DE2356827A1

DE2356827A1 - Verfahren zur flammenueberwachung an selbstzuendenden brennern mit diskontinuierlicher brennstoffzufuehrung

Info

Publication number: DE2356827A1
Application number: DE2356827A
Authority: DE
Inventors: Wolfgang Dipl Ing Leisenberg
Original assignee: MANFRED LEISENBERG KG INDUSTIRERIEFEUERUNGEN REGELANLAGEN WAERMETECHNIK 6312 LAUBACH; Manfred Leisenberg KG
Current assignee: MANFRED LEISENBERG KG INDUSTIRERIEFEUERUNGEN REGELANLAGEN WAERMETECHNIK 6312 LAUBACH; Manfred Leisenberg KG
Priority date: 1973-11-14
Filing date: 1973-11-14
Publication date: 1975-06-12
Also published as: JPS5079835A; DE2356827B2

Description

Verfahren zur Flatnmenüberwachung an selbstzündenden Brennern mit diskontinuierlicher Brennstoffzuführung

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Flammenüberwachung an selbstzündenden Brennern' mit diskontinuierlicher Brennstoffzuführung.

Bei Einsatz von selbstzündenden Brennern muß gewährleistet sein, daß die Menge des brennbaren Gemisches, das ohne zu zünden in den Brennraum gelangen kann, auf ein unschädliches Maß begrenzt wird. Bei Verbrennungsanlagen mit kontinuierlicher Brennstoff zuführung wird dies in der Ueise bewerkstelligt, daß nach öff nen des in der Brennstoffzuleitung angeordneten Absperrorgans eine gewisse Sicherheitszeit abläuft, innerhalb derer das Ge misch gezündet sein muß oder aber die Brennstoffzufuhr abgeschaltet wird. Dieser Überwachung liegt die Überlegung zugrunde, daß die Menge des Brennstoffgemisches der Öffnungsdauer des Ventils proportional ist und eine bestimmte Gemischmenge somit einer bestimmten Zeit entspricht.

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Durch die ßntwicVluag von Ventjler mit hoher zulässiger Schaltfrequenz ist es möglich geworden, die Öffnungsdauer der Ventile sehr kurz zu machen und auf diese Weise durch stetige Veränderung der üffnungsfrequenz oder bei konstanter Offnungsfrequenz durch Variation der Öffnungsdauer ein quasistetiges Stellverhalten der Zugabe zu erreichen. Bei diesen Systemen ist die Öffnungsdauer der Ventile sehr kurz und liegt zum Teil im Millisekundenbereich.

Wesentlich ist hierbei, daß die Öffnungszeit der Ventile wesentlich kürzer ist als die Sicherheitszeit bei herkömm liehen Flammenüberwachungen. Da bei niedrigen Brennerleistungen die Zeit zwischen zwei VentHoffnungen erheblich langer sein kann als die Sicherheitszeit, würde bereits bei Nichtzünden eines Zugabeimpulses ein Alarm ausgelöst werden, obwohl die zugegebene Brennstoffmenge weit unterhalb der zulässigen liegt.

Es ist daher aufgäbe der Erfindung, ein Verfahren zu schaffen, durch das Brenner mit diskontinuierlicher Brennstoffzugabe auf einfache Weise und äußerst zuverlässig überwacht werden können. Analog zu den herkömmlichen Überwachungseinrichtungen wird hierbei davon ausgegangen, daß die Menge von unverbranntem Brennstoff gemisch ein bestimmtes Maß nicht überschreiten darf. Diese Menge ist jedoch bei nichtkontinuierlichen Zugabeeinrichtungen nicht proportional einer Zeit, sondern proportional der effektiven Öffnungsdauer des Absperrorganes. Der Bauaufwand, mittels dem dies zu bewerksteiligen ist, soll dabei gering sein, wobei weitgehend handelsübliche Teile Verwendung finden sollen.

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Gemäß der 2rf inching. wire dies caä-jrch erreichL, daß zur . · Flammenüberwachung an se Ib st zündend en Brennern mit; diskontinuierlicher Brennstoffzuführung ein der Öffnungsdauer eines in der Brennstoffzuleitung eingesetztenÄbsperrorgaries proV portionales oder mit ihr in eindeutigem Zusammenhang stehendes Signal gebildet; vrird,' das bei Erreichen eines einstellbaren Wertes, der der zulässigen Ge samt öffnungs dauer entspricht, ein Stellsignal für das Absperrorgan-auslöst. : -

Das der öffnungsdauer des Absperrorgans proportionale Signal kann hierbei in vorteilhafter Weise durch eineelektrische Spannung an einem Kondensator gebildet werden, der während der Öffnungsdauer des Absperrorgans geladen und bei erfolgter Zündung entladen wird. :

Zweckmäßig ist es ferner, die Öffnungsperioden des Absperrorgans in analoge Rechteckimpulseumzusetzen und diese anschließend in einem Integrator zu summieren, wobei außerdem dem Integrator ein Grenzwertschalter zuzuordnen ist, durch den dessen Ausgangssignal überwacht wird,, und zwar derart, daß bei Überschreiten eines Spannungsgrenzwertes die Brennstoffzufuhr unterbrochen und ein Alarm ausgelost wird.

Des weiteren i?t es angebracht _f beiRückmeldung einer erfolgten Zündung durch einen oder mehrere dem Brenner zugeordnete Flamttiendetektoren das gebildete Signal zu löschen.

Nach dem erfindungεgemäßen Verfahren zur Flammenüberwachung an selbstzändenden Brennern mit diskontinuierlicher Brennstoffzuführung wird.somit zunächst ein Jignal gebildet) das in einem

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eindeutigen Zup-Tiira-ynhap^ n>i,t der Öffnungsdauer des Absperrorganes steht und dessen Große mit der Öffnungsdauer £:nsteigt. Dabei darf die Pausezeit zwischen zwei Öffnungen keinen Einfluß auf die Größe des Signals haben. Erreicht nun der ;.ert des aus den aufeinanderfolgenden Öffnungsperioden des iibsperrorgans gebildeten Signales einen bestimmten Wert, der der maximalen zulässigen unverbrannten Gemischmenge im Brennraum entspricht, so wird ein Stellbefehl ausgelöst, der die Zufuhr weiteren Brennstoffgemisches, verhindert. Da nur solche Zugabemengen für die Überwachung von dichtigkeit sind, welche nicht ordnungsgemäß verbrannt werden, muß nach Erfolgen einer Zündung das angesammelte Signal gelöscht werden.

Die Anzahl der Schaltelemente, die benötigt werden, um das vorschlagsgemäße Verfahren zu verwirklichen, ist äußerst gering. Dennoch ist auf diese Weise sichergestellt, daß auch selbstzündende Brenner zuverlässig überwacht werden können, und daß

eine unzulässig grosse Menge brennbaren Gemisches ohne zu zünden nicht in den Brennraum gelangen kann.

Weitere Einzelheiten sind dem in der Zeichnung dargestellten Schaltbild zur Verwirklichung des Verfahrens zur Flammenüberwachung an selbstzündenden Brennern mit diskontinuierlicher Brennstoffzuführung, wobei als Signal eine elektrische Spannung verwendet wird, zu entnehmen.

Mit 1 ist hierbei ein Brennraum bezeichnet, der durch einen Brenner 2 befeuert wird. Über Zuleitungen 4 und 5 wird dem Brenner 2 Luft und Brennstoff zugeführt und durch die diesem zugeordnete Zündeinrichtung 3 gezündet. In die Brennstoffzu-

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leitung 5 ist hierbei ein Magnetab3perrventil 6 eingesetzt, das von einem Impulsgeber 7 gesteuert wird.

Die Überwachung der Brennerflamme wird mittels eines in den Brennraum 1 eingesetzten Flammendetektors 12vorgenommen, der an die aus einzelnen Schaltelementen gebildete Schalteinrichtung 11 angeschlossen ist.

Die Wirkungsweise der Schalteinrichtung 11 ist wie folgt:

Sobald das Magnetventil 6 eine Spannung erhält und somit öffnet, zieht auch das an die Leitung 23 angeschlossene Relais 13 an. Dadurch wird über einen Widerstand 14 ein Kondensator 15 um -einen Betrag aufgeladen, der von der Öffnungsdauer des Ventils abhängt. :

Erfolgt nun eine Zündung des dem Brenner. 2 zugeführten Brennstoff gemisches, so wird der Kondensator 15 durch den geschlossenen Kontakt 22 des Flammendetektors 12 wieder entladen. Während der Pausezeiten des Ventils 6 ändert sich die Ladung des Kondensators 15 nicht. Erfolgt nun mehrere Öffnungsperioden hintereinander keine Zündung, so erreicht die Spannung am Kondensator 15 einen Wert,, welcher den Doppelbasis-Transistor 16 leitend werden läßt, so daß sich der Kondensator 15 über den Widerstand 17 entlädt. Durch die Entladung wird an dem Widerstand 17 ein Spannungsimpuls ausgelöst, welcher den _; Thyristor 18 zündet. Dadurch wird der Stromkreis des Relais.19-geschlossen, und der Kontakt 20 geöffnet, der in der Leitung 23 zum Absperrorgan 6 liegt. Eine weitere Zufuhr von Brennstoff wird solange verhindert, als der Alarm' nicht durch eine Löschtaste 21 aufgehoben wird.-

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. uf diese Waise v.-ird bei Ansammlung einer bestimmten unverbr^rintan Brennstofigemischmenge ein Alarm ausgelöst, uobei die ,auslösung des Alarmes bei unterschiedlichen Öffnungsfrequenzen und öffnungsdauern stets bei der selben effektiven Gesamtöffnungsdauer des Ventils 6 erfolgt.

Selbstverständlich ist es möglich, mit der Schalteinrichtung 11 nicht nur einen, sondern auch mehrere in den gleichen Brennraum feuernde Brenner zu überwachen. In diesem Fall sind lediglich die Kontakte der Flammenwächter (Flammendetektoren 12) parallel zueinander oder hintereinander zu schalten.

13. November 1973
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Claims

-η t a. η s ρ r α c h e :

. Λ Veriahren zur 3?lc fadenüberwachung- an selb st zündenden Brennern· mit diskontinuierlicher Brennstoffzugäbe, dadurch gekennzeichnet, Ü&.3 ein der Öffnungsdauer eines in der Brennstoff zuleitung (5) eingesetzten Absperrorganes (6) pro portionales oder rait ihr in eindeutigem Zusammenhang stehendes Signal gebildet wird, das bei Erreicheneines einstellbaren Uertes, der derzulässigen Gesamtöffnungsdauer entspricht, ein Ste11signal für das Absperrorgan (6) auslöst. ■ ■- "" -_._".-■"-

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das der Öffnungsdauer proportionate Signal durch eine elektrische Spannung an einem Kondensator (15) gebildet wird, der \>7ährend der Öffnungsdauer des Ab sperr organs (6) geladen und

bei erfolgter Zündung ent linden wird. ^ . ■

3. Verfahren nach *mSpruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnungsperioden des Absperrorgans (6) in analoge Rechteckimpulse urngesetzt und diese anschließend in einem Integrator (Transistor 16, Thyristor 18) summiert werden.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche .1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß dem Integrator (16, 18) ein Grenzwertschalter (Relais 19, Kontakt 20) zugeordnet ist,< durch; den dessen Ausgangssigncl üborwr.cht wird, und zvjar derart, daß bei Überschreiten eines Spennungsgrenzwertes die Brennstoffzufuhr ünter

. brochen und ein Alarm ausgelöst wird.

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5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß bei Rückmeldung einer erfolgten Zündung durch einen oder mehrere dem Brenner (2) zugeordnete Flammendetektoren (12) das gebildete Signal gelöscht wird.

6. Verfahren zur Überwachung von mehreren in einen Brennerraum feuernden Brennern nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontakte der Flammendetektoren. parallel zueinander oder hintereinander geschaltet sind.

13. Nov. γ973
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