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Sicherheitsventil für Gebläsegasbrenner Gegenstand der Erfindung ist ein Sicherheitsventil für Gebläsegasbrenner, bei welchen das durch eine Leitung zugeführte Brenngas, z. B. Stadtgas, Erdgas od. dgl., im eigentlichen Brenner mitdermittels eines Gebläses nnter Druck zugeführten Verbrennungsluft gemischt und verbrannt wird, wobei das die Gaszuleitung überwachende Gasventil nur bei laufendem Gebläse in Abhängigkeit von dem Druck der zugeführten Verbrennungsluft geöffnet werden kann. Bei solchen Gebläsegasbrennern muss unbedingt dafür gesorgt werden, dass die Zufuhr des Brenngases nur so lange erfolgen kann, als das Gebläse wirksam ist, da ansonsten die Gefahr von Gasexplosionen besteht.
Bei bekannten derartigen Brennern wird die im vorstehenden Sinne durchzuführende Überwachung der Brenngaszufuhr durch elektrische Steuerung herbeigeführt, u. zw. vorzugsweise unter Anwendung sogenannter Magnetventile. Diese Steuerungen sind nicht nur empfindlich, sondern verlangen ausserdem die Einhaltung der für elektrische Anlagen gegebenen besonderen Sicherheitsvorschriften.
Ferner ist bekannt, das Gasventil von dem bei Inbetriebsetzung des Gebläses an der Druckseite desselben herrschenden Überdruck zu steuern.
Weiters ist eine Sicherungsvorrichtung fur Gasführungen mit unter Druck stehender Verbrennungsluft bzw. mit natürlichem oder künstlich arbeitende Zug bekannt, bei welcher im Falle einer unzulässigen Änderung des eingestellten Gas- oder Luftdruckes in Abhängigkeit von der Wirkung zweier Membransteuerungen ein Fallgewicht ausgelöst wird, das die Hebelsperre des Gasabsperrventiles ausklinkt, wobei fUr beide Membranen ein gemeinsames Gehäuse vorgesehen ist, von dem der Raum zwischen der oberen Abschlusswand und deroberenMembran unmittelbar an die Gasdruckleitung und ein von der unterenMembran begrenzter Raum an die Leitung für die Verbrennungsluft der Feuerung angeschlossen werden kann.
Die Erfindung bringt hier nun eine wesentliche Vereinfachung mit dem Vorzug einer wesentlichen Vergrösserung der Betriebssicherheit, u. zw. dadurch, dass gemäss ihrem Hauptkennzeichen das Ventil durch eine Rohrleitung mit der Saugseite des Gebläses verbunden und in Abhängigkeit von dem auf der Saugseite des Gebläses herrschenden Unterdruck gesteuert ist, u. zw. derart, dass dieses Ventil nur bei vorhandenem Unterdruck geöffnet ist.
Der Erfindungsgegenstand besitzt gegenüber den bekannten Sicherheitsventilen, insbesondere gegenüber jenen, bei welchen die Steuerung in Abhängigkeit vom Überdruck an der Druckseite eines Gebläses erfolgt, eine Reihe wesentlicher, nachstehend angeführte Vorteile : Wenn das, Gebläse in Betrieb geht, so hat es bei angenommenem schlechtem Kaminzugeinen ganz geringenGegendruck zu überwinden. Dieser Gegendruck wirkt sich auf die Saugseite überhaupt nicht aus.
Bei modernsten Hochleistungskesseln, die mit Überdruck im Feuerraum arbeiten (z. B. Ygnis-Kessel mit 120 mm WS), wird sich dieser Überdruck auf der Saugseite so gut wie überhaupt nicht auswirken. Wurde die Steuerung jedoch von der Druckseite aus erfolgen, so wäre es notwendig, dass für diesen speziellen Kessel ein separates Ventil gebaut werden müsste, da die Konstruktion z. B'. der Membranengrösse und - festigkeit für einen normalen Kessel den Überdruck nicht aufnehmen könnte und zur Zerstörung der Membrane führen würde.
Sobald sich die Flamme entzündet, entsteht eine Druckwelle im Feuerraum des Kessels, die, falls das Ventil mit Druck gesteuert wird, sich bis zur Membrane des Ventils fortsetzt und dort Überdrucke verursacht, die konstruktiv nicht mehr zu bewältigen sind. Schliesslich muss bei Gasfeuerung mit Verpuffungen gerechnet werden, die also noch ein Vielfaches der vorstehend beschriebenen Drucksteigerungen hervorrufen können.
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Bei der erfindungsgemässen Ausführung, also der Steuerung mittels Vakuum, wird sich auch eine extreme Druckwelle bis zur Ansaugseite des laufenden Gebläses fortsetzen können. Sollte bei einer grosse- ren Verpuffung trotzdem die Druckwelle durch das Gebläse zur Ansaugseite gelangen, so kann höchstens dasVakuum aufgehoben werden, was ein kurzfristiges Schliessen des Ventils nach sich ziehen wurde, wodurch sogar eine gewisse Sicherheit erreicht wird. Im andern Falle, also bei Drucksteuerung, kann das Ventil so energisch aufgerissen werden, dass es haften bleibt, wodurch ein ernstes Gefahrmoment heraufbeschworen wird.
Das Sicherheitsventil nach der Erfindung kann daher für alle Arten von Feuerungen verwendet werden, ganz gleichgültig unter welchenDruckverhältnissen der Brenner arbeitet oder welche Druckverhältnisse in der Feuerung herrschen. Durch auftretende Druckänderung, insbesondere solcher stosshafter Natur, kann eine Beschädigung des Sicherheitsventils nicht eintreten.
Nach einer bevorzugten Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes ist dabei dem als Membranventil ausgebildeten Gasventil ein gleichfalls als Membranventil ausgebildetes Hilfsventil zugeordnet, wobei der auf der einen Seite der Membrane des Gasventils liegende Raum mit der Gaszuleitung, hingegen der auf der andern Seite dieser Membrane befindliche Raum einerseits über eine Umgehungsleitung mit dem erstgenannten Raum, anderseits über einen vom Hilfsventil überwachten Durchgang mit dem auf der einen Seite der Hilfsventil-Membrane befindlichen, über einen Auslass an die Aussenluft bzw. den Brennraum angeschlossenen Raum in Verbindung steht, während der auf der andern Seite der Hilfsventil-Membrane befindliche Raum über eine Verbindungsleitung an die Saugseite des Gebläses angeschlossen ist.
Dabei besitzt die oben genannte Umgehungsleitung, wie an sich bekannt, einen wesentlich engeren Querschnitt, als der in die Aussenluft bzw. den Brennraum führende Auslass.
Eine besonders einfache Ausgestaltung wird gemäss einem weiteren Merkmal der Erfindung dadurch erhalten, dass das Sicherheitsventil aus dem eigentlichen Gasventil, einem Zwischenstück und einem Deckelteil aufgebaut ist, wobei das Zwischenstück die über das Hilfsventil verbundenen Räume der beiden Membranen und der Deckelteil den an die Saugseite des Gebläses angeschlossenen Raum der HilfsventilMembrane aufnimmt.
In der nachfolgenden Beschreibung wird die Erfindung an Hand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels noch näher erläutert. Dabei zeigt die Zeichnung in schematischer Darstellung einen Längsschnitt durch ein erfindungsgemäss ausgebildetes Sicherheitsventil.
Gemäss der Zeichnung ist das Sicherheitsventil im wesentlichen aus dem eigentlichen Gasventilge- häuse 1, einem Zwischenstück 2 und einem Deckelteil 3 aufgebaut. Zwischen dem Ventilgehäuse 1 und dem Zwischenstück 2 ist die das Gasventil 4 steuernde Membrane 5 eingespannt, während zwischen dem Zwischenstück und dem Deckelteil 3 eine Membrane 6 eingespannt ist, die das Hilfsventil 7 steuert. Das Ventilgehäuse 1 umschliesst den an die Gaszuleitung angeschlossenen Raum 8 und den an die zum Brenner führende Gasleitung angeschlossenen Raum 9. Der auf der einen Seite der Membrane 5 liegende Raum 8 steht über die Umgehungsleitung 10 mit dem auf der andern Seite der Membrane 5 liegenden Raum 11 in Verbindung, der im Zwischenstück 2 untergebracht ist.
Das Zwischenstück nimmt ausserdem den auf der einen Seite der Membrane 6 befindlichen Raum 12 auf, der einerseits über den durch das Hilfsventil 7 überwachten Durchgang 14 mit dem Raum 11 in Verbindung steht, und anderseits über dem Auslass 15 an die Aussenluft bzw. an den Brennraum angeschlossen ist. Der auf der gegenüberliegenden Seite der Hilfsventil-Membrane 6 liegende Raum 16 ist im Deckelteil 3 untergebracht und über dem Anschluss 17 mit einer zur Saugseite des Gebläses führenden Verbindungsleitung in Verbindung.
Die Wirkungsweise des Sicherheitsventils ist folgende : Bei Öffnung der Gaszuleitung erfolgt vom Raum 8 über die Umgehungsleitung 10 im Raum 11 ein Druckausgleich (bedingt durch das Eigengewicht des Ventils 4) und das Sicherheitsventil bleibt geschlossen. Das Hilfsventil 7 befindet sich in der gezeichneten Stellung, in welcher der Durchgang 14 geschlossen ist. Es kann somit kein Gas zum Brenner gelangen. Wird nun das Gebläse eingeschaltet, so pflanzt sich der auf der Saugseite des Gebläses gebildete Unterdruck über die Verbindungsleitung in'denRaum 16 des Deckelteiles 3 fort, wodurch das Hilfsventil 7 angehoben wird.
Es kann nun Gas aus der im Zwischenteil 2 vorgesehenen Kammer 11 über den Durchgang 14 in die Kammer 12 übertreten und von dort über den Auslass 15 an einer geeigneten Stelle in den Brennraum, d. h. also in einen Raum mit etwa Atmosphärendruck austreten. Die dadurch eintretende Drucksenkung im Raum 11 hat ein Anheben des Gasventils 4 zur Folge, so dass nun Brenngas zum Brenner
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Da die Umgehungsleitung, wie schon oben erwähnt, einen wesentlich engeren Querschnitt besitzt als der Auslass 15, bleiben die im vorstehenden angegebenen Druckverhältnisse bestehen und das Gasventil 4 angehoben. Bei einem Ausschalten des Gebläses wird durch den dadurch bedingten Druckanstieg
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in der Kammer 16 des Deckelteiles 3 das Hilfsventil 7 geschlossen, so dass dann durch den hiedurch bedingten Druckanstieg im Raum 11 (zufolge des Einströmens von Gas über die Umgehungsleitung 10) das Gasventil 4 in die Schliesslage gebracht wird.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Sicherheitsventil für Gebläsegasbrenner, bei welchen das durch eine Leitung zugeführte Brenngas, z. B. Stadtgas, Erdgas od. dgl., im eigentlichen Brenner mit der mittels eines Gebläses unter Druck zugeführten Verbrennungsluft gemischt und verbrannt wird, wobei das die Gaszuleitung überwachende Gasventil nur bei laufendem Gebläse in Abhängigkeit von dem Druck der zugeführten Verbrennungsluft ge- öffnet werden kann, dadurch gekennzeichnet, dass das Ventil durch eine Rohrleitung mit der Saugseite des Gebläses verbunden und in Abhängigkeit von dem auf der Saugseite des Gebläses herrschenden Unterdruck gesteuert ist, u. zw. derart, dass dieses Ventil nur bei vorhandenem Unterdruck geöffnet ist.