DE2103189A1

DE2103189A1 - Circuit arrangement for igniting and monitoring a flame

Info

Publication number: DE2103189A1
Application number: DE19712103189
Authority: DE
Inventors: Auf Nichtnennung Antrag
Original assignee: PAG
Current assignee: PAG
Priority date: 1970-03-09
Filing date: 1971-01-23
Publication date: 1971-10-21
Also published as: FR2083920A5; CH520898A

Description

FAG Patentgesellschaft AG, 8035 Zürich FAG Patentgesellschaft AG , 8035 Zurich

(Schweiz)(Switzerland)

Schaltungsanordnung zum Zünden und Ueberwachen einer FlammeCircuit arrangement for igniting and monitoring a flame

Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zum Zünden einer Flamme und zum Ueberwachen derselben nach dem Ionisationsprinzip, f| mit einem Zündtransformator und einem Flammenwächter.The invention relates to a circuit arrangement for igniting a flame and for monitoring it according to the ionization principle, f | with an ignition transformer and a flame monitor.

Bekannte Brenner für Gas- oder Feststoffe enthalten eina Zündelektrode zum Zünden des Brennstoffes sowie einen von der Zündelektrode getrennten Flammenstab zur Ueberwachung der Flamme nach dem Ionisationsprinzip. Jeder Brenner ist also mit zwei verschiedenen und voneinander getrennten Elektroden ausgerüstet. Diese Anordnungen sind mühsam zu installieren und umständlich zu warten. ^Known burners for gas or solids contain an ignition electrode for igniting the fuel as well as a flame rod separate from the ignition electrode for monitoring the flame according to the ionization principle. Each burner is therefore equipped with two different electrodes that are separate from one another. These arrangements are cumbersome to install and cumbersome to maintain. ^

Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Schaltungsanordnung zum Zünden und Ueberwachen einer Flamme anzugeben, welche eine einfache Installation und einfache Wartungsarbeiten am Brenner und an der Zünd- und Ueberwachungsvorrichtung zulässt. DieseIt is the object of the invention to provide a circuit arrangement for igniting and monitoring a flame which has a allows simple installation and simple maintenance work on the burner and on the ignition and monitoring device. These

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aufgäbe wird für eine eingangs zitierte Schaltungsanordnung erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass sowohl der Zündtransformator als auch der Flammenwächter mit einer gemeinsamen, im Bereich der Flamme angeordneten ZUnd- und Ueberwachungselektrode verbunden sind und dass zwischen dem Zündtransformator und der Elektrode ein Ueberspannungsableiter angeordnet ist.is given according to the invention for a circuit arrangement cited at the outset solved in that both the ignition transformer and the flame monitor with a common, in the area of Flame arranged ignition and monitoring electrode are connected and that a surge arrester is arranged between the ignition transformer and the electrode.

Durch diese Massnahme wird eine wesentliche bauliche Vereinfachung sowie eine leichtere Installation einer solchen Vorrichtung erzielt. This measure results in a significant structural simplification and easier installation of such a device is achieved.

Gemäss einer vorteilhaften Ausgestaltung des Erfindungsgedankens sind in dem den Flammenwächter mit der Zünd- und Ueberwachungselektrode verbindenden Stromkreis Schaltmittel, zum Schutz des · Flammenwächters vor Ueberspannungen angeordnet, welche während des Zündvorganges an der Elektrode anliegen. Dadurch wird eine weitere Erhöhung der Betriebssicherheit erreicht. Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist es vorteilhaft, wenn dem Eingang des Flammenwächters ein Ueberspannungsableiter parallel geschaltet ist. Auch durch diese Massnahme wird die Betriebssicherheit erhöht.According to an advantageous embodiment of the inventive concept are in the circuit connecting the flame monitor to the ignition and monitoring electrode, to protect the Flame monitor arranged in front of overvoltages, which are applied to the electrode during the ignition process. This creates a further increase in operational safety achieved. According to a further advantageous embodiment, it is advantageous if the Input of the flame detector a surge arrester is connected in parallel. This measure also increases operational safety elevated.

Schliesslich ist es besonders vorteilhaft, wenn erfindungsgemäss in dem den Flammenwächter mit der Zünd- und Ueberwachungselektrode verbindenden Stromkreis ein Widerstand angeordnet ist.Finally, it is particularly advantageous if according to the invention a resistor is arranged in the circuit connecting the flame monitor to the ignition and monitoring electrode.

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Dadurch wird während des Zündvorganges der Flammenwächter vor unzulässig hohen Spannungen geschützt. Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemässen Schaltungsanordnung ist darin zu sehen, dass der bzw. die Ueberspannungsableiter als Funkenstrecke ausgebildet ist. Dadurch ist eine einfache, preiswerte und sichere Konstruktion gewährleistet. Derselbe Vorteil ergibt sich gemäss einem anderen erfindungsgemässen Ausführungsbeispiel, wenn mindestens einer der Ueberspannungsableiter als gasgefüllter Ueberspannungsableiter ausgebildet ist.This means that the flame monitor is not permitted during the ignition process protected from high voltages. Another advantage of the invention The circuit arrangement can be seen in the fact that the surge arrester (s) is designed as a spark gap. This ensures a simple, inexpensive and safe construction. The same advantage arises according to another embodiment according to the invention when at least one of the surge arresters is designed as a gas-filled surge arrester is.

Im folgenden wird ein AusfUhrungsbeispiel der Erfindung anhand ' der Zeichnung näher erläutert.In the following an exemplary embodiment of the invention is based on ' the drawing explained in more detail.

Die Figur zeigt das Blockschaltbild des beschriebenen Ausführungsbeispiels. The figure shows the block diagram of the exemplary embodiment described.

Gemäss dieser Figur ist eine ZUnd- und Ueberwachungselektrode 1 im Mündungsbereich eines Brenners 2 angeordnet. Der Abstand der Elektrode vom Mund des Brenners beträgt im gezeigten BeispielAccording to this figure, there is an ignition and monitoring electrode 1 arranged in the mouth area of a burner 2. The distance between the electrode and the mouth of the torch is in the example shown

einige Millimeter.a few millimeters.

Ueber einen manuell oder automatisch betätigbaren Schalter 3 ist die Primärseite eines Zündtransformators 4 an ein Weehselspannungsnetz l6 angeschlossen. Die Phase Ph des Spannungsnetzes 16 ist mit dem Schalter ;5 verbunden, während der Null-Leiter O gemeinsam mitVia a switch 3 which can be operated manually or automatically the primary side of an ignition transformer 4 to a AC voltage network l6 connected. The phase Ph of the voltage network 16 is with connected to the switch; 5, while the neutral conductor O is common to

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dem einen Ende der Sekundärwicklung an Erde 12 sowie an den Mantel des Brenners 2 angeschlossen ist. Das zweite Ende der Sekundärwicklung des Transformators 4 ist über eine Funkenstrecke 5 mit der Elektrode 1 verbunden.one end of the secondary winding is connected to earth 12 and to the jacket of the burner 2. The second end of the secondary winding of the transformer 4 is connected to the electrode 1 via a spark gap 5.

Die Phasenleitung Ph des Netzes 16 ist über Anschlussklemmen l4 und 15i einen Messwiderstand 6 und eine diesem parallel liegende zweite Funkenstrecke 9 mit einem Widerstand 8 und schliesslich mit der Zünd- und Ueberwaohungselektrode 1 verbunden.The phase line Ph of the network 16 is via connection terminals l4 and 15i a measuring resistor 6 and one lying parallel to this second spark gap 9 connected to a resistor 8 and finally to the ignition and monitoring electrode 1.

Dem zu dem Flammenwächter 7 gehörenden Messwiderstand 6 ist der Eingang eines Verstärkers 15 parallel geschaltet, dem die Erregerwicklung eines Relais 14 nachgeschaltet ist. Die Sclaltkontakte des Relais 14 sind an Ausgangsklemmen 18 des Flammenwächters 7 angeschlossen. The measuring resistor 6 belonging to the flame monitor 7 has the input of an amplifier 15 connected in parallel to which the exciter winding a relay 14 is connected downstream. The switching contacts of the relay 14 are connected to output terminals 18 of the flame monitor 7.

Zur Zündung des durch den Brenner 2 fliessenden Brennstoffes wird der Schalter J5 geschlossen, wodurch die Primärseite des Zündtransformators 4 an die Netzspannung von beispielsweise 220 Volt gelegt wird. Dadurch wird eine hohe Spannung in der Sekundärwicklung des Transformators 4 induziert, welche über die Funkenstrecke 5, die Elektrode l,dem Brenner 2 und zurück zum Transformator 4 fliesst. Die Leerlaufspannung des Transformators 4 beträgt einige Tausend Volt. Die Sahaltungsanordnung ist so dimensioniert, dass sowohl bei der Funkenstrecke 5 als auch bei derTo ignite the fuel flowing through burner 2, switch J5 is closed, which causes the primary side of the ignition transformer 4 is applied to the mains voltage of, for example, 220 volts. This creates a high voltage in the secondary winding of the transformer 4 induced, which via the spark gap 5, the electrode 1, the burner 2 and back to the transformer 4 flows. The open circuit voltage of the transformer 4 is a few thousand volts. The posture arrangement is dimensioned in such a way that that both the spark gap 5 and the

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engsten Stelle zwischen der Elektrode 1 und dem Brenner 2 bei eingeschaltetem Zündtransformator ein Ueberschlag auftritt. Dieser Ueberschlag muss genügend leistungsstark sein, um den Brennstoff zu einer Flamme 11 zu entzünden.narrowest point between the electrode 1 and the burner 2 when switched on Ignition transformer a flashover occurs. This Flashover must be powerful enough to run the fuel to ignite a flame 11.

Nach dem Zünden der Flamme wird der Schalter 3> manuell oder automatisch geöffnet. Bei korrekt brennender Flamme ergibt sich die im folgenden zu beschreibende Ueberwachungsphase. Durch die elektrisch leitende Flamme 11 wird ein Ionisationsstrom verursacht, der von der Klemme Ph des Netzes l6 über die Anschlussklemme 15* den Messwiderstand 6, die Anschlussklemme 14, den Widerstand 8 und die Elektrode 1 durch die Flamme 11, über den Brenner 2, die Erde 12 zurück zur Klemme O des Netzes 16 fliesst. Da die meisten Wechselspannungsnetze zentral geerdet sind, kann die im Schaltbild angedeutete Verbindung zwischen der Primär- und der Sekundärwicklung des Transformators 4 fortgelassen werden. Am Messwiderstand 6 entsteht ein vom Ionisationsstrom verursachter Spannungsabfall, der als Steuerspannung dem Eingang des Verstärkers Γ5 zugeführt wird. Die Kontakte des nachgeschalteten Relais 14, welche an die Ausgangsklemmen l8 angeschlossen sind, dienen der Steuerung der Feuerungsanlage .After the flame has been ignited, switch 3> opened manually or automatically. If the flame is burning correctly, this is the result monitoring phase to be described below. Through the electric Conducting flame 11, an ionization current is caused, which is transmitted from the terminal Ph of the network l6 via the connection terminal 15 * to the measuring resistor 6, the connection terminal 14, the resistor 8 and the electrode 1 through the flame 11, via the burner 2, the earth 12 flows back to the terminal O of the network 16. As most AC networks are centrally grounded, the connection between the primary and secondary winding indicated in the circuit diagram of the transformer 4 can be omitted. A voltage drop caused by the ionization current occurs at the measuring resistor 6, which is called Control voltage is fed to the input of the amplifier Γ5. the Contacts of the downstream relay 14, which are connected to the output terminals l8, are used to control the combustion system .

Die zwischen den Zündtransformator 4 und die Elektrode 1 geschaltete Funkenstrecke 5 hat die Aufgabe, dem Ionisationsstrom den Weg über den Zündtransformator 4 nach der Erde 12 zu sperren. DieThe connected between the ignition transformer 4 and the electrode 1 Spark gap 5 has the task of blocking the path of the ionization current via ignition transformer 4 to earth 12. the

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Durchschlagspannung der Funkenstrecke 5 ist so gewählt, dass die während der Ueberwachungsphase in dem zum Flammenwächter 7 führenden Stromkreis auftretende Spannung von dem Zündtransformator 4 ferngehalten wird und nicht über diesen abfliesst. Fällt die Flamme aus, wird der Ionisationsstrom unterbrochen . Folglich tritt am Widerstand 6 kein Spannungsabfall auf, wodurch das Relais 14 abfällt und über die Ausgangsklemmen 18 eine in der Figur nicht dargestellte Vorrichtung zum Sperren der Brennstoffzufuhr steuert.Breakdown voltage of the spark gap 5 is chosen so that the voltage from the ignition transformer occurring during the monitoring phase in the circuit leading to the flame monitor 7 4 is kept away and does not flow off via this. If the flame fails, the ionization current is interrupted. Consequently there is no voltage drop across the resistor 6, as a result of which the relay 14 drops out and via the output terminals 18 one does not appear in the figure The device shown for blocking the fuel supply controls.

Während des Zündvorganges schützen der Widerstand 8 und die Funkenstrecke 9 den Flammenwächter 7 vor unzulässig hohen Spannungen. Die Funkenstrecke 9 bildet nach Ueberschreiten der Durchschlagspannung einen Kurzschluss für den Messwiderstand 6, während der Widerstand 8 nur einen geringen Teil der vom Zündtransformator 4 abgegebenen Zündspannung passieren lässt.The resistor 8 and the spark gap protect during the ignition process 9 protect the flame monitor 7 from impermissibly high voltages. The spark gap 9 forms after the breakdown voltage is exceeded a short circuit for the measuring resistor 6, while the resistor 8 only a small part of that of the ignition transformer 4 released ignition voltage can pass.

Zur Erhöhung der Betriebssicherheit sind in einem bevorzugten Ausführungsbeispiel die Funkenstrecken5 und 9 durch gasgefüllte Ueberspannungsableiter ersetzt, bei denen sich die Durchschlagspannung im Laufe des Betriebes nicht ändert und welche ausserdem einen hohen Isolationswiderstand zwischen den Anschlusspunkten aufweisen.To increase operational safety, in a preferred embodiment the spark gaps 5 and 9 replaced by gas-filled surge arresters, in which the breakdown voltage does not change in the course of operation and which also has a high insulation resistance between the connection points exhibit.

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Claims

(I.y Circuit arrangement for igniting a flame and for monitoring the same according to the ionization principle, with an ignition transformer and a flame monitor, characterized in that both the ignition transformer (4) and the flame monitor (7) with a common one arranged in the area of the flame (11)

Ignition and monitoring electrode (l) are connected and that ^

between the ignition transformer (4) and the electrode (1) U ^ voltage arrester (5) is arranged.

2. Circuit arrangement according to claim 1, characterized in that that in which the flame monitor (7) with the ignition and over ^ Switching means (8, 9) connecting the monitoring electrode (l) are arranged to protect the flame detector from overvoltages, which are in contact with the electrode (l) during the ignition process.

J5. Circuit arrangement according to Claim 2, characterized in that that a surge arrester (9) is connected in parallel to the input of the flame monitor (7).

4. Circuit arrangement according to claim 2, characterized in that

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that in that the flame monitor (7) with the ignition and monitoring electrode (1; connecting circuit a resistor (8) is arranged.

5. Circuit arrangement according to claim 1 or J5 * characterized in that that the surge arrester is or are designed as a spark gap.

6. Circuit arrangement according to claim 1 or 2, characterized in that; that the surge arrester (s) is or are designed as a gas-filled surge arrester.

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