DE3223108C2

DE3223108C2 - Verdampfungsölbrenner

Info

Publication number: DE3223108C2
Application number: DE3223108A
Authority: DE
Inventors: Werner Ing.(grad.) 7640 Kehl-Kork Abel; Franz Dipl.-Ing. 7602 Oberkirch Schweiger
Original assignee: Progress Werk Oberkirch AG
Current assignee: Progress Werk Oberkirch AG
Priority date: 1982-06-21
Filing date: 1982-06-21
Publication date: 1985-08-01
Also published as: DE3223108A1

Abstract

Ölbrenneranordnung für Feldkochherde mit einem Ölbehälter, mit einem Brennerrohr und mit einem dem Brennerrohr vorgeschalteten, beheizten Verdampfer, dem eine ihn bei Betriebsbeginn aufheizende, mit der Luftzufuhr und einer Brennstoffzufuhr in Verbindung stehende Starter-Mischdüse zugeordnet ist. Vorzugsweise ist ein die Luftzufuhr und die Brennstoffzufuhr zur Starter-Mischdüse steuerndes zentrales Verteiler- und Regelventil vorgesehen.

Description

a)

b)

nendem öl, aufgeheizt werden, was umständlich ist und eine die Luftzuführung (18) zur Starter-Misch- 25 verhältnismäßig lange Zeit in Anspruch nimmt düse (7) mit einer Druckluftquelle (10) und die Ferne sind Ölbrenner mit Druckluft-Injektionszer

stäubern an sich bekamt (W. Hansen »ölfeuerungen«. Springer-Verlag. Berlin 1970, Seiten 116—119).

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Verdampfungsölbrenner der eingangs genannten Art in Anwendung auf Feldkochherde so auszubilden, daß der Verdampfer mit einer stabilen, leistungsfähigen Flamme innerhalb kurzer Zeit auf eine Temperatur von über 360° C aufheizbar ist

Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß der Hilfsbrenner eine als Injektionszerstäuber mit einem einen Brennstoffraum durchsetzenden Luftstrahl ausgebildete Starter-Mischdüse darstellt und daß der Starter-Mischdüse und dem Verdampfer ein die Brennstoffzufuhr und die Luftzufuhr steuerndes Verteiler- und Re-

Brennstoffzuführung (19) ;·λιγ Starter-Mischdüse mit einer vom ölbehälter abgehenden Haupt-Brennstoffleitung (16) verbindende Schaltstellung;

eine die Luftzuführung (18) und die Brennstoffzuführur._ö (19) zur Starter-Mischdüse (7) mit der Druckluftquell?; (10) r~wie die Brennstoffzuführung (20) zun? Verdampfer (2) mit der Haupt-Brennstoffleiturrg .'+6) verbindende Schaltstellung:

eine die Brennstoffzuführung (20) zum Verdampfer (2) mit der Haupt-Brcnnstoffleitung (16) verbindende Schaltstellung, in welcher die Brennstoffzufuhr zum Verdampfer (2) von eie)

nem Maximalwert auf einen Minimalwert drosselbar ist;

eine die Brennstoffzuführungen (10, 20) zur Starter-Mischdüse (7) und zum Verdampfer (2) mit der Druckluftquelle (10) verbindende Schaltstellung und
eine Abschaltstellung.

3. Verdampfungsölbrenner nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Starter-Mischdüse eine Brennerdüse (39a), vor dem Einlaß zur Brennerdüse den Brennstoffraum (38), eine zentrisch zur Brennerdüse angeordnete, in den Brennstoffraum mündende Luftdüse (34) und ein die Brennerdüse umgebendes gelochtes Brennerrohr (31) enthält.

Die Erfindung betrifft einen Verdampfungsölbrenner mil einem ölbehälter, mil einer zu einer einem Brennerrohr zugeordneten Brennerdüse führenden Brennstoffzuführung, in welcher ein Verdampfer angeordnet ist und welche die Brennerdüse mit dampfförmigem Brennstoff speist, von deren Flammengasen der Verdampfer beheizbar ist, und einem mit einer Brennstoff- und einer Luftzuführung in Verbindung stehenden Hilfsbrenner, durch den der Verdampfer bei Betriebsbe-

gelventil vorgeschaltet ist.

Die Erfindung weiterbildende Merkmale ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Die Starter-Mischdüse ist leicht mit einem Feuerzeug oder einem Streichholz oder mit Hilfe einer Lunte anzündbar, und sie erzielt eine stabile leistungsfähige Flamme, die den Verdampfer innerhalb kurzer Zeit (3—4 Minuten) auf eine Temperatur von über 369°C aufheizen kann. Dabei ist mit dem Verteiler- und Regelventil die Möglichkeit gegeben, den Brenner leicht in Betrieb zu nehmen.

Die Erfindung ist im folgenden anhand der Zeichnung an Ausführungsbeispielen näher erläutert. In der Zeichnung zeigt

Fig. I schematisch den Gesamtaufbau des Brenners mit zugehörigen Geräten,

Fig.2 eine Einzeldarstellung der Starter-Mischdüse in einem Längsschnitt,

F i g. 3 eine Seitenansicht des zentralen Vericiler-Regelvcntils in einem Schnitt und

F i g. 4a bis 4c schcmntisehe Darstellungen der einzelnen Schaltstellungen des zentralen Verteiler-Regclvcntils nach F i g. 3.

In Fig. 1 ist das Brennerrohr eines Feldkochhcrdcs mit 1 bezeichnet. 5 ist die Haupt-Brennerdüse. 6 ein Venturi-Rohr, das von der Flamme der Haupt-Brennerdüse durchsetzt wird. Oberhalb der Brennerdüse 5 befindet sich der Verdampfer 2. der während des Betriebes

von der Flamme der Haupt-Brennerdüse beheizt wird. Dem Verdampfer 2 wird Brennstoff aus einem Brennstofftank 14 über eine Brennstoffleitung 16, ein zentrales Verteiler-Regelventil 8 und eine weitere Brennstoffleitung 20 zugeführt Dieser Brennstoff wird in dem Verdampfer 2 verdampft, und es wird dieser Brennstoffdampf der Haupt-Brennerdüse 5 zugeführt.

10 ist ein Lufttank mit einem Druckbegrenzer 11 mit Druckanzeiger. 12 ist ein Druckreduzierventil mit Druckanzeiger tias über eine Leitung 15 mit dem Brennstofftank verbunden ist Durch diese Druckluft wird der Brennstoff aus dem Brennstofftank 14 in den Verdampfer 2 bzw. in die Starter-Niischdüse 7 gefördert

13 ist ein Druckreduzierventil mit Druckanzeiger für die Starter-Mischdüse 7, welcher über die Haupt-Brennstoffleitung 16 und die Brennstoffzuführung 19 sowie über das zentrale Verteiler-Regelventil 8 und Luft über die Zuführungen 17 und 18 und ebenfalls über das Verteiler-Regelventil 8 zugeführt wird.

Das Verdampfen von Dieselöl bei Temperaturen über 36O°C verlangt ein hohes Gleichmaß an Temperatur an der gesamten Verdampferoberfiäehe. Bei ungleichmäßiger Temperaturverteilung neigen die heute im Einsatz befindlichen öle und ähnliche DestiHatgruppen zum Vercracken. Diese Crack-Rückstände setzen sich in Düsen, Leitungen und Steuerschlitzen fest und geben zu Störungen AnIaB. Eine weitere Schwierigkeit ergibt sich aus dem Zwang zur Leistungsregelung eines Verdampfungsbrenners, d. h. es ist die Temperatureinwirkung auf den Verdampfer bei hoher Leistung wesentlich größer als bei gedrosseltem Betrieb.

F i g. 2 zeigt die Starter-Mischdüse in größerem Maßstab. 30 ist ein Brennerkörper mit einem Luftanschluß 35 für die Luftzuführung 18, von dem aus eine Luftzuführbohrung 33 zu einer Luftdüse 34 führt 36 ist ein Brennstoffanschluß für die Brennstoffzuführung 19. Dieser Brennstoffanschluß 36 steht über eine Brennstoffzuführbohrung 37 mit einem Brennstoffraum 38 in Verbindung, der unmittelbar an eine Brennerdüse 39a in einer Düsenmutter 39 angrenzt. Die Luftdüse 34 grenzt — der Brennstoffdüse 39a gegenüberliegend — an den Brennstoffraum. Bei Zuführung von Luft wird somit ein den Brennstoffraum durchsetzender Luftstrah! erzeugt, welcher den Brennstoffraum durchsetzt und Brennstoff in Form eines Nebels durch die Brennerdüse 39a hindurch mit sich reißt. Dieser Brennstoffnebel; dem im Brennerrohr 31 durch die Luftlöcher 32 noch zusätzliche Verbrennungsluft zugeführt wird, läßt sich leicht mit Hilfe eines Streichholzes, eines Feuerzeuges oder einer Lunte entzünden. Die entstehende Flamme ist stabil, und sie ist leistungsfähig genug, um den Verdampfer 2 innerhalb verhältnismäßig kurzer Zeit (3—4 Minuten) auf eine Temperatur von über 360°C aufzuheizen.

Fig.3 zeigt das zentrale Verteiler-Regelventil 8 in einem Schnitt. Das Ventil besteht aus einem feststehenden Sockel 22 mit Bohrungen und einem Steuerkanal, einer drehbaren Steuerscheibe 23 mit einem Schaft 23a, an dem ein Bedienungshebel 9 befestigt ist, einem Oberteil 24 und einer Feder 25, welche die drehbare Scheibe 23 gegen den Sockel 22 drängt.

In die Oberseite des Sockels 22 und die Unterseite der drehbaren Steuerscheibe 23 sind Bohrungen und entsprechende Steuerkanäle eingearbeitet. Die einander gegenüberliegenden Seiten von Steuerscheibe 23 und Sockel 22 sind plangeläppt, so daß die einzelnen Bohrungen und Steuerkanäle gegeneinander abgedichtet sind.

In den F i e. 4a bis 4e sind die einzelnen Schaltstellungen des Verteiler-RegeJventils dargestellt Dabei sind die Bohrungen bzw. der Steuerkanal im Sockel 22 mit ausgezogenen Linien dargestellt während die Steuerkanäle in der drehbaren Steuerscheibe 23 gestrichelt dargestellt sind. Über die Bohrung 26, die zentral im Sockel angeordnet ist wird Brennstoff über den in seiner Breite definierten und in der drehbaren Steuerscheibe 23 eingefrästen Steuerkanal 27 — gestrichelt gezeichnet — in Stellung I in die Bohrung 28 für die Starter-Mischdüse 7, ίο in den Stellungen II und III bis kurz vor die Stellung IV in den Steuerkanal 29, der im Sockel 22 eingearbeitet ist und über die Brennstoffleitung 20 in den Verdampfer 2 geleitet

In der Stellung IV verbindet der Steuerkanal 27 die Lufteinlaßbohrung 30 mit dem Steuerkanal 29 und der Brennstoffeinlaßbohrung 26.

Der zweite in der drehbaren Steuerscheibe 23 eingefräste Steuerkanal 3Γ verbindet in Stillung I die Lufteinlaßbohrung 30' mit der Luftauslaßbohrung 32' und gibt Luft für die Starter-Mischdüse 7 frei. In Stellung II verbindet der Steuerkanal 31 die Luft.\:.ilaßbohrung 30 mit der Lufiausiaßbohrung 32 und mit der Bohrung 28 und fördert somit Luft und den noch in der Zuführung 19 befindlichen Brennstoff in die Starter-Mischdüse 7. In den weiteren Stellungen hat der Steuerkanal 31 keinen Einfluß rp<:hr.

Der Brenner wird folgendermaßen betrieben: Bei Stellung 0 des Verteiler-Regelventils 8 sind alle Leitungen gegeneinander abgesperrt. Wird das Ventil 8 in die Stellung I gebracht, so sind die Luftzuführungen 17 und 18 miteinander verbunden, und es wird die Starter-Mischdüse 7 mit Luft beaufschlagt. In Stellung I werden gleichzeitig die Brennstoffleitungen 16 und 19 miteinander verbunden, so daß auch der Brennstoff zur Starter-Mischdüse 7 gelangt, so daß diese entzündet werden kann.

Nach ca. 3 Minuten Vorwärmzeit wird das Ventil 8 in die Stellung II gedreht Die Luftzuführungen 17 und 18 bleiben miteinander verbunden, d.h., es werden die Starter-Mischdüse 7 weiterhin mit Luft beaufschlagt. Die Luftzuführung 17 ist gleichzeitig mit der Brennstoffzuführung 19 verbunden, so daß die Starter-Mischdüse so lange mit Brennstoff versorgt wird (ca. 20 Sekunden), bis Brennstoffleitung und Starter-Mischdüse-!eergeblasen und von Brennstoffresten gesäubert sind. In Stellung II sind aber auch die Brennstoffleitungen 16 und 20 miteinander verbunden, so daß im Zeitpunkt des Umschaltens sofort Brennstoff in den vorgeheizten Verdampfer gelangt und dort verdampft.

Der Brennstoffdampf gelangt unmittelbar über die Dampfleitung 21 zur Haupt-Brennerdüse 5. Der aus dieser Haupt-Brennerdüse austretende Brennstoff-Dampfstrahl fördert über das Venturi-Rohr 6 die notwendige Verbrennungsluft, mischt sich mit ihr und entzündet sich an der noch brenndenden Flamme der Starter-Mischdüse. Man führt dem Verdampfer in Stellung Il nicht aie maximale Leistung zu, weil bei voller Hauptflamme das Brennerrohr momentan überlastet wäre, was eine kurzzeitige Ruß- und Rauchbildung zur Folge hätte.

Sobald die Flamme uer Starter-Mischdüse 7 erlischt, wird auf Stellung III geschaltet. In dieser Stellung sind nur noch die Brennstoffleitungen 16 und 20 miteinander verbunden, d. h„ es wird nur der Verdan.pfer 2 mit Brennstoff versorgt. Das zentrale Verteiler-Regelventil 8 läßt in dieser Stellung die maximale Brennstoffmenge passieren, d. h, der Brenner läuft in dieser Stellung auf Vollast. In dieser Phase wird das Kochgut aufgeheizt. Das zentrale — Verteiler-Reeelventil 8 ist so ausee-

staltet, daß von Stellung III »Vollast« bis kurz vor Stellung IV »ivlinimallast« die Leistung des Brenners stufenlos geregelt werden kann. Über den ganzen Regelbereich sind nur die Brennstoffleitungen 16 und 20 miteinander verbunden. 5

In Stellung IV sind die Zuführungen 17 und 20 miteinander verbunden. Durch den Druck aus Zuführung 17 wird die Zuführung 20 leergeblasen und damit der Brenner abgeschaltet.

In dieser Stellung kann das ganze System, alle Leitun- io gen und sowohl Brennstofftank als auch Lufttank entlüftet werden. Ist das System entlüftet, wird der Ventilhebel 9 in seine Ausgangsstellung 0 gebracht.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

20

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Claims

Patentansprüche:

1. Verdampfungsölbrenner mit einem ölbehälter, mit einer zu einer einem Brennerrohr zugeordneten Brennerdüse führenden Brennstoff-Zuführung, in welcher ein Verdampfer angeordnet ist und weiche die Brennerdüse mit dampfförmigem Brennstoff speist, von deren Flammengasen der Verdampfer beheizbar ist, und einem mit einer Brennstoff- und einer Luftzuführung in Verbindung stehenden Hilfsbrenner, durch den der Verdampfer bei Betriebsbeginn aufheizbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß in Anwendung auf Feldkochherde der Hilfsbrenner eine als Injektionszerstäuber mit einem einen Brennstoffraum durchsetzenden Luftstrahl ausgebildete Starter-Mischdüse (7) darstellt und daß der Starter-Mischdüse und dem Verdampfer (2) ein die Brennstoffzufuhr und die Luftzufuhr steuerndes Verteiler- und Regelventil (8) vorgeschaltet ist.

2. Verdampfungsölbrenner nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Verteiler- und Regelventil (8) folgende Schaltstellungen aufweist:

ginn aufheizbar ist

Es ist ein Verdampfungsölbrenner der eingangs genannten Art bekannt (AT-PS 22 690), bei welchem der Hilfsbrenner in gleicher Weise wie der Hauptbrenner mit einem Verdampfer versehen ist Bei Inbetriebnahme des Brenners in kaltem Zustand muß deshalb der Verdampfer des Hilfsbrenners durch eine zusätzliche Wärmequelle vorgeheizt werden, bis der flüssige Brennstoff verdampft und der Hilfsbrenner mit einer stabiVn, leistungsfähigen Flamme brennt

Die nicht vorveröffentlichte, jedoch zum Stand der Technik zu zählende DE-OS 31 18 644 betrifft einen Verdampfungsölbrenner für Feldkochherde mit einem ölbehälter und mit einer zu einer einem Brennerrohr zugeordneten Brennerdüse führenden Brennstoffzuführung, in welcher ein Verdampfer angeordnet ist und weiche die Brennerdüse mit dampfförmigem Brennstoff speist, von deren Flammengasen der Verdampfer beheizbar ist Dabei ist am Einlaßende des Verdampfers

eine das öl in Form eines ölnebels einbringende Sprühdüse angeordnet Um diesen Verdampfungsölbrenner in Betrieb zu setzen, muß der Verdampfer zunächst durch eine fremde Heizvorrichtung z. B. eine Schale mit bren-