DE856342C

DE856342C - Verfahren und Vorrichtung zum Betrieb von OElzerstaeuberbrennern

Info

Publication number: DE856342C
Application number: DEP32321D
Authority: DE
Inventors: Karl Heinz Daberkow
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1949-01-25
Filing date: 1949-01-25
Publication date: 1952-11-20

Description

Verfahren und Vorrichtung zum Betrieb von Olzerstäuberbrennern Öle, insbesondere Schweröle, enthalten unter anderem P'henole und andere Verunreinigungen, .die durch dauernd auf sie einwirkende Hitze in Verbindung mit Kohlenstoff zum Verkoken neigen. Dadurch geliert die Öle :lnlaß zur Bildung von koksartigen Ausscheidungen an der Brennerdüse, die schließlich zii Düsenverstopfungen führen. Die bekannten Ölfeuerungen haben den Nachteil, daß sie diese Verkokungen und `'erstopfurigen nicht verhindern. Außerdem haben sie den Nachteil, daß das 01 nicht in der idealen Weise verbrannt und ausgenutzt wird.
Die 1?rfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens zum Betrieb von Olzerstäuberbrennern mittels .Druck, insbesondere für Schweröle. Das erfindungsgemäße Verfahren besteht darin, daß das Öl vor Eintritt in die Zerstäuberdüse des Brenners unter Druck mit Luftzusatz zu Schaum aufbereitet wird. Dadurch wird eine feine Verteilung des Öles für die Verbrennun gf erreicht und eine Verkokung vermieden.
Das erfindungsgemäße Verfahren kann dabei so durchgeführt werden, daß die Aufbereitung mittels Zerschlagens, Zerschneidens, Zerreibens, Zerquirlens oder mittels Zerteilens durch Bürsten erfolgt. Durch diesen Aufbereitungsvorgang wird der Ölschaum erwärmt, so daß die Zähflüssigkeit 'herabgesetzt wird. Dieser Ölschaum wird unter hohem Druck durch eine Brenndüse gedrückt, die das Öl zerstäubt. Dadurch, daß die in dem unter Druck stehenden 01 enthaltenen starkkomprimierten Luftbläschen nach .dem Austreten aus der Brenndüse auseinanderplatzen, wird eine überaus feine Zerstäubung des Öles und damit eine einwandfreie Verbrennung erzielt.
Das erfindungsgemäße Verfahren kann auf unterschiedliche Art und Weise durchgeführt werden. Eine besonders zweckmäßige Vorrichtung besteht darin, daß zur Aufbereitung mehrere auf einer gemeinsamen Achse angeordnete, mehrfach mit zylindrischen oder konischen, parallel zurAchse verlaufenden Bohrungen versehene umlaufende Scheiben vorgesehen sind, die zwischen ebensolchen, aber feststehenden Scheiben mit geringem Spiel rotieren, wobei diese Vorrichtung zwischen mehrere Pumpen, z. B. Zahnradpumpen, oder Pumpenstufen geschaltet ist. Die Vorrichtung (besteht also aus einem Stator und einem Rotor. Das Öl wird, gegebenenfalls mit etwas Luft vermischt, in die Aufbereitungsvorrichtung hineingedrückt. In dieser wird das 01 zerteilt, wobei es sich erwärmt, und innig mit Luft gemischt.
Zur Vereinfachung der Vorrichtung können die Aufbereitungsvorrichtung, die Pumpen und gegebenenfalls auch ein Luftkompressor zur Erzeugung eines zur Reinigung des Brenners dienenden Luftstromes auf einer gemeinsamen Welle angeordnet sein.
Eine Verkokungsgefahr besteht, wenn dieAnlage, die zweckmäßig durch Thermostaten gesteuert wird, abgeschaltet wird. Der Öldruck läßt beim Auslaufen des Antriebsmotors langsam nach, wobei naturgemäß auch die Zerstäuibung geringer wird, so daß schließlich nur noch ein feiner Ölstrahl aus dem Brenner austritt. Dies führt zu einer unvollständigen Verbrennung, die eine Verkokung oder andere Störungen zur Folge haben kann. Um dies zu vermeiden, kann vor oder in der Zerstäuberdüse des Brenners ein vorzugsweise unterhalb eines bestimmten Öldruckes sich selbsttätig schließendes Absperrventil angeordnet sein. Dieses Ventil unterbricht die Zerstäubung schlagartig. Derart wird auch das Auftreten von Koksgebilden auf dem Heizkesselboden vermieden, die durch eine unvollständige Verbrennung des dort auftretenden Ölstrahles entstehen.
Um einen übermäßigen Druckanstieg in der Zuleitung zum Brenner zu verhindern, kann weiterhin vor dem Absperrventil eine Rücklaufleitung abgezweigt sein, die bei geöffnetem Absperrventil geschlossen ist und beim Abschließen dieses Ventils geöffnet wird.
Beim Stillstand der Anlage wirkt die Rückstrahlwärme des Feuerungsraumes auf die Zerstäuberdüse des Brenners. Um zu vermeiden, daß das in dieser Düse befindliche Öl verkokt, kann eine zusätzliche Druckluftanlage vorgesehen sein, die unmittelbar nach Abschließen des @Schnellschlußventils hinter diesem schlagartig einen Preßluftstrom durch die Zerstäuberdüse treten läßt. Dadurch werden Ölreste aus der Brennerdüse ausgeblasen. Dazu kann eine Vorrichtung dienen, bei der die Zerstäuberdüse über ein vorzugsweise sich unterhalb eines bestimmten Öldruckes selbsttätig öffnendes Absperrventil mit einem Preßluftbe'hälter, -kompressor od. dgl. verbunden ist.
Um auch das Verkoken etwa noch vorhandener Ölreste zu vermeiden, kann zwischen Zerstäuberdüse und Feuerraum eine Schutzklappe vorgesehen sein, die nach Außerbetriebsetzung der Aufbereitungsvorrichtung selbsttätig schließt und so die Zerstäuberdüse gegen weitere Wärmeeinwirkungen des Feuerraums und den Feuerraum vor weiterem Kaltlufteintritt schützt. Diese Klappe kann dabei in irgendeiner Form selbsttätig gesteuert sein. Sie kann z. B. gemeinsam mit dem vor oder in der Zerstäuberdüse angeordneten Absperrventil gesteuert werden. Auch diese Steuerung kann selbsttätig sein.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Gegenstandes der Erfindung schematisch dargestellt, und zwar zeigt Abb. i die Vorrichtung im Betrieb, Abb.2 die gleiche Vorrichtung im Auslauf bzw. Stillstand.
Die gestrichelten Pfeile zeigen den Weg der Preßluft, die ausgezogenen Pfeile den Weg des Öles bzw. Ölschaumes an.
Die Anlage besteht zweckmäßig aus einer Zahnradpumpenstufe i zum Ansaugen des Öles, der Aufbereitungsvorrichtung 2 und einer zweiten Zähnradpumpenstufe 3 zum Drücken des Ölschaumes in die Zerstäuberdüse des Brenners. Die einzelnen Stufen können gegebenenfalls mit einem Luftkompressor 4 zur Zerstäuberdüsenreinigung auf einer gemeinsamen Welle oder einzeln oder in anderer Reihenfolge angeordnet werden.
Die Aufbereitungsvorrichtung 2 besteht zweckmäßig aus einer oder mehreren rotierenden Scheiben 5, dem Rotor, und einer oder mehreren feststehenden Scheiben 6, dem Stator. Zwischen den rotierenden Scheiben befinden sich die feststehenden Scheiben. Das Spiel zwischen den Scheiben ist möglichst gering. Sämtliche Scheiben sind parallel zur Achse konisch oder zylindrisch durchbohrt. Die Anzahl und Größe der Löcher 7 sind beliebig.
Das 01 wird von der ersten Pumpenstufe i, gegebenenfalls mit etwas Luft, angesaugt und durch die Eintrittskammer 8 in die Löcher 7 gedrückt. Durch die scharfen Kanten des Rotors und des Stators wird das 0I fortwährend zerschnitten, erwärmt sich hierbei und wird innig mit Luft gemischt, so daß ein unter starkem Druck befindlicher Ölschaum entsteht. Der Ölschaum sammelt sich in der Austrittskammer 9, wird von der zweiten Zahnradpumpenstufe 3 angesaugt und zur Zerstäuberdüse gedrückt. Bei Austritt des Ölschaumes aus der Zerstäuberdüse platzen die komprimierten Luftbläschen und reißen die feinen Öltröpfchen auseinander, so daß ein kaum sichtbarer Ölnebel entsteht, der zur einwandfreien Verbrennung führt und eine Verkokung während des Betriebes verhindert.
Vor der Zerstäuberdüse ist ein Ventil io angeordnet, das in der einen Stellung die zur Zerstäuberdüse führende Leitung und in der anderen Stellung eine Rücklaufleitung abschließt. Das Ventil kann auch als Rückschlagventil ausgebildet sein. Beim Abstellen der Anlage bzw. beim Absinken des Druckes in der Ölleitung unter einen bestimmten Wert schließt dieses Ventil io die zur Zerstäuberdüse führende Leitung ab, so daß die Zerstäubung schlagartig abgebrochen und ein Verkoken, insbesondere des Heizkesselbodens, durch die in sich zusammenfallende Zerstäubung verhindert wird.
Um ein Verkoken der Zerstäuberdüse bei Stillstand durch das in ihr befindliche Restöl durch Riickstrahlwä rme zu verhindern, kann die Düse durch einen Preßluftstrahl gereinigt werden. Ein kleiner Luftkompressor q. drückt die Luft in einen Sammell)ehiilter t i , der gegen Überdruck durch ein nicht gezeichnetes Sicherheitsventil gesichert ist. Durch Abschalten der Anlage wird das Ventil i2 betätigt und gibt den Preßluftstrahl frei. Zwischen dein Ventil 12 und der Zerstä uberdüse ist zweckinäfiig ein Rückschlagventil i3 angeordnet.
Um die Zerstäuberdüse nicht der Rückstrahlwärme auszusetzen und um bei Stillstand ein -Nachströmen kalter Luft in den Feuerraum zu vermeiden, schließt zweckmäßig eine zwischen der Zerstäuberdüse und (lein Feuerraum angeordnete Klappe 14, gegebenenfalls mit Verzögerung, den Feuerraum ab.
Sowohl das Ventil 12 als auch das Ventil ia sowie die Klappe 14 werden zweckmäßig durch einen gemeinsamen oder mehrere getrennte Elektromagneten oder durch andere Vorrichtungen betätigt.

Claims

PATr:xTAxsPPi;cite: i. Verfahren zum Betrieb von Ölzerstäuberbrennern mittels Druck, insbesondere für Schweröle, dadurch gekennzeichnet, daß das 01 vor Eintritt in die Zerstäuberdüse des Brenners unter Druck mit Luftzusatz zu Schaum aufbereitet wird.
2. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufbereitung mittels Zerschlagens, Zerschneidens, Zerreibens, Zerquirlens oder mittels Zerteilens durch Bürsten erfolgt.
3. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche i oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur Aufbereitung des Öles mehrere auf einer gemeinsamen Achse angeordnete, mehrfach mit zylindrischen oder konischen, parallel zur Achse verlaufenden Bohrungen versehene umlaufende Scheiben vorgesehen sind, die zwischen ebensolchen, aber feststehenden Seheiben mit geringem Spiel rotieren, wobei diese Vorrichtung zwischen mehrere Pumpen, z. B. Zahnradpumpen, oder Pumpenstufen geschaltet ist. .
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufbereitungsvorrichtung, die Pumpen und gegebenenfalls ein Luftkompressor zur Zerstäuberdüsenreinigung auf einer gemeinsamen Welle angeordnet sind. ;.
Vorrichtung nach Anspruch 3 oder .4, dadurch gekennzeichnet, daß vor oder in der Zerstäuberdüse ein vorzugsweise unterhalb eines bestimmten Öldruckes sich selbsttätig schließendes Absperrventil angeordnet ist.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß eine zusätzliche Druckluftanlage vorgesehen ist, die unmittelbar nach Abschließen des Schnellschlußventils hinter diesem schlagartig einen zum Ausblasen von Ölresten dienenden Preßluftstrom durch die Zerstäuberdüse treten läßt. j. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Zerstäuberdüse über ein vorzugsweise sich unterhalb eines bestimmten Öldruckes selbsttätig öffnendes Absperrventil mit einem Preßluftbehälter, Kompressor od. dgl. verbunden ist. B. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Zerstäuberdüse und Feuerraum eine Schutzklappe vorgesehen ist, die nach Außerbetriebsetzung der Aufbereitungsvorrichtung selbstü ätig schließt und so die Zerstäuberdüse gegen weitere Wärmeeinwirkungen des Feuerraums und den Feuerraum vor weiterem Kaltlufteintritt schützt.