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Verfahren zur Regelung der Brennstoffzufuhr bei mit unreinen gasförmigen oder flüssigen Brenn- stoffen beheizten Feuerungen, z. B. Ofen.
Die Temperaturregelung von Öfen, z. B. Glüh-oder Lackierofen, erfolgt im allgemeinen in der Weise, dass ein Messinstrument über elektrische oder mechanische Zwischenglieder mittels Ventile, Schieber oder Drosselklappen die Zufuhr des gasförmigen oder flüssigen Brennstoffes und der zugehörigen Verbrennungsluft steuert.
Die Regelung der Brennstoffzufuhr erfolgt dabei häufig in der Weise, dass die Hauptmenge des Brennstoffes durch eine Hauptleitung zugeführt wird, in der sich ein von Hand oder selbsttätig verstellbares Hauptventil befindet.
An die Hauptleitung ist vor und hinter dem Hauptventil eine Umgehungsleitung angeschlossen, in der ein Regelventil angeordnet ist. Es wird also ein und derselbe Brennstoff durch die Hauptleitung und die Umgehungsleitung dem Brenner zugeführt, wobei die Hauptbrennstoffmenge durch die Hauptleitung über das im allgemeinen fest eingestellte Hauptventil strömt, wogegen eine kleinere zusätzliche Brennstoffmenge über die Umgehungsleitung und das Regelventil dem Brenner zuströmt. Dieses Regelventil in der Umgehungsleitung dient der Feinregulierung, beispielsweise zur Konstanthaltung einer bestimmten Ofentemperatur.
Es hat sich nun herausgestellt, dass bei dieser Anordnung grosse Schwierigkeiten auftreten, wenn ein unreiner, d. h. ungereinigter oder schwach gereinigter, flüssiger oder gasförmiger Brennstoff verwendet wird. Bei Flüssigkeiten wird die Umgehungsleitung verschmutzt, wogegen bei nicht besonders sorgfältig gereinigten Gasen in dieser Leitung Verstopfungen durch Teere, Paraffine od. dgl. auftreten.
Derartige Verschmutzungen oder Verstopfungen machen sich besonders störend bemerkbar, wenn zur Regelung der Brennstoffzufuhr empfindliche Ventile oder Schieber und kleinere Brenner benutzt werden.
Man könnte daran denken, diese Schwierigkeiten durch eine vorherige Reinigung des Brennstoffes zu beheben. Diese Reinigung würde jedoch, abgesehen von den Kosten, den Nachteil haben, dass mit den Verunreinigungen in der Regel brennbare Bestandteile ausgeschieden und damit dem Brennstoff entzogen werden.
Die Erfindung geht von dem Gedanken aus, der Feuerungsstelle bzw. den Brennern nach wie vor unreinen Brennstoff, z. B. ungereinigtes Generatorgas, zuzuführen. Zum Zwecke der Konstanthaltung der Ofentemperatur wird jedoch neben dem unreinen Brennstoff ein gereinigter bzw. im Reinheitsgrad besserer Brennstoff verwendet und dessen ständige Zufuhr geregelt, wogegen die Zufuhr des unreinen Brennstoffes in im wesentlichen konstanter Menge stattfindet.
Die Erfindung ist insbesondere für Feuerungen bestimmt, die sehr gleichmässig arbeiten müssen, z. B. für Glühöfen, Lackieröfen usw., bei denen eine bestimmte gleichbleibende Temperatur genau eingehalten werden muss.
Ganz anders liegen die Verhältnisse bei bekannten Feuerungen, bei denen zum Spitzen-oder Belastungsausgleich, beispielsweise bei Dampfkesseln, ausser einem Hauptbrennstoff noch ein Hilfsbrennstoff verwendet wird. Bei diesen Feuerungen wird im Normalfall nur mit dem Hauptbrennstoff gearbeitet und dessen Zufuhr geregelt, wogegen nur für den Sonderfall, d. h. bei grossen Belastungsspitzen, der Hilfsbrennstoff mit verwendet wird. Bei diesen Hilfsfeuerungen liegt das Problem der Erfindung nicht zugrunde und es kommt bei diesen Hilfsfeuerungen nicht auf die Art bzw. den Reinheitsgrad des verwendeten Brennstoffes an. So wird bei bekannten Feuerungen dieser Art als Haupt-
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brennstoff ein fester Brennstoff und als Hilfsbrennstoff ein leichter brennbarer Stoff, z. B. Teer, verwendet.
Bei andern Vorsehlägen wird als Hauptbrennstoff Gichtgas und als Hilfs-bzw. Ersatzbrennstoff Kohlenstaub oder Teeröl verwendet.
Im Gegensatz hiezu ist bei dem Verfahren nach der Erfindung davon auszugehen, dass dieses für Feuerungen bestimmt ist, bei denen der zusätzliche Brennstoff nicht in Sonderfällen und ausnahmsweise, sondern ständig zusammen mit dem Hauptbrennstoff verwendet wird, wobei das wesentliche Merkmal dieses Verfahrens im Gegensatz zu den bekannten vorerwähnten Feuerungen darin besteht, dass der unreine Hauptbrennstoff in im wesentlichen konstanter Menge zugeführt wird, wogegen die Regulierung durch Änderung der Zufuhr des neben dem Hauptbrennstoff zugeführten reinen zusätzlichen Brennstoffes vorgenommen wird.
In der Zeichnung sind in den Fig. 1 und 2 zwei Vorrichtungen zur Ausführung des erfindungsgemässen Verfahrens beispielsweise veranschaulicht.
Bei der Ausführung nach der Fig. 1 wird der unreine Brennstoff in einer Hauptleitung 1 einem Brenner 2 oder auch mehreren Brennern zugeführt. In dieser Hauptleitung ist eine Regelvorrichtung, z. B. in Gestalt einer Drosselklappe 3, eingeschaltet. Nach der Erfindung wird nun ein gereinigter oder im Reinheitsgrad besserer Brennstoff durch eine Zusatzleitung 4 der Hauptleitung 1 zugeführt, die eine Regelvorrichtung, z. B. eine Drosselklappe 5, aufweist.
Während bei der Ausführung nach der Fig. 1 das Gemisch aus unreinem und gereinigtem Brennstoff einem einzigen Brenner oder einem Brennersystem zugeführt wird, kann nach der Fig. 2 die Anordnung auch so getroffen sein, dass in getrennten Leitungen, nämlich einer Hauptleitung 6 und einer selbständigen Leitung 7, der unreine Brennstoff bzw. der gereinigte Brennstoff verschiedenen Brennern 8 und 9 oder verschiedenen Brennersystemen zugeführt werden.
Man kann nach dem erfindungsgemässen Verfahren die Brennstoffzufuhr so einstellen, dass durch die Hauptleitung 1 oder 6 eine verhältnismässig grosse Brennstoffmenge, z. B. etwa 90% der insgesamt benötigten Brennstoffmenge, hindurchgeht, wogegen durch die Zusatz-oder Nebenleitung 4 oder 7 nur 10% des gereinigten Brennstoffes zusätzlich und in geregelter Menge zugeführt werden.
Sofern das erfindungsgemässe Verfahren für gasförmigen Brennstoff angewendet wird, kann beispielsweise normales ungereinigtes oder nur schwach vorgereinigtes Generatorgas durch die Hauptleitung in im wesentlichen konstanter Menge geführt werden, wogegen durch die Zusatzleitung über das Regelventil 5 ein gereinigtes Generatorgas, Leuchtgas, Ferngas od. dgl. zusätzlich zugeführt wird.
Sofern die Feuerung sehr starken Schwankungen ausgesetzt ist, kann durch eine mechanische oder elektrische Kupplung zwischen dem Regelventil 5 und dem Hauptventil 3 erreicht werden, dass das Hauptventil selbsttätig um einen einstellbaren Wert naehverstellt wird, wenn das Regelventil seinen vollen Ausschlag erreicht hat, so dass auf diese Weise eine Regelung in weiten Grenzen möglich wird. Gerade bei Verwendung von ungereinigten Brennstoffen muss damit gerechnet werden, dass der Hauptbrenner mehr oder minder versehmutzt wird, so dass sich damit die Durchgangsöffnung dieses Brenners ändert und eine Verminderung in der Hauptbrennstoffzufubr eintreten kann, die nicht mehr mit der Zusatzleitung allein geregelt werden kann.
Aus diesem Grunde ist eine Nachregulierung des Hauptventils in Abhängigkeit von dem vollen Ausschlag des Regelventils in der Zusatzleitung im obigen Sinne vorgesehen. Dabei ist es zweckmässig, die Verstellung des Hauptventils nur um einen solchen Betrag vorzunehmen, dass der im Hauptventil erzielte Unterschied in der Durchgangsmenge, in Wärmeeinheiten gerechnet, kleiner ist als die Gesamtdurchlassmenge des Regelventils in der Zusatzleitung.
Die Verstellbarkeit des Hauptventils ist also gegenüber dem Regelventil verhältnismässig gering.
Es kann mit der vorbeschriebenen Anordnung selbst nach mehreren vollen Ausschlägen des Regelventils eine Regelung der gesamten Feuerung auch in sehr weiten Grenzen erzielt werden.