DE3240601C2

DE3240601C2 - Process for supplying an oil combustion device for a combustion system with oil and unit for carrying out this process

Info

Publication number: DE3240601C2
Application number: DE19823240601
Authority: DE
Inventors: Walter Horst Duempert
Original assignee: AUTO HAAS GmbH
Current assignee: AUTO HAAS GES.M.B.H., SCHAERDING-BRUNNENTHAL, AT
Priority date: 1982-11-03
Filing date: 1982-11-03
Publication date: 1996-03-28
Anticipated expiration: 2002-11-04
Also published as: DE3240601A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Speisung einer Ölverbrennungsvorrichtung für eine Feuerungsanlage mit Öl, bei welchem das Öl mittels einer Förderpumpe einer an einer Speiseleitung befindlichen Einspritzdüse zugeführt wird, die das Öl in einen Verbrennungsluftstrom einleitet, und bei welchem das Öl auf dem Weg zur Einspritzdüse in einer fremd beheizten Vorwärmvorrichtung im Inneren eines größeren mit der Speiseleitung in Verbindung stehenden Behälters unter Volumenerhöhung und teilweiser Verdampfung vorgewärmt wird, und ein Aggregat zur Durchführung dieses Verfahrens.The invention relates to a method for feeding a Oil combustion device for a furnace with oil, in which the oil by means of a feed pump one at a time Feed line located injector is supplied, which introduces the oil into a stream of combustion air, and at which the oil on the way to the injector in a foreign heated preheater inside with a larger one the feed line related container below Volume increase and partial evaporation is preheated, and an aggregate for performing this method.

Aus der DE-OS 22 62 673 ist ein Verfahren und ein Aggregat dieser Art bekannt. Bei letzterem wird die Ölverdampfung in einer vor der Speiseleitung liegenden Ölverdampfungs vorrichtung vorgenommen und die Einspritzdüse ausschließ lich mit Öldampf und nicht mit einem Öl/Öldampf-Gemisch beaufschlagt. Die Ölverdampfungsvorrichtung weist einen beheizten zylindrischen Porositätskörper auf, welchem das Öl von der Förderpumpe im axialen Mittelbereich zugeführt wird, während der erzeugte Öldampf über die gesamte freie Oberfläche des Porositätskörpers austritt. Zur Vermeidung von Siedestößen und örtlichen Überhitzungen innerhalb des Porositätskörpers ist dabei vorgesehen, daß diesem mehr Öl zugeführt wird, als laufend verdampft wird, so daß an der freien Oberfläche des Porositätskörpers neben dem ge wünschten Öldampf auch noch nicht verdampftes Öl austritt. DE-OS 22 62 673 describes a method and an aggregate known of this kind. In the latter, oil evaporation in an oil evaporation located in front of the feed line device and the injector excludes Lich with oil vapor and not with an oil / oil vapor mixture acted upon. The oil evaporation device has one heated cylindrical porosity body, which the Oil supplied by the feed pump in the axial middle area is, while the oil vapor generated over the entire free Surface of the porosity body emerges. To avoid of boiling peaks and local overheating within the Porosity body is provided that this more Oil is supplied as is continuously evaporated, so that the free surface of the porosity body next to the ge If oil vapor also does not escape evaporated oil.

Zur Abtrennung des nicht verdampften Öls von dem Öldampf ist der Porositätskörper im Inneren eines ihn allseitig mit Abstand umgebenden größeren Behälters angeordnet, der als Abscheidekammer für das nicht vollständig verdampfte Öl dient. Die Brennerspeiseleitung ist unmittelbar mit dem vertikal oberen Ende dieses Abscheidebehälters verbun den, während sich das nicht verdampfte Öl im unteren Teil des Abscheidebehälters sammelt und von dort über eine Abflußleitung zum Ölvorrat an der Eingangsseite der Speise vorrichtung rezykliert wird. Bei diesem bekannten Aggregat für einen reinen Öldampfbrenner, bei welchem die Brenner einspritzdüse ausschließlich mit Öldampf beaufschlagt wird, muß die Vorwärmung bis zu einer die weitgehende Ver dampfung des zugeführten Öls ermöglichenden Temperatur erfolgen, mit entsprechendem Aufwand an Heizenergie und der Notwendigkeit eines verhältnismäßig aufwendigen, stör anfälligen und im Betrieb sich verschleißenden Porositäts körpers. Eine leichte schnelle Regelbarkeit zur Anpassung an variable Brennerleistungen ist nicht ohne weiteres möglich.To separate the unevaporated oil from the oil vapor is the porosity body in the interior of it on all sides by far surrounding larger container, the as a separation chamber for the not completely evaporated Oil serves. The burner feed line is immediately connected connected vertically to the upper end of this separating tank the while the non-evaporated oil is in the lower part of the separating tank collects and from there via a Drain pipe to the oil reservoir on the inlet side of the food device is recycled. In this known unit for a pure oil vapor burner, in which the burner only oil vapor is applied to the injection nozzle, the preheating up to a the most extensive Ver vaporization of the supplied oil temperature take place with corresponding expenditure on heating energy and the need for a relatively complex, disruptive susceptible and wear-resistant porosity body. An easy quick adjustability to adapt to variable burner capacities are not easily possible.

Der Erfindung liegt, ausgehend von diesem Stand der Technik, als Aufgabe die Schaffung eines gattungsgemäßen Verfahrens und eines Aggregats zur Durchführung dieses Verfahrens zu grunde, welche eine Verbesserung des Wirkungsgrades der Verbrennung ermöglichen.The invention is based on this prior art, the task of creating a generic method and an aggregate for performing this method reasons, which improve the efficiency of the Allow combustion.

Zu diesem Zweck ist bei dem erfindungsgemäßen Verfahren nach Anspruch 1 vorgesehen, daß die Vorwärmung des Öls in einer geschlossenen Vorwärmkammer erfolgt, daß das Öl der Vorwärm kammer von der Förderpumpe über einen Druckausgleichsbehälter zugeführt wird, daß das aus dem Innenraum der Vorwärmkammer ausströmende Öl/Öldampf-Gemisch in den größeren, geschlossen ausgebildeten Behälter austritt, und daß das Eingangsende der Speiseleitung in einem Abstand von der in vertikaler Richtung oberen Wandung des größeren Behälters in diesen mündet. Das Aggregat zur Durchführung dieses Verfahrens ist Gegenstand des Anspruchs 2.For this purpose, in the method according to the invention Claim 1 provided that the preheating of the oil in a closed preheating chamber that the preheating oil chamber from the feed pump via a surge tank is fed that from the interior of the preheating chamber escaping oil / oil vapor mixture in the larger, closed trained container emerges, and that the input end the feed line at a distance from that in vertical In the direction of the upper wall of the larger container flows. The aggregate for performing this procedure is Subject matter of claim 2.

Durch die erfindungsgemäße Ausbildung des Speiseverfahrens und -aggregats wird erreicht, daß die Speiseleitung der Einspritzdüse mit einem für die Verbrennung optimal aufbe reiteten Öl/Öldampf-Gemisch beaufschlagt wird, das eine bessere Zerstäubung an der Düse und Vermischung mit der Verbrennungsluft gewährleistet, derart daß das Gemisch rußfrei verbrennt und gleichzeitig eine Erhöhung des CO₂- Anteils und eine Verringerung der Abgastemperatur erreicht wird. Der erfindungsgemäße Speisevorgang ist unter Auf rechterhaltung weitgehend optimaler Zerstäubungs- und Verbrennungsbedingungen an der Düse in einfacher Weise zur Anpassung an unterschiedliche Brennerleistungen regel- bzw. steuerbar.Through the inventive design of the feeding process and aggregate is achieved that the feed line of the Injection nozzle with an optimal for combustion riding oil / oil vapor mixture, the one better atomization at the nozzle and mixing with the Combustion air ensures that the mixture burns soot-free and at the same time increases the CO₂ Share and a reduction in exhaust gas temperature reached becomes. The feeding process according to the invention is under maintenance of largely optimal atomization and Combustion conditions at the nozzle in a simple way Adaptation to different burner outputs controllable.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche. Gemäß einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung ist das Aggregat als konstruktiv getrennte Einheit ausgebildet, um eine Nachrüstung bei bestehenden Ölverbrennungsvorrichtungen zu ermöglichen.Advantageous embodiments of the invention are the subject of subclaims. According to a particularly advantageous one Design is the unit as a separate design Unit trained to retrofit existing ones To allow oil combustion devices.

Im folgenden wird die Erfindung anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnung erläutert.In the following, the invention is based on a preferred Embodiment with reference to the drawing explained.

In der Zeichnung ist eine vertikale Längsschnittansicht eines Aggregats zur Speisung einer Ölverbrennungsvorrichtung gezeigt. Dieses Aggregat besteht aus einem Behälter 4, der eine Heizeinrichtung 1 sowie einen Druckausgleichsbehälter (Ausgleichskammer) 3 umgibt. Im Inneren der Heizeinrichtung 1 ist eine Vorwärmkammer 1a angeordnet, in die das Öl von der Pumpe 7 über eine Leitung 8 und die Ausgleichskammer 3 eingeleitet wird. Die Ausgleichskammer 3 ist mit der Kammer 1a über eine Eingangsleitung 9 verbunden, die in das eine Ende der am anderen Ende geschlossenen Kammer 1a mündet. Eine gekrümmte Ausgangsleitung 10 umgibt teilweise die Eingangs leitung 9, wobei durch eine konzentrische Anordnung ein Ring spalt zwischen diesen beiden Leitungen gebildet wird. Das ge krümmte Ende der Ausgangsleitung 10 verläuft etwa unter einem Winkel von 70° in Vertikalrichtung nach oben und endet in einem erheblichen Abstand vor der in Vertikalrichtung oberen Wand des Behälters 4. In den gekrümmten Bereich der Ausgangs leitung 10 mündet eine Speiseleitung 11, deren anderes Ende über ein Magnetventil 6 mit einer Einspritzdüse 12 verbunden ist. Es ist weiterhin zu erkennen, daß die die Ausgleichs kammer 3 mit der Kammer 1a verbindende Eingangsleitung 9 etwa in der Mitte der vertikalen Höhe der Ausgleichskammer 3 angeordnet ist. Die genaue Anordnung dieser Leitung 9 ist nicht kritisch, jedoch sollte sie oberhalb der in Vertikal richtung unteren Wand der Ausgleichskammer 3 in diese münden.In the drawing, a vertical longitudinal sectional view of an aggregate for feeding an oil combustion device is shown. This unit consists of a container 4 , which surrounds a heating device 1 and a pressure compensating tank (equalizing chamber) 3 . Inside the heating device 1 , a preheating chamber 1 a is arranged, into which the oil from the pump 7 is introduced via a line 8 and the compensation chamber 3 . The compensation chamber 3 is connected to the chamber 1 a via an input line 9 which opens into one end of the chamber 1 a closed at the other end. A curved output line 10 partially surrounds the input line 9 , an annular gap being formed between these two lines by a concentric arrangement. The ge curved end of the output line 10 extends approximately at an angle of 70 ° in the vertical direction upwards and ends at a considerable distance in front of the upper wall of the container 4 in the vertical direction. In the curved area of the output line 10 opens a feed line 11 , the other end of which is connected via a solenoid valve 6 to an injection nozzle 12 . It can also be seen that the compensation chamber 3 with the chamber 1 a connecting input line 9 is arranged approximately in the middle of the vertical height of the compensation chamber 3 . The exact arrangement of this line 9 is not critical, but it should open into the compensation chamber 3 above the lower wall in the vertical direction.

Obwohl der Behälter 4, die Ausgleichskammer 3 und die Heiz einrichtung 1 sowie die darin angeordnete Kammer 1a beliebige Formen aufweisen können, besteht eine günstige Möglichkeit darin, diese Teile zylindrisch auszubilden, so daß sie weit gehend aus Rohren, beispielsweise Kupferrohren hergestellt werden können. So besteht der Behälter 4 aus einem langge streckten Rohrabschnitt, der an seinen Enden durch Endkappen 4a, 4b verschlossen ist. Auch die Ausgleichskammer 3 ist durch einen Rohrabschnitt mit geringem Durchmesser gebildet, der an seinen Enden durch Endkappen 3a, 3b verschlossen ist. Die Heizeinrichtung 1 kann als zylindrisches Drehteil ausge bildet sein, wobei ein Abschnitt mit verringertem Durch messer, der die Kammer 1a enthält, von einer üblichen, an eine Wechselspannungsquelle 2 angeschlossenen, Heizpatrone 1b umgeben ist. Diese Heizpatrone 1b ist ihrerseits von einem Rohrabschnitt 1c umgeben, der durch die Endkappe 4a hindurch ragt, so daß ein Auswechseln der Heizpatrone 1b ohne Öffnung der Öl enthaltenden Teile möglich ist.Although the container 4 , the equalizing chamber 3 and the heating device 1 and the chamber 1 a arranged therein can have any shape, there is a cheap way to make these parts cylindrical, so that they can be largely made of pipes, for example copper pipes. So the container 4 consists of a langge stretched pipe section, which is closed at its ends by end caps 4 a, 4 b. The compensation chamber 3 is formed by a tube section with a small diameter, which is closed at its ends by end caps 3 a, 3 b. The heating device 1 can be formed as a cylindrical rotary part, a section with a reduced diameter, which contains the chamber 1 a, is surrounded by a conventional heating cartridge 1 b connected to an AC voltage source 2 . This heating cartridge 1 b is in turn surrounded by a pipe section 1 c, which projects through the end cap 4 a, so that the heating cartridge 1 b can be replaced without opening the oil-containing parts.

Wie aus der Zeichnung zu erkennen ist, sind die Durchmesser der die Ausgleichskammer 3 mit der Pumpe 7 verbindenden Lei tung 8 sowie der die Ausgleichskammer 3 und die Kammer 1a ver bindenden Leitung 9 im wesentlichen gleich. Die Speiselei tung 11 weist einen demgegenüber verringerten Durchmesser auf.As can be seen from the drawing, the diameter of the compensation chamber 3 with the pump 7 connecting Lei device 8 and the compensation chamber 3 and the chamber 1 a ver binding line 9 are substantially the same. In contrast, the feed line 11 has a reduced diameter.

Auf dem Außenmantel 1c der Heizeinrichtung 1 sind ein Thermo stat 5 und nicht gezeigte Meßfühler anordnet, die ein Ab schalten der Heizeinrichtung 1 bei einer vorgegebenen Tem peratur bzw. die Freigabe des Magnetventils 6 bewirken, wenn das Öl im Inneren der Kammer 1a die gewünschte Temperatur erreicht hat.On the outer jacket 1 c of the heater 1 are a thermo stat 5 and sensors, not shown, which switch from a switch off the heater 1 at a predetermined temperature or release the solenoid valve 6 when the oil inside the chamber 1 a has reached the desired temperature.

Im Betrieb des Aggregats wird von der Förderseite 7b der Pumpe 7 Öl über die Leitung 8 in die Ausgleichskammer 3 eingespeist. Von dieser Ausgleichskammer 3 aus gelangt das Öl in die Kammer 1a der Heizeinrichtung 1, wo es erwärmt wird, so daß die Dichte des Öls und die Viskosität abnimmt und gleichzeitig eine teilweise Verdampfung des Öls auftritt. Das Öl/Öldampf-Gemisch tritt über die Ausgangsleitung 10 in das Innere des Behälters 4 ein und gelangt dann über die Speiseleitung 11 zum Brenner, wenn das Magnetventil 6 ge öffnet ist.In operation, the aggregate is fed from the delivery side of the pump 7 b 7 oil via the line 8 into the compensating chamber. 3 From this compensation chamber 3 , the oil enters the chamber 1 a of the heating device 1 , where it is heated, so that the density of the oil and the viscosity decrease and at the same time a partial evaporation of the oil occurs. The oil / oil vapor mixture enters the interior of the container 4 via the outlet line 10 and then passes through the feed line 11 to the burner when the solenoid valve 6 is open.

Bei dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel sind die Ausgleichskammer 3 und die Heizkammer 1a axial hintereinander und im wesentlichen konzentrisch zuein ander und zum Behälter 4 in diesem angeordnet. Die darge stellte Lage stellt die Einbaulage dar.In the embodiment described above, the compensation chamber 3 and the heating chamber 1 a axially one behind the other and substantially concentric to each other and the container 4 are arranged in this. The position shown represents the installation position.

Bei einer abgeänderten Ausführungsform könnte die Ausgleichs kammer 3 als konzentrische Ringkammer um den Behälter 4 herum angeordnet sein. Hierbei ist auch eine vertikale Ein baulage, d. h. mit vertikalen Achsen der so gebildeten kreis ringförmigen Ausgleichskammer 3 und der Kammer 1 möglich. In diesem Fall ist die gekrümmte Ausgangsleitung 10 sowie die Mündung der Speiseleitung 11 derart zu legen, daß die gekrümmte Ausgangsleitung 10 unterhalb des oberen Deckels eines derartigen Aggregats endet, wobei die Speiseleitung 11 wiederum in der Nähe des oberen Endes der gekrümmten Ausgangsleitung 10 angeordnet ist.In a modified embodiment, the compensation chamber 3 could be arranged as a concentric annular chamber around the container 4 . Here, a vertical position, ie with vertical axes of the circular compensation chamber 3 and chamber 1 thus formed, is also possible. In this case, the curved outlet line 10 and the mouth of the feed line 11 are to be laid in such a way that the curved outlet line 10 ends below the upper cover of such a unit, the feed line 11 in turn being arranged near the upper end of the curved outlet line 10 .

In jedem Fall ist die Außenfläche des Aggregats wärmeisolie rend umkleidet, um die erforderliche elektrische Heizleistung zu verringern.In any case, the outer surface of the unit is thermally insulated rend to the required electrical heating output to reduce.

Claims

1. A method for feeding an oil combustion device for a combustion system with oil, in which the oil is fed by means of a feed pump to an injection nozzle located on a feed line, which introduces the oil into a combustion air flow, and in which the oil is in a foreign way on the way to the injection nozzle heated preheating device is preheated inside a larger container connected to the feed line with increasing volume and partial evaporation, characterized in that

- That the preheating of the oil takes place in a closed preheating chamber ( 1 a),
- That the oil of the preheating chamber ( 1 a) from the feed pump ( 7 ) via a pressure expansion tank ( 3 ) is supplied,
- That that from the interior of the preheating chamber ( 1 a) from flowing oil / oil vapor mixture in the larger, GE closed trained container ( 4 ) emerges,
- And that the input end of the feed line ( 11 ) at a distance from the upper wall in the vertical direction of the larger container ( 4 ) opens into this.

2. Unit for feeding an oil combustion device for a furnace with oil, for carrying out the method according to claim 1, characterized in that

- That between the feed pump ( 7 ) and the injection nozzle ( 12 ) provided preheating device has a closed preheating chamber ( 1 a) with heating device ( 1 ),
- That the preheating chamber ( 1 a) by means of an input line ( 9 ) via a surge tank ( 3 ) with the För derside ( 7 b) of the feed pump ( 7 ) is connected,
- That the preheating chamber ( 1 a) with its associated heating device ( 1 ) is arranged inside a larger, ge-designed container ( 4 ) in which the outlet line ( 10 ) of the preheating chamber ( 1 a) opens,
- And that the injection nozzle ( 12 ) with the larger container ( 4 ) via the feed line ( 11 ) is connected, which opens into the container ( 4 ) at a distance from it in the vertical wall of the upper wall.

3. Unit according to claim 2, characterized in that the output line ( 10 ) of the preheating chamber ( 1 a) curved in the vertical direction upwards and with its free open end at a distance from the upper wall in the vertical direction of the larger container ( 4 ) ends, and that the feed line ( 11 ) leading to the injection nozzle ( 12 ) opens into the outlet line ( 10 ) in the vicinity of its free open end.

4. Unit according to one of claims 2 or 3, characterized in that the input line ( 9 ) of the preheating chamber ( 1 a) has a smaller diameter than its output line ( 10 ) that the input line ( 9 ) concentrically within the non-curved portion of the Output line ( 10 ) is arranged to form an annular gap, and that this concentric pipe arrangement opens into the preheating chamber ( 1 a) which is otherwise closed.

5. Unit according to one or claims 2 to 4, characterized in that the feed line ( 11 ) leading to the injection nozzle ( 12 ) has a substantially smaller diameter than the outlet line ( 10 ) of the preheating chamber ( 1 a).

6. Unit according to one of claims 2 to 5, characterized in that the injection nozzle ( 12 ) with the feed line ( 11 ) via a solenoid valve ( 6 ) is connected.

7. Unit according to one of claims 2 to 6, characterized in that the surge tank ( 3 ) is also arranged in the interior of the preheating chamber ( 1 a) containing larger container ( 4 ).

8. Unit according to claim 7, characterized in that the larger container ( 4 ) is elongated and that the preheating chamber ( 1 a) and the pressure compensation container ( 3 ) are arranged one behind the other in the larger container ( 4 ).

9. Unit according to one of claims 2 to 8, characterized in that the larger container ( 4 ) is covered in a heat-insulating manner on its outer circumference.

10. Unit according to one of claims 2 to 6, characterized in that the surge tank (3) is arranged concentrically around the preheating chamber (1 a) containing larger container (4) around.

11. Unit according to claim 10, characterized in that the surge tank ( 3 ) is thermally conductive with the preheating chamber ( 1 a) containing the container ( 4 ) in United connection, and that the outer circumference of the surge tank ( 3 ) is covered with heat insulation.

12. Unit according to one of claims 2 to 11, characterized in that the preheating chamber ( 1 a) is surrounded by the heating device ( 1 ).

13. Unit according to one of claims 2 to 12, characterized in that thermostats for regulating the temperature in the preheating chamber ( 1 a) and sensor devices are provided, which provide a signal when reaching a pre-given temperature of the preheating chamber ( 1 a).

14. Unit according to one of claims 2 to 13, characterized, that it is a structurally separate unit for the night armor in existing oil combustion devices is trained.