NL8002754A

NL8002754A - Verstuivingsbrander voor met olie gestookte inrichtingen.

Info

Publication number: NL8002754A
Application number: NL8002754A
Authority: NL
Original assignee: Danfoss As
Priority date: 1979-05-16
Filing date: 1980-05-13
Publication date: 1980-11-18
Also published as: NL180135C; DK148909B; FR2456905B1; ATA216180A; GB2052041B; JPS55158404A; SE8003045L; DE2919763C2; JPS6288123U; BE883112A; GB2052041A; AT388222B; DK148909C; SE444062B; FR2456905A1; US4354822A; CA1139653A; DE2919763A1; DK201780A; CH645965A5

Description

<"Ί % N.O. 29031

Verstuivingsbrander voor met olie gestookte inrichtingen»

De uitvinding heeft "betrekking op een verstuivingshrander voor met olie gestookte inrichtingen, waarbij de leiding voor de olietoevoer tussen de pomp en het verstuivingsmondstuk is voorzien van een electrische, ten minste één verhittingsweerstand 5 bezittende verhittingsinrichting.

Bij een bekende verstuivingsbrander van deze soort is de buisvormige olietoevoerleiding direct achter het verstuivingsmondstuk ommanteld door een electrische verhittingsinrichting, die electrische weerstandselementen bezit. Deze moeten een voorverwar-10 ming van de olie tot op 60°C tot 120°C tot stand brengen. Dit leidt tot een verbeterde verstuiving. De gewenste temperatuur kan echter slechts voor een bepaalde doorstroomhoeveelheid worden bereikt. Als de verhittingsinrichting moet worden toegepast voor een groter bereik van de doorstromende hoeveelheid, bijvoorbeeld 15 door keuze van verschillende verstuivingsmondstukken tussen 0,5 en 2,5 liter/uur, dan moet bij grotere doorstromende hoeveelheden een aanzienlijk kleinere olie-voorverwarmingstemperatuur op de koop toe worden genomen (Duits octrooischrift 27 17 171)·

Verder is een verhittingsinrichting voor een stromend medium 20 bekend, die een electrische verhittingsweerstand in de vorm van een cilindrisch lichaam met positieve temperatuurcoefficient bezit.

Deze is aan de buitenzijde door een isolatielaag omgeven en heeft in het inwendige buizen uit electrisch isolerend materiaal. Op deze wijze moet een automatische regeling worden verkregen, die ten-25 gevolge van het stijgen van de weerstandswaarde bij stijgende temp-ratuur een oververhitting verhindert (Amerikaans octrooischrift 3501 619),

De uitvinding heeft tot doel een verstuivingsbrander van de hierboven beschreven soort te verschaffen, waarvan,de verhittings-30 inrichting voor een groter bereik van de doorstroomhoeveelheid, bijvoorbeeld tussen 0,5 en 2,5 liter/uur, geschikt is, waarbij echter de uitlaattemperatuur van de olie zich binnen engere grenzen dan tot nu toe wijzigt.

Dit doel wordt volgens de uitvinding bereikt, doordat de ver-35 hittingsweerstand bestaat uit een zich langs de leiding uitstrekkend lichaam met positieve temperatuurcoëfficient, die in vergelijking met zijn lengte een kleine dikte bezit en aan ten minste 300 2 7 54

V

2 twee evenwijdig aan de lengterichting lopende zijde van zijn oppervlakte warmte-geleidend aan de buitenzijde tegen wanddelen van de leiding ligt.

De toepassing van het lichaam met positieve temperatuur-5 coëfficiënt heeft tot gevolg, dat het verhittingsvermogen zich aanpast aan de doorstroomhoeveelheid. Tengevolge hiervan wordt de uitlaattemperatuur van de olie bij grotere doorstroomhoeveelheden verhoogd. Het lichaam met positieve temperatuurcoëfficient heeft een kleine dikte en kan ten minste naar twee zijden warmte afvoeren. 10 Dit leidt tot vergelijkenderwijze kleine temperatuurverschillen in het lichaam; dit is daardoor niet, zoals een naar één zijde warmte-afgevend lichaam met positieve temperatuur coëfficiënt, waarbij inwendige temperatuurverschillen van 50 tot 100°C kunnen optreden, blootgesteld aan het gevaar van het ontstaan van scheu-15 ren ten gevolge van temperatuurverschillen. Bovendien kan de totale dwarsdoorsnede van het lichaam met positieve temperatuurcoëfficien op een vergelijkenderwijs lage temperatuur worden gehouden; overeenkomstig groot is de doorstromende stroom en daardoor het af-giftevermogen. Ook dit is bijzonder gunstig voor grotere doorstroom-20 hoeveelheden. Omdat het lichaam met positieve temperatuurcoëfficient buiten tegen de leiding ligt, kan er voor worden gezorgd, door toepassing van een isolerende leiding of door tussen-plaatsing van een isolatie tussen het lichaam en de leiding, dat de olie geen spanning krijgt toegevoerd.

25 Het is gunstig als het lichaam met positieve temperatuur coëfficient de vorm van een rechthoekige schijf heeft en de wanddelen van de leiding ten minste aanliggen tegen de beide grootste vlakken van de schijf. Op deze wijze is het in aanraking brengen met de wanddelen van de leiding en de vervaardiging van het lichaam', 50 zelf veel eenvoudiger dan bijvoorbeeld bij toepassing van een hol cilindrisch lichaam.

De zich in de nabijheid van de verhittingsinrichting bevindende delen van de leiding moeten twee evenwijdig aan de grootste vlakken van de schijf lopende wanddelen bezitten. De afstand daar-55 tussen kan zodanig worden gekozen dat alle oliedeeltjes zijn blootgesteld aan een voldoende verhittingsinvloed.

Bij een uitvoeringsvorm van de uitvinding bestaat de leiding in de nabijheid van de verhittingsinrichting uit twee evenwijdige takken, die elk vanaf één zijde aanliggen tegen de schijf. Dit 40 geeft 'een zeer eenvoudige vervaardiging.

8 0 0 2 7 54 3 φ.

Een andere mogelijkheid bestaat daaruit dat de leiding in de nabijheid van de verhittingsinrichting een ïï-vormige dwarsdoorsnede heeft terwijl de schijf tussen de benen van de ïï is geplaatst. Hier kan ook nog een derde oppervlak van de schijf worden gebruikt 5 voor warmte-overdracht.

Gunstig is ook een uitvoeringsvorm, waarbij de leiding in de nabijheid van de verhittingsinrichting een kamvormige dwarsdoorsnede met ten minste drie tanden heeft en waarbij minstens twee schijven tussen telkens twee naast elkaar liggende tanden zijn aan-r 10 gebracht. Op deze wijze kan een zeer intensieve verhitting worden bereikt.

Op bijzonder voordelige wijze is de leiding in de nabijheid van de verhittingsinrichting gevuld met een verpakking uit goed warmte-geleidende lichamen. Deze verbeteren de warmte-overdracht 15 in de totale dwarsdoorsnede van de leiding. Bovendien zorgen deze voor talrijke stromingsombuigingen, zodat een zeer gelijkmatige verhitting van de.olie wordt verkregen. Ook dit leidt in combinatie met toepassing van het lichaam met positieve temperatuurcoëffieient tot nog sterkere verhitting bij grotere doorstrromhoeveelheden.

20 In het bijzonder kan de verpakking bestaan uit metalen kogels.

Gunstig hierbij zijn gebleken metalen kogels uit filterbrons. Om een goede warmte-overdracht vanaf de leidingswand naar de kogels en van de ene kogel naar de andere te verkrijgen, kunnen de kogels door vervorming van een de leiding vormende buis samengeperst of 25 ook in de buis tezamen gesinterd worden.

Een nog verdere verbetering met betrekking tot het constant houden van de temperatuur wordt verkregen doordat een in hoofdzaak onafhankelijk van de temperatuur zijnde verhittingswaarstand in serie is geschakeld met het lichaam met positieve temperatuur-30 coëfficiënt, stroom-afwaarts ten opzichte van het lichaam met positieve temperatuurcoëffieient tegen de leiding is aangebracht en een weerstandswaarde in de orde van grootte van de.koude weerstands-waarde van het lichaam met positieve temperatuurcoëffieient bezit. Aanbeveling verdienen weerstandswaarden tussen 50 en 200% van de 35 koude weerstandswaarde. Het af gegeven . vermogen van de temperatuur onafhankelijke weerstand wordt hierbij door het lichaam met positieve temperatuurcoëffieient zodanig geregeld, dat bij grotere doorstroomhoeveelheden een aanzienlijk stijgende vermogenstoevoer plaatsvindt.

300 2 7 54 * 4

Als bijzonder doelmatig zijn lichamen met positieve temperatuur coëfficiënt gebleken, die een curiepunt van ongeveer 100 tot 110°C bezitten. Deze zijn enerzijds voldoende om aan de olie de vereiste temperatuur van ongeveer 80° * 10°C te geven: de bij 5 stilstand van de olie optredende maximale temperatuur is echter niet voldoende om verkooksing daarvan tot stand te brengen.

De uitvinding zal thans nader worden uiteengezet aan de hand van de tekening waarin bij wijze van voorbeeld enige uitvoeringsvormen van de inrichting volgens de uitvinding zijn weergegeven.

10 Fig. 1 geeft schematisch een verstuivingsbrander volgens de uitvinding weer.

Fig. 2 geeft een langsdoorsnede weer door een uitvoeringsvorm van de inrichting volgens de uitvinding.

Fig. 5 geeft perspectivisch het lichaam met positieve tempe-15 ratuurcoëfficient bezittende deel van de verhittingsinrichting weer, die in het vlak A-A van fig. 2 is doorgesneden.

Fig. 4 geeft een zelfde aanzicht weer van een gewijzigde uitvoeringsvorm.

Fig. 5 geeft een perspectivisch aanzicht weer van een verdere 20 uitvoeringsvorm.

Fig. 6 geeft een diagram weer waarbij de uitgangstemperatuur t van de olie in afhankelijkheid van het doorstroomvolume Y is weergegeven.

Volgens fig. 1 transporteert een pomp 1 olie uit een tank 2 25 via een drukregelinrichting 3 naar een voor de olie-toevoer naar een verstuivingsmondstuk 4 dienende leiding 5· Daaraan is kort voor het verstuivingsmondstuk een electrische verhittingsinrichting 6 toegevoegd. Deze bezit in serieschakeling een temperatuur-afhankelijke verhittingsweerstand in de vorm van een lichaam 7 met 30 positieve temperatuurcoëfficient en een temperatuur onafhankelijke verhittingsweerstand in de vorm van een verhittingswikkeling 8.

De verhittingswikkeling 8 is stroom-afwaarts ten opzichte van het lichaam 7 met positieve tempera^tuurcoëfficient aangebracht. Beide verhittingsweerstanden worden door een regelinrichting 9 ge-35 voed met een constante spanning. Het lichaam 7 met positieve temperatuurcoëfficient bevindt zich tussen twee aftakkingen 10 en 11 van de leiding 5· De wikkeling 8 omgeeft een eindgedeelte 12 van de leiding 5, die, evenals het begin-gedeelte 13 van deze leiding buisvormig is gevormd.

800 2 7 54 5

De figuren 2 en 3 geven weer hoe de beide aftakkingen 10 en 11 zijn gevuld met een kogelverpakking 14 uit filterbronskogels. Het gaat om twee koperen buizen met parallele zijwanden 15» 16 respectievelijk 17, 18, waarvan de zijwanden 16 en 17 met tussen-plaatsing 5 van een dunne isolatielaag 19 aanliggen tegen de grootste vlakken 20, 21 van het lichaam 7 niet positieve temperatuurcoëfficient, zodat een goed warmtecontact wordt verkregen. De leidingsdelen 12 en 13 grijpen, met tussen-plaatsing van afdichtschijven 22 en 23, over de aftakkingen 10 en 11. Het spuitmondstuk 4 is geschroefd in het 10 leidingsdeel 12.

Bij de uitvoeringsvorm volgaas fig. 4 is een lichaam 7 met po-titieve temperatuurcoëfficient tussen de .'beide poten 24 en 25 van een leidingdeel 26 met ïï-vormige dwarsdoorsnede gelegd.

Bij de uitvoeringsvorm voLgensfig. 5 zijn drie lichamen 7, 7a 15 en 7b met positieve temperatuurcoëfficient tussen vier tanden 27, 28, 29 en 30 van een leidingdeel 31 met kamvormige dwarsdoorsnede gelegd.

In alle gevallen is er voor gezorgd, dat een lichaam met positieve temperatuurcoëfficient in de vorm van een rechthoekige 20 schijf ten minste naar twee zijden toe warmte aan delen van de olie-toevoerleiding 5 kan afgeven. De aansluitelectroden kunnen op op zichzelf bekende wijze zijn aangebracht, bijvoorbeeld aan de grootste vlakken of aan twee kopvlakken. Bij een uitvoeringsvoorbeeld had het lichaam met positieve temperatuurcoëfficient een lengte 25 van 50 mm, een dikte van 2 mm en een hoogte van 8 tot 9 mm. De isolatie uit een isolerende kunststof had een dikte van 60 /u.

O

De Curietemperatuur bedroeg 100 C.

Volgens fig. 6 werd bij de schakeling in serie van het lichaam 7 met positieve temperatuurcoëfficient met een verhittingswikkeling 30 8 de temperatuurcurve I verkregen, waarbij de uittreedtemperatuur

t van de olie tussen 90°C en 75°C ligt, als het doorstroomvolume V

* tussen 0,5 en 2,5 liter/uur wordt gewijzigd. De lichte stijging van de curve bij grotere doorstroomhoeveelheden berust op het feit, dat het Curiepunt wordt bereikt en de temperatuur tot beneden dit 35 punt daalt. De in streeplijnen aangegeven curve II geeft weer, welk deel van de temperatuurverhoging is terug te voeren op het lichaam 7 met positieve temperatuurcoëfficient. Het zich tussen de curve bevindende deel geeft die temperatuurverhoging aan, die is terug te voeren op de verhittingswikkeling 8.

40 De curve III, waarbij de uittreedtemperatuur t van de olie 300 2 7 54 .

6 f minder dan - 10°C om een bij 80°C liggende gemiddelde waarde schommelt, wordt verkregen bij toepassing van een lichaam met positieve temperatuurcoëfficient die alleen de verhitting tot stand brengt.

De verhittingsinrichting kan ook worden voorzien van een hol 5 cilindrisch lichaam met positieve temperatuurcoëfficient, waarbij een binnenste aftakking van de leiding voor de olie een cirkelvormige dwarsdoorsnede en een buitenste aftakking een ringvormige dwarsdoorsnede bezit. In plaats van een metalen buis en een isolatie kan ook een buis uit isolerend materiaal worden gebruikt.

* 800 2 7 54

Claims

1. Yerstuivingsbrander voor met olie gestookte inrichtingen, waarbij de leiding voor de olie-toevoer tussen de pomp en het verstui vingsmonds tuk is voorzien van een electrische, ten minste één verhittingsweerstand bezittende verhittingsinrichting, met 5 het kenmerk, dat de verhittingsweerstand bestaat uit een zich langs de leiding (5) uitstrekkend lichaam (7, 7a, 7¾) met positieve temperatuurcoëfficient, die in vergelijking met zijn lengte een kleine dikte heeft en aan ten minste twee evenwijdig aan de langsrichting lopende zijde van zijn oppervlakte warmte-geleidend 10 buiten tegen wanddelen (16, 17) van de leiding ligt.

2. Yerstuivingsbrander volgens conclusie 1, m e t h e t kenmerk, dat het lichaam (7, 7a, 7¾) met positieve tempe- ratuurcoëfficient de vorm van een rechthoekige schijf bezit terwijl de wanddelen (16, 17) van de leiding (5) ten minste tegen de 15 beide grootste vlakken (20, 21) van de schijf liggen.

3· Yerstuivingsbrander volgens conclusie 1 of 2, met het kenmerk, dat de zich in de nabijheid van de verhittings-inrichting (6) bevindende delen van de leiding (2) evenwijdig met de grootste vlakken (20, 21) van de schijf lopende wanddelen (16, 20 17) bezitten.

4· Yerstuivingsbrander volgens conclusies 2 of 3> met het kenmerk, dat de leiding (5) in de nabijheid van de verhittingseinrichting (6) uit twee evenwijdige aftakkingen (10, 11. bestaat, die elk vanaf één zijde aanliggen tegen de schijf (7). 25

5· Yerstuivingsbrander volgens conclu sie 2 of- 3» met het kenmerk, dat de'leiding (5) in de nabijheid van de verhittingseinrichting (6) een TJ-vormige dwarsdoorsnede heeft terwijl de schijf (7) tussen de benen (24, 25) van de ïï is aangebracht.

6. Yerstuivingsbrander volgens conclusies 2 of 3> met het 30 k e. n m e r k, dat de leiding (5) in de nabijheid van de verhitting-inrichting (6) een kamvormige dwarsdoorsnede met ten minste drie tanden (27, 23, 29, 30) bezit terwijl ten minste twee schijven (7, 7a, 7¾) tussen telkens twee naast elkaar liggende tanden zijn aangebracht. 35 7· Yerstuivingsbrander volgens één der conclusies 1 t/m 6, met het kenmerk, dat de leiding (5) in de nabijheid van de verhittingsinrichting (6) met een verpakking (14) uit goed warmtPleidende lichamen is gevuld. 300 2 7 54 s 8'

7 * - C0NC1ÏÏSIES.

8. Yerstuivingsbrander volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de verpakking bestaat uit metalen kogels.

9. Yerstuivingsbrander volgens conclusie 8, met het kenmerk, dat de metalen kogels uit filterbrons bestaan.

10. Yerstuivingsbrander volgens één der conclusies 1 t/m 9? met het kenmerk, dat een in hoofdzaak temperatuur onafhankelijke verhittingsweerstand (8) electrisch in serie is geschakeld met het lichaam (7) met positieve temperatuurcoëfficient, stroomafwaarts ten opzichte van het lichaam met positieve tempera-10 tuurcoefficient tegen de leid/lng (5) is aangebracht en een weer-standswaarde in de orde van grootte van de koude weerstandswaarde van het lichaam met positieve temperatuurcoëfficient bezit.

11. Yerstuivingsbrander volgens één der conclusies 1 t/m 10, met het kenmerk, dat het lichaam met positieve tempe-15 ratuurcoëfficient een Curiepunt van ongeveer 100 tot 110°C bezit. ---oooOooo--- X 800 2 7 54