DE1160973B

DE1160973B - Safety device for a pressure evaporator burner

Info

Publication number: DE1160973B
Application number: DEB47897A
Authority: DE
Inventors: Georg Huber
Original assignee: Webasto Werk W Baier GmbH and Co
Current assignee: Webasto Werk W Baier GmbH and Co
Priority date: 1958-02-18
Filing date: 1958-02-18
Publication date: 1964-01-09

Description

Sicherheitseinrichtung für einen Druckverdampferbrenner Die Erfindung bezieht sich auf eine Sicherheitseinrichtung für einen Druckverdampferbrenner, dem flüssiger Brennstoff über eine Verdampferkammer zugeführt wird und bei dem ein Ventil in der Brennstoffzulaufleitung angeordnet ist, das in geschlossenem Zustand von Hand durch Betätigen eines Druckknopfes von seinem Schließsitz abgehoben, d. h. geöffnet werden kann. Dabei wird eine Ankerplatte gegen einen Elektromagneten gepreßt, den ein vom Brenner mittels einer thermoelektrischen Vorrichtung erzeugter Thermostrom erregt.Safety device for a pressure evaporator burner The invention refers to a safety device for a pressure evaporator burner, the liquid fuel is supplied via an evaporator chamber and in which a valve is arranged in the fuel supply line, which is in the closed state of Hand lifted from its locking seat by pressing a push button, d. H. can be opened. An anchor plate is pressed against an electromagnet, the thermal current generated by the burner by means of a thermoelectric device excited.

Thermoelektrisch gesteuerte Ventile der vorbeschriebenen Art, die sowohl mit in Strömungsrichtung als auch gegen die Strömungsrichtung des Brennstoffes bewegten Dichtungen bekannt geworden sind, wurden bisher hauptsächlich bei Gasbrennern, aber auch schon bei mit flüssigem Brennstoff betriebenen Schalenbrennern verwendet, sie haben jedoch bei Druckverdampferbrennern, die mit einer Verdampferkammer arbeiten, noch keine Anwendung gefunden. Hier wurde bisher als Sicherheitseinrichtung, soweit überhaupt eine solche Verwendung fand, eine vom Brenner beheizte Steigleitung benutzt, die über eine Schwelle geführt war und mit einer Schwimmereinrichtung in Verbindung stand, wobei der gesamte Aufbau der Einrichtung, wie dem deutschen Gebrauchsmuster 1705 028 entnommen werden kann, verhältnismäßig kompliziert war.Thermoelectrically controlled valves of the type described above, which both in the direction of flow and against the direction of flow of the fuel moving seals have become known, have so far mainly been used in gas burners, but also already used in bowl burners operated with liquid fuel, However, in the case of pressure evaporator burners that work with an evaporator chamber, no application found yet. This has been used as a safety device so far found such a use at all, used a riser heated by the burner, which was led over a threshold and connected to a float device stood, with the entire structure of the facility, such as the German utility model 1705 028 was relatively complicated.

Bei diesen und den ohne eine Sicherheitseinrichtung arbeitenden Druckverdampferbrennern beansprucht jedoch, insbesondere bei Verwendung schwer flüchtiger Brennstoffe, das Erwärmen der Verdampferkammer auf die Betriebstemperatur, d. h. auf die Verdampfungstemperatur des Brennstoffes, viel Zeit, und eine genaue Überwachung des Druckverdampferbrenners während der Startzeit ist erforderlich.With these and the pressure evaporator burners that work without a safety device claims, however, especially when using less volatile fuels, the Heating the vaporizer chamber to operating temperature, d. H. on the evaporation temperature the fuel, a lot of time, and precise monitoring of the pressure evaporator burner during start time is required.

Nach der Erfindung soll nunmehr ein Druckverdampferbrenner geschaffen werden, dessen Startzeit gegenüber der bisher benötigten verkürzt werden kann, ohne daß hierdurch die Betriebssicherheit des Druckverdampferbrenners beeinträchtigt wird.According to the invention, a pressure evaporator burner is now to be created whose start time can be shortened compared to the previously required, without that this affects the operational safety of the pressure evaporator burner will.

Diese Aufgabe wird mit dem Erfindungsgegenstand dadurch gelöst, daß das an sich bekannte thermoelektrisch gesteuerte Ventil, in Strömungsrichtung des Brennstoffes gesehen, vor der Verdampferkammer angeordnet und dabei ein Ventil verwendet wird, dessen den Abschluß bewirkende Dichtung beim Öffnen des Ventils gegen die Strömungsrichtung des Brennstoffes bewegbar ist.This object is achieved with the subject matter of the invention in that the known thermoelectrically controlled valve, in the flow direction of the Seen fuel, arranged in front of the evaporator chamber and used a valve is, whose seal causing the seal when opening the valve against the Direction of flow of the fuel is movable.

In der vorgeschlagenen Lösung wird die Brennstoffzulaufleitung von der Verdampferkammer während des Anheizvorganges hermetisch abgeschlossen, so daß der in ihr befindliche Brennstoff schneller auf den erforderlichen Düsendruck kommt, wobei der bis zum Erreichen der Verdampfungstemperatur an der Brennerdüse austretende vorgewärmte Brennstoff die Brennstoffmenge in der Anheizschale laufend ergänzt und sich hierdurch die in der Verdampferkammer auf die Verdampfungstemperatur zu bringende Brennstoffmenge verringert. Andererseits kann sich durch die Bewegbarkeit der Ventildichtung gegen die Strömungsrichtung des Brennstoffes beim Öffnen während des Anheizvorganges in der Verdampferkammer kein Überdruck ausbilden, der ein Aufreißen des Kammermantels bewirken könnte. Das Ventil wirkt somit gleichzeitig als selbsttätige Überdrucksicherung für die Verdampferkammer, so daß mit dieser Sicherheitseinrichtung auch mit Benzin arbeitende Druckverdampferbrenner betrieben werden können.In the proposed solution, the fuel supply line is from the evaporation chamber hermetically sealed during the heating process, so that the fuel in it reaches the required nozzle pressure more quickly, where the exiting at the burner nozzle until the evaporation temperature is reached preheated fuel continuously replenishes the amount of fuel in the heating bowl and as a result, the in the evaporation chamber to be brought to the evaporation temperature Amount of fuel reduced. On the other hand, due to the mobility of the valve seal against the direction of flow of the fuel when opening during the heating process do not build up an overpressure in the evaporation chamber that would cause the chamber jacket to tear open could cause. The valve thus acts at the same time as an automatic overpressure safety device for the evaporator chamber, so that with this safety device also with gasoline working pressure evaporator burners can be operated.

Nachdem die mit einer Verdampferkammer arbeitenden Druckverdampferbrenner gegenüber Schalenverdampferbrenner verhältnismäßig zugunabhängig und in weiten Grenzen regelbar sind, wird durch den erfindungsgemäßen Vorschlag auch der Anwendungsbereich von mit schwer flüchtigen Brennstoffen betriebenen Druckverdampferbrennern, die die vorerwähnten Eigenschaften aufweisen, erweitert.After the pressure evaporator burners working with an evaporator chamber Relatively independent of draft and within wide limits compared to shell-type evaporator burners can be regulated, the proposal according to the invention also increases the scope of application of pressure evaporator burners operated with non-volatile fuels, the have the aforementioned properties, expanded.

Das dabei gleichzeitig als Startbeschleuniger, Sicherheitsabschluß und Überdrucksicherung arbeitende Ventil beansprucht darüber hinaus nur wenig Raum und ermöglicht das Weglassen eines als Zulaufregler arbeitenden Schwimmers, der die Störungsanfälligkeit eines Druckverdampferbrenners erhöht.That at the same time as a start accelerator, safety lock and overpressure protection operating valve also takes up little space and enables the omission of a float working as an inflow regulator, the the susceptibility to failure of a pressure evaporator burner increases.

Um das Ventil auch als Steuervorrichtung beim Einlassen der Brennstoffanheizmenge verwenden zu können, wird ferner vorgeschlagen, eine an sich bekannte Anheizschale zur Aufnahme von Brennstoff, der beim Start des Druckverdampferbrenners entzündet wird und die Verdampferkammer auf die benötigte Arbeitstemperatur bringt, so anzuordnen, daß nicht verdampfter, in dünnem Strahl aus der Brennerdüse austretender Brennstoff von ihr aufgefangen wird.To use the valve as a control device when the fuel is being heated up to be able to use, it is also proposed to use a heating shell known per se for receiving fuel that ignites when the pressure evaporator burner is started will and brings the evaporation chamber to the required working temperature, to be arranged so that non-evaporated fuel emerging from the burner nozzle in a thin jet is caught by it.

Will man die Startzeit besonders kurz halten. so ordnet man die thermoelektrische Vorrichtung im Flammenbereich der in der Anheizschale verbrennenden Anheizbrennstoffmenge und gleichzeitig im Flammenbereich der Brennerdüse bei normalem Arbeitsbetrieb an.If you want to keep the start time particularly short. this is how one classifies the thermoelectric Device in the flame area of the amount of fuel burning in the heating bowl and at the same time in the flame area of the burner nozzle during normal operation.

Besonders vorteilhaft kann jedoch, wie an Hand der Zeichnungserläuterung näher gezeigt werden soll. die Anordnung der thermoelektrischen Vorrichtung an einer Stelle des Verbrennungsgasweges erfolgen. an der sie bei Abbrand der Anheizmenge für die notwendige Erregung des Elektromagneten nicht genügend erwärmt wird, jedoch nach Zündung des aus der bzw. den Brennerdüsen austretenden Dampfes für die Erregung genügend Wärmeenergie zugeführt bekommt.However, it can be particularly advantageous, as can be seen from the explanation of the drawing should be shown in more detail. the arrangement of the thermoelectric device on a Place of the combustion gas path. at which they burn up the heat-up quantity is not heated enough for the necessary excitation of the electromagnet, however after ignition of the steam emerging from the burner nozzle or nozzles for the excitation receives enough thermal energy.

Eine andere Möglichkeit, die die gleichen Vorteile wie die vorbeschriebene Anordnung mit sich bringt, aber dafür an die the-rmoelektrische Vorrichtung größere Anforderungen stellt, kann in der Erwärmung derselben durch den aus der Verdampferkammer kommenden trockenen, noch nicht gezündeten Brennstoffdampf bestehen. Diese Anordnung kommt besonders für große Brennerleistungen in Frage. Sie spricht im Gegensatz zu den vorbeschriebenen Lösungen erst an, wenn der Brennstoffdampf im trockenen Zustand vorliegt, und verhindert damit einen längeren Betrieb mit zu feuchtem Düsenstrahl, der leicht zu einer Verrußung der Brenneranlage führt.Another option that has the same advantages as the one described above Arrangement brings with it, but larger for the thermoelectric device Requirements can be in the heating of the same by the from the evaporation chamber coming dry, not yet ignited fuel vapor. This arrangement is particularly suitable for large burner outputs. She speaks contrary to The above-described solutions only apply when the fuel vapor is in the dry state present, and thus prevents prolonged operation with a too humid nozzle jet, which easily leads to sooting of the burner system.

Günstig wirkt sich auch aus, wenn man das in der Brennstoffzuleitung vorgesehene Ventil an einer Stelle anordnet, die tiefer als die Verdampferkammer gelegen ist, weil bei Schließen des Ventils dessen Brennstoffinhalt nicht mehr in die Verdampferkammer läuft.It is also beneficial if this is done in the fuel supply line provided valve at a point that is deeper than the evaporation chamber is located because when the valve is closed, its fuel content is no longer in the evaporation chamber is running.

Die Zeichnung stellt ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes dar.The drawing represents an embodiment of the subject matter of the invention represent.

Die Verdampferkammer 1 wird über die vom nicht gezeichneten Vorratsbehälter kommende Brennstoffzulaufleitung 2, in der das Ventil 3 eingeschaltet ist, mit Brennstoff versorgt.The evaporator chamber 1 is on the storage container, not shown incoming fuel feed line 2, in which the valve 3 is switched on, with fuel provided.

Um den Druckverdampferbrenner zu starten, wird zunächst der Druckknopf 4 des Ventils 3 betätigt und damit die Dichtung 5 von ihrem Dichtsitz 6 abgehoben. Dadurch gelangt Brennstoff über die Verdampferkammer 1 und die Druckleitung 7 zur Brennerdüse B. Von hier aus wird derselbe mit dünnem Strahl in die Anheizschale 9 gespritzt. Ist genügend Brennstoff ausgetreten, so läßt man den Druckknopf 4 durch die Ventilfeder 10 wieder zurückspringen und unterbricht damit den weiteren Brennstoffzulauf. Anschließend wird der Brennstoff in der Anheizschale 9 entzündet und bringt die vollgelaufene Verdampferkammer 1 auf Betriebsdruck. Letzterer ist erreicht, wenn Dampf aus der Brennerdüse 8 ausströmt, der sich entzündet und die weitere Erwärmung der Verdampferkammer 1 übernimmt.To start the pressure evaporator burner, first press the button 4 of the valve 3 is actuated and thus the seal 5 is lifted from its sealing seat 6. As a result, fuel reaches the evaporator chamber 1 and pressure line 7 Burner nozzle B. From here it is fed into the heating bowl with a thin jet 9 injected. If enough fuel has escaped, the push button 4 is let through the valve spring 10 spring back again and thus interrupts the further supply of fuel. Then the fuel is ignited in the heating bowl 9 and brings the fully filled evaporation chamber 1 to operating pressure. The latter is achieved when Steam flows out of the burner nozzle 8, which ignites and the further heating the evaporation chamber 1 takes over.

Inzwischen ist aber auch die thermoelektrische Vorrichtung 11 so erwärmt worden, daß der thermoelektrisch erregte Elektromagnet 12 genügend Kraft besitzt, um bei nochmaliger Betätigung des Druckknopfes 4 die Ankerplatte 13 fest- und damit das Ventil offenzuhalten. Bei Erlöschen des Druckverdampferbrenners durch irgendeine Störung, beispielsweise Verstopfung der Düse, kühlt die thermoelektrische Vorrichtung 11, deren Zuleitungen in einem Rohr 14 und einem darin isoliert geführten Draht 15 bestehen, ab. und die Ventilfeder 10 löst infolge mangelnder Erregung die Ankerplatte 13 vom Elektromagneten 12. Das Ventil ist damit wieder geschlossen und die weitere Brennstoffzufuhr unterbrochen.In the meantime, however, the thermoelectric device 11 has also been heated so that the thermoelectrically excited electromagnet 12 has sufficient force to hold the armature plate 13 firmly and thus keep the valve open when the push button 4 is pressed again. If the pressure evaporator burner goes out due to any malfunction, for example a clogging of the nozzle, the thermoelectric device 11, the supply lines of which consist of a pipe 14 and a wire 15 guided in it, cools down. and the valve spring 10 releases the armature plate 13 from the electromagnet 12 due to a lack of excitation. The valve is thus closed again and the further supply of fuel is interrupted.

Wird während des Anheizvorganges infolge Unkenntnis der Betriebsvorschrift mittels des Stellrades 16 die Brennerdüse 8 geschlossen, so entsteht in der Verdampferkammer 1 nach einiger Zeit ein überdruck, der selbsttätig ein Abheben der Dichtung 5 und damit ein Rückströmen von Brennstoff aus der Verdampferkammer 1 bewirkt. Die eventuelle mögliche Explosionsgefahr bei falscher Bedienung ist damit ausgeschlossen.If the burner nozzle 8 is closed by means of the setting wheel 16 during the heating process due to ignorance of the operating instructions, an overpressure arises in the evaporator chamber 1 after some time, which automatically causes the seal 5 to lift and thus a backflow of fuel from the evaporator chamber 1. The possible risk of explosion in the event of incorrect operation is thus excluded.

Um zu vermeiden, daß beim Starten des Druckverdampferbrenners, ebenfalls durch Unkenntnis der Betriebsanweisung, der Druckknopf 4 nach Entzünden der Anheizmenge schon vor Austritt von Brennstoffdampf aus der Brennerdüse 8 betätigt wird und infolge der Erwärmung der thermoelektrischen Vorrichtung 11 durch die Anheizmenge der Elektromagnet 12 das Ventil offenhält, wird die thermoelektrische Vorrichtung besser an die gestrichelt eingezeichnete Stelle 17 gebracht. Hier kann sie durch die Anheizmenge nicht erwärmt werden, sondern spricht erst auf den gezündeten Dampfstrahl an. Wird der Druckknopf 4 bei dieser Konstruktion zu früh betätigt und strömt demzufolge aus der Brennerdüse weiterer Brennstoff in dünnem Strahl in die Anheizschale 9, so schließt das Ventil sofort nach Loslassen des Druckknopfes.In order to avoid that when the pressure evaporator burner is started, also due to ignorance of the operating instructions, the push button 4 is actuated after the ignition of the heating quantity before the fuel vapor exits the burner nozzle 8 and, as a result of the heating of the thermoelectric device 11 by the heating quantity, the electromagnet 12 the valve holds open, the thermoelectric device is better brought to the point 17 shown in dashed lines. Here it cannot be heated by the amount of heat it is heated up, but only responds to the ignited steam jet. If the push button 4 is actuated too early in this construction and consequently further fuel flows out of the burner nozzle in a thin jet into the heating bowl 9, the valve closes immediately after the push button is released.

Bei Anordnung der thermoelektrischen Vorrichtung 11 im Flammenbereich der Anheizschale 9 muß in der Brennstoffzulaufleitung deshalb noch eine weitere Absperrmöglichkeit vorgesehen sein, während diese bei der gestrichelt dargestellten Anordnung der thermoelektrischen Vorrichtung 11 an der Stelle 17 wegfallen kann.When the thermoelectric device 11 is arranged in the flame area of the heating shell 9 , another shut-off option must therefore be provided in the fuel supply line, while this can be omitted with the arrangement of the thermoelectric device 11 shown in dashed lines at point 17.

Selbstverständlich kann man die thermoelektrische Vorrichtung 11 auch in den heißen Dampfstrahl legen. Falls die Strömungsverhältnisse bei der letzterwähnten Ausführungsform durch den ganz in der Nähe der Brennerdüse angeordneten Fühler der thermoelektrischen Vorrichtung ungünstig beeinflußt werden, kann der Fühler in die von der Verdampferkarnmer 1 kommende Druckleitung 7 eingebaut werden.Of course, the thermoelectric device 11 can also be placed in the hot steam jet. If the flow conditions in the last-mentioned embodiment are adversely affected by the sensor of the thermoelectric device arranged very close to the burner nozzle, the sensor can be installed in the pressure line 7 coming from the evaporator chamber 1.

Die Erfindung ist keineswegs auf das dargestellte Ausführungsbeispiel beschränkt, sondern kann auch durch Anordnung der thermoelektrischen Vorrichtung an den verschiedensten Stellen der Abgaswege und ebenso unter Vornahme anderer Abwandlungen an der dargestellten Verdampferkammer und dem Ventil verwirklicht werden.The invention is in no way limited to the illustrated embodiment limited, but can also be arranged by the arrangement of the thermoelectric device at various points in the exhaust gas routes and also with other modifications be realized on the illustrated evaporation chamber and the valve.

Claims

Claims: 1. Safety device for a pressure evaporator burner, the liquid fuel is supplied via an evaporator chamber and in which a Valve is arranged in the fuel supply line, which is in the closed state lifted from its locking seat by hand by pressing a push button, d. H. open and while an anchor plate against an electromagnet can be pressed by one from the burner by means of a thermoelectric Device generated thermal current is excited, characterized in that the on known thermoelectrically controlled valve (3), in the direction of flow of the fuel seen, in front of the evaporator chamber (1) and the seal effecting the conclusion (5) of the valve (3) when opening the valve (3) against the direction of flow of the Fuel is movable.

2. Safety device for a pressure evaporator burner according to claim 1, with a heating shell for receiving fuel during starting of the pressure evaporator burner is ignited and the evaporator chamber to the required Brings working temperature, characterized in that the thermoelectric device (11) above the heating bowl (9) and at the same time in the flame area of the burner nozzle (8) is arranged during normal operation.

3. Safety device for a pressure evaporator burner according to claim 1, characterized in that the thermoelectric device (11) is arranged at a point (17) of the combustion gas path at which it does not heat enough for the necessary excitation of the electromagnet (12) when the amount of heating is consumed is, however, after the ignition of the steam emerging from the burner nozzle or nozzles (8), sufficient thermal energy is supplied for the required excitation.

4. Safety device for a pressure evaporator burner according to one of claims 1 to 3, characterized in that in the fuel supply line (2) provided valve (3) is arranged lower than the evaporator chamber (1). In Publications considered: German utility model No. 1705 028; U.S. Patents No. 2,229,826, 2,718,918.