CH666535A5

CH666535A5 - METHOD FOR LIMITING THE PRE-PURGE TIME IN GAS OR OIL BURNERS AND DEVICE FOR IMPLEMENTING THE METHOD.

Info

Publication number: CH666535A5
Application number: CH56/85A
Authority: CH
Inventors: Rolf Wittekind
Original assignee: Landis & Gyr Ag
Priority date: 1985-01-08
Filing date: 1985-01-08
Publication date: 1988-07-29
Also published as: DE3502869A1; DE3502869C2

Description

BESCHREIBUNG Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Begrenzung der Vorspülzeit bei Gas- oder Ölbrennern sowie auf eine Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach dem Oberbegriff der Ansprüche 1 und 4. DESCRIPTION The invention relates to a method for limiting the pre-purge time in gas or oil burners and to a device for carrying out the method according to the preamble of claims 1 and 4.

Automatisch betriebene Feuerungsanlagen benötigen einen Feuerungsautomaten, der die Inbetriebsetzung und die Überwachung des Verbrennungsvorganges entsprechend den gesetzlichen Vorschriften ablaufen lässt. Dazu gehört auch eine vor jeder neuen Inbetriebsetzung durchzuführende Durchlüftung des Brennraumes, nachfolgend Vorspülung genannt, mit dem Ziel, dass vor dem Einschalten einer Zündeinrichtung mit Sicherheit keine Gasgemische vorhanden sind, die zu einer Explosion oder Verpuffung führen könnten. Zur Gewährleistung dieser Bedingungist es bekannt, die Vorlüftung durch ein Luftgebläse bei voll offener Luftklappe während einer fest eingestellten Zeit durchzuführen (CH-PS 452 768). Dabei ist die Vorspülzeit so gross angesetzt, dass ein mehrfacher Luftwechsel im Brennraum gewährleistet ist. Automatically operated firing systems require an automatic firing system that allows the commissioning and monitoring of the combustion process to take place in accordance with the legal regulations. This also includes a ventilation of the combustion chamber, called pre-purging, before each new start-up, with the aim that before switching on an ignition device there are definitely no gas mixtures that could lead to an explosion or deflagration. To ensure this condition, it is known to perform pre-ventilation by means of an air blower with the air flap fully open for a fixed time (CH-PS 452 768). The pre-purge time is set so long that multiple air changes in the combustion chamber are guaranteed.

Bei intermittierend im Betrieb stehenden Kesselanlagen, bei denen der Brennraum bereits vom vorangehenden Verbrennungsintervall aufgeheizt ist, bedeutet das Durchblasen von Luft mit Umgebungstemperatur eine aus Energiespargründen unerwünschte Auskühlung des Brennraumes. Es muss daher danach getrachtet werden, die Vorspülzeit möglichst zu verkleinern. In the case of boiler systems in intermittent operation, in which the combustion chamber has already heated up from the previous combustion interval, blowing air at ambient temperature means cooling the combustion chamber, which is undesirable for reasons of energy saving. It must therefore be sought to reduce the pre-rinse time as much as possible.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, die Vorspülzeit auf eine minimale Grösse zu verringern, ohne an Sicherheit einbüssen zu müssen. The invention is based on the object of reducing the pre-rinsing time to a minimum size without having to sacrifice safety.

Die Erfindung ist in den Ansprüchen 1 und 4 gekennzeichnet. The invention is characterized in claims 1 and 4.

Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung an Hand der einzigen Zeichnungsfigur näher erläutert. An exemplary embodiment of the invention is explained in more detail below on the basis of the single drawing figure.

In der Zeichnung bedeutet 1 einen Luftklappenantrieb. Mit 2 ist ein Motor zu einem den Inbetriebsetzungsvorgang eines Brenners steuernden Programmgeber bezeichnet, der zwei in zeitlicher Folge gesteuerte Umschalter 3 und 4 betätigt. Letzteres ist durch eine gestrichelte Linie 5 angedeutet. Der Luftklappenantrieb 1 dient der Beeinflussung der von einem nicht dargestellten Luftgebläse zu einem Brennerraum geförderten Luftmenge. Er weist zwei Endschalter 6 und 7 auf, die als Umschalter ausgebildet sind und von denen je einer in den beiden Endstellungen «Auf» bzw. «Zu» vom Luftklappenantrieb 1 betätigt und dabei dessen Stromzufluss unterbrochen wird. In the drawing, 1 means an air damper actuator. 2 denotes a motor for a programmer which controls the commissioning process of a burner and which actuates two changeover switches 3 and 4 which are controlled in chronological order. The latter is indicated by a dashed line 5. The air damper actuator 1 serves to influence the amount of air conveyed to a burner chamber by an air blower, not shown. It has two limit switches 6 and 7, which are designed as change-over switches and one of which is actuated by the air damper actuator 1 in the two end positions “open” and “closed”, thereby interrupting its current flow.

An einem ersten Anschluss 8 liegt eine Phasenzuleitung . einer Wechselspannung, deren Nulleiter an eine Klemme 9 angeschlossen ist. Ein Steuerschalter 10 eines nicht dargestellten Überwachungsrelais verbindet bei einem Brennerstart den Anschluss 8 erstens mit einer Zuleitung 11 des zweiten Umschalters 4 und zweitens mit einem den Motor des Luftgebläses schaltenden Schütz 12. Ferner ist der Steuerschalter 10 mit einem Schaltkontakt 13 des ersten Umschalters 3 verbunden und erlaubt bei entsprechender Stellung des Umschalters 3 eine von der Stellung des Luftklappenantriebes 1 unabhängige Speisung des Motors 2 des Programmgebers. Vor einem Brennerstart liegt der Umschalter 3 an seinem Schaltkontakt 14 an. Ein auf ein Entscheidungssignal für die Beendigung der Vorspülzeit ansprechender Schalter 15 bildet eine Verbindung zwischen dem Schaltkontakt 14 und Endkontakten 16 und 17 der Endschalter 6 bzw. 7. Ferner führt je ein Arbeitskontakt 18 und 19 der Endschalter 6 bzw. 7 zum Luftklappenantrieb 1, der je nach der Stellung des Umschalters 4 öffnet oder schliesst. Dazu ist je eine Zuleitung 20 und 21 der Endschalter 6 bzw. 7 mit Umschaltkontakten 22 bzw. 23 des Umschalters 4 verbunden. Ausserdem ist je eine Zuleitung des Luftklappenantriebes 1, des Motors 2 und des Schützen 12 mit der Klemme 9 verbunden. A phase lead is located at a first connection 8. an AC voltage, the neutral of which is connected to a terminal 9. A control switch 10 of a monitoring relay (not shown) connects the port 8 to a supply line 11 of the second changeover switch 4 and secondly to a contactor 12 that switches the motor of the air blower when the burner is started. Furthermore, the control switch 10 is connected to a switch contact 13 of the first changeover switch 3 and allows the motor 2 of the programmer to be supplied independently of the position of the air damper drive 1 if the switch 3 is in the appropriate position. Before a burner starts, the changeover switch 3 is in contact with its switch contact 14. A switch 15 responsive to a decision signal for the end of the pre-purge time forms a connection between the switch contact 14 and end contacts 16 and 17 of the limit switches 6 and 7. Furthermore, one make contact 18 and 19 of the limit switches 6 and 7 each leads to the air damper actuator 1, which depending on the position of the switch 4 opens or closes. For this purpose, a supply line 20 and 21 of the limit switches 6 and 7 are connected to changeover contacts 22 and 23 of the changeover switch 4. In addition, a supply line for the air damper drive 1, the motor 2 and the contactor 12 is connected to the terminal 9.

Die beschriebene Einrichtung erlaubt es, die Vorspülzeit von der Gaszusammensetzung im Abgaskanal abhängig zu machen. Dabei wird die Vorspülung dann beendet, wenn im Abgaskanal kein Abgas und kein zündfähiges Gas-Luftge-misch mehr vorhanden ist. The device described makes it possible to make the pre-purge time dependent on the gas composition in the exhaust duct. The pre-purge is then ended when there is no longer any exhaust gas and no ignitable gas-air mixture in the exhaust duct.

In einer Verbrennungsanlage, bei der ein Ch-Regler vorhanden ist, welcher für die Einhaltung eines minimalen Ch-Gehaltes während des Verbrennungsvorganges verantwortlich ist, besteht die Möglichkeit, dass der gleiche Ch-Regler vor jedem Neustart den Brennraum bzw. den Abgaskanal überwacht und ein Entscheidungssignal für die In an incineration plant with a Ch controller that is responsible for maintaining a minimum Ch content during the combustion process, there is the possibility that the same Ch controller monitors and switches on the combustion chamber or the exhaust gas duct before each restart Decision signal for the

2 2nd

5 5

10 10th

15 15

20 20th

25 25th

30 30th

35 35

40 40

45 45

50 50

55 55

60 60

65 65

Beendigung der Vorspülzeit erzeugt, sobald der Ch-Gehalt auf einen normaler Raumluftzusammensetzung annähernd entsprechenden Wert gesunken ist. The end of the pre-purge time is generated as soon as the Ch content has dropped to a value that is approximately equivalent to a normal room air composition.

Das Entscheidungssignal kann aber auch durch ein den Brennraum bzw. den Abgaskanal auf Kohlen-Wasserstoffverbindungen sowie auf Rauch und Abgase überwachendes Gassicherheitsgerät erzeugt werden, dessen Sonde im Abgaskanal angeordnet ist. Solche Geräte werden im Handel für viele Überwachungsaufgaben angeboten. However, the decision signal can also be generated by a gas safety device monitoring the combustion chamber or the exhaust gas duct for carbon-hydrogen compounds and for smoke and exhaust gases, the probe of which is arranged in the exhaust gas duct. Such devices are commercially available for many monitoring tasks.

In beiden zuvor erwähnten Fällen dient als Entscheidungssignal vorteilhaft der Zustand des Schalters 15, dessen Ein-fluss aus der nachfolgenden Erläuterung der Arbeitsweise der Einrichtung ersichtlich ist: In both of the cases mentioned above, the state of the switch 15 advantageously serves as a decision signal, the influence of which can be seen from the following explanation of the mode of operation of the device:

Sobald ein nicht dargestellter Kesselthermostat einen Brenner-Einschaltbefehl erteilt, schliesst der Steuerschalter 10. Das Schütz 12 erhält Spannung; ebenso auch der Luftklappenantrieb 1, weil sich der Umschalter 4 beim Start in der in der Figur dargestellten Stellung befindet. Das vom Schütz 12 in Betrieb gesetzte Luftgebläse fördert Luft in den Brennraum. Der Luftklappenantrieb erhält über den Stromkreis 8,10,11,4,22,20,18 Spannung, beginnt zu öffnen und vergrössert damit die zugeführte Luftmenge. In der Offenstellung der Luftklappe schaltet der Endschalter 6 den Antrieb ab und gibt die Spannung über den Endkontakt 16 an den Schalter 15 weiter, der bei noch ungenügend durchge3 666535 As soon as a boiler thermostat (not shown) issues a burner switch-on command, the control switch 10 closes. The contactor 12 receives voltage; also the air damper actuator 1, because the switch 4 is in the position shown in the figure at the start. The air blower put into operation by the contactor 12 conveys air into the combustion chamber. The air damper actuator receives voltage via the circuit 8,10,11,4,22,20,18, begins to open and thus increases the amount of air supplied. In the open position of the air flap, the limit switch 6 switches off the drive and passes on the voltage via the end contact 16 to the switch 15, which is still insufficiently connected 666535

lüftetem Abgaskanal geöffnet ist und dadurch den Motor 2 spannungslos hält. Nach genügender Durchlüftung schliesst das vorgängig erwähnte Entscheidungssignal den Schalter 15 und leitet die Spannung zum Motor 2 weiter. Damit wird der s Inbetriebsetzungs-Programmablauf freigegeben, der als erstes die Vorspülung beendet. vented exhaust duct is open and thereby keeps the engine 2 dead. After sufficient ventilation, the aforementioned decision signal closes the switch 15 and forwards the voltage to the motor 2. This releases the commissioning program sequence that ends the pre-rinse first.

Weil die Zündung einer Flamme in der Zu-Stellung der Luftklappe erfolgen muss, wird im weiteren Programmablauf als erstes der Umschalter 4 betätigt, der dem Motor 2 io wiederum die Spannung wegnimmt und über 8,10,11,4,23, 21,7, 19 die Luftklappe ganz schliessen lässt. Sobald letztere ihre Endstellung erreicht hat, schaltet der Endschalter 7 um und gibt die Spannung über seinen Endkontakt 17 zum Motor 2 weiter, der anschliessend den Umschalter 3 betätigt. i5 Damit erfolgt jetzt über den Steuerschalter 10 eine direkte Speisung des Motors 2, so dass der Programmablauf nun von der Stellung der Luftklappe unabhängig ist. Damit steht dem weiteren, hier nicht mehr interessierenden Programmablauf nichts mehr im Wege. Because a flame must be ignited in the closed position of the air flap, the switch 4 is actuated first in the further program sequence, which in turn takes the voltage away from the motor 2 and via 8, 10, 11, 4, 23, 21, 7 , 19 the air flap closes completely. As soon as the latter has reached its end position, the limit switch 7 switches over and passes on the voltage via its end contact 17 to the motor 2, which then actuates the changeover switch 3. i5 The motor 2 is now supplied directly via the control switch 10, so that the program sequence is now independent of the position of the air flap. This means that nothing stands in the way of the further program flow, which is no longer of interest here.

20 Der Schalter 15 kann als Umschalter gebaut und so geschaltet sein, dass seine korrekte Schaltstellung periodisch überprüft wird. Dank der beschriebenen, nur einen geringen Mehraufwand erfordernden Anordnung muss in einer Feuerungsanlage nicht mehr nach einem starren Programm vor-25 gespült werden, sondern nur noch so lange, wie es wirklich nötig ist. Dies wirkt sich energiesparend aus. 20 The switch 15 can be constructed as a changeover switch and switched in such a way that its correct switching position is checked periodically. Thanks to the arrangement described, which requires only a little additional effort, a furnace no longer has to be pre-flushed according to a rigid program, but only for as long as is really necessary. This has an energy-saving effect.

B B

1 Blatt Zeichnungen 1 sheet of drawings

Claims

666535 PATENT CLAIMS

(1 *) is provided, which is open during the pre-purge and when the exhaust gas duct is still insufficiently ventilated and thereby holds the motor (2) of the programmer span-nuu> ios, closes after sufficient ventilation, transfers the economy to the motor (2) and thus enables the start-up program sequence that first ends the pre-rinse.

1. A method for limiting the duration of the pre-purging of the combustion chamber forced by an air blower in gas or oil burners to ensure a fuel-free state in the combustion chamber and in the exhaust duct before each new start-up of the burner, characterized in that the duration of the pre-purge depends on the gas composition in the exhaust duct made dependent and the pre-purge is ended when there is no longer any exhaust gas and no ignitable gas-air mixture in the exhaust duct.

2. The method according to claim 1, characterized in that by means of a gas safety device responsive to carbon-hydrogen compounds and smoke and exhaust gases, the exhaust gas channel is monitored and a decision signal is generated for the completion of the pre-purge.

3. The method according to claim 1, characterized in that by means of a Ch controller, which is intended to maintain a minimum Ch content during the combustion process, before each restart the exhaust gas channel is monitored and a decision signal for the end of the pre-purge time is generated if the 02 content has dropped to a level that is approximately equivalent to a normal indoor air composition.

4. Device for performing the method according to one of claims 1 to 3, with a motor (2) for driving a programmer controlling the commissioning process of the burner, characterized in that em% on the gas composition controllable switch

5. Device according to claim 4 with an air damper drive (1) for influencing the amount of air conveyed by an air blower to the combustion chamber, characterized in that the programmer has at least two time-controlled switches (3, 4), of which the first switch (3) is in the circuit of the motor (2) and its first switch contact (13) is connected to a control switch (10) initiating a burner start, while its second switch contact (14) is connected to one end contact (16, 17) each of the air damper actuator (1) in its end positions actuated limit switch (6, 7) is connected, and the second changeover switch (4) is connected between the control switch (10) and the two limit switches (6,7), and that the switch (15) is a connection between the second switch contact (14) of the first switch (3) and the end contacts (16, 17) of the limit switch (6,7).