DE1751245C - Vorrichtung zum Abscheiden von Was ser aus flussigen Brennstoffen fur Brenner anlagen - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Abscheiden von Wasser aus flüssigen Brennstoffen für Brenneranlagen mit einem zylinderförmigen Abscheidebehälter, in dessen oberem Abschlußdeckel ein Brennstoffeinlaß und ein Brennstoffauslaß vorgesehen sind, mit einem zum Brennstoffauslaß führenden zylindrischen Rohr, das in den Abscheidebehälter hineinragt und das in seinem unteren Abschnitt einen Ventilsitz aufweist, dem ein Schwimmer gegenüberliegt, der ein geringeres spezifisches Gewicht als Wasser, jedoch ein höheres als der flüssige Brennstoff hat, und mit einer um das zylindrische Rohr angeordneten Ringscheibe, deren äußere Kante mit der Innenwand des Abscheidebehälters einen engen Spalt bildet.

Bei einer bekannten Vorrichtung dieser Art (französische Patentschrift 1440 714) erstreckt sich das zylindrische Rohr nur geringfügig in den Abscheidebehälter hinein. Das untere Ende des zylindrischen Rohres ist mit einer konisch zulaufenden Fläche versehen, die den Ventilsitz darstellt. Zum Abschließen des zylindrischen Rohres bei hohem Wasserstand im Abscheidebehälter ist der Schwimmer oben mit einem zusätzlichen kleinen Ballon versehen, der gegen den Ventilsitz aufläuft und diesen abschließt. Wegen des großen freien Weges ist der Schwimmer mit einer in seiner Achse angeordneten Stange versehen, die sicherstellt, daß er auf das zylindrische Rohr zu geführt ist. Die außen am zylindrischen Rohr angeordnete Ringscheibe ist bei der bekannten Anordnung am obersten Ende des Innenraums des Abscheidebehälters angeordnet und bildet mit dem Brennstoffeinlaß bzw. dem oberen Abschlußdeckel und der Innenwand des Abscheidebehälters einen sehr engen Strömungskanal, in dem der einströmende Brennstoff zwei bis drei Mal um nahezu 90° umgelenkt werden muß. Für hohe Strömungsgeschwindigkeiten ist die Vorrichtung daher wenig geeignet. Die bekannte Vorrichtung ist überdies am unteren Ende des Abscheidebehälters auf übliche Weise mit einem Ablaß versehen, mit dessen Hilfe das angesammelte Wasser leicht entfernt werden kann.

Bekannt ist es auch (USA.-Patentschrift 1906 565), bei derartigen Vorrichtungen zwischen Brennstoffeinlaß und Brennstoffauslaß mindestens ein Sieb anzuordnen.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen Wasserabscheider für Brenneranlagen zu schaffen, der bei einfachem Aufbau auch bei hohen Strömungsgeschwindigkeiten des Brennstoffes den Brenner vor wasserhaltigem Brennstoff schützt.

Diese Aufgabe wird bei einer Vorrichtung der eingangs genannten Bauart dadurch gelöst, daß sich das zylindrische Rohr bis nahe an das untere Ende des z\- linderförmigen Abscheidebehälters erstreckt und sich an dieses untere Ende des Abscheidebehälters ein kegelstumpfförmiger Boden anschließt, daß die Ringscheibe am unteren Abschnitt des Rohres liegt und im Inneren des Rohres ein den Brennstoffauslaß abdekkendes Sieb vorgesehen ist und daß der Ventilsitz aus ölbeständigem elastischem Material besteht, mit dem der Schwimmer als Ventilglied zusammenwirkt.

Durch das weit in den Behälter hineinragende zylindrische Rohr wird der Strömungsweg des ankommenden mit Wasser verschmutzten Brennstoffes vergrößert, wodurch ein Ausscheiden des Wassers begünstigt wird. Beim Aufprall auf die Ringscheibe bilden sich größere Wassertropfen, die sich im Bereich des kegelstumpfförmigen Bodens bei der Umlenkung der Strömung absetzen. Der kegelstumpfförmige Boden soll dabei das Absetzen des Wassers erleichtern und gleichzeitig ein rasches Ansprechen des Schwimmers bei Ansammlung von Wasser ermöglichen. Soweit Wassertropfen den Ventilsitz noch passieren, werden sie vom den Brennstoffauslaß abdeckenden Sieb zurückgehalten. Die Ausbildung des Ventilsitzes aus ölbeständigem Gummi ergibt eine gute Abdichtung und schützt den mit dem Wasserabscheider versehenen Brenner wirksam vor mit Wasser verschmutztem Brennstoff, sobald der Wasseranteil im Abscheidebehälter zu groß geworden ist. Der für den Ventilsitz gewählte Werkstoff ergibt überdies eine Langzeitbeständigkeit der Abdichtung.

Durch das sinnvolle Zusammenwirken der einzelnen Merkmale wird also erreicht, daß der Wasserabscheider auch bei hohen Strömungsgeschwindigkeiten des Brennstoffes den Brenner wirksam vor wasserhaltigem Brennstoff schützt. Der Wasserabscheider ist daher überall dort besonders geeignet, wo die Brennstoffversorgung einer Brenneranlage hohe Strömungsgeschwindigkeiten erforderlich macht. Er ist überdies einfach aufgebaut und deshalb auch einfach und billig herstellbar.

In der Zeichnung ist die Erfindung beispielsweise veranschaulicht, und zwar zeigt die einzige Figur im Schnitt eine Ausführungsform der Erfindung.

Die Figur zeigt einen Abscheidebehälter 3, in dessen oberem Abschlußdeckel 16, der auf dem Abscheidebehälter 3 mit Hilfe einer Mutter 17 gehaltert ist, ein Brennstoffeinlaß 4 und ein Brennstoffauslaß 5 vorgesehen ist. Dem Abscheidebehälter wird am Brennstoffeinlaß 4, wie durch einen Pfeil angedeutet.

wasserhaltiger Brennstoff zugeführt, während am Brennstoffauslaß S wasserfreier Brennstoff entnommen und einem Brenner zugeführt werden kann, wie ebenfalls durch einen Pfeil angedeutet ist. Der Wasserabscheider wird dazu zweckmäßig zwischen einen Brennstofftank und die dem Brenner vorgeschaltete Brennstoffpumpe eingeschaltet und mit diesen über entsprechende, an Brennstoffeinlaß 4 und Brennstoffauslaß 5 angeschlossene Leitungen verbunden.

Im Abscheidebehälter ist ein kugelförmiger Schwimmer 12 vorgesehen. Der Schwimmer 12 besteht aus einem Material wie Polypropylen, das ein geringeres spezifisches Gewicht als Wasser und ein höheres spezifisches Gewicht als der flüssige Brennstoff hat.

Über dem Schwimmer 12 ist der Abschlußdeckel 16 gehalten und um den Brennstoffauslaß 5 herum ein zylindrisches Rohr 18 vorgesehen. Das zylindrische Rohr 18 im zylinderförmigen Abscheidebehälter 3 erstreckt sich bis in die Nähe von dessen unterem Ende und bildet mit dem Boden des Abscheidebehälters 3 einen Spalt, der für das Hindurchströmen des flüssigen Brennstoffs ausreichend bemessen ist. Das untere Ende des zylindrischen Rohres 18 ist als Führungswandung 18' für den Schwimmer 12 ausgebildet, der als Ventilglied eines im Inneren des zylinderförmigen Rohres 18 vorgesehenen Ventilsitzes 19 dient. Dieser besteht aus ölbeständigem Gummi. Selbstverständlich kann er auch aus einem anderen ölbeständigen, elastischen Material wie Venylchloridharz gefertigt sein. Über dem Ventilsitz 19 ist im Inneren des zylindrischen Rohres 18 um den Brennstoffauslaß 5 herum ein diesen abdeckendes Sieb 20 vorgesehen, das beispielsweise als Blechlochsieb ausgebildet ist. Das Sieb 20 hält Wassertröpfchen, die den Ventilsitz passiert haben und Feststoffanteile im flüssigen Brennstoff zurück.

Der zylinderförmige Abscheidebehälter 3 weist unten einen kegelstumpfförmigen Boden 24 auf, der ausgehend von der Wand des zylinderförmigen Abscheidebehälters 3 bis zu einem flachen Bodenteil 24' entsprechend konisch zuläuft. Der kegelstumpfförmige Boden 24 begünstigt die Umlenkung des Brennstoffstromes und unterstützt dadurch die Ausbildung hoher Strömungsgeschwindigkeiten. Die Umlenkung des Brennstoffstromes begünstigt auch die Absetzung der noch mitgeführten Wassertropfen. Außerdem wird durch den kegelstumpfförmigen Boden 24 sichergestellt, daß der Schwimmer auf Grund des durch die besondere Bodenform verminderten Volumens des ihn aufnehmenden Raumes auf abgeschiedenes Wasser empfindlich reagiert und bei Wasseransammlung rasch auf den elastischen Ventilsitz 19 aufläuft, damit den Brennstoffauslaß 5 sicher abschließt und so jedes Mitreißen von Wasser zum Brenner wirksam verhindert.

Das bis in die Nähe des unteren Endes des Abscheidebehälters 3 sich erstreckende zylindrische Rohr 18 zwingt dem durch Pfeile angedeuteten Brennstoffstrom einen großen Weg auf, der die Abtrennung des Wassers begünstigt. Die zylindrische Ausbildung des Rohres bewirkt weiter, daß der Brennstoff nur von unten in das Rohr 18 eintreten kann. Die damit erzwungene Umlenkung begünstigt das Absetzen von Wassertröpfchen zusätzlich. Die Abscheidung von im flüssigen Brennstoff mitgeführtem Wasser wird weiter noch durch die am unteren Teil des zylindrischen Rohres 18 außen vorgesehene, zur Innenwand des Abscheidebehälters 3 hin vorspringende Ringscheibe 25 begünstigt, die zweckmäßig mit dem zylindrischen Rohr einstückig ist. Der dem Abscheidebehälter 3 durch den Brennstoffeinlaß zugeführte flüssige Brennstoff trifft, wie durch Pfeile angedeutet, niederströmend auf die Ringscheibe 25 auf. Dadurch können durch Druckschwankungen bei der Brennstoffzufuhr hervorgerufene Strömungsungleichmäßigkeiten ausgeglichen werden. Außerdem trägt das Auftreffen des Brennstoffes auf der Ringscheibe 25 dazu bei, daß sich die im Brennstoff mitge-

ao führten Wasserteilchen zu größeren Wassertropfen vereinigen, was die Abscheidung bei der anschließenden Umlenkung am kegelstumpfförmigen Boden 24 noch begünstigt. Der Wasserabscheider kann daher besonders vorteilhaft auch für Brenneranlagen mit hohen Strömungsgeschwindigkeiten des flüssigen Brennstoffes Verwendung finden, bei denen sonst die kleinen Wassertröpfchen leicht ohne Abscheidung bis zum Brenner mitgerissen werden.

Der oben in seinem Aufbau beschriebene Wasserabscheider ist in seinen Abmessungen klein und hat außer dem Schwimmer keinerlei bewegliche Teile. Betriebsstörungen sind deshalb nicht zu befürchten. Der Aufbau ist einfach.

Der beschriebene Wasserabscheider arbeitet wie folgt:

Der dem Abscheidebehälter 3 am Brennstoffeinlaß 4 zugeführte wasserhaltige flüssige Brennstoff strömt mit hoher Geschwindigkeit in den Raum zwischen der Innenwand des Abscheidebehälters 3 und der Außenwand des zylindrischen Rohres 18 ein. Der Brennstoffstrom trifft dort auf die Ringscheibe 25 auf, was zur Bildung großer Wassertropfen aus dem im Brennstoff mitgeführten Wasser beiträgt. Der Brennstoff strömt sodann zwischen der Außenkante der Ringscheibe 25 und der Innenwand des Abscheidebehälters 3 hindurch und wird am kegelstumpfförmigen Boden 24 umgelenkt, wobei sich die Wassertröpfeben am Boden absetzen. Der nun wasserfreie Brennstoff durchströmt den Ventilsitz 19 und gelangt durch das Sieb 20 zum Brennstoffauslaß 5 und von dort zum Brenner. Sammelt sich am Boden des Abscheidebehälters 3 Wasser an, so wird der Schwimmer 12 angehoben und verschließt dann, wenn dsr Wasserstand eine Höhe erreicht hat, die ein Mitreißen von Wassertropfen befürchten läßt, die öffnung im Ventilsitz 19 unter vollständiger Abdichtung. Das am Boden des Abscheidebehälters 3 angesammelte Wasser wird dann auf übliche Weise mit einem Wasscrablaß abgelassen, worauf die Vorrichtung wieder betriebsbereit ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Vorrichtung zum Abscheiden von Wasser aus flüssigen Brennstoffen für Brenneranlagen mit einem zylinderförmigen Abscheidebehälter, in dessen oberem Abschlußdeckel ein Brennstoffeinlaß und ein Brennstoffauslaß vorgesehen sind, mit einem zum Brennstoffauslaß führenden zylinderischen Rohr, das in den Abscheidebehälter hineinragt und das in seinem unteren Abschnitt einen Ventilsitz aufweist, dem ein Schwimmer gegenüberliegt, der ein geringeres spezifisches Gewicht als Wasser, jedoch ein höheres als der flüssige Brennstoff hat, und mit einer um das zylindrische Rohr angeordneten Ringscheibe, deren äußere Kante mit der Innenwand des Abscheidebehälters einen engen Spalt bildet, dadurch gekennzeichnet, daß sich das zylindrische Rohr (18) bis nahe an das untere Ende des zylinderförmigen ao Abscheidebehälters (3) erstreckt und sich an dieses untere Ende des Abscheidebehälters ein kegelstumpfförmiger Boden (24) anschließt, daß die Ringscheibe (25) am unteren Abschnitt des Rohres (18) liegt und im Inneren des Rohres ein den Brennstoffauslaß (5) abdeckendes Sieb (20) vorgesehen ist und daß der Ventilsitz (19) aus ölbeständigem elastischen Material besteht, mit dem der Schwimmer (12) als Ventilglied zusammenwirkt.