DE4014185C2

DE4014185C2 -

Info

Publication number: DE4014185C2
Application number: DE4014185A
Authority: DE
Inventors: Karl 8130 Starnberg De Grebe; Karl 8033 Planegg De Panick
Original assignee: Webasto SE
Current assignee: Webasto SE
Priority date: 1990-05-03
Filing date: 1990-05-03
Publication date: 1992-06-25
Also published as: US5137444A; DE4014185A1; JPH04227408A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Betreiben eines mit Flüssigbrennstoff, insbesondere Diesel-Brennstoff, gespeisten Brenners nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Aus der GB 20 26 291 A ist ein gattungsgemäßes Verfahren zum Betreiben eines Brenners eines Heizgerätes bekannt, bei dem die Brennstoffzufuhr im stationären Betrieb taktweise unterbrochen wird. Der Brennstoff wird dort über eine Ultraschall-Zerstäuberdüse zugeführt; die Unterbrechung erfolgt mit einer Taktfrequenz von mehr als 40 Hz und dient mittels Veränderung des Verhältnisses von Förderzeit zu Abschaltzeit zur Dosierung der Brennstoffmenge in verschiedenen Leistungsbereichen.

Aus DE-PS 31 36 792 ist ein Verfahren zum Starten und Betreiben eines Heizbrenners, insbesondere für eine Fahrzeugheizung bekannt, bei dem der Brennluftstrom in der Startphase nach einer Zeit kontinuierlichen Einleitens intermittierend eingeleitet wird, wobei das Einleiten des Brennstoffs während des intermittierenden Einleitens des Brennluftstromes bis zum Zünden des Brenners unterbrochen wird. Durch diese Verfahrensweise wird wirkungsvoll ein Kaltwerden der Glühkerze in der Startphase verhindert, was insbesondere wichtig ist, wenn Stabglühkerzen eingesetzt werden, die nicht die hohen Oberflächentemperaturen von Wendelglühkerzen erreichen. Bei diesem Brenner kann es sich um einen Verdampfungsbrenner handeln und zur Brennstoffversorgung eine Dosier- und Förderpumpe eingesetzt werden, bei der es sich um eine elektromagnetisch gesteuerte Kolbenpumpe handeln kann. Eine solche Pumpe liefert dem Brenner einen impulsförmigen Brennstoffstrom. Dieser pulsierende Brennstoffstrom kann im Bereich eines Verdampfungsbrenners so geglättet werden, daß man eine quasi gleichmäßige Brennstoffzufuhrmenge erhält.

Versuche haben gezeigt, daß bei Verdampfungsbrennern in den stationären Betriebszuständen, wie Vollast oder Teillast, eine verstärkte Neigung zur Bildung von Koks-Ablagerungen und hierdurch bedingten Verkokung des Verdampfungskörpers gegeben ist, welche dazu führt, daß der Brenner ausfällt. Nach einem solchen Brennerausfall muß das Heizgerät gewartet werden, wobei meist der gesamte Verdampfungsbrenner ausgewechselt werden muß. Insbesondere während langdauernder stationärer Betriebsphasen des Brenners ist ein Zusetzen des Verdampfungskörpers durch die Verkokung zu erwarten und diese hierbei gebildeten Ablagerungen im Brenner können weist während der instationären Betriebsphasen, wie Starten, Stoppen, Umschalten, in nicht ausreichendem Maße abgebaut werden.

Aus DE-OS 14 51 359 ist eine Brennstoffversorgungsanordnung bekannt, bei der der durch eine Membranpumpe geförderte Brennstoff hinsichtlich der zum Brenner eines Heizgeräts zuführenden Menge zu reduzieren ist, da dessen Brennstoffbedarf nur einen Bruchteil der von der Membranpumpe gelieferten Fördermenge darstellt. Zur Reduzierung des geförderten Brennstoffs ist eine den Flüssigkeitsstrom periodisch unterbrechende Vorrichtung vorgesehen. Mit Hilfe dieser Vorrichtung wird somit die dem Brenner zugeführte Brennstoffmenge gedrosselt. Innerhalb der jeweiligen Betriebszustände des Brenners und des Heizgeräts erfolgt die Zufuhr kontinuierlich.

Die Erfindung zielt darauf ab, ein Verfahren zum Betreiben eines mit Flüssigbrennstoff gespeisten Brenners der gattungsgemäßen Art bereitzustellen, bei dem bei Ausbildung des Brenners als Verdampfungsbrenner und der Brennstoffpumpe als Förder- und Dosierpumpe sich die Brenner-Betriebszeiten ohne Störung in beträchtlicher Weise verlängern lassen.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß zum Abbau von am Verdampfungskörper gebildeten Ablagerungen nach einem Zeitraum von etwa 5 bis 20 Minuten des stationären Betriebs die Brennstoffzufuhr für etwa 5 bis 25 Sekunden unterbrochen wird. Durch diese durch die kurzzeitige Brennstoffzufuhrunterbrechung geschaffene Möglichkeit der Regenerierung des Brenners, bei der im Brenner gebildete Ablagerungen abgebaut werden, kann die Standzeit des Verdampfungsbrenners beträchtlich gesteigert werden.

Die vorbestimmte Zeitdauer, während der der stationäre Betrieb des Brenners mit kontinuierlicher Brennstoffzufuhr beibehalten wird, hängt von der Bauart des Brenners und/oder des Heizgeräts sowie von der Art des Flüssigbrennstoffs, wie Diesel oder Benzin, ab, so daß es sich bei den Zeitangaben im Patentanspruch 1 zwangsläufig nur um ungefähre Grenzwerte eines relativ weiten Bereichs handelt. Bei der relativ kurzen Brennstoffzufuhrunterbrechung wird der Betriebssteuerablauf des Heizgeräts ungestört weitergeführt, so daß keine Abregelung und kein Wiederstarten des Heizgeräts erforderlich ist.

Zur Verwirklichung der Brennstoffzufuhrunterbrechung kann der Arbeitstakt der Brennstofförder- und -dosierpumpe unterbrochen werden. Gemäß einer alternativen Ausgestaltungsform kann die Brennstoffzufuhrunterbrechung auch dadurch erreicht werden, daß ein Magnetventil geschlossen wird, das zwischen der Brennstofförder- und -dosierpumpe und dem Brenner angeordnet ist. Beides läßt sich zweckmäßig durch eine entsprechende Auslegung der Steuereinrichtung des Heizgeräts verwirklichen.

Das erfindungsgemäße Betriebsverfahren, bei dem beim stationären Betrieb der Teillast- oder Vollastbetriebszustand zugrundegelegt wird, findet in bevorzugter Weise Anwendung bei mit Diesel als Flüssigbrennstoff gespeisten Verdampfungsbrennern, um hierbei einer Verkokung weitgehendst entgegenzuwirken.

Eine Ausführungsform der Erfindung wird nachstehend unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert. Darin zeigt

Fig. 1 eine schematische Ansicht eines Heizgerätes mit einem Verdampfungsbrenner und

Fig. 2 ein Diagramm für den zeitlichen Ablauf der Brennstoffversorgung nach der Erfindung.

Als Beispiel ist in der Fig. 1 ein Luftheizgerät gezeigt, bei dem als gasförmiger Wärmeträger Luft eingesetzt wird. Das Betriebsverfahren läßt sich auch bei einem solchen Heizgerät verwirklichen, das mit einem flüssigen Wärmeträger, wie Kühlflüssigkeit, betrieben wird.

Das Heizgerät ist in Fig. 1 insgesamt mit 1 bezeichnet. Es weist einen Verdampfungsbrenner 2 auf, welcher einen saugfähigen Körper 2a umfaßt. Dem Brenner 2 wird Brennluft 3 über ein Brennluftgebläse 3a und Brennstoff über eine Brennstoffzufuhrleitung 4 zugeführt, in der eine Brennstofförder- und -dosierpumpe 8 vorgesehen ist, welcher ein Magnetventil 6 nachgeschaltet ist. Am Brenner 2 wird ein brennbares Gemisch aufbereitet, das in einer Brennkammer 14 des Heizgerätes 1 verbrannt wird. Die hierbei erzeugten heißen Verbrennungsgase treten an einem Wärmeübertrager 5 in Wärmeaustausch zu der als Heizmedium dienenden Heizluft, die über einen Heizlufteinlaß 12 am Heizgerät 1 eintritt und über einen Heizluftauslaß 13 nach dem Überstreichen des Wärmeübertragers 5 aus dem Heizgerät 1 austritt, wie dies mit Pfeilen dargestellt ist. Das Brennluftgebläse 3a saugt aus der Umgebung Luft über einen Einlaß 15 an. Nach Durchgang durch den Wärmeübertrager 5 treten die Verbrennungsgase über einen Abgasauslaß 11 aus dem Heizgerät 1 aus. Zur Steuerung des Betriebsablaufs des Heizgerätes 1 ist eine Steuereinrichtung 7 vorgesehen, die in Wirkverbindung mit einem Antriebsmotor 9 des Brennluftgebläses 3a, der Brennstofförder- und -dosierpumpe 8 und dem Magnetventil 6 steht. Bei dem vorstehend beschriebenen Heizgerät 1 handelt es sich um eine an sich übliche Bauform.

Wenn beispielsweise mit Hilfe eines Zeitgebers, der in die Steuereinrichtung 7 des Heizgeräts 1 integriert sein kann, festgestellt wird, daß der Brenner 2 eine vorbestimmte Zeitdauer lang, etwa 5 bis 20 Minuten, im stationären Betrieb, beispielsweise im Teillastbetrieb (TL in Fig. 2) oder Vollastbetrieb (VL in Fig. 2) arbeitet, dann wird beispielsweise der Arbeitstakt der Brennstofförder- und -dosierpumpe 8 mit Hilfe von entsprechenden Steuersignalen unterbrochen, die von der Steuereinrichtung 7 des Heizgeräts 1 geliefert werden. Wie in gebrochenen Linien eingetragen ist, kann die Steuereinrichtung 7 alternativ das Magentventil 6 schließen, welches in der Brennstoffzufuhrleitung 4 zwischen der Brennstofförder- und -dosierpumpe 8 und dem saugfähigen Körper 2a des Brenners 2 angeordnet ist.

Mit Hilfe der vorstehend erläuterten Maßnahmen wird in beiden Fällen erreicht, daß die Brennstoffzufuhr zu dem Brenner 2 unterbrochen wird, und zwar für etwa 5 bis 25 Sekunden. Durch diese Brennstoffunterbrechung können in der Zeichnung nicht näher dargestellte Ablagerungen am Brenner 2, insbesondere auf der der Brennkammer 14 zugewandten Oberfläche des saugfähigen Körpers 2a, abgebaut werden, so daß der Brenner 2 während des stationären Betriebszustands wenigstens teilweise regeneriert werden kann. Hierdurch läßt sich die Standzeit des Brenners 2 beträchtlich erhöhen. Aus dem Zeit/Mengen-Diagramm nach Fig. 2 sind die Arbeitsphasen der Dosierpumpe 8 und die Fördermengen derselben in Teillastbereich TL und Vollastbereich VL verdeutlicht.

Claims

1. Verfahren zum Betreiben eines mit Flüssigbrennstoff, insbesondere Diesel-Brennstoff, gespeisten Brenners für ein eine Betriebssteuereinrichtung aufweisendes Heizgerät, bei welchem dem Brenner Brennstoff pulsierend über eine Brennstoffpumpe sowie Brennluft zur Bildung eines zündbaren Brenngemisches zugeleitet werden, wobei die Brennstoffzufuhr im stationären Betrieb des Brenners periodisch unterbrochen wird, dadurch gekennzeichnet, daß bei Ausbildung des Brenners als Verdampfungsbrenner und der Brennstoffpumpe als Förder- und Dosierpumpe zum Abbau von am Verdampfungskörper des Brenners gebildeten Ablagerungen nach einem Zeitraum von etwa 5 bis 20 Minuten des stationären Betriebs die Brennstoffzufuhr für etwa 5 bis 25 Sekunden unterbrochen wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Unterbrechung der Brennstoffzufuhr der Takt der Förder- und Dosierpumpe unterbrochen wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Unterbrechung der Brennstoffzufuhr ein zwischen der Förder- und Dosierpumpe und dem Verdampfungsbrenner angeordnetes Magnetventil geschlossen wird.

4. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Unterbrechung der Brennstoffzufuhr über die Betriebssteuereinrichtung vorgenommen wird.