DE4014185C2 - - Google Patents
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- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23N—REGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
- F23N1/00—Regulating fuel supply
- F23N1/002—Regulating fuel supply using electronic means
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- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23N—REGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
- F23N2227/00—Ignition or checking
- F23N2227/10—Sequential burner running
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- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
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- F23N2237/10—High or low fire
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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 (4)
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.
Priority Applications (3)
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1991
- 1991-04-26 US US07/692,231 patent/US5137444A/en not_active Expired - Fee Related
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