DE19956395A1 - Verfahren zur Flammenüberwachung bei Gasbrennern sowie entsprechende Vorrichtung - Google Patents
Verfahren zur Flammenüberwachung bei Gasbrennern sowie entsprechende VorrichtungInfo
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren sowie eine Vorrichtung zur Flammenüberwachnung bei Gasbrennern. DOLLAR A Nach dem Stand der Technik wird eine Flammenüberwachnungseinrichtung verwendet, um auf das Vorhandensein oder Nichtvorhandensein einer Flamme zu schließen. In dem Fall, in dem jedoch die Flammenüberwachungseinrichtung irrtümlich das Vorhandensein einer Flamme anzeigt, kann Gas zum Gasbrenner gelangen, das dort nicht verbrennen würde und somit die Sicherheit der gesamten Anlage gefährden würde. DOLLAR A Erfindungsgemäß wird durch Verwenden eines weiteren Sensors das Ausgangssignal der Flammenüberwachungseinrichtung fortlaufend verifiziert. Hierdurch kann mit größerer Sicherheit auf das Vorhandensein oder Nichtvorhandensein einer Flamme geschlossen werden.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Flammenüberwachung bei Gasbrennern gemäß
dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Des weiteren betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zur
Flammenüberwachung bei Gasbrennern gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 5.
Eine ordnungsgemäße sowie sichere Flammenüberwachung ist für den fehlerfreien und
damit sicheren Betrieb von Gasbrennern unerläßlich. Bei Gasbrennern mit einer
sogenannten Zündflamme wird mit Hilfe einer Flammenüberwachungseinrichtung das
Vorhandensein der Zündflamme überwacht, um abhängig hiervon die eigentliche
Gaszufuhr zum Gasbrenner zu steuern. Liegt eine Zündflame vor, so kann dem Gasbrenner
Gas zugeführt werden, das sich mit Hilfe der Zündflamme entzündet und sodann verbrennt.
Liegt hingegen keine Zündflamme vor, so darf dem Gasbrenner auch kein Gas zugeführt
werden, da ansonsten eine Verbrennung des Gases nicht gewährleistet wäre und das
unverbrannte Gas die Sicherheit der gesamten Anlage gefährden würde.
Bei Vorrichtungen nach dem Stand der Technik wird das Ausgangssignal der
Flammenüberwachungseinrichtung nicht überprüft bzw. verifiziert. Liefert die
Flammenüberwachungseinrichtung demnach ein nicht korrektes Ausgangssignal - d. h.
zeigt das Ausgangssignal der Flammenüberwachungseinrichtung das Vorhandensein der
Zündflamme an, obwohl gar keine Zündflamme vorliegt - so kann Gas zum Brenner
gelangen, das nicht verbrennen würde und damit die Sicherheit der gesamten Anlage
gefährden würde.
Der vorliegenden Erfindung liegt also das Problem zu Grunde, ein Verfahren sowie eine
Vorrichtung zur Flammenüberwachung bei Gasbrennern zu schaffen, die eine
Flammenüberwachung mit höherer Sicherheit gewährleisten.
Dieses Problem wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie
durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 5 gelöst.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen
und der Beschreibung. Nachfolgend wird ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der
Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigt:
Fig. 1 ein Blockschaltbild eines Gasbrenners mit der erfindungsgemäßen
Vorrichtung zur Flammenüberwachung.
Fig. 1 zeigt schematisch einen Gasbrenner 10, dem über eine Gasleitung 11 Gas zugeführt
werden kann. Innerhalb der Gasleitung 11 sind zwei Gasventile 12, 13 angeordnet, die über
entsprechende Aktuatoren 14, 15 geöffnet sowie geschlossen werden können.
Zwischen den Gasventilen 12, 13 zweigt von der Gasleitung 11 eine Gasleitung 16 ab, die
zu einem nicht-dargestellten Zündbrenner führt, wobei der Zündbrenner eine sogenannte
Zündflamme 17 für den Gasbrenner 10 bereitstellt.
Im Ruhezustand des Gasbrenners 10 - d. h. in dem Zustand, in dem keine Verbrennung
stattfindet - sind die Gasventile 12, 13 in der Gasleitung 11 geschlossen. Soll nun der
Gasbrenner 10 über die Gasleitung 11 mit Gas versorgt werden und z. B. einen
Wärmeaustauscher 18 befeuern - liegt also eine Wärmeanforderung vor - so wird bei
einem ordnungsgemäßen Betrieb ein Thermostat 19 geschlossen, wodurch über den
Aktuator 14 das erste Gasventil 12 geöffnet wird, wohingegen das zweite Gasventil 13, das
zwischen dem Gasventil 12 und dem Gasbrenner 10 angeordnet ist, noch geschlossen
bleibt. Durch das Öffnen des Gasventils 12 kann über die Gasleitung 16 Gas zum nicht-
dargestellten Zündbrenner gelangen, wodurch sich eine Zündflamme 17 ausbildet. Das
Vorhandensein der Zündflamme 17 wird von einer Flammenüberwachungseinrichtung 20
überwacht, deren Ausgangssignal 21 einer nicht-dargestellten Steuereinrichtung zugeführt
wird. Zeigt das Ausgangssignal 21 das Vorhandensein der Zündflamme 17 an, so kann
über einen zweiten Thermostat 22, einen sogenannten Regelthermostat, der Aktuator 15
angesteuert und das Gasventil 13 geöffnet werden. Sodann gelangt über die Gasleitung 11
Gas zum Gasbrenner 10, das mit Hilfe der Zündflamme 17 entzündet wird, und dann für
eine Befeuerung des Wärmetauschers 18 sorgt. Über den Regelthermostat 22 wird die
Gaszufuhr zum Gasbrenner 10 derart geregelt, daß z. B. eine gewünschte Temperatur im
Wärmetauscher 18 erreicht und gehalten wird. Wird demnach die gewünschte Temperatur
im Wärmetauscher 18 überschritten, so kann durch entsprechende Ansteuerung des
Regelthermostaten 22 und damit des Gasventils 13 regulierend eingegriffen werden. Wird
die Soll-Temperatur im Wärmetauscher überschritten, so wird selbstverständlich das
Gasventil 13 geschlossen. Wird die Soll-Temperatur unterschritten, so öffnet der
Regelthermostat (Thermostat 22) das Gasventil 13 wieder.
Erfindungsgemäß ist ein als Temperatursensor ausgebildeter zusätzlicher Sensor 23
vorgesehen, dessen Ausgangssignal 24 ebenfalls der nicht-dargestellten Steuereinrichtung
zugeführt wird. In der Steuereinrichtung wird das Ausgangssignal 24 des zusätzlichen
Sensors 23 zusammen mit dem Ausgangssignal 21 der Flammenüberwachungseinrichtung
20 und einem Ausgangssignal 25 des Thermostaten 22 verarbeitet. Hierdurch kann das
Ausgangssignal 21 der Flammenüberwachungseinrichtung 20 fortlaufend verifiziert
werden, und es kann mit höherer Sicherheit auf das Vorhandensein oder Nicht-
Vorhandensein der Zündflamme 17 sowie der eigentlichen Hauptflamme geschlossen
werden.
Bei dem in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Sensor 23 als
Temperatursensor ausgebildet und dem Wärmetauscher 18 zugeordnet. So ist der Sensor
23 vorzugsweise einer Wasserleitung des Wärmetauschers 18 zugeordnet; er überwacht
demnach die Temperatur des Wassers innerhalb oder auch außerhalb des Wärmetauschers
18.
Unter normalen Betriebsbedingungen wird bei einer Wärmeanforderung nur bei
Vorhandensein einer Zündflamme 17 Gas über die Gasleitung 11 dem Gasbrenner 10
zugeführt. Das Vorhandensein der Zündflamme 17 wird über das Ausgangssignal 21 der
Flammenüberwachungseinrichtung 20 der nicht-dargestellten Steuereinrichtung zugeführt.
Über den Regelthermostat 22 wird dann der Aktuator 15 veranlaßt, das Gasventil 13 zu
öffnen und dem Brenner 10 Gas über die Gasleitung 11 zuzuführen. Bei Vorhandensein
einer Zündflamme 17 muß sich das Gas entzünden und für eine Befeuerung des
Wärmeaustauschers 18 sorgen. Hierdurch würde das durch den Wärmetauscher 18 geleitete
Wasser erhitzt, wobei diese Temperaturerhöhung vom Sensor 23 erfaßt werden kann. Kann
der Sensor 23 hingegen keine Temperaturerhöhung feststellen, so ist dies ein eindeutiges
Zeichen dafür, daß das dem Gasbrenner 10 zugeführte Gas sich nicht entzündet hat und
somit keine Zündflamme 17 vorliegen kann. Würde demnach die
Flammenüberwachungseinrichtung 20 irrtümlicherweise das Vorhandensein einer
Zündflamme 17 anzeigen, so würde der Sensor 23 über die ausbleibende
Temperaturerhöhung innerhalb des Wärmetauschers 18 die Fehlfunktion der
Flammenüberwachungseinrichtung 20 detektieren, wodurch die Steuereinrichtung sofort
ein Schließen des Gasventils 13 bewirken kann, um sicherzustellen, daß kein weiteres Gas
dem Gasbrenner 10 zugeführt wird. Mit Hilfe des Sensors 23 wird demnach ein zweiter,
unabhängiger Mechanismus bereitgestellt, mit dem auf das Vorhandensein einer
Zündflamme 17 geschlossen werden kann und der der Verifikation des Ausgangssignals 21
der Flammenüberwachungseinrichtung 20 dient.
Nach jedem Schließen des Regelthermostaten 22 und damit Öffnen des Gasventils 13 und
bei jeder Wärmeanforderung ist somit das Ausgangssignal 21 der
Flammenüberwachungseinrichtung 20 verifizierbar. Hierzu wird unmittelbar beim
Schließen des Regelthermostaten 22 bzw. Öffnen des Gasventils 13 die Temperatur des
Wassers im Wärmetauscher 18 durch den Sensor 23 gemessen und gespeichert. Nach einer
vorgegebenen Zeitspanne von beispielsweise 1 Minute wird erneut vom Sensor 23 eine
Temperaturmessung durchgeführt. Ist dann keine Temperaturerhöhung feststellbar, so kann
auf das Fehlverhalten der Flammenüberwachungseinrichtung 20 geschlossen werden. In
diesem Fall wird dann das Gasventil 13 geschlossen. Die Sicherheit der gesamten Anlage
wird verbessert.
10
Gasbrenner
11
Gasleitung
12
Gasventil
13
Gasventil
14
Aktuator
15
Aktuator
16
Gasleitung
17
Zündflamme
18
Wärmetauscher
19
Thermostat
20
Flammenüberwachungseinrichtung
21
Ausgangssignal
22
Thermostat
23
Sensor
24
Ausgangssignal
25
Ausgangssignal
Claims (7)
1. Verfahren zur Flammenüberwachung bei Gasbrennern, wobei ein Ausgangssignal
(21) einer Flammenüberwachungseinrichtung (20) verwendet wird, um auf das
Vorhandensein oder Nichtvorhandensein eine Flamme zu schließen, dadurch
gekennzeichnet, daß zusätzlich zu dem Ausgangssignal (21) der
Flammenüberwachungseinrichtung (20) ein Ausgangssignal (24) eines weiteren
Sensors (23) verwendet wird, um das Ausgangssignal (21) der
Flammenüberwachungseinrichtung (20) zu verifizieren.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mit Hilfe des
Ausgangssignals (24) des Sensors (23) fortlaufend das Ausgangssignal (21) der
Flammenüberwachungseinrichtung (20) verifiziert wird und damit sicher auf das
Vorhandensein oder Nichtvorhandensein eine Flamme geschlossen wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das
Ausgangssignal (21) der Flammenüberwachungseinrichtung (20) und zumindest das
Ausgangssignal (24) des Sensors (23) miteinander verarbeitet werden, um das
Ausgangssignal (21) der Flammenüberwachungseinrichtung (20) zu verifizieren.
4. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch
gekennzeichnet, daß der Sensor (23) bei einer Wärmeanforderung und nach einer
vorbestimmten Zeitspanne jeweils ein Ausgangssignal (24) liefert, und daß unter
Verwendung dieser beiden Ausgangssignale (24) des Sensors (23) und des
Ausgangssignals (21) der Flammenüberwachungseinrichtung (20) die Verifikation
erfolgt.
5. Vorrichtung zur Flammenüberwachung bei Gasbrennern, mit einer
Flammenüberwachungseinrichtung (20) und einer Steuereinrichtung zur
Verarbeitung eines Ausgangssignals (21) der Flammenüberwachungseinrichtung
(20), gekennzeichnet durch einen weiteren Sensor (23), dessen Ausgangssignal (24)
der Steuereinrichtung zur Verifikation des Ausgangssignals (21) der
Flammenüberwachungseinrichtung (20) zuführbar ist.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der weitere Sensor
(23) als Temperatursensor ausgebildet.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der
Temperatursensor (23) einem Wärmetauscher (18) zugeordnet ist.
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Country | Link |
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EP (1) | EP1103766A3 (de) |
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