DE2326395C2 - Einrichtung zur Steuerung der einem Brenner zugeführten Mengen eines ersten und eines zweiten Fluidums - Google Patents
Einrichtung zur Steuerung der einem Brenner zugeführten Mengen eines ersten und eines zweiten FluidumsInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Steuerung der einem Brenner zugeführten Mengen eines ersten
und eines zweiten Ftuidums entsprechend dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.
Es ist bekannt (DE-AS 1170102), bei einem
Brennerkopf eines ölbrenners die zugeführte Menge der Verbrennungsluft in Abhängigkeit'von der zugeführten ölmenge mit einer die Nichtlinearitäten
zwischen den leistungsabhängigen Stellungen der beiden Stellorgane berücksichtigenden Einrichtung zu
steuern. Bei dieser Einrichtung ist im ölkreislauf ein
Gerät zum Bestimmen der jeweils dem ölbrenner zugeführten ölmenge angeordnet, das mit einem
Wahlschalter gekoppelt ist und diesen auf einen von der
ölmenge abhängigen Schaltzustand einstellt Mit dieser
Einstellung wird in einem Zweig einer Brückenschaltung, der eine Vielzahl von in Serie geschalteten
Widerständen enthält ein von der ölmenge abhängiges s Widerstandsverhältnis angefahren, das unter Berücksichtigung der Nichtlinearitäten der beiden Stellorgane
voreingestellt ist In dem anderen Zweig der Bracke ist
ein Potentiometer angeordnet, dessen Mittelkontakt mit einem Stellmotor mechanisch gekoppelt ist und der
ίο als Brückendiagonale mit dem Schaltarm des Wahlschalters elektrisch verbunden ist wobei die Brückendiagonale einen Widerstand enthält der einem Eingang
eines Verstärkers vorgeschaltet ist Der Ausgangskreis dieses Verstärkers ist an den Stellmotor angelegt der
is nicht nur den Mittelkontakt sondern auch eine die dem
ölbrenner zugeführte Luftmenge regelnde Drosselklappe betätigt Bei einem Verstellen des Wahlschalters,
abhängig von der beispielsweise leistungsabhängig gewählten ölmenge, läuft der Stellmotor so lange, bis
das Brückengleichgewicht entsprechend dem voreingestellten Widerstandsverhältnis eingestellt ist Bei dieser
Bauart ist eine direkte oder indirekte Mengenmessung des einen Fluidums, nämlich des Öls, erforderlich, so daß
die Steuereinrichtung nur sehr schwierig nachträglich in
eine bereits vorhandene Verbrennungsanlage einbaubar
ist Außerdem ist eine umfangreiche Verdrahtung
erforderlich, die ebenfalls zu einem erheblichen
Einrichtung zum Steuern der einem Brenner zugeführten Mengen eines ersten und eines zweiten Fluidums für
beide Fluide Durchflußmesser vorzusehen, was ebenfalls zu einem sehr erheblichen Aufwand führt und auch
eine nachträgliche Ausrüstung einer bereits vorhande
nen Verbrennungsanlage mit einer derartigen Einrich
tung sehr erschwert
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung entsprechend dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 so auszubilden, daß sie ohne ein
Mengenmeßgerät auskommt und die Steuerung abhängt von dem die gewünschte Leistung einstellenden
Stellorgan durchführt Diese Aufgabe wird durch die in dem Patentanspruch 1 angegebene Erfindung gelöst
Bei der erfindungsgemäßen Einrichtung werden keine
Meßgeräte vorgesehen, sondern an die Stelleinrichtungen und Stellorgane angeschlossene Potentiometer, so
daß die Einrichtung für praktisch beliebige Stelleinrichtungen und damit auch beliebige Verbrennungsanlagen
eingesetzt werden kann. Mit Hilfe der Korrekturschal
tung ist sie darüber hinaus sehr einfach an die jeweiligen
Stelleinrichtungen und Stellorgane anzupassen. Da keine Mengenmessung notwendig ist läßt sich eine
derartige Einrichtung auch noch nachträglich ohne Schwierigkeiten an eine vorhandene Verbrennungsan
lage anbauen.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist in dem Patentanspruch 2 angegeben. Durch diese Ausbildung wird es möglich, die Verbrennungsbedingungen
weiter zu optimieren, da nicht nur Proportionalitäts-
Korrekturwerte sondern auch andere Korrekturwerte
zugeführt werden, die von den Verbrennungsbedingungen direkt abhängig sind. Es ist ein besonderer Vorteil
der erfindungsgemäßen Einrichtung, daß sie das Zuführen dieser zusätzlichen Korrekturwerte ohne
Nachfolgend wird anhand der Zeichnung eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung beschrieben. Die Zeichnung zeigt schematisch eine Einrichtung
L-<e.i
zum Steuern der einem Brenner zugeführten Mengen von Luft und Brennstoff in Abhängigkeit von einer
gemessenen Leistung.
Ein Fühler 1 mißt gemäß Zeichnung in einem vom Wärmeerzeuger erhitzten Medium 2 laufend die
Temperatur und gibt den Temperatur-Istwert über Leitung 3 an einen Regler 4, dem über einem Eingang 5
Temperatur-Sollwerte eingegeben sind. Durch einen Vergleich, z. B. Subtraktion oder Addition, des Temperatur-Sollwertes
mit dem Temperatur-Istwert ergibt sich, wenn diese beiden Werte voneinander abweichen,
eine Reglerausgangsgröße, die über Leitung 6 einen ersten Stellmotor 7 beaufschlagt Der erste Stellmotor 7
verstellt entsprechend seiner Eingangs-Beaufschlagung einerseits ein erstes Stellorgan 8, das in einer is
Rohrleitung 9 für Luft angeordnet ist und andererseits ein Drehpotentiometer 10, dessen Abgriffsspannung
z. B. zunächst einem nicht dargestellten Verstärker zugeführt werden kann. Das erste Steilorgan 8 und das
Drehpotentiometer 10 sind mit einer Abtnebswelle U des ersten Stellmotors 7 fest verkuppelt. Das Potentiometer
10 wird mit einweggleichgerichteter Sinusspannung gespeist
Der Potentiometerabgriff wird nicht nur über Leitung
12 einem Additionsglied 13 sondern auch über Leitung 14 einem Trigger 15 zugeführt Ein durch den Trigger 15
getriggertes Ausgangssignal des ersten Potentiometers 10 schaltet einen Taktgenerator 16 ein, dessen Impulse
über Leitung 17 mit einem Binärzähler 18 aufaddiert werden. Da der Trigger eine exakt definierte Ein- bzw.
Ausschaltschwelle besitzt und die zu triggernde Sinuseingangsspannung je nach Einstellung des Potentiometers
10 verschiedene Amplituden besitzt, hat das getriggerte Ausgangssignal des Triggers entsprechend
verschiedene Impulsbreiten. Da während dieser verschiedenen Impulsbreiten der Taktgenerator freigegeben
ist, verändert sich die Zahl der pro Trigger-Ausgangssignal abgegebenen Impulse des Taktgenerators
entsprechend der Breite des Triggers-Ausgangsimpulses. Diese Impulse des Taktgenerators 16 werden über
Leitungen 17 einem Binärzähler 18 zugeführt, der sie aufaddiert
Das Zählerergebnis des Zählers 18 wird in einen Speicher 19 geschoben und mittels einer Anzeigeeinrichtung
20, welche Leuchtdioden aufweist, im Binärcode sichtbar gemacht Es sind vier Leuchtdioden
vorgesehen, mit denen sich numerische Zahlen zwischen 0 und 15 darstellen lassen. Jede Leuchtdiode is· mit einer
bestimmten Wertigkeit gekennzeichnet, nämlich 8,4, 2, 1. Es ist von den aufleuchtenden Dioden jedesmal die
Quersumme zu berechnen, um die entsprechende numerische Zahl zu erhalten. Außerdem wird vom
Speicher 19 aus über Leitung 21 ein Konverter 22 angesteuert, der entsprechend der im Speicher eingeschriebenen
Zahl eines von 16 verstellbaren Korrektur-Potentiometern durchschaltet, die in einer Korrekturpotentiometer-Einheit
23 zusammengefaßt sind. Diese Einheit wird von einer Hilfsspannungsquelle 24 über
Leitung 25 gespeist Die Abgriffsspannung des durchgeschalteten Potentiometers wird über Leitung 26 dem
Additionsglied 13 zugeführt
Dem Additionsglied 13 kann über Leitung 27 auch eine Spannung zugeführt werden, die das Meßergebnis
eines Gasanalyse-Gerätes 28 wiedergibt Das Additionsglied 13 beaufschlagt entsprechend den ihm über
Leitung 23, 26 und 27 zugeführten Größen bzw. Spannungen über Leitung 29 ein Vergleichsglied 30, das
als Subtraktionsglied ausgebildet ist. Das Vergleichsglied 30, dem über Leitung 31 noch eine weitere
Spannung zugeführt wird, gibt, wenn zwischen den beiden zugeführten Spannungen eine Differenz vorhanden
ist, eine Differenzspannung über Leitung 32 an einen verstärkenden PI-Regler 33, wodurch über
Leitung 34 ein dem mathematischen Vorzeichen der Differenz entsprechendes Relais 35 erregt wird.
Hierdurch wird über Leitung 36 einem zweiten Stellmotor 37 Steuerspannung zugeführt Dieser betätigt
über eine Abtriebswelle 38 ein zweites Stellorgan 39 in einer Rohrleitung 40 für Brennstoff und ein
Potentiometer 4!: Die Abgriffsspannung dieses Potentiometers 41 ist die über Leitung 31 dem Vergleichsglied
30 zugeführte Spannung.
Zum Einjustieren der Einrichtung wird das erste Stellorgan 8 beispielsweise von Hand so lange
aufgefahren, bis die Anzeigeeinrichtung 20 eine Stufe I anzeigt. Danach wird das erste Korrekturpotentiometer
der Korrekturpotentiometer-Einheit 23 so lange verstellt bis beispielsweise durch eine Analysemessung des
Rauchgases eine optimale Verbrennung der beiden Fluide erhalten wird. Sodann wird das erste Stellorgan 8
weiter aufgefahren, bis die Anzeigeeinrichtung 20 die Stufe II anzeigt, wonach das zweite Korrekturpotentiometer
der Korrekturpotentiometer-Einheit 23 auf eine optimale Verbrennung eingestellt wird. Entsprechend
werden alle Stufen der 16 Korrekturpotentiometer der
Korrekturpotentiometer-Einheit 23 eingestellt Danach ist das erste Stellorgan 8 voll aufgefahren. Die
Steuerung kann im nachfolgenden automatisch arbeiten, wobei eine Verstellung des ersten Stellorgans 8 in
Abhängigkeit von Messungen des Fühlers 1 erfolgt
Es wird zweckmäßig ein Trigger 15 vorgesehen, bei welchem sich die Triggerimpulsbreite mit Erhöhung der
zu triggernden Spannung nach einer Exponentialfunktion mit einem Exponenten größer als 1 erhöht Mit
einem derartigen Trigger 15 wird erreicht, daß die Korrekturpunkte der einzelnen Stufen in progressiv
steigendem Abstand voneinander in Richtung größerer Stellwinkel des ersten Stellorgans 8 liegen. Dies ist für
die Steuercharakteristik von Bedeutung, da, bedingt durch die Durchflußkennlinien der Stellorgane 8 und 39,
im Anfangsbereich des Durchsatzes, d.h. im Bereich
geringer Leistung, mehr Korrekturwerte als im Endbereich eingeführt werden müssen.
Claims (2)
1. Einrichtung zur Steuerung der einem Brenner
zugeführten Mengen eines ersten und eines zweiten Fluidums mit einem in Abhängigkeit von der
gewünschten Leistung des Brenners einstellbaren ersten Stellorgan zum Steuern der Menge des ersten
Fluidums, mit einem zweiten Stellorgan zum Steuern der Menge des zweiten Fluidums, dessen Stellung in
Abhängigkeit von der Stellung des ersten Stellorgans veränderbar ist, mit einem ersten Potentiometer, dessen Mittelabgriff mit dem zweiten Stellorgan
mechanisch verbunden ist und dessen abgegriffene Spannung der Stellung des zweiten Stellorgans
proportional ist, mit einer Vergleichsschaltung, an deren ersten Eingang ein die Nichtlinearitäten
zwischen den Stellungen des ersten und zweiten Stellorgass bei unterschiedlichen Leistungen des
Brenners berücksichtigendes Signal anliegt, das einem Soll-Wert für die Stellung des zweiten
Stellorgans entspricht und mit Hilfe von entsprechend der jeweiligen Leistung angeschalteten
Korrekturpotentiometern gebildet ist, deren zweiter Eingang mit dem Mittelabgriff des ersten Potentiometers verbunden ist, wobei das anliegende Signal
dem Ist-Wert der Stellung des zweiten Stellorgans entspricht, und dessen Ausgang entsprechend dem
Soll-Ist-Vergleich das zweite Stellorgan steuert, gekennzeichnet durch ein zweites Potentiometer (10), dessen Mittelabgriff mit dem ersten
Stellorgan (7) mechanisch verbunden ist und dessen abgegriffene Spannung der Stellung des ersten
Stellorgans (7) proportional ist, eine Korrekturschaltung (13 bis 23), deren Eingang (14) mit dem
Mittelabgriff des zweiten Potentiometers (10) verbunden ist und deren Ausgangssignal in Abhängigkeit von den Werten der Korrekturpotentiometer,. (23) gebildet ist, die entsprechend der von der
jeweiligen Leistung abhängigen Stellung des ersten Stellorgans (7) angeschaltet sind, und ein Additionsglied (13), dessen erster Eingang mit dem Mittelabgriff des zweiten Potentiometers (10), dessen zweiter
Eingang mit dem Ausgang (26) der Korrekturschaltung und dessen Ausgang (29) mit dem ersten
Eingang der Vergleichsschaltung (30, 33, 35) verbunden ist
2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Additionsglied (13) einen dritten
Eingang (27) für den Anschluß eines Gasanalysegerätes (28) aufweist
Priority Applications (1)
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---|---|---|---|
DE2326395A DE2326395C2 (de) | 1973-05-24 | 1973-05-24 | Einrichtung zur Steuerung der einem Brenner zugeführten Mengen eines ersten und eines zweiten Fluidums |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE2326395A DE2326395C2 (de) | 1973-05-24 | 1973-05-24 | Einrichtung zur Steuerung der einem Brenner zugeführten Mengen eines ersten und eines zweiten Fluidums |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2326395A1 DE2326395A1 (de) | 1974-12-12 |
DE2326395C2 true DE2326395C2 (de) | 1982-08-12 |
Family
ID=5881966
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE2326395A Expired DE2326395C2 (de) | 1973-05-24 | 1973-05-24 | Einrichtung zur Steuerung der einem Brenner zugeführten Mengen eines ersten und eines zweiten Fluidums |
Country Status (1)
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Families Citing this family (8)
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---|---|---|---|---|
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US4262843A (en) * | 1978-02-10 | 1981-04-21 | Nippon Petroleum Refining Co., Ltd. | Method of and apparatus for controlling the feed amount of air for combustion in a natural draft-type heating furnace |
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DE3010147A1 (de) * | 1980-03-15 | 1981-09-24 | Licentia Patent-Verwaltungs-Gmbh, 6000 Frankfurt | Digitale anordnung zur steuerung eines gasbrenners |
FR2498739A1 (fr) * | 1980-12-30 | 1982-07-30 | Fonderie Soc Gen De | Dispositif de commande de bruleur |
FR2497586A1 (fr) * | 1981-01-08 | 1982-07-09 | Cannesson Rene | Systeme de regulation de combustion de bruleur industriel |
-
1973
- 1973-05-24 DE DE2326395A patent/DE2326395C2/de not_active Expired
Also Published As
Publication number | Publication date |
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DE2326395A1 (de) | 1974-12-12 |
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