DE2607286B2 - Luftmengensteuerung fur Feuerstätten - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Luftmengensteuerung für Feuerstätten, mit einem die zugeführte Luftmenge abhängig von der eingeführten Brennstoffmenge in einem Durchströmquerschnitt eines Luftzuführkanals steuernden Vorrichtung, die mit einer die Brennstoffmenge steuernden Vorrichtung gekoppelt ist.

Bei einer bekannten Brennluftsteuerung sind die die Brennluft und den Brennstoff steuernden Ventile in mechanischer Zwangsverbindung miteinander. Die Änderung des Luftströmungsquerschnittes bringt die Änderung des Luftströmungsquerschnittes mit sich. Ein Nachteil dieser Vorrichtung besteht darin, daß die von dem Ofenbetrieb abhängige Vorwärmtemperatur (z. B. 20° -3O⁰C) der Luft nicht in Betracht gezogen werden kann. Da die Menge der durchströmenden Luft zu der Quadratwurzel des spezifischen Gewichtes der Luft umgekehrt proportional ist und der Druck wegen des Luftgebläses annähernd konstant ist, führt die Erhöhung der Lufttemperatur zur Verringerung der durchströmenden Luftmenge. Die Verringerung der Luftmenge führt dazu, daß keine vollständige Verbrennung mehr erreicht wird, was die Bildung von die Luft verunreinigenden Stoffen (Kohlenmonoxid) und die Verminderung des Verbrennungswirkungsgrades mit sich bringt.

Durch die Erfindung wird die Aufgabe gelöst, eine in Abhängigkeit von der Durchschnittstemperatur der Luft steuernde automatische Luftmengensteuerung für Feuerstätten, insbesondere für Industriebrenner, ohne komplizierte und aufwendige Meß- und Steuerelemente für hohen Verbrennungswirkungsgrad und vollkommene Verbrennung zu schaffen.

Dies wird erfindungsgemäß mit einer Luftmengensteuerung der eingangs angegebenen Art dadurch erreicht, daß in einem Teilquerschnitt des Durchströmauerschnittes mindestens eine den Teilquerschnitt einstellende Zusatzsteuervorrichtung angeordnet ist, die unter dem Antrieb eines auf die Temperatur der durchströmenden Verbrennungsluft ansprechenden Wärmefühlers, vorzugsweise Bimetallfühlers, betätigbar ist.

Von der erfindungsgemäßen Luftmengensteuerung wird die Brennluftmenge stets der Brennstoffmenge und der Temperatur der einzuführenden Brennluft entsprechend eingestellt. Die den Durchströmquerschnitt einstellende Vorrichtung arbeitet in Abhängigkeit von der eingeführten Brennstoffmenge, sei es ein fester oder vorzugsweise Flüssiger oder gasförmiger Brennstoff, während die den Teilquerschnitt einstellende Zusatzsteuervorrichtung die Lufttemperaturänderungen in Betracht ziehen.

Es ist zwar an sich bekannt (FR-OS 20 44 808), außer der den Strömungsquerschnitt der einem Brenner zugeführten Brennluft steuernden Vorrichtung noch eine einen Teilstrom der Brennluft steuernde Zusatzsteuervorrichtung vorzusehen. Diese dient jedoch nicht zur Einstellung eines TeiJquerschnittes des Durchströmquerschnittes für die dem Brenner zugeführte Hauptluft, sondern zur Einstellung des Durchströmquerschnittes für einen vom Hauptbrennluftstrom gesondert in eine Hilfsluftkammer des Brenners zugeführten Hilfsluftstrom und arbeitet außerdem nicht in Abhängigkeit von der Temperatur der Luft, sondern in Abhängigkeit vom Druck im Hauptluftstrom.

Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung besteht darin, daß die Zusatzsteuervorrichtung aus unter dem Antrieb des Wärmefühlers senkrecht zur Strömungsrichtung der Luft bewegbaren Plattenschieberteilen besteht, die an einem Zapfen geführt sind, der an einem Träger aufgehängt ist und eine die Schieberteile abstützende Stützplatte trägt.

Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung best ;ht die Zusatzsteuervorrichtung aus einem unter der/ Antrieb des Wärmefühlers verdrehbaren Drehschieber.

Die erfindungsgemäße Luftmengensteuerung ist insbesondere für Industriebrenner geeignet.

Die Erfindung wird näher durch Ausführungsbeispiele anhand der Zeichnung erläutert.

F i g. 1 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung im Schnitt.

Fig.2 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel der Zusatzsteuervorrichtung.

Fig.3 zeigt eine bevorzugte Ausführungsform der Zusatzsteuervorrichtung.

Die in F i g. I gezeigte Einrichtung besteht aus einem Luftzufuhrkanal 1, dessen Durchströmquerschnitt in zwei Teile geteilt ist. Der eine Teilquerschnitt 16 des Durchströmquerschnittes ist durch eine an einem Kulissenblech 2, welches quer zur Durchströmrichtung an der Wand des Kanals 1 befestigt ist und sich nur über einen Teil des Durchströmquerschnittes hin erstreckt, ausgebildete öffnung 16 gebildet. Der andere Teil ist der vom Kulissenblech 2 freigelassene rechteckige Teilquerschnitt 13. Alle beiden Teilquerschnitte 13, 16 des Zuführkanals werden von einer Vorrichtung 3 gesteuert. Die Vorrichtung 3, die im gezeigten Fall aus einer Bogensegmentplatte besteht, welche über Hebel 4 an einer Welle 15 befestigt ist und je nach Drehung der Welle 15 die Teilquerschnitte 16 und 13 mehr oder weniger überdeckt, wird in Abhängigkeit von der eingeführten Brennstoffmenge, d.h. von einer nicht gezeigten Brennstoffsteuerung, über die Welle 15 betätigt.

In dem vom Kulissenblech 2 freigelassenen Teilquerschnitt 13 sind Zusatzsteuervorrichtungen 8 an einem Träger 5 aufgehängt angeordnet. Die Zusatzsteuervorrichtung 8 besteht aus zwei zueinander verschiebbaren Plattenscliieberteilen 17 mit Winkelprofil, die an ihren aufeinanderzu weisenden waagrechten Plattenschenkeln 18 jeweils mit einem Führungsschlitz 19 versehen sind, durch welchen ein in der Mittelebene des Teilquerschnittes 13 vertikal angeordneter Zapfen 6 ragt, der am freien Ende unter den Plattenschenkeln 18 eine Stützplatte 7 für die Plattenschieberteile trägt und oben an einem Träger 5 befestigt ist. Die Plattenschieberteile 17 sind auf diese Weise über die Stützplatte 7 und den Zapfen 6 von dem Träger 5 getragen und gleichzeitig am Zapfen 6 verschiebbar geführt. An den beiden nach oben ragenden Plattenschenkeln 20 ist jeweils ein Ende eines als Wärmefühler 9 ausgebildeten bogensegmentförmigen Bimetallstreifens befestigt, der zwischen den Plattenschenkeln 20 diese verbindend angeordnet ist und diese temperaturabhängig auseinanderdrückt oder zusammenzieht, so daß der Teilquerschnitt 13 temperaturabhängig mehr oder weniger stark von den Plattenschenkeln 18 abgedeckt oder freigegeben wird. Die Plattenschieberteile 17 werden somit lufttemperaturabhängig vom Bimetall bewegt. In der Fig. 1 sind die Plattenschieberteile 17 mit durchgehender Linie in ihrer zusammengezogenen Ausgangsstellung und strichpunktiert in ihrer Endstellung dargestellt, in der sie den von dem Kulissenblech 2 freigelassenen Teilquerschnitt 13 abschließen. Der Bimetall-Wärmefühler 9 bewegt diese Teile selbstverständlich entsprechend der Lufttemperatur, d. h., wird die Luft heißer, so wird dieser Strömungsquerschnittsteil kontinuierlich geöffnet und beim Abkühlen der Luft geschlossen.

Mit entsprechender Dimensionierung des Bimetalls und der Querschnittsverhältnisse kann die Charakteristik der Zusatzsteuervorrichtung den Betriebsbedingungen entsprechend gewählt werden, so daß die Zusatzsteuervorrichtung z. B. bei Lufttemperaturen von -40°C bis400°C arbeiten kann.

Die Zusatzsteuervorrichtung kann aber von der in F i g. 1 gezeigten Ausführungsform abweichend ausgebildet werden.

Nach F i g. 2 besteht die Zusatzsteuervorrichtung aus Kreissegmentscheiben, von denen die Scheiben 12 mit einer Welle 11 drehbar an dieser befestigt sind, während die Segmente 21 stillstehen. Je nach Drehstellung der Welle 11 geben die Segmentscheiben 12 die Durch-

Strömöffnungen 10 zwischen den Segmenten 21 mehr oder weniger stark frei. Am Ende der Welle 11 ist der Bimetall-Wärmefühler 9 so befestigt, daß er über die Welle 11 die Segmentscheiben 12 temperaturabhängig verdreht. Durch das Drehen der Segmentscheiben 12

is wird somit der Teilquerschnitt IO in Abhängigkeit von der Lufttemperatur der durchströmenden Verbrennungsluft eingestellt.

Nach Fig.3 bildet ein Hohlzylinder 14 die Zusatzsteuervorrichtung. Der Zylinder 14 ist mit zwei diametral gegenüberliegenden Durchströmöffnungen 10 versehen und auf einer ebenfalls durch einen Bimetall-Wärmefühler 9 verdrehbaren Welle 11 verkeilt. Der Zylinder erstreckt sich längs des Teilquerschnittes 13 in Fig. 1, so daß er je nach Drehstellung den Teilquerschnitt 13 mehr oder weniger stark mit den Mantelwänden zwischen den öffnungen 10 abdeckt oder freigibt. Durch Drehen des Zylinders 14 wird somit der Teilquerschnitt gesteuert eingestellt.

Mit der erfindungsgemäßen Steuervorrichtung stellt

so sich immer die optimale Brennluftmenge ein, was die Verbesserung des Verbrennungswirkungsgrades mit sich bringt. Auch in Hinsicht des Umweltschutzes ist die kombinierte Steuerung sehr vorteilhaft, weil eine weitgehend vollkommene Verbrennung erreicht werden kann.

Die Steuervorrichtung besteht aus sehr einfachen und wenig aufwendigen, billigen Elementen und arbeitet ohne Zusatzenergie nur mit der Wärmeenergie der Luft.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentanspräche:

1. Luftmengensteuerung für Feuerstätten, mit einem die zugeführte Luftmenge abhängig von der eingeführten Brennstoffmenge in einem Durchströmquerschnitt eines Luftzuführkanals steuernden Vorrichtung, die mit einer die zugeführte Brennstoffmenge steuernden Vorrichtung gekoppelt ist, dadurch gekennzeichnet, daß in einem Teilquerschnitt (13) des Durchströmquerschnittes (13, 16) mindestens eine den Teilquerschnitt (13) einstellende Zusatzsteuervorrichtung (8) angeordnet ist, die unter dem Antrieb eines auf die Temperatur der durchströmenden Verbrennungsluft ansprechenden Wärmefühlers; (9), vorzugsweise Bimetallfühlers, betätigbar ist

2. Luftmengensteuerung nach Anspruch 1, daduroh gekennzeichnet, daß die Zusatzsteuervorrichtung (8) aus unter dem Antrieb des Wärmefühlers (9) senkrecht zur Strömungsrichtung der Luft bewegbaren Plattenschieberteilen (17) besteht, die an einem Zapfen (6) geführt sind, der an einem Träger (5) aufgehängt ist und eine die Schieberteile abstützende Stützplatte (7) trägt

3. Luftmengensteuerung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zusatzsteuereinrichtung (8) aus einem unter dem Antrieb des Wärmefühlers (9) verdrehbaren Drehschieber (12, 21; 14) besteht.