DE2412720A1

DE2412720A1 - Vorrichtung zum einstellen und selbsttaetigen regeln des mischverhaeltnisses eines gas-luftgemisches

Info

Publication number: DE2412720A1
Application number: DE2412720A
Authority: DE
Inventors: Oswald Prowald
Original assignee: Gerlach Werke GmbH
Current assignee: Karl Dungs GmbH and Co KG
Priority date: 1974-03-16
Filing date: 1974-03-16
Publication date: 1975-09-25
Also published as: FR2264319A1; DE2412720C3; DE2412720B2; IT1034250B; GB1495996A; FR2264319B1

Description

Moers, den I5. März 1974 Ky/l/t - G 774

Anmelderin:

GERLACH WERKE GMBH, Horaburg/Saar

Vorrichtung zum Einstellen und selbsttätigen Regeln des Mischverhältnisses eines Gas-Luftgemisches

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Einstellen und selbsttätigen Regeln des Mischungsverhältnisses eines Gas-Luftgemisches für industrielle Feuerungsanlagen mit einem aus zwei gleichachsig angeordneten, gegeneinander geschalteten Membrandruckmessern für die beiden Gemischkomponenten bestehenden Meßwerk und mit einem zxirischen den Membrandruckmessern dieses Meßwerkes angeordneten Verhältniseinstelltrerk. Eine Vorrichtung dieser Art ist aus der deutschen Offenlegungsschrift 1 526 o46 bekanntgeworden.

Die Vorrichtung gemäß dieser Offenlegungsschrift arbeitet mit dem Wirkdruck von Meßblenden in den Zuleitungen der beiden Gemischkomponenten. Die sich daraus ergebenden gegeneinander gerichteten Membrankräfte der beiden Druckmesser werden auf einen Zeigerhebel mit einer ihm zugeordneten motorisch angetriebenen Abtastmechanik über-

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trägen, die die Ausschläge des Zeigerhebels zu elektrischen Stellimpulsen auf einen motorischen Antrieb des zu betätigenden Stellorgans in der Gas- oder Luftzuleitung umwandelt. Diese Vorrichtung ist wegen ihrer komplizierten vielteiligen Abtastmechanik, ihres elektrischen Zubehörs und der beiden Antriebe für die Abtastmechanik und das zu betätigende Stellorgan kostspielig, dabei aber auch störanfällig und wartungsbedürftig.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diese Nachteile der bekannten Vorrichtung zu beheben und eine artgleiche Vorrichtung zu schaffen, diesich dem Bekannten gegenüber durch eine denkbar einfache, robuste und gedrängte Bauweise auszeichnet, die praktisch wartungsfrei ist und deren Regelqualität derjenigen eines Reglers mit einem aufwendigen elektrischen Regelkreis gleichkommt.

Die Erfindung geht demgemäß von einer Vorrichtung der eingangs umrissenen Art aus und löst die ihr zugrundeliegende Aufgabe im wesentlichen dadurch, daß das aus den beiden Membrandruckmessern bestehende Meßwerk und das zwischen den Druckmessern angeordnete Verhältniseinstellwerk der Vorrichtung mit dem von ihr betätigten Stellorgan zu nur einer Zuleitungseinbaueinheit zus ammenge faßt s ind »

Diese Zusammenfassung erfolgt zweckmäßig derart, daß bei nur einseitiger gegensinniger Beaufschlagung der beiden Druckmessermembranen des Meßwerkes die eine von ihnen mit dem Stellorgan unmittelbar und die andere mittelbar über das Verhältniseinstellwerk mechanisch verbunden ist,

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Eine erfindungsgemäß ausgestaltete Vorrichtung ist ein vollmechanischer direkt wirkender Verhältnisdruckregler, dem die aufgabengemäß angestrebten Eigenschaften voll zu eigen sind» Sein Regelverhalten ist über den gesamten Stellweg proportional und kann auch während des Betriebes durch eine manuelle Betätigung seines Verhältniseinstellwerkes verstellt werden.

Weitere je für sich vorteilhafte Merkmale der Erfindung ergeben sich aus nachstehender Beschreibung ihres in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles sowie aus den Ansprüchen am Schluß der Beschreibung. In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 in schematischer abgebrochener Darstellung eine Anlage zur Versorgung einer industriellen Feuerung mit einem Gas-Luftgemisch,

Fig· 2 im Vertikalschnitt eine in die Anlage nach Fig. 1 einzubauende Vorrichtung gemäß der Erfindung,

Fig. 3 einen Teilausschnitt aus Fig. in größerem Maßstab«

In Fig. 1 der Zeichnung bedeuten 1 eine Zuleitung für Verbrennungsluft, 2 einen daran angeschlossenen Luftverteiler, 3 Luftleitungen vom Verteiler 2 zu den einzelnen Brennern der Feuerungsanlage, 4 eine Gaszuleitung, 5 einen daran angeschlossenen Gasverteiler und 6 Gasleitungen vom Verteiler 5 zu den Brennern der Feuerungsanlage« In die Luft-

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zuleitung 1 ist eine Drosselklappe 7 und in die Gaszuleitung 4 eine als Ganzes gesehen mit 8 bezeichnete
Vorrichtung gemäß der Erfindung eingebaut, und zwar
vorzugsweise entgegen der aus Übersichtsgründen gewählten Darstellung der Fig. 1 mit lotrecht stehender Vorrichtungsachse.

Wie insbesondere aus Fig. 2 der Zeichnung ersichtlich
ist, besteht diese Vorrichtung im wesentlichen aus zwei ein Meßwerk bildenden Membrandruckmessern 9 t 1° fü^r die beiden Gemischkomponenten, und aus einem zwischen ihnen angeordneten Verhältniseinsteilwerk 11. Die T_eile 9, 1o und 11 sind mit dem die Gaszufuhr kontrollierenden
Stellorgan 12 dadurch zu einer Einbaueinheit vereinigt, daß von den beiden Druckmessermembranen 13t 1^· des Meßwerkes die eine 1.4 von ihnen mit dem Stellorgan 12 unmittelbar und die andere 13 mittelbar über das Verhältniseinstellwerk 11 mechanisch verbunden ist. Die Membranen 13» 14 der Druckmesser 9» 1o sind nur einseitig
gegensinnig beaufschlagt, so daß die beiden Druckmesser einander zu einem Differenzdruckmesser ergänzen. Dieser unterteilte Differenzdruckmesser ist unter Vermeidung
jedweder aufeinander genauestens abzustimmender Meßblenden in den Luft- und GasZuleitungen 1 und 4 über
Anschlußleitungen I5, 16 (vgl. Fig. 1) an die Verteiler 2, 5 der beiden Gemi-schkomponenten angeschlossen, woraus sich zufolge des vergleichsweise höheren Druckes in diesen Verteilern entsprechend große Verstellkräfte ergeben. Die erwähnte nur einseitige gegensinnige Beaufschlagung der beiden Druckmessermembranen I3» 1^· gibt die Möglichkeit, die Druckbolzen I7» 18 dieser Membranen aus den
Druckmessern 9, 1o auf deren von den Gemischkomponenten nicht beaufschlagten Membranseiten - wie dargestellt -

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frei herauszuführen. Dadurch werden aufwendige und empfindliche Gleitführungen sowie Abdichtungen eingespart« Zugleich aber wird dadurch auch erreicht, daß die Druckbolzen 17, 18 in ihren Herausführungen eine für die Funktion des zwischengeschalteten Verhältniseinstellwerkes 11 bedeutsame Querbeweglichkeit haben. Das Verhältniseinsteilwerk 11 besteht aus einem Hebelsystem mit manuell einstellbaren Kraft- Weg-Verhältnissen, zweckmäßig - wie dargestellt - aus zwei Einzelhebeln 19'» 2o, die mit den Membranen 13» !**■ der Druckmesser 9» 1o über deren Druckbolzen 17» 18 und miteinander über ein zwischen ihnen längsverschiebliches abstützendes Widerlager 21 zu gegensinnigen Verschwenkbewegungen verbunden sind. Die Verbindung zwischen dem Membrandruckbolzen 18 und dem Hebel 2o besteht aus einer Gelenkverbindung, die Verbindung zwischen dem Membrandruckbolzen 17'und dem Hebel 19 dagegen ist dadurch geschaffen, daß der Druckbolzen mit seinem Ende in einer hohlkugeligen Vertiefung 27 eines hebelfesten Fußlagers spitzengelagert ist. Dadurch wird eine reibungsfreie Kraftübertragung von dem Membrandruckbolzen 17 auf den Hebel 19 des Verhältniseinstellwerkes 11 erzielt« In dem Widerlager 21 drehbar gelagerte Rollen 22 sind Auflager der beiden Einzelhebel I9, 2o. Sie reduzieren die R_eibung zwischen den Einzelhebeln I9, und dem Widerlager 21 auf ein Minimum und erhöhen so die Empfindlichkeit der Vorrichtung und damit auch die Genauigkeit ihres Regelverhaltens. Das Widerlager 21 sitzt an dem einen Ende einer im Gehäuse des Verhältniseinstellwerkes 11 verschwenkbar gelagerten Gewindespindel 25, Die Teile 21 und 25 bilden zusammen den Verhältnisschieber. Durch Betätigung dieses Verhältnisschiebers durch Verdrehen der Spindel 25 vermittels eines an ihrem anderen ICnde befestigten Handrades 26

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können das ¥iderlager 21 und damit die Auflagepunkte der beiden Hebel 19, 2o im Sinne einer Veränderung des Kräfteverhältnisses der beiden Membranen 13, 14 verlagert und damit das G_erät auf ein anderes Mischungsverhältnis eingestellt werden. Eine Skala an einem der beiden Hebel I9, 2o (nicht dargestellt) kann' für die Anzeige und Erleichterung der Verhältnisdruckeinstellung vorgesehen sein. Das Regelverhalten der Vorrichtung könnte durch die Gewichte der an die Einzelhebel 19» 2o des Verhältniseinstellwerlces angeschlossenen bewegten Teile der Vorrichtung, wie z.B« der Membranen 13» 14, der Membrandruckbolzen 17» 18, der Stellorganteile und auch der Hebel I9» 2o selbst beeinträchtigt werden. Deshalb sind all diese Gewichte durch an den Hebeln 19» 2o verstellbar angebrachte Gegengewichte 23» 24 ausgeglichen, wobei die Anordnung der Ausgleichsgegengewichte 23» 24 an den Hebeln I9, so getroffen ist, daß beide dieser Ausgleichsgewichte im Sinne eines Schließens des Stellorgans 12 wirksam sind.

Zur Funktion der erfindungsgemäßen Vorrichtung, die sich aus vorstehender Beschreibung und den Zeichnungsfiguren von selbst ergibt, bzw. daraus ableiten läßt, sei ergänzend lediglich bemerkt, daß ein Luftimpuls über der Membrane 13 des Druckmessers 9 eine Kraft in Richtung Stellorgan 12 bewirkt, die das Stellorgan so lange öffnet bis sich hinter dem Stellorgan ein Druck einstellt, der dann im Druckmesser 1o unter der Membrane 14 eine Gegenkraft aufbaut und das Stellorgan 12 stabilisiert bzw. schließt. Das Verhältniseinstellwerk 11 gibt die Möglichkeit, in den Membrandruckmessern 9» ¹O unterschiedliche Drücke vorzugeben und hat zur Folge, daß das Stellorgan (12) das vorgegebene Druckverhältnis über den gesamten Regelbereich einhält.

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Ein wesentlicher Vorteil der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist darin zu sehen, daß sie nicht nur als Gerät zum Einstellen und selbsttätigen Regeln einstellbarer Mischungsverhältnisse wirksam ist, sondern zugleich auch die Funktion eines den Verbrauchern vorgeschalteten Druckminderers zur selbsttätigen Aufrechterhaltung eines gleichbleibenden Vordruckes ausführt. Diese zusätzliche Funktion der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist durch eine geeignete Auslegung des Ventils im Stellorgan 12 gewährleistet.

Patentansprüche

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Claims

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Patentansprüche

. !"Vorrichtung zum Einstellen und selbsttätigen Regeln des Mischungsverhältnisses eines Gas-Luftgerais ches für industrielle Feuerungsanlagen mit einem aus zwei gleichachsig angeordneten, gegeneinander geschalteten Membrandruckmessern für die beiden Gemischkomponenten bestehenden Meßwerk und mit einem zwischen den Membrandruckmessern dieses Meßwerkes angeordneten Verhältniseinstellwerk, dadurch gekennzeichnet, daß das Meßwerk, das Verhältniseinsteilwerk und das von ihnen betätigte Stellorgan zu nur einer Zuleitungseinbaueinheit zusammengefaßt sind«
2. Vorrichtung nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß bei nur einseitiger gegensinniger Beaufschlagung der beiden Druckmessermembranen (13» 1*0 des Meßwerkes die eine (1*0 von ihnen mit dem Stellorgan (12) unmittelbar und die andere (13) mittelbar über das Verhältniseinstellwerk (11) mechanisch verbunden ist,
3. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die das Meßwerk bildenden Membrandruckmesser (9j 1o) einander zu einem an die Verteiler (2, 5) der beiden Gemischkomponenten angeschlossenen Differenzdruckmesser ergänzen.

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4. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das in die Übertragung der gegeneinander gerichteten Membrankräfte der beiden Druckmesser (9, 1o) eingeschaltete Verhältniseinstellwerk (1"1) aus einem Hebelsystem mit einstellbaren Kraft-Weg-Verliältnissen besteht.
5· Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältniseinstellwerk (11) aus zwei Einzelhebeln (19, 2o) besteht, die mit den Druckmessermembranen (13» 14) über deren Druckbolzen (17, 18) und miteinander über ein zwischen ihnen längsverschiebliches Widerlager (21) zu gegensinnigen Verschxirenkbewegungen verbunden sind_o
Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 5» dadurch gekennzeichnet, daß die Membrandruckbolzen (17, 18) aus den Druckmessern (9, 1o) auf deren von den Gemischkomponenten nicht beaufschlagten Membranseiten frei herausgeführt sind·
7· Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das zwischen den beiden Einzelhebeln (19» 2o) des Verhältniseinstellwerkes (11) längsverschiebliche ¥iderlager (21) drehbar gelagerte Rollen (22) als Auflager für die beiden Einzelhebel (19, 2o) hat«
8« Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 7» dadurch gekennzeichnet, daß die aus Meßwerk, Verhältniseinstellwerk (11) und Stellorgan (12) bestehende Einbaueinheit in die Zuleitung (1 bzw, 4) einer der beiden Gemischkomponenten mit lotrecht stehender Meßwerkachse eingebaut ist.

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9. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Gewichte der an das Hebelsystem bzw« an die Einzelhebel (19, 2o) des Verhältniseinstellverkes (11) angeschlossenen bewegten Teile der Einbaueinheit sowie der Hebel "(I9f 2o) selbst durch an ihnen verstellbar angebrachte Gegengewichte (23» 24) ausgeglichen sind«

lot Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 9» dadurch gekennzeichnet, daß beide der an den Hebeln (19» 2o) des Verhältniseinstellwerkes (11) angebrachten Ausgleichsgegengewichte (23» Zk) im Sinne eines Schließens des Stellorganes (12) wirksam sind.

β Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 1 ο, dadurch gekennzeichnet, daß das mit ihr vereinigte Stellorgan (12) in der Zuleitung einer der beiden Gemischkomponenten durch geeignete Auslegung seines Ventils zu einem Druckminderer für die Aufrechterhaltung eines gleichbleibenden Vordruckes ausgebildet ist.

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