Energieträger und Systeme für wärmetechnische Anlagen in der Haustechnik

Ausgabe 7/2004 Seite 12 f.

Ausbildung

Fachbericht (Beschreibung/Skizze) Nr.: 7 Woche: 28

Thema: Kennzeichnungen von Ölbrennerdüsen

Heizöl wird bis zur Brennerdüse als flüssiges Medium gefördert. Die Düse hat nun die Aufgabe, den unter hohem Druck stehenden flüssigen Brennstoff so fein zu zerstäuben, dass der Sprühnebel gezündet werden kann. Durch die Verbrennungswärme geht der flüssige Sprühnebel in der Brennkammer in den gasförmigen Zustand über. Bei optimalen Verhältnissen wird eine sehr gute Verbrennung erreicht.

Bei der Wartung oder Störungsbeseitigung an Ölbrennern ist die Öldüse zu überprüfen und regelmäßig auszutauschen. Da Düsen für Ölbrenner in vielerlei Ausführungen erhältlich sind, muss die Auswahl sorgfältig und gewissenhaft erfolgen. Stimmt die Größe, bezogen auf den Wärmebedarf der Anlage? Ist der Sprühwinkel entsprechend dem Brennraum ausgewählt? Welche Kegelform hat der Sprühnebel? War die eingebaute Düse die richtige? Woran kann dies alles erkannt oder abgelesen werden? Welcher Düsendruck ist entsprechend des Brenners, der Brennkammer und entsprechend der Anlage sowie Abgasmessung der richtige? All diese Fragen sind vor dem Erneuern oder Austauschen vom Wartungsmonteur zu klären.

Die Düsengröße oder besser der Düsendurchsatz richtet sich vorrangig nach dem Wärmebedarf der Anlage. Aus einem Liter leichtem Heizöl mit 0,82 bis 0,84 kg/l werden bei der Verbrennung ca. 10 bis 11 kW Wärme frei. Entsprechend dem Wärmebedarf, dem Wirkungsgrad des Kessels sowie dem Abgasverlust muss die erforderliche Menge "Brennstoff" in l/h bzw. in kg/h durch den Brenner in der Kesselanlage zur Verbrennung kommen.

Die Bauart des Brennraumes, ob schmal und lang oder kurz und breit, bestimmt den erforderlichen Sprühwinkel und das Zerstäubungsmuster. Der Düsendruck wird mithilfe der Ölpumpe eingestellt und beeinflusst die Durchsatzmenge in l/h bzw. kg/h, die Feinheit des Sprühnebels und letztendlich die Verbrennungsgüte mit.

Auswahl von Ölbrennerdüsen

Durchsatzbereich

Durchsatz gemäß EN

Zerstäubungswinkel

Zerstäubungsmuster

Filterart, z.B.

- Monogelgewebefilter

- Sinterbronzefilter

- ohne Filter

Düsenarten

Hohlkegeldüsen

Vollkegeldüsen

halbhohle Düsen

spezielle Hohlmuster

Düsenkennzeichnung

Die Öldüsen sind mit einer Kennzeichnung versehen. Aus dieser lassen sich die wichtigsten Angaben entnehmen. Beispiel:

1 Hersteller
2 CEN-Markierung
3 internationaler Herstellercode
4 bestehende Daten

Die Markierungen einer Öldüse werden in der Regel mit dem Definitionspunkt 10 bar (Öldruck), einer Viskosität von 3,4 mm²/s (cS) und einer Dichte von 840 kg/m³ festgelegt.

1. Herstellerangabe

Name des Herstellers wie Danfoss, Steinen, Delavan, Monarch, Bergonzo u.a.

2. CEN-Markierung

kg/h 2.37 gibt den mengenbezogenen Durchsatz in kg je Stunde an. Bei einer Dichte von 0,84 kg/l entspricht dies 2,82 l/h.

EN

Düse entspricht den Anforderungen und Festlegungen der Normen EN293 und EN 299.

80° II

Indexwinkel und Zerstäubungsindex (Sprühcharakteristik) gemäß EN Norm. Der Zerstäubungsindex gibt an, ob ein hohles oder volles Sprühmuster vorliegt. Dabei gelten folgende Indices:

I sehr voll

II voll

III hohl

IV sehr hohl

Die Hersteller haben für den Sprühcharakter unterschiedliche Abkürzungen, die beim Tausch zu beachten sind.

Verwendete Winkel: 30°, 45°, 60°, 70°, 80°, 90° oder 100°.

3. Internationaler Herstellercode

Seriennummer für internen Firmengebrauch.

4. US-gal/h-Wert

Kennzeichnung, wie diese bis zur Festlegung der EU Norm gebräuchlich war und noch weiter anzutreffen ist. Durchsatz der Düse mit dem Definitionspunkt 7 bar, 3,4 cST, 820 kg/m³. Da der tatsächliche Öldurchsatz jedoch von den Betriebsbedingungen wie der Dichte oder Viskosität des Öls, sowie dem Druck an der Düsenspitze abhängig ist, sind die Angaben in die Betriebsbedingungen umzurechnen oder aus Tabellen abzulesen.

Die Düsenleistung in kg/h als Funktion des Zerstäuberdrucks bei 3,4 mm²/s, Dichte 840 kg/m³:

6 bar kg/h	8 bar kg/h	Referenzdruck 10 bar kg/h	14 bar kg/h
1,13 kg/h	1,30 kg/h	1,46 kg/h	1,72 kg/h
1,28 kg/h	1,48 kg/h	1,66 kg/h	1,96 kg/h
1,44 kg/h	1,67 kg/h	1,87 kg/h	2,21 kg/h
1,63 kg/h	1,88 kg/h	2,11 kg/h	2,49 kg/h
1,83 kg/h	2,11 kg/h	2,37 kg/h	2,80 kg/h
2,06 kg/h	2,38 kg/h	2,67 kg/h	3,15 kg/h

4,00 kg/h	4,32 kg/h	5,17 kg/h	6,11 kg/h
4,52 kg/h	4,88 kg/h	5,84 kg/h	6,90 kg/h
4,70 kg/h	5,08 kg/h	6,08 kg/h	7,19 kg/h
5,07 kg/h	5,48 kg/h	6,55 kg/h	7,55 kg/h

Eine Vielzahl von Tabellen geben den Durchsatz jedoch noch in US-Gallonen an. Vergleich des Durchsatzes E DIN EN 293 und US-gal/h:

Durchsatz bezogen auf 10 bar
1,46 kg/h	0,40 gal/h
1,87 kg/h	0,50 gal/h
2,11 kg/h	0,55 gal/h
2,37 kg/h	0,60 gal/h
2,67 kg/h	0,65 gal/h

5,17 kg/h	1,35 gal/h
5,84 kg/h	1,50 gal/h
6,08 kg/h	1,65 gal/h

Ölvorwärmer

Damit die Viskosität des Brennstoffes Öl vor der Verbrennung herabgesetzt wird, werden unmittelbar vor der Düse Ölvorwärmer eingesetzt. Diese bringen das Öl von Lagertemperatur z.B. 15°C auf Temperaturen über 50°C bzw. auf 80°C. Dadurch wird sehr dünnflüssiges Öl zerstäubt, das leichter zündet (Flammpunkt > 55°C) und in gasförmigen Zustand übergeht. Die Verbrennung wird beschleunigt, ist vollständiger und stabiler. Die Rückstände bei der Verbrennung nehmen ab und die Innenflächen des Brennraumes verschmutzen (Ruß) langsamer. Flüssige Ölrückstände werden vermieden. Die feuerungstechnischen Kenndaten werden verbessert und damit Brennstoff gespart und die Umwelt entlastet.

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