DE2938747A1 - Vorrichtung fuer oelbrenner - Google Patents

Description

• Vorrichtung für Ölbrenner
• Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung, insbesondere eine hilfsweise Vorrichtung zur Vermischung von Wasser und Öl zur Verbrennung in einem Ölbrenner. Um die Verbrennung zu verbessern, hat man bereits Wasser in Ölbrenner und auch in Brennkraftmaschinen eingesprüht. Man hat auch bereits Wasser und Öl zusammengemischt und zwar in der Ölpumpe eines Ölbrenners, wobei sich jedoch verschiedene Nachteile zeigten.
• Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine zuverlässige Hilfsvorrichtung zur Vermischung von Wasser und Öl miteinander zu einer feinen Mischung zu schaffen, welche dem Brenner zugeführt wird, wobei die Vorrichtung die normale Operation des ölbrenners nicht beeinträchtigen soll.
• Die Lösung dieser Aufgabe ist in den Patentansprüchen, insbesondere im Anspruch 1 angegeben. Es ist also ein Mischer mit Sprühdüsen für Wasser und Öl vorgesehen, den Sprühdüsen wird das Wasser und öl unter Druck in vorbestimmtem Mengenverhältnis zugeführt; dieser Mischer ist seinerseits verbunden mit der Verbrennungsdüse des Ölbrenners, so daß die Wasser-tl-Mischung dem Brenner zugeführt und verbrannt wird.
• Zur näheren Erläuterung der Erfindung wird nachfolgend ein Ausführungsbeispiel anhand der Zeichnung beschrieben.
• Es sind ein ölbrenner 1 und ein Öltank 2 vorgesehen; in Bezug auf die Erfindung sind die wichtigsten Teile des Brenners < die Ölpumpe 3 und die Brennerdüse 4. Während üblicherweise die Pumpe 3 unmittelbar mit der Brennerdüse 4 verbunden ist, ist gemäß der vorliegenden Erfindung zwischen diese beiden Teile 3, 4 eine Vorrichtung zur Vermischung von Öl und Wasser eingeschaltet, die nachfolgend beispielsweise näher beschrieben wird. Diese Vorrichtung (bzw. Hilfsvorrichtun ) weist einen Wassertank 5 und einen Mischer 6 auf. ober Ventil 7 wird der Wassertank 5 jeweils während eines Stillstands des Brenners gefüllt. Das Ventil 7 kann durch ein Zeitglied gesteuert werden. Wie angedeutet sind Steuerglieder THER und TR zwischengeschaltet zwischen Pumpe 3 und Ventil 7, derart, daß das Ventil 7 nur während des Stillstands der Pumpe 3 geöffnet ist.
• Der Mischer 6 weist eine Sprühdüse 8 für Wasser und eine Sprühdüse 9 für öl auf. Die Sprühdüse 8 für Wasser ist mit dem Wassertank 5 (über Leitung 13 mit Ventil 14) verbunden; die Sprühdüse 9 für Öl ist mit der Ölpumpe 3 verbunden. Der Wassertank 5 ist als Zylinder ausgebildet,'in dem ein Kolben 12 verschieblich ist. Die untere Zylinderseite ist über eine weitere Anschlußleitung 15 mit der Pumpe 3 verbunden (die Anschlußleitung 15 kann auch von der Verbindungsleitung 14 abzweigen). Durch eine Rücklaufleitung 16 ist der untere Zylinderdeckel mit dem öltank 2 verbunden, welche Rücklaufleitung 16 zweckmäßig in die Leckölleitung der Pumpe 3 einmündet.
• Nach Einfüllen von Wasser in den Wassertank 5 und Einschalten der ölpumpe 3 drückt also das Öl bzw. der Öldruck das Wasser aus dem Wassertank 5 zu der Sprühdüse 8, und zwar etwa mit dem gleichen Druck, mit dem auch das Öl der Düse 9 zugeführt wird. Die Ölpumpe dient also gleichzeitig zur Förderung des Wassers unter vorbestimmten Druck und damit vorbestimmten Mengenverhältnis. Die Düsen 8, 9 für Wasser und öl sind einander benachbart, so daß sie also in den gleichen Raum sprühen bzw. die Zerstäubungskegel überschneiden einander, die Partikel vermischen sich also. Für Wasser und öl kann die gleiche Düsenart verwendet werden. Wasser und Öl können aber auch durch eine gemeinsame Düse, also Zweistoffdüse zerstäubt werden. Durch eine nachgeschaltete Düse 10 erfolgt eine weitere Zerstäubung bzw. Verfeinerung des Gemisches.
• Die beiden Düsen 8,9sprühen in einen konischen Raum, der über ein Verbindungsrohr 17 mit der nachfolgenden Düse 10 verbunden ist, die in einen zylindrischen Raum 18 sprüht, der über eine weitere Anschlußleitung mit Brennerdüse 4 verbunden ist.
• Eine konventionelle Thermostatanordnung schaltet dann den Brenner aus,(wenn das Wasser in Tank 5 verbraucht ist), Ventil 7 öffnet sich, Wasser stsmt in den Tank 5, der Kolben 12 wird abgesenkt, wobei das Öl durch Leitung 16 in den Öltank 2 zurückfließt. Ventil 7 wird dann geschlossen und ein neuer Verbrennungszyklus beginnt.
• Wie ersichtlich wird das Wasser nicht unmittelbar in den Brenner eingegeben,sondern über einen speziellen Mischer, und zwar unter einem vorbestimmten Druck, der verschieden ist von dem Druck in der Wasseranschlußleitung. Gemäß der Erfindung wird das Wasser in einen separaten Tank 5 eingegeben, beim Start der Verbrennung wird der Wasserdruck von dem Öldruck bestimmt. Im Beispielsfall ist der Druck des Wassers gleich dem Druck des Öls, jedoch kann man auch ein anderes Druckverhätnis einstellen. Bei gleichem Druck und gleicher Düsenart 8,9 erhält man in dem Brenner ein Mengenverhältnis von Öl zu Wasser von 50 % zu 50 %. Praktische Versuche haben gezeigt, daß die Verbrennung ungestört ist, die Flamme ist stark weiß und rußfrei, die Verbrennung ist also vollständig.
• Die theoretische Erklärung der Verbrennung bleibt immer noch hypothetisch. Man kann aber annehmen, daß durch die Mischung durch Sprühdüsen eine vorteilhafte Wasser-in-Öl Emulsion erhalten wird, so daß das Wasser an der Verbrennung in dem Ölbrenner teilnimmt. Bei der Verbrennungstemperatur reagiert der Wasserdampf zusammen mit den Kbhlenwasserstoffen - und der Verbrenrungsluft. Sich bildendes CO und verbleibender Wasserstoff verbrennen mit dem Sauerstoff zu Wasser und CO2. Man erreicht also eine vollständige Verbrennung bei kleinem Luftüberschuß, praktisch bei stoichiometrischem Verhältnis, ohne Rußbildung. Die Tests haben auch gezeigt, daß die Mischung oder Emulsion während ziemlicher langer Zeit unverändert bleibt, sich also nicht trennt. Trotzdem ist es zweckmäßig, den Mischer in unmittelbarer Nähe des Brenners, zwischen Pumpe 3 und Brennerdüse 4 aufzustellen - also kurze Anschlußleitungen. Der Wassertank 5 und der Mischer 6 können baulich zusammengefaßt werden.
• Um das Mengenverhältnis Öl zu Wasser einzustellen, ist in der Wasseranschlußleitung 43 zweckmäßig ein Magnetventil 11 eingeschaltet, welches von einem Zeitglied "2 gesteuert ist. Ähnliche Steuermittel können auch in die Leitung 14 für die Sprühdüse für öl 9 eingeschaltet sein.
• Die Vorrichtung kann angewendet werden bei allen herkömmlichen Ölbrennern, insbesondere für leichtes Heizöl, wobei lediglich wie erwähnt zwischen Ölpumpe 3 und Brennerdüse 4 diese Vorrichtung eingeschaltet wird. Leerseite

Claims (8)

1. Titel: Vorrichtung für Olbrenner Patentansprüche (3 Vorrichtung für Ölbrenner zum Mischen von Wasser und Ö1 für die Verbrennung, dadurch gekennzeichnet, daß ein Mischer (6) mit einer Düse (8) für Wasser und einer Düse (9) für Ö1 und mit Mitteln (Ölpumpe 3, Wassertank 5, sowie ,inschlußleitungen) für die Zuführung von Wasser und Ö1 unter Druck, in einem gegebenen Mengenverhältnis zu den Sprühdüsen (8,9) des Mischers vorgesehen sind, und daß der Mischer mit einer Brennerdüse (4) (bzw.

   Brennerdüsen) des Ölbrenners zur Zuführung der Wasser-in-Öl-Mischung (bzw. Emulsion) für die Verbrennung verbunden ist.
2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Sprühdüsen (8,9) an dem Mischer (6) derartig angeordnet, insbesondere benachbart sind, daß sich die austretenden Sprühstrahlen miteinander vermischen.
3. 3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine oder mehr Düsen zum Zusammensprühen einer Mischung von Öl und Wasser aufweisen, d.h. die aus der Sprühdüse und die aus der Wasserdüse austretenden Sprühstrahlen bzw. Sprühkegel überschneiden sich zwecks Gemischbildurg.
4. 4. Vorrichtung nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein mit Druck beaufschlagbarer Wassertank (5) vorgesehen ist zur Zuführung des Wassers zu dem Mischer (6) bzw. der Sprühdüse (8) unter vorbestimmten Druck.
5. 5. Vorrichtung nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch einen absatzweisen bzw. einen periodisch aussetzenden Betrieb, derart, daß während jeweils eine Unterbrechung der Verbrennung der Wassertank (5) nachgefüllt wird und dann während jeweils einer Verbrennungsperiode entleert wird.
6. 6. Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Wassertank (5) als Zylinder mit einem darin lau -fenden Kolben ausgebildet ist, und daß die eine Zylinderseite mit der das Öl auch zu der Ölzerstäubungsdüse (9) des Mischers (6) fördernden Ölpumpe (3) verbunden ist, derart, daß die Ölpumpe (3) gleichzeitig zur Zuführung des Wassers unter vorbestimmten, im wesentlichen dem öldruck gleiches Druck dient.
7. 7. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß in die Anschlußleitung für die Wasserzerstäubungsdüse (8) ein von einem einstellbaren Zeitglied (42) gesteuertes Ventil (11) eingeschaltet ist.
8. 8. Vorrichtung nach Anspruch ", dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung eingeschaltet bzw. angeschlossen ist zwischen die Pumpe (3) und die Zerstäubungsdüse (4) eines an sich bekannten Ölbrenners (1).