NO124888B - - Google Patents

Description

Forvarmer for oljefyr.

Oljebrennere har i de senere år vunnet sterkt innpass til oppvarmning av beboel-sesgårder. Det finnes en rekke typer, såvel til anvendelse i større som i mindre anlegg. Større anlegg er som regel innrettet til forvarmning av oljen ad elektrisk vei eller med gass, og derfor i stand til å forbrenne de tyngre, sterkt viskøse oljetyper, som går under betegnelsen brenseloljer. Oljebrennere til mindre hus kan derimot vanligvis ikke med fordel forsynes med slike for-varmningsanordninger, idet de er for kost-bare i drift i forhold til det oppvarmede volum. Forskjellige anordninger for varmeutveksling mellom olje som føres til brennerdysen og overskuddsolje som returneres derfra og anordninger som innebærer, at oljen før innførselen til dysen føres gjennom en rørsløyfe gjennom kjelens forbren-ningskammer gir ikke tilfredsstillende resultater og har ytterligere den ulempe, at de bare er virksomme mens fyren er i drift, mens de ikke gir mulighet for å opp-varme den tilførte olje ved igangsetting av brenneren. Mindre oljefyringsanlegg er derfor henvist til å anvende de lettflytende, dyre oljesorter, særlig den såkalte gassolje (svarende til Bureau of Standards beteg-nelse «No. 2 fuel oil»), eventuelt også diesel-olje.

Den foreliggende oppfinnelse angår en forvarmer for oljefyring, særlig trykkfor-støvningsfyring, som er særlig egnet til anvendelse i små oljefyringsanlegg, og ikke belaster disse med nevneverdige driftsom-kostninger, men som tillater dem å utnytte viskøs brenselolje, særlig den såkalte lette brenselolje (Bureau of Standards beteg-nelse «No. 4—5 fuel oil»). Forvarmeren itølge oppfinnelsen kjennetegnes ved at den omfatter minst en positiv drevet roterbar friksjonsskive, hvis friksjonsvarme opp-tas av oljen.

En slik forvarmer er enkel og innebærer bare små ekstraomkostninger ved innstal-lering og drift, og da den virker direkte inn på den passerende olje, er den fullt effektiv allerede ved anleggets igangsetting. Dessuten er den lett å montere, selv på allerede oppsatte fyringsanlegg, fordi det på de fleste typer oljebrennene i forveien finnes roterende deler, i tilslutning til hvilke en eller flere friksjonsskiver kan anbringes.

Særlig hensiktsmessig er det ifølge oppfinnelsen å anbringe friksjonsskiven eller -skivene i form av en eller flere under press stående roterbare hullskiver i tilslutning til oljepumpen og drevet av dennes aksel, slik at hullene i hullskiven under rotasjonen er fylt med olje og medbringer denne. Da oljepumpen( vanligvis en tannhjulspumpe, i forveien er forsynt med en aksel, er det meget enkelt å anbringe en eller flere hullskiver på denne aksel. Drifts-messig betyr det, at oljeoppvarmningen til-veiebringes ved å ta ut ekstra arbeide fra pumpeakselen, og da motorene ved oljefyringsanlegg som regel allikevel er noe kraftigere enn nødvendig, er det bare tale om utnyttelse av overskuddskraft. Forvarmningen av oljen blir herved økonomisk umerkelig, og prisforskjellen mellom den vanlig anvendte olje og den billigere olje blir praktisk talt nettogevinst. Den fore-slåtte anordning har forøvrig en dobbelt virkning, oljens viskositet, som er kritisk for forstøvningen i dysen og dermed for oljebrennerens anvendelighet, nedsettes ved forvarmningen, anvendelse av en hullskive under press medfører imidlertid også, særlig når hullene er skarpkantede, at aggre-gatene av oljemolekyler under passasjen gjennom forvarmeren i et visst omfang skjæres, hvilket også medfører en viskositetsnedsettelse.

Forvarmeren ifølge oppfinnelsen er særlig virksom under brennerens igang-setning mens oljen fra tanken er kold. Der er på forskjellig måte varmeutveksling mel-iom olje, som har passert oljepumpen, og olje som ennu ikke er nådd frem til denne, og etter kort tids drift, er den til pumpen førte olje derfor i hvert fall i noen grad oppvarmet, dens viskositet derved nedsatt. Dette medfører at friksjonen blir mindre, motorens arbeide altså redusert. Anordnin-gen medfører derfor ingen vedvarende sterk belastning av motoren.

Ifølge oppfinnelsen har hullskivens eller hullskivenes huller, hensiktsmessig i forhold til oljen, tilførsels- og avløpsvei, en slik størrelse og finnes i et slikt antall, at skiven eller skivene ikke kan sperre oljeveien fullstendig. Derved unngås støt-vis fremførsel av oljen.

Ifølge oppfinnelsen kan det være hensiktsmessig å anbringe en enkelt hullskive ved pumpens sugeside, idet dette vanligvis vil være tilstrekkelig til å sikre tilfredsstillende resultater. Hullskiven kan imidlertid også være anbragt ved pumpens trykkside. Under visse forhold er en enkelt hullskive ikke tilstrekkelig, og man kan da ifølge oppfinnelsen anbringe en hullskive ved pumpens sugeside og en hullskive ved pumpens trykkside. Det er også mulig å anbringe flere hullskiver ved siden av hverandre enten ved sugesiden eller ved trykksiden eller begge steder.

Oppfinnelsen kan varieres på forskjellig måte innenfor rammene av de anførte påstander. Den skal i det følgende beskri-ves nærmere under henvisning til tegningen, som eksempel viser en hensiktsmessig utførelsesform, ved hvilken en enkelt hullskive er anbrakt ved sugesiden av en tannhjulspumpe.

På tegningen viser

fig. 1 et sentralt lengdesnitt gjennom pumpens hus, som også inneslutter regu-leringsventilen,

fig. 2 et tverrsnitt etter linjen II—II i fig. 1, og

fig. 3—6 viser forskjellige detaljer.

På fig. 1 og 2 er 1 et felles hus for en tannhjulspumpe og en reguleringsventil. I huset er det utboret to sylinderformede rum, rummet 2, hvori pumpen og de sær-lige friksjonsytende organer ifølge oppfinnelsen befinner seg, og rummet 3 til re-guleringsventilen. Rummet 2 er lukket av et deksel 4, som er skrudd fast til huset med bolter. Dekselsiden betegnes i det føl-gende som forsiden. Rummet med pumpen

er ved en kanal 5 i huset satt i forbindelse

med en ikke vist rørledning fra en heller ikke vist oljebeholder, mens en annen kanal 6 er forbundet med en tilbakeløps-ledning fra brennerdysen, eventuelt via en såkalt low-flow-ventil; kanalen 6 kan dog eventuelt også være forbundet med oljebeholderen eller være lukket. Fra bunnen av pumperummet 2 utgår det en sylindrisk utboring 8 i huset 1, og fra denne fører det en skrå kanal 9 til reguleringsventilrum-met 3, hvilken kanal 9 munner ut nær ventilrummets utløpsåpning. Regulerings-ventilen, som forøvrig ikke er gjenstand

for den foreliggende oppfinnelse, har på kjent måte et stempel 10 som av en kraftig skruefjær 11 presses hen til ventilens ut-løpsåpning (som på fig. 1 ligger over teg-ningens plan). Fra midten av ventilkam-meret fører en kanal 12 til en boring 13, hvis ytre munning er lukket med en propp 14, mens den munner fritt ut i pumperummet 2. Fra ventilrummet er det dessuten en returkanal 44 til oljebeholderen. Sentralt fra bunnen av pumperummet 2 utgår en sylindrisk utboring 15, hvori det er lag-ret en aksel 16 som i den bakerste ende er forbundet med en ikke vist elektromotor. Bakerst i pumperummet ligger en sirkulær skive 17 (fig. 1 og 3) med et sentralt hull 18 hvorigjennom akselen 16 er ført. Skiven

17, som på fig. 3 ses forfra, har dessuten huller 19 til bolter, et eksentrisk hull 20 i forlengelse av utboringen 8 i huset og en eksentrisk akseltapp 21.

Foran skiven 17 ligger en likeledes sirkulær skive 22 (fig. 1 og 4) med en omkrets-gjenge. Skiven 22, som på fig. 4 sees bakfra, har i forlengelse av hullene 19 i skiven 17 et antall huller 23 til bolter. Dessuten hal-den en åttetallsformet utsparing 24 som er det egentlige pumpekammer. I den sen-trale del 25 av utsparingen 24 er det et med akselen 16 fast forbundet tannhjul 26, som er i inngrep med et annet tannhjul 27 som roterer fritt om tappen 21 på skiven

17; disse to tannhjul utgjør på kjent måte

pumpen. Pumpekammeret 24 står i forbindelse med en kanal 28, utspart gjennom bare en del av skiven 22's tykkelse, f. eks. ca. %. Kanalen 28 fører til en utboring 29, som likeledes bare er ført gjennom en del av skiven 22's tykkelse, og som ligger i forlengelse av den av utboringen 8 og hullet 20 dannede kanal. Dessuten er pumpekam-

meret 24 i forbindelse med en annen kanal 30, likeledes bare utspart gjennom en del av skiven 22's tykkelse, og kanalen 30 munner ut i et hull 31 som er ført helt gjennom skiven 22, men forøvrig ligger sym-metrisk med hensyn til utboringen 29.

Foran skiven 22 ligger en sirkulær skive 32 med litt mindre diameter (fig. 1 og 5). Skiven 32, som på fig. 5 sees forfra, har huller 33 til bolter; hullene 33 ligger i forlengelse av hullene 19 og 23, og har en innvendig avsats, så deres diameter er større foran enn bak. Når hele aggregatet er samlet, er det ført ikke viste bolter med forsenket hode gjennom hullene 33, 23 og 19 inn i huset 1, hvorved skivene 32, 22 og 17 ligger fast an mot den planslepne bunn av pumpekammeret 2. Skiven 32 har dessuten et sentralt hull 34, hvori en forlengelse av akselen 16 kan rotere fritt, og et eksentrisk hull 35 i forlengelse av hullet 31 i skiven 22. Endelig raker det to tynne tapper frem fra skiven 32.

Foran skiven ligger en roterbar hullskive 37 (fig. 1 og 2), anbrakt på den for-reste ende av akselen 16, så den roterer med denne. Hullskiven 37 er av mindre diameter enn skiven 32 så den ligger innenfor dennes tapper 36. Den er forsynt med et antall huller 38 av samme størrelse og i samme avstand fra akselens sentrum som hullene 31 og 35 i skivene 22 og 32. Under hullskivens rotasjon vil hullene 38 etter tur komme til å ligge i forlengelse av hullene 35 og 31 og sammen med disse danne en kanal.

Foran hullskiven 37 ligger en skive 39 (fig. 1 og 6) med litt større diameter. Skiven 39 har i periferien to utsparinger 40 i inngrep med tappene 36, hvorved den holdes i fast stilling i forhold til skivene 17, 22 og 32 og til huset. Dessuten har den et hull 41 av samme størrelse og i samme avstand fra sentrum som hullene 38 i hullskiven 37. Ved hullskivens rotasjon vil det etter tur dannes en kanal av hullet 41, et av hullene 38 og hullene 35 og 31: Hullskivens huller 38 finnes dessuten i et så-dant antall — i den viste utførelsesform tolv — at hullskiven ikke kan sperre denne kanal fullstendig. En ring 42 med innven-dige gjenger og en krave 43 er skruet på gjengen på skiven 22. Herved presser kra-ven 43 mot skiven 39 og ved passende inn-skruing av ringen kan trykket på den roterende hullskive 37 innstilles så den roterer med ønsket grad av friksjon.

Aggregatet virker på følgende måte: Når akselen 16 roterer (med solen når ap-paratet sees fra forsiden) fremkaller tann-hjulene 26 og 27 ved deres rotasjon i pumpekammeret 24 et undertrykk i kanalen 30 og den av hullene 31 og 35 dannede kanal. Undertrykket forplanter seg via hullene 38 i hullskiven 37 til pumperummet 2, så det suges olje fra oljebeholderen gjennom kanalen 5. Oljen passerer gjennom hullet 41 i skiven 39 inn i et av hullene 38 i den roterende hullskive 37. Som følge av hul-lenes antall er det stadig en åpen forbindelse fra pumperummet til pumpekammeret, så det er sikret regelmessig drift, på grunn av hullskiven 37's rotasjon virker hullene 38 dog også som transporthuller som fører olje med rundt. Når oljen passerer langs de skarpe kanter fra hullet 41 til et av hullene 38 eller fra et av disse til kanalen 35, 31 foregår det en mekanisk bearbeiding av oljen, hvilket, som jo er kjent, medfører en viskositetsnedsettelse. Avhengig av hvor sterkt ringen 42 er spent inn oppstår det en større eller mindre friksjon mellom hullskiven 37 og skivene 32 og 39 på hver sin side av den, og denne friksjon bevirker en varmetoning som øker oljens temperatur og dermed nedsettes dens viskositet. Fra transporthullene 38 suges oljen gjennom den av hullene 35 og 31 dannede kanal til kanalen 30 i skiven 22 og derfra gjennom pumpekammeret 24, hvorfra den presses ut under trykk gjennom kanalen 28 og den av utboringen 29, hullet 20 i skiven 17 og utboringen 8 i huset 1 dannede kanal. Derfra går oljen videre gjennom kanalen 9 i huset 1 til regu-leringsventilen, hvor trykket på kjent måte åpner ventilen så oljen kan presses videre til brennerdysen. Olje som på grunn av de herskende trykkforhold i regulerings-ventilen ikke går videre til brennerdysen, kan dels gjennom kanalen 44 returneres til oljebeholderen, dels gjennom kanalen 12 returneres til pumperummet.

Såfremt det ønskes en større tempera-turstigning enn den som oppnåes ved en hensiktsmessig stramning av ringen 42, kan oljen eventuelt bringes til å passere en eller flere ytterligere hullskiver av lig-nende utformning, en slik hullskive er hensiktsmessig anbrakt ved oljepumpens trykkside.

Claims (5)

1. Forvarmer for oljefyr, fortrinnsvis trykkforstøvningsfyr, karakterisert ved at den omfatter minst en positivt drevet drei-bar friksjonsskive, hvis friksjonsvarme opp-tas av oljen.

2. Forvarmer som angitt i påstand 1, karakterisert ved at friksjonsskiven eller -skivene er en eller flere i tilslutning til oljepumpen anbrakte og av dennes aksel drevne under press stående roterbare hullskiver, hvis huller under rotasjonen er fylt med olje og medbringer denne.

3. Forvarmer som er angitt i påstand 2, karakterisert ved at hullskivens eller hullskivenes huller i forhold til oljens tilførsels-og avløpsvei har en slik størrelse og finnes i et slikt antall, at hullskiven eller -skivene ikke kan sperre oljeveien fullstendig.

4. Forvarmer som angitt i påstand 2 og 3, karakterisert ved at det finnes en hullskive ved pumpens sugeside.

5. Forvarmer som angitt i påstand 2 eller 3, karakterisert ved at det finnes en hullskive ved pumpens sugeside, og en hullskive ved pumpens trykkside.