem ein federbelasteter Kolben 5 verschiebbar angeordnet und einseitig durch Druckluft beaufschlagt ist. Die Steuerung der Druckluft zu den Zylindern 4 erfolgt durch je ein elektromagnetisch betätigtes V2-Wegeventil 6. Der Steuer- !puls Tür Gic Defers

2 wege

nen Schalter 7 eingeleitet.

An das Öl-Absperrventil 3, das der öllanze 1 am nächsten liegt, ist eine Absaugleitung 8 angeschlossen. Die Absaugeleitung 8 ist zu dem Kolbenraum 9 einer Kolbenpumpe 10 geführt. Vor dem Eintritt in die Stirnseite des Kolbenraumes 9 ist in der Absaugeleitung 8 ein Rückschlagventil 11 angeordnet. An den Kolbenraum 9

ist weiterhin eine Rückführleitung 12 angeschlossen, die ebenfalls ein Rückschlagventil 13 aufnimmt In dem den Anschlüssen der Absaugeleitung 8 und der Rückführleitung 12 gegenüberliegenden Deckel 14 ist eine Entlüftungsbohrung 15 vorgesehen.

Der Kolben 16 der Kolbenpumpe 10 wird durch eine durchgehende durch den Deckel 14 geführte Kolbenslange 17 mit Hilfe eines zweiseitig beaufschlagten Kolbens 18 bewegt Dieser zweiseitig beaufschlagte Kolben 18 ist in einem Antriebszylinder 19 geführt, der auf die Kolbenpumpe 10 gesetzt ist

Die Kolbenpumpe 10 wird durch nachfolgend beschriebene Steuereinheit betätigt Die Steuerung der Druckluftzufuhr zu d«n Kolbenräumen oberhalb und unterhalb des zweiseitig beaufschlagten Kolbens 18 erfolgt durch ein pneumatisch gesteuertes V₂-Wegeventil 20, das in den Durckluftzuführungsleitungen zu dem Antriebszylinder 19 vorgesehen ist Das V₂-Wegeventil 20 wird durch zwei Wechselventile 21 und 22 gesteuert die durch je ein VrWegeventil 23 und 24 beeiriwußt werden. Die VrWegeventile 23 und 24 werden gegen eine Rückstellfeder durch einen Taster 25 betätigt Die Taster 25 greifen an einen Bund 26 der Kolbenstange 14 an, wenn diese sich jeweils in ihrer Endlage befindet

Die Anzahl der Hübe der Kolbenpumpe 10 wird über einen Impulszähler 27 eingestellt, der einerseits mit dem Wechselventil 21 und dem Taster betätigten V₂-Wegeventil 23 und andererseits über ein pneumatisches V₂-Wegeventil 28 mit dem Wechselventil 22 und dem Taster betätigten V₂-Wegeventil 24 verbunden ist das pneumatische V₂-Wegeventil 28 hat außerdem Verbindung zu dem Wechselventil 21.

Das pneumatische V₂-Wegeventil 28 und das Wechselventil 22 sind an ein magnetisch betätigtes V₂-Wegeventil 29 angeschlossen, das auf der elektrischen Seite mit einem pneumatisch-elektrischen Wandler 30 verbunden ist. Der Wandler 30 hat auf der Druckluftseite Verbindung zu dem Impulszähler 27 und zu einem weiteren elektromagnetisch betätigten V₂-Wegeventil 31. Das letztgenannte V₂-Wegeventil 31 wird durch einen Schalter 32 betätigt. Die aus den oben beschriebenen Ventilen 21, 22, 23, 24, 28, 29, 31 dem Impulszähler 27 und dem Wandler 30 bestehende Steuereinheit ist mit den der Steuerung des Stellantriebes der Öl-Absperrventile 3 dienenden V₂-Wegeventilen 6 gekoppelt. Zu diesem Zweck ist der Schalter 7 über eine Wirkleitung 33 mit dem Schalter 32 verbunden.

Die mit der beschriebenen pneumatisch-elektrischen Steuerung möglichen Arbeitsgänge, die im folgenden noch näher beschrieben werden, können auch mit rein elektrischen, pneumatischen, hydraulischen oder gemischten Antrieben und Steuerungen durchgeführt werden.

Die erfindungsgemäße Sicherheitseinrichtung arbeitet ausgehend von der dargestellten Betriebsstellung des öibrenners auf folgende Weise. Bei Betrieb der öllanze 1 sind die beiden Öl-Absperrventile 3 geöffnet, der Kolben 16, der Kolbenpumpe 10 befindet sich in der skizzierten Schließstellung. Die beiden Schalter 7 und 32 sind geschlossen, so daß über die V₂-Wegeventile 6 die Kolben der Öl-Absperrventile 3 in Offenstellung gehalten sind. Das elektromagnetische V₂-Wegeventil 29 und das elektromagnetische V2-Wegeventil 31 stehen ebenfalls unter Spannung, so daß der zweiseitig beaufschlagte Kolben 18 des Antriebszylinders 19 über das V₂-Wegcventil 20 von oben mit Druckluft beaufschlagt wird.

Wenn die beiden Schalter 7 und 32 Öffnungsbefehl erhalten, fallen die ³/2-Wegeventile 6 in Öffnungsstellung, so daß die Öl-Absperrventile 3 durch Federkraft geschlossen werden. Gleichzeitig wird der Wandler 30 über das elektromagnetische V₂-Wegeventil 31 angesteuert Das V₂-Wegeventil 29 schaltet um, die Druckluft fließt über das pneumatische V₂-Wegeventil 28 und das Wechselventil 21 und schaltet das V₂-Wegeventil 20 um. Nun wird der zweiseitig beaufschlagte Kolben 18 des Antriebszylinders 19 bodenseitig mit Druckluft beaufschlagt und bewegt sich nach oben. Dabei saugt der damit über die Kolbenstange 17 verbundene Kolben 16 der Kolbenpumpe 10 das Restöl über das Rückschlagventil 11 in den Kolbenraum 9. Die Kolbenstange 17 betätigt im oberen Endpunkt den Taster 25 des als Endschalter wirkenden V₂-Wegeventils 24. Das pneumatische V₂-Wegeventil 28 wird dadurch auf Entlüftung geschaltet und das V₂-Wegeventil 20 wird über das Wechselventil 22 umgesteuert, so daß der zweiseitig beaufschlagte Kolben 18 sich nach unten bewegt. Der Kolben 16 der Kolbenpumpe 10 drückt dabei das öl aus dem Kolbenraum 9 über das Rückschlagventil 13 in die Rückführungsieitung 12 und von dort in den öltank. Die Kolbenstange 17 betätigt im unteren Endpunkt den Taster 25 des als Endschalter wirkenden V₂-Wegeventils 23 und das V₂-Wegeventil 20 wird erneut über das Wechselventil 21 umgeschaltet Gleichzeitig wird ein Impuls auf den pneumatischen Impulszähler 27 gegeben. Der zweiseitig beaufschlagte Kolben 18 hebt sich nun wieder und ein neuer Zyklus beginnt. Dies wird solange fortgesetzt, bis die eingestellte Impulszahl erreicht ist. Danach gibt der Impulszähler 27 einen Steuerimpuls aus. Hierdurch wird der Wandler 30 umgesteuert. Das V₂-Wegeventil 29 gibt den Weg über das ebenfalls umgesteuerte pneumatische V₂-Wegeventil 28 und das Wechselventil 21 zu dem V₂-Wegeventil 20 frei. Der zweiseitig beaufschlagte Kolben 18 wird nun dauernd von oben mit Druckluft beaufschlagt und bleibt geschlossen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Sicherheitseinrichtung an einem ölbrenner, dessen öllanze mit einer ölzuführungsleitung verbunden ist, in der ein Öl-Absperrventil angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die ölzuführungsleitung (2) zwischen öllanze (1) und Öl-Absperrventil (3) über eine Absaugeleitung (8) mit dem Kolbenraum (9) einer Pumpe (10) verbunden ist

2. Sicherheitseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Absaugeleitung (8) an das öl-Absperrventil (3) angeschlossen isu

3. Sicherheitseinrichtung nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß in der Absaugeleitung (8) ein Rückschlagventil (11) vorgesehen ist

4. Sicherheitseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß an den KoI-benraum (9) der Pumpe (10) eine mit einem Rückschlagventil (13) versehene Rückführleitung (12) angeschlossen ist

5. Sicherheitseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Antrieb (19) der Pumpe (10) durch eine Steuereinheit (21 bis 31) geregelt ist, die mit dem Stellantrieb (4) des Öl-Absperrventils (3) gekoppelt ist