-
Anlage zur Speisung von Zerstäubungsbrennern für schwerflüssige Brennstoffe
Die Erfindung erstreckt sich auf Anlagen zur Speisung von Zerstäubungsbrennern für
schwerflüssige Brennstoffe, bei welchen die Zerstäubung durch Druckluft unter gleichzeitiger
Regelung der Brennstoff- und Luftzufuhr erfolgt. Bei Anlagen dieser Art ist es bekannt,
die Zerstäubungsluft und den flüssigen Brennstoff in einem Mischgebläse unter weitgehender
Zerstäubung des Heizöles miteinander zu mischen und auf einen bestimmten, durch
ein Rückschlagventil einstellbaren Druck zu verdichten. Das entstehende Brennstoff-Luft-Gemisch
wird dann unter diesem Druck den einzelnen Zerstäubungsbrennern in einer dem jeweiligen
Wärmebedarf der Feuerung entsprechenden Menge zugeleitet, wobei die Mengenregelung
durch Drosselung der Brenneraustritt.söffnungen geschieht. Hierbei ergibt sich jedoch
der Nachteil, daß Änderungen in der Zähflüssigkeit des zur Verwendung kommenden
Heizöles, welche die Güte der Brennstoffzerstäubung und der Mischung beeinträchtigen,
nur durch Nachstellung des Rückschlagventils und der Luftzuflußöffnung zum Mischgebläse,
also durch Veränderung und Anpassung des Druckes und der Menge der Zerstäubungsluft
ausgeglichen werden können. Diese Luftregelung erschwert aber naturgemäß die Bedienung
der Anlage und erfordert erhöhte Aufmerksamkeit des Arbeitspersonals. Sollen die
geschilderten Nachteile vermieden werden, so ist die Speisevorrichtung so auszubilden,
daß sie nicht nur die weitgehendste Veränderung und Anpassung der Brennstoffzufuhr
an die Betriebserfordernisse gestattet, sondern auch eine gleichbleibend gute Zerstäubung
des Heizöles selbst bei stark wechselnder Brennstoffdickflüssigkeit selbsttätig
sicherstellt. Dieses Ziel ist nur erreichbar, wenn Menge und Druck der von dem Gebläse
nach den Brennern geförderten Zerstäubungsluft mit zunehmender Brennstoffzufuhr
oder Brennstoffzähigkeit wachsen und dementsprechend bei großer Brennstoffzufuhr
oder schwerflüssigerem Brennstoff größer als bei kleinerer Brennstoffmenge oder
geringerer Schwerflüssigkeit sind. Dabei ist von großem Vorteil, wenn mit steigender
Brennstoffzähigkeit selbsttätig auch die Brennstoffvorwärmung zunimmt.
-
Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß auf oder an einem
Ölbehälter, wärmeleitend mit diesem verbunden, ein Verdichter für die Zerstäubungsluft
und eine mit ihm gekuppelte Brennstoffpumpe mit regelbarer Förderleistung angeordnet
sind, durch welch letztere der zweckmäßig vorgewärmte Brennstoff in unzerstäubtem
Zustande in den Verdichter eingeführt wird und aus diesem mit der Zerstäubungsluftmenge,
die dem durch den geförderten Brennstoff im Verdichter erzielten Dichtungsdruck
entspricht, dem Brenner
zufließt. Dabei wird der Brennstoff erst
im Brenner selbst und beim Ausströmen aus diesem durch die mitströmende Zerstäubungs-Luft
zerstäubt und mit dieser innig gemischt, während die Brennstoffvorwärmung auf die
gewünschte Temperatur durch den wärmeleitenden Zusammenbau des Brennstoffgefäßes
mit den wärmeentwickelnden Teilen der Anlage erfolgt. Auch können diese wärmeentwickelnden
Teile mit einem Hohlmantel umgeben werden, durch welchen das Heizöl zwecks Vorwärmung
hindurchgeleitet wird. Bei Brennstoffen größerer Schwerflüssigkeit steigt dann die
Vorwärmung des Brennstoffes selbsttätig; denn mit der größeren Schwerflüssigkeit
wachsen der Dichtungsdruck im Verdichter sowie der Ausströmdruck im Brenner, und
mit diesen nimmt auch die Verdichtungstemperatur im Verdichter automatisch zu. Um
in Betriebspausen, in denen Verdichtungswärme nicht erzeugt wird, einen Ausgleich
zu schaffen, wird außerdem in dem die Anlage umschließenden Gehäuse ein elektrischer
Heizwiderstand eingebaut, der bei stehendem Mischgebläse zur Einschaltung gelangt
und seinerseits die Brennstoffvorwärmung auf die erwünschte Betriebstemperatur übernimmt.
-
Mit dem Regelglied für die Brennstoffpumpenleistung wird im übrigen
zweckmäßig ein Organ verbunden, welches den Durchflußquerschnitt einer Verbindungsleitung
zwischen der Saugleitung des Verdichters und der von diesem nach den Brennern führenden
Leitung derart ändert, daß die Menge der gefördertenZerstäubungsluft bei kleinerer
Brennstofförderung noch über das durch den verminderten Dichtungsdruck im Mischgebläse
bedingte Maß sinkt und die Regelung der Luft beschleunigt und verfeinert wird.
-
Auf der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel einer Anlage gemäß der
Erfindung schematisch dargestellt.
-
Auf einem Brennstoffbehälter io sind, metallisch mit diesem verbunden,
ein Elektromotor 2 und ein von diesem angetriebener Verdichter i angeordnet. Mittels
eines auf der Verdichterwelle sitzenden Nockens 17 wird eine in das Brennstoffgefäß
tauchende Kolbenpumpe 16 angetrieben. Eine Feder 18 drückt den Kolbenkopf gegen
den den Kolben beeinflussenden Nocken. Der Verdichter i saugt durch das Motorgehäuse
q.7 Luft und fördert diese durch die Druckleitung 5 nach dem Brenner q..
-
Der Brennstoff fließt aus nicht dargestellten Hauptgefäßen und Leitungen
entweder durch den Anschluß 12 oder durch einen Anschluß 13 und einen den Verdichter
umgebenden Hohlraum i¢ sowie durch ein Filter 25 und ein Schwimmerventil ii in das
Brennstoffgefäß io.
-
Die Brennstoffpumpe fördert den Brennstoff aus dem Gefäß io durch
die Druckleitung i9 in den Saugstutzen 3 des Verdichters. Dabei kann durch Einstellung
des Anschlagregelhebels 2o derArbeitshub des Pumpenkolbens beliebig verändert werden,
so daß der Nockenhub jeweils nur teilweise auf den Kolbenkopf übertragen und die
in den Verdichter geförderte Brennstoffmenge den Betriebserfordernissen angepaßt
wird. Der Zeigerhebel 23 dient in diesem Fall zur Feststellung der eingestellten
Fördermengen. Mit dem Regelhebel 2o ist ein Regelorgan 21 verbunden, welches den
Durchflußquerschnitt der Rückleitung 22 zwischen der Druckleitung 5 und dem Saugstutzen
3 des Verdichters derart verändert, daß bei kleinerer Brennstoffmenge ein entsprechend
größerer Rückflußquerschnitt freigegeben wird.
-
Die ganze Anlage kann mit einem nicht dargestellten Mantel umgeben
und dieser mit einem gleichfalls nicht gezeichneten elektrischen Heizwiderstand
versehen werden, der bei Ausschaltung des Elektromotors, also in Betriebspausen,
eingeschaltet wird und seinerseits in diesen Fällen die Brennstoffvorwärmung übernimmt.
-
Die Anlage wirkt folgendermaßen: Beim Einschalten des Stromes wird
-der Verdichter i durch den Motor :2 angetrieben. Solange kein Brennstoff durch
die Brennstoffpumpe in den Verdichter gefördert wird, stellt sich in der Druckleitung
ein sehr geringer Druck ein, weil die Durchlässigkeit des Verdichters erheblich
und der Ausflußwiderstand im Brenner q. gering ist. Die Einpassung und Dichte der
Arbeitsorgane des Verdichters und die Querschnitte des Brenners sind derart gewählt,
daß bei der größten erwünschten Brennstofförderung der vorteilhafteste Ausflußdruck
und die vorteilhafteste Zerstäubungsluftmenge sich ergeben. Wird die Förderung des
Brennstoffes in den Verdichter verringert, so vergrößert sich die Durchlässigkeit
des Verdichters selbsttätig und damit sinkt auch der Durchflußwiderstand des Brenners,
so daß sich in der Druckleitung 5 ein entsprechend geringerer Druck einstellt. Steigt
hingegen die Schwerflüssigkeit des Brennstoffes entweder infolge geringerer Einströmungstemperatur
des Brennstoffes oder infolge Veränderung der Art des Brennstoffes, so wird trotz
gleichbleibender Brennstoffmenge der Druck in der Druckleitung 5 zunehmen, und zwar
durch den durch die höhere Dickflüssigkeit des Brennstoffes bedingten höheren Dichtungsdruck
im Verdichter und den höheren Ausflußwiderstand im Brenner. Die Betriebstemperatur
im Verdichter
wird dadurch wieder steigen, und diese höhere Temperatur
wird auch auf den vorgelagerten Brennstoff durchWärmeleitung übertragen, wodurch
seine Dickflüssigkeit wieder herabgesetzt wird.
-
Es werden also durch die Anlage gemäß der Erfindung selbsttätig und
auf wirtschaftlichstem Wege die günstigsten Verhältnisse für eine gute Zerstäubung
und Verbrennung geschaffen.
-
Die obengenannten günstigen Betriebstemperaturverhältnisse werden
für den Betriebsbeginn dadurch gesichert, daß der in die Anlage eingebaute elektrische
Heizwiderstand während der Betriebsruhe eingeschaltet wird.
-
Selbstverständlich kann erfindungsgemäß die dargestellte Anlage in
verschiedener Hinsicht abgeändert werden. So kann beispielsweise die angedeutete
Kolbenpumpe durch eine umlaufende Pumpe von veränderlichem Fördervolumen ersetzt
oder das Ölgefäß io in seinen Abmessungen zu einer einfachen Zuleitung des Brennstoffes
zur Brennstoffpumpe umgebildet werden.