AT401811B - Heizofen - Google Patents

Description

AT 401 811 B

Die Erfindung bezieht sich auf einen Heizofen, insbesondere Heizkessel, mit einem Brennraum samt anschließendem Rauchgaszug zum Erhitzen der Ofenwandung bzw. eines aus wasserführenden Kesselwänden bestehenden Wassermantels, wobei die Verbrennungsluftzufuhr in den Brennraum über wenigstens ein einer Zuluftöffnung zugeordnetes, in Abhängigkeit von der durch einen Temperaturfühler erfaßbaren 5 Wandungs- bzw. Wassermanteltemperatur ansteuerbares Absperrorgan regelbar ist, welcher Temperaturfühler aus einer von der Wandung bzw. vom Wassermantel wärmebeaufschlagbaren, einerends an einem ofenfesten Widerlager und andernends über einen einstellbaren Mitnehmer an einem Betätigungsgestänge für das Absperrorgan eingreifenden Dehnungsstange besteht.

Zur Leistungsregelung von Heizkesseln wird üblicherweise die Zuluftmenge für den Verbrennungsvor-10 gang in Abhängigkeit von der Wassermanteltemperatur dosiert, so daß ausgehend von einer vorgebbaren Betriebstemperatur bei einem Ansteigen der Wassermanteltemperatur durch eine Verringerung der Zuluftmenge die Heizleistung gesenkt und bei einem Absinken der Wassermanteltemperatur durch Erhöhen der Zuluftmenge die Heizleistung gesteigert werden kann und im wesentlichen für eine gleichbleibende Betriebstemperatur des Wassermantels gesorgt ist. Zur Erfassung der Wassermanteltemperatur gibt es 15 neben den heiklen, störanfälligen Membranfühlern und den aufwendigen, von äußeren Energiezufuhren abhängigen elektronischen Meßfühlern auch robuste Dehnungsstangen, deren wärmebedingte Dehnungen beispielsweise zum Schalten eines elektrischen Steuerkreises zur Verbrennungsregelung (US 2 022 188 A) genutzt werden, welche Dehnungsstangen dabei als Thermostat für eine elektrisch kontrollierte Brennstoffzufuhr dienen. Es ist auch schon bekannt, solche Dehnungsstangen zusammen mit geeigneten Betätigungs-20 gestängen zum Betätigen eines Absperrorgans für die Zuluftöffnung (CH-176 585 A) einzusetzen, was eine einfache und funktionssichere Leistungsregelung erlaubt, aber keine Möglichkeit einer Überwachung des Verbrennungsvorganges an sich bietet.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, diese Mängel zu beseitigen und einen Heizofen der eingangs geschilderten Art zu schaffen, der sich durch seine aufwandsarme, störunanfällige und sowohl die 25 Leistung als auch den Verbrennungsablauf berücksichtigende Regelung auszeichnet.

Die Erfindung löst diese Aufgabe dadurch, daß das schwenkverstellbare Betätigungsgestänge mittels einer Rückstellfeder an den Mitnehmer der Dehnungsstange andrückbar ist und eine zusätzliche, im Rauchgaszug angeordnete Dehnungsstange über ein Zwischengestänge mit einem verstellbaren Mitnehmeranschlag am Betätigungsgestänge angreift. Die Dehnungsstange besteht aus einem Werkstoff mit 30 verhältnismäßig hohem Dehnungskoeffizienten, beispielsweise Aluminium, und reagiert, bedingt durch seine Länge, bereits auf geringe Temperaturunterschiede mit beträchtlichen Längendehnungen, die über das Betätigungsgestänge sofort zur Betätigung der vorgesehenen Absperrorgane herangezogen werden können. Wärmedehnungen bringen hohe Dehnungskräfte mit sich, so daß die erforderlichen Stellwege für die Betätigung der Absperrorgane durch Hebelübersetzungen oder Übertragungsgestänge od. dgl. problemlos 35 zu bewältigen sind und selbstverständlich verschiedenste Absperrorgane, von einfachen Luftklappen bis zu Schaltern für Stellmotoren od. dgl. betätigt werden können. Da die Dehnungsstange über den Mitnehmer am Betätigungsgestänge in nur einer Stellrichtung angreift und eine Rückstellfeder für die Stellbewegung in der Gegenrichtung sorgt, ergeben sich nicht nur einfache Einstellmöglichkeiten für die Betätigung des Absperrorgans und die Möglichkeit, extreme Dehnungs- und Stellbewegungen aufnehmen bzw. abfangen zu 40 können, sondern diese eine Dehnungsstange läßt sich nun auch mit einer zweiten zusätzlichen Dehnungsstange kombinieren, wodurch die Regelung in ihrer Wirkung und in ihrer Abhängigkeit erweitert werden kann. Durch die Anordnung im Rauchgaszug reagiert diese zusätzliche Dehnungsstange auf die Rauchgastemperatur im Abzugsbereich des Ofens, womit der Leistungsregelung eine auf die Verbrennungsverhältnisse abgestimmte Zuluftregelung überlagert wird und auf jeden Fall für einen wirtschaftlichen und einwand-45 freien Heizbetrieb gesorgt ist. Innerhalb der über die zusätzliche Dehnungsstange vorgegebenen Regelgrenze für die Zuluft kann die Leistung über die Ofenwandungs-lozw. Wassermantel-Dehnungsstange frei eingeregelt werden, bei Überschreiten dieser Regelgrenze hingegen wird der Einfluß der Rauchgastemperatur für die Zuluftregelung bestimmend und die Verbrennungsregelung der Leistungsregelung vorgezogen.

Selbstverständlich braucht das Betätigungsgestänge nicht ausschließlich zur Ansteuerung der Absperr-50 Organe eingesetzt zu werden, sondern gleichzeitig damit kann das Betätigungsgestänge einstellbare Schaltstifte od. dgl. aufweisen, die mit Schaltern zum Einschalten eines Zuluft- oder Saugzuggebläses, einer Signal- oder Anzeigeeinrichtung od. dgl. Zusammenwirken, so daß temperatur- und/oder zuluftabhängige Zusatzeinrichtungen des Heizofens mitbetätigbar sind, wobei durch die Einsteilbarkeit die Ansprechbedingungen dieser Zusatzeinrichtungen beeinflußt werden können. 55 In der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand beispielsweise an Hand einer schematischen Seitenansicht eines erfindungsgemäßen Heizkessels näher veranschaulicht.

Ein Heizkessel 1 mit einem aus wasserführenden Kesselwänden bestehenden Wassermantel 2 weist einen Brennraum 3 und einen daran anschließenden Rauchgaszug 4 zum Erhitzen des Wassermantels 2 2

Claims (1)

1. AT 401 811 B auf. Eine Zuluftöffnung 5 mit einem in Abhängigkeit von der Wassermanteltemperatur betätigbaren Absperrorgan 6 sorgt für die Verbrennungsluftzufuhr in den Brennraum 3 und erlaubt damit eine entsprechende Leistungsregelung. Als Temperaturfühler zur Erfassung der Wassermanteltemperatur ist eine Dehnungsstange 7 vorgesehen, die in einem innerhalb des Wassermantels 2 verlegten Führungsrohr 8 sitzt und einerends an einem kesselfesten Widerlager 9 und andernends über einen verstellbaren Mitnehmer 10 an einem Betätigungsgestänge 11 angreift. Dieses Betätigungsgestänge 11 umfaßt einen Schwenkhebel 12, der mit dem Mitnehmer 10 der Dehnungsstange 7 zusammenwirkt und gegen die Mitnehmerrichtung dieses Mitnehmers 10 über eine Rückstellfeder 13 federbeaufschlagt ist, wobei über den Schwenkhebel 12 ein weiterer, gegen die Kraft einer Rückstellfeder 15 verschwenkbarer Stellhebel 14 bewegbar ist, der über geeignete Stellansätze 16 das beispielsweise als federbelastete Luftklappe ausgebildete Absperrorgan 6 betätigt. Sinkt nun die Wassermanteltemperatur unter einen vorgegebenen Betriebswert, schwenkt die sich zusammenziehende Dehnungsstange 7 über ihren Mitnehmer 10 den Schwenkhebel 12 abwärts, so daß die Rückstellfeder 15 den Stellhebel 14 nachführen kann und dabei über den Stellansatz 16 das Absperrorgan 6 öffnet. Die Zuluftmenge wird gesteigert, es kommt zu einer höheren Heizleistung und die Wassermanteltemperatur steigt. Mit steigender Temperatur dehnt sich aber auch die Dehnungsstange 7 wieder aus, der Mitnehmer 10 gibt im Maße der Dehnungsbewegung den Weg für den Schwenkhebel 12 frei, der aufgrund der Belastung durch die Rückstellfeder 13 aufschwenkt und dabei gegen die Kraft der Rückstellfeder 15 den Stellhebel 14 rückschwenkt, so daß im entsprechenden Ausmaß das Absperrorgan 6 gegebenenfalls aufgrund einer Schließfeder 17 schließt und die Luftzufuhr drosselt. In Abhängigkeit von der Dehnungsbewegung der Dehnungsstange 7 wird so die Zuluftmenge für den Brennraum dosiert und die Heizkesselleistung geregelt. Um die Zuluft auch in Anhängigkeit von den Rauchgasverhältnissen regeln zu können, ist zusätzlich eine Dehnungsstange 18 im Rauchgaszug 4 angeordnet, die auf die Rauchgastemperatur im Abzugsbereich des Heizkessels 1 reagiert. Die Dehnungsbewegung dieser zusätzlichen Dehnungsstange 18 wird über ein Zwischengestänge 19, das ebenfalls durch eine Stellfeder 20 federbeaufschlagt ist, in das Betätigungsgestänge 11 eingeleitet, wozu das Zwischengestänge 19 über einen einstellbaren Mitnehmeranschlag 21 an einem der Gestängeteile, vorzugsweise dem Stellhebel 14 angreift. Dadurch kann der Stellbewegung des Betätigungsgestänges 11 zur Betätigung des Absperrorgans 6 neben der wassertemperaturabhängigen Komponente auch noch eine von der Rauchgastemperatur abhängige Komponente zugeordnet werden, so daß als Grenze für die Leistungsregelung des Heizkessels die über die Rauchgastemperatur erfaßbaren Verbrennungsverhältnisse maßgebend sind. Steigt nämlich die Rauchgastemperatur übermäßig an, wird durch die Dehnungsstange 18 und das Zwischengestänge 19 der Stellhebel 14 im Schließsinne des Absperrorgans 6 betätigt, unabhängig davon, ob die Dehnungsstange 7 aufgrund kälterer Wassermanteltemperaturen den Schwenkhebel 12 des Betätigungsgestänges 11 gegebenenfalls im Sinne einer Zuluftsteigerung verschwenkt. Damit wird der Wirtschaftlichkeit und der Verbrennungsqualität gegenüber einer freien Leistungsregelung der Vorzug gegeben. Um gleichzeitig mit der Betätigung des Absperrorgans 6 auch noch andere Einrichtungen des Heizkessels 1 in Abhängigkeit von der Wassermantel- und'Oder Rauchgastemperatur betätigen zu können, sind beispielsweise mit der Schwenkwelle 22 des Stellhebels 14 einstellbare Schaltstifte 23 verbunden, die Schaltern 24 zum Einschalten eines Gebläses, einer Signal- oder Anzeigeeinrichtung od. dgl. zugeordnet sind, wodurch das Betätigunggestänge 11 mehrere Aufgaben erfüllen kann. Der erfindungsgemäße Heizkessel 1 zeichnet sich durch seine besonders einfache und robuste Regelungseinrichtung aus, die ohne eine Fremdenergiezufuhr eine funktionssichere Leistungsregelung erlaubt und darüber hinaus die Möglichkeit bietet, für einen besonders wirtschaftlichen Betrieb des Heizkessels zu sorgen. Patentansprüche 1. Heizofen, insbesondere Heizkessel mit einem Brennraum samt anschließendem Rauchgaszug zum Erhitzen der Ofenwandung bzw. eines aus wasserführenden Kesselwänden bestehenden Wassermantels, wobei die Verbrennungsluftzufuhr in den Brennraum über wenigstens ein einer Zuluftöffnung zugeordnetes, in Abhängigkeit von der durch einen Temperaturfühler erfaßbaren Wandungs- bzw. Wassermanteltemperatur ansteuerbares Absperrorgan regelbar ist, welcher Temperaturfühler aus einer von der Wandung bzw. vom Wassermantel wärmebeaufschlagbaren einerends an einem ofenfesten Widerlager und andernends über einen einstellbaren Mitnehmer an einem Betätigungsgestänge für das Absperrorgan angreifenden Dehnungsstange besteht, dadurch gekennzeichnet, daß das schwenkverstellbare Betätigungsgestänge (11) mittels einer Rückstellfeder (13) an den Mitnehmer (10) der 3 AT 401 811 B Dehnungsstange (7) andrückbar ist und eine zusätzliche, im Rauchgaszug (4) angeordnete Dehnungsstange (18) über ein Zwischengestänge (19) mit einem verstellbaren Mitnehmeranschlag (21) am Betätigungsgestänge (11) angreift. Hiezu 1 Blatt Zeichnungen 4