DE1031926B

DE1031926B - Electric flame monitoring device for firing systems with gaseous or liquid fuels

Info

Publication number: DE1031926B
Application number: DEE14265A
Authority: DE
Original assignee: Eberle & Co Elektro GmbH
Current assignee: Eberle & Co Elektro GmbH
Priority date: 1957-06-12
Filing date: 1957-06-12
Publication date: 1958-06-12

Description

Elektrisches Flammenüberwachungsgerät für Feuerungsanlagen mit gasförmigen oder flüssigen Brennstoffen Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zur Überwachung von Flammen gasförmiger oder flüssiger Brennstoffe, vorzugsweise von Leichtölen, bestehend aus einer in den Feuerungsraum ragenden Sonde mit optischem Flammenwächter (Fotowiderstand) und einem mit der Sonde durch Kabel verbundenen Steuergerät mit Kaltkathodenröhre, welches z_. B. von einem oder mehreren Temperaturreglern Befehle erhält und die Förderung, Zündung und Abschaltung des Brennstoffes automatisch einleitet sowie den Verbrennungsprozeß, die in den Feuerungsraum ragende Sonde, den Fotowiderstand und sich selbst während des Anlaufs automatisch überwacht und bei Störungen je nach Art derselben die Feuerungsanlage außer Betrieb setzt bzw. neue Zündvorgänge selbsttätig einleitet.Electric flame monitoring device for combustion systems with gaseous or liquid fuels The invention relates to a device for Monitoring of flames of gaseous or liquid fuels, preferably of Light oils, consisting of an optical probe protruding into the combustion chamber Flame monitor (photo resistor) and one connected to the probe by cables Control unit with cold cathode tube, which z_. B. from one or more temperature controllers Receives commands and the promotion, ignition and shutdown of the fuel automatically initiates as well as the combustion process, the probe protruding into the combustion chamber, automatically monitors the photoresistor and itself during start-up and in the event of malfunctions, depending on the nature of the latter, the combustion system is shut down or initiates new ignition processes automatically.

Es sind bereits Überwachungseinrichtungen für Flammen flüssiger Brennstoffe bekanntgeworden, welche mit Fotowiderständen, Fotozellen. Bimetallen oder Ionisationskammern ausgerüstet sind. Auch wurden Einrichtungen bekannt, die die Gleichrichterwirkung der Flamme oder die Geräusche, welche die Flamme verursacht, als Steuerung benutzen. Die Steuergeräte sind mit einer Anzahl Relais bestückt, außerdem finden Elektronenröhren, Kaltkathodenröhren oder ähnliche Schaltelemente Verwendung.There are already monitoring devices for liquid fuel flames became known, which with photo resistors, photocells. Bimetals or ionization chambers are equipped. Devices were also known which the rectifier effect control the flame or the noise the flame is making. The control units are equipped with a number of relays, and there are also electron tubes, Cold cathode tubes or similar switching elements use.

Der Erfindung lag die Aufgabe zugrunde, ein Flammenüberwachungsgerät zu schaffen, welches nicht nur automatisch die Flamme überwacht, sondern auch gleichzeitig eine Selbstüberwachungseinrichtung besitzt, die in der Vorzündperiode, d. h. vom Beginn der Zündung bis zum Brennen der Flamme, selbsttätig den Flammenwächter und die wichtigsten Einrichtungen des Steuergerätes auf Funktionstüchtigkeit überprüft und im Störungsfall die notwendigen Schaltvorgänge, wie Abschalten der Anlage (verbunden mit Störungsmeldung), oder eine neue Vorzündperiode einleitet.The invention was based on the object of a flame monitoring device to create, which not only automatically monitors the flame, but also at the same time has a self-monitoring device which, in the pre-ignition period, d. H. from the Start of ignition until the flame burns, the flame monitor and automatically the most important devices of the control unit are checked for functionality and in the event of a fault, the necessary switching operations, such as switching off the system (connected with fault message), or initiates a new pre-ignition period.

Erfindungsgemäß wird hierzu die Verzögerungszeit zwischen der Einschaltung des Zündtransformators und der Einschaltung des Brennstofförderrnotors (Vorzündperiode) durch einen Glimmzünder gesteuert, der mit dem Relais zur Betätigung des Brennstofffördermotors und dem Thermorelais in Reihe liegt.According to the invention, the delay time between switching on is used for this purpose the ignition transformer and the activation of the fuel feed motor (pre-ignition period) controlled by a glow igniter, which is connected to the relay for actuating the fuel delivery motor and the thermal relay is in series.

Das Plammenüberwachungsgerät gemäß der Erfindung hat gegenüber bekannten Geräten den Vorteil, daß es dadurch möglich ist, Verpuffungen des eingespritzten Brennstoffes sowie ein Einspritzen desselben. ohne daß eine Zündung erfolgt, sicher zu verhüten. Ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht darin, daß in jedem Fall bei Verlöschen der Flamme die Brennstoffzufuhr sofort abgeschaltet wird und dem erneuten Einspriten des Brennstoffes eine automatisch eingeleitete Vorzündperiode vorangeht. Der Vorteil des Flammenüberwachungsgerätes gemäß der Erfindung gegenüber bekannten Geräten liegt darin, daß dasselbe eine Vorzündperiode einleitet, wenn die Flamme während des Betriebes verlischt, eine Abschaltung der Anlage verbunden mit Störmeldung erfolgt, wenn nach der Vorzündperiode innerhalb der Sicherheitszeit, d. h. die Zeit vom Beginn der Brennstoffeinspritzung bis zurAbschaltung undStörmeldungbei nicht zustande gekommener Flamme. keine Flamme entsteht. Bei bisher bekanntgewordenen Flammenüberwachungsgeräten kann eine Vorzündperiode nach Verlöschen der Flamme nicht eingeleitet werden, sondern die Zündung wird sofort nach denn Verlöschen der Flamme wieder eingeschaltet und die Brennstoffzufuhr erst abgeschaltet, wenn bis zum Ablauf der Sicherheitszeit keine Flamme auftritt.The flame monitoring device according to the invention has over known Devices have the advantage that it is possible to deflagrate the injected Fuel as well as an injection of the same. without an ignition taking place, sure to prevent. Another advantage of the invention is that in any case when the flame goes out, the fuel supply is switched off immediately and the When the fuel is injected again, an automatically initiated pre-ignition period goes ahead. The advantage of the flame monitoring device according to the invention over known devices is that the same initiates a pre-ignition period when the flame goes out during operation, a shutdown of the system is connected with a fault message if, after the pre-ignition period, within the safety time, d. H. the time from the start of fuel injection to shutdown and fault message failed flame. no flame arises. With previously known Flame monitoring devices cannot provide a pre-ignition period after the flame has gone out can be initiated, but the ignition will take place immediately after the flame has been extinguished switched on again and the fuel supply switched off only when up to the expiry no flame occurs during the safety time.

Der Vorteil der Erfindung ist offensichtlich. Verlischt die Flamme, z. B. durch eine kurzzeitige Verstopfung der Düse, so konnte bisher durch den sofort an Spannung gelegten Zündtrafo, dessen Hochspannungsfunkenbildung aber mit Verzug einsetzt, der in den Verbrennungsraum wieder einströmende Brennstoff verpuffen und die Anlage sowie ihre Umgebung gefährden, während gemäß der Erfindung nach dem Verlöschen der Flamme eine Vorzündperiode eingeleitet wird, mit deren Beginn die Brennstoffzufuhr unterbrochen wird und erst nach Ablauf der Vorzündperiode die Brennstoffzufuhr wieder in Tätigkeit tritt. Es kann also nach dem Verlöschen der Flamme kein Brennstoff mehr in den Verbrennungsraum gelangen, Verpuffungen werden vermieden, womit die Sicherheit derartiger Anlagen beträchtlich erhöht wird. Ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes wird nachfolgend an Hand der Zeichnung erläutert.The advantage of the invention is evident. The flame goes out z. B. by a brief clogging of the nozzle, so could so far by immediately The ignition transformer is energized, but its high-voltage sparks are delayed begins, the fuel flowing back into the combustion chamber deflagrates and endanger the system and its surroundings, while according to the invention after extinction the flame is initiated a pre-ignition period, at the beginning of which the fuel supply is initiated is interrupted and the fuel supply again only after the pre-ignition period has elapsed comes into action. So there is no fuel after the flame has gone out more get into the combustion chamber, deflagrations are avoided, which means that the Security of such systems is increased considerably. An embodiment of the subject matter of the invention is explained below with reference to the drawing.

Es bedeuten: (Thermokontakt) einen Raum- oder Kesseltemperaturregler, der bei steigender Temperatur seinen Kontakt öffnet, I, Il und IV sind elektromagnetische Relais, I a, I b, I c und I d, III a., III b und III c und IV a. die dazugehörigen Kontakte, III stellt ein Thermorelais dar und III a seinen Kontakt, der mit einer Rückstelleinrichtung (Druckknopf) ausgerüstet isst. V bedeutet eine EinschaltverzögerUngseinrichtung für Relais II, FW einen Fotowiderstand, K eine Kaltkathodenröhre, M einen Brennstoffördermotor, Zün.dty Zündtrafo, S eine Signaleinrichtung. Mit R l, R 2 und R 3 sind Widerstände, C 1 und C 2 Kondensatoren und mit G 1 der Gleichrichter bezeichnet. Wirkungsweise Sowie ein Temperaturregler (Thermokontakt) bei sinkender Temperatur in dem zu überwachenden Raum seinen Kontakt schließt, liegt das Flammenüberwachungsgerät an Spannung (Beginn der Vorzündperiode), der Fotowiderstand FW ist in unbelichtetem Zustand hochohmig, daher zündet die Kaltkathodenröhre K, das Relais I wird erregt, und seine Kontakte I a, I b, I c und I d gehen in ihre Arbeitslage. Der Zündtransformator wird durch den Kontakt I a an Spannung gelegt und die Zündung eingeleitet, durch die Verzögerungseinrichtung V wird das Relais II nach einer bestimmten Zeit erregt, und seine Kontakte Il a, Il b und Il c gehen in ihre Arbeitslage. Hierdurch wird der Brennstoffördermotor an Spannung gelegt und fördert Brennstoff in den Verbrennungsraum, wo er sich an dem Zündfunken entzündet. In dem gleichen Moment wird der Foto-,viderstand FTJT der Helligkeit ausgesetzt und verringert seinen Widerstand. Somit reichst die Spannung an der Starterelektrode der Kaltkathodenröhre K nicht mehr aus, um den Stromfluß in der Röhre aufrechtzuerhalten; die Kaltkathodenröhre ist gelöscht. Damit hat der normale Betrieb eingesetzt. Ist die Temperatur in dem zu kontrollierenden Raum bis zu einem bestimmten Wert angestiegen, so öffnet der Temperaturregler seinen Kontakt und trennt das Flammenüberwachungsgerät vom Netz, wodurch die Anlage abgeschaltet wird. Sowie die Temperatur wieder genügend abgesunken ist, schaltet der Temperaturregler wieder ein und der Vorgang beginnt von neuem.They mean: (thermal contact) a room or boiler temperature controller that opens its contact when the temperature rises, I, II and IV are electromagnetic relays, I a, I b, I c and I d, III a., III b and III c and IV a. the associated contacts, III represents a thermal relay and III a its contact, which is equipped with a reset device (push button). V means a switch-on delay device for relay II, FW a photoresistor, K a cold cathode tube, M a fuel delivery motor, Zün.dty ignition transformer, S a signaling device. R 1, R 2 and R 3 denote resistors, C 1 and C 2 capacitors, and G 1 denotes the rectifier. Mode of operation As soon as a temperature controller (thermal contact) closes its contact when the temperature in the room to be monitored falls, the flame monitoring device is connected to voltage (start of the pre-ignition period), the photoresistor FW is high-ohmic in the unexposed state, therefore the cold cathode tube K ignites, the relay I is energized , and its contacts I a, I b, I c and I d go into their working position. The ignition transformer is connected to voltage through the contact I a and the ignition is initiated, the delay device V energizes the relay II after a certain time, and its contacts II a, II b and II c go into their working position. As a result, the fuel feed motor is connected to voltage and feeds fuel into the combustion chamber, where it ignites at the ignition spark. At the same time the photo resistor FTJT is exposed to the brightness and reduces its resistance. Thus, the voltage at the starter electrode of the cold cathode tube K is no longer sufficient to maintain the flow of current in the tube; the cold cathode tube is extinguished. Normal operation has started. If the temperature in the room to be controlled has risen to a certain value, the temperature controller opens its contact and disconnects the flame monitoring device from the mains, which shuts down the system. As soon as the temperature has dropped sufficiently, the temperature controller switches on again and the process begins again.

Ist der Fotowiderstand FW bereits in der Vo.rzündperiode niedrigohmi-g, liegt also ein Fehler vor, z. B. Fremdlicht, Kurzschluß des Fotowiderstandes bzw. Sondenkabels, eventuell infolge des Eindringens von Wasser, so zündet die Kaltkathodenröhre K nicht, das Relais I wird nicht erregt, das Thermorelais III wird erregt und schaltet seinen Kontakt III a nach Ablauf der Verzögerungszeit um, schaltet damit die gesamte Anlage ab und gibt mittels der Signaleinrichtung S Störungsmeldung.If the photoresistor FW is already low in the pre-ignition period, So there is an error, e.g. B. extraneous light, short circuit of the photo resistor or Probe cable, possibly as a result of the ingress of water, the cold cathode tube ignites K not, the relay I is not energized, the thermal relay III is energized and switches its contact III a after the delay time has elapsed, thus switching the entire System and sends a malfunction message by means of the signaling device S.

Bleibt der Fotowiderstand FTJ' auch nach der Vorzündperiode hochohmig, d. h. der Brennstoff hat sich nicht entzündet oder der Fotowiderstand ist defekt bzw. das Sondenkabel hat eine Unterbrechung, so wird die Anlage ebenfalls durch das Thermorelais III abgeschaltet.If the photoresistor FTJ 'remains high even after the pre-ignition period, d. H. the fuel did not ignite or the photoresistor is defective or the probe cable has an interruption, the system is also through the thermal relay III switched off.

Reißt während des Betriebes die Flamme ab, so wird der Brennstoffördermotor 1l abgeschaltet und ein neuer Zündversuch eingeleitet, da der Fotowiderstand FW im Moment des Verlöschens der Flamme hochohmig wird und dadurch die KaltkathodenröhreK zündet. Dadurch wird das Relais I erregt, über den Umschaltekontakt I a wird das Relais IV durch die Entladung des Kondensators C2 erregt und öffnet seinen Kontakt IV a. Dies hat Entregung des Relais II zur Folge, wodurch bei der Öffnung des Kontaktes 1I c der Brennstoffördermotor M abgeschaltet wird. Reißt die Flamme während des Betriebes innerhalb der Verzögerungszeit des Thermorelais III mehrmals ab, so wird die Anlage über das Relais III abgeschaltet und die Störung durch die Signalanlage S angezeigt.If the flame breaks off during operation, the fuel feed motor is turned off 1l is switched off and a new ignition attempt is initiated because the photoresistor FW At the moment of extinguishing the flame becomes high resistance and thereby the cold cathode tube K ignites. This energizes the relay I, via the changeover contact I a that is Relay IV excited by the discharge of the capacitor C2 and opens its contact IV a. This de-energizes relay II, which causes the contact to open 1I c the fuel delivery motor M is switched off. Tears the flame during the Operation within the delay time of the thermal relay III several times, so will the system is switched off via relay III and the fault is caused by the signal system S.

Claims

PATENT CLAIMS: 1. Electrical flame monitoring device for combustion systems with gaseous or liquid fuels, preferably light oils, characterized in that that the delay time between the switching on of the ignition transformer and the Activation of the fuel delivery motor (III) (pre-ignition period) by a glow igniter (V), which is in series with relays (II and III).

2. Electrical Flame monitoring device according to Claim 1, characterized in that the contacts (I a. And Il a), the heating resistor of the thermal relay (III), the glow igniter (V) and the relay coil (1I) are connected in series and thus monitored.

3. Electrical Flame monitoring device according to claim 1 or 2, characterized in that at Increase in the resistance of the photosensitive member (photoresistor FW) during of the company, e.g. B. when the flame goes out, due to the discharge of the capacitor (C2) the relay (IV) is briefly excited and thereby the relay (II) by opening its contact (IV a) is de-excited, d. H. the fuel supply is switched off and a new pre-ignition period is initiated.