DE1277499B

DE1277499B - Device for injecting liquid fuel into ceramic ovens

Info

Publication number: DE1277499B
Application number: DE1963L0045015
Authority: DE
Inventors: Manfred Leisenberg
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1963-06-01
Filing date: 1963-06-01
Publication date: 1968-09-12

Description

Einrichtung zum Einspritzen flüssigen Brennstoffs in keramische Öfen Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Einspritzen flüssigen Brennstoffs in keramische Öfen mit an eine Ringleitung angeschlossenen, elektromagnetisch betätigten Einspritzvorrichtungen.Device for injecting liquid fuel into ceramic furnaces The invention relates to a device for injecting liquid fuel into ceramic furnaces with electromagnetically operated ones connected to a ring line Injectors.

Bekannte, derartige Einspritzvorrichtungen arbeiten vielfach mit geringen Impulszahlen bei genügend hohem Einspritzdruck, um eine einigermaßen sichere Verbrennung zu erzielen. Hier entstehen jedoch Schwierigkeiten, sobald die bei jedem Impuls eingespritzten Ölmengen eine gewisse Größe überschreiten. Man hat daher versucht, dem aus der Einspritzvorrichtung austretenden Ölnebel die für eine völlige Verbrennung benötigte Zusatzluft einzublasen. Die Erzeugung der erforderlichen Preßluft, sei es durch Kompressoren oder starke Ventilatoren, ist jedoch recht teuer. Ferner besteht die Schwierigkeit, alle für das Brennergebnis maßgeblichen Faktoren, insbesondere Druckluft, Ölmenge, dauernd richtig aufeinander abzustimmen.Known, such injection devices often work with low Number of pulses at a sufficiently high injection pressure to ensure a reasonably safe combustion to achieve. Here, however, difficulties arise as soon as the with each impulse injected oil quantities exceed a certain size. One has therefore tried the oil mist emerging from the injection device, which is essential for complete combustion to blow in any additional air required. The generation of the required compressed air, is it by compressors or powerful fans, however, is quite expensive. Furthermore, there is the difficulty of all the factors that are decisive for the firing result, in particular Compressed air, oil quantity, constantly and correctly coordinated with one another.

Da der unverbrannte Anteil des eingespritzten Öles im allgemeinen nicht mehr als 3 % beträgt, ist die Verwendung von Zusatzpreßluft mit ihrem hohen Strombedarf meist unwirtschaftlich. Andererseits fordert das Gesetz über die Reinerhaltung der Luft besondere Maßnahmen, um eine praktisch rußfreie Verbrennung zu gewährleisten.As the unburned portion of the injected oil in general is not more than 3%, the use of additional compressed air with its high Electricity requirements are mostly uneconomical. On the other hand, the law demands on the maintenance of cleanliness take special measures to ensure practically soot-free combustion.

Bekannt ist die Verwendung elektromagnetischer Einspritzvorrichtungen, die mit hohen Impulszahlen und kleiner Einspritzdosis arbeiten. Je kleiner die Einspritzdosis, um so größer die Gewähr, daß der vorhandene Sauerstoff für eine vollkommene Verbrennung der Ölpartikel ausreicht.The use of electromagnetic injection devices is known, that work with high numbers of pulses and a small injection dose. The smaller the injection dose, the greater the guarantee that the oxygen available for perfect combustion the oil particle is sufficient.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine praktisch rußfreie Verbrennung bei sehr kleinen Einspritzdosen und hohem Einspritzdruck zu erreichen. Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß eine oder mehrere Gruppen von Einspritzvorrichtungen an eine die beiden Stränge der unter geringem Druck stehenden Ringleitung verbindende, gegebenenfalls verzweigte Leitung angeschlossen sind, an deren Eingang eine Pumpe und an deren Ausgang ein Drosselventil angeordnet ist.The object of the invention is to achieve practically soot-free combustion to be achieved with very small injection cans and high injection pressure. This task is achieved in that one or more groups of injection devices a ring line connecting the two strands of the low pressure ring line, possibly branched line are connected, at the input of a pump and at the outlet of which a throttle valve is arranged.

Diese Einrichtung ist besonders vorteilhaft, wirtschaftlich und betriebssicher, während bei bekannten, mit einer Ringleitung arbeitenden Anlagen entweder diese selbst unter dem hohen Einspritzdruck stehen muß oder die Druckimpulse an jeder Einspritzstelle erzeugt werden müssen.This facility is particularly advantageous, economical and operationally reliable, while in known systems working with a ring line either this must stand even under the high injection pressure or the pressure pulses at each Injection point must be generated.

Um die Öleinspritzungen mit dem geforderten hohen Druck und der großen Impulszahl sicher durchführen zu können, ist ein besonders ausgebildetes Elektroventil als Einspritzvorrichtung erforderlich, das erfindungsgemäß in einem von einer Magnetspule umgebenen Hohlzylinder einen bei Erregung der Magnetspule gegen eine Feder in der einen Richtung und bei Unterbrechung der Erregung durch die Feder in der anderen Richtung mit kleinem Hub bewegten Kolben besitzt, der am freien Ende eine die Ölzirkulation in der Ringleitung stets freilassende öldurchgangsöffnung aufweist, sowie eine mit einem Ventilsitz des Gehäuses zusammenarbeitende Ventilfläche zur Steuerung des Düsenausgangs der Einspritzvorrichtung.To make the oil injections with the required high pressure and large To be able to safely carry out the number of pulses is a specially designed electric valve required as an injection device, according to the invention in one of a solenoid surrounding hollow cylinder when the magnet coil is excited against a spring in the one direction and, if the excitation is interrupted by the spring, in the other Direction with a small stroke moving piston, the oil circulation at the free end always has free oil passage opening in the ring line, as well as one with a valve seat of the housing cooperating valve surface for controlling the Injector nozzle outlet.

Zweckmäßig beträgt der Hub des Kolbens maximal etwa ein Zehntel seines Durchmessers. Diese als Elektroventil arbeitende Einspritzvorrichtung besitzt nur einen beweglichen Teil, nämlich den Kolben, der gleichzeitig Anker eines Elektromagneten ist und keine Stopfbuchsen aufweist. Es lassen sich daher jeweils sehr kleine Ölmengen einspritzen und die Dichthaltung ist auch bei den vorgesehenen hohen Impulszahlen - normal etwa 300 - ohne Schwierigkeit gewährleistet.The stroke of the piston is expediently a maximum of about one tenth of its stroke Diameter. This injection device, which works as a solenoid valve, only has a moving part, namely the piston, which is also the armature of an electromagnet and has no glands. Very small amounts of oil can therefore be used in each case inject and the tightness is also with the intended high pulse numbers - normally around 300 - guaranteed without difficulty.

Als weiterer Vorteil kommt hinzu, daß das Ventil im Ölstrom liegt, so daß auch bei längerem Stillstand, beispielsweise beim Schieben der Wagen eines Tunnelofens, jederzeit ein sofortiges vollwirksames Feuer erhalten wird. Außerdem ist günstig, daß die an sich unvermeidbare vom Elektromagneten freiwerdende Stromwärme unmittelbar an das im Ventil befindliche Öl übergeht und dadurch ein Stocken oder Verkrusten am Ventilsitz verhindert wird.Another advantage is that the valve is located in the oil flow, so that even with a long standstill, for example when pushing the car one Tunnel furnace, an instant, fully effective fire is obtained at all times. aside from that it is favorable that the electricity heat released by the electromagnet, which in itself is unavoidable passes directly to the oil in the valve and thereby stalls or Encrustation on the valve seat is prevented.

Da die bei jedem Impuls eingespritzte Ölmenge sehr klein ist, gelingt eine vollkommene Verbrennung, ohne daß Sekundärluft eingeblasen zu werden braucht. Außerdem kann mittels eines eventuell ferngesteuerten Druckregelventils die Feuerverteilung in der Senkrechten leicht eingestellt und mit Hilfe eines von zwei Thermoelementen gesteuerten Reglers automatisch auf konstante Temperaturverteilung gefahren werden. In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele entsprechend der Erfindung dargestellt, und zwar zeigt F i g. 1 ein als Einspritzvorrichtung dienendes Elektroventil im Schnitt, F i g. 2 eine schematische Darstellung einer an einer Ringleitung liegenden Abzweigleitung -mit Druckumsetzer zur Versorgung einer Gruppe -von Einspritzvorrichtungen.Since the amount of oil injected with each pulse is very small, it succeeds complete combustion without the need for secondary air to be blown in. In addition, the fire distribution can be controlled by means of a possibly remote-controlled pressure control valve Easily adjusted in the vertical and with the help of one of two thermocouples controlled controller can be automatically driven to a constant temperature distribution. In the drawing shows exemplary embodiments according to the invention, namely, FIG. 1 an electric valve serving as an injection device in the Section, F i g. 2 shows a schematic representation of a one lying on a ring line Branch line with pressure converter to supply a group of injection devices.

Als Einspritzvorrichtungen 1 dienen Elektroventile, die Drücke in der geforderten Größenordnung von etwa 100 atü bei großer Impulszahl von über 200/min. dauernd einwandfrei verarbeiten können. Diese Einspritzvorrichtungen werden zweckmäßig zu Gruppen zusammengefaßt, indem beispielsweise entsprechend F i g. 2 drei über einem Feuerraum vorgesehene Einspritzvorrichtungen 2, 3, 4 in einer zwischen den beiden Strängen 5, 6 einer Ringleitung angeschlossenen Verbindungsleitung 7 liegen. Die Ringleitung mit den Strängen 5, 6 wird nur mit einem geringen Druck von im allgemeinen unter 2 atü vorsorgt. Sie kann daher billig ausgeführt werden. Der geforderte hohe Einspritzdruck wird dagegen für jede oder auch mehrere Verbindungsleitungen 7 bzw. 7', 7" durch eine im Eingang vorgesehene Zwischenpumpe 8 und ein auf der Ausgangsseite der Verbindungsleitung 7 eingeschaltetes Drosselventil 9 erzeugt und aufrechterhalten.Electrovalves are used as injection devices 1 , the pressures in the required order of magnitude of about 100 atm with a large number of pulses of over 200 / min. can always process flawlessly. These injection devices are expediently combined into groups by, for example, corresponding to FIG. 2 three injection devices 2, 3, 4 provided above a combustion chamber lie in a connecting line 7 connected between the two strands 5, 6 of a ring line. The ring line with the strands 5, 6 is only provided with a low pressure of generally below 2 atmospheres. It can therefore be carried out cheaply. The required high injection pressure, on the other hand, is generated and maintained for each or more connecting lines 7 or 7 ', 7 "by an intermediate pump 8 provided in the inlet and a throttle valve 9 switched on on the outlet side of the connecting line 7.

Bei der Einspritzvorrichtung 1 dreht es sich darum, sehr kleine Brennstoffmengen in sehr kurzen Intervallen und mit sehr hohem Druck in den Feuerraum zu sprühen. Hierfür dienen Elektroventile entsprechend F i g. 1, die nur einen bewegten Teil haben, nämlich den als Ventilstößel wirkenden Kolben 10, der mit einem extrem kleinen Hub von etwa einem Zehntel seines Durchmessers arbeitet. Der Kolben 10 sitzt in einem als Laufbuchse dienenden Hohlzylinder 11 aus nichtmagnetischem Material, der von einer im Ventilgehäuse 12 untergebrachten Magnetspule 13 umgeben ist. Die Magnetspule kann auch auf einem besonderen Zwischenzylinder aus Kupfer od. dgl. aufgewickelt sein, um einen guten Übergang der Spulenwärme auf das einzuspritzende Öl zu erreichen. Das untere konische Ende des Kolbens dient als Ventilfläche 14, die im Ruhezustand mittels einer auf den Kolben wirkenden Feder 15 gegen einen Ventilsitz 16 im unteren Teil des Gehäuses 12 gedrückt wird. Unterhalb des Ventilsitzes 16 ist die Einspritzdüse 17 eingeschraubt. Oberhalb des Ventilsitzes 16 ist im Gehäuse 12 und im Kolben 10 eine stets offenbleibende Durchgangsöffnung 18 bzw. 18' vorgesehen, die an beiden Enden 19, 20 mit der Verbindungsleitung 7 verschraubt ist. Hierdurch wird ein Stocken des Öles oder Verkleben des Ventilsitzes sicher vermieden, zumal die im Kolben wirksame Spulen- und Magnetisierungswärme die Fließfähigkeit des Öles gerade am Ventilsitz 16 erhöht.The injection device 1 is all about spraying very small amounts of fuel into the combustion chamber at very short intervals and at very high pressure. Solenoid valves are used for this in accordance with FIG. 1, which have only one moving part, namely the piston 10 acting as a valve tappet, which operates with an extremely small stroke of about a tenth of its diameter. The piston 10 is seated in a hollow cylinder 11 made of non-magnetic material, which serves as a liner and is surrounded by a magnetic coil 13 accommodated in the valve housing 12. The magnetic coil can also be wound onto a special intermediate cylinder made of copper or the like in order to achieve a good transfer of the coil heat to the oil to be injected. The lower conical end of the piston serves as a valve surface 14 which, in the idle state, is pressed against a valve seat 16 in the lower part of the housing 12 by means of a spring 15 acting on the piston. The injection nozzle 17 is screwed in below the valve seat 16. Above the valve seat 16 , in the housing 12 and in the piston 10, a through opening 18 or 18 ′, which remains open at all times, is provided, which is screwed to the connecting line 7 at both ends 19, 20. This reliably prevents the oil from sticking or sticking to the valve seat, especially since the heat of the coil and magnetization acting in the piston increases the fluidity of the oil at the valve seat 16.

Claims

Claims: 1. Device for injecting liquid fuel in ceramic furnaces with electromagnetically operated ones connected to a ring line Injection devices, characterized in that one or more groups (2, 3, 4) of injection devices (1) to one -the two strands (5, 6) of the below Low pressure ring line connecting, possibly branched line (7, 7 ', 7 ") are connected, at the input of a pump (8) and at the output a throttle valve (9) is arranged.

2. Device according to claim 1, characterized in that the injection device (1) in one of a magnetic coil (13) surrounded by a hollow cylinder (11) when the magnetic coil is excited against a spring (15) in one direction and when the excitation is interrupted by the spring (15) has a piston (10) which is moved in the other direction with a small stroke and at the free end has an oil passage opening (18) which always leaves the oil circulation in the ring line (5, 6) , as well as one with a valve seat (16) of the housing cooperating valve surface (14) for controlling the nozzle outlet of the injection device.

3. Device according to claim 3, characterized in that the stroke of the piston (10) is a maximum of about one tenth of its diameter. Documents considered: Austrian Patent No. 191536; French patent specification No. 1153 913.