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Mit flüssigem Brennstoff betriebene thermische Anlage, z. B. Dieselmotoranlage
Die Erfindung betrifft eine mit flüssigem, Brennstoff betriebene thermische Anlage
mit einer Heizvorrichtung für den Brennstoff sowie einem Behälter für mindestens
einen Teil des in der Heizvorrichtung erwärmten Brennstoffs.
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Es sind Brennstoffördervorrichtungen für E.inspritzbrennkraftmaschinen
für dick- und dünnflüssige Brennstoffe bekannt, bei denen der Dickbrennstoff zum
Zweck der leichteren Filterung im Behälter vorgewärmt und eine geregelte Nacherhitzung
vor derEinspritzung vorgenommen wird.
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Bei diesen bekannten Vorrichtungen ist jedoch nicht darauf Rücksicht
genommen, daß es sich empfehlen kann, den Dickbrennstoff zum Zweck der leichteren
Filterung auf eine so hohe Temperatur zu erhitzen, daß dieselbe unter Umständen
im Hinblick auf die Sicherheit des Behälters nicht mehr genügend weit unterhalb
des Flammpunktes liegt, ferner daß andere Vorbehandlungen des Brennstoffs, z. B.
ein Zentrifugieren, wieder andere Erhitzungstemperaturen empfehlenswert machen,
die ebenfalls höher sein können, alsi d,nej Sicherheit des Behälters dies zuläßt,
schließlich daß es sich unter Umständen empfehlen kann, der Einspritzbrennkraftmaschine
relativ hoch erhitzten Brennstoff im Überschuß zuströmen und den Überschuß wieder
zum Behälter zurückfließen zu lassen, wobei die Temperatur im Behälter ebenfalls
die mit Rücksicht auf die Sicherheit zulässige Grenze überschreiten kann.
Zwecks
Behebung dieser und anderer Schwierigkeiten ist die erfindungsgemäße Anlage gekennzeichnet
durch einen Wärmeaustauscheir, in welchem der erwärmte Brennstoff vor dem Behälter
Wärme abgeben kann.
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Auf diese Weise hat man die Möglichkeit; ohne durch etwaige Kühlung
und Wiedereirhitz.ung des Brennstoffs Wärmeverluste in Kauf nehmen, zu müssen, sowohl
für den im Behälter befindlichen Brennstoff eine Temperatur zu wählen, welche aus
Sicherheitsgründen genügend weit unterhalb des Flammpunktes liegt, als auch außerhalb
des Behälters unbedenklich eine so starke Erwärmung des Brennstoffs durchzuführen,
wie es mit Rücksicht auf den Zweck der Erwärmung als wünschenswert erscheint.
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Anlagen, bei welchen. die Erfindung angewendet werden. kann, sind
beispielsweise Dieselmotoranlagen, Gasturbinenanlagm, Kesselanlagen.
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Der in die Heizvorrichtung gelangende. Brennstoff kann auch erst infolge
der Erwärmung in den für den Betrieb- geeigneten flüssigen Zustand übergehen.
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In dem Wärmeaustauscher kann der Brennstoff; beispielsweise nachdem
er bei höherer Temperatur und entsprechend verminderter Viskosität in einer Zentrifuge
gereinigt wurde, Wärme an den Brennstoff vor der Heizvorrichtung abgeben. Die Wärmeabgabe
kann aber auch an den aus dem Behälter, beispielsweise zu einem; Verbrennungsmotor,
abströmenden Brennstoff erfolgen.
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In der Zeichnung sind als Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes
drei Dieselmotoranlagen Gchematisch dargestellt.
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Die Anlage nach Fig. i besitzt eine Zentrifuge I, in welcher das der
Anlage durch die Leitung 2 zugeführte, ungereinigte Brennöl durch Auszentrifugieren
gereinigt wird. Damit die Verunreinigungen des Brennöls möglichst weitgehend ausgeschieden
werden können, wird die Viskosität des Brenn,-öls vor dem Eintritt in die Zentrifuge
i stark verinindert. Zu diesem Zweck durchströmt das Brennöl einen Vorwärmer 3,
in welchem das Brennöl so stark erwärmt wird, daß dessen Temperatur nunmehr den
Flammpunkt erreicht oder sogar überschreitet. Der Vorwärmer 3 wird durch Dampf geheizt.,
welcher durch die Leitung 4 in den Vorwärmer 3 einströmt und diesen als Kondensat
durch die Leitung 5 verl@äßt. Das Brennöl könnte aber auch auf eine andere Art geheizt
werden, z. B. durch Abgas oder Elektrowärme. Die Pumpe 6 fördert das durch die Leitung
:2 zuströmende Brennöl durch den Vorwärmner 3 hindurch in die Zentrifuge i. Das
in dieser gereinigte Brennöl wird durch die Pumpe 7 über die Leitung 8, in einen:
Wärmeaustauscher 9 gefördert, wo das gereinigte B-rerznöl einen Teil seiner Wärme
an das durch die Leitung :z strömende und die Rohre io des Wärmeaustauschers 9 durchfließende,
ungereinigte Brennöl abgibt. Das> derart gekühlte, gereinigte Brennöl gelangt aus.
dem Wärmeaustauscher 9 über die Leitung ii in einen Tank 12, und von dort
über die Leitung 13 in die Einspritzpumpe 14 des Dieselmotors 15. Der Wärmeaüstauscher
9 ist so bemessen, daß die Temperatur des im Tank i2 gelagerten Brennstoffs weit
unterhalb des Flammpunktes liegt und dementsprechend die Explosionsgefahr gering
ist. Um indessen die Brennstofftemperatur im Tank 12 regulieren zu können, besitzt
die Anlage eine Umgehungsleitung 16 mit einem Durchflwßorgan 17, welches von Hand
oder automatisch in; Abhängigkeit von der Temperatur eingestellt werden kann.
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Die Anlage nach Fig.2 unterscheidet sich von derjenigen. nach Fig.
i durch einen zweiten, den Brennstoff noch einmal unmittelbar vor der. EinspritzPurnPe
14 des Dieselmotors 15 heizenden Vorwärmer 18 sowie dadurch, daß für die Kühlung
des die Zentrifuge i verlassenden Brennöls das vom Tank 12, zum Dieselmotor 15 abströmende
Brennöl verwendet wird. Dieses ist kühler als das dem Tank i2 zuströmende Brennöl,
da dessen Lagerung im Tank mit Wärmeverlusten verbunden ist. Das gereinigte, stark
erwärmte Brennöl gelangt durch die Leitung 8' in den Wärmeaustauscher 9. und verläßt
diesen in gekühltem. Zustand durch die zum Tank 12 führende Leitung i i. Das aus
dem Tank 12 abströmende Brennöl gelangt durch die Leitung 13' in den Wärmeaustauscher
9 und verläßt diesen in erwärmtem Zustand durch die zum Vorwärmer i8 und weiter
zur Einspritzpumpe 14 des Dieselmotors 15 führende Leitung 13". Der Vorwärmer 18
wird geheizt durch ein geeignetes, durch die Leitung i9 eintretendes und durch die
Leitung 2o austretendes Medium, wie z. B. Dampf, Wasser oder Abgas. Das Brennöl
in der Leitung 13" könnte aber auch elektrisch geheizt werden, und zwar entweder
durch eine die Leitung 13" umgebende Heizwicklung oder durch einen in der Wandung
der Leitung 13" fließenden Heizstrom. Die Vorwärmung des durch die Leitung 13" strömenden
Brennöls gestattet die Verwendung eines billigen Schweröls, dessen Viskosität jedoch
erst in stark erwärmten Zustand niedrig genug ist, um den Anforderungen des Motors
zu genügen.
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Fig. 3 zeigt eine andere mit Schweröl betriebene Dieselmotoranlage.
In dieser wird vermittels der Pumpe 21 ein Kreislauf des erwärmten Schweröls durch
den Wärmeaustauscher 9., den Vorwärmer 18 und den Tank 12 aufrechterhalten. Im Vorwärmer
18 wird das Schweröl zwecks Verminderung seiner Viskosität stark aufgeheizt. Der
für die Verbrennung bestimmte Teil des erwärmten Schweröls gelangt durch die Leitung
22 in die Einspritzpumpe 14 des Dieselmotors 15, während der übrige Teil
durch die Leitung 23 in den Wärmeaustauscher 9 strömt, wo dieser Teil des Brennstoffs
Wärme an das die Rohre io- des Wärmeaustauschers 9 durchfließende und durch die
Leitung 24 in den Vorswärmer 18 gelangende Schweröl abgibt. Aus den Wärmeaustauscher9.
gelangt das entsprechend den Sicherheitsvorschriften abgekühlte Schweröl durch die
Leitung 25 in den Tank 12. In diesen strömt zudem über die Leitung 26 eine dem,
Verbrauch im Motorentsprechende Menge gereinigten Schweröls. Die Reinigung kann
etwa so erfolgen" wie es
die vorhergehenden Beispiele zeigen.. Aus
dem Tank 12 fördert die Pumpe 21 d-,as Schweröl über die Leitung 27 in die Rohre
1o des Wärmeaustauschers g und weiter über die Leitung 24 in, den Vorwärmer 18.
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An Stelle eines Wärmeaustauschers üblicher Bauart könnte auch ein
vom heißen und vom kühlen Brennöl durchflossene§ doppelwandiges Rohr als Wärmeaustauscher
dienen.