DE3316229A1 - Vorrichtung zum vorwaermen von fluid-brennstoff wie oel - Google Patents
Vorrichtung zum vorwaermen von fluid-brennstoff wie oelInfo
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Description
OO
-A-
Die Erfindung bezieht sich auf einen Vorwärmer für Fluid-Brennstoffe,
insbesondere auf einen Vorwärmer für gasförmige und flüssige Brennstoffe zum Vorbereiten der Verbrennungsvorgänge derselben.
Die zunehmende Knappheit und die Kosten von Brennstoffen für Heiz-
und Motorzwecke haben zu Versuchen geführt, die Vollständigkeit
der Verbrennung des Brennstoffs zu verbessern und dementsprechend den Brennstoffverbrauch zu vermindern. So kommen beispielsweise
flüssige Heizbrennstoffe, wie öl, an dem Ölbrenner in verschiede-,
nen Viskositätsgraden an. Dieses beruht auf Veränderungen der öltemperatur
bei der Zulieferung zu dem Speichertank, der Temperatur des Tanks und Veränderungen der ölkomponenten selbst. Der
ölbrenner wird in Verbindung mit einer ölauslaßdüse benutzt, die
beispielsweise in einer Brennkammer angebracht ist. Das öl wird von einem Speichertank über eine Brennstoffleitung durch eine
Pumpe zu der Düse geleitet, die das Öl in einen Sprühnebel von kleinen Tröpfchen (bei Vorhandensein einer Luftzufuhr) für den
Verbrennungsvorgang in der Brennkammer umsetzt oder aufbricht. Je größer die Viskosität des Öles ist, desto größer sind die Düsenöffnung
sowie die Tröpfchen und desto weniger vollständig ist die Verbrennung (und desto kleiner ist die Temperatur hiervon). Dementsprechend
ist bei Öl relativ großer Viskosität, wie bei dem Heizöl mit der Nr. 2, wegen der geschilderten unvollständigen
Verbrennung ein größerer Ölverbrauch als- bei Viskositatsverminderung
erforderlich, um die erwünschten Heiz- oder Wärme- bzw. BTU-Pegel
zu erzielen.
Wenn das Öl oder ein anderer Brennstoff vor dem Eintreten in den Brenner vorgewärmt v/ird, führen der verbesserte Heizwirkungsgrad
und die Brennstoffeinsparung zu folgenden Vorteilen: Das Erhitzen vermindert die Viskosität des Öls, vergrößert das Volumen sowie
den Druck und ermöglicht die Verwendung einer Düse mit kleineren Öffnungen und einem größeren Ablenkwinkel, so daß das Öl zu einem
Nebel kleinerer und"zahlreicherer Tröpfchen für einen größeren Oberflächenkontakt mit einer Luftzufuhr zerstäubt wird, um eine
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vollständigere Verbrennung bei einer heißeren Temperatur zu erhalten.
Demnach führt in der Theorie das Vorwärmen des Öles zu einem Reduzieren der Viskosität und zu einer Verminderung der Düsengröße,
um einen reduzierten Ölverbrauch und eine vollständigere Verbrennung des Öles zu erhalten.
Es wurden Versuche zum Vorwärmen von Brennstoff unternommen, aber diese Versuche schlugen wegen der bestehenden Beschränkungen bezüglich
der obigen Theorie fehl. Beispielsweise offenbart das USP
2 625 211 von H S Hill einen öl- und Luft-Vorwärmer für Ölbrenner.
Der Hill Vorwärmer 30 ist durch einen Damm 35 in eine Einlaßkammer 36 und eine Auslaßkammer 37 unterteilt, deren Oberflächen in
Figur 4 dargestellte vorspringende Rippen haben, die den ölstrom behindern. Dadurch werden eine Sedimentablagerung bzw. -anreicherung
und eine Abscheidung der Ölkomponenten höherer und niedriger Viskosität begründet, was zu einer ungleichen Viskosität des der
Brennerdüse zugeführten Öls führt und eine relativ große Düse für die Komponenten höherer Viskosität erforderlich macht, um ein Verstopfen
derselben zu vermeiden. Ferner wird der Hill Vorwärmer 30 am Boden erwärmt und an der Oberseite gekühlt, was das Öl weiter
in Komponenten großer und kleiner Viskosität trennt. Dementsprechend ist eine solche Vorrichtung mit einer Sedimentansammlung
und Verstopfungsproblemen wie auch mit dem Erfordernis einer größeren Brennerdüse verbunden, was einen vergrößerten Brennst c:;':7-verbrauch,
einen Sprühnebel größerer öltröpfchen und eine dementsprechend -unvollständige Verbrennung (und eine größere Anzahl von
Verunreinigungen in dem Abgas) bedeutet.
Eine andere Veröffentlichung, die USP 3 300 620 von Ellis (1964),
offenbart einen Brennstoff-ölvorwärmer, bei dem in Figuren 2 und
3 dargestellte Heizstangen 22 und 23 angewendet werden, die jedoch
in dem Öl positioniert sind und das Strömen desselben stören. Ferner führen die Heizstangen 22 und 23 zu einem ungleichmäßigen
Erwärmen des Öls, das in unmittelbarer Nähe hierzu stärker als das weiter entfernte öl erhitzt wird. Dieses führt zu Viskositätsveränderungen bzw. -unterschieden in dem Öl und begründet einen
'Tunneleffekt1, der gemäß Spalte 3, Zeilen 40 bis 57 und Figur 3
die Installation von Ablenkplatten 45 erfordert. Dementsprechend
j · -,- j ο ι υ t- L· ο
treten bei einem solchen Vorwärmer Ölstrom-Störprobleme und eine
Neigung zu einer Sedimentanreicherung einschließlich eines 'Bakkens'
sowie einer Verfestigung von Kohlenstoffablagerungen unter
Wärme auf.
Dementsprechend besteht ein Bedarf und.ein Markt für einen Fluidbrennstoff-Vorwärmer,
der die oben erwähnten Strömungs-, Ablagerungs- und Komponenten-Viskositätstrennprobleme vermeidet.
Es wurde nunmehr ein Fluidbrennstof^^/orwäriner geschaffen, der
den hindurchgelangenden Brennstoff.gleichförmig erwärmt und für
einen ungehinderten Durchgang sorgt, äer ferner Brennstoffablagerungen
vermindert oder vermeidet und. der"· eine Viskositätstrennung von Brennstoffkomponenten unterbindet sowie für einen Ausfluß von
vorgewärmtem Brennstoff verminderter Viskosität sorgt.
Zur Lösung der gestellten Aufgabe zeichnet sich eine Vorrichtung der im Oberbegriff von Anspruch 1 genannten Art durch die im Kennzeichen
von Anspruch 1 aufgeführten Merkmale aus. Weitere Merkmale ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Die vorliegende Erfindung beinhaltet somit allgemein einen Vorwärmer
für Fluid-Brennstoffe mit einer Kammer, einer Einlaßmündung,
die mit der Kammer nahe dem Einlaßende verbunden ist, und einer Auslaßmündung, die mit der Kammer nahe dem Austrittsende verbunden
ist, wobei die Mündungen in einer Fluid-Brennstoffleitung anschließbar
sind. Die Kanuner hat eine größere Querschnittsfläche als die Brennstoffleitung. Das Austrittsende verjüngt sich zu der
Auslaßmündung, und es sind Mittel zum Heizen der Kammer zumindest
am Austrittsende derselben vorhanden. Bei einer Ausführungsform hat der Vorwärmer eine Kammer, die sich zu einer Auslaßmündung
verjüngt-
Die Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die Zeichnungen
an Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen:
Figur 1 - in e'iner perspektivischen Ansicht einen an einem Brennstoff-Brenner
befestigten Vorwärmer nach der vorliegen-
_ —j
den Erfindung,
Figur 2 - den Vorwärmer aus Figur 1 in einer teilweise geschnittenen
Ansicht,
Figur 3 - einen anderen Vorwärmer nach der vorliegenden Erfindunc in einer teilweise geschnittenen Ansicht,
Figur 4 - den in Figur 3 dargestellten Vorwärmer in einem Schnitt;
längs der Linie 4-4 und in Blickrichtung der Pfeile,
Figur 5 - in einer perspektivischen Ansicht den an einem Brenn-
i stoff-Brenner befestigten Vorwärmer gemäß einer anderen!
Ausführungsform,
Figur 6 - in einer teilweise geschnittenen fragmentarischen Ansicht
eine andere Ausführungsform des Vorwärmers nach ■ der vorliegenden Erfindung,
Figur 7 - in einer teilweise schematischen Ansicht eine andere Ausführungsform des Vorwärmers nach der vorliegenden
Erfindung,
Figur 8 - in einer teilweise geschnittenen Ansicht eine andere Ausführungsform des Vorwärmers nach der vorliegenden j
Erfindung,
Figur 9 - den in Figur 8 dargestellten Vorwärmer der Erfindung in
einer Querschnittsansicht längs der Linie 9-9 und in Blickrichtung der Pfeile,
Figur 10 - in einer teilweise geschnittenen Ansicht eine weitere Ausführungsform des Vorwärmers nach der vorliegenden
Erfindung und
Figur 11 - den in Figur 11 dargestellten Vorwärmer in einer Querschnittsansicht
längs der Linie 11-11 und in Blickrich-■
tung der Pfeile.
Gemäß den Zeichnungen wird in einem Brennstofftank 10 gespeicherter
flüssiger Brennstoff, beispielsweise Öl, von einer Brennstoffpumpe 12 über eine Brennstoffleitung 14 durch die Pumpe angesaugt
und durch eine Puinpenauslaß leitung 19, einen Brennstoff-Vorwärmer
16, eine Brennstoff-Zufuhrleitung 27 und in einen Brennstoff-Brenner
sowie eine Brennstoff-Düse 25 geleitet, wie es in Figur 1 dargestellt
ist.
Wie es klarer aus Figur 2 ersichtlich ist, befindet sich der
Brennstof f-Vorwärmer 16 aus Figur λ1;:..in einem Gehäuse 57, und er
hat einen Nippel bzw. Ansatz 15 sowie eine mit der Pumpenauslaßleitühg
19 verbundene gebogene Brennstoffeinlaßleitung 11.An der
Auslaßseite des Vorwärmers 16 ist ein Nippel bzw. Ansatz 17 mit einer Leitung 27 verbunden. Wenn es erwünscht ist, ist ein Ein/
Aus-Ventil 23 vorgesehen, um den Strom von dem Vorwärmer 16 zu dem Brenner zu steuern und einen solchen Strom erforderlichenfalls
abzusperren, wenn der Brenner'abschaltet. Der Vorwärmer ist mit elektrischen Temperatursteuermitteln verbunden, wie es
noch näher beschrieben wird, beispielsweise im Zusammenhang mit den Figuren 3, 4 und 5.
Der Brennstoff-Vorwärmer 16 enthält eine Büchse oder Trommel 22, einen verjüngten bzw. abgeschrägten Einlaßabschnitt 24, der mit
dem Nippel oder Ansatz 15 am Einlaßende hiervon zusammenhängend ausgebildet ist, und am Austrittsende einen Trichter- oder Verjüngungsabschnitt
26, der mit dem Nippel oder Ansatz 17 zusammenhängend ausgebildet ist, wie es in den Figuren 3 und 4 dargestellt
ist. Dementsprechend bildet das Innere der Trommel 22 zusammen mit den verjüngten Endabschnitten 24 und 26 eine hiervon umschloss.ene
Kammer 28 des Brennstoff-Vorwärmers 16, wie es in den Figuren
3 und 4 dargestellt ist. Der Nippel 15 stellt eine Verbindung
mit der Brennstoffleitung 14 dar, während der Nippel 17 mit der
Brennstoffleitung 18 verbunden ist, wie es in den Figuren 3 und dargestellt ist.
Gemäß der Darstellung in den Figuren. 3 und 4 ist ein Folienheizmantel
30 um das gerade Segment der Trommel 22 gewickelt.
Eine Ein/Aus-Temperatursteuerungs- bzw. -regelungsschaltung 32
ist über eine elektrische Leitung 31 mit einem Brennstoff-Temperaturfühler
33 verbunden, der gemäß der Darstellung in Figur 3 an die Kammer 28 des Vorwärmers angrenzend im mittleren Bereich des
Heizmantels 30 angeordnet ist. Die über Leitungen 34, 36, 38 und 40 mit dem Folienheizmantel 30 verbundene Schaltung 32 steuert
bzw. regelt "die Temperatur des Folienheizmantels 30 und somit der
Kammer 28 des Vorwärmers auf einen erwünschten Temperaturbereich, wie es in den Figuren 3 und 4 schematisch dargestellt ist.
Eine Signalschaltung 42 überwacht den Betrieb des Heizkreises und sorgt für ein Illuminieren einer oder mehrerer der folgenden Signallampen:
44 - Netz-Einschaltlampe; 46 - Niedrigwärmebetrieb, beispielsweise wenn der Brenner nicht läuft; 48 - Hochwärmebetrieb,
das heißt wenn der Brennstoff durch den Vorwärmer zu dem Betriebsbrenner strömt; und 50 - eine Lampe, die signalisiert,
daß·ein positives Abschalten des Heizkreises und somit des Heizmantels
3 0 aufgetreten ist. Dieses ist in Figur 3 schematisch dargestellt. .
Gemäß der Darstellung in den Figuren 3 und 4 ist eine positive
Wärmeschaltungs-Abschaltsteuerung 52 mit dem Heizkreis verbunden
und7ein zuverlässiger Schalter, der öffnet, wenn der Heizmantel 30 der Brennstoffvorwärmer-Kammer 28 übermäßig viel Wärme zuführen
sollte, wenn also der Brennstoff über den erwünschten Bereich vorgewärmt wird. Dann erfolgt ein Zwangsabschalten des Heizkreises
einschließlich der Elemente 32, 42, 52 und 30, wie es in den Figuren 3 und 4 schematisch dargestellt ist. Wenn diese Abschaltsteuerung
52 aktiviert wird, erfolgt durch die. Signalschaltung ^L
ein Aktivieren einer Warnlampe 50, wie es oben erörtert wurde.
x/ist
Die so abgeschaltete Schaltung wird so lange nicht reaktiviert, bis der gesamte Brennstoff-Vorwärmer 16, einschließlich der' Schaltungselemente
32, 42, 52 und 30 inspiziert und erforderlichenfalls repariert sind, wonach die Schaltungsanordnung, einschließlich der
Schalter der Abschaltsteuerung 52, zurückgesetzt werden kann, um—j
die gesamte Heizschaltung des Brennstoff-Vorwärmers 16 zu reaktivieren
bzw. wieder einzuschalten.
Wenn im Betrieb der Starterschalter {nicht dargestellt) des Brenners
20 aktiviert wird, beispielsweise durch einen Thermostaten (nicht dargestellt), wird über einen Leiter 21 ein Signal zu dem
Vorwärmer 16- geleitet, wodurch die Heizschaltung 29 aktiviert wird, einschließlich des Heizmantels 30, wie es in den Figuren 1,
• 3 und 4 dargestellt ist.
Es wird auch die Brennstoffpumpe 12 aktiviert, die den Brennstoff
von der Brennstoffeinlaßleitung 14 in die Heizkammer 28 pumpt und Copy
s··-· JJ l
diese ausfüllt, wobei dia Kammer ,von dem Folienheizmantel 30 erwärmt
wird, wie es oben ausgeführt.und in Figur 3 dargestellt ist. Der vorgewärmte Brennstoff wird dann.von der Brennstoffpumpe 12
aus der Kammer 28 und in die Düse"(nicht dargestellt) des Brenners
20 gesaugt, wie es in den Figuren';; fc-und .3 dargestellt ist.
Der Brennstoff wird in dem erwünschten Ausmaß erwärmt, so lange
der Brenner 20 arbeitet. Wenn dieser abschaltet, beispielsweise als Ergebnis eines Signals von einem Thermostaten (nicht dargestellt)
, werden die Pumpe 1,2 abgeschaltet, und der Vorwärmer 16 von seinen entsprechenden SchaltungsSteuerungen bzw. -regelungen
auf eine niedrigere oder WartetempJeratur gesetzt, bis der Brenner
wieder aktiviert wird, wodurch, die-Temperatur des Vorwärmers 16
erhöht, die Brennstoffpumpe 12 aktiviert und der Betriebszyklus
wiederholt werden.
Vorzugsweise ist ein Absperrventil·'^ in der Brennstoffleitung
angeordnet, wie es in den Figuren 2 und 3 dargestellt ist, um nach dem Abschalten des Brenners 20 den gesamten Brennstoffstrom
in diesen abzusperren. Ein solches'Absperrventil kann jedoch wahlfrei
eingesetzt werden, da der größte Teil des BrennstoffStroms
von dem Vorwärmer 16 nach dem Abschalten der Brennstoffpumpe aufhört.
Sofern der Brennstoff-Vorwärmer nach der vorliegenden Erfindung
zu einem Überheizen des Brennstoffs neigt, wird der Vorwärmer 16 einschließlich der Heizschaltung 29 sofort durch den Schalter der
betriebssicheren Abschaltsteuerung^ 52 abgeschaltet, wie es oben erörtert wurde. Das öl strömt jedoch weiterhin durch den entaktivierten
bzw. abgeschalteten Vorwärmer für Verbrennungszwecke zu
dem Brenner.
Die in Figur 3 schematisch und in Figur 1 bei 55 allgemein dargestellten
Signallampen 44, 46, 48 und 50 ergeben eine optische Anzeige des Zustandes der Vorwärmer-Schaltung 29 für tiberwachungszwecke.
Der Vorwärmer 16 befindet sich in einem Gehäuse 56, das ferner
eine Isolation 58 zum Halten der Wärme von dem Heizmantel 30 enthält,
wie es in den Figuren 3 und 4 dargestellt- ist. Isolationsscheiben 60 sorgen für ein positionsmäßiges Halten der Trommel 22
in dem Gehäuse 56, wie es in Figur 3 dargestellt ist.
Bei einer anderen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Brennstoff-Vorwärmers
16. ist dieser zu der Einlaßseite der Pumpe verschoben, j das heißt zwischen der Pumpe 12 und dem Brennstofftank 10 angeord-1
net, wie es in Figur 5 dargestellt ist.· Bei dieser Ausführungsform
wird der Brennstoff in dem Vorwärmer 16 vorgewärmt, bevor er die
Brennstoffpumpe 12 durchströmt und dann durch die Pumpenauslaß.leitung 13 sowie in den Brenner 20 gelangt, wie es in Figur 5 dargestellt
ist. Die Ausführungsform aus Figur 5 ist weniger bevorzugt
.. __ als die Ausführungsform aus Figur 1, da der aus dem Vorwärmer 16 ■
von Figur 5 austretende vorgewärmte Brennstoff einen längeren Weg bis zum Brenner 20 vorfindet. Der erfindungsgemäße Vorwärmer kann
jedoch in Abhängigkeit von der erwünschten Lage desselben im Rahmen der vorliegenden Erfindung an der Einlaß- oder der Auslaßseite
der Brennstoffpumpe installiert werden.
Bei einer anderen Ausführungsform ist der Vorwärmer 16 in der Bren
nertrommel 66 in der Brennstoffleitung 68 zwischen der Brennstoffauslaßdüse
70 und der Brennstoffpumpe 72 angebracht, wie es in Figur 6 dargestellt ist. Die Brennstoffpumpe 72 ist ihrerseits mit
einem Brennstofftank (nicht dargestellt) verbunden. Der Vorwärmer 16 ist von dem Heizmantel 74 umhüllt, der über eine Leitung 76 mit
einer Heizsteuerungs- bzw. -regelungsschaltung (nicht dargestellt)
verbunden ist, wie es in Figur 6 dargestellt ist. Eine funkenerzeugende elektrische Zündvorrichtung 78 ist an die Brennstoffdüse
70 angrenzend ebenfalls in der Trommel 66 angebracht, die sich gemäß der Darstellung in Figur 6 in die Brennkammer 80 erstreckt.
Bei dieser Ausführungsform der Erfindung ist der Vorwärmer 16 nahe •an der Brennstoffauslaßdüse 70 angebracht, und dazwischen befindet
sich vorzugsweise ein in Figur 6 dargestelltes Ventil, das beim Einschalten des Brenners öffnet und beim Ausschalten des Brenners
schließt, wie es zuvor beschrieben wurde.
Bei einer anderen Ausführungsform kann der erfindungsgemäße Vor-Copy
■ .
ο ο ι υ λ ζ. ο
— y^ —
• Al-
wärmer in der Brennstoffeinlaßleitung eines Verbrennungsmotors installiert
sein. Dementsprechend ist ein Vorwärmer 16 in einer
Kraftstoffleitung 8 8 zwischen einem Kraftstofftank 90 und einem
Vergaser 92 eines Verbrennungsmotors eingebaut, wie es in Figur 7 dargestellt ist. Der Kraftstoff-Vorwärmer 16 kann wiederum in der oben beschriebenen Weise überwacht und gesteuert bzw. geregelt
werden, beispielsweise durch ein Steuerungs- bzw. Regelungssystem 94, wobei ferner an einem Instrumentenbrett angebrachte Indikatoren bzw. Anzeigeelemente 96 und eine manuelle Steuerung 98 vorgesehen sind., wie es in Figur 7 dargestellt ist.
Kraftstoffleitung 8 8 zwischen einem Kraftstofftank 90 und einem
Vergaser 92 eines Verbrennungsmotors eingebaut, wie es in Figur 7 dargestellt ist. Der Kraftstoff-Vorwärmer 16 kann wiederum in der oben beschriebenen Weise überwacht und gesteuert bzw. geregelt
werden, beispielsweise durch ein Steuerungs- bzw. Regelungssystem 94, wobei ferner an einem Instrumentenbrett angebrachte Indikatoren bzw. Anzeigeelemente 96 und eine manuelle Steuerung 98 vorgesehen sind., wie es in Figur 7 dargestellt ist.
Ein derartiger Vorwärmer 16 und der' zugeordnete Aufbau dienen zum
Vorwärmen des Kraftstoffs, bevor dieser zu dem Vergaser gelangt,
um eine vollständigere Verbrennung in den Verbrennungskammern des zugeordneten Motors, ferner eine größere Streckenausbeute pro Liter und einen geringeren Anteil an unverbrannten Verunreinigungsstoffen in den Abgasemissionen zu erhalten.
um eine vollständigere Verbrennung in den Verbrennungskammern des zugeordneten Motors, ferner eine größere Streckenausbeute pro Liter und einen geringeren Anteil an unverbrannten Verunreinigungsstoffen in den Abgasemissionen zu erhalten.
Der erfindungsgemäße Vorwärmer hat bezüglich der Brennstoff- bzw.
Kraftstoff-Verbrennung zahlreiche und unter anderem folgende Vorteile:
a) Er bildet ein betriebsbereites Brennstofferwärmungsmittel
(hilfreich für die anfängliche Verbrennung) und sorgt für eine größere Wärme, wenn es erwünscht ist, sowie für eine verbesserte Verbrennung beim Betrieb eines Brenners, wobei kleinere
Brennstofftröpfchen und eine gründlichere Verbrennung vorgesehen werden;
(hilfreich für die anfängliche Verbrennung) und sorgt für eine größere Wärme, wenn es erwünscht ist, sowie für eine verbesserte Verbrennung beim Betrieb eines Brenners, wobei kleinere
Brennstofftröpfchen und eine gründlichere Verbrennung vorgesehen werden;
b) er reduziert die Viskosität von Brennstoffen und ermöglicht somit
die Verwendung von schwereren Brennstoffen, beispielsweise bei Motoren und Brennern, wie es noch beschrieben wird;
c) er sieht· Temperatursteuerungs- bzw. -regelungsmittel vor, die
die Temperatur der Verbrennung auf einen erwünschten Bereich
steuern oder regeln;
die Temperatur der Verbrennung auf einen erwünschten Bereich
steuern oder regeln;
d) und er kann benutzt werden, um bestimmte hindurchströmende
Flüssigkeiten beispielsweise für Verbrennungszwecke zu verdampfen. ■
Flüssigkeiten beispielsweise für Verbrennungszwecke zu verdampfen. ■
Der erfindungsgemäße Vorwärmer kann auch benutzt werden, um andere
Flüssigkeiten als Brenn- oder Kraftstoffe zu erwärmen, beispielsweise
zum Erwärmen von Flüssigkeiten wie Kaffee, Tee, Suppe und dergleichen oder zum Vorwärmen dieser Flüssigkeiten vor dem Einführen
in ein sekundäres Heizmittel.
Die Heizkammer 28 (beispielsweise Figur 3) ist gemäß Darstellung stromlinienförmig. Sie hat einen abgeschrägten Einlaßabschnitt 24,
einen geraden Trommelabschnitt 22 und einen abgeschrägten Auslaßabschnitt
26, was einen'ungehinderten Durchfluß des Brenn- bzw.
Kraftstoffs ermöglicht. Es sind keine Vorsprünge für ein Ablagern und Anreichern von Sedimenten in der Vorwärmer-Kammer 28 vorhanden.
Alle Komponenten des vorgewärmten Brennstoffs werden an dem abgeschrägten bzw. sich verjüngenden Abschnitt 26 der Trommel
trichterartig gesammelt, um eine Viskositätstrennung hiervon zu vermeiden, so daß eine relativ gleichförmige Mischung von vorgewärmtem
Kraftstoff durch den Nippel 17 in die Brennstoffeinlaßleitung 18 austritt und dann zu der Düse (nicht dargestellt) des
Brenners 20 gelangt.
Ein bevorzugtes Heizmittel für den erfindungsgemäßen Vorwärmer
ist ein Induktionsheizmittel. Dementsprechend ist ein Vorwärmer 116, der einen Einlaßnippel 115 und einen Auslaßnippel 117 hat,
von einem Isolationsrohr 102 und einer Induktionsspule 100 umgeben, die von einer Wechselstromquelle 104 gespeist wird, wie es
in den Figuren.8 und 9, dargestellt ist. Ein Steuermittel 105, wie ein SCR bzw. siliziumgesteuerter Gleichrichter, steuert die
Impulsrate des Stromes in der Spule und somit genau sowie schnell den Brennstoffwärmepegel in dem Vorwärmer. 116, Der Vorwärmer ist
von den Brennstoffleitungen 114 und 118 durch nichtleitende Kupplungen
106 und 108 elektrisch isoliert, wie es in Figur 8 dargestellt ist.
Die Kammer des Brennstoff-Vorwärmers ist bezüglich ihres Querschnitts
größer als die Brennstoff-Leitungszuführung, wobei die
Kammer als Brennstoffreservoir wie auch als Vorwärmer fungiert. Die Vorwärmer-Kammer kann aus Metall bestehen, wie es beispielsweise
in den Figuren 4 und 10 dargestellt ist, und sie kann verschiedene Formen annehmen, so lange der Kraftstoffdurchtritt un-
J v5 IDZZ3 - 14 -
gehindert ist, wobei sie beispielsweise sphärisch, zylindrisch, rechtwinklig, eiförmig sein oder eine kombinierte Form hiervon
haben kann. Die Enden der Kammer sind vorzugsweise stromlinienförmig, das heißt sie sind in einer geraden oder gebogenen Linie
von der Einlaßmündung zu der Auslaßmündung abgeschrägt, um Rücken, Ecken oder Nuten zu vermeiden, in denen Ablagerungen oder ein Anreichern von BrennstoffSedimenten auftreten kann. Die Strömungsachse der Vorwärmer-Kammer kann im Rahmen der vorliegenden Erfindung
gerade oder gebogen oder sogar winklig, einschließlich stumpfwinklig, sein. Vorzugsweise ist die Brennstoff-Strömungsachse eine
gerade Linie.
Eine bevorzugte erfindungsgemäße Vorwärmer-Kammer ist eine solche,
wie sie in den Figuren 3 und 4 dargestellt ist. Demnach ist eine zylindrische Trommel vorhanden, die in einem kegelstumpfförmigen
oder trichterartigen Einlaß und einem trichterartigen Auslaß endet. Abgesehen davon können im Rahmen der Erfindung verschiedene
andere stromlinienförmige Kammerformen angewendet werden, die zu dem Auslaßende verjüngt sind.
Vorzugsweise wird die Wärme gleichförmig- auf das Gehäuse der Vorwärmer-Kammer
aufgebracht, um eine möglichst gleichförmige Wärmeverteilung zu erzielen und 'eine Viskositätstrennung des darin vorgewärmten
Brennstoffs zu vermeiden.
Das sich verjüngende Auslaßende der Kammer dient zum Wiedervermischen
jeglicher Kraftstoffkomponenten, die sich aufgrund verschiedener
Viskositäten abgeschieden haben könnten, um so die Viskosität von sich langsamer bewegenden Komponenten zu erhöhen, die sich
sonst in dem Strom von vorgewärmtem Kraftstoff zu der nächsten Stufe abscheiden oder verzögern könnten. Ferner wird eine mittlere
Viskosität des vorgewärmten Brennstoffs aufrechterhalten, wenn dieser von der Vorwärmer-Kammer austritt.
Es können verschiedene Heizmittel zum gleichförmigen Aufbringen von Wärme auf das Kammergehäuse angewendet werden, beispielsweise
um das Gehäuse verteilte Flammen, oder heiße Fluide oder Flüssigkeiten, die zum Umströmen des Gehäuses veranlaßt werden, wie in
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einer dieses umschließenden Umhüllung, oder ein oder mehrere das
Gehäuse umgebende elektrische Spulen. Die letztgenannte Lösung ist bevorzugt, und zwar insbesondere eine elektrische Folie, die als
ein Mantel um das Gehäuse paßt, wie es im Beispiel aus den Figuren 3 und 4 dargestellt ist. Ein noch bevorzugteres Heizmittel ist
eine das Kammergehäuse erhitz· ende Induktionsspule, wie es oben ; ausgeführt wurde. Ein solcher elektrischer Folienmantel oder eine' Induktionsspule sorgt für eine schnelle Hochtemperatur-Erhitzung, die gleichförmig und leicht aufwärts oder abwärts steuerbar sowie ein- oder ausschaltbar ist.
Gehäuse umgebende elektrische Spulen. Die letztgenannte Lösung ist bevorzugt, und zwar insbesondere eine elektrische Folie, die als
ein Mantel um das Gehäuse paßt, wie es im Beispiel aus den Figuren 3 und 4 dargestellt ist. Ein noch bevorzugteres Heizmittel ist
eine das Kammergehäuse erhitz· ende Induktionsspule, wie es oben ; ausgeführt wurde. Ein solcher elektrischer Folienmantel oder eine' Induktionsspule sorgt für eine schnelle Hochtemperatur-Erhitzung, die gleichförmig und leicht aufwärts oder abwärts steuerbar sowie ein- oder ausschaltbar ist.
Der Brennstoff in der vorgewärmten Kammer wird auf einen erwünschten
Bereich vorgewärmt, und zwar in Abhängigkeit von den Eigenschaften des Brennstoffs, einschließlich der Viskosität seiner .
Komponenten, der Flüchtigkeit seiner Komponenten, seines Entflammungspunktes und seines flüssigen oder gasförmigen Zustands. Beispielsweise
sind Mittel vorgesehen, um die Vorwärmer-Kammer für
Öl mit der Nr. 2 in einem Bereich zwischen 700C bis 3 000C zu erwärmen. Es ist erwünscht, daß solches Brennstofföl auf über 300°C erhitzt wird, wo die Viskosität der Komponenten bedeutend reduziert ist und der Brennstoff leicht durch eine Düse strömt. Im
Falle von natürlichem Gas wird der Brennstoff in der Vorwärmer-Kammer auf einen Bereich zwischen 700C und 3000C erwärmt.
Öl mit der Nr. 2 in einem Bereich zwischen 700C bis 3 000C zu erwärmen. Es ist erwünscht, daß solches Brennstofföl auf über 300°C erhitzt wird, wo die Viskosität der Komponenten bedeutend reduziert ist und der Brennstoff leicht durch eine Düse strömt. Im
Falle von natürlichem Gas wird der Brennstoff in der Vorwärmer-Kammer auf einen Bereich zwischen 700C und 3000C erwärmt.
Vorzugsweise wird der Vorwärmer ständig eingeschaltet oder erwärm wobei das Öl beispielsweise auf eine.Temperatur unterhalb des Entflammungspunktes
von 650C während des Ausschaltzyklus des zugeordneten
Brenners vorgewärmt und über seinen Entflammungspunkt auf
zwischen 1210C und 3000C vorgewärmt wird, wenn der Brenner eingeschaltet ist.
zwischen 1210C und 3000C vorgewärmt wird, wenn der Brenner eingeschaltet ist.
Verschiedene Arten von Fluid, einschließlich Kohlenwasserstoffen,
können mittels des erfindungsgemäßen Vorwärmers vorgewärmt werden einschließlich Gas-Brennstoffen, synthetischen oder natürlichen,
beispielsweise Naturgas, und flüssigen Brennstoffen, beiepielswei
se öl verschiedener Qualitäten. Öl niedriger Qualität, wie Öl mit den Nr. 4 und 6, das gewöhnlich nicht brennt, wenn es direkt zu
einem (häuslichen oder leicht kommerziellen) Brenner geleitet wir<j
einem (häuslichen oder leicht kommerziellen) Brenner geleitet wir<j
kann durch den Vorwärmer der vorliegenden Erfindung temperaturmässig
erhöht, viskositätsmäßig reduziert und strömungsfähig sowie brennbar gemacht werden.
Außerdem kann Staub von Biomasse oder Kohle, der in unter Druck gesetztem Fluid, wie Luft oder flüssigem Brennstoff oder kolloidalem
Brennstoff feinverteilt ist und durch Brennstoffleitungen sowie den Vorwärmer geblasen wird, benutzt werden. 'Biomasse' umfaßt
Pflanzenabfälle, Sägestaub, Papiere, Abfälle, wie Küchenabfälle,
und dergleichen, die pulverisiert und beispielsweise durch ein Sieb mit der Siebfeinheit 200 bis 230 behandelt sind, beispielsweise
für Woodex (Warenzeichen). '
Der erfindungsgemäße Vorwärmer kann beispielsweise unter Verwendung
vorhandener Ölbrenner und eines Heizöles von der Nr. 2 angewendet werden, um die Temperatur anzuheben und die Viskosität des
Öles zu reduzieren. Das Absenken der ölviskosität durch den erfindungsgemäßen
Vorwärmer führt zu folgendem:
a) Die Fließfähigkeit des Brennstoffs wird vergrößert, so daß eine
Brennstoffdüse mit kleineren Öffnungen und einem vergrößerten
Ablenkwinkel benutzt werden kann;
b) es kann ein Öl schwererer Qualität als Brennstoff benutzt werden;
c) das Verstopfen einer solchen Düse mit Brennstoffkomponenten
großer Viskosität wird reduziert oder eliminiert;
d) das Rauchmaß wird vermindert;'
e) der CO--Pegel wird beibehalten oder gesteigert;
f) im Falle von Gas-Brennstoffen (einschließlich flüssiger Brennstoffe,
wie Öl, die bis zu der Dampfphase bei 1800C bis 3000C
erhitzt werden) können größere Düsen benutzt werden, wobei der Druck oder Überdruck von der Pumpe zu der Düse reduziert werden
kann;
g) der Brennstoffverbrauch wird beträchtlich reduziert.
Der erfindungsgemäße Vorwärmer ermöglicht die Verwendung schwererer
Öle, als sie in Turbogeneratoren, Strahltriebwerken und in allen Arten von Transportfahrzeugen normal sind. Das Ersetzen der
leichteren Brennstoffe durch die schwereren Brennstoffe hat den
33Ί6229
Vorteil eines vergrößerten Wärme- bzw. BTU-Gehalts pro Liter
(britische Wärmeeinheit pro Gallone) und somit eine höhere Leistungsabgabe solcher Maschinen.
Im Ergebnis werden durch das Vorwärmen des Brennstoffs die Viskosität
desselben vermindert und das Volumen sowie der Druck vergrößert, und es kann eine kleinere Düse mit vergrößertem Ablenkwinkel
benutzt werden, um einen Nebel von kleineren und zahlreicheren öltröpfchen (was zu einer beträchtlichen Oberflächensteigerung
des Brennstoffs zum Zeitpunkt der Verbrennung führt) zu erzeugen-, ' .. der heißer und vollständiger verbrennt und weniger
Brennstoff benötigt, um einen erforderlichen Wärmeinhalt- bzw. BTU-Pegel als Antriebsenergie oder andere Energie vorzusehen.
Der Überdruck zwischen der Brennstoffpumpe und den Brennstoffaus- j
lassen (beispielsweise der Düse oder dem Vergaser) einschließlich !
in dem Vorwärmer der Erfindung kann von 14,06 bis 0,007 kg/cm2 (200 bis 0,1 psig) reichen. Ein bevorzugter Bereich des Überdrucks
ist derjenige zwischen 10,55 und 1,055 kg/cm2 (150 bis 15 psig). Zu den Faktoren, die diesen Druck beeinflussen, gehören
die Düsengröße und die Brennstoffviskosität.
Wie es oben erwähnt wurde, wird der erfindungsgemäße Vorwärmer
vorzugsweise mit einer Heizsteuerungs- bzw. -regelungsschaltung verbunden,, wobei eine Ein/Aus-Steuerung die Temperatur des Heizmantels
in einem gewünschten Temperaturbereich hält, und zwar in Zusammenarbeit mit einem Erwärmungssensor, der entweder in dem
Heizmantel angebracht ist sowie das Karnmergehäuse berührt oder sich in die Vorwärmerkammer selbst erstreckt und der Heizschaltung
signalisiert, wann ein Abschalten und Anschalten nach Art einer thermostatischen Regelung erfolgen soll. Eine solche Heizschaltung
beispielsweise die Schaltung 32, die in Figur 3 als Block dargestellt ist, wird durch ein Signal von dem Brenner aktiviert, wenn
dieser und die Brennerpumpe von einem externen Thermostaten oder einer anderen Steuerung aktiviert werden. Zweckmäßigerweise hat
der erfindungsgemäße Vorwärmer einen betriebssicheren Steuerschalter, der dann, wenn ein überhitzen oder ein Erwärmen über den erwünschten
Bereich in der Vorwärmerkammer erfaßt wird, in der oben
Copy
OO IUZ.Z.J
- 13 -
beschriebenen Weise den Strom zu dem Heizmantel abschaltet. Ferner
wird der erfindungsgemäße Vorwärmer vorzugsweise durch Signallampen
unterstützt, die den Zustand des Vorwärmers während des Brerinerbetriebes
und der Abschaltung signalisieren.
Die obigen Schaltungen sind in den Figuren 3 und 4 als Blöcke dargestellt
und können verschiedene herkömmliche oder neue Schaltungen sein, die arbeiten, um die Temperatur des Brennstoff-Vorwärmers
zu regulieren und den Zustand desselben durch Lampen oder andere Indikatoren wiederzugeben oder um die Schaltung abzuschalten,
wenn der erwünschte Temperaturbereich überschritten ist. Wenn die Temperatur der Vorwärmer-Kammer unter den erwünschten Bereich
fällt, wird natürlich der elektrische Strom aktiviert bzw. eingeschaltet, um den Mantel in der beschriebenen Weise über die Ein/
Aus-Schaltung zu erhitzen.
Vorzugsweise ist der erfindungsgemäße Vorwärmer mit den obigen
Hilfsschaltungen verbunden, die jedoch im Rahmen der vorliegenden Erfindung weggelassen werden können, wenn dieses erwünscht ist
und wenn elektrische oder andere Heizmittel bei dem Brennstoff-Vorwärmer der vorliegenden Erfindung angewendet werden.
Das folgende Beispiel soll die Erfindung näher beschreiben und in
keiner Weise beschränken.
Der erfindungsgemäße Vorwärmer wurde an einem in einer Kesselkammer
angebrachten neuen Brenner befestigt. Der Vorwärmer wurde in einer Ölleitung zwischen der ölpumpe (Auslaßseits) und der Düse
des neuen Brenners installiert. Wasser wurde durch eine in der Kesselkammer über der Brennerdüse angeordnete Rohrschlange gepumpt,
zu Bodenheizern zirkuliert und in einem geschlossenen Kreis zurückgeführt.
Die Ölleitung hatte einen Innendurchmesser von 6,35 mm (1/4 Zoll) und war mit dem erfindungsgemäßen Vorwärmer verbunden, der gemäß
der Darstellung in den Figuren 1 sowie 2 ausgebildet und gemäß
der Darstellung in den Figuren 3 und 4 angeschlossen war.
Der Vorwärmer bestand aus Metall, beispielsweise Edelstahl, war
zylindrisch und hatte Trichterenden. Der zylindrische Abschnitt war 197 mm (7 3/4 Zoll) lang und hatte einen Innendurchmesser von
25,4 mm (1 " Zoll). Ein elektrischer Folienmantel war um den zylindrischen
Abschnitt des Gehäuses des Brennstoff-Vorwärmers gewickelt, und dieser Mantel wurde auf 1210C (250°F) erhitzt. Es
wurde.eine Brennerdüse mit der Größe 1 Gallone/Stunde benutzt.
Die Wasser-Rohrschlange in der Kesselkammer bestand aus einem Metallrohr mit einem Innendurchmesser von 14,3 mm (9/16 Zoll),
und das Wasser zirkulierte durch dieses Rohr mit einer Geschwindigkeit
von 1/9 Gallonen/Minute.
Der Brenner und die ölpumpen wurden eingeschaltet, jedoch nicht
der Vorwärmer, und es wurde Öl bei einem überdruck von 7,03 kg/cm2
(100 psig) während 30 Minuten durch den Vorwärmer gepumpt. Während dieses Betriebes trat das Wasser in der Schlange bei einer
Temperatur von 400C (1040F) in die Kesselkammer ein, um diese bei
einer Temperatur von 87°C (1900F) zu verlassen. Während dieses
30-minütigen Betriebes wurden 1,79 kg (3,937 lbs) zum Erwärmen des zirkulierten Wassers benötigt. Das benutzte Öl war häusliches
Heizöl mit der Nr. 2.
Der obige 30-minütige Test wurde wiederholt, jedoch mit dem Unterschied,
daß der Vorwärmer eingeschaltet und auf 1210C (2500F) erhitzt
wurde. Das durch die Kesselkammer zirkulierende Wasser wurde wie zuvor von 400C (1040F) auf 87°C (1900F) erhitzt. Bei diesem
Betrieb waren 1,22 kg (2,687 lbs) Brennstoff erforderlich, um das Wasser während der 30-minütigen Periode in der genannten Weise
zu erhitzen.
Aus den obigen beiden Versuchen ergibt sich somit, daß bei eingeschaltetem
Vorwärmer zum Erhitzen derselben Menge an zirkuliertem Wasser eine BrennstoffVerbrauchsminderung von 31,8 % selbst ohne
eine Düsenveränderung eintrat. Das öl durchlief den Vorwärmer bei demselben überdruck wie in dem vorherigen Test.
Copy *
_ "iff" —
Die beiden obigen Versuche wurden dann·zehnmal wiederholt, wobei
sich eine mittlere Ölverbrauchsminderung von 35 % ergab.
Aus dem obigen Beispiel ist ersichtlich, daß beim Installieren des erfindungsgemäßen Vorwärmers in einer Brennstoffleitung in
Verbindung mit einer passenden Brennerdüse oder mit einem Motor eine Brennstoffverbrauchsreduzierung auf der Basis Liter/Stunde
zwischen 20 bis 50 % erzielbar ist.
Wie es oben angegeben wurde, kann der Brennstoff-Vorwärmer der Erfindung·
bei verschiedenen Brennstoffen für' Heizzwecke wie auch für
Motoren von Fahrzeugen oder Maschinen angewendet werden. Beispielsweise
kann der Vorwärmer bei folgenden neuen oder vorhandenen Einrichtungen installiert werden:
a) Ölbrennern beispielsweise für
öl 2 (häuslich und leicht kommerziell) Öl 4 (leicht kommerziell und schwer kommerziell)
b) Fahrzeugmotoren einschließlich
1) Benzinmotoren für Automobile und Lastkraftwagen
2) Dieselmotoren für Automobile und Lastkraftwagen
c) Schiffs- sowie Flugzeugmotoren und im allgemeinen alle stationären
oder bewegbaren Motoren, wie auch Generatoren, Luftkompressoren und dergleichen.
Es werden nunmehr unter Bezugnahme auf die.Figuren 10 und 11 weitere
Ausführungsformen der Erfindung beschrieben.
Ein anderes bevorzugtes Heizmittel für den erfindungsgemäßen Vorwärmer
ist ein PTC-Widerstand. Hierbei handelt es sich um ein Heizelement, das aus einem elektrisch leitenden Material hergestellt
ist, welches bezüglich des elektrischen Widerstandes einen positiven Temperaturkoeffizienten (PTC) hat.
Dementsprechend ist der Vorwärmer 120, der einen Einlaßnippel und einen Auslaßnippel 124 hat, von einem eng passenden und aus
einem PTC Widerstandsmaterial bestehenden Mantel 125 umgeben, der über einen Ein/Aus-Schalter 128 von einer Wechselstromquelle 126
gespeist wird, wie es in den Figuren 10 und 11 dargestellt ist.
Der PTC Widerstandsmantel kann den Vorwärmer 120 gemäß der Darstellung
in den Figuren 10 und 11 in einer kontinuierlichen Umwicklung
einschließen/ oder der Mantel kann gemäß der Darstellung in Figur 11 unterbrochen sein, beispielsweise durch eine Trennstelle
oder einen Ritz 131, dessen Breite durch gestrichelte Linien 130 und 132 dargestellt ist. Der Vorwärmer 120 ist von den
Brennstoffleitungen 134 und 136 durch nichtleitende Kupplungen 138 und 140 elektrisch getrennt, wie es in Figur 10 dargestellt
ist.
Das obige Heizelement ist gemäß Angabe ein PTC Widerstand, der aus einem oder mehreren elektrisch leitenden Materialien besteht,
die einen positiven Temperaturkoeffizienten (PTC) des elektrischen
Widerstandes haben und elektrisch leitendes Keramikmaterial einschließen, wie es nachfolgend beschrieben wird. Wenn elektrischer
Strom durch einen solchen PTC Widerstand geleitet wird, wird dieser erwärmt, was zu einer Vergrößerung des spezifischen Widerstandes
führt, bis eine Anomalie-Temperatur erreicht ist, wonach ein steller oder anomaler Anstieg des spezifischen elektrischen Widerstandes
auftritt, der hindurchfließende Strom bedeutend reduziert wird, das Ausmaß der Wärmeerzeugung durch einen solchen Widerstand
vermindert wird und eine Stabilisierungstemperatur erreicht werden kann. Somit kann ein in der erfindungsgemäßen Vorrichtung angewendeter
PTC Widerstand als ein Strombegrenzungsglied und als ein selbstregulierender Heizer dienen.
Dementsprechend wird das in einem solchen PTC Widerstand benutzte Material so gewählt, daß bei einer ausgewählten Anomalie-Temperatur
eine starke oder anomale Steigerung des spezifischen Widerstandes auftritt, um das Erhitzen eines solchen Widerstandes und
somit des Brennstoff-Vorwärmers bei einer erwünschten Temperatur zu stabilisieren, während auch der hindurchfließende Strom bei
einer solchen· Stabilisierungstemperatur auf einen niedrigen Pegel
reduziert wird. Die Stabilisierungstemperatur liegt gewöhnlich einige wenige Grade über der Anomalie-Temperatur, beispielsweise
1°C bis 100C darüber. Für den Brennstoff-Vorwärmer der Erfindung
ist eine Anomalie-Temperatur von 1000C bis 3000C, einschließlich
1200C, und vorzugsweise von 1800C bis 3000C erwünscht, wobei je-' '
doch im Rahmen der vorliegenden Erfindung auch andere Temperaturen
angewendet werden können/ wenn dieses erwünscht ist.
Das in der erfindungsgemäßen Vorrichtung angewendete Heizelement oder PTC Widerstandsglied kann in Form eines Rohr- oder Mantelgliedes
ausgebildet werden, das den Vorwärmer vollständig umgibt, oder es kann in Form eines Heizelements ausgebildet werden, das den Vorwärmer
teilweise umgibt. Vorzugsweise umgibt der PTC Widerstand den Vorwärmer vollständig oder nahezu vollständig.
Das bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung angewendete Heizelement oder der PTC Widerstand enthält vorzugsweise ein leitendes Keramikmaterial,
beispielsweise Bariumkarbonat, Bariumtitanat, Titandioxid
oder Kombinationen hiervon, wobei kleine Mengen an Material, beispielsweise die seltenen Erdelemente, hinzugefügt sind,
um die Anomalie-Temperatur hiervon im erwünschten Maße einzustellen. Wenn solche Materialien geformt und durch in der Technik bekannte
Methoden gesintert werden, härten sie, um zu einem leitenden keramischen Heizelement zu werden, das als ein PTC Widerstand
arbeitet.
Da in der oben beschriebenen Weise der PTC Widerstand als ein selbstregulierender Heizer dienen kann, kann die .oben offenbarte
Steuer- bzw. Regelschaltung, wie sie beispielsweise in Figur 3 dargestellt ist, stark reduziert oder eliminiert werden, während
beispielsweise der Ein/Aus-Schalter und die Zustandssignalindikatoren beibehalten werden, wenn dieses erwünscht ist, wodurch die
Größe und die Kosten des Brennstoff-Vorwärmers nach der vorliegenden
Erfindung bedeutend reduziert werden.
- Leerseite -
Claims (2)
1. Vorrichtung zum Vorwärmen von Fluid-Brennstoffen mit einer
Kammer/ mit einer Einlaßmündung nahe dem Einlaßende derselben und mit einer Auslaßmündung, nahe dem Austrittsende derselben,
dadurch gekennzeichnet, daß die Mündungen in einer Fluid-Brennstof fleitung anschließbar sind, daß die Kammer (28) eine
größere Querschnittsfläche als die Brennstoffleitung hat, daß sich das Austrittsende zu der Auslaßmündung (17) verjüngt und
daß die Vorwärmer-Vorrichtung (16) zumindest nahe ihrem Austrittsende Heizmittel zum Erwärmen der Kammer (28) aufweist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Innere der Kammer (28) langgestreckt und hindernisfrei ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
daß das Heizmittel die Kammer (28) zumindest an deren Austrittsende gleichförmig erhitzt.
4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Kammer (28) rohrförmig ist und sich
verjüngende Enden hat.
5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Heizmittel ein die Kammer (28) umgebender
elektrischer Heizmantel (30) ist.
6. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 4, dadurch gekennzeichnet,
daß das Heizmittel den Brennstoff auf 70° bis 3000C erhitzt.
7ο Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 4, dadurch gekennzeichnet,
daß das Heizmittel Mittel zum Erwärmen des Brennstoffs auf
eine erste oder Warte- bzw. Betriebsbereitschaftstemperatur
und Mittel zum Erwärmen des Brennstoffsteine zweite oder Betriebstemperatur
enthält. /auf
8. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Einlaßmündung (15) mit einer Brennstoffversorgung
und die Auslaßmündung (17) mit einem Brennstoff-Verbrennungsmittel
verbunden sind.
9. Vorrichtung nach Anspruch 1, 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet,
daß die Auslaßmündung (17) mit einer Brennstoff-Sprühdüse in
einem Brenner verbunden ist7 wobei die Düse■einen Ablenkungswinkel
von 30 bis 90 Grad hat.
10. Vorrichtung nach Anspruch 1, 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet,
daß die Auslaßmündung (17) mit einem Brennstoff-Ansaugkanal
eines Motors verbunden ist.
11. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Fluid-Brennstoff ein flüssiger Brennstoff
ist.
12. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß der flüssige Brennstoff öl ist.
13. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Fluid-Brennstoff Gas ist.
14. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Brennstoff natürliches oder synthetisches Gas ist.
15. Vorrichtung nach Anspruch 1, 5 oder 8, dadurch gekennzeichnet/
daß ein elektrisches Steuerungs- bzw. Regelungsmittel (29) zum Beeinflussen des Heizmittels vorhanden ist, um die Kammer
auf einen erwünschten Temperaturbereich zu erwärmen.
16. Vorrichtung nach Anspruch 1, 5 oder 8, gekennzeichnet durch
ein Unterbrechungsmittel (42) zum Abschalten des Heizmittels,
wenn übermäßige Wärme auf die Kammer (28) aufgebracht wird, und durch Signalmittel (44, 46, 48, 50) zum-Anzeigen dieses
Zustandes.
17. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Einlaß- und Auslaßmündungen (15, 17) mit der Kammer
.(28) zusammenhängend ausgebildet sind.
18. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet/ daß das Heizmittel ein der Kammer (28) benachbart
angebrachtes induktives Heizmittel ist.
19. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Brennstoff ein in Luft feinverteilter
Staub von Biomasse ist.
20- Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß der Brennstoff ein in Luft feinverteilter Kohlestaub ist.
21. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Heizmittel ein PTC Widerstand (125) ist, der die Kammer
(28) zumindest teilweise umgibt.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE3316229A DE3316229A1 (de) | 1983-05-04 | 1983-05-04 | Vorrichtung zum vorwaermen von fluid-brennstoff wie oel |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE3316229A DE3316229A1 (de) | 1983-05-04 | 1983-05-04 | Vorrichtung zum vorwaermen von fluid-brennstoff wie oel |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE3316229A1 true DE3316229A1 (de) | 1984-11-08 |
Family
ID=6198103
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE3316229A Withdrawn DE3316229A1 (de) | 1983-05-04 | 1983-05-04 | Vorrichtung zum vorwaermen von fluid-brennstoff wie oel |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE3316229A1 (de) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1990000440A1 (en) * | 1988-07-14 | 1990-01-25 | Fuel Tech, Inc. | Method for the reduction of sulfur trioxide in an effluent |
FR2638732A1 (fr) * | 1988-11-07 | 1990-05-11 | Marketing Produit Organisation | Dispositif electrique autonome, prechauffeur-reducteur de viscosite et de debit des combustibles liquides, dont le fuel oil domestique |
FR2663719A1 (fr) * | 1990-06-24 | 1991-12-27 | Danfoss As | Dispositif pour eviter l'egouttement du mazout a partir de la buse du bruleur d'une installation de chauffage au mazout. |
US6350116B1 (en) * | 1996-09-12 | 2002-02-26 | Stephan Herrmann | Pre-vaporizing and pre-mixing burner for liquid fuels |
DE102008057828A1 (de) * | 2008-11-18 | 2010-05-20 | Rolls-Royce Deutschland Ltd & Co Kg | Fluggasturbinen-Ölsystemerwärmung |
-
1983
- 1983-05-04 DE DE3316229A patent/DE3316229A1/de not_active Withdrawn
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US8479486B2 (en) | 2008-11-18 | 2013-07-09 | Rolls-Royce Deutschland Ltd & Co Kg | Oil system heating for aircraft gas turbines |
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