DD143946A1

DD143946A1 - Verfahren und vorrichtung zur ueberwachung von heizkesseln,insbesondere braunkohlenbrikettheizkesseln

Info

Publication number: DD143946A1
Application number: DD21075579A
Authority: DD
Inventors: Peter Krampe
Original assignee: Peter Krampe
Priority date: 1979-02-01
Filing date: 1979-02-01
Publication date: 1980-09-17

Abstract

Die Erfindung bezieht -sich vorzugsweise auf Kleinheizanlagen in Einfamilienhäusern oder Einzeletagen. Ziel ist bedienungsfreier Betrieb nach dem Einsetzen des vollständigen Verbrennungsprozesses, Brennstoffeinsparung, Explosions- und Vergiftungsgefahr auszuschließen und die Schornsteinversottung zu verringern. Die Aufgabe besteht da^in, die Frischluftzufuhr bei steigender Vorlauftemperatur nicht unzulässig zu' drosseln und zu verhindern, daß nach Abschluß der Verbrennung die Luftzufuhr ansteigt und die Anlage vorzeitig auskühlt. Das Verfahren ist kombiniert mit dem Funktionsablauf eines Feuerungszugreglers, dessen Regelungsbereich auf einen oberen Temperaturbereich eingeschränkt wird, und setzt nach der Brennstoffaufgabe bzw. bei oberem Abbrand nach der abschließenden Brennstoffaufgabe ein, indem die Vorrichtung in Arbeitsstellung gebracht vzird. , Erst bei Unterschreiten einer eingestellten Abgastemperatur am Ende des Verbrennungsprozesses wird die.Luftzufuhr gedrosselt und schließlich unterbrechen. Bei der Vorrichtung wirkt ein Tensionsthermometer über eine Mechanik auf die Abtriebswelle des Feuerungszugreglers.

Description

-ι- 21 07

Verfahren und Vorrichtung zur Überwachung von Heizkesseln, insbesondere Braunkohlenbrikettheizkesseln

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft Verfahren und Vorrichtung zur Überwachung von Heizkesseln, insbesondere Braunkohlenbrikettheizkesseln mit oberem oder unterem Abbrand, die zur Gebäudeheizung eingesetzt werden, vorzugsweise zur Beheizung von Einfamilienhäusern oder einzelnen Etagen.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Nach einem Erzeugnis-Katalog 1974/75 des VEB Mertik Quedlinburg ist ein Feuerungszugregler bekannt, bei dem ein Tensionsthermometer in Abhängigkeit von der sich ändernden Vorlauftemperatur mittels einer Mechanik einen auf einer Abtriebswelle angeordneten Betätigungshebel in Bewegung setzt, der wiederum über einen Ketten- oder Seilzug die Frischluftklappe zum Verbrennungsraum öffnet bzw, schließt. Dabei wird'die Frisohluftzufuhr bei steigender Vorlauftemperatur - bereits ab ca» 30° G - gedrosselt bzw, jo nach vorgewähltem Maxlina 1-temperaturwert vollständig .unterbrochen» Bei sinkender Vox¹-lauftemperatur setzt die Frischluftzufuhr wieder ein und wird schließlich bis zur vollen öffnung der Frischluftklappe verstärkt. Dieser Fauerungszugregler hat die Mängel, daß beim Einsatz von Braunkohlenbriketts Explosionsgefahr sowie Vergiftungsgefahr durch Kohlenmonoxid besteht und daß eine verstärkte Versottung. des Schornsteins stattfindet, Weiterhin entstehen. Wärmaverlusto nach Abschluß des Verbrennungsvorganges, was einen erhöhten Brennstoffbedarf zur Folge hat.

1 07 55

Des weiteren ist nach DD-PS 59 618 und DD-PS 85 4-21 eine Fallklappe für häusliche Feuerstätten bekannt, die von Hand geöffnet wird und zunächst durch selbsttätige Arretierung geöffnet bleibt/Wenn ein erstes, beliebig hohes Temperaturmaximum im Brennraum überschritten ist, wird die Arretierung durch den Eingriff eines Tensionsthermometers gelöst, woraufhin die Fallklappe die Frischluftzufuhr sofort und vollständig unterbindet. Die absolute Höhe des ersten erreichten Temperaturmaximums im Brennraum bestimmt damit auch die jeweilige Endtemperatur, bei der die Frischluftklappe schließt. Die Fallklappe hat die Mängel, daß die Frischluftzufuhr auch bei zwischenzeitlichem Temperaturabfall im Brennraum unterbunden wird, was zur Explosions- und Vergiftungsgefahr durch Kohlenmonoxid führt. Damit im Zusammenhang steht der weitere Mangel, daß die Endtemperatur beispielsweise abhängig ist von der Füllmenge, dem Schornsteinzug je nach Wetterlage, der Durchlässigkeit des Glutbettes bzw. der Beschaffenheit des Heizmaterials.

Ziel der Erfindung:

Ziel der Erfindung ist die Gewährleistung eines bedienungsfreien Betriebes von braunkohlenbrikettbeheizten Heizkesseln - bei Heizkesseln mit oberem Abbrand nach der letzten Brennstoffaufgabe, bei Heizkesseln mit unterem Abbrand nach Einsetzen des vollständigen Verbrennungsprozesses - und die Einsparung' von Brennstoff durch rechtzeitiges Drosseln der Frischluftzufuhr. Weiterhin besteht das Ziel der Erfindung darin, die Explosionsgefahr und die Vergiftungsgefahr durch Kohlenmonoxid auszuschließen sowie die Gefahr der Schornsteinversottung wesentlich zu verringern«

Darlegung 'des Wesens der Erfindung:

Es ist die Aufgabe der Erfindung, die technischen Mängelursachen der bekannten Lösungen zu vermeiden, die- darin bestehen, daß die Frischluftzufuhr bei steigender Vorlauftemperatur bei Braunkohlenbrikettfeuerung unzulässig stark gedrosselt wird, daß bei sinkender Vorlauftemperatur die Luftzufuhr ansteigt und dadurch zur vorzeitigen Auskühlung der Anlage führt und daß die Luftzufuhr beim ersten Temperaturrückgang

im Brennraum - unabhängig von der Phase des Verbrennungsvorgangs - vollständig unterbrochen wird.* Das θ rf indungsgemäße Verfahren ist kombiniert mit dem Funktionsablauf eines bekannten Feuerungszugreglers, wobei nach dem Anheizen einschließlich einer ersten Brennstoffaufgabe - der bei Heizkesseln mit oberem Abbrand nach dem Entflammen des zuerst aufgegebenen Brennstoffs in der Regel eine abschließende Brennstoffaufgabe folgt - das erfindungsgemäße Verfahren einsetzt. Bs hat folgende Merkmale: Die erfindungsgemäße Vorrichtung wird in Arbeitsstellung gebracht. Von dieser Vorrichtung wird auch bei eventuell zunächst eintretendem Abgastemperaturabfall infolge der abschließenden Brennstoffaufgabe bis zum tiberschreiten eines Abgastemperaturmaximums innerhalb des vollständigen Verbrennungsvorganges nicht in den Funktionsablauf des Feuerungszugreglers eingegriffen, dessen Regelbereich bei Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens jedoch auf einen oberen Temperaturbereich eingeschränkt ist. Bei Unterschreiten einer vorher von Hand an der erfindungsgemäßen Vorrichtung eingestellten Abgastemperatur wird die Luftzufuhr zum Verbrennungsraum in Abhängigkeit von der abfallenden Abgastemperatur allmählich gedrosselt und schließlich vollständig und irreversibel unterbrochen.

Die„Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens verwendet einen Betätigungshebel eines bekannten Feuerungszugreglers, der über einen Ketten- oder Seilzug mit der Frischluftklappe des Verbrennungsraumes verbunden ist. Die erfindungsgemäße Vorrichtung hat folgende Merkmale: Ein bekanntes Tensions thermometer ist über ein Gestänge oder Kapillarrohr und Gestänge über oin Gelenk und weiterhin über eine Temperatureinstellvorrichtung mit einem Betätigungselement verbunden. Ein mit diesem Betätigungselement funktionell zusammenwirkendes Gegenstück ist drehbar mit einem Umkehrhebel und über diesen mit einem Stößel verbunden. Der Stößel wirkt auf eine Pfanne. Die Pfanne ist fest auf einer Abtriebswelle des Feueruhgszugreglers angeordnet und über diese mit dem Betätigungshebel des F'Querungszugreglers starr verbunden.

— 4 —

2107 55

Ausführungsbeispiel:

Die Erfindung wird im folgenden anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert. Die zugehörige Zeichnung zeigt die schematische Darstellung der erfindungsgemäßen Vorrichtung..

Das Verfahren bezweckt die Gewährleistung eines beaufsichtigungsfreien Betriebs des Heizkessels von einem bestimmten Zeitpunkt an und schließt die beaufsichtigungsfreie Beendigung des Brennprozesses ein.

Das Verfahren benutzt das Unterschreiten eines unteren Grenzwerts der Abgastemperatur am Ende des Verbrennungsprozesses, um das allmähliche Schließen der Frischluftklappe auszulösen. Da dieser untere Grenzwert bei Kesseln mit oberem Abbrand aber mit hoher Wahrscheinlichkeit schon vorher einmal unterschritten wird, ohne daß die Klappe geschlossen werden soll (z.B. nach der letzten Brennstoffaufgabe), wird dieser Zeitraum der Unterschreitung erfindungsgemäß überbrückt, so daß die Frischluftklappe tatsächlich erst zum Abschluß des Brennprozesses geschlossen wird. Diese Vorrichtung, die nach der letzten Brennstoffaufgabe in Arbeitsstellung gebracht wird, bleibt zunächst außer Funktion. Der bekannte Feuerungszugregler bewirkt als übergeordnete Signalgabe bei einer Grenzwertüberschreitung der Vorlaufwassertemperatur die Drosselung der Frischluftzufuhr ohne Rücksicht auf den sonstigen Betriebszustand des Kessels für die Dauer der Grenzwertüberschreitung. Zu diesem Zweck wird bei Kesseln mit oberem Abbrand nach der letzten Brennstoffaufgabe die nachstehend beschriebene Vorrichtung in Betrieb gesetzt. Dadurch wird die Phase erhöhter CO-Emission und niedriger Abgastemperatur überbrückt, bis die sinkende Abgastemperatur eindeutig das Ende des Verbrennungsprozesses anzeigt. Dazwischen auftretende überhöhte Vorlauftemperaturen, die zum Verdampfen des Kesselinhalts führen können, werden - wie bereits beschrieben durch Drosseln der Frischluftzufuhr kompensiert.

Bei Heizkesseln mit unterem Abbrand kann dia nachstehend beschriebene Vorrichtung spätestens dann in Betrieb gesetzt werden, wenn der Verbrennungsprozeß voll in Gang gekommen ist.

210755

Auch hier werden zwischenzeitlich auftretende überhöhte Vorlauf teinperaturen durch Drosseln der Frischluftzufuhr kompensiert, wobei im Gegensatz zu Kesseln mit oberem Abbrand ein größerer Hegelbereich realisierbar ist, womit in gewissem Umfang eine Leistungsregelung möglich ist.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist kombiniert mit einem bekannten Feuerungszugregler, von dem in der Abbildung lediglich die Abtriebswelle 11 mit dem darauf angeordneten Betätigungshebel 2 sowie die über Seil- oder Kettenzug mit dem Betätigungshebel 2 verbundene Frischluftklappe 1 dargestellt sind.

Die Vorrichtung besteht aus dem Betätigungshebel 2 eines nicht dargestellten Feuerungszugreglers, der über einen Ketten- oder. Seilzug mit der Frischluftklappe 1 verbunden ist. Die Verbindung zwischen dem Tensionsthermometer 3 zur Messung der Abgastemperatur wird über ein Gestänge oder ein Kapillarrohr und ein Gestänge über ein Gelenk 4, eine Temperatureinstellvorrichtung 5» über ein Betätigungselement 6, das dazu passende Gegenstück 7, den Umkehrhebel 8 und den Stößel 9 sowie die Pfanne 10 hergestellt. Die Frischluftklappe 1 wird von dem Betätigungshebel 2 des Feuerungszugreglers mit eingeschränktem Regelbereich betätigt; im Bereich von ca. 0...90⁰ C wird sie offen gehalten, bei weiter ansteigender Temperatur zwischen 90° C und 100° C wird sie stetig geschlossen. Damit wird die Gefahr des Auskochenc der Anlage verhindert. Bei Heizkesseln mit unterem Abbrand kann ein größerer Temperaturbereich gewählt werden. Nach Abklingen dieses Gefahrenzustandes sinkt dia Vorlauftemperatur, und die Frischluftklappe wird stetig geöffnet* Nach der letzten Brennstoffaufgabe wird das Betätigungselement 6 durch'Drehung im Gelenk 4 auf das Gegenstück 7 gelegt. Bei steigender Abgastemperatur wird das Betätigungselement 6 infolge Ausdehnung des Tensionsthermometers 3 auf dem Gegenstück 7 so weit bewegt, bis bei einer mittels Temperatureinstellvorrichtung 5 einstellbaren Temperatur das Betätigungselement 5 im Gegenstück 7 einrastet. Weiter ansteigende Abgastemperatür bewirkt kein Eingreifen der erfindungsgemäßen Vorrichtung in den Funktionsablauf des

Feuerungszugreglers, da das Betätigungselement 6 nur in einer Richtung - bei sinkender Abgastemperatur - das Gegenstück 7 bewegen kann, vorausgesetzt, daß es bereits eingerastet ist.

Sinkende Abgastemperaturen des zu Ende gehenden Brennprosesses bewirken eine Kontraktion des Tensionstheriaometers 3 und damit einen Zug des Betätigungselements 6 über das Gegenstück 7 am Umkehrhebel 8. Der Umkehrhebel 8 wandelt den Zug über den Stößel 9 in Schub um, der auf die Pfanne 10 und damit über die Abtriebswelle 11 auf den Betätigungshebel 2 übertragen wird. Damit beginnt die Frisehluftklappe 1 in Abhängigkeit von der vorgewählten Temperatur an der Temperatureinstellvorrichtung 5, bei einer bestimmten Abgastemperatur, die !Frischluftzufuhr zu drosseln und schließlich vollständig und irreversibel zu unterbinden.

-7 -

Claims

107 55 Erfindungsanspruch

1. Verfahren zur überwachung von Heizkesseln, Insbesondere Braunkohlenbrikettheizkesseln, in Kombination mit dem Punktionsablauf eines Feuerungszugreglers, wobei nach dam Anheizen einschließlich einer ersten Brennstoffaufgabe - der bei Heizkesseln mit oberem Abbrand nach dem Durchbrand des zuerst aufgegebenen Brennstoffs in der Regel eine abschließende Brennstoffaufgabe folgt - das erfindungsgemäße Verfahren einsetzt, gekennzeichnet dadurch, daß die erfindüngsgemäße Vorrichtung in Arbeitsstellung gebracht wird, daß bei eventuell zunächst eintretendem Abgastemperaturabfall infolge der abschließenden Brennstoffaufgabe bis zum Überschreiten eines Abgastemperaturmaximums innerhalb des vollständigen Verbrennungsvorganges von der erfindungsgemäßeη Vorrichtung nicht in den Funktionsablauf des an sich bekannten Feuerungszugreglers eingegriffen wird, dessen Regelbereich bei Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens jedoch auf einen oberen Temperaturbereich eingeschränkt ist, daß bei Unterschreiten einer vorher von Hand an der erfindungsgemäßen Vorrichtung eingestellten Abgastemperatur die Luftzufuhr zum Verbrennungsraum in Abhängigkeit von der abfallenden Abgastemperatur allmählich gedrosselt und schließlich vollständig und irreversibel unterbrochen wird.

2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Punkt 1, • die einen Betätigungshebel eines Feuerungszugreglers, der über einen Ketten- oder Seilzug mit einer Frischluftklappe verbunden ist, aufweist_s gekennzeichnet dadurch, daß ein an sich bekanntes Tensionsthermometer (3) über ein Gestänge oder Kapillarrohr und Gestänge, über ein Gelenk (4) und weiterhin über eine 'Temperatureinstellvorrichtung (5) mit eines Betätigungselement (6) verbunden ist, daß ein mit dem Betätigungselement (6) funktionell zusammenwirkendes Gegenstück (7) drehbar mit einem Umkehrhebel (8) und über

diesen mit einem Stößel (9) verbunden ist, daß der Stößel (9) auf eine Pfanne (10) wirkt, die fest auf einer Abtriebswelle (11) des Feuerungszugreglers angeordnet und über diese mit dem Betätigungshebel (2) starr verbunden ist.

Hierzu 1 Seite Zeichnungen