DE2630414A1

DE2630414A1 - Einrichtung zum steuern der luftzufuhr zu einer geschlossenen feuerstelle

Info

Publication number: DE2630414A1
Application number: DE19762630414
Authority: DE
Inventors: Hans Meier
Original assignee: Joh Vaillant GmbH and Co
Current assignee: Vaillant GmbH
Priority date: 1976-07-02
Filing date: 1976-07-02
Publication date: 1978-01-12

Description

Einrichtung zum Steuern der Luftzufuhr zu einer geschlossenen
Feuerstelle Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zum Steuern der Luftzufuhr zu einer geschlossenen Feuerstelle gemäß dem Oberbegriff des Hauptanspruchs.
Es ist bekannt, daß Feuerstellen, seien es Kessel, gas- oder ölbeheizte Wasserheizer oder ufern, zur Erzielung einer optimalen Verbrennung einen bestimmten Luftüberschuß benötigen. Eine Feuerstelle wird normalerweise so eingestellt, daß ein bestimmter Brennstoffdurchsatz zu einem Brenner erfolgt, dem ein ebenso konstanter Luftdurchsatz zugeordnet ist. Das Verhältnis beider ist demgemäß auch konstant und so gewählt, daß der Luftüberschuß bei der Nennleistung des Gerätes gewährleistet ist.
Diese bekannte Einrichtung ist aber dann unbrauchbar, wenn der Brennstoffdurchsatz zur Feuerstelle infolge einer Leistungssteuerung der Feuerstelle kontinuierlich oder in Stufen variabel ist. Da der Luftdurchsatz auf die Maximal- oder auch Nennleistung des Gerätes eingestellt ist, wird im Teillastbereich mit zu großen Luftüberschußzahlen gearbeitet.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den Luftüberschuß zu messen und über eine variable Brennerleistung konstant zu halten sowie bei Unterschreiten eines vorgegebenen Luftüberschusses das Brennstoffventil zu schließen.
Diese Aufgabe wird bei einer Einrichtung der eingangs näher bezeichneten Art erfindungsgemäß durch die im kennzeichnenden Teil des Hauptanspruchs angegebenen Merkmale gelöst.
Hiermit wird als Vorteil ein wesentlich größerer Wirkungsgrad und außerdem eine Oberwachungsfunktion für den gleichmäßigen Luftüberschuß über den gesamten Leistungsbereich der Feuerstelle erzielt.
Weitere Ausgestaltung und vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sind aus den Unteransprüchen, der nachfolgenden Beschreibung und der einzigen Figur der Zeichnung ersichtlich.
Die Figur zeigt eine Prinzipdarstellung einer Feuerstelle eines Gaswasserheizers.
Die Feuerstelle 1 weist einen von einem Blechmantel 2 gasdicht nach außen gegen den Aufsfiellungsrau, abgeschlossenen Innenraum 3 auf, in den eine mit einem Gebläse 4 versehene Luftzufuhrleitung 5 und eine zu einem Brenner 6 führende,mit einem Magnetventil 7 versehene,Gaszuleitung 8 münden. Im Innenraum 3 ist oberhalb des Brenners ein mit nicht dargestellten Wasserrohren durchsetzter Wärmetauscher 9 vorgesehen, an den sich eine Abgasleitung 10 anschließt, so daß die vom Brenner 6 erzeugten heißen Abgase den Wärmetauscher 9 passieren und durch die Leitung 10 ungehindert ins Freie gelangen. Im Zuge der Luftzufuhrleitung 5 ist eine Engstelle 11 vorgesehen, in deren Bereich eine Meßleitung 12 mündet. Gleichfalls im Bereich der Engstelle 11 mündet ein Pitotrohr 13, dessen Meßleitung 14 zusammen mit der Meßleitung 12 zu einem Differenzdruckmesser 15 führen. Der Differenzdruckmesser 15 ist ein Grenzwertschalter, der einen elektrischen Kontakt 16 betätigt, der im Zuge einer elektrischen Leitung 17 zu einer Erregerspule 18 des Magnetventils 7 liegt. Im Zuge der gleichen Leitung liegt ein Kontakt 19 eines Thermostaten, z. B. eines Raum-, Außen- oder Vorlaufthermostaten.
Im Zuge der Luftzufuhrleitung 5 ist eine um eine Welle 20 drehbare Hauptdrosselklappe 20 vorgesehen. Auf der gleichen Welle ist eine Nebendrosselklappe 22 drehbar gelagert, die im Zuge einer Bypaß-Leitung 23 vorgesehen ist, die sowohl den Bereich der Hauptdrosselklappe 21 als auch die Engstelle 11 überbrückt.
Stromauf gegen den von der Atmosphäre kommenden Luftstrom 24 gesehen, zweigt von der Luftzufuhrleitung 5 eine Meßleitung 25 ab, die zu einem mit einer Membran 26 versehenen Stellglied 27 führt. Eine Druckkammer 28 auf der einen Seite der Membran ist über eine Druckleitung 29 mit dem Inneren des Brenners 6 verbunden, um den Fluiddruck zum Brenner zu messen. Eine andere Druckkammer 30 ist an die Leitung 25 angeschlossen. Das Stellglied 27 verdreht gegen die Rückstellkraft einer Feder 31 die Klappe 1, 22, obei im Ruhezustand die Feder 31 beide Drosselklappen in die Schließrichtung bringt.
Die vorstehend beschriebene Einrichtung hat folgende Funktion: ausgehend von der gezeichneten Ruhestellung liegt an dem Differenzdruckmesser 15 kein Differenzdruck an, der Kontakt 16 ist geöffnet.
Damit ist die Spule 18 des Magnetventils 7 spannungslos, das Magnetventil 7 ist geschlossen. Der Brenner brennt nicht, Haupt-und Nebendrosselklappe 22 und 21 sind geschlossen, das Gebläse ist im Ruhezustand. Die Membran 26 befindet sich in der linken Endstellung aufgrund der Rückstellung der Feder 31.
Wird nun vom Thermostaten 19 Wärme angefordert und soll somit die Feuerstelle 1 in Betrieb gesetzt werden, so wird zunächst der nicht dargestellte Motor des Gebläse 4 zum Anlaufen kommen. Damit wird ein Luftstrom 24 durch die Feuerstelle geschleust. Dieser Luftstrom ist infolge der Schließstellung der beiden Drosselklappen relativ gering.
Er reicht aber zum Aufbau eines ausreichenden Differenzdrucks an der Engstelle 11 aus, so daß der am Differenzdruckmesser 15 eingestellte Grenzwert überschritten wird. Damit schließt der Differenzdruckmesser 15 seinen Kontakt 16, so daß das Magnetventil 7 öffnet. Damit wird Brennstoff zum Brenner 6 gefördert und auf nicht dargestellte Weise entzündet. Der nunmehr im Brenner vorliegende Druck des Brennstoffs wird dem Stellglied 27 mitgeteilt, als Folge hiervon resultiert eine analoge Auslenkung der Membran 26 gegen die Rückstelikraft der Feder 31. Hierbei werden die beiden Drosselklappen 21 und 22 um bestimmte Winkel in gleicher Richtung verdreht. Bei gleicher geometrischer Ausbildung der Drosselklappen kann zwischen den Drosselklappen Gleichlauf vorhanden sein, möglicherweise aber ein Drehwinkelversatz. Bei geometrisch unterschiedlicher Ausbildung der Drosselklappen kann neben dem Gleichlauf auch Drehwinkelversatz vorliegen. Somit wird der Luftdurchsatz durch die Luftzufuhrleitung 5 in Abhängigkeit vom Druck im Brennerrohr, das ist mittelbar in Abhängigkeit von der Brennerleistung, gesteuert.
Schließt aufgrund geringerer Wärmeanforderung das Magnetventil 7 ein wenig und drosselt den Gasdurchsatz zum Brenner 6, so sinkt der Brennerdruck. Als Folge davon stellt die Feder 31 die Drosselklappen 21, 22 ein wenig in die Schließrichtung, so daß dem verminderten Gasdurchsatz ein verminderter Luftdurchsatz folgt. Der Luftüberschuß ist jedoch in beiden Fällen gleich. Die Bypaß-Leitung 23 dient dazu, einen Zusatzluftstrom aufrecht zu erhalten, der nicht an der Meßstelle 11 gemessen wird.
In Abweichung vom beschriebenen Ausführungsbeispiel kann die Ruhestellung durch die Schließlage nur einer Drosselklappe definiert sein. Die Stellung in der Maximalöffnung ist durch die Parallellage der Klappe zur Rohrwandung gegeben.
Ansprüche: Le eUrs ei te L e e r s e i t e

Claims

Ansprüche 12 Einrichtung zum Steuern der Luftzufuhr zu einer geschlossenen Feuerstelle mit einem fluidgespeisten Brenner mit einer Luftzufuhrleitung, die mit einem Gebläse versehen ist, in der eine motorisch steuerbare Drosselklappe sowie eine Durchsatzmeßeinrichtung angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchsatzmeßeinrichtung (11, 12, 13, 14, 15) von einer Luftbypaß-Leitung (23) überbrückt ist, in der eine weitere Drosselklappe (22) angeordnet ist und daß beide Drosselklappen im gleichen Sinne in Abhängigkeit vom Brennfluiddruck (29, 27) verstellbar sind.
2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Luftbypaß-Leitung (23) sowohl die Hauptdrosselklappe (21) als auch die Durchsatzmeeinrichtung (11, 12, 13, 14, 1%) in der Luftzufuhrleitung (5) überbrückt.
3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß beide Drosselklappen (21, 22) in gleichen Drehsinn aber mit Versatz verstellbar sind.
4. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 - 3, dadurch gekennzeichnet, daß von einem Stellglied (27) der Druck im Brenner (6) gegen den Druck in der Luftzufuhrleitung (5) abgefühlt ist und daß die Membran gegen die Rückstellkraft einer Feder (31) die beiden auf der gleichen Stellwelle (20) gelagerten Drosselklappen (21, 22) verstellt.