NL8005540A - Fluid flow control system - uses time modulation control of pump or valve, esp. for burner of central heating installation - Google Patents

Abstract

Conventional fuel systems and other processes using fluid controls such as needle valves and float valves suffer from the fact that the flow of fluid for one setting of the valve can vary with changes in temperature, viscosity, etc. This system uses a detector (2) which measures the actual effect of the fuel or other fluid on the process (1), and switches the supply of fluid on and off periodically. The detector signal is compared (3) with a reference (4) set by the operator, and the comparator output controls a timing system (5). The timing system controls the lengths of time for which the valve is fully open or closed. This control process is analogous to pulse-width modulation in the electronic field.

Description

*V . * Ί * i > D Ho/Se/Ducon 2 L—*· -* V. * Ί * i> D Ho / Se / Ducon 2 L— * · -

Werkwijze voor het regelen, van het debiet van een —-------------------fluidumstroom.__._____Method of controlling the flow of a —------------------ fluid flow .__._____

De uitvinding betreft een werkwijze voor het regelen van het debiet van een fluidumstroom door een leiding met behulp van een inrichting, voorzien van een afsluitorgaan, dat beweegbaar is tussen een stand, waar-5 in de fluidumstroom minimaal en een stand, waarin de fuidumstroont maximaal is, en aandrijfmiddelen voor het aandrijven van het afsluitorgaan.The invention relates to a method for controlling the flow rate of a fluid flow through a pipe by means of a device, provided with a shut-off member, which is movable between a position in which the fluid flow is at a minimum and a position in which the fluid flow is at a maximum and driving means for driving the closing member.

Het regelen van de fluidumstroom door een leiding vindt tot nog toe plaats met behulp van een-regelinrich-10 hing, waarbij de hoeveelheid doorstromend medium wordt geregeld door het variëren van een doorstroomopening. . VI Als voorbeeld hiervan kunnen worden genoemd : naaldven-tielen, vlotterventielen, schuif- en spoelvenfeielen en dergelijke. Het nadeel van deze bekende inrichtingen is 15 een sterke afhankelijkheid van storende invloeden bij voorbeeld van de temperatuur en de viskositeit. Voorts is het debiet niet altijd lineair afhankelijk van de grootte van de doorstroomopening. Bij een bepaalde grootte en vorm van de doorstroomopening kan turbulentie 20 en een niet-laminaire stroming ontstaan hetgeen de line- airiteit verstoort.The flow of fluid through a pipe has hitherto been controlled by means of a regulator, the amount of fluid flowing through being controlled by varying a flow opening. . VI As an example of this, mention may be made of: needle valves, float valves, sliding and flushing files and the like. The drawback of these known devices is a strong dependence on disturbing influences, for instance on the temperature and the viscosity. Furthermore, the flow rate is not always linear depending on the size of the flow opening. At a certain size and shape of the through-flow opening, turbulence and a non-laminar flow can occur, which disturbs the linearity.

De uitvinding beoogt aan deze bezwaren tegemoet te komen. Dit wordt volgens de uitvinding bereikt, doordat het afsluitorgaan voortdurend afwisselend geopend en.The object of the invention is to overcome these drawbacks. This is achieved according to the invention in that the closing member is continuously opened and alternately.

25 gesloten wordt.25 is closed.

Door het voortdurend openen en sluiten, m.a.w. het vermijden van tussenstanden en het niet meer regelen van t het debiet door middel van een variabele doorstroomopening, worden de problemen, die ontstaan door de bovenbe-30 schreven niet-lineairiteit vermeden. Variatie van het debiet kan op verschillende manieren plaatsvinden. Het is mogelijk in afhankelijkheid van het gewenste debiet 8005540 -2-By continuously opening and closing, i.e. avoiding intermediate positions and no longer controlling the flow by means of a variable flow opening, the problems arising from the non-linearity described above are avoided. Variation of the flow can take place in various ways. It is possible depending on the desired flow rate 8005540 -2-

*> - V*> - V

o ? de frequentie waarmee het openen en sluiten plaatsvindt te variëren. Ook is het mogelijk in afhankelijkheid van het gewenste debiet de tijdsperiode gedurende welke het afsluitorgaan geopend is, te variëren. In analogie met 5 .de elektronica kan gesproken worden van frequentiemodu- latie en pulsbreedtemodulatie. Uiteraard is een combinatie van beide ook mogelijk. Het voordeel van deze regeling is, dat de verandering van de frequentie van het openen en sluiten of het veranderen van de periode dat 10 het afsluitorgaan geopend is, het karakter van de stro ming door de leiding niet verandert. Er ontstaat derhalve een lineair verband tussen de grootte van de frequentie en/of de grootte van de tijdsperiode dat het afsluitorgaan open staat. De regeling wordt derhalve aan-15 zienlijk eenvoudiger en bovendien nauwkeuriger.o? vary the frequency of opening and closing. It is also possible, depending on the desired flow rate, to vary the period of time during which the closing member is open. In analogy with the electronics, it is possible to speak of frequency modulation and pulse width modulation. Of course, a combination of both is also possible. The advantage of this control is that the change in the frequency of opening and closing or the change in the period that the closing member is open does not change the character of the flow through the conduit. A linear relationship therefore arises between the magnitude of the frequency and / or the magnitude of the period of time that the closing member is open. The control therefore becomes considerably simpler and moreover more precise.

De werkwijze volgens de uitvinding kan met name toepassing vinden bij een brander voor bijvoorbeeld een verwarmingsinstallatie. De geregelde fluidumstroom kan zowel de brandstof als de luchttoevoer zijn. De toege-20 paste inrichting kan in het geval het fluïdum onder druk staat een afsluitklep zijn en in het geval de fluidumstroom niet onder druk staat een pomp zijn. De aandrijf-middelen van hetzij de afsluitklep of de pomp kan een temperatuurvoeler nabij de brander zijn.The method according to the invention can in particular be applied to a burner for, for example, a heating installation. The controlled fluid flow can be either the fuel or the air supply. The device used may be a shut-off valve in case the fluid is pressurized and a pump in the case of non-pressurized fluid flow. The actuating means of either the shut-off valve or the pump may be a temperature sensor near the burner.

25 Een nauwkeurige regeling wordt verkregen indien bij het afsluiten van de brander via de temperatuurvoeler eerst de brandstoftoevoer en vervolgens de luchttoevoer onderbroken wordt. Hierdoor kan het restant aan brandstof dat zich bevindt tussen de afsluitplaats in de lei-30 ding en de brander met een overmaat aan lucht verbran den.25 Precise control is obtained if, when the burner is shut off, the fuel supply and then the air supply is interrupted via the temperature sensor. This allows the remainder of fuel that is located between the shut-off point in the pipe and the burner to burn with an excess of air.

De uitvinding wordt aan de hand van het bijgaande blokschema verduidelijkt.The invention is elucidated on the basis of the accompanying block diagram.

Bepaalde meetwaarden van het te regelen proces 1 35 worden door de voeler 2 waargenomen. De meetgegevens worden toegevoerd aan een verschilorgaan, b.v. in de 8005540 * «* i -3- vorm van een versterker 3. Aan de‘versterker 3 wordt tevens een referentiewaarde toegevoerd, die ingesteld kan worden met behulp van de instelknop 4. Het verschil tussen de gemeten waarde en de referentiewaarde wordt 5 toegevoerd aan een modulator, die signalen genereert waarmee de aandrijfmiddelen van de klep of de pomp 6 kunnen worden bestuurd. De klep of de pomp 6 is opgeno-. men in een toevoerleiding, b.v. de luchttoevoerleiding en de brandstoftoevoerleiding, waarmee het proces 1, • 3^0 b.v. een verwarmingsinstallatie, wordt gevoed.Certain measured values of the process 1 to be controlled are sensed by the sensor 2. The measurement data is supplied to a differential member, e.g. in the form of an amplifier 3. In the form of an amplifier 3, a reference value is also supplied to the amplifier 3, which can be set using the adjustment knob 4. The difference between the measured value and the reference value is applied. to a modulator, which generates signals with which the actuating means of the valve or the pump 6 can be controlled. The valve or pump 6 is included. in a supply line, e.g. the air supply line and the fuel supply line, with which the process 1, 3 ^ 0 e.g. a heating system, is powered.

80055408005540

Claims (10)

1. Werkwijze voor het regelen van het debiet van een fluidumstroom door een leiding met behulp van een inrichting, voorzien van een afsluitorgaan, dat beweegbaar is tussen een stand, waarin de fluidumstroom mini- 5 maal en een stand, waarin de fuidumstroom maximaal is, en aandrijfmiddelen voor het aandrijven van het afsluitorgaan, met het kenmerk, dat het afsluitorgaan voortdurend afwisselend geopend en gesloten wordt.A method for controlling the flow rate of a fluid flow through a conduit using a device provided with a shut-off member movable between a position in which the fluid flow is at least 5 and a position in which the fuidum flow is maximum, and drive means for driving the closing member, characterized in that the closing member is continuously opened and closed alternately. 2. Werkwijze volgens conclusie 1, met het kenmerk, XO dat in afhankelijkheid van het gewenste debiet de fre quentie waarmee het openen en sluiten plaatsvindt wordt gevarieerd.Method according to claim 1, characterized in that XO varies depending on the desired flow rate, the frequency with which the opening and closing takes place. 3. Werkwijze volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat in afhankelijkheid van het gewenste debiet de tijds- 15 periode,gedurende welke het afsluitorgaan geopend is, wordt gevarieerd.3. Method according to claim 1, characterized in that, depending on the desired flow rate, the period of time during which the closing member is opened is varied. 4. Werkwije volgens conclusies 1-3, met het kenmerk, dat de fluidumstroom stookolie en de leiding de brandstoftoevoerleiding van een brander is.Method according to claims 1-3, characterized in that the fluid flow of fuel oil and the line is the fuel supply line of a burner. 5. Werkwijze volgens conclusies 1-4, met het ken merk, dat de inrichting een afsluitklep is.Method according to claims 1-4, characterized in that the device is a shut-off valve. 6. Werkwijze volgens conclusies 1-4, met het kenmerk, dat de inrichting een pomp is.Method according to claims 1-4, characterized in that the device is a pump. 7. Werkwijze volgens conclusies 1-6, met het ken- 25 merk, dat de aandrijfmiddelen gestuurd worden door een temperatuurvoeler..7. Method according to claims 1-6, characterized in that the drive means are controlled by a temperature sensor. 8. Werkwijze volgens conclusies 4 en 7, met het kenmerk, dat de temperatuurvoeler nabij een brander van een verwarmingsinstallatie is geplaatst.Method according to claims 4 and 7, characterized in that the temperature sensor is placed near a burner of a heating installation. 9. Werkwijze volgens conclusies 1-3, met het ken merk, dat de fluidumstroom lucht en de leiding de lucht-toevoerleiding van een brander is.Method according to claims 1-3, characterized in that the fluid flow of air and the conduit is the air supply conduit of a burner. 10. Werkwijze volgens conclusies 1-9, met het kenmerk, dat via de temperatuurvoeler de luchttoevoer en de 35 brandstoftoevoer naar de brander geregeld wordt en bij het afschakelen van de brander eerst de brandstoftoevoer en vervolgens de luchttoevoer onderbroken wordt. 800554010. Method as claimed in claims 1-9, characterized in that the air supply and the fuel supply to the burner are regulated via the temperature sensor and the fuel supply and then the air supply is interrupted when the burner is switched off. 8005540