DE1451612B2 - Schalteinrichtung zur automatischen Steuerung von Feuerungsanlagen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Schalteinrichtung zur automatischen Steuerung von Feuerungsanlagen mit mehr als einer Arbeitsstufe.

Zur Steuerung mehrstufiger Feuerungsanlagen wurden bisher Programmschaltwerke mit Motorantrieb verwendet, was bei Feuerungsanlagen großer Leistung mit sogenannten Hochleistungskesseln durchaus gerechtfertigt ist. Neuerdings finden Hochleistungskessei wegen ihrer Wirtschaftlichkeit und Betriebssicherheit auch bei Feuerungsanlagen mit verhältnis- ίο mäßig kleiner Gesamtleistung Anwendung. Bei kleinen Feuerungsanlagen fällt nun der Aufwand für das nötige Programmschaltwerk sehr viel stärker ins Gewicht, als dies bei großen Anlagen der Fall ist. Dieser Umstand hat sich als ein beträchtliches Hindernis gegen die allgemeine Einführung des fortschrittlichen Hochleistungskessels bei kleineren Anlagen erwiesen.

Das Ziel der vorliegenden Erfindung ist die Beseitigung dieses Hindernisses durch Verwirklichung einer zur Steuerung von mehrstufigen Feuerungsanlagen geeigneten Schalteinrichtung von sehr einfachem Aufbau.

Ein Schaltprogramm läßt sich bekanntlich außer mit motorgetriebenen Schaltwerken auch mit thermisch verzögerten Relais gewinnen. So ist es beispielsweise bekannt, in gewöhnlichen einstufigen Feuerungsanlagen Schaltprogramme mit Hilfe von thermischen Relais durchzuführen und durch solche Relais die Vor- und Nachzündung sowie die Sicherheitsabschaltung zu steuern.

Auch in Feuerungsanlagen mit Vorspülung und in Anlagen mit zwei Leistungsstufen des Brenners wurde bereits von thermischen Relais zur Steuerung der dabei erforderlichen Brennstoffventile Gebrauch gemacht.

Um die zahlreichen Steueraufgaben in einer mehrstufigen Feuerungsanlage bewältigen zu können, sind bei Verwendung von bekannten Thermorelais-Schaltungen stets mehrere thermische Relais und eine unerwünscht große Zahl von Hilfsrelais erforderlich, was schließlich einen derartigen Aufwand für ein Steuergerät bedingt, daß damit gegenüber einem motorgetriebenen Programmschaltwerk keine wesentlichen Vorteile mehr zu erzielen sind, weder im Hinblick auf die Betriebssicherheit noch auf die Kosten.

Als fortschrittliche Lösung des gegebenen Problems wurde nun eine überraschend einfache Schalteinrichtung zur automatischen Steuerung von Feuerungsanlagen mit einem Thermostatschalter, einem thermischen Relais, einem Kraftschaltrelais, einem Flammenwächter-Relais und einem verzögert anziehenden Sicherheitsrelais dadurch verwirklicht, daß bei geschlossenem Thermostatschalter der Erreger-Stromkreis des thermischen Relais in der Ruhelage dieses Relais und des Kraftschaltrelais über je einen Umschaltkontakt beider Relais geschlossen ist, und daß der Umschaltkontakt des thermischen Relais in dessen Anzugstellung über einen Umschaltkontakt des Flammenwächter-Relais in dessen Ruhestellung den Erregerkreis des mit einem Selbsthaltekontakt ausgerüsteten Kraftschaltrelais schließt, von dem ein Arbeitskontakt im Betätigungsstromkreis eines ersten Brennstoffventils liegt, während sein Umschaltkontakt in der Anzugstellung den Erregerstromkreis des thermischen Relais unterbricht und den Betätigungsstromkreis eines zweiten Brennstoffventils so vor bereitet, daß er bei Rückkehr des thermischen Relais in seine Ruhelage durch dessen Umschaltkontakt geschlossen wird.

In Verbindung mit der Erfindung ergeben sich weitere Vorteile, wenn ein Brennermotor in Reihe mit dem Thermostatschalter unmittelbar an Spannung liegt. Der Erregerkreis des Sicherheitsrelais kann in der Ruhestellung des Umschaltkontakts des Flammenwächter-Relais mit dem Erregerkreis des Kraftschaltrelais in Reihe liegen, und der Umschaltkontakt kann im Anzugzustand das Sicherheitsrelais kurzschließen. Das Kraftschaltrelais besitzt einen Arbeitskontakt, der in Reihe mit dem in Anzugstellung befindlichen Umschaltkontakt des thermischen Relais im Erregerkreis eines Zündtransformators liegen kann. Über einen Ruhekontakt des Flammenwächter-Relais kann der Erregerstrompfad des Zündtransformators unmittelbar an die bei geschlossenem Thermostatschalter spannungsführenden Leitungen angeschlossen sein.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt.

Die Figur zeigt eine Schalteinrichtung.

Eine strichpunktierte Linie 1 trennt die Einrichtung in zwei Abschnitte; der obere Teil 2 gilt nach Aufbau und Wirkung als bekannt, der im unteren Abschnitt 3 gezeigte Aufbau der Schalteinrichtung ist für die Erfindung kennzeichnend.

Der bekannte Schaltungsteil 2 weist zwei Eingangsklemmen 4 und 5 auf, die — wie üblich — über Sicherung und Hauptschalter an ein Wechselstromnetz angeschlossen sind. Ein z. B. photoelektrischer Flammenwächter 6 ist mit den Eingangsklemmen 4 und 5 verbunden. Ein thermisches Sicherheitsrelais 7 dient zur Betätigung eines Umschalters 8, dessen Schaltarm mit der Eingangsklemme 5 und dessen erster Kontakt 9 mit einem in einer Sammelleitung 10 angeordneten Thermostatschalter 11 in Verbindung steht, während der zweite Kontakt 12 des Umschalters 8 im Stromkreis einer Signallampe 13 liegt. An die Eingangsklemme 4 ist eine Sammelader 14 angeschlossen.

Im unteren Abschnitt 3 der Schalteinrichtung ist ein Kraftschaltrelais 15 mit einem Haltekontakt 16, einem Zündkontakt 17, einem Umschaltkontakt 18 und einem Ventilkontakt 19, und ferner ein Thermorelais 20 mit einem einzigen, als Zweiwegkontakt 21 ausgebildeten Schaltkontakt angeordnet. Ein Wechselkontakt 22 und ein Ruhekontakt 23 des Flammenwächters 6 ergänzen diese Kontaktanordnung.

Von der Sammelleitung 10 führt ein erster Strompfad 24 über den Haltekontakt 16 und die Reihenschaltung der Erregerwicklungen des Sicherheitsrelais 7 und des Kraftschaltrelais 15 zur Sammelader 14, wobei der Wechselkontakt 22 in Arbeitsstellung die Erregerwicklung des Sicherheitsrelais 7 überbrückt.

Ein zweiter Strompfad 25 von der Sammelleitung 10 zur Sammelader 14 enthält die Reihenschaltung des Ruhekontakts 23 mit einem Zündtransformator 26, von deren Verbindung 27 ein Leitungsabzweig 28 über den Zündkontakt 17 zu einem Kontaktelement 29 des Zweiwegkontakts 21 und zu dem in Ruhestellung belegten Kontaktelement 30 des Wechselkontakts 22 führt.

Über den Ventilkontakt 19 und die Erregerwicklung eines ersten Brennstoffventils 31 verläuft ein dritter Strompfad 32, und über einen Brennermotor

33 ein vierter Strompfad 34 zwischen den Leitungen 10 und 14.

Ein fünfter Strompfad 35 schließlich enthält im Ruhezustand der Schalteinrichtung die Reihenschaltung des Zweiwegkontakts 21 und des Umschaltkontakts 18 mit der Erregerwicklung des Thermorelais 20, während ein Kontaktelement 36 über die Erregerwicklung eines zweiten Brennstoffventils 37 mit der Sammelader 14 verbunden ist.

Solange an den Eingangsklemmen 4 und 5 Spannung anliegt, befindet sich der Flammenwächter 6 in Betriebsbereitschaft, und im Ruhezustand der Schalteinrichtung, also bei geöffnetem Thermostatschalter 11, nehmen die vom Detektorrelais des Flammenwächters 6 gesteuerten Kontakte 22 und 23 ihre gezeichnete Ruhelage ein.

Beim Schließen des Thermostatschalters 11 erhält die Sammelleitung 10 Spannung; der Brennermotor 33 läuft an und fördert Luft zur Vorspülung in den Feuerungsraum. Gleichzeitig werden die im Ruhezustand geschlossenen Strompfade 25 und 35 von Strom durchflossen und dabei der Zündtransformator 26 und außerdem die Heizwicklung des Thermorelais 20 erregt, das seinerseits mit einer gewissen Zeitverzögerung, z. B. nach zwanzig Sekunden, den Zweiwegkontakt 21 auf dessen Kontaktelement 29 umschaltet. Dadurch erhält das Kraftschaltrelais 15 Spannung, zieht auf und bleibt über den Haltekontakt 16 erregt.

Beim Schließen des Ventilkontakts 19 gibt das erste Brennstoffventil 31 die Zufuhr einer Brennstoffteilmenge in den Brenner frei, und das nunmehr vom Brennermotor 33 geförderte Brennstoff-Luft-Gemisch entzündet sich an den Zündfunken des Zündtransformators 26, worauf das Detektorrelais des Flammenwächters 6 nach ordnungsgemäßer Flammenbildung den Wechselkontakt 22 umschaltet und den Ruhekontakt 23 öffnet.

Der Zündtransformator 26 bleibt dabei über den seit dem Aufzug des Kraftschaltrelais 15 geschlossenen Zündkontakt 17 weiter erregt, bis das Thermorelais 20, das seine Erregung beim Betätigen des Zweiwegkontakts 21 selbst unterbrochen hat, nach einer gewissen Abkühlungszeit, z. B. ebenfalls nach zwanzig Sekunden, wieder in seine Ruhelage zurückschaltet, in der es verbleibt, solange das Kraftschaltrelais 15 erregt ist.

Beim Zurückschalten des Thermorelais 20 schließt sich der Strompfad 35 über die Magnetwicklung des zweiten Brennstoffventils 37, das nun die Förderung der vollen Brennstoffmenge in den Feuerungsraum freigibt. Beim Umschalten des Zweiwegkontakts 21 wird außerdem der Zündtransformator 26 entregt. Die Feuerungsanlage befindet sich sodann mit voller Leistung in Betrieb.

Mit dem Ausschalten des Thermostatschalters 11 endet ein Arbeitszyklus der Schalteinrichtung, und alle Schaltorgane kehren in die Ruhelage zurück.

Wird eine Vorspülung ohne Vorzündperiode verlangt, wie dies im Gegensatz zu Ölfeucrungsanlagen bei Gasfeuerungen meist der Fall ist, so entfällt in der beschriebenen Schalteinrichtung lediglich der Ruhekontakt 23.

Selbstverständlich kann das Thermorelais 20 durch ein elektrisch oder mechanisch anzug- und abfallverzögertes Relais ersetzt sein.

Im vorstehenden wurde gezeigt, wie durch sinnreiche Verknüpfung eines einzigen Kraftschaltrelais mit einem einzigen Thermorelais unter Verwendung bescheidenster Schaltungsmittel eine Programmsteuerung für eine mehrstufige Feuerungsanlage erzielt werden kann, die eine Vorspülung, eine Vorzündperiode, ein Anfahren mit Teillast, eine Nachzündperiode und eine Umschaltung auf Vollastbetrieb ermöglicht.

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Schalteinrichtung zur automatischen Steuerung von Feuerungsanlagen mit einem Thermostatschalter, einem thermischen Relais, einem Kraftschaltrelais, einem Flammenwächter-Relais und einem verzögert anziehenden Sicherheitsrelais, dadurch gekennzeichnet, daß bei geschlossenem Thermostatschalter (11) der Erregerstromkreis des thermischen Relais (20) in der Ruhelage dieses Relais (20) und des Kraftschaltrelais (15) über je einen Umschaltkontakt (21 bzw. 18) beider Relais (20, 15) geschlossen ist und daß der Umschaltkontakt (21) des thermischen Relais (20) in dessen Anzugstellung über einen Umschaltkontakt (22) des Flammenwächter-Relais (6) in dessen Ruhestellung den Erregerkreis des mit einem Selbsthaltekontakt (16) ausgerüsteten Kraftschaltrelais (15) schließt, von dem ein Arbeitskontakt (19) im Betätigungsstromkreis eines ersten Brennstoffventils (31) liegt, während sein Umschaltkontakt (18) in der Anzugstellung den Erregerstromkreis des thermischen Relais (20) unterbricht und den Betätigungsstromkreis eines zweiten Brennstoffventils (37) so vorbereitet, daß er bei Rückkehr des thermischen Relais (20) in seine Ruhelage durch dessen Umschaltkontakt (31) geschlossen wird.

2. Schalteinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Brennermotor (33) in Reihe mit dem Thermostatschalter (11) unmittelbar an Spannung liegt.

3. Schalteinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Erregerkreis des Sicherheitsrelais (7) in der Ruhestellung des Umschaltkontaktes (22) des Flammenwächter-Relais (6) mit dem Erregerkreis des Kraftschaltrelais (15) in Reihe liegt und daß der Umschaltkontakt (22) im Anzugzustand das Sicherheitsrelais (7) kurzschließt.

4. Schalteinrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Kraftschaltrelais (15) einen Arbeitskontakt (17) besitzt, der in Reihe mit dem in Anzugstellung befindlichen Umschaltkontakt (21) des thermischen Relais (20) im Erregerkreis eines Zündtransformators (26) liegt.

5. Schalteinrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Relais des Flammenwächters (6) einen Ruhekontakt (23) besitzt, über den der Erregerstrompfad des Zündtransformators (26) unmittelbar an die bei geschlossenem Thermostatschalter (11) spannungführenden Leitungen (10,14) angeschlossen ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen