EP0115861A1 - Preheating device - Google Patents

Preheating device Download PDF

Info

Publication number
EP0115861A1
EP0115861A1 EP84101081A EP84101081A EP0115861A1 EP 0115861 A1 EP0115861 A1 EP 0115861A1 EP 84101081 A EP84101081 A EP 84101081A EP 84101081 A EP84101081 A EP 84101081A EP 0115861 A1 EP0115861 A1 EP 0115861A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
heating
chamber
heating cartridge
oil
central passage
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP84101081A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Horst Heimler
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Individual
Original Assignee
Individual
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Individual filed Critical Individual
Publication of EP0115861A1 publication Critical patent/EP0115861A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24H—FLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
    • F24H1/00—Water heaters, e.g. boilers, continuous-flow heaters or water-storage heaters
    • F24H1/10—Continuous-flow heaters, i.e. heaters in which heat is generated only while the water is flowing, e.g. with direct contact of the water with the heating medium
    • F24H1/101—Continuous-flow heaters, i.e. heaters in which heat is generated only while the water is flowing, e.g. with direct contact of the water with the heating medium using electric energy supply
    • F24H1/102—Continuous-flow heaters, i.e. heaters in which heat is generated only while the water is flowing, e.g. with direct contact of the water with the heating medium using electric energy supply with resistance
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23K—FEEDING FUEL TO COMBUSTION APPARATUS
    • F23K5/00—Feeding or distributing other fuel to combustion apparatus
    • F23K5/02—Liquid fuel
    • F23K5/14—Details thereof
    • F23K5/20—Preheating devices

Definitions

  • the invention relates to a preheater for heating oil, which is preferably switched on between the oil pump and burner of an oil-operated boiler fire system.
  • the invention has for its object to develop a preheater of the type mentioned, the constant, close to the optimum temperature of the Ensures the fuel oil supplied to the burner and does not lead to local overheating even in the event of burner malfunctions or temporary shutdowns.
  • this object is achieved by the features specified in the characterizing part of the main claim.
  • a pressure vessel the volume of which is so large that it acts as a kind of buffer
  • two heating cartridges are connected in series in such a way that the oil entering the pressure chamber first flows through the interior of the first heating cartridge and then through an immersion tube through the interior of the second heating cartridge, whereupon the oil is forced via a deflection to flow along the outer wall of the second heating chamber and only then enters the interior of the pressure vessel.
  • the temperature of the heating oil stored in the pressure vessel is kept at operating temperature by the heat given off via the outer surface of the first heating cartridge.
  • the invention has the particular advantage that almost 100% of the electrical heating power of the heating cartridges is supplied to the heating oil, since there is no heat loss to the surroundings.
  • the heat transfer from the heating cartridge to the heating oil is good or the heat transfer coefficient is high, and the heating cartridges can be dimensioned accordingly small.
  • the oil is fed to the burner at a constant temperature that is close to the optimum, so that the throughput can be minimized and the atomization can be optimized.
  • the pressure in the pressure vessel rises due to the thermal expansion of the enclosed oil volume, since backflow to the pump is prevented by means of a suitable check valve. When opening the burner nozzle there is a sudden pressure equalization with correspondingly fine atomization, which effectively prevents soot formation even during the ignition process.
  • the device consists of a pressure-resistant chamber 10, which is cylindrical in the exemplary embodiment shown.
  • the chamber is fed via an inlet pipe 12 from a centrifugal pump (not shown) and is connected via an outlet connection 14 to the burner or the burner nozzle of a boiler combustion system.
  • Inside the chamber 10 are a first heating element 16 and a second heating p CARTRIDGE 18 one behind the other and coaxially arranged.
  • the heating cartridges 16, 18 are cylindrical and each have a tubular central passage.
  • Suitably dimensioned mounting sockets 20, 22 are provided for introducing the heating cartridges into the chamber.
  • the embodiment shown can also be modified in such a way that the two heating cartridges arranged one behind the other can be inserted into the chamber through only one nozzle.
  • the central passage of the first heating cartridge 16 is, on the one hand, tightly connected to the inlet pipe 12 and, on the other hand, to an immersion pipe 24, which connects the interior of the first heating cartridge 16 to the interior of the second heating cartridge 18.
  • the immersion tube 24 extends right up to the end of the central passage of the second heating cartridge which is closed by a corresponding seal.
  • the second heating cartridge 18 sits in a cup-like Vessel 26 such that the mouth of the central passage is opposite the bottom of the cup.
  • a pressure chamber 28 is thus formed between the heating cartridge 18 and the bottom of the cup 26.
  • the diameter of the vessel 26 is larger than the outer diameter of the heating cartridge 18, so that a narrow annular gap is formed around the heating cartridge 18, which extends over almost the entire length of the heating cartridge 18.
  • the central passage of the heating cartridge 18 is extended in a tubular manner and connected to the bottom of the cup-shaped vessel 26.
  • Flow-through bores are arranged in the tubular extension and connect the interior of the heating cartridge 18 to the actual pressure chamber 28.
  • the annular gap between the heating cartridge 18 and the inner wall of the cup-shaped vessel 26 opens: into the chamber 10.
  • the chamber also has a venting and safety valve 30, which responds when a maximum pressure is exceeded and feeds excess oil into the return line of the pump to the tank. Furthermore, the chamber is provided with a temperature sensor 32 which controls the two heating cartridges 16, 18 in such a way that the temperature of the heating oil in the chamber 10 does not drop below 65 ° C and rise above 95 ° C. Of course, this interval can also be set differently or reduced.
  • a safety temperature sensor 34 is provided in the chamber, which interrupts further heating of the heating cartridges 16, 18 when a certain maximum temperature, for example an oil temperature of 110 ° C., is exceeded.
  • the safety valve 30 has a double function, too In addition to the pressure limitation, the air generated during filling can be blown off via this valve.
  • the chamber 10 can be surrounded with insulation, not shown, which prevents heat loss to the outside and thus ensures a constant operating temperature.
  • a suspension device can be provided on the insulation or casing for fastening to the boiler casing.
  • the measurement signals of the temperature sensors 32, 34 are given to an electronic temperature control, not shown, for example based on an IC, which can be designed, for example, such that the heating oil flowing through the device always has a temperature between 70 ° C. and 90 ° C.
  • the chamber 10 can have a volume of approximately 0.5-1 1. Depending on the desired throughput, the volume can of course also be larger or smaller.
  • the device works as follows.
  • the oil entering via the inlet pipe 12 is heated in the interior of the first heating cartridge 16, the throttle point 36 regulates to a certain extent the dwell time in the first heating cartridge.
  • the oil then reaches the bottom of the interior of the second heating cartridge 18 via the immersion tube 24 and flows in the annular space between the immersion tube 24 and the inner wall of the heating cartridge 18 to “backwards” and enters the pressure chamber 28 through flow-through bores. It flows from the pressure chamber 28 through the annular gap, along the outer surface of the heating cartridge 18, into the interior of the actual chamber 10.
  • the temperature of the heating oil in the chamber 10 is largely maintained by the heating power of the first heating cartridge 16, which emits heat to the oil located in the interior of the chamber 10 via its outer wall.
  • the oil in the chamber is under a certain pressure, which is maintained by the centrifugal pump feeding the chamber.
  • a certain target pressure for example a pressure of 16 bar compared to 9 bar operating pressure
  • the burner nozzle opens and the atomized fuel oil jet is ignited.
  • the high pressure results in very fine atomization, which on the one hand facilitates the ignition and on the other hand ensures a particularly residue-free combustion, so that no soot deposits can form on the boiler even when the system is ignited.
  • the excess pressure before ignition is of course immediately reduced, so that the chamber 10 is in the operating state under a pressure of, for example, 9 bar, which results on the one hand from the pump characteristic and on the other hand from the accumulated flow resistances.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Feeding And Controlling Fuel (AREA)
  • Pressure-Spray And Ultrasonic-Wave- Spray Burners (AREA)
  • Spray-Type Burners (AREA)

Abstract

Zur Erhaltung einer gleichbleibenden, nahezu optimalen Temperatur des einem Brenner zugeführten Heizöls und zur Verhinderung jeglicher lokalen Überhitzung, selbst bei Brennerstörungen oder zeitweisen Abschaltungen, wird ein in den Zuführweg des Heizöls einzubauendes Vorwärmgerät geschaffen, das eine Kammer mit einem Einlass für das vorzuwärmende Öl aufweist. Der Einlass ist direkt mit dem zentralen Durchlass einer ersten, innerhalb der Kammer angeordneten Heizpatrone verbunden und mündet in eine weitere der ersten nachgeschalteten Heizpatrone, die derart in einem becherartigen Gefäss angeordnet ist, dass zwischen dem Boden des Bechers und einer Stirnfläche der zweiten Heizpatrone eine Druckkammer gebildet wird, die über einen schmalen Ringspalt zwischen der Aussenwandung dieser zweiten Heizpatrone und der Innenwandung des becherartigen Gefässes, der sich über die Länge der Heizpatrone erstreckt, mit dem Inneren der Kammer in Verbindung steht. Ein Tauchrohr führt vom zentralen Durchlass der ersten Heizpatrone bis in die Nähe des geschlossenen Endes des zentralen Durchlasses der zweiten Heizpatrone. Aufgrund des besonders gestalteten Strömungsweges ist der Wärmeübergang von der Heizpatrone an das Heizöl gut.In order to maintain a constant, almost optimal temperature of the heating oil supplied to a burner and to prevent any local overheating, even in the event of burner malfunctions or temporary shutdowns, a preheater is to be installed in the heating oil supply path, which has a chamber with an inlet for the oil to be preheated. The inlet is connected directly to the central passage of a first heating cartridge arranged within the chamber and opens into a further one of the first downstream heating cartridge, which is arranged in a cup-like vessel such that a pressure chamber is located between the bottom of the cup and an end face of the second heating cartridge is formed, which is connected to the interior of the chamber via a narrow annular gap between the outer wall of this second heating cartridge and the inner wall of the cup-like vessel, which extends over the length of the heating cartridge. An immersion tube leads from the central passage of the first heating cartridge to the vicinity of the closed end of the central passage of the second heating cartridge. Due to the specially designed flow path, the heat transfer from the heating cartridge to the heating oil is good.

Description

Die Erfindung betrifft ein Vorwärmgerät für Heizöl, das zwischen ölpumpe und Brenner vorzugsweise einer mit öl betriebenen Kesselfeueranlage eingeschaltet wird.The invention relates to a preheater for heating oil, which is preferably switched on between the oil pump and burner of an oil-operated boiler fire system.

Es ist bekannt, daß der Wirkungsgrad ölbetriebener Kesselfeuerungsanlagen verbessert werden kann, wenn das zur Verbrennung gelangende Heizöl vorgewärmt wird. Durch die Vorwärmung des Heizöls wird die Viskosität verringert, wodurch einerseits die Zerstäubung verbessert und andererseits der Durchsatz durch die Brennerdüsen gesenkt werden kann. Infolge der feineren Zerstäubung kommt es zu einer vollständigeren, rückstandsfreien Verbrennung des Heizöls, so daß trotz kleinerem Durchsatz eine größere Wärmemenge erzeugt werden kann. Durch die rückstandsfreie Verbrennung werden höhere Wartungsintervalle ermöglicht, der Wärmeübergang zum eigentlichen Wärmeträgermedium bleibt nahezu optimal und die Emission von Schadstoffen wird reduziert.It is known that the efficiency of oil-fired boiler furnaces can be improved if the heating oil that is burned is preheated. Preheating the heating oil reduces the viscosity, which improves atomization on the one hand and reduces the throughput through the burner nozzles on the other. As a result of the finer atomization, there is a more complete, residue-free combustion of the heating oil, so that a larger amount of heat can be generated despite the lower throughput. The residue-free combustion enables longer maintenance intervals, the heat transfer to the actual heat transfer medium remains almost optimal and the emission of pollutants is reduced.

Es ist bereits bekannt, das von einem Tank zum Brenner gepumpte öl durch elektrisch betriebene Heizpatronen strömen zu lassen, wobei es entsprechend vorgewärmt wird. Die Regelung der Heizleistung derartiger Patronen ist jedoch schwierig, bei Stillstand kann es zu lokalen Überhitzungen bzw. Dampfbildung in der Ölleitung kommen, was äußerst unerwünscht und gefährlich ist. Selbstverständlich muß die bei der Vorwärmung zugeführte elektrische Energie geringer sein als die Energie die durch den besseren Wirkungsgrad der Verbrennung eingespart werden kann. Bekannte Heizpatronen arbeiten in der Regel nicht so effizient, da Wärmeverluste an die Umgebung nicht verhindert werden können.It is already known to let the oil pumped from a tank to the burner flow through electrically operated heating cartridges, with it being preheated accordingly. However, it is difficult to regulate the heating power of such cartridges. When it is at a standstill, local overheating or steam formation in the oil line can occur, which is extremely undesirable and dangerous. Of course, the electrical energy supplied during preheating must be less than the energy that can be saved by the better efficiency of the combustion. Known cartridge heaters generally do not work as efficiently because heat losses to the environment cannot be prevented.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Vorwärmgerät der genannten Art zu entwickeln, das eine gleichbleibende, nahe dem Optimum liegende Temperatur des dem Brenner zugeführten Heizöls sicherstellt und das auch bei Brennerstörungen bzw. zeitweisen Abschaltungen zu keiner lokalen Überhitzung führt.The invention has for its object to develop a preheater of the type mentioned, the constant, close to the optimum temperature of the Ensures the fuel oil supplied to the burner and does not lead to local overheating even in the event of burner malfunctions or temporary shutdowns.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die im Kennzeichen des Hauptanspruches angegebenen Merkmale gelöst. In einem Druckgefäß, dessen Volumen so groß ist, daß es als eine Art Puffer wirkt, sind zwei Heizpatronen derart hintereinander geschaltet, daß das in die Druckkammer eintretende öl zunächst das Innere der ersten Heizpatrone und dann mittels eines Tauchrohres das Innere der zweiten Heizpatrone durchströmt, worauf über eine Umlenkung das öl gezwungen wird, an der Außenwandung der zweiten Heizkammer entlangzuströmen und erst dann in das Innere des Druckbehälters eintritt. Die Temperatur des im Druckbehälter gespeicherten Heizöls wird durch die über die Außenfläche der ersten Heizpatrone abgegebene Wärme auf Betriebstemperatur gehalten. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.According to the invention, this object is achieved by the features specified in the characterizing part of the main claim. In a pressure vessel, the volume of which is so large that it acts as a kind of buffer, two heating cartridges are connected in series in such a way that the oil entering the pressure chamber first flows through the interior of the first heating cartridge and then through an immersion tube through the interior of the second heating cartridge, whereupon the oil is forced via a deflection to flow along the outer wall of the second heating chamber and only then enters the interior of the pressure vessel. The temperature of the heating oil stored in the pressure vessel is kept at operating temperature by the heat given off via the outer surface of the first heating cartridge. Advantageous developments of the invention are the subject of the dependent claims.

Die Erfindung hat insbesondere den Vorteil, daß die elektrische Heizleistung der Heizpatronen dem Heizöl zu nahezu 100% zugeführt wird, da keinerlei Wärmeverluste an die Umgebung auftreten. Infolge der besonders gestalteten Strömungswege ist der Wärmeübergang von der Heizpatrone an das Heizöl gut bzw. der Wärmeübergangskoeffizient hoch, die Heizpatronen können entsprechend klein dimensioniert werden. Infolge der Pufferwirkung des im Druckbehälter zwischengespeicherten Heizöls wird dem Brenner das öl mit gleichbleibender, nahe dem Optimum liegender Temperatur zugeführt, so daß der Durchsatz minimiert und die Zerstäubung optimiert werden kann. Zu Beginn eines jeden Heizzyklus steigt der Druck im Druckbehälter infolge der Wärmeausdehnung des eingeschlossenen ölvolumens an, da ein Rückfluß zur Pumpe mittels eines geeigneten Rückschlagventils verhindert wird. Beim öffnen der Brennerdüse kommt es zu einem plötzlichen Druckausgleich mit entsprechend feiner Zerstäubung, wodurch selbst beim Zündvorgang eine Rußbildung wirksam verhindert wird.The invention has the particular advantage that almost 100% of the electrical heating power of the heating cartridges is supplied to the heating oil, since there is no heat loss to the surroundings. As a result of the specially designed flow paths, the heat transfer from the heating cartridge to the heating oil is good or the heat transfer coefficient is high, and the heating cartridges can be dimensioned accordingly small. As a result of the buffering effect of the heating oil temporarily stored in the pressure vessel, the oil is fed to the burner at a constant temperature that is close to the optimum, so that the throughput can be minimized and the atomization can be optimized. At the beginning of each heating cycle, the pressure in the pressure vessel rises due to the thermal expansion of the enclosed oil volume, since backflow to the pump is prevented by means of a suitable check valve. When opening the burner nozzle there is a sudden pressure equalization with correspondingly fine atomization, which effectively prevents soot formation even during the ignition process.

Nachfolgend ist eine Ausführungsform der Erfindung anhand der beigefügten Zeichnung beispielsweise beschrieben. Die einzige Figur zeigt einen schematischen Querschnitt durch ein Vorwärmgerät.An embodiment of the invention is described below with reference to the accompanying drawing, for example. The single figure shows a schematic cross section through a preheater.

Das Gerät besteht aus einer druckfesten, beim gezeigten Ausführungsbeispiel zylindrischen, Kammer 10. Die Kammer wird über ein Einlaufrohr 12 von einer nicht gezeigten Kreiselpumpe beschickt und ist über einen Ausgangsstutzen 14 mit dem Brenner bzw. der Brennerdüse einer Kesselfeuerungsanlage verbunden. Im Inneren der Kammer 10 sind eine erste Heizpatrone 16 und eine zweite Heizpatrone 18 hintereinander und koaxial angeordnet. Die Heizpatronen 16, 18 sind zylindrisch und weisen jeweils einen rohrförmigen zentralen Durchlaß auf.The device consists of a pressure-resistant chamber 10, which is cylindrical in the exemplary embodiment shown. The chamber is fed via an inlet pipe 12 from a centrifugal pump (not shown) and is connected via an outlet connection 14 to the burner or the burner nozzle of a boiler combustion system. Inside the chamber 10 are a first heating element 16 and a second heating p CARTRIDGE 18 one behind the other and coaxially arranged. The heating cartridges 16, 18 are cylindrical and each have a tubular central passage.

Zum Einführen der Heizpatronen in die Kammer sind geeignet dimensionierte Montagestutzen 20, 22 vorgesehen. Selbstverständlich kann die gezeigte Ausführungsform auch derart abgewandelt werden, daß beide hintereinander angeordnete Heizpatronen durch nur einen Stutzen in die Kammer einführbar sind.Suitably dimensioned mounting sockets 20, 22 are provided for introducing the heating cartridges into the chamber. Of course, the embodiment shown can also be modified in such a way that the two heating cartridges arranged one behind the other can be inserted into the chamber through only one nozzle.

Der zentrale Durchlaß der ersten Heizpatrone 16 ist einerseits dicht mit dem Einlaufrohr 12 verbunden und andererseits mit einem Tauchrohr 24, das den Innenraum der ersten Heizpatrone 16 mit dem Innenraum der zweiten Heizpatrone 18 verbindet. Dabei reicht das Tauchrohr 24 bis unmittelbar an das durch eine entsprechende Dichtung verschlossene Ende des zentralen Durchlasses der zweiten Heizpatrone.The central passage of the first heating cartridge 16 is, on the one hand, tightly connected to the inlet pipe 12 and, on the other hand, to an immersion pipe 24, which connects the interior of the first heating cartridge 16 to the interior of the second heating cartridge 18. The immersion tube 24 extends right up to the end of the central passage of the second heating cartridge which is closed by a corresponding seal.

Die zweite Heizpatrone 18 sitzt in einem becherartigen Gefäß 26 derart, daß die Mündung des zentralen Durchlasses dem Boden des Bechers gegenüberliegt. Zwischen Heizpatrone 18 und Boden des Bechers 26 wird so eine Druckkammer 28 gebildet.The second heating cartridge 18 sits in a cup-like Vessel 26 such that the mouth of the central passage is opposite the bottom of the cup. A pressure chamber 28 is thus formed between the heating cartridge 18 and the bottom of the cup 26.

Der Durchmesser des Gefäßes 26 ist größer als der Außendurchmesser der Heizpatrone 18, so daß um die Heizpatrone 18 herum ein schmaler ringförmiger Spalt gebildet wird, der sich über nahezu die gesamte Länge der Heizpatrone 18 erstreckt.The diameter of the vessel 26 is larger than the outer diameter of the heating cartridge 18, so that a narrow annular gap is formed around the heating cartridge 18, which extends over almost the entire length of the heating cartridge 18.

Beim gezeigten Ausführungsbeispiel ist der zentrale Durchlaß der Heizpatrone 18 rohrförmig verlängert und mit dem Boden des becherförmigen Gefäßes 26 verbunden. In der rohrförmigen Verlängerung sind Durchströmbohrungen angeordnet, die das Innere der Heizpatrone 18 mit der eigentlichen Druckkammer 28 verbinden. Der Ringspalt zwischen Heizpatrone 18 und der Innenwandung des becherförmigen Gefäßes 26 mündet:in die Kammer 10.In the exemplary embodiment shown, the central passage of the heating cartridge 18 is extended in a tubular manner and connected to the bottom of the cup-shaped vessel 26. Flow-through bores are arranged in the tubular extension and connect the interior of the heating cartridge 18 to the actual pressure chamber 28. The annular gap between the heating cartridge 18 and the inner wall of the cup-shaped vessel 26 opens: into the chamber 10.

Die Kammer weist noch ein Entlüftungs- und Sicherheitsventil 30 auf, das bei Uberschreiten eines maximalen Druckes anspricht und überschüssiges Öl in die Rückführleitung der Pumpe zum Tank einspeist. Des weiteren ist die Kammer mit einem Temperaturfühler 32 versehen, der die beiden Heizpatronen 16, 18 derart steuert, daß die Temperatur des in der Kammer 10 befindlichen Heizöls nicht unter 65°C absinkt und über 95°C ansteigt. Selbstverständlich läßt sich dieses Intervall auch anders einstellen bzw. noch verkleinern.The chamber also has a venting and safety valve 30, which responds when a maximum pressure is exceeded and feeds excess oil into the return line of the pump to the tank. Furthermore, the chamber is provided with a temperature sensor 32 which controls the two heating cartridges 16, 18 in such a way that the temperature of the heating oil in the chamber 10 does not drop below 65 ° C and rise above 95 ° C. Of course, this interval can also be set differently or reduced.

Schließlich ist noch ein Sicherheitstemperaturfühler 34 in der Kammer vorgesehen, der eine weitere Beheizung der Heizpatronen 16, 18 unterbricht, wenn eine bestimmte Maximaltemperatur, beispielsweise eine öltemperatur von 110°C überschritten wird.Finally, a safety temperature sensor 34 is provided in the chamber, which interrupts further heating of the heating cartridges 16, 18 when a certain maximum temperature, for example an oil temperature of 110 ° C., is exceeded.

Das Sicherheitsventil 30 hat eine Doppelfunktion, zusätzlich zur Druckbegrenzung kann über dieses Ventil die beim Füllen anfallende Luft abgeblasen werden.The safety valve 30 has a double function, too In addition to the pressure limitation, the air generated during filling can be blown off via this valve.

Die Kammer 10 kann mit einer nicht gezeigten Isolierung umgeben werden, die Wärmeverluste nach außen verhindert und damit eine gleichbleibende Betriebstemperatur gewährleistet. An der Isolierung bzw. Ummantelung kann eine Aufhängevorrichtung zum Befestigen an der Kesselverkleidung vorgesehen werden.The chamber 10 can be surrounded with insulation, not shown, which prevents heat loss to the outside and thus ensures a constant operating temperature. A suspension device can be provided on the insulation or casing for fastening to the boiler casing.

Die Meßsignale der Temperaturfühler 32, 34 werden an eine nicht gezeigte, beispielsweise auf IC-Basis aufgebaute elektronische Temperaturregelung gegeben, die beispielsweise so ausgelegt sein kann, daß das das Gerät durchströmende Heizöl immer eine Temperatur zwischen 70°C und 90°C aufweist.The measurement signals of the temperature sensors 32, 34 are given to an electronic temperature control, not shown, for example based on an IC, which can be designed, for example, such that the heating oil flowing through the device always has a temperature between 70 ° C. and 90 ° C.

Es hat sich als vorteilhaft herausgestellt, am Ende des zentralen Durchlasses der ersten Heizpatrone 16 eine Drosselöffnung in Form einer Staudüse 36 vorzusehen, deren Drosselwirkung selbstverständlich nicht größer sein darf, als die Drosselwirkung der Brennerdüse.It has proven to be advantageous to provide a throttle opening in the form of a dynamic nozzle 36 at the end of the central passage of the first heating cartridge 16, the throttling effect of which must of course not be greater than the throttling effect of the burner nozzle.

Bei einer realisierten Ausführungsform für Heizkessel, wie sie im Haushaltsbereich verwendet werden, kann die Kammer 10 ein Volumen von etwa 0,5 - 1 1 aufweisen. Je nach gewünschtem Durchsatz kann das Volumen selbstverständlich auch größer oder kleiner sein.In a realized embodiment for boilers, such as those used in the household area, the chamber 10 can have a volume of approximately 0.5-1 1. Depending on the desired throughput, the volume can of course also be larger or smaller.

Das Gerät arbeitet folgendermaßen. Das über das Einlaufrohr 12 eintretende Öl wird im Inneren der ersten Heizpatrone 16 erwärmt, die Drosselstelle 36 reguliert in gewisser Weise die Verweilzeit in der ersten Heizpatrone. Das öl gelangt dann über das Tauchrohr 24 an den Boden des Innenraumes der zweiten Heizpatrone 18 und strömt in dem Ringraum zwischen Tauchrohr 24 und Innenwandung der Heizpatrone 18 nach "rückwärts" und tritt über Durchströmbohrungen in die Druckkammer 28 ein. Von der Druckkammer 28 strömt es durch den Ringspalt, an der Außenfläche der Heizpatrone 18 entlang in das Innere der eigentlichen Kammer 10 ein. Die Temperatur des in der Kammer 10 befindlichen Heizöls wird weitgehend von der Heizleistung der ersten Heizpatrone 16 aufrechterhalten, die über ihre Außenwandung Wärme an das im Inneren der Kammer 10 befindliche öl abgibt.The device works as follows. The oil entering via the inlet pipe 12 is heated in the interior of the first heating cartridge 16, the throttle point 36 regulates to a certain extent the dwell time in the first heating cartridge. The oil then reaches the bottom of the interior of the second heating cartridge 18 via the immersion tube 24 and flows in the annular space between the immersion tube 24 and the inner wall of the heating cartridge 18 to “backwards” and enters the pressure chamber 28 through flow-through bores. It flows from the pressure chamber 28 through the annular gap, along the outer surface of the heating cartridge 18, into the interior of the actual chamber 10. The temperature of the heating oil in the chamber 10 is largely maintained by the heating power of the first heating cartridge 16, which emits heat to the oil located in the interior of the chamber 10 via its outer wall.

Das öl in der Kammer steht unter einem bestimmten Druck, der von der die Kammer beschickende Kreiselpumpe aufrechterhalten wird. Beim Anfahren der Anlage wird die gefüllte Kammer 10 geheizt, das öl dehnt sich aus und der Druck steigt über den normalen Betriebsdruck hinaus an, da ein geeignet angeordnetes Rückschlagventil ein Zurückströmen des Öls von der Kammer in Richtung Pumpe verhindert. Bei Erreichen eines bestimmten Solldruckes, beispielsweise eines Druckes von 16 bar im Vergleich zu 9 bar Betriebsdruck, öffnet die Brennerdüse und der zerstäubte Heizölstrahl wird gezündet. Durch den hohen Druck erfolgt eine sehr feine Zerstäubung, die einerseits die Zündung erleichtert und andererseits eine besonders rückstandsfreie Verbrennung sicherstellt, so daß auch beim Zünden der Anlage keine Rußablagerungen am Kessel entstehen können. Der vor dem Zünden vorhandene Überdruck wird selbstverständlich sofort abgebaut, so daß die Kammer 10 im Betriebszustand unter einem Druck von beispielsweise 9 bar steht, der sich einerseits aus der Pumpenkennlinie und andererseits aus den aufsummierten Strönungswiderständen ergibt.The oil in the chamber is under a certain pressure, which is maintained by the centrifugal pump feeding the chamber. When the system starts up, the filled chamber 10 is heated, the oil expands and the pressure rises above the normal operating pressure, since a suitably arranged check valve prevents the oil from flowing back from the chamber towards the pump. When a certain target pressure is reached, for example a pressure of 16 bar compared to 9 bar operating pressure, the burner nozzle opens and the atomized fuel oil jet is ignited. The high pressure results in very fine atomization, which on the one hand facilitates the ignition and on the other hand ensures a particularly residue-free combustion, so that no soot deposits can form on the boiler even when the system is ignited. The excess pressure before ignition is of course immediately reduced, so that the chamber 10 is in the operating state under a pressure of, for example, 9 bar, which results on the one hand from the pump characteristic and on the other hand from the accumulated flow resistances.

Es ist offensichtlich, daß Modifikationen des gezeigten Ausführungsbeispieles in konstruktiver Hinsicht möglich sind, ohne vom eigentlichen erfinderischen Konzept abzuweichen.It is obvious that modifications of the exemplary embodiment shown are possible in terms of construction without deviating from the actual inventive concept.

Claims (6)

1. Vorwärmgerät für Heizöl zum Einbau zwischen ölpumpe und Brenner eines Heizkessels mit elektrischen Heizpatronen, die vom Heizöl durchströmt werden, gekennzeichnet durch eine druckfeste Kammer (10) mit einem Einlaß für das vorzuwärmende Öl, der direkt mit dem zentralen Durchlaß einer ersten, innerhalb der Kammer (10) angeordneten Heizpatrone (18) verbunden ist und eine weitere, der ersten nachgeschalteten Heizpatrone (18), die derart in einem becherartigen Gefäß (26) angeordnet ist, daß zwischen dem Boden des Bechers (26) und einer Stirnfläche der zweiten Heizpatrone (18) eine Druckkammer (28) gebildet wird, die über einen schmalen Ringspalt zwischen der Außenwandung dieser zweiten Heizpatrone (18) und der Innenwandung des becherartigen Gefäßes (26), der sich über die Länge der Heizpatrone erstreckt, mit dem Inneren der Kammer (10) in Verbindung steht, wobei der zentrale Durchlaß der zweiten Heizpatrone (18) einseitig geschlossen ist und andererseits in die Druckkammer (28) mündet und vom zentralen Durchlaß der ersten Heizpatrone (16) ein Tauchrohr (24) bis in Nähe des geschlossenen Endes des zentralen Durchlasses der zweiten Heizpatrone (18) führt, wobei das Tauchrohr (24) den Boden des becherförmigen Gefäßes (26) dichtend durchsetzt und von der druckfesten Kammer (10) eine Rohrleitung (14) zum Brenner führt.1. preheater for heating oil for installation between the oil pump and burner of a boiler with electric heating cartridges through which the heating oil flows, characterized by a pressure-resistant chamber (10) with an inlet for the oil to be preheated, which is directly connected to the central passage of a first, within the Chamber (10) arranged heating cartridge (18) is connected and another, the first downstream heating cartridge (18), which is arranged in a cup-like vessel (26) such that between the bottom of the cup (26) and an end face of the second heating cartridge (18) a pressure chamber (28) is formed, which communicates with the interior of the chamber via a narrow annular gap between the outer wall of this second heating cartridge (18) and the inner wall of the cup-like vessel (26), which extends over the length of the heating cartridge. 10) is connected, the central passage of the second heating cartridge (18) is closed on one side and on the other hand opens into the pressure chamber (28) and from the central passage of the first heating cartridge (16) an immersion tube (24) to near the closed end of the central passage of the second heating cartridge (18) leads, the immersion tube (24) sealingly penetrating the bottom of the cup-shaped vessel (26) and leading a pipe (14) to the burner from the pressure-resistant chamber (10). 2. Vorwärmgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Heizpatronen (16, 18) über wenigstens einen Montagestutzen (20, 22) in die Kammer (10) einführbar und hintereinander koaxial angeordnet sind.2. Preheater according to claim 1, characterized in that the heating cartridges (16, 18) via at least one mounting piece (20, 22) in the chamber (10) can be inserted and are arranged one behind the other coaxially. 3. Vorwärmgerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß in der Kammer (10) ein Temperaturfühler (32) für die Betriebstemperatur und ein weiterer Temperaturfühler (34) für das Abschalten der Heizpatronen bei Überschreitung der maximal zulässigen Temperatur vorgesehen sind.3. Preheater according to claim 1 or 2, characterized in that in the chamber (10) a temperature sensor (32) for the operating temperature and a further temperature sensor (34) for switching off the heating cartridges are provided when the maximum permissible temperature is exceeded. 4. Vorwärmgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß an der Kammer (10) ein Sicherheitsventil (30) angeordnet ist, über das bei überschreiten eines maximalen Druckes Heizöl in die Rückführleitung der Pumpe abgeführt wird.4. Preheater according to one of claims 1 to 3, characterized in that a safety valve (30) is arranged on the chamber (10), via which heating oil is discharged into the return line of the pump when a maximum pressure is exceeded. 5. Vorwärmgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß am Ende des zentralen Durchlasses der ersten Heizpatrone (16) eine Staudüse (36) vorgesehen ist, deren Drosselwiderstand kleiner ist, als der Drosselwiderstand der Brennerdüse.5. Preheating device according to one of claims 1 to 4, characterized in that at the end of the central passage of the first heating cartridge (16) a dam nozzle (36) is provided, the throttle resistance is smaller than the throttle resistance of the burner nozzle. 6. Vorwärmgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der zentrale Durchlaß der zweiten Heizpatrone (18) rohrförmig bis zum Boden des becherförmigen Gefäßes (26) verlängert ist und in der rohrförmigen Verlängerung Durchlaßbohrungen zur Druckkammer (28) angeordnet sind.6. Preheater according to one of claims 1 to 5, characterized in that the central passage of the second heating cartridge (18) tubular to Bottom of the cup-shaped vessel (26) is extended and through holes to the pressure chamber (28) are arranged in the tubular extension.
EP84101081A 1983-02-03 1984-02-02 Preheating device Withdrawn EP0115861A1 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE8302976U 1983-02-03
DE19838302976U DE8302976U1 (en) 1983-02-03 1983-02-03 HEATING UNIT

Publications (1)

Publication Number Publication Date
EP0115861A1 true EP0115861A1 (en) 1984-08-15

Family

ID=6749611

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP84101081A Withdrawn EP0115861A1 (en) 1983-02-03 1984-02-02 Preheating device

Country Status (5)

Country Link
US (1) US4562336A (en)
EP (1) EP0115861A1 (en)
JP (1) JPS6016214A (en)
CA (1) CA1223192A (en)
DE (1) DE8302976U1 (en)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4020005C1 (en) * 1990-06-24 1991-12-19 Danfoss A/S, Nordborg, Dk
TR200809852A1 (en) * 2008-12-26 2010-07-21 Yenbu Maki̇ne Sanayi̇ Ve Ti̇caret Anoni̇m Şi̇rketi̇ Consumption saving system by using the expansion of gases.
JP2017009255A (en) * 2015-06-26 2017-01-12 新熱工業株式会社 Fluid heater

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR577470A (en) * 1924-02-20 1924-09-05 Electrically heated water heater
US1529559A (en) * 1923-05-05 1925-03-10 Earle I Staples Fuel-oil heater
CH289318A (en) * 1951-03-15 1953-03-15 Meylan Louis Electric appliance for water heating.
FR1240342A (en) * 1958-11-13 1960-09-02 Thermomatic S P A Heavy oil fireplace installation
FR2258590A1 (en) * 1974-01-21 1975-08-18 Caillaud Jacques Fuel economiser for a gas burner - recycles excess fuel through preheater to burner
FR2452669A1 (en) * 1979-03-24 1980-10-24 Afriso Euro Index Gmbh Fuel oil filter for oil burner of boiler etc. - has heater inside filter casing to reduce oil viscosity for small nozzles

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1108348B (en) * 1957-06-26 1961-06-08 Dr Hans Vonhoff Water heater, especially for the household
US4436983A (en) * 1981-03-12 1984-03-13 Solobay Leo A Electric water heater with upwardly inclined zig-zag flow path

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1529559A (en) * 1923-05-05 1925-03-10 Earle I Staples Fuel-oil heater
FR577470A (en) * 1924-02-20 1924-09-05 Electrically heated water heater
CH289318A (en) * 1951-03-15 1953-03-15 Meylan Louis Electric appliance for water heating.
FR1240342A (en) * 1958-11-13 1960-09-02 Thermomatic S P A Heavy oil fireplace installation
FR2258590A1 (en) * 1974-01-21 1975-08-18 Caillaud Jacques Fuel economiser for a gas burner - recycles excess fuel through preheater to burner
FR2452669A1 (en) * 1979-03-24 1980-10-24 Afriso Euro Index Gmbh Fuel oil filter for oil burner of boiler etc. - has heater inside filter casing to reduce oil viscosity for small nozzles

Also Published As

Publication number Publication date
JPS6016214A (en) 1985-01-28
DE8302976U1 (en) 1983-06-23
CA1223192A (en) 1987-06-23
US4562336A (en) 1985-12-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0439765B1 (en) Steam generator
DE2054607A1 (en) Automatic control device for soaking furnaces
EP0079526B1 (en) Radiant heating system with direct-fired combustion chamber
EP0115861A1 (en) Preheating device
CH635916A5 (en) Continuous flow heater
DE2115531A1 (en)
DE10123014C1 (en) Vehicle auxiliary heating device includes pressure sensor for detecting gas bubble in fuel feed to burner jet of auxiliary heating device
DE10208634B4 (en) Vehicle heater with a gas bubble detector
AT409298B (en) WATER SUPPLY
DE2113076A1 (en) Heating boiler
DE2920006A1 (en) High pressure cleaning appliance - uses high pressure cold water pump feeding spray gun through coil inside boiler
AT388223B (en) Fuel-oil preheating device
DE3123078A1 (en) CONTINUOUSLY ADJUSTABLE OIL BLOWING BURNER
DE10127309C1 (en) Vehicle auxiliary heater incorporates liquid fuel supply, valve with main body, and control comprising signal transmitter
AT226344B (en) Oil burner with electric oil preheater
DE19807239C2 (en) Injector
DE3015377A1 (en) Boiler for water heater - has jacket and return water passes along outside wall, mixes with heater water
DE2155583C3 (en) Water heating boiler with a turn burner
AT263552B (en) Petrol and oil heater with compressed air atomization for passenger compartment heating
CH391938A (en) Oil burner with electric oil preheater
CH656202A5 (en) Steam boiler with electric resistance heating
DE2452115A1 (en) PROCESS FOR FORMING A MIXTURE OF A COMBUSTIBLE LIQUID WITH AN AUXILIARY FLUID
AT6506U1 (en) BURNER FOR SOLID FUELS
AT269329B (en) Ignition device for automatic evaporation oil burners
DE1952211C (en) Hot water generator

Legal Events

Date Code Title Description
PUAI Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

AK Designated contracting states

Designated state(s): AT CH DE FR GB LI SE

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: THE APPLICATION IS DEEMED TO BE WITHDRAWN

18D Application deemed to be withdrawn

Effective date: 19850416