DE2930996A1

DE2930996A1 - Vorrichtung zum vorwaermen von heizoel vor der duese eines brenners

Info

Publication number: DE2930996A1
Application number: DE19792930996
Authority: DE
Inventors: Werner Eder; Gisbert Fischer
Original assignee: MEKU METALL KUNSTSTOFF
Current assignee: MEKU METALL KUNSTSTOFF
Priority date: 1979-07-31
Filing date: 1979-07-31
Publication date: 1981-02-05
Also published as: DE2930996C2

Description

Vorrichtung zum Vorwärmen von Heizöl vor der Düse eines
Brenners Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Vorwärmen von Heizöl vor der Düse eines Brenners gemäß Oberbegriff des Anspruchs 1 nach Patentanmeldung P 29 12 000.1.
Die Vorrichtung gemäß der Hauptanmeldung P 29 12 000.1 ermöglicht das Vorwärmen des Heizöls vor der Düse eines Brenners durch ein oder mehrere Kaltleiterelemente, die in den Quetschnitt des Düsenstockes eingesetzt sind und mit einer großen Wärmeübergangsfläche mit dem das Heizöl führenden Kanal in Berührung stehen. Die Vorrichtung ist äußerst platzsparend und vergrößert die Abmessungen des Düsenstocks und insbesondere dessen Querschnitt nicht.
Die Vorrichtung kann daher in den Düsenstock eingebaut werden, ohne daß die sonstigen Brennerabmessungen geändert werden müssen. Der unmittelhare großflächige Wärmekontakt zwischen dem Kaltle-i-terelement und dem das Heizöl führenden Kanal bewirkt ein sehr: effektives Vorwärmen mit geringer Trägheit. Die sich aufgrund der Kaltleitereigenschaft selbstregelnde Heizleistung verhidert ein Überhitzen des Heizöls bei zu niedrigen Durchflußgeschwindigkeiten.
Trotz der selbstregeinden Eigenschaft der zum Vorwärmen des Heizöls verwendeten Kaltleiterelemente kann bei der Vorrichtung gemäß der Hauptanmeldung nicht mit völliger Zuverlässigkeit gewährleistet werden, daß die von den Sicherheitsbestimmungen (TSV-Richtlinien, DIN-Normen 4787 und 4755) aufgestellte Forderung, daß die Heizöltemperatur unter keinen Umständen 950 C überschreiten darf, in allen Fällen eingehalten wird. Dies beruht insbesondere darauf, daß die elektrischen Daten der RaItleiterelemente eine gewisse produktionsbedingte Streuung aufweisen und die Wärmekapazität und Wärmeableitung der Vorrichtung ebenfalls gewissen Produktionstoleranzen unterworfen ist, so daß der durch die Selbstregelung des Kaltleiterelements erreichbare maximale Temperaturwert differieren kann.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Vorrichtung gemäß der Hauptannteidung so weiterzubilden, daß eine vorgegebene Maximaltemperatur des Heizöls zuverlässig nicht überschritten wird.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch die Merkmale des kennzeichnenden Teils des Anspruchs 1.
Vorteilhafte Ausführungsformen und Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
Die Verwendung eines in Serie geschalteten Sicherheitsthermostaten zur Verhinderung einer Überhitzung des Heizöls beim Vorwärmen ist an sich für andere Arten der Vorwärmung, z. B.
durch elektrische Widerstandsheizung, bekannt. Der Sicherheitsthermostat unterbricht die Stromzuführung zu dem Heizelement, sobald das Heizöl aufgrund der Vorwärmung die vorgegebene Temperatur überschreitet.
Erfindungsgemäß wird der Sicherheitsthermostat zusätzlich zu der selbstregelnden Wirkung des als Heizelement verwendeten Kaltleiterelements verwendet,um ein Überschreiten der zulässigen Maximaltemperatur aus den oben genannten Gründen auszuschließen.
Vorteilhafterweise kann zusätzlich auch noch ein Steuerungsthermostat verwendet werden, wie dies in Verbindung mit anderen Arten der Vorwärmung, z. B. durch elektrische Widerstandsheizung, an sich bekannt ist. Ein solcher in den Brennersteuerkreieeschalteter Steuerungsthermostat schließt bei Erreichen einer vorbestimmten ölmindesttemperatur einen elektrischen Kontakt, wodurch der ölbrenner in Betrieb gesetzt werden kann Dadurch wird ein nachteiliger Anlauf des Brenners bei zu-niedriger Oltemperatur verhindert. Ebenso öffnet der Steuerungsthermostat den elektrischen Kontakt beim Unterschreiten der vorgegebenen ölmindesttemperatur und setzt den Brenner außer Betrieb. Dadurch wird eine Verrußung des Kessels bei zu niedriger bltemperatur verhindert Erfindungsgemäß werden der Sicherheitsthermostat und der ggf. vorgesehene Steuerungsthermostat in unmittelbarem großflächigem wärmeleitendem Kontakt mit den flachen das Heizöl führenden Kanälen angeordnet, in welchen auch die Vorwärmung durch die Kaltleiterelemente erfolgt. Der Sicherheitsthermostat und der Steuerungsthermostat können auf diese Weise ebenfalls in den Querschnitt des Düsenstockes integriert werden und verändern dessen für den Einbau vorteilhafte Abmessungen nicht. Der großflächige wärmeleitende Kontakt führt zu einer genauen Bestimmung der tatsächlichen Heizöltemperatur durch die Thermostate und zu einem Ansprechen der Thermostate mit geringer Trägheit. Die Anordnung des Sicherheitsthermostates und des Steuerungsthermostates an den flachen Kanälen bringt vor allem aber auch den Vorteil, daß die Heizöltemperatur von den Thermostaten unmittelbar an der Stelle bestimmt wird, an welcher das Heizöl durch die Kaltleiterelemente erwärmt wird. Der Sicherheitsthermostat spricht somit ohne größere zeitliche Verzögerung auf die tatsächlich durch die Vorheizung in der gesamten blzuführungsleitung erreichte höchste Temperatur an. Eine zuverlässige Einhaltung der vorgeschriebenen Höchsttemperatur ist damit für das gesamte blzuführungssystem gewährleistet.
Ein guter Wärmeübergang von den Kaltleiterelementen zu den das Heizöl führenden flachen Kanälen bzw. von den flachen Kanälen zu dem Sicherheitsthermostat bzw. dem ggf. vorgesehenen Steuerungsthermostat wird erreicht, wenn die elektrische Isolierung zwischen den flachen Kanälen und den Kaltleiterelementen und den Thermostaten durch eine elektrisch isolierende Kunststoffschicht hohe Durchschlagsfestigkeit und hoher Wärmebeständigkeit bewirkt wird, wozu wegen der einfachen Herstellung vorzugsweise eine Folie verwendet wird. Als besonders geeignet hat sich eine Polyimid-Folie (Handelsname Kapton) erwiesen. Eine solche Folie weist eine Durchschlagsfestigkeit von 280kV/mm,eine Wärmebeständigkeit bis 1800C kurzzeitig sogar bis 2750C sowie eine hohe Zerreißfestigkeit auf. Eine ausreichende elektrische Isolation kann daher bereits mit einer Folienstärke von 0,1mm erhalten werden. Diese geringe Folienstärke bedeutet eine geringe Wärmeisolation und damit den erwünschten guten Wärmeübergang.
Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert, deren einzige Figur einen Axialschnitt durch eine Vorrichtung gemäß der Erfindung zeigt.
Die Vorrichtung zum Vorwärmen von Heizöl weist zwei metallische Anschlußstücke 10 und 12 auf, deren Querschnit dem Querschnitt des Düsenstockes des Brenners angepaßt ist. Das Anschlußstück 10 weist eine koaxiale Aufnahme mit Innengewinde auf, in welche die Düsenstange eingeschraubt werden kann. Das Anschlußstück 12 weist eine Aufnahme mit Innengewinde auf, in welche die Düse des Düsenstockes eingeschraubt werden kann. Die Anschlußstücke 10 und 12 sind an ihren einander zugewandter Stirnflächen geschlossen.
Zwei flache Kanäle 16 verbinden die Anschlußstücke 10 und 12, um das Heizöl der Düse zuzuführen. Die flachen Kanäle 16 werden von metallischen, vorzugsweise aus Messing bestehenden Flachkantrohren gebildet, die parallel und mit ihren Flachseiten einander zugewandt in die Stirnflächen der Anschlußstücke 10 und 12 eingesetzt und bei 26 mit diesen verlötet sind.
Zwischen den flachen Kanäle 16 sind zwei plattenförmige Kaltleiterelemente 14 eingesetzt, die axial aneinander anschliessend angeordnet sind. Die Kaltleiterelemente 14, die in der Breite mit den flachen Kanälen 16 übereinstimmen, liegen mit ihren Flachseiten an diesen Kanälen 16 an.
Die Kaltleiterelemente 14 sind beidseitig mit Leiterschichten 18 versehen, die über nicht dargestellte Anschlüße zur Stromzuführung dienen.
Eine Kunststoff schicht 20 isoliert die Leiterschichten 18 gegen die metallischen Kanäle 14. Die Kunststoffschicht 20 wird durch eine O,1mm starke Polyimid-Folie (Kapton-Folie) gebildet.
Auf die von den Kaltleiterelementen 14 abgewandte äußere (in der Zeichnung obere) Flachseite des einen Kanals 16 ist ein Sicherheitsthermostat 29 aufgesetzt. Der Sicherheitsthermostat 29, der herkömmlicher Art, z. B. ein Bimetall-Thermostat sein kann, liegt großflächig an der Flachseite des Kanals 16 an, so daß ein guter Wärmeübergang zwischen dem Kanal 16 und dem Sicherheitsthermostat 29 gewährleistet ist.
Der Sicherheitsthermostat 29 ist in Reihe in den Stromkreis der Kaltleiterelemente 14 eingeschaltet und unterbricht diesen Stromkreis, sobald er eine vorgegebene Maximaltemperatur erreicht. Diese vorgegebene Maximaltemperatur liegt etwas niedriger als die für das Vorwärmen des Heizöls zulässige maximale öltemperatur, die nach den Sicherheitsvorschriften auf 950C festgesetzt ist. Diese Differenz zwischen der maximal zulässigen öltemperatur von z. B. 950C und der Ansprechtemperatur des Sicherheitsthermostaten 29 berücksichtigt die durch Wärmekapazität und Wärmeleitung verursachten zeitliche Verzögerung, mit welcher der Sicherheitsthermostat 29 die Temperatur der Kaltleiterelemente 14 annimmt.
Auf der äußeren (in der Zeichnung unteren) Flachseite des anderen Kanals 16 sitzt in gleicher Weise großflächig anliegend ein Steuerungsthermostat 30. Auch dieser Steuerungsthermostat kann herkömmlicher Art sein. Der Steuerungsthermostat 30 ist in denSteuerkreisles Brenners geschaltet und aktiviert diesen bei Erreichen einer vorgegebenen Temperatur von z. B. 600C, so daß der Brenner gezündet werden kann. Sinkt die Temperatur wieder unter einen vorgegebenen Wert von z. B. 400C ab, so setzt der Steuerungsthermostat 30 den Brenner außer Betrieb; Dadurch wird einerseits ein unwirtschaftliches Zünden des Brenners bei zu niedriger bltemperatur und andererseits ein Verrußen bei zu niedriger Oltemperatur während des Betriebs des Brenners verhindert.
Der Sicherheitsthermostat 29 und der Steuerungsthermostat 30 fügen sich in den Querschnitt der Anschlußstücke 10 und 12 und damit in den Querschnitt des Düsenstockes ein.
Eine auf die Anschlußstücke 10 und 12 aufgeschobene Hülse 24 umschließt die Anordnung der Kaltleiterelemente 14, der flachen Kanäle 16 und der Thermostate 29 und 30.
Die Hülse 24 ist mit einem isolierenden Kunststoff 22 ausgegossen, in welchen die genannten Bauteile eingebettet sind.
L e e r s e i t e

Claims

Patentansprüche (½ Vorrichtung zum Vorwärmen von Heizöl vor der Düse eines Brenners mit wenigstens einem stromdurchflossenen plattenförmigen in den Querschnitt des Düsenstockes des Brenners eingesetzten Kaltleiterelement, das mit wenigstens einer Flachseite in wärmeleit-endem Kontakt an einer Wandung einer das Heizöl zur Düse führenden im Bereich des Kaltleiterelements als wenigstens ein flacher Kanal ausgebildeten Leitung anliegt, dadurch gekennzeichnet, daß ein mit dem Kaltleiterelement/den Kaltleiterelementen (14) in Serie geschalteter Sicherheitsthermostat (29) in wärmeleitendem Kontakt an einer Wandung des flachen Kanals/eines der flachen Kanäle (16) angeordnet ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein in denSteuerkreisdes Brenners geschalteter Steuerungsthermostat (30) in wärmeleitendem Kontakt an einer Wandung des flachen Kanals/eines der flachen Kanäle (16) angeordnet ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein oder mehrere axial hintereinander angeordnete Kaltleiterelemente (14) vorgesehen sind, an dessen/deren beiden Flachseiten jeweils ein flacher Kanal (16) anliegt und daß der Sicherheitsthermostat (29) und ggf. der Steuerungsthermostat (30) an der Außenfläche jeweils eines dieser flachen Kanäle (16) anliegen.
4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Sicherheitsthermostat (29) und ggf. der Steuerungsthermostat (30) zusammen mit dem Kaltleiterelement/den Kaltleiterelementen (14) und dem flachen Kanal/den flachen Kanälen (16) in einen isolierenden Kunststoff (22) eingebettet sind.
5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der flache Kanal/die flachen Kanäle (16) aus metallischem Flachkantrohr besteht/bestehen und das Kaltleiterelement/die Kaltleiterelemente (14) und ggf. der Sicherheitsthermostat (19) und der Steuerungsthermostat (30) von dem flachen Kanal/den flachen Kanälen (16) durch eine elektrisch isolierende Kunststoffschicht (20) hoher Durchschlagsfestigkeit und hoher Wärmebeständigkeit getrennt sind.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Kunststoffschicht (20) eine Folie ist.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Kunststoffschicht (20) eine Polyimid-Folie ist.