NO128923B - - Google Patents

Description

Fremgangsmåte og anordning ved tilføring av en emulsjon av flytende brensel og vann til en varmebrenner.

Foreliggende oppfinnelse angår oppvarming av ovner, kjeler eller annen apparatur med en emulsjon av lett eller tung brenselsolje eller annen flytende brensel og vann ved hjelp av en automatisk varmebrenner med én eller flere varmeyteiser eller en variabel varmeytelse.

Det er utført mange forsøk med slike varmesystemer, men hittil har de erholdte resultater vært nedslående. Selv om anvendelse av en emulsjon av flytende brensel og vann er meget fordelak-tig når det gjelder forbrenningshastigheten (anvendelse av en be-stemt prosent vann tillater en betydelig minskning i overskuddluft og mengden ubrente faste stoffer og gir en røk-indeks praktisk talt lik null), har forsøkene vist at en ny oppstarting direkte med den anvendte emulsjon under normale betingelser etter at forbrenningen er stoppet, har skapt betydelige vanskeligheter. Antennelse er oppnådd bare i 80 % av tilfellene, noe som selvfølgelig er uakseptabelt i automatiske systemer (industri- eller bolig-brennere).

Et mål ved foreliggende oppfinnelse er derfor å avhjelpe denne ulempe.

Foreliggende oppfinnelse tilveiebringer en fremgangsmåte ved tilføring av en emulsjon av et flytende brennstoff og vann til en varmebrenner som tillater fullstendig pålitelig antenning av brenneren uten muligheter til feil.

Fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen omfatter bruk av en brenner som er i stand til arbeide ved en lav varmeytelse og minst en annen høyere varmeytelse, og hvor, - etter stans av den normale oppvarming med en emulsjon av flytende brennstoff og vann, minst en del av brenneren kobles til tilbakeløp uten trykk til kilden med flytende brennstoff, og at brenneren tilføres flytende brennstoff alene under trykk for å fortrenge emulsjonen av brennstoff og vann som fyller den slukkede brenner, og at denne fylles med bare flytende brennstoff, som, - etter at tilbakeløpet stenges, anvendes ved an-te<g>nelse av brenneren før den normale tilførsel av emulsjon av flytende brennstoff og vann gjenopptas til brenneren med den ønskede varmeytelse.

Ifølge en utførelsesform, anvendes det en brenner med to munnstykker av hvilke den ene tilveiebringer den lave varmeytelse og begge tilveiebringer en høyere varmeytelse, og hvor den Som tilveiebringer den lave varmeytelse er tilkoblet tilbakeløp.

Ifølge en annen utførelsesform, anvendes det et enkelt munnstykke som kan tilveiebringe strømningsbevegelser (varrasjoner), og det er dette ene munnstykke som da er koblet til tilbakeløp.

Et annet mål med foreliggende oppfinnelse er å tilveiebringe et oppvarmingssystem beregnet på å utføre de prosesser som her tidligere er beskrevet.

Oppvarmingssystemet ifølge foreliggende oppfinnelse omfatter, i tillegg til - og i kombinasjon med en brenner som er i stand til å arbeide ved lav varmeytelse og i det minste en annen høyere varmeytelse, to tilføringskretser under trykk, av hvilke en første tilfører flytende brennstoff og en annen tilfører vann, idet den første krets omfatter en tank for flytende brennstoff, en blande-anordning som fremkaller en emulsjon av det flytende brennstoff og vann til hvilken de to kretser er tilkoblet, en pumpe med et inn-løp tilkoblet blanderen og et utløp tilkoblet brenneren for å av-levere emulsjonen under trykk, en tilbakeløpskrets som kobler i det minste en del av brenneren til tanken for flytende brennstoff, og to elektrisk-drevne ventiler, av hvilke en første er innsatt i vannkretsen på innløpssiden av blanderen, og den andre er innsatt i til-bakeløpskretsen til brenneren, den første ventil er av typen som normalt er lukket og den andre ventil er av typen som normalt er åpen, slik at den første ventil er lukket og den andre åpen når oppvarmingen stanses, og den første er åpen og den andre lukket under oppvarmingen.

Ytterligere trekk og fordeler ved foreliggende oppfinnelse vil fremgå av den etterfølgende beskrivelse med henvisning til de vedlagte tegninger, hvor: fig. 1 og 2 viser forskjellige anordninger ved to varmesystemer ifølge foreliggende oppfinnelse, hvor disse system er vist med elektrisk-betjente ventiler i de stillinger de har etter stans av oppvarmingen og like før den elektrisk-drevne tilbakeløpsventil kombinert til brenneren lukkes. Brenneren i fig. 1 har to munnstykker, i fig. 2 ett enkelt modulerende munnstykke.

I den utførelsesform som er vist i fig. 1, er systemet beregnet på å oppvarme en ovn eller annen apparatur A med en emulsjon av flytende brennstoff, særlig tung- eller lett-brenselsolje, og vann ved hjelp av en brenner B utstyrt med to munnstykker, idet munnstykket 1 hører sammen med den lave varmeytelse og munnstykket 2 med en høyere varmeytelse, og hvor munnstykket 2 er parallell-koblet til det første munnstykke.

Varmesystemet omfatter tre kretser nemlig:

en krets I som tilfører flytende brennstoff, vist i opptrukket linje av middels tykkelse,

en krets II som tilfører vann, vist med to opptrukne linjer, og en krets III som tilfører flytende brennstoff alene, eller en emulsjon av vann og brennstoff, vist i en opptrukket, tykk linje.

De to kretser I, II som tilfører flytende brennstoff og vann, er koblet til en blande-emulgator 3 til hvilken innløpet av pumpen 4 også er tilkoblet. Pumpen 4 avleverer emulsjonen til en ledning 5 som er delt i to grener 5 og 5 koblet henholdsvis til

munnstykkene 1 og 2.

Den flytende brennstofftilførselskrets I kobler en tank

6, eller en annen flytende brennstoffkilde ved atmosfæretrykk, til blande-emulgatoren 3. En pumpe 7 har dens innløp koblet til bun-

nen av tanken gjennom et filter 8 og avleverer det flytende brenn-

stoff til en trykk-matet sløyfe bestående av to kretser 9 og 10

koblet ved en trykk-reguleringsventil 11, hvorved det er mulig å opprettholde et gitt trykk i kretsen 9 mens kretsen 10 i sløyfen kobles til tilbakeløp i tanken 6 ved 12.

Tilkoblet trykkrets 9 av den trykk-matede sløyfe, er en flytende brennstoffoppvarmer 13 utstyrt med et avløp 14. Utløpet av oppvarmeren 13 er koblet ved kretsen 15 til innløpet 16 av blande-emulgatoren 3.

Vanntilførselskretsen II kobler en vannledning 17 under

trykk til blande-emulgator 3 på følgende måte: tilkoblet vannled-

ning 17 er krets 18 som leder gjennom en hane 19 til et filter 20,

fulgt av en stabiliserende trykk-reduksjonsventil 21. Utløpet av ventil 21 er tilkoblet to parallellkretser, nemlig en krets 22 med reduksjonsventil 23 med lav hastighet, og en krets 24 hvori det er seriekoblet en elektrisk-drevet ventil 25 og en reduksjonsventil 26

med høy hastighet, idet ventil 2 5 er av den normalt lukkede type (den er lukket i fravær av strøm i coilen 27 som har kontakt med a og b koblet til en ikke vist strømkilde). I

De to parallelle kretser 22 og 24 er koblet til en strøm-

måler 28 hvis utløp er koblet til en vannoppvarmer 29. Mellom strømmåler 28 og oppvarmer 29 er innsatt en overtrykksventil bereg-

net på å kompensere for ekspansjon av vann i oppvarmer 29. Den sistnevnte er utstyrt med et avløp 31 og en krets 32 som er utstyrt med en tilbakeløpsventil 33 som kobler varmeren 29 til en elektrisk-drevet ventil 35, også av den normalt lukkede type (ventilen er lukket når coilen 36 ikke mottar elektrisk energi gjennom kontak-

tene c og d). Utløpet av ventil 35 er koblet til blande-emulgator 3 ved 37.

Vedrorende krets III som tilsvarer avleveringssiden av pumpe ^i-, er det innkoblet i kretsen 5 , som leder til munnstykket med stor varmeytelse, en elektrisk drevet ventil 38 av den normalt lukkede type (coilen 39 i ventilen åpner denne når elektrisk energi tilfores kontaktene a og b). Med andre ord kan ventil 38 og ventil 35 tilkobles de samme kontakter på et elektrisk tilforingssystem.

Gren 5a på kretsen III er direkte koblet til munnstykket

1 med lav varmeytelse, men dette munnstykke er koblet til den trykk-fri gren 10 av den trykk-matede sløyfe (9, 10) ved en krets 40 i hvilken det er innsatt en elektrisk-drevet ventil 41 av den normalt åpne type (dens coil 42 lukker ventilen når elektrisk energi til-føres gjennom kontaktene c og d\

Disse kontakter c og d på ventil 41 kan derfor kobles til de samme kontakter i det elektriske tilføringssystem som coil 36 på ventil 35, men siden disse ventiler arbeider i motsatt retning, er ved fravær av elektrisk strøm, ventil 35 lukket mens ventil 41 er åpen. Ventil 35 er åpen og ventil 41 er lukket når disse ventiler tilføres strøm.

Systemet arbeider på følgende måte: Etter en vilkårlig stans, eller stans grunnet uhell i systemet, med pumpe 4 uvirksom og ventilene i de ovenfor angitte stillinger, vil en ny oppstarting kreve følgende suksessive operasjoner: Det indre av kokeren eller annen varmeapparatur A venti-leres for å motvirke eksplosjonsfare,

pumpene 7 og 4 oppstartes og det flytende brennstoff sir-kuleres i kretsen omfattende: oppvarmer 13, krets 15, blander 3, pumpe 4, krets 5, gren 5a, munnstykke 1 med lav varme-ytelse, den åpne tilbakeløpsventil 41, krets 40, tilbakeløpsgren 10 på den trykk-matede sløyfe, tank 6,

munnstykket 2 med høy varme-ytelse er frakoblet krets III ved ventilen 38 som er lukket, sirkuleringen av brennstoffet alene har som oppgave å fortrenge emulsjonen i munnstykket 1 med lav varmeytelse og tilbakeføre dette til brennstofftank 6, - dette er et fundamentalt trekk ved foreliggende oppfinnelse og har den store fordel at det tillater deretter en første tilførsel av brennstoff alene ved oppstarting av en ny varmesyklus,

ventil 41 stenges og samtidig åpnes ventil 35, dette hever trykket på brennstoffet i munnstykket 1, - brennstoffet som er befridd for emulsjon ejekseres derfor fra dette munnstykke slik at antennelse foregår med rent brennstoff og følgelig med absolutt på-litelighet, noe som ikke ville være mulig, som tidligere angitt, - hvis en emulsjon ble forsøkt antent , -

ventil 35 åpnes, og vann injiseres gjennom kretsen 17 -

18-19-20-21-23-28-29-32-35-37; resultatet av dette er at trykket på brennstoffet øker i munnstykket 1, mens vannkretsen åpner til blander 3, og fra dette tidspunkt avleverer pumpe 4 en brennstoff-vannemulsjon som følger på det ene brennstoff som fyller krets 5 og munnstykket 1 som snart erstatter det rene brennstoff i strømmen som utgår fra munnstykket 1, og som fra det tidspunkt yter den normale oppvarming ved lav varmeytelse.

Passasje til den høye-varmeytelse sikres ved at ventilene 25 og 38 samtidig åpnes. Ventil 25 tillater tilførsel av vann gjennom den forgrenede krets 2 4 og trykk-reduksjonsventil 26 med høy hastighet, mens åpning av ventil 38 tillater tilføring av en emulsjon til munnstykket 2 mens munnstykket 1 samtidig kontinuerlig til-føres, hvorved tilførselshastigheten øker til den høye varmeytelse.

Det henvises nå til det varmesystem som er vist i fig. 2 hvor brenner B' bare har ett enkelt munnstykke la av den flyt-modulerende type.

Dette system er i det hele meget likt det system som er vist i fig. 1 og innbefatter tre kretser I, II<a> og III<a> og hvor de forskjellige anordninger er betegnet med identiske referansesymbol.

Den flytende brennstoff-tilførselskrets I er identisk med den ilsvarende i den første utførelsesform. Vedrørende vanntilfør-selskretsen II<a> innbefatter ikke denne den forgrenede tilkobling 24, 25, 26 i krets II i den første utførelsesform. Krets III<a> har bare én tilførselsledning 5 som kobler utløpet av pumpe 4 til flyt-moduleringsmunnstykket la.

Munnstykket la er kombinert med anordninger for moduler-ing av varme-ytelsen, disse er angitt ved rør 4 3 som kobler utløpet av munnstykket til blanderen 3 og en trykkregulator 44 er innsatt i rør 4 3 og har en moduleringskontrollanordning av kjent type.

Det system som er vist i fig. 2 fungerer på tilsvarende måte som det system som er vist i fig. 1. Etter en vilkårlig stans eller en stans grunnet uhell, er pumpene 4 og 7 uvirksomme og ventilene i de angitte retninger. En ny oppstarting av systemet omfatter følgende suksessive trinn: Ventilering av det indre av kokeren eller annen varmeapparatur A for å sikre mot eksplosjonsfare, oppstarting av pumpene 7 og 4 og igangsetting av sirkulasjon av flytende brennstoff gjennom kretsen: filter 8, pumpe 7, varmer 13, rør 15, blander 3, pumpe 4, ledning 5, kroppen av munnstykket la, den åpne tilbakeløpsven-til 41, rør 40, tilbakeløpsgren 10 på den trykk-matede sløyfe, tank 6, - idet sirkulering av brennstoff alene bevirker at emulsjonen i munnstykket la fortrenges og tilbakeføres til tank 6,

stengning av ventil 41 samtidig som ventil 35 åpnes, idet dette bevirker at trykket av brennstoffet i munnstykket stiger, og brennstoff som er fritt for vann injiseres ut av munnstykket og antenning skjer med rene brennstoff, -

åpning av trykk-reduksjonsventil 23 og ventil 35, hvorved vann injiseres gjennom kretsen 17-18-19-20-21-23-28-29-32-35, hvorved trykket av brennstoffet stiger i munnstykket la og vannkretsen er åpnet til blander 3, og fra det tidspunkt av avleverer pumpe 4 emulsjonen som medfølger det rene brennstoff som fyller rør 5 og munnstykket la, slik at denne emulsjon snart erstatter en strøm av rent brennstoff som sprøytes ut av munnstykket la.

Strømningshastigheten gjennom munnstykket la moduleres av trykkregulator 44.

Claims (6)

1. Fremgangsmåte ved tilføring av en emulsjon av flytende brennstoff og vann til en varmebrenner, karakterisert ved at det anvendes en brenner som er i stand til å arbeide med lav varmeytelse og minst én annen høyere varmeytelse, og hvor, etter stans av normal oppvarming med en emulsjon av flytende brennstoff og vann, minst en del av brenneren kobles til tilbakeløp, uten trykk, til kilden av flytende brennstoff, og at brenneren tilføres det flytende brennstoff alene under trykk for å fortrenge emulsjonen av brennstoff og vann som fyller brenneren når denne er slukket, hvoretter brenneren fylles med flytende brennstoff alene, med hvilken brenneren, etter stengning av tilbakeløpet, antennes før den normale tilførsel av emulsjon av flytende brennstoff og vann gjenopptas til brenneren i henhold til den ønskede varmeytelse.

2. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at det anvendes en brenner med to munnstykker, av hvilke én bevirker en lav varmeytelse, og begge sammen bevirker en høyere varmeytelse, og at munnstykket med lav varmeytelse kobles til til-bakeløp.

3- Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at det anvendes en brenner med et enkelt munnstykke kombinert med st røm-moduleringsanordninger, og at munnstykket tilkobles tilbakeløp.

4. Oppvarmingssystem for utførelse av fremgangsmåten ifølge krav 1, karakterisert ved at det omfatter i kombinasjon med en brenner (B eller B') som er i stand til å arbeide ved en lav varmeytelse og minst én annen høyere varmeytelse: to til-føringskretser under trykk, av hvilke en første (I) tilfører flytende brennstoff og en annen (II eller II<a>) tilfører vann, idet den første krets (I) omfatter en tank (6) for flytende brennstoff, en blander (3) som frembringer en emulsjon av det flytende brennstoff og vann til hvilke de to kretser (I, II eller II<a>) er koblet, en pumpe (4) ved dens innløp koblet til blanderen (3) og utløpet koblet til brenneren (B eller B') for å fortrenge emulsjonen under t rykk, et tilbakeløpsrør (4o) som kobler i det minste en del av brenneren (B eller B') til brennstofftanken (6), og to elektrisk-drevne ventiler, av hvilke en første (35) er innsatt i vannkretsen (II eller II<a>) på innløpssiden av blanderen (3)> en andre (4l) er innsatt i brennerens (B eller B') tilbakeløpsrør (40), og hvor den første ventil (35) er av den normalt lukkede type og den andre ventil (41) av den normalt åpne type, slik at den første ventil (35) er stengt og den andre (41) åpen når oppvarmingen stanses, og den første ventil (35) er åpen og den andre (4l) stengt under normal oppvarming.

5. Oppvarmingssystem ifølge krav 4 for utførelse av fremgangsmåten ifølge krav 2, karakterisert ved at brenneren (B) er utstyrt med to munnstykker (1, 2) av hvilke et første (1) yter en lav varmeytelse og et andre (2) yter i kombinasjon med det første (1) en høyere varmeytelse, og hvor det første (1) munnstykke er koblet ved en elektrisk-drevet ventil (4l) til tilbake-løpsrøret (40).

6. Oppvarmingssystem ifølge krav 4 for utførelse av fremgangsmåten ifølge krav 3, karakterisert ved at brenneren (B') omfatter et enkelt munnstykke (l<a>) som anvender en strømmodulering og som er koblet ved en elektrisk-drevet ventil (4l) til tilbakeløpsrøret (40).