EP1635117A1 - Method for regulating the air/fuel ratio of a burner and burner using this method - Google Patents

Method for regulating the air/fuel ratio of a burner and burner using this method Download PDF

Info

Publication number
EP1635117A1
EP1635117A1 EP05291886A EP05291886A EP1635117A1 EP 1635117 A1 EP1635117 A1 EP 1635117A1 EP 05291886 A EP05291886 A EP 05291886A EP 05291886 A EP05291886 A EP 05291886A EP 1635117 A1 EP1635117 A1 EP 1635117A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
air
gas
differential pressure
burner
pressure sensor
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Withdrawn
Application number
EP05291886A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Christophe Pechoux
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
A Theobald SA
Original Assignee
A Theobald SA
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 A Theobald SA filed Critical A Theobald SA
Publication of EP1635117A1 publication Critical patent/EP1635117A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23DBURNERS
    • F23D14/00Burners for combustion of a gas, e.g. of a gas stored under pressure as a liquid
    • F23D14/46Details, e.g. noise reduction means
    • F23D14/60Devices for simultaneous control of gas and combustion air
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23DBURNERS
    • F23D14/00Burners for combustion of a gas, e.g. of a gas stored under pressure as a liquid
    • F23D14/02Premix gas burners, i.e. in which gaseous fuel is mixed with combustion air upstream of the combustion zone
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23NREGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
    • F23N1/00Regulating fuel supply
    • F23N1/02Regulating fuel supply conjointly with air supply
    • F23N1/022Regulating fuel supply conjointly with air supply 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
    • F23N5/188Systems for controlling combustion using detectors sensitive to rate of flow of air or fuel using mechanical means
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23NREGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
    • F23N2225/00Measuring
    • F23N2225/04Measuring pressure
    • 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

Definitions

  • the present invention relates to the field of gas burners, and more precisely the burners comprising an active regulation device of the air / gas ratio.
  • the burner of the prior art comprises an air / gas mixer located upstream of the burner, an air duct containing a calibrated air diaphragm and connected to a first inlet of said air / gas mixer, a gas supply pipe. containing a calibrated gas diaphragm and connected to a second inlet of said air / gas mixer. It further comprises means for adjusting the flow rates of air and gases sent to said air / gas mixer arranged upstream of said calibrated air and gas diaphragms.
  • a differential pressure measuring device is connected to provide a measurement signal representative of at least one of the air flow parameters in the air line, the difference of the air and gas pressures in the air line. the air and gas lines and the gas flow in the gas line (38) so that the amount of gas sent to the air / gas mixer (36) is such that the air / gas ratio has a value predefined.
  • Each of the differential pressure measuring devices comprises a differential pressure sensor having first and second inlet ports respectively connected to first and second pressure taps, one of which comprises a calibrated orifice and an outlet which, in use, delivers a signal representative of a pressure difference between the first and second inlet ports of said two-way valve.
  • a first channel is connected to that of the first and second pressure taps in which is inserted said calibrated orifice of constriction between this calibrated orifice and the corresponding inlet of the sensor and a second channel is connected to the other of first and second pressure taps.
  • the calibrated orifice has a passage section much smaller than that of said two-way valve isolating from each other the two inlet ports, when in a first state, and places them in communication with each other. with each other, when in a second state.
  • the device of the prior art further comprises storage means connected to the output of each sensor for storing at least two values of the output signal of each sensor and a control unit connected to said two-way valve and the means of memory for switching said two-way valve and controlling storage of a first value of the sensor output signal when the two-way valve is in its first state, and storing a second value of the sensor output signal in said storage means when the two-way valve is in its second state. It further comprises means for calculating the difference between said first and second values of the sensor output signal said storage means and said difference calculating means forming a measurement circuit which outputs a measurement signal representing the exact value the difference of the pressures respectively applied to the first and second inlet ports of each sensor.
  • United States Patent US4645450 discloses a flow control system which optimally adjusts the air and fuel rate supplied to a burner in a plurality of operating modes including the entire burner heating range.
  • the system includes a pair of differential pressure sensors connected between the air line and the burner, and between the fuel line and the burner, as well as a pair of air and fuel valves, operated at the same time. electricity to adjust the air and fuel pressure for the burner.
  • the system further includes a microprocessor controller electrically connected to the pressure sensors and the air and fuel pressure control valves. Optimum air / fuel pressure ratios are empirically derived at each point in the burner heating range by connectable releasable flux meters, oxygen sensors, and thermoelectric couples. This information is stored in the memory of the microcomputer control device.
  • the use of a microcomputer control device in combination with a connectable and removable flowmeter and with a thermoelectric torque makes it possible to easily re-adapt the system to an existing burner without the need to install flowmeters to thin-walled diaphragm
  • Japanese patent application JP59212622 discloses a differential pressure measuring device for the regulation of the air / gas ratio, using a differential sensor.
  • the object of the present invention is to provide a burner comprising a simplified control device, with a single differential pressure sensor and no three-way valve, the calibration being performed by a processing of the information provided by the differential sensor and optionally by the temperature sensor of the heating body, thanks to an automatic calibration procedure.
  • the value of the temperature is provided by the temperature sensor of the heating body.
  • the value of the temperature is provided by the temperature sensor of the supply air or the flue gas temperature.
  • the reference differential pressure ⁇ P ref is equal to 100 pascals.
  • the method comprises a step of resetting the differential pressure sensor of opening an autozero valve placed on a conduit connecting the two inputs of the pressure sensor, to interrupt the supply of the fan motor and recording the value of the signal S 0 delivered by the differential pressure sensor, then closing the autozero valve and subtracting S 0 from the measurement.
  • the method comprises an ignition procedure comprising a step of passage of the engine regulation by the pressure sensor to a regulation of the engine with the tachometer, to a value N ref , a ignition step after the opening of the modulating gas valve and reading the differential pressure air / gas, and a step of controlling the gas modulating valve by a control algorithm which takes as input signal the sensor of differential air / gas pressure.
  • the air / gas pressure difference ⁇ P air / gas is regulated at a first predetermined value, for example 5 pascals during the ignition phase to facilitate ignition.
  • the air / gas pressure difference ⁇ P air / gas is regulated at a second predetermined value, for example Example 0 pascal after the ignition phase to obtain a good air / gas ratio.
  • the regulation of the fan motor speed as a function of the heating power is limited by N min (T) and N max (T) values, which are a function of the temperature T measured during the operation of the burner and the value is the value N ref before the ignition of the burner.
  • the invention also relates to a burner for a boiler, comprising a mixing chain fed by an air / gas mixture via a regulating device comprising a fan driven by a variable speed electric motor connected to the mixing chamber. via a duct having a calibrated diaphragm, and a pressurized fuel gas supply opening into said mixing chamber via a proportional valve and a calibrated diaphragm, characterized in that it comprises a single differential pressure sensor, connected on the one hand to the air supply duct, and on the other hand to the pressurized gas supply duct, upstream of the calibrated diaphragms, the burner further comprising a calculator for periodically determining and storing at least one parameter 1, k representative of the characteristics of the flue gas duct during steps calibration unit where said computer stores the rotational speed N ref of the fan motor for a reference differential pressure P ref measured by said differential pressure sensor, and calculates as a function of these parameters the values N min and N max corresponding to the limit respectively lower and upper speed of the motor.
  • FIG. 1 showing a schematic view of an example of a burner according to the invention.
  • This burner comprises a mixing chamber (1) in which opens an air supply duct (2) and a gas supply duct (3).
  • the air supply duct (2) comprises a diaphragm (21) forming a calibrated passage for the flow of air from a fan (22) driven by an electric motor (23).
  • the rotational speed of this motor (23) is regulated by a computer, and it comprises a speed sensor (24) delivering a signal operated by said computer.
  • the gas supply circuit includes a connection (33) to a pressurized gas inlet, controlled by a proportional valve (32).
  • a diaphragm (31) forming a calibrated passage for the gas flow.
  • a differential pressure sensor (10) is connected on the one hand to the air supply duct, upstream of the diaphragm (21), and on the other hand to the gas supply duct, upstream of the diaphragm (31). ).
  • a diaphragm (25) forms a calibrated passage between the sensor (10) and the air duct.
  • the diameter is 5/10 of millimeters.
  • the sensor (10) can be short-circuited by a conduit (11) connecting the two inputs of the sensor (10), this conduit comprising a valve (12) for activating or deactivating the connection of the two inputs of the pressure sensor differential.
  • the valve (12) has, by way of example, a diameter 10 times greater, 5 millimeters to that of the diaphragm (12).
  • a calibration of the differential pressure sensor (10) is carried out. For this, it stops the operation of the motor (23). The opening of the valve (12) is controlled, and the stabilization of the pressures in the duct (11) and in the sensor (10) is waited for a time of about one second.
  • the differential pressure across the sensor (11) is zero due to the connection of the two inputs.
  • the value of the signal delivered by the sensor (10) corresponding to the offset value E, that is to say the zero error indicated by the sensor (10), is then stored.
  • This calibration is carried out periodically, for example at each ignition of the burner, or only after a predetermined duration of use or inactivity.
  • the power terminals are given for the ⁇ P min air and ⁇ P max air.
  • the tachometer that will give the min terminal to the operating temperature ⁇ : N1 ⁇ , and the maximum terminal to the operating temperature ⁇ : N2 ⁇ .
  • the rotational speed of the fan motor will always be between N1 ⁇ and N2 ⁇ .
  • terminals N1 ⁇ and N2 ⁇ depend on the temperature and also on the length of the flue pipe on which the boiler is installed.
  • N100 mini short mini 0 ° mini 10 ° mini 80 ° 91 ° N1 leads N1 max N1 max ... N1 max ... N1 max 91 ° long 0 ° 10 ° 80 ° N2 leads N2 max N2 max ... N2 max ... N2 max 91 ° long 0 ° 10 ° 80 ° N100 leads N100 N100 ... N100 ... N100 long max 0 ° max 10 ° up to 80 ° up to 91 °
  • the degree of ownership of the boiler equipped with the unknown flue pipe is calculated for the "short duct" assembly and the "long duct” assembly.
  • the microcontroller continuously determines the temperature range and calculate N1 ⁇ and N2 ⁇ with the appropriate data from the "experimental data table".
  • NOT 1 ⁇ K * NOT 1 mini ⁇ + 1 * NOT two maxi ⁇
  • NOT two ⁇ K * NOT two mini ⁇ + 1 * NOT two maxi ⁇
  • the fan speed is regulated between N1 ⁇ and N2 ⁇ according to the needs of the temperature control.
  • AUTOZERO "IN FLIGHT" At regular intervals it is necessary to recalibrate the sensor zero during burner operation. the burner is on, we wait 10 minutes and go to the next step.
  • the autozero valve (12) is opened and the pressures are expected to stabilize 1s and proceed to the next step.
  • the selfzero valve (12) is then closed again and the controls of the motor and the autozero valve take over.

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)

Abstract

The method involves measuring a rotation speed of an electric motor (23) of a ventilator (22) corresponding to a differential reference pressure measured by a differential pressure sensor (10). A parameter representative of characteristics of a smoke evacuation conduit and values corresponding to respective upper and lower limits of the rotation speed of the motor is calculated and stored. An independent claim is also included for a boiler burner.

Description

La présente invention concerne le domaine des brûleurs à gaz, et plus précisément les brûleurs comprenant un dispositif de régulation active du rapport air/gaz.The present invention relates to the field of gas burners, and more precisely the burners comprising an active regulation device of the air / gas ratio.

Le fonctionnement général d'un tel brûleur est décrit dans le brevet français FR2775782 concernant un dispositif pour la régulation active du rapport air/gaz d'un brûleur comprenant un dispositif de mesure de pression différentielle.The general operation of such a burner is described in French patent FR2775782 relating to a device for the active regulation of the air / gas ratio of a burner comprising a differential pressure measuring device.

Le brûleur de l'art antérieur comprend un mélangeur air/gaz situé en amont du brûleur, une conduite d'air contenant un diaphragme calibré d'air et connectée à une première entrée dudit mélangeur air/gaz, une conduite d'alimentation en gaz contenant un diaphragme calibré de gaz et connectée à une seconde entrée dudit mélangeur air/gaz. I1 comprend par ailleurs des moyens de réglage des débits d'air et de gaz envoyés audit mélangeur air/gaz disposés en amont desdits diaphragmes calibrés d'air et de gaz.The burner of the prior art comprises an air / gas mixer located upstream of the burner, an air duct containing a calibrated air diaphragm and connected to a first inlet of said air / gas mixer, a gas supply pipe. containing a calibrated gas diaphragm and connected to a second inlet of said air / gas mixer. It further comprises means for adjusting the flow rates of air and gases sent to said air / gas mixer arranged upstream of said calibrated air and gas diaphragms.

Un dispositif de mesure de pression différentielle est branché de manière à délivrer un signal de mesure représentatif d'au moins un des paramètres que sont le débit d'air dans la conduite d'air, la différence des pressions d'air et de gaz dans les conduites d'air et de gaz et le débit de gaz dans la conduite de gaz (38) de manière à ce que la quantité de gaz envoyée au mélangeur air/gaz (36) soit telle que le rapport air/gaz ait une valeur prédéfinie. Chacun des dispositifs de mesure de pression différentielle comprend un capteur de pression différentielle ayant des premier et second orifices d'entrée raccordés respectivement à des première et seconde prises de pression dont l'une comprend un orifice calibré d'étranglement et une sortie qui, en service, délivre un signal représentatif d'une différence de pression entre les premier et second orifices d'entrée dudit capteur une vanne à deux voies. Une première voie est reliée à celle des première et seconde prises de pression dans laquelle est inséré ledit orifice calibré d'étranglement entre cet orifice calibré et l'orifice d'entrée correspondant du capteur et dont une seconde voie est reliée à l'autre des première et seconde prises de pression. L'orifice calibré présente une section de passage nettement plus petite que celle de ladite vanne à deux voies isolant l'un de l'autre les deux orifices d'entrée, lorsqu'elle est dans un premier état, et les met en communication l'un avec l'autre, lorsqu'elle est dans un second état.A differential pressure measuring device is connected to provide a measurement signal representative of at least one of the air flow parameters in the air line, the difference of the air and gas pressures in the air line. the air and gas lines and the gas flow in the gas line (38) so that the amount of gas sent to the air / gas mixer (36) is such that the air / gas ratio has a value predefined. Each of the differential pressure measuring devices comprises a differential pressure sensor having first and second inlet ports respectively connected to first and second pressure taps, one of which comprises a calibrated orifice and an outlet which, in use, delivers a signal representative of a pressure difference between the first and second inlet ports of said two-way valve. A first channel is connected to that of the first and second pressure taps in which is inserted said calibrated orifice of constriction between this calibrated orifice and the corresponding inlet of the sensor and a second channel is connected to the other of first and second pressure taps. The calibrated orifice has a passage section much smaller than that of said two-way valve isolating from each other the two inlet ports, when in a first state, and places them in communication with each other. with each other, when in a second state.

Le dispositif de l'art antérieur comprend en outre des moyens de mémorisation reliés à la sortie de chaque capteur pour mémoriser au moins deux valeurs du signal de sortie de chaque capteur et une unité de commande reliée à ladite vanne à deux voies et aux moyens de mémorisation pour commuter ladite vanne à deux voies et commander la mémorisation d'une première valeur du signal de sortie du capteur quand la vanne à deux voies est dans son premier état, et la mémorisation d'une seconde valeur du signal de sortie du capteur dans lesdits moyens de mémorisation quand la vanne à deux voies est dans son second état. Il comprend encore des moyens pour calculer la différence entre lesdites première et seconde valeurs du signal de sortie du capteur lesdits moyens de mémorisation et ledit moyen de calcul de la différence formant un circuit de mesure qui délivre en sortie un signal de mesure représentant la valeur exacte de la différence des pressions respectivement appliquées aux premier et second orifices d'entrée de chaque capteur.The device of the prior art further comprises storage means connected to the output of each sensor for storing at least two values of the output signal of each sensor and a control unit connected to said two-way valve and the means of memory for switching said two-way valve and controlling storage of a first value of the sensor output signal when the two-way valve is in its first state, and storing a second value of the sensor output signal in said storage means when the two-way valve is in its second state. It further comprises means for calculating the difference between said first and second values of the sensor output signal said storage means and said difference calculating means forming a measurement circuit which outputs a measurement signal representing the exact value the difference of the pressures respectively applied to the first and second inlet ports of each sensor.

Un autre document de l'art antérieur, le brevet européen EP0644377B1 décrit un dispositif de régulation pour l'envoi de gaz et d'air de combustion à un brûleur d'une manière commandée par le besoin en chaleur d'un appareil d'utilisation, dans lequel

  • un signal de sortie, qui correspond au besoin en chaleur, d'un régulateur du besoin en chaleur commande l'envoi d'air de combustion ;
  • un dispositif de mesure de pression différentielle produit un signal de pression différentielle, qui est proportionnel au courant d'air de combustion, et l'envoie aux deux chambres à membrane d'un module de commande pneumatique ;
  • le signal de sortie pneumatique du module de commande charge la membrane d'une vanne principale d'envoi de gaz, qui est montée dans la canalisation d'amenée de gaz et est commandée par la membrane ;
  • la chambre de commande de la vanne principale d'envoi de gaz est raccordée d'une part par l'intermédiaire d'un premier étranglement à l'entrée de gaz de la vanne principale d'envoi de gaz et d'autre part à une vanne d'évacuation prévue dans le module de commande et dont le corps de fermeture est porté par la membrane du module de commande ;
  • la chambre de pression du module de commande est raccordée au côté haute pression du dispositif de mesure de pression différentielle
  • la chambre d'évacuation du module de commande est raccordée d'une part par l'intermédiaire d'un second étranglement à la sortie de la vanne principale d'envoi de gaz et d'autre part, par l'intermédiaire d'un troisième étranglement, au côté basse pression du dispositif de mesure de pression différentielle.
Another prior art document, European Patent EP0644377B1 describes a regulating device for sending gas and combustion air to a burner in a manner controlled by the heat demand of a device of use , in which
  • an output signal, which corresponds to the heat requirement, of a heat demand controller controls the supply of combustion air;
  • a differential pressure measuring device produces a differential pressure signal, which is proportional to the combustion air stream, and sends it to the two diaphragm chambers of a pneumatic control module;
  • the pneumatic output signal of the control module charges the membrane of a main gas supply valve, which is mounted in the gas supply pipe and is controlled by the membrane;
  • the control chamber of the main gas supply valve is connected on the one hand via a first restriction to the gas inlet of the main gas supply valve and on the other hand to a discharge valve provided in the control module and whose closing body is carried by the membrane of the control module;
  • the pressure chamber of the control module is connected to the high pressure side of the differential pressure measuring device
  • the evacuation chamber of the control module is connected on the one hand via a second constriction to the outlet of the main gas supply valve and on the other hand via a third throttling, at the low pressure side of the differential pressure measuring device.

Le brevet américain US4645450 décrit un système de réglage de débit qui permet de régler de façon optimale le débit d'air et de combustible fournis à un brûleur dans une pluralité de modes de fonctionnement comprenant toute la plage de chauffage du brûleur. Le système comprend une paire de senseurs de pression différentielle connectés entre la conduite d'air et le brûleur, et entre la conduite de combustible et le brûleur, de même qu'une paire de soupapes d'air et de combustible, actionnée à l'électricité pour régler la pression de l'air et du combustible destinés au brûleur. Le système comprend en outre un dispositif de commande par microprocesseur électriquement connecté aux senseurs de pression et aux soupapes de réglage de la pression d'air et de combustible. Des rapports optimaux de pression air/combustible sont empiriquement dérivés à chaque point de la plage de chauffage du brûleur par des fluxmètres amovibles connectables, des détecteurs d'oxygène et des couples thermo-électriques. Ces informations sont enregistrées dans la mémoire du dispositif de commande par micro-ordinateur. L'utilisation d'un dispositif de commande par micro-ordinateur en association avec un fluxmètre connectable et amovible et avec un couple thermo-électrique permet de réadapter aisément le système à un brûleur existant sans qu'il soit nécessaire d'installer des fluxmètres à diaphragme à paroi minceUnited States Patent US4645450 discloses a flow control system which optimally adjusts the air and fuel rate supplied to a burner in a plurality of operating modes including the entire burner heating range. The system includes a pair of differential pressure sensors connected between the air line and the burner, and between the fuel line and the burner, as well as a pair of air and fuel valves, operated at the same time. electricity to adjust the air and fuel pressure for the burner. The system further includes a microprocessor controller electrically connected to the pressure sensors and the air and fuel pressure control valves. Optimum air / fuel pressure ratios are empirically derived at each point in the burner heating range by connectable releasable flux meters, oxygen sensors, and thermoelectric couples. This information is stored in the memory of the microcomputer control device. The use of a microcomputer control device in combination with a connectable and removable flowmeter and with a thermoelectric torque makes it possible to easily re-adapt the system to an existing burner without the need to install flowmeters to thin-walled diaphragm

La demande de brevet japonais JP59212622 décrit un dispositif de mesure de pression différentielle pour la régulation du rapport air/gaz, mettant en oeuvre un capteur différentiel.Japanese patent application JP59212622 discloses a differential pressure measuring device for the regulation of the air / gas ratio, using a differential sensor.

Les différentes solutions de l'art antérieur mettent en oeuvre des composants coûteux, tels que plusieurs capteurs de pression ou des vannes trois voies.The different solutions of the prior art use expensive components, such as several pressure sensors or three-way valves.

Les capteurs de pression différentielle bon marché présentent souvent une dérive thermique et une dérive à long terme. A cause de ces dérives, la valeur du signal de sortie du capteur différentiel n'est pas toujours nulle lorsque les pressions appliquées aux orifices d'entrée sont égales et les mesures sont donc faussées.Low-cost differential pressure sensors often have thermal drift and drift at long term. Because of these drifts, the value of the output signal of the differential sensor is not always zero when the pressures applied to the inlet ports are equal and the measurements are therefore distorted.

Le but de la présente invention est de proposer un brûleur comprenant un dispositif de régulation simplifié, avec un seul capteur de pression différentiel et aucune vanne à trois voies, la calibration étant réalisée par un traitement des informations fournies par ce capteur différentiel et optionnellement par le capteur de température du corps de chauffe, grâce à une procédure automatique de calibrage.The object of the present invention is to provide a burner comprising a simplified control device, with a single differential pressure sensor and no three-way valve, the calibration being performed by a processing of the information provided by the differential sensor and optionally by the temperature sensor of the heating body, thanks to an automatic calibration procedure.

À cet effet, l'invention concerne, selon son mode de mise en oeuvre le plus général, un procédé de régulation d'un brûleur de chaudière comprenant un capteur de pression différentiel unique, raccordé d'une part à un conduit d'alimentation en air d'une chambre de mélange, et d'autre part au conduit d'alimentation en gaz sous pression de ladite chambre de mélange, en amont des diaphragmes calibrés prévus sur lesdits conduits, caractérisé en ce qu'il comporte des séquences périodiques de calibrage consistant à :

  • mesurer la vitesse de rotation Nréf du moteur du ventilateur correspondant une pression différentielle de référence ΔPréf mesurée par ledit capteur de pression différentiel, la vanne d'alimentation en gaz étant fermée
  • calculer et enregistrer au moins un paramètre 1, k représentatif des caractéristiques du conduit d'évacuation des fumées, ainsi que les valeurs Nmin et Nmax correspondant à la limite respectivement inférieure et supérieure de la vitesse de rotation du moteur.
To this end, according to its most general embodiment, the invention relates to a method of regulating a boiler burner comprising a single differential pressure sensor, connected on the one hand to a supply duct air of a mixing chamber, and secondly to the conduit for supplying pressurized gas to said mixing chamber, upstream of the calibrated diaphragms provided on said conduits, characterized in that it comprises periodic calibration sequences consists in :
  • measuring the rotation speed N ref of the corresponding fan motor a reference differential pressure ΔP ref measured by said differential pressure sensor, the gas supply valve being closed
  • calculate and record at least one parameter 1, k representative of the characteristics of the flue gas duct, as well as the values N min and N m ax corresponding to the limit respectively lower and upper of the rotation speed of the engine.

Selon une première variante, la valeur de la température est fournie par le capteur de température du corps de chauffe.According to a first variant, the value of the temperature is provided by the temperature sensor of the heating body.

Selon une deuxième variante, la valeur de la température est fournie par le capteur de température de l'air d'alimentation ou de la température des fumées.According to a second variant, the value of the temperature is provided by the temperature sensor of the supply air or the flue gas temperature.

Selon un mode de mise en oeuvre particulier, la pression différentielle de référence ΔPréf est égale à 100 pascals.According to a particular embodiment, the reference differential pressure ΔP ref is equal to 100 pascals.

Selon un mode de réalisation préféré, le procédé comporte une étape de recalage du capteur de pression différentielle consistant à ouvrir une vanne d'autozéro placée sur un conduit reliant les deux entrées du capteur de pression, à interrompre l'alimentation du moteur du ventilateur et à enregistrer la valeur du signal S0 délivrée par le capteur de pression différentielle, puis à refermer la vanne d'autozéro et à soustraire S0 à la mesure.According to a preferred embodiment, the method comprises a step of resetting the differential pressure sensor of opening an autozero valve placed on a conduit connecting the two inputs of the pressure sensor, to interrupt the supply of the fan motor and recording the value of the signal S 0 delivered by the differential pressure sensor, then closing the autozero valve and subtracting S 0 from the measurement.

Selon un mode de mise en oeuvre préféré, le procédé comporte une procédure d'allumage comportant une étape de passage de la régulation du moteur par le capteur de pression vers une régulation du moteur avec le compte-tours, à une valeur Nréf, une étape d'allumage après l'ouverture de la vanne modulante de gaz et de lecture de la pression différentielle air/gaz, et une étape de commande de la vanne modulante gaz par un algorithme de régulation qui prend comme signal d'entrée le capteur de pression différentielle air/gaz.According to a preferred embodiment, the method comprises an ignition procedure comprising a step of passage of the engine regulation by the pressure sensor to a regulation of the engine with the tachometer, to a value N ref , a ignition step after the opening of the modulating gas valve and reading the differential pressure air / gas, and a step of controlling the gas modulating valve by a control algorithm which takes as input signal the sensor of differential air / gas pressure.

Selon un exemple de mise en oeuvre, on régule la différence de pression air/gaz ΔP air/gaz à une première valeur prédéterminée par exemple 5 pascals pendant la phase d'allumage pour faciliter l'allumage.According to an exemplary implementation, the air / gas pressure difference ΔP air / gas is regulated at a first predetermined value, for example 5 pascals during the ignition phase to facilitate ignition.

Avantageusement, on régule la différence de pression air/gaz ΔP air/gaz à une deuxième valeur prédéterminée, par exemple 0 pascal après la phase d'allumage pour obtenir un bon rapport air/gaz.Advantageously, the air / gas pressure difference ΔP air / gas is regulated at a second predetermined value, for example Example 0 pascal after the ignition phase to obtain a good air / gas ratio.

Selon une variante préférée, la régulation de la vitesse du moteur du ventilateur en fonction de la puissance de chauffe est bornée par des valeurs Nmin(T) et Nmax(T) fonction de la température T mesurée pendant le fonctionnement du brûleur et de la valeur la valeur Nréf avant l'allumage du brûleur.According to a preferred variant, the regulation of the fan motor speed as a function of the heating power is limited by N min (T) and N max (T) values, which are a function of the temperature T measured during the operation of the burner and the value is the value N ref before the ignition of the burner.

L'invention concerne également un brûleur pour chaudière, comprenant une chaîne de mélange alimentée par un mélange air/gaz par l'intermédiaire d'un dispositif de régulation comprenant un ventilateur entraîné par un moteur électrique à vitesse variable, relié à la chambre de mélange par l'intermédiaire d'un conduit présentant un diaphragme calibré, et une alimentation en gaz combustible sous pression débouchant dans ladite chambre de mélange par l'intermédiaire d'une vanne proportionnelle et d'un diaphragme calibré, caractérisé en ce que qu'il comporte un capteur de pression différentiel unique, raccordé d'une part au conduit d'alimentation en air, et d'autre part au conduit d'alimentation en gaz sous pression, en amont des diaphragmes calibrés, le brûleur comportant en outre un calculateur pour déterminer et mémoriser périodiquement au moins un paramètre 1, k représentatif des caractéristiques du conduit d'évacuation des fumées pendant des étapes de calibration où ledit calculateur enregistre la vitesse de rotation Nréf du moteur du ventilateur pour une pression différentielle de référence Préf mesurée par ledit capteur de pression différentiel, et calcule en fonction de ces paramètres les valeurs Nmin et Nmax correspondant à la limite respectivement inférieure et supérieure de la vitesse de rotation du moteur.The invention also relates to a burner for a boiler, comprising a mixing chain fed by an air / gas mixture via a regulating device comprising a fan driven by a variable speed electric motor connected to the mixing chamber. via a duct having a calibrated diaphragm, and a pressurized fuel gas supply opening into said mixing chamber via a proportional valve and a calibrated diaphragm, characterized in that it comprises a single differential pressure sensor, connected on the one hand to the air supply duct, and on the other hand to the pressurized gas supply duct, upstream of the calibrated diaphragms, the burner further comprising a calculator for periodically determining and storing at least one parameter 1, k representative of the characteristics of the flue gas duct during steps calibration unit where said computer stores the rotational speed N ref of the fan motor for a reference differential pressure P ref measured by said differential pressure sensor, and calculates as a function of these parameters the values N min and N max corresponding to the limit respectively lower and upper speed of the motor.

L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui suit, se référant au dessin annexé (figure 1) représentant une vue schématique d'un exemple d'un brûleur selon l'invention.The invention will be better understood on reading the description which follows, with reference to the appended drawing (FIG. 1) showing a schematic view of an example of a burner according to the invention.

Ce brûleur comprend une chambre de mélange (1) dans lequel débouche un conduit d'alimentation en air (2) et un conduit d'alimentation en gaz (3).This burner comprises a mixing chamber (1) in which opens an air supply duct (2) and a gas supply duct (3).

Le conduit d'alimentation en air (2) comprend un diaphragme (21) formant un passage calibré pour le flux d'air provenant d'un ventilateur (22) entraîné par un moteur électrique (23). La vitesse de rotation de ce moteur (23) est régulée par un calculateur, et il comporte un capteur de vitesse (24) délivrant un signal exploité par ledit calculateur.The air supply duct (2) comprises a diaphragm (21) forming a calibrated passage for the flow of air from a fan (22) driven by an electric motor (23). The rotational speed of this motor (23) is regulated by a computer, and it comprises a speed sensor (24) delivering a signal operated by said computer.

Le circuit d'alimentation en gaz comprend un raccordement (33) à une arrivée de gaz sous pression, commandée par une vanne proportionnelle (32). Un diaphragme (31) formant un passage calibré pour le flux de gaz.The gas supply circuit includes a connection (33) to a pressurized gas inlet, controlled by a proportional valve (32). A diaphragm (31) forming a calibrated passage for the gas flow.

Un capteur de pression différentielle (10) est relié d'une part au conduit d'arrivée d'air, en amont du diaphragme (21), et d'autre part au conduit d'arrivée de gaz, en amont du diaphragme (31).A differential pressure sensor (10) is connected on the one hand to the air supply duct, upstream of the diaphragm (21), and on the other hand to the gas supply duct, upstream of the diaphragm (31). ).

Un diaphragme (25) forme un passage calibré entre le capteur (10) et le conduit d'air.A titre d'exemple, le diamètre est de 5/10 de millimètres.A diaphragm (25) forms a calibrated passage between the sensor (10) and the air duct. For example, the diameter is 5/10 of millimeters.

Le capteur (10) peut être court-circuité par un conduit (11) reliant les deux entrées du capteur (10), ce conduit comportant une vanne (12) permettant d'activer ou de désactiver le raccordement des deux entrées du capteur de pression différentielle. La vanne (12) présente, à titre d'exemple, un diamètre 10 fois supérieur, soit 5 millimètres à celui du diaphragme (12).The sensor (10) can be short-circuited by a conduit (11) connecting the two inputs of the sensor (10), this conduit comprising a valve (12) for activating or deactivating the connection of the two inputs of the pressure sensor differential. The valve (12) has, by way of example, a diameter 10 times greater, 5 millimeters to that of the diaphragm (12).

Le fonctionnement du brûleur est explicité dans ce qui suit.The operation of the burner is explained in the following.

Dans un premier temps, on procède à un étalonnage du capteur de pression différentielle (10). Pour cela, on arrête le fonctionnement du moteur (23). On commande l'ouverture de la vanne (12), et on attend pendant un temps d'environ une seconde la stabilisation des pressions dans le conduit (11) ainsi que dans le capteur (10).At first, a calibration of the differential pressure sensor (10) is carried out. For this, it stops the operation of the motor (23). The opening of the valve (12) is controlled, and the stabilization of the pressures in the duct (11) and in the sensor (10) is waited for a time of about one second.

La pression différentielle aux bornes du capteur (11) est nulle, du fait du raccordement des deux entrées. On mémorise alors la valeur du signal délivré par le capteur (10), correspondant à la valeur d'offset E, c'est-à-dire l'erreur à zéro indiquée par le capteur (10).The differential pressure across the sensor (11) is zero due to the connection of the two inputs. The value of the signal delivered by the sensor (10) corresponding to the offset value E, that is to say the zero error indicated by the sensor (10), is then stored.

Cette valeur d'offset E permet de corriger la valeur délivrée par le capteur (10) :
Désormais ΔP = ΔP mesurée - E

Figure imgb0001

  • ΔPmesurée = pression différentielle lue par le capteur
  • ΔP = pression sans l'erreur du capteur
This offset value E makes it possible to correct the value delivered by the sensor (10):
From now on .DELTA.P = .DELTA.P measured - E
Figure imgb0001
  • ΔP measured = differential pressure read by the sensor
  • ΔP = pressure without sensor error

Après cette opération d'étalonnage, on referme la vanne (12).After this calibration operation, the valve (12) is closed again.

Cet étalonnage est réalisé périodiquement, par exemple à chaque allumage du brûleur, ou seulement après une durée d'utilisation ou d'inactivité prédéterminée.This calibration is carried out periodically, for example at each ignition of the burner, or only after a predetermined duration of use or inactivity.

REGULATION DU DEBIT D'ALLUMAGE ET MESURE DU CONDUIT D'EVACUATION DES FUMEESREGULATION OF IGNITION RATE AND MEASUREMENT OF THE FUMES EXHAUST DUCT

Le procédé selon l'invention prévoit l'adaptation automatique des paramètres de fonctionnement aux caractéristiques du conduit d'évacuation des fumées. Ce paramétrage est réalisé périodiquement. Il comporte les étapes suivantes :

  • la vanne gaz proportionnelle (32) n'est pas commandée et la vanne autozéro (12) est fermée.
  • le capteur de pression différentielle mesure la perte de charge de l'opercule d'air. Ce signal est représentatif du débit d'air à la température ambiante θ (ΔP = K Q2 où K est un coefficient dépendant de la géométrie de l'opercule et où Q est le débit d'air).
  • le ventilateur est commandé :
The method according to the invention provides for the automatic adaptation of the operating parameters to the characteristics of the flue gas discharge duct. This setting is performed periodically. It comprises the following steps:
  • the proportional gas valve (32) is not controlled and the autozero valve (12) is closed.
  • the differential pressure sensor measures the pressure drop of the air seal. This signal is representative of the air flow at ambient temperature θ (ΔP = K Q2 where K is a coefficient dependent on the geometry of the lid and where Q is the air flow rate).
  • the fan is controlled:

On régule ΔPair = 100 pascals
Lorsque ΔPair = 100  p ± 2 p ,

Figure imgb0002

  • on note la valeur du compte-tours moteur qui permet d'atteindre 100 Pa : N1000, et on enregistre la température du corps de chauffe : θ qui est représentative de la température de l'air.
We regulate ΔPair = 100 pascals
When ΔPair = 100 p ± two p ,
Figure imgb0002
  • we note the value of the engine tachometer that achieves 100 Pa: N1000, and we record the temperature of the heater: θ which is representative of the air temperature.

Alternativement, on pourrait mesurer directement la température de l'air, mais cela nécessiterait un capteur supplémentaire.Alternatively, one could directly measure the air temperature, but this would require an additional sensor.

ALLUMAGE DU BRULEUR :BURNER IGNITION:

  • on arrête la régulation du moteur (23) avec le capteur de pression (10) et on enchaîne directement avec une régulation du moteur avec le compte-tours : on régule le moteur à N100. Il n'y a donc aucune variation sur la vitesse du moteur ni sur la pression différentielle du débit d'air. On attend une stabilisation de l'algorithme de régulation avant de passer à l'étape suivante.the control of the motor (23) is stopped with the pressure sensor (10) and the motor is regulated directly with the tachometer: the motor is regulated at N100. There is therefore no variation in the speed of the engine or the differential pressure of the air flow. Stabilization of the control algorithm is expected before proceeding to the next step.
  • on permet l'ouverture de la vanne de gaz (32) en même temps que l'on commande le dispositif d'allumage (par exemple un allumage par étincelle). Le capteur de pression fait maintenant une lecture de la pression différentielle air/gaz.the opening of the gas valve (32) is allowed at the same time as the ignition device (for example a spark ignition) is controlled. The pressure sensor now reads the air / gas differential pressure.
  • la vanne modulante gaz est commandée par un algorithme de régulation qui prend comme signal d'entrée le capteur de pression différentielle air/gaz. Dans notre application il régule ΔP air/gaz = 5 pascals pour faciliter l'allumage (effet « starter »). On attend 5 secondes que l'allumage soit terminé et que la flamme soit stabilisée et on passe à l'étape suivante.the modulating gas valve is controlled by a control algorithm which takes as input signal the air / gas differential pressure sensor. In our application it regulates ΔP air / gas = 5 pascals to facilitate ignition (starter effect). We wait 5 seconds the ignition is finished and the flame is stabilized and we go on to the next step.
  • on régule ΔP air/gaz = 0we regulate ΔP air / gas = 0
VARIATION DE LA PUISSANCEVARIATION OF POWER

Il est important de faire varier la puissance entre des bornes précises déterminant la puissance mini et la puissance maxi. En dehors de ces bornes, la bonne hygiène de combustion ne pourrait plus être garantie. Dans le cas d'un système à 2 capteurs, les bornes de puissance sont données pour la ΔP air mini et la ΔP air maxi. Dans le cas du système mono-capteur, c'est le compte-tours qui va donner la borne mini à la température de fonctionnement θ : N1 θ, et la borne maxi à la température de fonctionnement θ : N2 θ.It is important to vary the power between specific terminals determining the minimum power and the maximum power. Outside these limits, good combustion hygiene could no longer be guaranteed. In the case of a 2-sensor system, the power terminals are given for the ΔP min air and ΔP max air. In the case of the single-sensor system, it is the tachometer that will give the min terminal to the operating temperature θ: N1 θ, and the maximum terminal to the operating temperature θ: N2 θ.

À la température θ, la vitesse de rotation du moteur du ventilateur sera toujours comprise entre N1 θ et N2 θ.At the temperature θ, the rotational speed of the fan motor will always be between N1 θ and N2 θ.

Ces bornes N1 θ et N2 θ dépendent de la température et aussi de la longueur du conduit de cheminée sur laquelle la chaudière est installée.These terminals N1 θ and N2 θ depend on the temperature and also on the length of the flue pipe on which the boiler is installed.

On a fait des mesures des bornes en laboratoire sur les conduits de fumées les plus courts possible et les conduits de fumées les plus longs possible dans toutes les conditions de température que l'on rencontrera lors du fonctionnement. Ces données expérimentales sont rentrées dans un tableau : TABLEAU DES DONNEES EXPERIMENTALES 0 ≤ 0 1 à 10 11 à 20 71 à 80 81 à 90 ≥ 91 N1 conduit N1 mini N1 mini N1 mini N1 mini N1 mini N1 mini court 10° 20° 80° 90° 91° N2 conduit N2 mini N2 mini N2 mini N2 mini N2 mini N2 mini court 10° 20° 80° 90° 91° N100 conduit N100 N100 ... N100 ... N100 mini court mini 0° mini 10° mini 80° 91° N1 conduit N1 maxi N1 maxi ... N1 maxi ... N1 maxi91° long 10° 80° N2 conduit N2 maxi N2 maxi ... N2 maxi ... N2 maxi91° long 10° 80° N100 conduit N100 N100 ... N100 ... N100 long maxi 0° maxi 10° maxi 80° maxi 91° Laboratory limits have been measured on the shortest possible flue gas ducts and the longest flue gas ducts possible under all temperature conditions encountered during operation. These experimental data are entered in a table: TABLE OF EXPERIMENTAL DATA 0 ≤ 0 1 to 10 11 to 20 71 to 80 81 to 90 ≥ 91 N1 leads N1 mini N1 mini N1 mini N1 mini N1 mini N1 mini short 0 ° 10 ° 20 ° 80 ° 90 91 ° N2 leads N2 mini N2 mini N2 mini N2 mini N2 mini N2 mini short 0 ° 10 ° 20 ° 80 ° 90 91 ° N100 leads N100 N100 ... N100 ... N100 mini short mini 0 ° mini 10 ° mini 80 ° 91 ° N1 leads N1 max N1 max ... N1 max ... N1 max 91 ° long 0 ° 10 ° 80 ° N2 leads N2 max N2 max ... N2 max ... N2 max 91 ° long 0 ° 10 ° 80 ° N100 leads N100 N100 ... N100 ... N100 long max 0 ° max 10 ° up to 80 ° up to 91 °

Détermination de la tranche de températureDetermination of the temperature range

Le microcontrôleur ayant mesuré θ, calcule à qu'elle tranche de température du tableau la mesure se situe :
par exemple : θ = 75°
The microcontroller having measured θ, calculates at its temperature slice of the array the measurement is:
for example: θ = 75 °

La tranche de température est « 71 à 80 ». Dans le calcul de 1 et de K, on utilisera :
N100 mini 80 et N100 maxi 80

  • calcul de 1 et K
The temperature range is "71 to 80". In the calculation of 1 and K, we will use:
N100 mini 80 and N100 max 80
  • calculation of 1 and K

On calcule le degré d'appartenance de la chaudière équipée du conduit d'évacuation des fumées inconnues à l'ensemble « conduit court » et à l'ensemble « conduit long ».The degree of ownership of the boiler equipped with the unknown flue pipe is calculated for the "short duct" assembly and the "long duct" assembly.

Ayant mesuré θ et N100 θ le « tableau des données expérimentales » étant en mémoire, le microcontrôleur calcule : 1 et K : 1 = ( N 100  θ - N 100  mini θ ) / ( N 100  maxi θ - N 100  mini θ )

Figure imgb0003
K = ( N 100  maxi θ - N 100  θ ) / ( N 100  maxi θ -  N 100  mini θ )
Figure imgb0004
Having measured θ and N100 θ the "array of experimental data" being in memory, the microcontroller calculates: 1 and K: 1 = ( NOT 100 θ - NOT 100 mini θ ) / ( NOT 100 maxi θ - NOT 100 mini θ )
Figure imgb0003
K = ( NOT 100 maxi θ - NOT 100 θ ) / ( NOT 100 maxi θ - NOT 100 mini θ )
Figure imgb0004

Le degré d'appartenance 1 et K sont indépendants de la température. Le calcul de K et 1 est fait pour chaque démarrage de brûleur et les résultats du calcul sont conservés jusqu'à l'arrêt du brûleur.

  • calcul des limites de modulation N1 θ et N2 θ :
The degree of membership 1 and K are independent of the temperature. The calculation of K and 1 is done for each burner start and the results of the calculation are kept until the burner stops.
  • calculation of the modulation limits N1 θ and N2 θ:

Durant l'allumage du brûleur, le microcontrôleur détermine en permanence la tranche de température et calcule N1 θ et N2 θ avec les données appropriées du « tableau des données expérimentales ». N 1  θ = K * N 1  mini θ + 1 * N 2  maxi θ

Figure imgb0005
N 2  θ = K * N 2  mini θ + 1 * N 2  maxi θ
Figure imgb0006
During ignition of the burner, the microcontroller continuously determines the temperature range and calculate N1 θ and N2 θ with the appropriate data from the "experimental data table". NOT 1 θ = K * NOT 1 mini θ + 1 * NOT two maxi θ
Figure imgb0005
NOT two θ = K * NOT two mini θ + 1 * NOT two maxi θ
Figure imgb0006

Jusqu'à l'arrêt du brûleur, on mesure θ et à chaque changement de tranches de température, on recalcule N1 θ et N2 θ.Until the burner stops, θ is measured and at each change of temperature slices, N1 θ and N2 θ are recalculated.

La vitesse du ventilateur est régulée entre N1 θ et N2 θ en fonction des besoins de la régulation de température.
AUTOZERO « EN VOL »
À intervalles réguliers, il est nécessaire de ré étalonner le zéro du capteur durant le fonctionnement du brûleur.
le brûleur étant allumé, on attend 10mn et on passe à l'étape suivante.
The fan speed is regulated between N1 θ and N2 θ according to the needs of the temperature control.
AUTOZERO "IN FLIGHT"
At regular intervals it is necessary to recalibrate the sensor zero during burner operation.
the burner is on, we wait 10 minutes and go to the next step.

On bloque la commande du ventilateur et la commande de la vanne modulante gaz ; on attend une seconde que le système se stabilise et on passe à l'étape suivante.The fan control and the control of the gas modulating valve are blocked; we wait a second for the system to stabilize and move on to the next step.

On ouvre la vanne autozéro (12) et on attend que les pressions se stabilisent 1s et on passe à l'étape suivante.The autozero valve (12) is opened and the pressures are expected to stabilize 1s and proceed to the next step.

On referme ensuite la vanne autozéro (12) et les régulations du moteur et de la vanne autozéro reprennent la main.The selfzero valve (12) is then closed again and the controls of the motor and the autozero valve take over.

Claims (11)

Procédé de régulation d'un brûleur de chaudière comprenant un capteur de pression différentielle (10) unique, raccordé d'une part à un conduit d'alimentation en air (2) d'une chambre de mélange (1), et d'autre part au conduit (3) d'alimentation en gaz sous pression de ladite chambre de mélange, en amont des diaphragmes calibrés (21, 31) prévus sur lesdits conduits (2, 3), caractérisé en ce qu'il comporte des séquences périodiques de calibrage consistant à : - mesurer la vitesse de rotation Nréf du moteur (24) du ventilateur (23) correspondant à une pression différentielle de référence ΔPréf mesurée par ledit capteur de pression différentielle (10), la vanne d'alimentation (32) en gaz étant fermée, - calculer et enregistrer au moins un paramètre 1, k représentatif des caractéristiques du conduit d'évacuation des fumées, ainsi que les valeurs Nmin et Nmax correspondant à la limite respectivement inférieure et supérieure de la vitesse de rotation du moteur (23). A method of regulating a boiler burner comprising a single differential pressure sensor (10), connected on the one hand to an air supply duct (2) of a mixing chamber (1), and on the other part of the duct (3) supplying pressurized gas to said mixing chamber, upstream of the calibrated diaphragms (21, 31) provided on said ducts (2, 3), characterized in that it comprises periodic sequences of calibration consisting of: measuring the rotation speed N ref of the motor (24) of the fan (23) corresponding to a reference differential pressure ΔP ref measured by said differential pressure sensor (10), the supply valve (32) being closed , - Calculate and record at least a parameter 1, k representative of the characteristics of the flue gas duct, as well as the values N min and N max corresponding to the limit respectively lower and upper speed of rotation of the motor (23). Procédé de régulation d'un brûleur de chaudière selon la revendication précédente, caractérisé en ce que la régulation de la vitesse du moteur du ventilateur en fonction de la puissance de chauffe est bornée par des valeurs Nmin(T) et Nmax(T) fonction de la température T mesurée pendant le fonctionnement du brûleur et de la valeur Nréf mesurée avant l'allumage du brûleur.Method for regulating a boiler burner according to the preceding claim, characterized in that the regulation of the speed of the fan motor as a function of the heating power is limited by N min (T) and N max (T) values. depending on the temperature T measured during the burner operation and on the N ref value measured before the burner ignition. Procédé de régulation d'un brûleur de chaudière selon la revendication 2, caractérisé en ce que la valeur de la température est fournie par le capteur de température du corps de chauffe.Boiler burner control method according to claim 2, characterized in that the value of the temperature is supplied by the heating element temperature sensor. Procédé de régulation d'un brûleur de chaudière selon la revendication 2, caractérisé en ce que la valeur de la température est fournie par le capteur de température de l'air d'alimentation.Boiler burner control method according to claim 2, characterized in that the temperature value is provided by the supply air temperature sensor. Procédé de régulation d'un brûleur de chaudière selon la revendication 2, caractérisé en ce que la valeur de la température est fournie par le capteur de température des fumées.Boiler burner control method according to Claim 2, characterized in that the value of the temperature is provided by the flue gas temperature sensor. Procédé de régulation d'un brûleur de chaudière selon la revendication 1, caractérisé en ce que la pression différentielle de référence ΔPréf est égale à 100 pascals.A method of regulating a boiler burner according to claim 1, characterized in that the reference differential pressure ΔP ref is equal to 100 pascals. Procédé de régulation d'un brûleur de chaudière selon l'une au moins des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte une étape de recalage du capteur de pression différentielle consistant à ouvrir une vanne d'autozéro placée sur un conduit reliant les deux entrées du capteur de pression et à enregistrer la valeur du signal S0 délivrée par le capteur de pression différentielle, puis à refermer la vanne d'autozéro, et à soustraire S0 de la mesure.A method of regulating a boiler burner according to at least one of the preceding claims, characterized in that it comprises a step of resetting the differential pressure sensor of opening an autozero valve placed on a duct connecting the two inputs of the pressure sensor and to record the value of the signal S 0 delivered by the differential pressure sensor, then to close the autozero valve, and to subtract S 0 from the measurement. Procédé de régulation d'un brûleur de chaudière selon l'une au moins des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte une procédure d'allumage comportant une étape de passage de la régulation du moteur par le capteur de pression vers une régulation du moteur avec le compte-tours, à une valeur Nréf, une étape d'allumage après l'ouverture de la vanne modulante de gaz et de lecture de la pression différentielle air/gaz, et une étape de commande de la vanne modulante gaz par un algorithme de régulation qui prend comme signal d'entrée le capteur de pression différentielle air/gaz.A method of regulating a boiler burner according to at least one of the preceding claims, characterized in that it comprises an ignition procedure comprising a step of passage of the engine control by the pressure sensor to a control of the engine with the tachometer, at a value N ref , an ignition step after the opening of the gas modulating valve and reading of the differential pressure air / gas, and a step of controlling the modulating gas valve by a control algorithm which takes as input signal the air / gas differential pressure sensor. Procédé de régulation d'un brûleur de chaudière selon l'une au moins des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'on régule la différence de pression air/gaz ΔP air/gaz à une première valeur prédéterminée pendant la phase d'allumage pour faciliter l'allumage.A method of regulating a boiler burner according to at least one of the preceding claims, characterized in that the air / gas pressure difference ΔP air / gas is adjusted to a first predetermined value during the ignition phase for facilitate ignition. Procédé de régulation d'un brûleur de chaudière selon l'une au moins des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'on régule la différence de pression air/gaz ΔP air/gaz à une deuxième valeur prédéterminée après la phase d'allumage pour faciliter un bon rapport air/gaz.Method for controlling a boiler burner according to at least one of the preceding claims, characterized in that one regulates the difference in air pressure / .DELTA.P air / gas to a second predetermined value after the ignition phase for facilitate a good air / gas ratio. Brûleur pour chaudière, comprenant une chambre de mélange alimentée par un mélange air/gaz par l'intermédiaire d'un dispositif de régulation comprenant un ventilateur entraîné par un moteur électrique à vitesse variable, relié à la chambre de mélange par l'intermédiaire d'un conduit présentant un diaphragme calibré, et un alimentation en gaz combustible sous pression débouchant dans ladite chambre de mélange par l'intermédiaire d'une vanne proportionnelle et d'un diaphragme calibré, caractérisé en ce que qu'il comporte un capteur de pression différentiel unique, raccordé d'une part au conduit d'alimentation en air, et d'autre part au conduit d'alimentation en gaz sous pression, en amont des diaphragmes calibrés, le brûleur comportant en outre un calculateur pour déterminer et mémoriser périodiquement au moins un paramètre 1, k représentatif des caractéristiques du conduit d'évacuation des fumées pendant des étapes de calibration où ledit calculateur enregistre la vitesse de rotation Nréf du moteur du ventilateur pour une pression différentielle de référence Préf mesurée par ledit capteur de pression différentiel, et calcule en fonction de ces paramètres les valeurs Nmin et Nmax correspondant à la limite respectivement inférieure et supérieure de la vitesse de rotation du moteur.Burner for a boiler, comprising a mixing chamber fed with an air / gas mixture via a regulating device comprising a fan driven by a variable speed electric motor, connected to the mixing chamber via a a duct having a calibrated diaphragm, and a pressurized fuel gas supply opening into said mixing chamber via a proportional valve and a calibrated diaphragm, characterized in that it comprises a differential pressure sensor single, connected on the one hand to the air supply duct, and on the other hand to the pressurized gas supply duct, upstream of the calibrated diaphragms, the burner further comprising a calculator for periodically determining and storing at least a parameter 1, k representative of the characteristics of the smoke exhaust duct during calibration steps where said calculator registers the rotational speed N ref of the fan motor for a reference differential pressure P ref measured by said differential pressure sensor, and calculates based on these parameters the values N min and N max corresponding to the limit respectively lower and upper speed of rotation of the motor.
EP05291886A 2004-09-14 2005-09-13 Method for regulating the air/fuel ratio of a burner and burner using this method Withdrawn EP1635117A1 (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR0452044A FR2875289B1 (en) 2004-09-14 2004-09-14 METHOD FOR REGULATING THE AIR / GAS RATIO OF A BURNER AND BURNER USING THIS METHOD

Publications (1)

Publication Number Publication Date
EP1635117A1 true EP1635117A1 (en) 2006-03-15

Family

ID=34948665

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP05291886A Withdrawn EP1635117A1 (en) 2004-09-14 2005-09-13 Method for regulating the air/fuel ratio of a burner and burner using this method

Country Status (2)

Country Link
EP (1) EP1635117A1 (en)
FR (1) FR2875289B1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
ITPD20120030A1 (en) * 2012-02-09 2013-08-10 Sit La Precisa S P A Con Socio Uni Co METHOD FOR THE CONTROL OF A BURNER OF A BOILER AND CONTROL SYSTEM OPERATING IN ACCORDANCE WITH THIS METHOD
CN109442405A (en) * 2018-12-26 2019-03-08 广州威茨热能技术有限公司 A kind of air-fuel ratio mixer

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2921461B1 (en) * 2007-09-24 2010-03-12 Theobald Sa A DEVICE FOR CONTROLLING GAS FLOWS SUPPLYING A BURNER EQUIPPED WITH SUCH A DEVICE

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5946417A (en) * 1982-09-10 1984-03-15 Matsushita Electric Ind Co Ltd Combustion controller
JPS59212622A (en) 1983-05-18 1984-12-01 Matsushita Electric Ind Co Ltd Gas combustion controller
US4645450A (en) 1984-08-29 1987-02-24 Control Techtronics, Inc. System and process for controlling the flow of air and fuel to a burner
EP0644377A1 (en) * 1993-09-16 1995-03-22 Honeywell B.V. Control device for gas burners
FR2775782A1 (en) 1998-03-06 1999-09-10 Theobald Sa A DIFFERENTIAL PRESSURE MEASURING DEVICE AND DEVICE FOR ACTIVE REGULATION OF THE AIR / GAS RATIO OF A BURNER USING SUCH A MEASURING DEVICE

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5946417A (en) * 1982-09-10 1984-03-15 Matsushita Electric Ind Co Ltd Combustion controller
JPS59212622A (en) 1983-05-18 1984-12-01 Matsushita Electric Ind Co Ltd Gas combustion controller
US4645450A (en) 1984-08-29 1987-02-24 Control Techtronics, Inc. System and process for controlling the flow of air and fuel to a burner
EP0644377A1 (en) * 1993-09-16 1995-03-22 Honeywell B.V. Control device for gas burners
EP0644377B1 (en) 1993-09-16 1996-10-23 Honeywell B.V. Control device for gas burners
FR2775782A1 (en) 1998-03-06 1999-09-10 Theobald Sa A DIFFERENTIAL PRESSURE MEASURING DEVICE AND DEVICE FOR ACTIVE REGULATION OF THE AIR / GAS RATIO OF A BURNER USING SUCH A MEASURING DEVICE

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 008, no. 148 (M - 308) 11 July 1984 (1984-07-11) *

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
ITPD20120030A1 (en) * 2012-02-09 2013-08-10 Sit La Precisa S P A Con Socio Uni Co METHOD FOR THE CONTROL OF A BURNER OF A BOILER AND CONTROL SYSTEM OPERATING IN ACCORDANCE WITH THIS METHOD
WO2013117516A1 (en) * 2012-02-09 2013-08-15 Sit La Precisa S.P.A. Con Socio Unico A method for controlling a burner of a boiler and a control system operating according to this method
CN109442405A (en) * 2018-12-26 2019-03-08 广州威茨热能技术有限公司 A kind of air-fuel ratio mixer
CN109442405B (en) * 2018-12-26 2023-12-05 广州威茨热能技术有限公司 Air-fuel ratio example mixer

Also Published As

Publication number Publication date
FR2875289B1 (en) 2006-11-10
FR2875289A1 (en) 2006-03-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1060348B1 (en) Device for actively regulating air/gas ratio in a burner comprising a differential pressure measuring device
EP2150867B1 (en) Gas mixing pump with variable injection section
EP3571443B1 (en) Device for regulating a mixing ratio of a gas mixture
EP0326494B1 (en) Apparatus for measuring the calorific power carried by a flow of combustible matter
EP1635117A1 (en) Method for regulating the air/fuel ratio of a burner and burner using this method
FR2597961A1 (en) Burner equipped with an improved control device
FR2794803A1 (en) METHOD AND DEVICE FOR REGULATING THE FRACTION OF RECYCLED EXHAUST GASES IN AN ENGINE
FR2715438A1 (en) Method and device for predicting a future load signal in connection with the control of an internal combustion engine.
CA2029212A1 (en) Control device of a ventilation power regulating station in a controlled atmosphere room and operating cycle thereof
FR2910935A1 (en) METHOD FOR CONTROLLING THE OXYGEN FILLING LEVEL OF AN EXHAUST GAS CLEANING SYSTEM
FR2921461A1 (en) Gas e.g. combustible gas, rate regulating device for e.g. gas-fired boiler, has sensor with pressure tap connected to chamber for determining gas rate in pipe, and valve placed in upstream of another tap to interrupt gas in another pipe
EP0030979B1 (en) Fuel injection device
EP1346215B1 (en) Method and device for evaluating a fuel gas wobbe index
FR2594938A1 (en) DEVICE FOR CONTROLLING COMBUSTION
FR2712961A1 (en) Real-time adjustment of a fuel burner with variable characteristics, in particular for metallurgical heating furnaces.
EP0088717B1 (en) Method to optimize the operation of a furnace
EP0884532B1 (en) Method and device for controlling the temperature of a fluid heated by a burner
EP2604918B1 (en) Method for regulating the composition of an air-combustible gas mixture fed to a burner of a gas heater and device for carrying out the method
EP0221799A1 (en) Gas burner combustion regulation method and apparatus for a heat or force generator, especially a boiler or the like, to obtain a specific combustion
EP0819234B1 (en) Deposited-bed boiler and method for operating same with reduced nitrogen oxide emissions
EP0077286A1 (en) Regulator-vaporizer with electronic injection for an LPG engine
EP0925476A1 (en) Method for controlling the gas extraction rate from a cryogenic apparatus and apparatus therefor
EP0113262A2 (en) Method and device to control the heating of spaces
FR2588061A1 (en) Process and installation for regulating the combustion of a gas burner of a heat or force generator such as a boiler or the like, to obtain a specific combustion
JPH0894070A (en) Gas combustion device

Legal Events

Date Code Title Description
PUAI Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HU IE IS IT LI LT LU LV MC NL PL PT RO SE SI SK TR

AX Request for extension of the european patent

Extension state: AL BA HR MK YU

17P Request for examination filed

Effective date: 20060302

AKX Designation fees paid

Designated state(s): BE DE ES GB IT NL

17Q First examination report despatched

Effective date: 20130102

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: THE APPLICATION IS DEEMED TO BE WITHDRAWN

18D Application deemed to be withdrawn

Effective date: 20130514