DE2356827B2

DE2356827B2 - Sicherheitseinrichtung für selbstzündende Brenner mit diskontinuierlicher Brennstoffzugabe

Info

Publication number: DE2356827B2
Application number: DE2356827A
Authority: DE
Inventors: Wolfgang Dipl.-Ing. 6302 Lich Leisenberg
Original assignee: Manfred Leisenberg KG
Current assignee: Manfred Leisenberg KG
Priority date: 1973-11-14
Filing date: 1973-11-14
Publication date: 1975-12-11
Also published as: JPS5079835A; DE2356827A1

Description

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Die Erfindung betrifft eine Sicherheitseinrichtung für selbstzündende Brenner mit diskontinuierlicher Brennstoffzugabe, wobei die während einer Zugabeperiode zugegebene Brennstoffmenge kleiner ist als die aus Sicherheitsgründen im Brennraum zulässige unverbrannte Brennstoffmenge.

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 Brennstoffzuführung wird dies in der Weise bewerkstelligt, daß nach Öffnen des in der Brennstoffzuleitung angeordneten Absperrorgans eine gewisse Sicherheitszeit abläuft, innerhalb derer das Gemisch gezündet sein muß oder aber die Brennstoffzuf-ihr 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.

Durch die Entwicklung von Ventilen mit hoher zulässiger Schaltfrequenz ist es möglich geworden, die Öffnungsdauer der Ventile sehr kurz zu machen und auf diese Weise durch stetige Veränderung der Öffnungsfrequenz oder bei konstanter Öffnungsfrequenz 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 herkömmlichen Flammenüberwachungen. Da bei niedrigeien Brennerleistungen die Zeit zwischen zwei Ventilöffnungen erheblich länger sein kann als die Sicherheitszeit, würde bereits bei Nichtzünden eines Zugabeimpulses ein Alarm ausgelöst werden, obwohl die zugegebene Brennstoffmenge weit unterhalb der zulässigen liegt.

Schwerölfeuerungen mit diskontinuierlicher Brennstoffzugabe sind durch die DT-OS 14 01 803 bekannt; des weiteren ist durch die DT-AS 19 65 790 eine elektrische Steuer- und Sicherheitseinrichtung für eine Feuerungsanlage bekannt, durch die die Zeit der Brennstoffzugabe, ohne daß eine Flamme entsteht, begrenzt wird. Mittels dieser aufwendigen Sicherheitseinrichtung kann zwar die Brennstoffmenge begrenzt werden, jedoch muß hierbei die Brennstoffzufuhr kontinuierlich sein. Die Zeit der Brennstoffzugabe stellt somit lediglich ein Maß für die Brennstoffmenge dar.

Es isi daher Aufgabe der Erfindung, eine Sicherheitseinrichtung für selbstzündende Brenner mit diskontinuierlicher Brennstoffzugabe zu schaffen, durch die die Brenner auf einfache Weise und äußerst zuverlässig überwpcht werden können. Analog zu den herkömmlichen Überwachungseinrichtungen wird hierbei davon ausgegangen, daß die Menge von unverbranntem Brennstoffgemisch ein bestimmtes Maß nicht überschreiten darf. Diese Menge ist jedoch bei nichtkontinuierlichen Zugabeeinrichtungen nicht proportional einer Zeit, sondern proportional der effektiven Öffnungsdauer des Absperrorgans. Der Bauaufwand, mittels dem dies zu bewerkstelligen ist, soll dabei gering sein, wobei weitgehend handelsübliche Teile Verwendung finden sollen.

Gemäß der Erfindung wird dies dadurch erreicht, daß ein die zugeführte Brennstoffmenge nachbildender Signalgeber vorhanden ist, dessen Signal bei Erreichen eines einstellbaren Wertes, welcher der zulässigen unverbrannten Brennstoffmenge entspricht, die Brennstoffzufuhr unterbricht, und daß ein an sich bekannter Flammenwächter zur Löschung des gebildeten Signals des Signalgebers bei Auftreten einer Flamme vorgesehen ist.

Der Signalgeber sollte hierbei in vorteilhafter Weise eine an eine Gleichspannungsquelle angeschlossene Reihenschaltung aus einem Kondensator, einem einstellbaren Widerstand und einen während der Brennstoffzugabe geschlossenen Schalter enthalten.

Zweckmäßig ist es ferner, wenn der Signalgeber einen Grenzwertschalter aufweist, mittels dessen bei Erreichen einer bestimmten am Kondensator auftretenden Spannung die Brennstoffzufuhr abschaltbar ist.

Außerdem ist es angebracht, zur Löschung des Signals bei Erscheinen einer Flamme den Kondensator durch den Flammenwächter kurzzuschließen.

Mittels der erfindungsgemäßen Sicherheitseinrichtung für selbstzündende Brenner mit diskontinuierlicher Brennstoffzugabe wird somit zunächst ein Signal gebildet, das in einem eindeutigen Zusammenhang mit der Öffnungsdauer des Absperrorgans steht und dessen Größe mit der Öffnungsdauer ansteigt. Dabei darf die Pausezeit zwischen zwei öffnungen keinen Einfluß auf die Größe des Signals haben. Erreicht nun der Wert des aus den aufeinanderfolgenden Öffnungsperioden des Absperrorgans gebildeten Signals 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 Wichtigkeit sind, welche nicht ordnungsgemäß verbrannt werden, muß nach Erfolgen einer Zündung das angesammelte Signal gelöscht werden.

Die Anzahl der Schaltelemente, die benötigt werden, um die vorschlagsgemäße Sicherheitseinrichtung 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 der in der Zeichnung sehematisch dargestellten Sicherheitseinrichtung für selbstzündende Brenner mit diskontinuierlicher Brennstoffzugabe, 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 Brennstoffzuleitung 5 ist hierbei ein Magnetabsperrventil 6 eingesetzt, das von einem Impulsgeber 7 gesteuert wird.

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

Die Wirkungsweise der Sicherheitseinrichtung 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 der mit dem Relais 13 verbundene Schalter 13' geschlossen, so daß über einen Widerstand 14 ein an eine Gleichspannungsquelle 24 angeschlossener Kondensator 15 um einen Betrag aufgeladen wird, der von der Öffnungsdauer des Ventils 6 abhängt

Erfolgt nun eine Zündung des dem Brenner 2 zugeführten Brennstoffgemisches, so wird der Kondensator 15 durch den geschlossenen Kontakt 22 des Flammenwächters 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 Diese Teile bilden somit einen Grenzwertschalter. Eine weitere Zufuhr von Brennstoff wird solange verhindert, als der Alarm nicht durch eine Löschtaste 21 aufgehoben wird.

Auf diese Weise wird bei Ansammlung einer bestimmten unverbrannten Brenstoffgemischmenge ein Alarm ausgelöst, wobei 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 Sicherheitseinrichtung 11 nicht nur einen, sondern auch mehrere in den gleichen Brennraum feuernde Brenner zu überwachen. In diesem Fall sind lediglich die Kontakte 22 der Flammenwächter 12 parallel zueinander oder hintereinander zu schalten.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Sicherheitseinrichtung für selbstzündende Brenner mit diskontinuierlicher Brennstoffzugabe, wobei die während einer Zugabeperiode zugegebene Brennstoffmenge kleiner ist als die aus Sicherheitsgründen im Brennraum zulässige unverbrannte Brennstoffmenge, dadurch gekennzeichnet, daß ein die zugeführte Brennstoffmenge nachbildender Signalgeber (11) vorhanden ist, dessen Signal bei Erreichen eines einstellbaren Wertes, welcher der zulässigen unverbrannten Brennstoffmenge entspricht, die Brennstoffzufuhr unterbricht, und daß ein an sich bekannter Flammenwächter (12) zur Löschung des gebildeten Signals des Signalgebers (11) bei Auftreten einer Flamme vorgesehen ist.

2. Sicherheitseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Signalgeber (11) eine an eine Gleichspannungsquelle (24) angeschlossene Reihenschaltung aus einem Kondensator (15), einem einstellbarer Widerstand (14) und einen während der Brennstoffzugabe geschlossenen Schalter (13') enthält.

3. Sicherheitseinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Signalgeber (11) einen Grenzwertschalter (19, 20) aufweist, mittels dessen bei Erreichen einer bestimmten am Kondensator (15) auftretenden Spannung die Brennstoffzufuhr abschaltbar ist.

4. Sicherheitseinrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß zur Löschung des Signals bei Erscheinen einer Flamme der Kondensator (15) durch den Flammenwächter (12) kurzschließbar ist.