AT510075B1 - Verfahren zur kalibrierung einer einrichtung zum regeln des brenngas-luft-verhältnisses eines brenngasbetriebenen brenners - Google Patents

Verfahren zur kalibrierung einer einrichtung zum regeln des brenngas-luft-verhältnisses eines brenngasbetriebenen brenners Download PDF

Info

Publication number
AT510075B1
AT510075B1 ATA1155/2010A AT11552010A AT510075B1 AT 510075 B1 AT510075 B1 AT 510075B1 AT 11552010 A AT11552010 A AT 11552010A AT 510075 B1 AT510075 B1 AT 510075B1
Authority
AT
Austria
Prior art keywords
fuel gas
ionization
signal
air
throttle
Prior art date
Application number
ATA1155/2010A
Other languages
English (en)
Other versions
AT510075A1 (de
Original Assignee
Vaillant Group Austria Gmbh
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Vaillant Group Austria Gmbh filed Critical Vaillant Group Austria Gmbh
Priority to ATA1155/2010A priority Critical patent/AT510075B1/de
Priority to ES11005288T priority patent/ES2403338T3/es
Priority to EP11005288A priority patent/EP2405198B1/de
Publication of AT510075A1 publication Critical patent/AT510075A1/de
Application granted granted Critical
Publication of AT510075B1 publication Critical patent/AT510075B1/de

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23NREGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
    • F23N5/00Systems for controlling combustion
    • F23N5/02Systems for controlling combustion using devices responsive to thermal changes or to thermal expansion of a medium
    • F23N5/12Systems for controlling combustion using devices responsive to thermal changes or to thermal expansion of a medium using ionisation-sensitive elements, i.e. flame rods
    • F23N5/123Systems for controlling combustion using devices responsive to thermal changes or to thermal expansion of a medium using ionisation-sensitive elements, i.e. flame rods using electronic means
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23NREGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
    • F23N5/00Systems for controlling combustion
    • F23N5/18Systems for controlling combustion using detectors sensitive to rate of flow of air or fuel
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23NREGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
    • F23N2225/00Measuring
    • F23N2225/26Measuring humidity
    • F23N2225/30Measuring humidity measuring lambda
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23NREGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
    • F23N2227/00Ignition or checking
    • F23N2227/20Calibrating devices
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23NREGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
    • F23N2233/00Ventilators
    • F23N2233/06Ventilators at the air intake
    • F23N2233/08Ventilators at the air intake with variable speed
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23NREGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
    • F23N2235/00Valves, nozzles or pumps
    • F23N2235/12Fuel valves
    • F23N2235/16Fuel valves variable flow or proportional valves
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23NREGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
    • F23N2900/00Special features of, or arrangements for controlling combustion
    • F23N2900/05181Controlling air to fuel ratio by using a single differential pressure detector

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Regulation And Control Of Combustion (AREA)
  • Control Of Combustion (AREA)

Abstract

Bei einem Verfahren zur Kalibrierung einer Einrichtung zum Regeln des Brenngas-Luft-Verhältnisses eines brenngasbetriebenen Brenners mit einer Verbrennungsluftleitung und einer Brenngasleitung, welche über eine Drossel in der Verbrennungsluftleitung endet, sowie einem Differenzdrucksensor (14), Volumenstromsensor oder Massenstromsensor zwischen der Brenngasleitung und der Verbrennungsluftleitung oder einem Referenzpunkt, an dem ein vom Verbrennungsluftstrom abhängiger Druck herrscht, und einer lonisationselektrode (3), mittels derer ein lonisationsstrom oder eine lonisationsspannung zwischen der Flamme und einer Referenz, vorzugsweise Masse, gemessen wird, wird mittels lonisationssignal und einer veränderbarem Querschnitt der Drossel der Arbeitsbereich des Differenzdrucksensors geeicht.

Description

österreichisches Patentamt AT510 075B1 2012-05-15
Beschreibung [0001] Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Kalibrierung einer Einrichtung zum Regeln des Brenngas-Luft-Verhältnisses eines brenngasbetriebenen Brenners.
[0002] Derartige Einrichtung zum Regeln des Brenngas-Luft-Verhältnisses sind zum Beispiel aus EP 1 179 159 B1, EP 1 084 369 B1 und EP 1 082 575 B1 bekannt. All diesen Systemen ist gemein, dass eine Brenngasleitung in eine Verbrennungsluftleitung über eine Drossel mündet. Zwischen der Brenngasleitung und der Verbrennungsluftleitung oder einem Referenzpunkt im Gerätegehäuse ist ein Differenzdrucksensor in Form eines Massenstromsensors angeordnet. Das System ist derart ausgelegt, dass in dem Fall, in dem der Sensor durchströmt wird, der Brenngas- oder Verbrennungsluftmassenstrom solange verändert wird, bis der Sensor nicht mehr durchströmt wird.
[0003] Diese Systeme regeln bei bekannter, konstanter Brenngasqualität zuverlässig das Brenngas-Luft-Verhältnis. Bei der Installation eines Gerätes mit einer derartigen Regelung ist jedoch eine Erstkalibrierung auf das Brenngas notwendig. Verändert sich die Brenngaszusammensetzung, zum Beispiel durch Schwankungen der Erdgasqualität oder Flüssiggas-Luft-Zumischung, so verändert sich auch das Brenngas-Luft-Verhältnis, was die bekannten Einrichtungen weder feststellen, noch ausgleichen können. Daher wird gemäß dem Stand der Technik bei der Inbetriebnahme das Brenngas-Luft-Verhältnis durch Messung des Sauerstoff- oder Kohlendioxidanteils im Abgas gemessen und durch Änderung des Drosselquerschnitts kalibriert.
[0004] Aus EP 770 824 B1 ist bekannt, dass das Brenngas-Luft-Verhältnis eines brenngasbetriebenen Brenners mittels Messung der lonisationsspannung oder des lonisationsstrom an einer Überwachungselektrode eingestellt werden kann. Ausgehend von einem überstöchiometrischen Brennerbetrieb wird der Luftüberschuss so lange reduziert, bis eine geringfügig unterstöchiometrische Verbrennung vorliegt. Hierbei wird die lonisationsspannung zwischen einer lonisationselektrode und dem Brenner gemessen. Bei stöchiometrischer Verbrennung (λ = 1,0) ist die lonisationsspannung maximal. Demzufolge steigt die lonisationsspannung, ausgehend von überstöchiometrischer Verbrennung, bei der Reduzierung des Luftüberschusses zunächst an, um bei stöchiometrischer Verbrennung ein Maximum zu erreichen. Fällt die lonisationsspannung bei Weiterreduzierung des Luftanteils ab, so ist dies ein Indikator dafür, dass die Verbrennung unterstöchiometrisch ist. Das aus der EP 770 824 B1 bekannte Verfahren sieht nun vor, dass, ausgehend von der Luftmenge, welche bei maximaler lonisationsspannung vorliegt, der Luftanteil um einen definierten Betrag erhöht wird, so dass die Soll-Luftzahl erreicht wird. Dies kann beispielsweise dadurch geschehen, dass die Drehzahl eines Verbrennungsluftgebläses, ausgehend von der stöchiometrischen Verbrennung, um 25% erhöht wird. Ausgestaltungen eines derartigen Regelverfahrens sind aus der DE 40 27 090 C2, DE 196 18 573 C1 und US 5 971 745 A bekannt.
[0005] Aus der Patentanmeldung AT 505 442 A1 ist ein Kalibrierungsverfahren bekannt, bei dem während des Betriebs des Brenners beispielsweise durch Erhöhen der Drehzahl eines Verbrennungsluftgebläses das Brenngas-Luft-Gemisch abgemagert und dabei das Signal der lonisationselektrode kontinuierlich gemessen und hierbei der Gradient des Signals der lonisationselektrode gebildet wird. Bei Überschreitung eines bestimmten Gradienten oder beim überproportionalen Anstieg des Gradienten wird die Abmagerung des Brenngas-Luft-Gemischs beendet und das Brenngas-Luft-Gemisch definiert angefettet. Dies kann beispielsweise dadurch geschehen, dass die Drehzahl eines Verbrennungsluftgebläses, ausgehend von der Drehzahl bei Beendigung der Abmagerung um 25 % verringert wird.
[0006] Aus DE 10 2008 016 047 A1 und DE 103 19 835 A1 ist jeweils ein Brenner mit einer lonisationselektrode zur Flammenüberwachung und einem Kohlenmonoxidsensor im Abgasweg zur Einstellung des Brenngas-Luft-Gemischs bekannt. Eine Nachkalibrierung findet nur in definierten Zeitzyklen oder bei bestimmten Anlässen statt. Hierbei wird das Brenngas-Luft-Verhältnis verändert bis die Kohlenmonoxidemissionen einen bestimmten Schwellwert errei- 1 /8 österreichisches Patentamt AT510 075B1 2012-05-15 chen. Danach wird definiert das Brenngas-Luft-Gemisch verändert, so dass eine hygienische Verbrennung zu erwarten ist.
[0007] DE 102 36 979 C1 offenbart ein Verfahren zur Bestimmung des Kraftstoff-Luft-Verhältnisses bei einem Verbrennungsmotor, bei dem wird mittels einer Zündkerze der lonisati-onsstrom gemessen wird.
[0008] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Kalibrierung einer Einrichtung zum Regeln des Brenngas-Luft-Verhältnisses eines brenngasbetriebenen Brenners mit Differenzdrucksensor zwischen Brenngas- und Verbrennungsluftleitung ohne Sauerstoff- oder Kohlendioxidmessung des Abgases zu schaffen.
[0009] Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass bei einem brenngasbetriebenen Brenner mit Differenzdruck-, Massen- oder Volumenstromsensor zwischen Brenngas- und Verbrennungsluftleitung während des Betriebs des Brenners das Brenngas-Luft-Gemisch abgemagert wird und hierbei das lonisationssignal kontinuierlich gemessen wird. Aus dem lonisa-tionssignal wird bei der Veränderung ein Gradient gebildet. Überschreitet der Gradient einen bestimmten Wert, bzw. steigt der Gradient im Vergleich zum bisherigen Verlauf überproportional an, so wird die Abmagerung beendet und das Brenngas-Luft-Gemisch definiert angefettet. In diesem Zustand wird das Signal des Differenzdruck-, Massen- oder Volumenstromsensors gemessen. In dem Fall, in dem der Sensor durchströmt oder mit einem Differenzdruck beaufschlagt wird, muss die Regeleinrichtung nachjustiert werden. Hierzu wird der Brenngasstrom durch Veränderung des Durchmessers oder einer sonstigen Veränderung des Widerstandes der Drossel verändert.
[0010] Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich gemäß den Merkmalen der abhängigen Ansprüche.
[0011] Die Durchmesserveränderung oder sonstige Veränderung des Widerstandes der Drossel kann schrittweise erfolgt, wobei nach jedem Schritt wieder eine lonisationskalibrierung erfolgt. Das Verfahren wird beendet, sobald nach einer lonisationskalibrierung das Messsignal des Differenzdrucksensors, Volumenstromsensors oder Massenstromsensors einen vorgegebenen Grenzwert unterschreitet. Alternativ wird das Verfahren erst dann beendet, wenn nach einer lonisationskalibrierung das Messsignal des Differenzdrucksensors, Volumenstromsensors oder Massenstromsensors einen vorgegebenen Grenzwert unterschreitet und dann eine Durchmesserveränderung oder sonstige Veränderung des Widerstandes der Drossel kontinuierlich erfolgt, bis das Messsignal des Differenzdrucksensors, Volumenstromsensors oder Massenstromsensors einen ausgeglichen Druck, beziehungsweise keinen Volumen- oder Massenstrom, anzeigt.
[0012] Gemäß einer anderen Option erfolgt die Durchmesserveränderung oder sonstige Veränderung des Widerstandes der Drossel, bis das Messsignal des Differenzdrucksensors, Volumenstromsensors oder Massenstromsensors einen ausgeglichen Druck beziehungsweise keinen Volumen- oder Massenstrom anzeigt.
[0013] Das Messsignal der lonisationssignalmessung ist stark von Ablagerungen an der Elektrode sowie der Position der Elektrode abhängig. Daher ist es nicht zielführend, das Über- oder Unterschreiten eines bestimmten Absolutwertes als relevantes Ereignis zu verwenden. Der starke Anstieg des Gradienten hingegen ist ein sicheres Indiz für das baldige Abheben der Flamme bei weiterem Anstieg des Luftanteils.
[0014] Der Gradient kann durch die Division des Differenzsignals der lonisationselektrode mit der Differenzdrehzahl des Gebläsemotors ermittelt werden. Alternativ hierzu kann eine Division des Differenzsignals der lonisationselektrode mit der Differenzstellposition des Stellantriebs eines Gasventils oder einer Differenzzeiteinheit erfolgen.
[0015] Das Signal der lonisationselektrode kann dadurch ermittelt werden, dass eine Konstantspannungsquelle mit der Flamme des Brenners und einem Widerstand seriell verschaltet ist und der Spannungsabfall am Widerstand gemessen wird. 2/8 österreichisches Patentamt AT510 075B1 2012-05-15 [0016] Die Erfindung wird nun anhand der Figuren detailliert erläutert. Hierbei zeigen [0017] Figur 1 einen Aufbau zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens und [0018] Figur 2 den Verlauf des lonisationssignals als Funktion des Luftüberschusses bezie hungsweise der Gebläsedrehzahl.
[0019] Figur 1 zeigt einen Brenner 1 mit Gebläse 8 mit Gebläsemotor 9 in einem Lufteintritt 12. In den Lufteintritt 12 mündet eine Gasleitung 13, in der sich ein Gasventil 10 mit Stellantrieb 11 sowie eine Drossel 15 mit Stellantrieb 16 befindet. Der Gebläsemotor 9 und der Stellantrieb 11 des Gasventils 10 sowie der Stellantrieb 16 der Drossel 15 sind mit einer Regelung 7 verbunden. Zwischen der Gasleitung 13 und dem Lufteintritt 12 befindet sich ein Differenzdrucksensor 14, der ebenfalls mit der Regelung 7 verbunden ist. Am Brenner 1 befindet sich eine Flamme 2, in welche eine lonisationselektrode 3 hineinragt. Die lonisationselektrode 3 ist mit einer Spannungsquelle 4 verbunden. Diese ist mit ihrer zweiten Elektrode mit einem Widerstand 5 verbunden, der wiederum an den Brenner 1 angeschlossen ist. Parallel zum Widerstand 5 ist ein Spannungsmesser 6 angeschlossen, welcher mit der Regelung 7 verbunden ist.
[0020] Beim Betrieb des Brenners saugt das Gebläse 8 über den Lufteintritt 12 Verbrennungsluft an. Die Drehzahl n des Gebläses 8 kann hierbei kontinuierlich verstellt werden. Der Stellantrieb 16 der Drossel 15, vorzugsweise ein Schrittmotor, verharrt in einer konstanten Position, so dass die Drossel einen konstanten Querschnitt aufweist. Über das Gasventil 10 kann die zugeführte Brenngasmenge, welche über die Gasleitung 13 einströmt, kontinuierlich verändert werden; hierbei wird die Schrittzahl ns des Stellantriebs 11 erfasst. Im Gebläse 8 werden Brenngas und Luft miteinander vermischt und am Austritt des Brenners 1 gezündet, so dass sich eine Flamme 2 bildet.
[0021] Während des normalen Brennerbetriebs soll auf beiden Seiten des Differenzdrucksensors 14 gleiche Drücke anliegen. Je nach Leistungsanforderung steuert die Regelung 7 den Gebläsemotor 9 an. Die Regelung 7 stellt den Stellantrieb 11 des Gasventils 10 derartig ein, dass an beiden Seiten des Differenzdrucksensors 14 gleiche Drücke anliegen.
[0022] Da die Ionen der Flamme 2 elektrisch leitend sind, kann zwischen der lonisationselektrode 3 und dem Brenner 1 ein Strom fließen. Hieraus folgt, dass eine elektrische Spannung Upiamme anliegt. Der lonenfluss durch die Flamme 2 sorgt dafür, dass der elektrische Kreislauf (Brenner 1, lonisationselektrode 3, Spannungsquelle 4, Widerstand 5) geschlossen ist.
[0023] Figur 2 zeigt den Verlauf der am Widerstand 5 gemessenen Spannung U über die Luftzahl λ und die Gebläsedrehzahl n. U0 ist die Spannung der Spannungsquelle 4. Es gilt: [0024] U = U0 - URamme [0025] Es ist zu erkennen, dass die am Widerstand 5 gemessene Spannung U bei stöchiometrischer Verbrennung (λ = 1,0) minimal ist. Mit Erhöhen des Luftüberschusses steigt die Spannung U kontinuierlich an. Bei einer Luftzahl von etwa 1,6 steigt die Spannung U deutlich stärker als bisher an. Bei einem Luftüberschuss von etwa λ = 1,7 hebt die Flamme ab. Es kann kein lonisationssignal mehr gemessen werden; über eine Sicherheitseinrichtung, z.B. das Gasventil 10 wird die Brenngaszufuhr verriegelt.
[0026] Beim erfindungsgemäßen Kalibrierverfahren läuft zunächst der Brenner 1 mit einem bisher nicht bekannten Luftüberschuss. Bei konstant geöffnetem Gasventil 10 wird die Drehzahl n des Gebläses 8 erhöht. Hierdurch steigt die Luftzahl λ an. Der Spannungsabfall U am Widerstand 5 wird kontinuierlich über der Zeit t gemessen und an die Regelung 7 weitergegeben. In der Regelung 7 wird der Gradient AU/An berechnet. Steigt der Gradient AU/An ab einem bestimmten Punkt übermäßig an, so ist dies ein Indiz dafür, dass demnächst die Flamme abhebt und somit abreißt. Die Luftzahl λ beträgt dann etwa 1,6. Ausgehend von diesem Punkt wird nun die Drehzahl n des Gebläses gezielt derartig reduziert, dass sich eine Luftzahl λ « 1,25 einstellt. Die Luftzahl wird hierbei nicht gemessen, sondern vielmehr wird die Drehzahl gemäß Gebläsekennlinie definiert reduziert, so dass eine entsprechende Reduzierung des Luftmassenstroms zu erwarten ist. Dieser Vorgang wird als lonisationskalibrierung bezeichnet. Bei der so reduzier- 3/8 österreichisches Patentamt AT510 075B1 2012-05-15 ten Luftmenge wird nun das Signal des Differenzdrucksensors 14 in der Regelung 7 ausgewertet. Zeigt das Sensorsignal, dass der Differenzdrucksensor 14 auf beiden Seiten einen gleichen Druck vorfindet, so ist die Drossel 15 optimal eingestellt. Zeigt sich jedoch, dass der Druck auf der Brenngasseite höher ist als auf der Verbrennungsluftseite, so bedeutet dies, dass dem Brenner zur Einstellung der gewünschten Soll-Luftzahl von λ = 1,25 mehr Gas zugeführt werden muss, als dies bei Aktivierung der Gleichdruckregelung über den Differenzdrucksensor der Fall ist. Daher wird der Querschnitt der Drossel 15 durch Verstellen des Stellantriebs 16 vergrößert, so dass bei Aktivierung der Gleichdruckregelung mehr Brenngas strömt. Ist der Druck auf der Brenngasseite niedriger ist als auf der Verbrennungsluftseite, so wird der Querschnitt der Drossel 15 durch Verstellen des Stellantriebs 16 reduziert, so dass bei Aktivierung der Gleichdruckregelung weniger Brenngas strömt.
[0027] Nach einer definierten Querschnittsveränderung (z.B. 10 Schritte des Schrittmotors des Stellantriebs 16 oder Anzahl der Schritte als Funktion der Druckdifferenz) wird wieder eine lonisationskalibrierung durchgeführt. Nach dieser lonisationskalibrierung erfolgt gegebenenfalls wieder eine Anpassung des Querschnitts der Drossel 15. lonisationskalibrierung und Anpassung des Querschnitts der Drossel 15 werden solange wiederholt, bis das Signal des Differenzdrucksensors 14 einen vorgegebenen Grenzwert unterschreitet. Hierbei kann optional die Querschnittsveränderung (z.B. Anzahl der Schritte des Schrittmotors des Stellantriebs 16) immer kleiner werden, damit die Anpassung erst grob und dann immer exakter erfolgt. Ebenfalls optional kann in dem Fall, in dem das Signal des Differenzdrucksensors 14 einen vorgegebenen Grenzwert unterschreitet, der Drosselquerschnitt solange verändert werden, bis auf beiden Seiten des Differenzdrucksensors gleiche Drücke anliegen.
[0028] Alternativ kann nach der ersten lonisationskalibrierung gleich der Drosselquerschnitt solange verändert werden, bis auf beiden Seiten des Differenzdrucksensors gleiche Drücke anliegen.
[0029] Bei der lonisationskalibrierung kann alternativ zur Gradientenermittlung mittels Quotienten aus Differenzsignal zur Differenzdrehzahl AU/An auch ein Gradient aus Differenzspannung AU zu Differenzstellposition des Stellantriebs Ans gebildet werden, wenn anstelle einer Erhöhung der Gebläsedrehzahl eine Reduzierung der Brenngasmenge vorgenommen wird. Als weitere Variante kann bei konstanter Abmagerung auch ein Gradient aus der Zeit gebildet werden (ΔÜ).
[0030] Der Betriebszustand, bei dem ein Abheben bevorsteht, kann dadurch bestimmt werden, dass der aktuelle Gradient mit mindestens einem früheren Gradienten verglichen wird und in dem Fall, dass der aktuelle Gradient den oder die Vergleichswerte um einen bestimmten Prozentsatz überschreitet, der erwartete Zustand vorliegt. Als Vergleichswert kann zum Beispiel der geringste gemessene Gradient verwendet werden. Alternativ kann ein Absolutwert vorgegeben werden.
[0031] Um den Einfluss von Signalrauschen (Schwanken des Messsignals um eine Trendlinie) zu eliminieren, darf die Zeitdifferenz beziehungsweise Drehzahldifferenz nicht zu klein gewählt werden.
[0032] Anstelle des Spannungsabfalls U am Widerstand 5 kann auch direkt die Spannung der Flamme UFiamme gemessen werden. In diesem Fall ist jedoch die lonisationsspannung bei stöchiometrischer Verbrennung maximal und das lonisationsspannungssignal fällt bei Erhöhung der Luftzahl ab.
[0033] Anstelle einer konstanten Spannung U0 kann auch eine Konstantstromquelle mit einem konstanten Strom l0 an die Serienschaltung des Widerstandes 5 mit der Flamme 2 geschaltet werden. In Abhängigkeit des Flammenwiderstandes stellt sich eine bestimmte Spannung ein. 4/8

Claims (7)

  1. österreichisches Patentamt AT510 075B1 2012-05-15 Patentansprüche 1. Verfahren zur Kalibrierung einer Einrichtung zum Regeln des Brenngas-Luft-Verhältnisses eines brenngasbetriebenen Brenners mit einer Verbrennungsluftleitung und einer Brenngasleitung, welche über eine Drossel in der Verbrennungsluftleitung endet, sowie einem Differenzdrucksensor (14), Volumenstromsensor oder Massenstromsensor zwischen der Brenngasleitung und der Verbrennungsluftleitung oder einem Referenzpunkt, an dem ein vom Verbrennungsluftstrom abhängiger Druck herrscht, und einer lonisationselektrode (3), mittels derer ein lonisationsstrom oder eine lonisationsspannung zwischen der Flamme und einer Referenz, vorzugsweise Masse, gemessen wird, dadurch gekennzeichnet, dass der Widerstand oder Innenquerschnitt der Drossel (15) veränderbar ist, während des Betriebs des Brenners (1) eine lonisationskalibrierung erfolgt, bei der das Brenngas-Luft-Gemisch abgemagert und dabei das Signal der lonisationselektrode (3) kontinuierlich gemessen wird, hierbei der Gradient des Signals der lonisationselektrode (3) gebildet wird, bei Überschreitung eines bestimmten Gradienten oder beim überproportionalen Anstieg des Gradienten die Abmagerung des Brenngas-Luft-Gemischs beendet wird und das Brenngas-Luft-Gemisch definiert angefettet wird, dann das Signal des Differenzdrucksensors, Volumenstromsensors oder Massenstromsensors gemessen wird, in dem Fall, in dem der Sensor in Richtung Verbrennungsluftleitung durchströmt oder beaufschlagt wird, der Brenngasstrom durch Vergrößern des Durchmessers oder einer sonstigen Reduzierung des Widerstandes der Drossel vergrößert beziehungsweise in dem Fall, in dem der Sensor in Richtung Brenngasleitung durchströmt oder beaufschlagt wird, der Brenngasstrom durch Verkleinern des Durchmessers oder einer sonstigen Erhöhung des Widerstandes der Drossel verringert wird.
  2. 2. Verfahren zur Kalibrierung einer Einrichtung zum Regeln des Brenngas-Luft- Verhältnisses eines brenngasbetriebenen Brenners nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Durchmesserveränderung oder sonstige Veränderung des Widerstandes der Drossel schrittweise erfolgt, nach jedem Schritt wieder eine lonisationskalibrierung erfolgt und das Verfahren beendet wird, sobald nach einer lonisationskalibrierung das Messsignal des Differenzdrucksensors, Volumenstromsensors oder Massenstromsensors einen vorgegebenen Grenzwert unterschreitet oder sobald nach einer lonisationskalibrierung das Messsignal des Differenzdrucksensors, Volumenstromsensors oder Massenstromsensors einen vorgegebenen Grenzwert unterschreitet, eine Durchmesserveränderung oder sonstige Veränderung des Widerstandes der Drossel kontinuierlich erfolgt, bis das Messsignal des Differenzdrucksensors, Volumenstromsensors oder Massenstromsensors einen ausgeglichen Druck beziehungsweise keinen Volumen- oder Massenstrom anzeigt.
  3. 3. Verfahren zur Kalibrierung einer Einrichtung zum Regeln des Brenngas-Luft- Verhältnisses eines brenngasbetriebenen Brenners nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Durchmesserveränderung oder sonstige Veränderung des Widerstandes der Drossel erfolgt, bis das Messsignal des Differenzdrucksensors, Volumenstromsensors oder Massenstromsensors einen ausgeglichen Druck beziehungsweise keinen Volumen- oder Massenstrom anzeigt.
  4. 4. Verfahren zur Kalibrierung einer Einrichtung zum Regeln des Brenngas-Luft-Verhältnisses eines brenngasbetriebenen Brenners nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Luft über ein Gebläse (8) mit Gebläsemotor (9) gefördert wird und der Gradient des Signals der lonisationselektrode (3) aus der Division des Differenzsignals der lonisationselektrode (3) mit der Differenzdrehzahl des Gebläsemotors (9) ermittelt wird.
  5. 5. Verfahren zur Kalibrierung einer Einrichtung zum Regeln des Brenngas-Luft-Verhältnisses eines brenngasbetriebenen Brenners nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Brenngas über ein Gasventil (10) mit Stellantrieb (11) geleitet wird und der Gradient des Signals der lonisationselektrode (3) aus der Division des Differenzsignals der lonisationselektrode (3) mit der Differenzstellposition des Stellantriebs (11) ermittelt wird. 5/8 österreichisches Patentamt AT510 075B1 2012-05-15
  6. 6. Verfahren zur Kalibrierung einer Einrichtung zum Regeln des Brenngas-Luft-Verhältnisses eines brenngasbetriebenen Brenners nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Gradient des Signals der lonisationselektrode (3) aus der Division des Differenzsignals der lonisationselektrode (3) mit der Differenzzeit ermittelt wird.
  7. 7. Verfahren zur Kalibrierung einer Einrichtung zum Regeln des Brenngas-Luft-Verhältnisses eines brenngasbetriebenen Brenners nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass eine Konstantspannungsquelle (4) oder Konstantstromquelle mit der Flamme (2) des Brenners (1) und einem Widerstand (5) seriell verschaltet wird und als Signal der lonisationselektrode (3) der Spannungsabfall am Widerstand (5) gemessen wird. Hierzu 2 Blatt Zeichnungen 6/8
ATA1155/2010A 2010-07-08 2010-07-08 Verfahren zur kalibrierung einer einrichtung zum regeln des brenngas-luft-verhältnisses eines brenngasbetriebenen brenners AT510075B1 (de)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
ATA1155/2010A AT510075B1 (de) 2010-07-08 2010-07-08 Verfahren zur kalibrierung einer einrichtung zum regeln des brenngas-luft-verhältnisses eines brenngasbetriebenen brenners
ES11005288T ES2403338T3 (es) 2010-07-08 2011-06-29 Procedimiento para la calibración de la regulación de la proporción de gas de combustión-aire de un quemador accionado por gas de combustión
EP11005288A EP2405198B1 (de) 2010-07-08 2011-06-29 Verfahren zur Kalibrierung der Regelung des Brenngas-Luft-Verhältnisses eines brenngasbetriebenen Brenners

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
ATA1155/2010A AT510075B1 (de) 2010-07-08 2010-07-08 Verfahren zur kalibrierung einer einrichtung zum regeln des brenngas-luft-verhältnisses eines brenngasbetriebenen brenners

Publications (2)

Publication Number Publication Date
AT510075A1 AT510075A1 (de) 2012-01-15
AT510075B1 true AT510075B1 (de) 2012-05-15

Family

ID=44851529

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
ATA1155/2010A AT510075B1 (de) 2010-07-08 2010-07-08 Verfahren zur kalibrierung einer einrichtung zum regeln des brenngas-luft-verhältnisses eines brenngasbetriebenen brenners

Country Status (3)

Country Link
EP (1) EP2405198B1 (de)
AT (1) AT510075B1 (de)
ES (1) ES2403338T3 (de)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
ES2646213T3 (es) * 2012-07-04 2017-12-12 Vaillant Gmbh Procedimiento para la supervisión de un quemador que funciona con gas de combustión
US9528712B2 (en) * 2012-11-05 2016-12-27 Pat Caruso Modulating burner system
DE102019110977A1 (de) * 2019-04-29 2020-10-29 Ebm-Papst Landshut Gmbh Verfahren zur Überprüfung eines Gasgemischsensors bei einem brenngasbetriebenen Heizgerät
EP4119846A1 (de) 2021-07-14 2023-01-18 Pittway Sarl Verfahren und steuergerät zum betrieb eines gasbrennergeräts
IT202100032360A1 (it) * 2021-12-23 2023-06-23 Sit Spa Metodo e apparato per il monitoraggio e controllo della combustione in apparecchi bruciatori a gas combustibile
DE102022101305A1 (de) * 2022-01-20 2023-07-20 Ebm-Papst Landshut Gmbh Verfahren zur fehlersicheren und mageren Zündung eines Brenngas-Luft-Gemisches an einem Gasbrenner

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10236979C1 (de) * 2002-08-13 2003-08-14 Stiebel Eltron Gmbh & Co Kg Verfahren zur Regelung des Verbrennungsvorganges in einem Verbrennungsmotor
DE10319835A1 (de) * 2003-01-10 2004-11-11 Vaillant Gmbh Verfahren zur Regelung eines brennstoffbetriebenen Brenners
DE102008016047A1 (de) * 2007-04-02 2008-10-09 Vaillant Gmbh Verfahren zur Füllstandsüberwachung eines Flüssigkeitstanks

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4027090C2 (de) 1990-08-28 1998-07-23 Kromschroeder Ag G Anordnung zum Überwachen einer Brennerflamme
ATE189301T1 (de) * 1995-10-25 2000-02-15 Stiebel Eltron Gmbh & Co Kg Verfahren und schaltung zur regelung eines gasbrenners
DE19618573C1 (de) 1996-05-09 1997-06-26 Stiebel Eltron Gmbh & Co Kg Verfahren und Einrichtung zum Betrieb eines Gasbrenners
AU710622B2 (en) 1995-11-13 1999-09-23 Gas Research Institute, Inc. Flame ionization control apparatus and method
DE19639487A1 (de) * 1996-09-26 1998-04-09 Honeywell Bv Verfahren und Vorrichtung zur Betriebsoptimierung eines Gasbrenners
DE19824524C2 (de) * 1998-06-02 2002-08-08 Honeywell Bv Regeleinrichtung für Gasbrenner
DE19824521B4 (de) 1998-06-02 2004-12-23 Honeywell B.V. Regeleinrichtung für Gasbrenner
DE19922226C1 (de) 1999-05-14 2000-11-30 Honeywell Bv Regeleinrichtung für Gasbrenner
AT505442B1 (de) * 2007-07-13 2009-07-15 Vaillant Austria Gmbh Verfahren zur brenngas-luft-einstellung für einen brenngasbetriebenen brenner

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10236979C1 (de) * 2002-08-13 2003-08-14 Stiebel Eltron Gmbh & Co Kg Verfahren zur Regelung des Verbrennungsvorganges in einem Verbrennungsmotor
DE10319835A1 (de) * 2003-01-10 2004-11-11 Vaillant Gmbh Verfahren zur Regelung eines brennstoffbetriebenen Brenners
DE102008016047A1 (de) * 2007-04-02 2008-10-09 Vaillant Gmbh Verfahren zur Füllstandsüberwachung eines Flüssigkeitstanks

Also Published As

Publication number Publication date
EP2405198B1 (de) 2013-02-20
EP2405198A1 (de) 2012-01-11
ES2403338T3 (es) 2013-05-17
AT510075A1 (de) 2012-01-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
AT505442B1 (de) Verfahren zur brenngas-luft-einstellung für einen brenngasbetriebenen brenner
AT510075B1 (de) Verfahren zur kalibrierung einer einrichtung zum regeln des brenngas-luft-verhältnisses eines brenngasbetriebenen brenners
EP1370806B1 (de) Verfahren und vorrichtung zur einstellung der luftzahl
EP2589868B1 (de) Verfahren zum Betreiben eines Gasbrenners
DE102012211687B4 (de) Verfahren und Steuereinheit zur Erkennung eines Spannungsoffsets einer Spannungs-Lambda-Kennlinie
EP1154202B1 (de) Regeleinrichtung für einen Brenner
DE19539568C1 (de) Verfahren und Schaltung zur Regelung eines Gasbrenners
DE202019100263U1 (de) Heizgerät mit Regelung eines Gasgemisches unter Nutzung eines Gassensors, eines Brenngassensors und eines Gasgemischsensors
AT505244B1 (de) Verfahren zur überprüfung des ionisationselektrodensignals bei brennern
EP3499124A1 (de) Heizgerätkomponente und verfahren zur einstellung eines brennstoffvolumenstroms
EP3824366A1 (de) Verfahren zur regelung eines gasgemisches unter nutzung eines gassensors, eines brenngassensors und eines gasgemischsensors
EP2990631A1 (de) Verbrennungsmotor und verfahren zum betrieb desselben
EP3029375B1 (de) Heizgerätevorrichtung und verfahren zum betrieb einer heizgerätevorrichtung
DE102012221549A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Bestimmung einer Zusammensetzung eines Gasgemischs
AT413738B (de) Verfahren zum regeln einer brennkraftmaschine
DE202019100261U1 (de) Heizgerät mit Regelung eines Gasgemisches
AT412902B (de) Verfahren zur anpassung der geräteheizleistung eines gebläseunterstützten heizgerätes
DE102005011021A1 (de) Verfahren zur Anpassung der Geräteheizleistung eines gebläseunterstützten Heizgerätes an die individuellen Druckverluste eines Frischluft-Abgas-Leitungssystems
AT413739B (de) Verfahren zum regeln einer brennkraftmaschine
EP1960642B1 (de) Verfahren zur diagnose eines in einem abgasbereich einer brennkraftmaschine angeordneten katalysators und vorrichtung zur durchführung des verfahrens
DE10300602B4 (de) Verfahren zur Regelung eines Gasbrenners
DE10048926B4 (de) Verfahren, Computerprogramm und Steuer- und/oder Regeleinrichtung zum Betreiben einer Brennkraftmaschine
DE102010004826A1 (de) Verfahren zum Betreiben eines Gasbrenners
WO2009135738A1 (de) Verfahren und vorrichtung zur diagnose der dynamik einer breitband-lambdasonde
EP1701096A1 (de) Verfahren zur Anpassung der Geräteheizleistung eines gebläseunterstützten Heizgerätes an die individuellen Druckverluste eines Frischluft-Abgas-Leitungssystems

Legal Events

Date Code Title Description
MM01 Lapse because of not paying annual fees

Effective date: 20160708