DE2938747A1

DE2938747A1 - Oil burner mixing accessory - mixes water and oil sprays together for combustion under pressure in set proportions

Info

Publication number: DE2938747A1
Application number: DE19792938747
Authority: DE
Inventors: Pentti Pyykkoenen
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1978-09-28
Filing date: 1979-09-25
Publication date: 1980-04-10
Also published as: FI782952A; SE7907947L; FI64237B; FI64237C

Abstract

The oil burner accessory mixes oil and water for combustion. It incorporates a mixing unit with nozzles for water and oil. A tank and pump supply the nozzles under pressure in a set proportion and the mixer unit is in turn connected to the burner nozzle. The water and oil nozzles can be so mounted alongside each other that the sprays from them intermingle. The water tank can be pressurised so as to deliver to its respective nozzle at preset pressure.

Description

Vorrichtung für Ölbrenner Device for oil burners

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.The invention relates to an apparatus, in particular an auxiliary one Device for mixing water and oil for combustion in an oil burner. In order to improve the combustion, one already has water in the oil burner and also in Internal combustion engines sprayed. Water and oil have already been mixed together namely in the oil pump of an oil burner, but there are various disadvantages showed.

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.The object of the invention is to provide a reliable auxiliary device to mix water and oil with each other to create a fine mixture, which is fed to the burner, the device carrying out the normal operation of the should not affect the oil burner.

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.The solution to this problem is in the claims, in particular stated in claim 1. So it's a mixer with spray nozzles for water and oil provided, the spray nozzles are the water and oil under pressure in a predetermined proportion fed; this mixer is in turn connected to the combustion nozzle of the Oil burner, so that the water-tl mixture is fed to the burner and burned.

Zur näheren Erläuterung der Erfindung wird nachfolgend ein Ausführungsbeispiel anhand der Zeichnung beschrieben.To explain the invention in more detail, an exemplary embodiment is provided below described with reference to the drawing.

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.An oil burner 1 and an oil tank 2 are provided; in relation to the invention are the most important parts of the burner <the oil pump 3 and the Burner nozzle 4. While usually the pump 3 directly with the burner nozzle 4 is connected according to the present invention between these two parts 3, 4 switched on a device for mixing oil and water, the following for example is described in more detail. This device (or auxiliary device) has a water tank 5 and a mixer 6. The water tank becomes above valve 7 5 filled in each case during a standstill of the burner. The valve 7 can through a timer can be controlled. As indicated, control elements THER and TR are interposed between pump 3 and valve 7, such that the valve 7 only during standstill the pump 3 is open.

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.The mixer 6 has a spray nozzle 8 for water and a spray nozzle 9 for oil on. The spray nozzle 8 for water is connected to the water tank 5 (via line 13 connected to valve 14); the spray nozzle 9 for oil is connected to the oil pump 3. The water tank 5 is designed as a cylinder in which a piston 12 is displaceable is. The lower side of the cylinder is connected to the pump via a further connection line 15 3 connected (the connecting line 15 can also branch off from the connecting line 14). The lower cylinder cover is connected to the oil tank 2 by a return line 16, which return line 16 expediently opens into the leakage oil line of the pump 3.

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.After filling the water tank 5 with water and switching on the Oil pump 3 thus presses the oil or the oil pressure to the water from the water tank 5 of the spray nozzle 8, namely at approximately the same pressure as the oil in the nozzle 9 is fed. The oil pump also serves to convey the water under a predetermined pressure and thus a predetermined quantity ratio. The nozzles 8, 9 for water and oil are adjacent to each other, so that they are in the same space spray or the atomization cones intersect, the particles mix so yourself. The same type of nozzle can be used for water and oil. water and oil can also be atomized through a common nozzle, i.e. two-fluid nozzle will. A downstream nozzle 10 is used for further atomization or Refinement of the mixture.

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.The two nozzles 8,9 spray into a conical space, the above a connecting pipe 17 is connected to the subsequent nozzle 10, which is in a Cylindrical space 18 sprays, which has a further connection line with burner nozzle 4 is connected.

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.A conventional thermostat arrangement then switches the burner off, (when the water in tank 5 has been used up), valve 7 opens, water flows in into the tank 5, the piston 12 is lowered, the oil through line 16 into the Oil tank 2 flows back. Valve 7 is then closed and a new combustion cycle starts begins.

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.As can be seen, the water is not fed directly into the burner, but rather through a special mixer, under a predetermined pressure that is different depends on the pressure in the water connection pipe. According to the invention, the water entered into a separate tank 5, at the start of the combustion, the water pressure determined by the oil pressure. In the example, the pressure of the water is equal to that Pressure of the oil, but you can also set a different pressure ratio. With the same Pressure and the same type of nozzle 8.9 one obtains a quantity ratio of in the burner Oil to water from 50% to 50%. Practical tests have shown that the combustion is undisturbed, the flame is very white and free of soot, so the combustion is complete.

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.The theoretical explanation of combustion still remains hypothetical. But it can be assumed that the mixing by spray nozzles is advantageous Water-in-oil emulsion is obtained so that the water takes part in the combustion in the Oil burner takes part. At the combustion temperature, the water vapor reacts together with the hydrocarbons - and the combustion air. Forming CO and remaining Hydrogen burns with oxygen to form water and CO2. So you reach one complete combustion with a small excess of air, practically with stoichiometric Ratio, without soot formation. The tests also showed that the mixture or Emulsion remains unchanged for quite a long time, i.e. does not separate. Nevertheless, it is advisable to have the mixer in the immediate vicinity of the burner, between Set up pump 3 and burner nozzle 4 - that is, short connecting lines. The water tank 5 and the mixer 6 can be structurally combined.

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.To adjust the oil to water ratio, is in the water connection pipe 43 appropriately switched on a solenoid valve 11, which is controlled by a timer "2 is controlled. Similar control means can also be placed in the line 14 for the spray nozzle for oil 9 must be switched on.

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. LeerseiteThe device can be used with all conventional oil burners, in particular for light heating oil, only as mentioned between oil pump 3 and burner nozzle 4 this device is switched on. Blank page

Claims

Title: Device for oil burner patent claims (3 device for Oil burner for mixing water and oil for combustion, characterized in that that a mixer (6) with a nozzle (8) for water and a nozzle (9) for oil and with means (oil pump 3, water tank 5, and connecting lines) for the supply of water and oil under pressure, in a given proportion to the spray nozzles (8,9) of the mixer are provided, and that the mixer with a burner nozzle (4) (respectively.

Burner nozzles) of the oil burner for supplying the water-in-oil mixture (or emulsion) for combustion is connected.

2. Apparatus according to claim 1, characterized in that the spray nozzles (8,9) are arranged on the mixer (6), in particular adjacent, in such a way that the exiting spray jets mix with one another.

3. Apparatus according to claim 2, characterized in that it has a or have more nozzles for spraying a mixture of oil and water, i.e. the spray jets emerging from the spray nozzle and the spray jets from the water nozzle or spray cones overlap in order to create a mixture.

4. Device according to at least one of the preceding claims, characterized in that a pressurized water tank (5) is provided is to supply the water to the mixer (6) or the spray nozzle (8) under predetermined Pressure.

5. Apparatus according to claim 4, characterized by a batchwise or a periodically intermittent operation, in such a way that during each one interruption the combustion of the water tank (5) is refilled and then during each one Combustion period is emptied.

6. Apparatus according to claim 4 or 5, characterized in that the water tank (5) is designed as a cylinder with a piston running in it, and that the one side of the cylinder with which the oil also goes to the oil atomizing nozzle (9) of the mixer (6) conveying oil pump (3) is connected in such a way that the oil pump (3) at the same time as the supply of the water under predetermined, essentially that oil pressure is the same pressure.

7. Apparatus according to claim 1 or 4, characterized in that in the connection line for the water atomization nozzle (8) one of an adjustable Timer (42) controlled valve (11) is switched on.

8. The device according to claim ", characterized in that the device is switched on or connected between the pump (3) and the atomizing nozzle (4) an oil burner known per se (1).