DE2162028C3

DE2162028C3 - Control for the burners of industrial furnaces

Info

Publication number: DE2162028C3
Application number: DE19712162028
Authority: DE
Inventors: Helmut; Block Hans-J.; 4330 Mülheim Klammer
Original assignee: Mannesmannroehren Werke AG
Current assignee: Vodafone GmbH
Filing date: 1971-12-10
Publication date: 1976-01-22

Description

der Brenner erfolgt nach und nach, solange der Einschaltbefehl ansteht, äußerstenfalls, bis alle Brenner eingeschaltet sind. Die Aufhebung des Einschaltbefehls ist der Beginn des Aus-the burner is activated gradually as long as the switch-on command is pending, in the extreme, until all burners are switched on. The cancellation of the switch-on command is the start of the switch-off

die Zeitverzögerung ein- »5 schal'befehls, mit dem nacheinander die im Betriebthe time delay on »5 switching command, with which one after the other in operation

befindlichen Brenner ausgeschaltet werden. Das Ausschalten erfolgt in demselben Umlaufsinn in der Reihenfolge der Brenner. Durch diese Maßnahme wird die gleiche Brenndauer und Schalthäufigkeit und eine große Stabilität des Regelkreises gesichert.the burner that is in place must be switched off. Switching off takes place in the same direction of rotation in the sequence the burner. This measure ensures the same burning time and switching frequency and one Great stability of the control loop ensured.

Um speziellen örtlichen Gegebenheiten RechnungTo account for special local conditions

tragen zu können wird weiter vorgeschlagen, daß die Zeitverzögerung einstellbar und/oder die Zeitverzö-to be able to carry it is further proposed that the time delay adjustable and / or the time delay

Die Erfindung betrifft eine Steuerung für die gerung beim Ein- und Ausschalten der Brenner unBrenner von Industrieöfen, die in Abhängigkeit von 35 terschiedlich ist.The invention relates to a control for the fermentation when switching the burner on and off of industrial furnaces, which is different depending on 35.

der Abweichung der Ist-Temperatur im Ofen von Ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßenthe deviation of the actual temperature in the furnace from An embodiment of the invention

einem Soll-Temperaturbereich die Brenner einzeln Steuerung ist an Hand der schematischen Darstellung oder gruppenweise ein- oder ausschaltet. erläutert.a target temperature range, the burner is individually controlled on the basis of the schematic representation or switches it on or off in groups. explained.

Aus der Zeitschrift »Sprechsaal für Keramik, Glas, F i g. 1 zeigt die Anordnung der Brenner in einemFrom the magazine »Lecture Hall for Ceramics, Glass, F i g. 1 shows the arrangement of the burners in one

Email«, (1962, Nr. 6, S. 119), ist es bekannt, zur 40 Ofen und deren Steuerungsanlage;
Vermeidung von Druckstößen im Ofen nicht alle auf F i g. 2 a bis 2 c zeigt die zugehörigen Regeldia-Email «, (1962, No. 6, p. 119), it is known about the oven and its control system;
Avoidance of pressure surges in the furnace not all on fig. 2 a to 2 c shows the associated rule diagrams

einen Industrieofen verteilten Brenner plötzlich ge- gramme.Burner suddenly distributed gram from an industrial furnace.

meinsam einzuschalten. Nach Fig. 1 sind in der Ofeneinheit 11 Brenner 1turn on together. According to FIG. 1, burners 1 are in the furnace unit 11

Einzelne Brennergruppen unabhängig voneinander bis 8 angeordnet, denen Brenngas und Luft aus den zu steuern ist aus der Zeitschrift »Die Ziegelindu- 45 Versorgungsnetzen über die Zuleitungen 12, 13 und strie« (1963, S. 891/892), sowie der deutschen Ausle- die Ventile 14,15 zugeführt wird. Die Ventile 14, 15 geschrift 1 508 574 bekannt. sind über Steuerleitungen 16 mit einer SteueranlageIndividual burner groups arranged independently of each other up to 8, which fuel gas and air from the to control is from the magazine »Die Ziegelindu- 45 supply networks via the supply lines 12, 13 and strie ”(1963, p. 891/892), as well as the German Ausle- the valves 14,15 is supplied. The valves 14, 15 written 1 508 574 known. are via control lines 16 with a control system

Die Aufgabe der Erfindung besteht daher darin, 18 verbunden.The object of the invention is therefore to connect 18.

die Lebenerwartung der Brenner, ihrer Ventile und Im Ofenraum ist außerdem ein Temperaturfühlerthe life expectancy of the burners, their valves and in the furnace chamber is also a temperature sensor

ihrer Versorgungsleitungen durch Minderung der 50 20 angeordnet, der ebenfalls mit der Steueranlage 18 Druckstöße beim Ein- und Ausschalten der Brenner verbunden ist.
zu erhöhen.their supply lines arranged by reducing the 50 20, which is also connected to the control system 18 pressure surges when switching the burner on and off.
to increase.

Gelöst wird diese Aufgabe erfindungsgemäß durch
eine Steuerung, du^rch die die Ein- und Ausschaltung der Brenner, gegebenenfalls innerhalb der 55 Impuls des Temperaturfühlers weiterleitet. Die nachGruppen, nacheinander zeitverzögert erfolgt, wobei geschalteten Elemente sind die Impulsgeber 26, 28,This object is achieved according to the invention by
a controller du forwards ^r ch the switching on and off the burner if appropriate, within the pulse 55 of the temperature sensor. The groups, one after the other, take place with a time delay, the switched elements being the pulse generators 26, 28,

Die Steueranlage besteht aus dem Temperaturregler 22 und dem Steuerwerk 24, das die Funktion der nachfolgenden Regelelemente disponiert und denThe control system consists of the temperature controller 22 and the control unit 24, which the function of the the following rule elements and the

das Ein- und Ausschalten der Brenner in einer vorgegebenen, gleichsinnig durchlaufenden Reihenfolge, die von der räumlichen Anordnung abweichen kann, erfoügt.the switching on and off of the burners in a given sequence running in the same direction, which may deviate from the spatial arrangement.

Durch die erfindungsgemäße Steuerung wird die Änderung der Belastung des Versorgungsnetzes und des Ofenraumes beim Ein- oder Ausschalten der Brenner in kleinen zeitlichen nacheinanderfolgendenThe control according to the invention changes the load on the supply network and of the furnace chamber when the burner is switched on or off in small successive times

deren Impulsfrequenz einstellbar ist, die Zählwerke 30, 32 die Register 34, 36 und der Speicher 38.the pulse frequency of which is adjustable, the counters 30, 32, the registers 34, 36 and the memory 38.

Die Anlage arbeitet wie folgt. Bei Unterschreitung der Ofentemperatur gibt das Steuerwerk 24 den Zähler 30 und den Impulsgeber 26 frei. Die Abgabe der Impulse erfolgt mit der eingestellten Frequenz. Die abgegebenen Impulse werden im Zähler 30 gezählt. Der abgegebene Impuls schaltet außerdem das Regi-The system works as follows. If the temperature falls below the furnace temperature, the control unit 24 outputs the counter 30 and the pulse generator 26 free. The impulses are emitted at the set frequency. the The pulses emitted are counted in the counter 30. The emitted impulse also switches the regi

Schritten vorgenommen. Die spontane Änderung der 65 ster 34 des Speichers 38 um einen Schritt weiter und Belastung des Versorgungsnetzes ist dabei relativ zur belegt die Speicherstelle mit dem Einschaltbefehl für Leistungsfähigkeit des Versorgungsnetzes außerordentlich gering, so daß es nur zu kleinen Beschleuni-Steps taken. The spontaneous change of the 65th 34 of the memory 38 by one step further and The load on the supply network is relative to the memory location occupied by the switch-on command for The efficiency of the supply network is extremely low, so that only too small accelerations

den dieser Speicherstelle zugeordneten Brenner. Solange das Signal des Temperaturreglers 22 sich nichtthe burner assigned to this memory location. As long as the signal from the temperature controller 22 is not

ändert, werden nacheinander alle Speicherstellen im Takte der Impulsfrequenz mit dem Einschaltbefeh! heiegt und die Brenner eingeschalte'changes, all storage locations are sequentially synchronized with the pulse frequency with the switch-on command! and the burners are switched on

Zeigt der Zähler 30 an, daß alle Brenner eingeschaltet sind, wird der Ausgang des Impulsgebers 26 \on einer Dekodierstufe 40 abgeschaltet, so da3 das VVeiterschalten am Speicher unterbleibt. Wird vor Erreichen der Einschaltung aller Brenner die Soll-Temperatur erreicht und damit der Einschaltbefehl des Temperaturreglers 22 unterbrochen, sperrt das Steuerwerk 24 den impulsgeber 26 und den Zähler 30.If the counter 30 shows that all burners are switched on, the output of the pulse generator 26 becomes Disabled on a decoding stage 40, so that the V There is no further switching on the memory. If the target temperature is reached before all burners are switched on reached and thus interrupted the switch-on command of the temperature controller 22, the locks Control unit 24, the pulse generator 26 and the counter 30.

Überschreitet die Ofentemperatur die obere Soli-Temperatur, so erteilt der Temperaturregler 22 dem Steuerwerk einen Ausschaltbefehl. Das Steuerwerk veranlaßt nun in gleicher Weise wie bn einem Einschaitbefeh! die Freigabe des Jmpulsgebers 28 und des Zählers 32, in dem die abgeschalteten Brenner gezählt werden. Ebenso wirkt das Register 36 auf den Speicher 38, womit die Abschaltung der Brenner 1 bis 8 nacheinander erfolgt. Auch in diesem FaI! sorgt eine Dekodierstufe 42 für die Abschaltung des Impulsgebers 28 durch das Steuerwerk 24, wenn alle Brenner ausgeschaltet sind. Die Abschaltung erfolgt auch, wenn der Ausschaltbefehl des Temperaturreglers 22 unterbrochen wird, weil die Ofentemperatur nicht mehr über der oberen Soll-Temperatur liegt.If the oven temperature exceeds the upper set temperature, the temperature controller 22 issues a switch-off command to the control unit. The control unit now causes in the same way as bn a Einschaitbefeh! the release of the pulse generator 28 and the counter 32, in which the burners that have been switched off are counted. The register 36 also acts on the memory 38, whereby the burners 1 to 8 are switched off one after the other. In this case too! a decoding stage 42 ensures that the pulse generator 28 is switched off by the control unit 24 when all the burners are switched off. The switch-off also takes place if the switch-off command of the temperature controller 22 is interrupted because the furnace temperature is no longer above the upper target temperature.

In den Zählern 30 und 32 kann nicht nur in der oben angegebenen Art addiert werden, sondern auch subtrahiert werden, so daß diese Zähler alle Zeil die Zahl der tatsächlich eingeschalteten und die Zahl der tatsächlich ausgeschalteten Brenner angeben. Zum Subtrahieren werden die Impulse des Impulsgebers 26 außerdem dem Zähler 32 and die Impulse des Impulsgebers 28 außerdem dem Zähler 33 eingegeben. In F i g. 2 a ist über der Zeit das vom Temperaturregler abgegebene Signal aufgetragen. Dazu ist inIn the counters 30 and 32 can not only be added in the manner indicated above, but also are subtracted so that these counters all line the number of actually switched on and the number of specify burner that is actually switched off. The pulses from the pulse generator 26 are used for subtraction in addition to the counter 32 and the pulses from the pulse generator 28 are also input to the counter 33. In Fig. 2 a is that of the temperature controller over time applied signal. To do this, in

ίο Fig. 2b die Einschaltsteliung 44 und die Ausschallstellung 46 der Brenner 1 bis 8 angegeben. Die somit erreichte Brennerleistung für alle Brenner 1 bis 8 insgesamt zeigt F i g. 2 c. Das Diagramm läßt erkennen, daß die Belastung des Versorgungsnetzes durch die volle Leistung der Brenner 1 bis 8 in zeitlich aufeinanderfolgenden kleinen Schritten erfolgt. Ebenso verhält es sich bei Veränderungen der Ofenleistung und dem Abschalten des Ofens. Darüber hinaus wird aus F ;g. 2 b ersichtlich, daß alle Brenner im Laufe derίο Fig. 2b the switch-on position 44 and the switch-off position 46 of the burners 1 to 8 are specified. The burner output thus achieved for all burners 1 to 8 in total shows Fig. 2 c. The diagram shows that the load on the supply network by the full output of burners 1 to 8 in chronological order small steps. The same applies to changes in the furnace output and switching off the oven. In addition, F; g. 2 b it can be seen that all burners in the course of

so Betriebszeit die gleiche Einschaltdauer und dieselbe Schalthäufigkeit erreichen. Eine größere Ungleichmäßigkeit der Ofentemperatur ist nicht zu befürchten, da die praktische Erprobung bereits gezeigt hat, daß die Brennerschaltungen keineswegs so bizarr ausfallen, wie in der schematischen Darstellung angegeben ist. Andererseits ist es sogar erwünscht, eine Mindestschalthäufigkeit zu erreichen, damit ein Wechsel in der Brennerbelastung eintritt.so operating time the same duty cycle and the same Reach switching frequency. There is no need to fear greater unevenness in the oven temperature, since practical testing has already shown that the burner circuits are by no means so bizarre fail as indicated in the schematic diagram. On the other hand, it is even desirable to have a To achieve a minimum switching frequency so that there is a change in the burner load.

Hierzu 2 Blatt ZeichnungenFor this purpose 2 sheets of drawings

Claims

Patent claims:

1. Control for the burners of industrial furnaces, the dependence on the deviation the actual temperature in the furnace from a target temperature range of the burner individually or switches on or off in groups, thereby characterized in that the fin- and output changes of the flowing in the supply network Masses come and pressure surges, which spread into the supply network, do not arise. In addition, there are no negative feedback effects on other consumers.

The idea of the invention is not mainly that only one burner is switched on at a time but in the fact that the total number of burners to be switched on at once in groups

di Shl

circuit of the burner, if necessary, is divided within 10 pen that the circuit of the one

of the groups, one after the other with a time delay, with the burners being switched on and off in a predetermined sequence running in the same direction, that of the spatial arrangement may differ.

2. Controller according to claim 1, characterized in that switching on the burner takes place as long as the switch-on command is pending until all burners are switched on and that with the next one The switch-off command is issued, the first 20 following.

burner in operation in the same turn on

Direction of rotation of the sequence of the burners switched off will.

3. Control according to claim 1 or 2, characterized in that

is adjustable.

4. Control according to claim 3, characterized in that the time delay when on and turning off the burner is different.

Burners belonging to the group are not the ones to be avoided Influences the supply network and furnace chamber.

Such a group can be one or more burners, depending on local conditions belong.

The sequence of switching on and off is to be understood as a self-contained sequence in which on the last burner in the count immediately the