DK200800011U3 - Oliefyrsunit til forbrænding af multiple olietyper - Google Patents

Description

DK 2008 00011 U3

Apparat til forbrænding af forskellige olietyper

Opfindelsens område

Den foreliggende opfindelse angår et apparat til forbrænding af forskellige olietyper af den art, der typisk anvendes i varmeanlæg og lignende.

Baggrund for opfindelsen

Det er almindelig kendt at anvende apparater til forbrænding af olie, f.eks. raffinerede brændselsolier.

Det endvidere kendt indenfor området at tilvejebringe apparater, som er egnet til forbrænding af andre olietyper, som f.eks. olier fra planter eller plantemateriale, som f.eks. olie udledt af raps, solsikke og andre planter med forholdsvis højt olieindhold. I visse apparater kan spildolier eller brugte olier også bruges for forbrænding, hvor spildolien kan fås fra brugte motorolier og lignende.

Disse apparater ifølge teknikken er typisk opbygget ved at tilvejebringe en brænderaggregat monteret ved eller forbundet med en kedel eller kar. For at være i stand til at bruge andre typer olier end den olie, som brænderaggregatet er konstrueret til, kan der tilvejebringes en forbehandlingsenhed for at behandle den alternative olie på sådan måde, at den bliver egnet til brug i apparatet for forbrænding af olier. En sådan forbehandlingsenhed er typisk indrettet udenfor olieforbrændingsenheden og vil typisk omfatte organer for opvarmning af olien for at øge viskositeten, hvorved der opnås en forbedret forbrænding af plante- eller spildolien.

De kendte apparattyper til forbrænding af andre olietyper end de kulbrintebaserede olier anvendes traditionelt i forholdsvis store kedelanlæg, såsom centralvarmeanlæg, ved det forhold at højviskøse olier normalt er billigere end normale olier til opvarmningsformål med lavere viskositet, men hvor de højviskøse, billigere olier sædvanligvis kræver særlige forbehandlingsinstallationer, som kan være for dyre til privat brug sammenlignet med de besparelser, som kan opnås i et normalt privat husanlæg.

2 DK 2008 00011 U3

De altid stigende oliepriser kombineret med miljømæssige aspekter, som også i visse regioner fører til, at særlige afgifter pålagt mere forurenende anlæg, har skabt et marked og et behov for anvendelse af alternative olier i private anlæg til overkommelige priser.

Dette behov er blevet søgt imødekommet af forskellige indretninger, som alle indtil nu indbefatter en eller flere ulemper, der angår gennemførligheden ved at afbrænde disse alternative olier.

En af hovedulempeme ved de kendte indretninger er det forhold, at afhængig af den anvendte olie har de alle en tendens til at udvikle forholdsvis store mængder sod. Tilsodningen skaber en række problemer. For det første kan den virkningsgrad, med hvilken brænderaggregatet var konstrueret, ikke bevares i længden, idet soden vil mindske den effektive forbrænding af olierne og dermed virkningsgraden, dvs. energiydelsen, for olien per enhed over tid. Det nødvendiggør, at anlægget stoppes og renses med regelmæssige intervaller, sådan at den ønskede virkningsgrad uden forurening kan opnås under forbrænding af olie. Når rapsolie anvendes, er det typisk nødvendigt at rense dyserne og brænderens indre, især forbrændingskammeret, for hver 100-150 liter forbrugt olie, og i tilfælde af lette brændselsolier kan der forbrændes 5-800 kilo olie før behovet opstår for at rengøre forbrændingsapparatet eller kedlen. Den hurtige forringelse af energiydelsen fører til et spild af potentiel energi, idet den brugte olie kunne være udnyttet i højere grad, dvs. mere varmeenergi kunne være udledt af mængden af forbrugt olie. Desuden er serviceomkostningerne forholdsvis høje.

Formål med opfindelsen

Som følge heraf er det den foreliggende opfindelses formål at overvinde disse ulemper og på sin side tilvejebringe et apparat, hvor energiydelsen er stærkt forøget, og samtidig at forbrændingsprocessens renlighed er forbedret, så den miljømæssige påvirkning af olieforbrændingsprocessen minimeres, og at behovet for rengøring af forbrændingsapparatet og/eller kedlen samtidig kun er nødvendigt med meget større mellemrum.

3 DK 2008 00011 U3

Beskrivelse af opfindelsen

Den foreliggende opfindelse behandler dette ved at tilvejebringe et apparat til forbrænding af forskellig olietyper, hvor apparatet omfatter - en dyse, der frembringer en olietåge, 5 - antændingsorganer arrangeret tilstødende dysen for antænding af olietågen, - organer for tilførsel af forbrændingsluft, hvori organerne for tilførsel af forbrændingsluft omfatter en luftstrømningskanal ί form af en cylinder, hvilken cylinder har en luftindtagsåbning og en afgangsåbning indrettet i modsatte ender af cylinderen, og hvor dysen og antændingsorganeme er 10 indrettet inde i cylinderen, og hvor luft- og/eller tågefordelingsorganer i form af en ikke-roterbar skive med en yder- og inderdiameter er arrangeret i eller tilstødende afgangsåbningen, hvor skiven har konisk tværsnit, sådan at skivens inderdiameter er nærmere cylinderens luftindtagsåbning, og skivens yderdiameter er arrangeret nær cylinderens afgangsåbning, og hvor flere vinger er arrangeret radielt omkring skiven 15 for at lede den luftstrøm, der forlader cylinderen.

Ved at lede forbrændingsluften inde i cylinderen forbi den olieudsendende dyse og antændingsorganeme er det meget let at styre mængden af forbrændingsluft, der føres til olien sådan, at den optimale mængde luft kan tilvejebringes i forhold til mængde 20 olie, der udsendes af dysen. Ved endvidere at tilvejebringe luft- og/eller tågefordelingsorganer i form af en skive, hvor skiven er forsynet med flere vinger, optimeres luftstrømmen under forbrænding af olien sådan, at i det væsentlige alle tågepartikler, dvs. olie svævende i forbrændingsluften, antændes, hvorved der opnås maksimal energiydelse og samtidig reduceres tilsodning dramatisk.

25

Sammenlignet med de herover nævnte tal vedrørende kendte indretninger, der soder til, har det foreliggende apparat f.eks. afbrændt 20-30 ton lette brændsler uden behov for at rengøre hverken dysen, antændingsorganeme, skiven eller kedlen, hvorimod de kendte indretninger har brug for gennemgribende rengøring efter ca. 5-800 kg af 30 samme olietype. 1 tilfældet hvor olien ias fra raps som nævnt herover, kræver 1000-1500 liter forbrugt olie en rengøring, hvorimod med den foreliggende indretning ifølge den opfinderiske luft- og/eller tågefordelingsorgan kan der brændes mere end 1500 liter før det er nødvendigt at rense dysen og skiven.

4 DK 2008 00011 U3 I en yderligere fordelagtig udførelses form er vinklen mellem en langsgående akse gennem luftstrømningskanalen og luftfordelingsorganeme mellem 60° og 80°, mere foretrukket omkring 70°. Den koniske tværsnitsform med vinklen mellem 60° og 80° kombineret med vingerne skaber en turbulent og agiteret luftstrøm i den umiddelbare nærhed, hvor de forstøvede oliepartikler indføres i luftstrømmen og antændes.

Kendte blæsere arrangeret i forbindelse med en oliedyse skaber en i det væsentlige laminar luftstrøm, hvilket giver en lang flame, hvor oliepartikler antændes. Den foreliggende opfindelse frembringer på den anden side en turbulent luftstrøm for forbrænding, hvor flammen vil være tilbøjelig til at have form svarende til en velkendt stearinlysflammeform, sådan at forbrændingen af olietågen er meget tæt på 100%, og samtidig er energiens retning mod kedlen, hvorved den spildte energi på grund af varme, der bevæger sig i andre retninger, minimeres.

Foruden vinklen i den koniske tværsnitsform er antallet af vinger meget vigtigt, sådan at i en yderligere fordelagtig udførelsesform for opfindelsen er vingeantallet valgt mellem 7 og 14 vinger, mere foretrukket mellem 8 og 12, og mest foretrukket er 10 vinger arrangeret radielt omkring skiven.

Antallet af vinger er en balance mellem luftmodstand og skivens mulighed for at skabe et homogent, turbulent strømningsmønster for tågen, når den antændes umiddelbart påfølgende udsendelse af olie med dysen. Grundige forsøg har vist, at for de fleste brændere giver kombinationen af 10 vinger en hovedsagelig homogen tåge nedstrøms, hvor skivens luftmodstand forbliver så lille som mulig. Det er klart, at forbrændingsluftstilførselsorganeme har bmg for at tvinge luften gennem cylinderen mod forbrændingszonen, og jo mindre energi, der spildes ved at tvinge luften mod skiven, jo mindre energi bruges til at køre anlægget. 1 denne forbindelse har målinger på testudstyr vist, at det lufttryk, som er nødvendigt for at frembringe den homogene tåge, kan være så lavt som 0,5 bar, hvorimod andre typer anlæg til forbrænding af forskellige olietyper kan anvende op til 20 bar lufttryk for at frembringe en forholdsvis tilfredsstillende forbrænding.

5 DK 2008 00011 U3 1 en yderligere fordelagtig udførelsesform er skiven lavet af et plademateriale, hvor hver vinge i tværsnit har første og andre ombukkede partier, hvor det første parti er med en vinkel i forhold til skiven, og hvor det andet parti er parallelt med skiven. På denne måde er frembragt en forholdsvis enkel og pålidelig fremstillingsproces, og ved samtidig at have det andet bukkede parti parallelt med skiven, dvs. den koniske tværsnitsform, og afstanden mellem skiven og det andet parti forholdsvis snæver, gives forbrændingsluften et forholdsvis voldsom påvirkning under dens passage af skiven for at frembringe en meget velfordelt olietåge foran dysen, sådan at der opnås den gennemgribende forbrænding af den forstøvede olie.

1 teknikken er det velkendt at arrangere en form for skive drejeligt i forbrændingsluftens strømnings vej. Skiven er ofte arrangeret sådan, at den tvinges til at rotere, f.eks. ved at være koblet til motororganer. Formålet med denne roterbare skive er at frembringe turbulens og sprede og eventuelt minimere dråbestørrelsen udledt gennem dysen i olieaggregatet. Det er ønskeligt at frembringe så små dråber som muligt, for jo mindre dråber, des mere mager og mere effektiv bliver forbrændingen.

Et yderligere fordelagtigt aspekt ved den foreliggende opfindelse er tilvejebringelse af en forbehandlingsenhed, hvor olierne behandles sådan, at når de kommer ind i brænderaggregatet, dvs. dysen og tændingsorganeme, vil olien have optimal viskositet, Til det formål omfatter apparatet i en yderligere fordelagtig udførelsesform en oliemodtagelsestank, hvilken tank omfatter et indløb og et udløb, hvor indløbet er indrettet tilstødende tankens bund og udløbet er indrettet over indløbet, og hvor endvidere et varmeelement er placeret i tanken i en niveau over indløbet, men under udløbet.

Det er kendt indenfor området at anbringe oliemodtagelsestanke, før man lader olien komme ind i forbrændingsapparatet, og også at forsyne oliemodtagelsestanken med varmeorganer. I de kendte indretninger er olieindløb og olieudløb fra tanken sædvanligvis anbragt ved toppen af tanken, og en egnet varmeelement er arrangeret hovedsagelig ved bunden af tanken, sådan at efterhånden som olien opvarmes, vil den på grund af temperaturforskellen mellem den koldere olie, der kommer ind i tanken, 6 DK 2008 00011 U3 stige op og være i stand til at føres gennem udløbet mod forbrændingskammeret. Denne oliebevægelse er imidlertid meget ustabil og kræver en vis tankstørrelse for at sikre, at afstanden mellem olieindløb og olieudløb er tilstrækkelig til at sikre, at kun forvarmet olie går ind i olieudløbet. Samtidig kræver blandingen af olien, når den bevæger sig opad henholdsvis nedad pga. temperaturforskelle og dermed vægtfyldeforskelle, at olien opvarmes til en væsentlig højere temperatur for at sikre, at den olie, der udtages ved udløbet, har den ønskede afgangstemperatur.

Med den foreliggende opfindelse, der har olieindløbet tilstødende tankens bund og olievarmeelementet tilstødende bunden, men over indløbet, vil der opstå en endimensional væskestrøm i opvarmningstanken, sådan at al olie vil gå i samme retning, hvorved den koldere del af olien vil være nær ved bunden og den varmere med den ønskede afgangstemperatur vil findes ved tankens top. Det forbedres yderligere ved at bruge en tankstørrelse med en forholdsvis lille størrelse, f.eks. mellem 0,5 og 1 liter, mere foretrukket mellem 0,65 og 0,75 liter. For at opvarme en så lille mængde olie, hvorved der opnås en forholdsvis homogen opvarmning af forbrændingsolien, er kun en forholdsvis lille mængde energi nødvendig. Der er til enhver tid også kun små mængder olie i apparatet, hvilket igen begrænser mængden af energi, der behøves for at drive apparatet, og hvis der skulle ske en ulykke, f.eks. selvantændelse eller lignende, er skaden begrænset til den begrænsede mængde olie.

1 en yderligere fordelagtig udførelsesform er tanken forsynet med et låg. På denne made opnås det, at fordampning af olier holdes på et minimum, så dårlig lugt mindskes. Endvidere mindsker tilvejebringelse af et låg risikoen for antændelse af olien ved et uheld og reducerer endvidere den mængde energi, som behøves for at opvarme olien, idet låget også vil tilvejebringe en vis termisk isolering. Spredning af dårlig lugt er særlig uønsket i private anlæg, såsom boliger og lignende. Når olien opvarmes, øges mængden af flygtige, ildelugtende gaser, og derved stiger risikoen for dårlig lugt meget. Ved at anvende låget på tanken, hvor opvarmning af olien forekommer, opnås en væsentlig reduktion af flygtige gasser, som kan undslippe olietanken.

7 DK 2008 00011 U3 l en yderligere fordelagtig udførelsesform for opfindelsen er afstanden fra tankens udløb til dysen så kort som muligt, sådan at afstanden mellem tankudløbet og dysen er mindre end 250 mm, mere foretrukket mindre end 200 mm og mest foretrukket mindre end 150 mm, og at forskellen i højde mellem udløbet og dysen er mellem 10 og 50 5 mm, fortrinsvis mindre end 25 mm, og endvidere at den rørledning, der forbinder tanken med dysen, og/eller tanken eventuelt er isoleret.

Ved at arrangere tanken meget tæt ved dysen, dvs. det sted, hvor olien fra tanken forstøves og forbrændes, reduceres afkølingen mellem lageret og dysen meget, sådan 10 at der kan opnås en højere dysetemperatur med mindre anvendt varmeenergi for at bringe olien i tanken op på den ønskede temperatur. Med kendte indretninger er det nødvendigt at opvarme olien i tanken til en overtemperatur, idet afkølingen under oliens transport til dysen kan føre til en lavere temperatur, hvorved forbrændingen af olien ikke er optimal. Ved at reducere afstanden mellem tankens udløb og dysen så 15 meget som muligt, kan den samlede energiforbrug derfor, især til opvarmning af olien, blive mindsket uden at risikere at bringe olien til dysen ved for lav temperatur. Det modsatte er faktisk tilfældet, idet det bliver lettere at styre temperaturen ved dysen, hvor forstøvningsvirkningen skal finde sted og også forbrændingen, sådan at en optimal forbrændingstilstand i eller umiddelbart op til dysen kan sikres, 20 I en yderligere fordelagtig udførelsesform er apparatet tillige med forbehandlingsenheden arrangeret inde i samme hus, hvor huset kun er er forsynet med en åbning i form af et luftindtag for tilførsel af luft til forbrændingslufttilførselsorganeme. Ved at indrette et hus, der dækker 25 forbehandlingsaggregatet tillige med apparatet som sådan, opnås flere fordele. For det første reduceres flygtige gasser og dårlig lugt fra opvarmning og endda forvarmning af olien før afbrænding til et minimum, eller fjernes helt, idet forbrændingslufttilførselsorganeme vil skabe et undertryk inde i huset, sådan at alle gasser i andre flygtige fraktioner af olierne føres med forbrændingsluften til 30 forbrændingskammeret. Selv i situationer, hvor der ikke finder forbrænding sted, men hvor en mindre oliemængde er tilstede i tanken, vil låget på tanken mindske fordampningen af oliens flygtige gasser og fraktioner, og de stoffer, der til anledning til dårlig lugt, vil blive ført væk på grund af trækket i skorstenen ind i 8 DK 2008 00011 U3 forbrændingskammeret og videre op i skorstenen på grund af skorstenens naturlige og velkendte funktion.

Selv om det ikke er særlig angivet herover, er det klart, at apparatet ifølge opfindelsen er forsynet med et antal sikkerhedsforanstaltninger. I forvarmeenheden i tanken er der installeret en termosikring, sådan at hvis olien bliver overhedet, bliver alle kredsløb lukket ned, herunder apparatets forbrændingsdele, Det gøres for ikke at risikere, at antændelse af flygtige fragmenter i olien, især fra den overhedede olie, utilsigtet kan antændes inde i huset og derved frembringe en eksplosion. Den generelle opbygning af apparatet er sådan, at energiforbruget ved apparatet er væsentligt mindre end andre sammenlignelige apparater, hvorved risikoen for overhedning eller frembringelse af situationer, hvor brugen af overflødig energi skaber fejlfunktion, reduceres. Den forholdsvis lille størrelse af tanken tilvejebringer endvidere en meget begrænset mængde antændelige og flygtige materialer, så hvis de i apparatet indbyggede sikkerhedsindretninger af den ene eller anden grund skulle svigte at lukke apparatet ned, er mængden af brændbar væske meget begrænset.

For også at mindske den støj, der frembringes af apparatet, er komponenterne udformet til at svare til hinanden, sådan at manglende indbyrdes pasning af komponenter ikke skaber lyde fra f.eks. vibrationer eller luftstrøm, som er unødvendig i forhold til apparatets almindelige drift.

Med en udformning som forklaret herover er det muligt at tilvejebringe apparater, som kan yde en effect på mellem 70 og 250 kW, men for normal husholdningsbrug vil effekten være mellem 70 og 120 kW. For at sikre korrekt drift af apparatet er det meget vigtigt at justere lufttilførselsorganeme, så de passer til den valgte dyse og den valgte kedel. Kedlen og dysen vil igen blive valgt i henhold til omstændighederne i afhængighed af den ønskede energiydelse, og regulering af lufttilførselsorganeme udføres ved ganske enkelt at justere en ledeplade, som er indbygget i ventilatoren, sådan at ønsket luftstrøm og lufttryk, især omkring 0,5 bar, opnås. På grund af tilvejebringelse af luft- og/eller tågefordelingsskive kan ændringer i luftstrømmen accepteres, idet luftfordelingsskiven tilvejebringer en meget homogen frembringelse af en oliepårtikeltåge, sådan at der opnås en i det væsentlige fuldstændig forbrænding af 9 DK 2008 00011 U3 alle oliepartikler svævende i tågen, i det væsentlige uanset lufttrykket. Ved yderligere at opvarme olien i forbehandlingsenheden til en ønsket viskositet, opnås en hovedsagelig ren og fuldstændig forbrænding af oliekomponenteme. Selvom der forekommer forurening inde i apparatet, er det forholdsvis let at åbne enheden og rense luftfordelingsskiven for at opnå de optimale betingelser for forbrænding af luft-/oliebl andingen.

Arrangementet af skiven i forhold til dysen og tændingsorganeme skal under ideelle betingelser være sådan, at skivens inderdiameter er nær ved dysens udløb. Tændingsorganeme omfatter sædvanligvis to elektroder, mellem hvilke der genereres en gnist. For at undgå, at gnisten går andetsteds, dvs. for at vedligeholde gnisten mellem de to elektroder, skal afstanden mellem elektroderne og skiven være ca. 3 mm eller mere.

Forsøg har vist, at formen af den resulterende flamme, dvs. når olie-/lufttågen er antændt, i formen kan sammenlignes med den naturlige flamme, der forekommer f.eks. på et stearinlys, og endvidere viser temperaturmålinger henover flammen, at der opnås en forholdsvis homogen temperatur hen over flammen, hvilket indikerer, at luft-/tågefordelingsorganeme opnår en i det væsentlige ensartet fordeling af oliepartikleme i tågen, hvorved der opnås en optimal forbrænding af olien. Det har resulteret i 20% reduceret olieforbrug med den foreliggende indretning i sammenligning med kendte indretninger for samme effekt. Foruden udgangseffekten er der også en reduktion i energiforbruget i apparatet på grund af de opfinderiske træk som nævnt herover.

Beskrivelse af tegningen

Opfindelsen vil nu blive forklaret under henvisning til den medfølgende tegning, hvor Fig. 1 viser et apparat ifølge opfindelsen,

Fig.2 viser en sektion af et apparat ifølge opfindelsen, hvor huset er fjernet,

Fig. 3 Fig. 4 Fig. 5 viser en sektion set fra oven med huset fjernet, viser en sektion af apparatet set fra siden, viser en perspektivafbildning af forbehandlingsenheden, 10 DK 2008 00011 U3

Fig. 6 Fig.7 Fig. 8 5 Fig, 9 Fig. 10 viser et sidebillede af forbehandlingsenheden, viser en sikkerhedsforanstaltning arrangeret inde i forbehandlingsenheden, viser luft- og/eller tågefordelingsorganeme, viser et skematisk sidebillede af luft- og/eller tågefordelingsorganeme, viser princippet i et apparat, der indbefatter en dyse, forbehandlingsenhed og sikkerhedsforanstaltninger.

10 Ϊ fig. 1 er vist et apparat ifølge opfindelsen, hvor apparatets dele er dækket af et hus 1 tillige med et luftstrømningskanal i form af en cylinder 7. Luftstrømkanalen 7 er egnet til at monteres på f.eks. et eksisterende kedelanlæg, sådan at apparatet ifølge opfindelsen kan anvende en allerede eksisterende kedel. Endvidere er der tilvejebragt en regulator 2, sådan at der kan vælges enhver ønsket temperatur, til hvilken den som 15 forbrændingsmedium anvendte olietype kan forvarmes i tanken.

Endvidere er der tilvejebragt et luftindtag 6 tillige med et olieindløb 5 på enhedens forside. Desuden kan enheden være forsynet med et elektrisk udtag 4 for at tilvejebringe et strømudtag for en luftkompressor, hvis en sådan er nødvendig i 20 forbindelse med øgning af enhedens effekt ved at tvinge mere luft gennem apparatet.

Når man ljemer huset 1, bliver apparatets indre blotlagt som vist i fig. 2. I denne afbildning er forbehandlingsenheden 8 klart synlig. 1 forbehandlingsenheden er arrangeret et olieindløb 9, som er forbundet med olieindløbet 5 på husets ydre, sådan 25 at enhver olietype, som er egnet til brug i indretningen, føres ind i det nedre sektion af forbehandlingen 8,

Over olieindløbet 9 er indrettet et varmeelement 10, sådan at den koldere olie, der kommer ind gennem olieindløbet 9, vil blive opvarmet før den går opad mod 30 olieudløbet 12, hvor olie ledes videre til dysen og dermed forbrændingskammeret.

Forbehandlingsenheden 8 består af en tank 27 og et låg 28. Låget er tilvejebragt af flere grunde, men hovedsagelig for at undgå fordampning a flygtige fraktioner af olien, DK 2008 00011 U3 π der anvendes til forbrænding, og samtidig for at minimere varmetabet for at spare energi under opvarmning af olien i tanken 27. 1 låget 28 er arrangeret en væskestandsmåler 11, som anvendes til at aktivere oliepumpen for at lade mere olie komme ind i tanken 8 gennem indløbet 9. På denne måde er det muligt hele tiden at have den optimale mængde olie forvarmet i tanken klar til afbrænding i apparatet.

Luftforsyningsorganeme 13 i form af en blæser kan også ses i højre side af fig. 2. Når blæseren er arrangeret under huset 1 vil den under brug skabe et undertryk inde i huset, hvorved flygtige gasser ikke kan undslippe huset, men vil med forbrændingsluften tvinges ind i kedelkammeret.

I fig. 3 er vist en afbildning fra oven af apparatet med huset fjernet. Luftkanalen 7 er i denne udførelsesfonn monteret på en svingarm 14, sådan at en flangedel 29 forbundet med svingarmen og fastgjort til luftkanalen 7 kan monteres på kedlen som sådan. Resten af apparatet ifølge opfindelsen kan så vippes væk fra luftkanalen 7 for at udføre vedligehold som vist i fig. 4.

Luftkanalen 7 og flangepladen 29 vil, når apparatet er monteret på en kedel (ikke vist) være sådan, at apparatet ifølge opfindelsen ved hjælp af svingarmen 14 kan svinges væk for at blotlægge dysen, tændingsorganeme 15 samt luft- og/eller tågefordelingsorganer 16, I samlet tilstand, dvs, svarende til konfigurationen på fig. 3, vil skiven 16 være i det væsentlig flugtende med enden af luftkanalen 7, og som vist med henvisning til fig. 4 er skiven 16 monteret umiddelbart tilstødende dysens udløb umiddelbart op til tændingsorganeme 15.

Den forvarmede olie fra tanken 8 føres ved hjælp af olieudløbsrøret 12 (se fig. 2) til dysen og vil indføres i dyseorganet med koblingen 17, som vist med henvisning til fig. 4. Herfra vil den forvarmede olie blive forstøvet i dysen, og på grund af luftstrømmen gennem luften og/eller tågefordelingsorganeme i form af skiven 16 vil den dannes til en olietåge, som vil antændes med tændingsorganeme 15.

Når vi vender os til afbildningen af tanken som vist med henvisning til fig. 5 og 6, omfatter tanken 8 et olieindløb 16, som allerede forklaret herover, samt et olieudløb 12 DK 2008 00011 U3 12, der er arrangeret henholdsvis med olieindløbet ved en nedre parti af tanken 8 og olieudløbet ved et øvre parti af tanken 8. Imellem indløbet 9 og udløbet 12 findes et varmeelement 10 til opvarmning af olien, som føres ind i tanken 8.

5 Desuden kan det med henvisning til fig. 6 ses, at tanken kan forsynes med en skrå bund 20, sådan enhver rest og partikler vil opsamles ved tankens 8 nederste sted, hvor ventilen 18 under vedligehold kan åbnes for at tømme tanken for rester, fremmedlegemer osv. I den viste konfiguration af tanken 8 ifølge fig. 5 og 6 er låget 28, som vist i fig, 2, ljemet. Det tænkes imidlertid, at låget er i stand til fuldstændigt at 10 forsegle tanken 8 sådan, at dårlig lugt som sådan ikke kan undslippe tanken.

Idet der nu ses på fig. 7 vises bunden af huset 1, hvor det er forsynet med en bakke 21 for opsamling af mulig lækolie. Endvidere er lækbakken 21 forsynet med en niveaumåler 22, som er forbundet ved hjælp afledninger 23 til en afbrydemnekanisme, 15 sådan at hvis der opsamles nogen olie i lækbakken 21 op til et vist niveau bestemt af niveaumåleren 22, vil niveaumåleren sende et signal til en styreenhed, hvorved hele apparatet vil lukke ned indtil fejlen er fundet, dvs. den fejl, der fører til at olie opsamles i lækbakken, 20 Apparatets styreenhed er tilsluttet følerne, dvs. niveaumåleren både i lækbakken 21 såvel som i tanken, sådan at når olieforbrændingen bruger olie fra tanken 8 vil niveaumåleren monteret i låget som beskrevet herover registrere, at niveauet sænkes og derved tillade mere olie at komme ind i forvarmetanken 8 og derved bliver klar til forbrænding i luftkanalen.

25

Som det allerede er omtalt herover vil forvarmning af olien i tanken blive bestemt i henhold til de særlige egenskaber for den olie, der anvendes til forbrænding, og regulatoren 2, se fig. 1, anvendes til at forindstille vanneelementet 10 i tanken til den ønskede temperatur, så forvarmning i tanken 8 udføres i henhold til den optimale 30 temperatur, afhængig af den olie, der anvendes til forbrænding.

Idet der nu ses på fig. 8, er et centralt nøgleelement til at opnå fordelene ved den foreliggende opfindelse vist i form af organer til luft- og tågefordeling i fonn af en 13 DK 2008 00011 U3 skive. Skiven har en grundlæggende konisk tværsnitsform sådan, at den koniske tværsnitsform er defineret af en yder- og en inderdiameter, og inderdiameteren er nærmere dyseorganet end yderdiameteren. Skiven 16 er forsynet med en central åbning 25, i hvilken dysen og tændingsorganet er placeret, så de forstøvede oliepartikler vil blive indført i luftstrømmen i luftkanalen, som pga. tilvejebringelse vingerne 26 vil skabe et luftmønster, hvorved forbrændingsluften og de diminutive oliepartikler i form af en tåge vil blive så effektivt blandet, at der sker en grundig og fuldstændig forbrænding af olie på grund af den opfmderiske skive. En af de særlige træk ved skiven er den måde, hvorpå vingerne 26 er formet, Idet der nu kortvarigt ses på fig. 11, vises et tværsnit gennem en vinge. Vingen omfatter et bukket parti 35, som er indrettet mellem to i det væsentlige lige partier 36, 37. Det første afsnit 36 er i samme plan som den koniske tværsnitsform af skiven, dvs. i skivens plan, hvorimod den første bukkede sektion 35 er i en vinkel med denne skiveform. Det andet bukkede parti 37 er bukket i forhold det første bukkede parti 35, sådan at den anden sektion 37 er i det væsentlige parallel med skiveformen 37. Ved endvidere at lade vingerne bue lidt mod centrum vil forbrændingsluften bliver fordelt omkring de forstøvede oliepartikler på sådan måde, at en fuldstændig blanding af olie og luft opnås, hvorved en fuldstændig og ren forbrænding lettes.

Idet der nu vendes tilbage til fig. 9, vises en principskitse af skiven, hvor skiven 16 med sine vinger 26 er arrangeret i en vinkel 27 i forhold til en langsgående symmetriakse 30. Vinklen vælges typisk mellem 60 og 80°, og en vinkel på ca. 70” har i praksis vist meget gode resultater, når det gælder forbrændingens kvalitet for et meget stort spektrum af forskellige olier, I fig. 9 er tilvejebragt en flange 24 for at fæstne skiven 16 til dysen, men i andre udførelsesformer for opfindelsen forudses, at skiven er lavet som en integreret del af luftkanalen 7, f.eks, ved at fastgøre skiven i udløbsenden af luftkanalen, hvorved swr undgås at flangedelen 24 fæstnes til dysen. En yderligere fordel ved at fæstne skiven 16 til luftkanalen er det forhold, at når apparatet ifølge opfindelsen er forsynet med en svingarm 14, som forklaret med henvisning til fig, 3 og 4, bliver skiven ved at svinge apparatet væk helt tilgængelig ligesom dysen og tændingsorganeme, som i udførelsesformen ifølge fig. 4 er delvis indesluttet af skiven 16. Ved at adskille skiven og dysen og tændingsorganeme bliver 14 DK 2008 00011 U3 det lettere at rengøre delen, så fra det perspektiv giver konfigurationen, hvor skiven 16 er fastgjort til luftkanalen 7, visse rengøringsfordele.

Idet der nu ses på fig. 10 vil princippet bag olieinstallationen i apparatet ifølge opfindelsen blive forklaret. Olien bliver ved hjælp af olieindløbet 9 tvunget ind i tanken 8. Varmeelementet vil opvarme olien sådan, at den forvarmede olie vil forlade tanken 8 ved hjælp af udløbet 12 og ledes ind i dyseindløbet 17 for forbrænding. Lufttilførselsorganeme vil tilføre luft inde i enheden i retningen 31, sådan at når olie og luft kommer ind i dysen 28, vil der skabes en tåge, hvorved tændingsorganeme (ikke vist) vil antænde tågen og frembringe en i hovedsagen fuldstændig forbrænding af de forstøvede oliepartikler. Hvis der forekommer en lækage i nogle af forbindelserne mellem tanken, indløbet, udløbet eller andet, vil lækbakken 21 opsamle oliespildet, og efter at en vis mængde olie er opsamlet i lækbakken 21, vil niveaumåleren 22 blive aktiveret og udsende et signal ved ledningsorganer 23 til styreenheden, hvorefter hele enheden vil blive lukket ned. Styreenheden vil endvidere udsende et advarselssignal sådan, at der kan udføres passende vedligehold og service som reaktion på det genererede signal.

Et yderligere vigtigt aspekt ved opfindelsen er det forhold, at afstanden 29 mellem dysen 28 og tankudløbet 12 holdes på en minimum, sådan at den forvarmede olie i tanken 8 ved sin passage af afgangsrøret 12 mod dysen ikke afkøles, hvilket vil føre til en dårlig forbrænding, når den antændes ved afgang fra dysen. Det skyldes det forhold, at det er vanskeligere at frembringe en meget fint forstøvet tåge med lavviskøse olier sammenlignet med højviskøse olier ved lave lufttryk, sådan at man ved at holde et forholdsvis høj og forindstillet temperattur i olien svarende til den optimale temperatur for den pågældende olietype kan optimere tågedannelsen og derved den resulterende forbrænding. I praksis er afstanden 29 af praktiske grunde i lodret retning sat til at være mellem 1 og 5 cm, fortrinsvis omkring 3 cm. Den samlede afstand fra tankens 8 udløb til indløbet i dysen bør også holdes så kort som mulig, men vil af praktiske årsager på grund af andre komponenter i enheden være omkring 20 eller mere, fortrinsvis ned til ca. 12,5 cm. Ved disse afstande viser forsøg, at der ikke forekommer nogen væsentlig afkøling, der påvirker tågedannelsen i dysen, sådan at der opnås DK 2008 00011 U3 15 optimale forbrændingsresultater kombineret med et minimalt energiforbrug i forvarmeenheden.

Ifølge opfindelsen kan apparatet konstrueres til at have en såkaldt kedeleffekt på 5 mellem 15 og 40 kW, hvor luften i luftkanalen gives et tryk på 0,5 bar i forhold til det omgivende lufttryk. De olietyper, der kan anvendes med den foreliggende opfindelse, er meget forskellige, og alle kendte energiholdige olier kan anvendes med det foreliggende apparat, såsom miljøvenlige, ikke-fossile olier fået ffa planter eller dyr kan anvendes, ligesom også fossile brændstoffer kan anvendes med den foreliggende 10 opfindelse.

Selvom forskellige udførelsesformer for opfindelsen er beskrevet herover, bør opfindelsen som sådan ikke begrænses af de beskrevne eksempler, men bør kun begrænses af det beskyttelsesomfang, som gives af de vedføjede krav.

15

Claims (9)

16 DK 2008 00011 U3

1. Apparat til forbrænding af forskellig olietyper, hvor apparatet omfatter - en dyse, der frembringer en olietåge, - antændingsorganer arrangeret tilstødende dysen for antænding af olietågen, - organer for tilførsel af forbrændingsluft, kendetegnet ved, at organerne for tilførsel af forbrændingsluft omfatter en luftstrømningskanal i form af en cylinder, hvilken cylinder har en luftindtagsåbning og en afgangsåbning indrettet i modsatte ender af cylinderen, og hvor dysen og antændingsorganerne er indrettet inde i cylinderen, og hvor luft- og/eller tågefordelingsorganer i form af en ikke-roterbar skive med en yder- og inderdiameter er arrangeret i eller tilstødende afgangsåbningen, hvor skiven har konisk tværsnit, sådan at skivens inderdiameter er nærmere cylinderens luftindtagsåbning, og skivens yderdiameter er arrangeret nær cylinderens afgangsåbning, og hvor flere vinger er arrangeret radielt omkring skiven for at lede den luftstrøm, der forlader cylinderen.

2. Apparat ifølge krav 1 , kendetegnet ved, at vinklen mellem en langsgående akse gennem luftstrømningskanalen og luftfordelingsorganeme er mellem 60° og 80°, mere foretrukket omkring 70°.

3. Apparat ifølge krav 1, kendetegnet ved, at mellem 7 og 14 vinger, mere foretrukket mellem 8 og 12, og mest foretrukket 10 vinger er arrangeret radielt omkring skiven.

4. Apparat ifølge krav 3, kendetegnet ved, at skiven er lavet af et plademateriale, hvor hver vinge i tværsnit har første og andre ombukkede partier, hvor det første parti er med en vinkel i forhold til skiven, og hvor det andet parti er parallelt med skiven.

5. Apparat ifølge krav 1, kendetegnet ved, at apparatet omfatter en forbehandlingsenhed, der omfatter en oliemodtagelsestank, hvilken tank omfatter et 17 DK 2008 00011 U3 indløb og et udløb, hvor indløbet er indrettet tilstødende tankens bund og udløbet er indrettet over indløbet, og hvor endvidere et varmeelement er placeret i tanken i en niveau over indløbet, men under udløbet.

6. Apparat ifølge krav 5, hvor tanken har et rumfang på mellem 0,5 til 1,0 1, mere foretrukket 0,65 til 0,75 1.

7. Apparat ifølge krav 5, hvor tanken er forsynet med et låg.

8. Apparat ifølge krav 5, hvor afstanden fra tankens udløb til dysen er så kort som muligt, sådan at afstanden mellem tankudløbet og dysen er mindre end 250 mm, mere foretrukket mindre end 200 mm og mest foretrukket mindre end 150 mm, og at forskellen i højde mellem udløbet og dysen er mellem 10 og 50 mm, fortrinsvis mindre end 25 mm, og endvidere at den rørledning, der forbinder tanken med dysen, 15 og/eller tanken eventuelt er isoleret.

9. Apparat ifølge ethvert af de foregående krav, kendetegnet ved, at apparatet tillige med forbehandlingsenheden er arrangeret inde i samme hus, hvor huset kun er er 20 forsynet med en åbning i form af et luftindtag for tilførsel af luft til forbrændingslufttilførselsorganeme.