DE3006683C2

DE3006683C2 -

Info

Publication number: DE3006683C2
Application number: DE3006683A
Authority: DE
Inventors: Werner 7505 Ettlingen De Ambrozus
Original assignee: G Kromschroeder AG
Current assignee: Elster Kromschroeder GmbH
Priority date: 1980-02-22
Filing date: 1980-02-22
Publication date: 1988-08-11
Also published as: DE3006683A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Regelvorrichtung für Gasbrenner nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs.

Zur Regelung des Mischungsverhältnisses von Brenngas und Luft sind "Gleichdruckregler" bekannt, durch welche der Druck des dem Gasbrenner zugeführten Brenn gases an den Druck der dem Gasbrenner zugeführten Verbrennungsluft angepaßt wird. Ein solcher Gleich druckregler enthält als Hubglied eine Reglermembran, durch welche ein in der Gaszufuhrleitung liegendes Regelventil gesteuert ist. Die Reglermembran ist auf der einen Seite von dem Ausgangsdruck des Gleich druckreglers und auf der anderen Seite vom Druck der Verbrennungsluft beaufschlagt, wobei der erstere Druck das Regelventil im öffnenden und der letztere Druck das Regelventil im schließenden Sinne an steuert (DE-AS 24 12 720). Der Luftdruck ist von einem Temperaturfühler über einen Stellmotor und ein von diesem verstellbares Ventil in der Luftzufuhrleitung nach Maßgabe des Wärmebedarfs veränderbar. Der Gasdruck wird durch den Gleichdruckregler diesen Änderungen des Luftdrucks nachgeführt.

Aus Gründen der Energieeinsparung ist man dazu über gegangen, die Luft durch die Abgaswärme vorzuwärmen. Das geschieht mittels eines "Rekuperators", d. h., eines Wärmetauschers, der in den Abgaskanal und mit luftdurchströmten Kanälen in die Luftzufuhrleitung ein geschaltet ist, wobei die dem Brenner zugeführte Luft im Gegenstrom durch die Abgase vorgewärmt wird. Das hat den Vorteil, daß diejenige Verbrennungswärme, die sonst zur Erwärmung der Luft auf die Vorwärmtemperatur verbraucht wird, für andere Zwecke zur Verfügung steht. Bei einer solchen Vorwärmung der Verbrennungs luft ist aber die vorstehend beschriebene Gleich druckregelung nicht anwendbar. Einem bestimmten Luft druck vor dem Brenner entspricht ein bestimmtes Luft volumen, das unter dem Einfluß dieses Luftdruckes pro Zeiteinheit am Brenner ausströmt. Diesem Luft volumen entspricht wiederum bei Kaltluft eine bestimmte Sauerstoffmenge, der eindeutig eine optimale Gasmenge zugeordnet werden kann. Wird die Luft in dem Rekuperator erwärmt, so daß sie sich ausdehnt, so entspricht dem gleichen Luftvolumen und damit dem gleichen Luftdruck vor dem Brenner eine verminderte Sauerstoffmenge. Ein dem Luftdruck und damit dem Luftvolumen nachgeführter Gasdruck würde daher bei stark veränderlicher Lufttemperatur entweder zu einem Gas- oder zu einem Luftüberschuß führen.

Durch die DE-AS 17 51 350 ist eine Regelvorrichtung zur Regelung des Mischungsverhältnisses von Brenngas und Luft bei Gasbrennern bekannt, bei denen eine Worwärmung der Luft durch Abgaswärme erfolgt. Bei dieser bekannten Regel vorrichtung ist in der Luftzufuhrleitung und in der Gas zufuhrleitung je eine Meßblende angeordnet. Ein Ausgangs druckregler vor der in der Gaszufuhrleitung angeordneten Meßblende regelt den Gasdruck vor dieser Meßblende nach Maßgabe des Druckes, der in der Luftzufuhrleitung vor der dortigen Meßblende herrscht. Ein Eingangsdruckregler hinter der in der Gaszufuhrleitung angeordneten Meßblende regelt den Gasdruck hinter dieser Meßblende nach Maßgabe des Druckes, der in der Luftzufuhrleitung hinter der dortigen Meßblende herrscht. Es werden also dort die Drücke vor und hinter den Meßblenden paarweise gleich oder proportional gemacht.

Es ist weiterhin bekannt, stromauf von dem Rekuperator in der Luftzufuhrleitung eine Meßblende anzuordnen, an welcher ein Differenzdruck abfällt. Dieser Differenzdruck ist ein Maß für die pro Zeiteinheit zugeführte Menge an Kaltluft unabhängig davon, wie diese Kaltluft von dem nachgeschalteten Rekuperator erwärmt wird. Dieser Kaltluftmenge wird der Gasdruck vor dem Brenner nachgeführt. Zu diesem Zweck wird der Differenzdruck, der an der Meßblende auftritt, auf ein Hubglied in Form einer Membran gegeben. An der Membran wirkt dann eine Kraft, die gleich dem Differenzdruck multipliziert mit der Membranfläche ist. Mit dieser Kraft ist die Regler membran eines Druckreglers belastet, der in der Gas zuleitung angeordnet ist. Der Ausgangsdruck des Druckreglers wirkt an der Reglermembran der differenz druckproportionalen Kraft entgegen, und die Regler membran steuert in üblicher Weise ein Regelventil so, daß der Ausgangsdruck gleich der besagten Kraft, dividiert durch die Fläche der Reglermembran wird.

Auf diese Weise wird der Gasdruck vor dem Brenner proportional der pro Zeiteinheit zugeführten Kalt luftmenge gemacht, so daß unabhängig vom Grad der Erwärmung der Verbrennungsluft das richtige Mischungsverhältnis eingehalten werden kann.

Es hat sich nun gezeigt, daß auch bei einer solchen Anordnung die Erwärmung des zugeführten Brenngases durch den Brenner zu einem Restfehler führt, so daß mit der bekannten Anordnung die Einhaltung eines exakt definierten und konstanten Mischungsverhältnisses nicht gewährleistet ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einer Regelvorrichtung nach dem Oberbegriff des Patent anspruchs den durch die Erwärmung des Brenngases bedingten Restfehler zu kompensieren.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die im Kennzeichen des Patentanspruchs aufgeführten Maß nahmen gelöst.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist nach stehend unter Bezugnahme auf die zugehörige Zeichnung näher erläutert, die schematisch ein Schaltbild einer Regelvorrichtung für Gasbrenner zeigt.

Die Regelvorrichtung enthält eine Gaszufuhrleitung 10 und eine Luftzufuhrleitung 12, die zu einem Brenner 14 geführt sind. In der Luftzufuhrleitung 12 liegt ein Rekuperator 16, in welchem die Vorwärmung der Luft durch Wärmeaustausch mit dem Abgas erfolgt. Stromauf von dem Rekuperator 16 ist eine Meßblende 18 angeordnet. Ein Hubglied 20 in Form einer in ein Gehäuse 22 eingespannten Membran ist über Leitungen 24 und 26 von dem Differenzdruck an der Meßblende 18 beaufschlagt. Die Leitungen 24 und 26 sind dabei so in das Gehäuse 22 geführt, daß der Differenzdruck eine Kraft nach oben in der Figur auf die Membran 20 ausübt. Üblicherweise ist von dem Hubglied, also der Membran 20 ein Druckregler 28 in der Gaszufuhr leitung 10 gesteuert, d. h., die an der Membran 20 wirksame Kraft belastet die Reglermembran des Druck reglers 28. Der Ausgangsdruck des Druckreglers 28 wirkt an der Reglermembran dieser differenzdruck proportionalen Kraft entgegen.

Bei der hier beschriebenen Regelvorrichtung ist stromab von dem Druckregler 28 in der Gaszufuhr leitung 16 eine Meßblende 30 angeordnet. Der Druck regler ist zusätzlich von einem zweiten, mit dem ersten Hubglied, der Membran 20, verbundenen Hub glied, nämlich einer Membran 32 in einem Gehäuse 34, gesteuert, welches über eine Leitung 36 von dem Druck in der Gaszufuhrleitung 10 stromab von der Meßblende 30 beaufschlagt ist. Der Druck stromab von der Meßblende 30 wirkt in der Figur auf die Unterseite der Membran 32, belastet also die Reglermembran des Druckreglers 28 im gleichen Sinne wie der an dem Hubglied 20 wirksame Differenzdruck.

Mit 38 ist ein in der Gaszufuhrleitung 10 ange ordnetes Absperrventil bezeichnet. In der Luftzu fuhrleitung 12 sitzt ein Motorventil 40, das in üblicher Weise die Luftzufuhr nach Maßgabe des Wärme bedarfs, beispielsweise in Abhängigkeit von einem Temperaturfühler, steuert.

Wenn infolge der Erwärmung des Gases vor dem Brenner und der dementsprechenden Ausdehnung des Gasvolumens der Druck stromab von der Meßblende 30 ansteigt, so wird über das Hubglied 32 der von dem Regler 28 geregelte Druck vor der Meßblende 30 entsprechend angehoben, wodurch der durch die Erwärmung des Brenngases hervorgerufene Restfehler kompensiert wird.

Claims

1. Regelvorrichtung zur Regelung des Mischungsver hältnisses von Brenngas und Luft bei Gasbrennern, bei denen eine Vorwärmung der Luft durch die Abgas wärme erfolgt, enthaltend

eine Gaszufuhrleitung (10),
eine Luftzufuhrleitung (12),
einen Rekuperator (16) in der Luftzufuhrleitung (12), in welchem die Vorwärmung der Luft durch Wärmeaustausch mit dem Abgas erfolgt,
eine Meßblende (18) in der Luftzufuhrleitung (12) stromauf von dem Rekuperator (16),
ein von dem Differenzdruck an der Meßblende beauf schlagtes erstes Hubglied (20) und
einen von dem ersten Hubglied (20) gesteuerten Druck regler (28) in der Gaszufuhrleitung (10),

dadurch gekennzeichnet, daß

a) in der Gaszufuhrleitung (10) stromab von dem Druckregler (28) eine Meßblende (30) angeordnet ist und
b) der Druckregler (28) zusätzlich von einem zweiten, mit dem ersten Hubglied (20) verbundenen Hub glied (32) gesteuert ist, welches von dem Druck in der Gaszufuhrleitung (10) stromab von der Meßblende (30) beaufschlagt ist.