DE1027863B - Automatic control device for gas water heater with heat exchanger - Google Patents
Automatic control device for gas water heater with heat exchangerInfo
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23N—REGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
- F23N5/00—Systems for controlling combustion
- F23N5/02—Systems for controlling combustion using devices responsive to thermal changes or to thermal expansion of a medium
- F23N5/06—Systems for controlling combustion using devices responsive to thermal changes or to thermal expansion of a medium using bellows; using diaphragms
- F23N5/067—Systems for controlling combustion using devices responsive to thermal changes or to thermal expansion of a medium using bellows; using diaphragms using mechanical means
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Description
Selbsttätige Regelvorrichtung für Gas-Wasserheizer mit Wärmetauscher Die Erfindung betrifft eine selbsttätige Regelvorrichtung für Gas-Wasserheizer mit Wärmetauscher, bei der das die Gaszufuhr zum Brernuer einstellende Ventil durch einen Thermostaten gesteuert wird. Bei bekannten Regelvorrichtungen dieser Art ist als Regelwert die Temperatur des Wassers benutzt worden. Eine solche Regelung ermöglicht es jedoch nicht. die Wärmeleistung des Gerätes immer voll auszunutzen.Automatic control device for gas water heaters with heat exchanger The invention relates to an automatic control device for gas water heaters Heat exchanger in which the valve that adjusts the gas supply to the Brernuer through controlled by a thermostat. In known control devices of this type the temperature of the water has been used as a control value. Such a scheme enables it doesn't. to always fully utilize the heat output of the device.
Die Erfindung geht von der Erkenntnis aus, da.ß bei der Verbrennung von verschiedenen Gasarten das Volumen der Verbrennungsgase und ihre Temperatur bei einer bestimmten Belastung annähernd konstant bleibt. Da die Wärmeübertragung an das Wasser bei den praktisch vorkommenden Betriebszuständen ebenfalls angenähert gleich ist, kann sowohl die sich einstellende Heizgastemperatur als auch die Abgastemperatur als ein. Maß für die Wärmebelastung verwendet werden.. Es ist beispielsweise ermittelt worden, daß sich bei einem Gas-Wasserheizer bei einer konstanten Wärmebelastung eine annähernd konstante :@l@gasteanpzritur @rni ?10° C (± 3',lojeinstellt, obwohl Gase von verschiedenem Heizwert (Ho = 3900 bis 4800 kcal/Nm3) verwendet worden sind.The invention is based on the knowledge that when various types of gas are burned, the volume of the combustion gases and their temperature remain approximately constant at a certain load. Since the heat transfer to the water in the practically occurring operating states is also approximately the same, both the heating gas temperature and the exhaust gas temperature can be used as a. Measure for the heat load can be used. For example, it has been determined that with a gas water heater at a constant heat load an approximately constant: @ l @ gasteanpzritur @rni? 10 ° C (± 3 ', lojadjusts, although gases of different Calorific value (Ho = 3900 to 4800 kcal / Nm3) have been used.
Ausgehend von dieser Erkenntnis besteht die Erfindung darin, da.ß der Wärmefühler des Thermostaten in unmittelbarer Nähe des Wärmetauschers im Heizgasstrom angeordnet ist. Es wird dadurch eine einfache, vom Wasserfluß durch das Gerät unabhängige Wärmebelastungsregelung ermöglicht.Based on this knowledge, the invention consists in that the heat sensor of the thermostat in the immediate vicinity of the heat exchanger in the heating gas flow is arranged. This makes it simple and independent of the flow of water through the device Allows heat load control.
Eine auf diesem Prinzip beruhende Wärtnebelastungsregelung hat den besonderen Vorteil, da.ß sie ohne weiteres die Wärmebelastung des Gerätes anomalen Abga,sverhältniss-eii anpaßt. Bei Stau oder Rückstrom erhöht sich wegen des verminderten Luftüberschusses die Abgastemperatur, was zu einer entsprechenden Drosselung der Gaszufuhr führt.A waiting load regulation based on this principle has the particular advantage that they easily abnormally the heat load on the device Abga, ratio-eii adapts. In the event of a traffic jam or reverse flow, it increases because of the reduced Excess air the exhaust gas temperature, which leads to a corresponding throttling of the Gas supply leads.
Umgekehrt erhöht sich bei anomal starkem Zug iin Kamin der Luftdurchsatz im Gerät geringfügig, was ein Absinken der Abgastemperatur und eine Vermehrung der Gaszufuhr zur Folge hat. Die Wärniebelastung wird daher bei Stau oder Rückstrom selbsttätig vermindert und bei starkem Kaminzug in zulässigen Grenzen selbsttätig erhöht.Conversely, if there is an abnormally strong draft in the chimney, the air throughput increases in the device slightly, which means a decrease in the exhaust gas temperature and an increase in the Gas supply. The heat load is therefore in the event of a traffic jam or reverse flow automatically reduced and automatically within permissible limits in the event of a strong chimney draft elevated.
Obwohl der Temperaturfühler auch im Heizgasstrarn, d. h. unterhalb des Wärmetauschers, allerdings genügend weit oberhalb der Verbrennungszone angebracht werden könnte, ist es aus praktischen Gründen vorzuziehen, den Temperaturfühler dicht oberhalb des Wärmetauschers im Abgasstrom anzuordnen. Für den dort lierrscliendün Temperaturl>c-reich von 180 bis 220e C steliicn 1>etriel@ssichere Temperaturfühler, z. B. Flüssigkeitsthermostaten, zur Verfügung. Zwecki nli 'ßi" gerw(#ise wird der Temperaturfühler mit j'ärnietauschlatnellenversehen, um einen besseren und schrnelleren "Cempera.turansgleich zwischen dem Temperaturfühler und den Verbrennungsgasen zu erreichen.Although the temperature sensor is also in the heating gas flow, i. H. below of the heat exchanger, but placed far enough above the combustion zone for practical reasons it is preferable to use the temperature sensor to be arranged just above the heat exchanger in the exhaust gas flow. For the lierrscliendün there Temperature range from 180 to 220 ° C steliicn 1> etriel @ ssafe temperature sensors, z. B. liquid thermostats are available. Zwecki nli 'ßi "gerw (#ise the Temperature sensor with j'ärnietauschlatnelle provided for a better and faster "Cempera.turansgleich between the temperature sensor and the combustion gases too reach.
Die Regelung der Gaszufuhr im Sinne der Erfindung kann in verschiedener Weise durchgeführt werden. Man kann: mit einem den Verbrennungsgasen ausgesetzten Thermostaten unmittelbar auf ein den Gaszutritt beherrschendes Regelventil einwirken. Man kann aber die Regelung auch in der Weise durchführen, daß ein den Verbrennungsgasen ausgesetzter Thermostat verstellend auf ein den Einstellwert eines Gasmengenreglers bestimmendes Glied einwirkt.The regulation of the gas supply within the meaning of the invention can take various forms Way to be carried out. You can: with one exposed to the combustion gases Thermostats act directly on a control valve controlling the gas admission. But you can also carry out the control in such a way that the combustion gases Suspended thermostat adjusting to the set value of a gas volume regulator determining member acts.
In Abb. 1 bis 3 sind Ausführungsbeispiele der Erfindung schematisch dargestellt.In Fig. 1 to 3 embodiments of the invention are schematic shown.
Der Heizschacht 1 eines Gas-Wasserheizers ist oben durch einen Wärmetauscher 2, der als Lamellenblock ausgebildet ist, abgeschlossen. Der Iam,ellenblock 2 ist von Durchlaufrohren 3 mehrfach durchsetzt, die an ein Zuleitungsrohr 4 und eine den Heizschacht 1 umschließende Rohrschlange 5 angeschlossen sind. Unterhalb des Heizscharh.tes 1 ist ein Gasbrenner 6 atigeordnet, dessen. Gaszufuhr durch ein Ventil 7 eingestellt wird. Dicht oberhalb des Lamcllenbdocks 2 ist im Abgasstrom innerhalb einer Abgassamme(lhaube 8 ein mit Lamellen 9 versehener Wärmefühler 10 angeordnet, der zuammen mit einem durch eine Druckleitung 11 angeschlossenen Ausdehnungskörper 12 einen Flüssigkeitsthermostaten bildet. Der Ausdehnungskörper 12 ist durch eine Feder 13 belastet und mit dem Ventil 7 verbunden,. Durch eine Einstellschraube 14 kann die Stellung des Ausdehnungskörpers 12 und damit des Ventils 7 verändert werden. Wächst die Temperatur der Abgase, dann wird das Ventil 7 durch den Ausdehnungskörper 12 in schließendem Sinne verstellt. Abgesehen von der bei derartigen einfachen Reglern vorhandenen Ungleichförmigkeit wird auf diese Weise die Abgastemperatur konstant gehalten, was gleichbedeutend mit einer Kon.stanthaltung der Wärmebelastung ist.The heating shaft 1 of a gas water heater is at the top through a heat exchanger 2, which is designed as a lamella block, completed. The Iam, ellenblock 2 is penetrated several times by flow tubes 3, which are connected to a supply pipe 4 and a the heating shaft 1 enclosing coil 5 are connected. Below the Heizscharh.tes 1 is a gas burner 6 atigeendet whose. Gas supply through a valve 7 is set. Just above the Lamcllenbdocks 2 is in the exhaust gas flow inside an exhaust gas collector (oil hood 8, a heat sensor 10 provided with fins 9 is arranged, together with an expansion body connected by a pressure line 11 12 forms a liquid thermostat. The expansion body 12 is through a Spring 13 loaded and connected to valve 7. By means of an adjusting screw 14 the position of the expansion body 12 and thus of the valve 7 can be changed. If the temperature of the exhaust gases increases, the valve 7 is opened by the expansion body 12 adjusted in the closing sense. Except for those simple ones Regulators In this way, the exhaust gas temperature is constant if there is any non-uniformity held, which is synonymous with keeping the heat load constant.
Bei kaltem Wärmefühler vor Inbetriebnahme des Gerätes ist das Ventil 7 voll geöffnet, so daß kurz nach Inbetriebnahme des Gerätes in der Zeitspanne, bevor der Regelsollwert erreicht ist, eine L?t>er-1:,,astu.n@ dc# stattfindet.If the heat sensor is cold before commissioning the device, the valve is 7 fully open, so that shortly after the device has been put into operation in the period before the control setpoint is reached, a L? t> er-1: ,, astu.n @ dc # takes place.
Diesen ?Mangel kann man belieben, wenn man, wie in Abb. 2 dargestellt ist, einen einstellbaren Anschlag 15 für das Ventil 7' vorsieht, durch den die maximale Gasmenge begrenzt wird. Wenn. jedoch der Hub de:, Ausdehnungskörpers 12' gröBer ist als der begrenzte Hub des Ventils 7'. kann man zwischen beiden, 7', 12', eine kraftschlüssige Verbindung durch ein Federschloß 16 vorsehen, das ein Zusammenziehen; des Au,-dehnungskörpers 12' zuläßt, wenn das Ventil 7" ain Anschlag 15 anliegt.This deficiency can be chosen at will if, as shown in Fig. 2 is, an adjustable stop 15 for the valve 7 'provides through which the maximum Gas amount is limited. If. however, the stroke de :, expansion body 12 'is larger is than the limited stroke of the valve 7 '. you can choose between the two, 7 ', 12', one provide a force-fit connection by a spring lock 16, the contraction; of the Au, expansion body 12 'allows when the valve 7 ″ abuts a stop 15.
Bei dem in Abb.3 dargestellten. Ausführun@=sbeispiel wird die Gaszufuhr zum Brenner 6' von einem mit Hilfskraft arbeitenden Mengenregler gesteuert. In der Gaszuleitung 17, in der ein Ventil 18 angeordnet ist, befindet sich eine Drosselstelle 19, an der ein von der Gasmenge abhängiger Druckunterschied entsteht. Dieser Druckunterschied wirkt über eine je vor und hinter der Drosselstelle angeschlossene Leiture-20, 20' auf eine Membran 21 beiderseits ein. An die Wasserzuleitung 4' ist beiderseits einer Drosselstelle 22 ein mit Wasserdruck betriebener StrahIrohrkraftschalter 23 angeschlossen. Der Stralilrohrkraftschalter 23 arbeitet in bekannter I`'eise mit einem hydraulischen Stellmotor 24 zusammen:, durch den das Gasventil 18 eingestellt wird. Die Membran, 21 wirkt einerseits und eine Feder 25 andererseits auf den Strahlrohrkraftschalter 23. Diel Kraft der Feder 25 stellt den Einistellwert des Gasmengenreglers dar. Sobald die den Mengenmeßwert darstellende Kraft der Membran 21 der Kraft der Regelfeder 25 da,s Gleichgewicht hält, bleibt das Gasventil 18 in. Ruhe. Sobald der Druckunterschied an der Drosselstelle 19 in der Gasleitung größer wird, wandert der Strahlrohrkraftschalter 23 nach rechts aus, wodurch das Gasventil 18 über den Stellmotor in Schließrichtung bewegt wird. In diesen Mengenregelvorgang wird im Sinne der Erfindung durch Veränderung des Einstellwertes. d.li. der Kraft der Feder 25, in Abhängigkeit von der Abgastemperatur eingegriffen. Die Feder 25 stützt sich an einem doppelarmigen. Hebel 27 ab, an dein der Ausdehnungskörper 28 dies Flüssigkeitsthermostaten 26 angreift. Bei einer Erhöhung der Abgastemperatur wird die Spannung der Feder 25 durch Schwenkung des Hebels 27 vermindert, was sich in einer entspr echendenVerkleiiierung der einge,tellten Gasmenge auswirkt.In the case of the one shown in Figure 3. Execution example is the gas supply to the burner 6 'controlled by an auxiliary power flow regulator. In the Gas supply line 17, in which a valve 18 is arranged, there is a throttle point 19, at which a pressure difference that depends on the amount of gas arises. This pressure difference acts via a Leiture-20, 20 'connected in front of and behind the throttle point on a membrane 21 on both sides. One is on both sides of the water supply line 4 ' Throttle point 22 connected to a jet force switch 23 operated with water pressure. The power switch 23 works in a known manner with a hydraulic one Servomotor 24 together: by which the gas valve 18 is adjusted. The membrane, 21 acts on the one hand and a spring 25 on the other hand on the jet power switch 23. The force of the spring 25 represents the set value of the gas volume regulator. As soon as the force of the membrane 21 representing the quantity measured value of the force of the control spring 25 since s maintains equilibrium, the gas valve 18 remains at rest. Once the pressure difference becomes larger at the throttle point 19 in the gas line, the jet pipe force switch migrates 23 to the right, whereby the gas valve 18 via the servomotor in the closing direction is moved. In the context of the invention, this quantity control process is effected by means of change of the setting value. d.li. the force of the spring 25, depending on the exhaust gas temperature intervened. The spring 25 is supported on a double-armed. Lever 27 off, to yours the expansion body 28 attacks this fluid thermostat 26. With an increase the exhaust gas temperature is the tension of the spring 25 by pivoting the lever 27 reduced, which results in a corresponding disguise of the set amount of gas affects.
Claims (7)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DEV9856A DE1027863B (en) | 1955-12-07 | 1955-12-07 | Automatic control device for gas water heater with heat exchanger |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DEV9856A DE1027863B (en) | 1955-12-07 | 1955-12-07 | Automatic control device for gas water heater with heat exchanger |
Publications (1)
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DE1027863B true DE1027863B (en) | 1958-04-10 |
Family
ID=7572854
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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DEV9856A Pending DE1027863B (en) | 1955-12-07 | 1955-12-07 | Automatic control device for gas water heater with heat exchanger |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE1027863B (en) |
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