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Verfahren zur Beheizung eines Raumes Die Erfindung betrifft ein Verfahren
zur Beheizung eines Raumes mittels Brenner, wie es in den Ansprüchen gekennzeichnet
ist. Es sind bereits Verfahren bekannt, bei denen die Rauchgase den Raum von einem
zum anderen Ende durchströmen. Dabei soll in dem Raum die Temperatur an zwei im
Weg der Rauchgase hintereinanderliegenden Stellen geregelt werden und die rauchgasmäßige
stromabliegende Stelle 2 eine niedrigere Temperatur haben als die mehr stromaufliegende
Stelle lt. Bevorzugt werden hierbei Brenner eingesetzt, deren Rauchgase die Stelle
1 beheizen, wobei dann die Temperatur an der Stelle 1 durch Verstellen von Brennstoff
und Verbrennungsluft dieser Brenner in bekannter Weise geregelt wird. Für das Erreichen
der Temperatur an der Stelle 2 werden weitere Brenner vorgesehen, deren Rauchgase
die Stelle 2 beheizen. Die Temperatur an der Stelle 2 wird in gleicher Weise durch
Verstellen der Brennstoffmenge und der zugehörigen Verbrennungsluftmenge geregelt.
Wenn die Stelle 2 dabei stromab im Rauchgasstrom der für die Beheizung der Stelle
1 bestimmten Brenner liegt, müssen die zur Beheizung der Stelle 2 bestimmten Brenner
umsomehr Wärmeleistung erzeugen, je mehr sich die Rauchgase auf dem Weg von der
Stelle 1 zur Stelle 2 abgekühlt haben und je weniger der Sollwert der Temperatur
der Stelle 2 unter der der Stelle 1 liegt.
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Diese Bauweise bzw. dieses Beheizungsverfahren hat den Nachteil, daß
zwei getrennte Brennergruppen erforderlich sind, die einschließlich ihrer Meß-,
Regel- und Sicher heitseinrichtungen, ihrer Rohrleitungen usw. einen entsprechend
hohen apparativen Aufwand erfordern. Ent sprechend hoch sind dadurch die Anschaffungs-
und Unter haltungskosten, wodurch die Gesamtwirtschaftlichkeit verschlechtert wird.
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Um die Anlage zu vereinfachen und dadurch die Erstellungs- und Betriebskosten
zu senken, wird ein Verfahren zur Beheizung eines Raumes mittels Brennern vorgeschlagen,
bei dem die Rauchgase denRaum von einem Ende zum anderen Ende durchströmen und bei
dem die Temperatur an zwei im Weg der Rauchgase hintereinanderliegenden Stellen
zwei vorgegebene Werte haben soll und wobei die rauchgasmäßig stromabliegende Stelle
2 eine niedrigere Temperatur haben soll als die mehr stromaufliegende Stelle 1,
das dadurch gekennzeichnet ist, daß nur an einer stromauf von der Stelle 1 liegenden
Stelle 3 Brenner vorhanden sind.
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Die Regelung der Temperatur der Stelle 1 erfolgt dabei durch Verstellen
des Brennstoffflusses (kg/h) derart, daß bei Unterschreiten des Sollwertes der Temperatur
der Brennstofffluß vergrößert, bei Überschreiten des Sollwertes der Brennstorffluß
verkleinert wird, wobei die zugehörige Luftmenge mit einem gegebenen Brennstoff/LuCtverhältnIs
pk proportional zum Brennstofffluß nachgezogen wird.
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Die Temperatur der Stelle 2 wird erfindungsgemäß dabei durch Verstellen
des Brennstoff/Luftverhältnisses zc geregelt, wobei bei Unterschreiten des Sollwertes
der Temperatur i vergrößert und bei Überschreiten des Sollwertes i verkleinert wird.
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Dabei wird jedoch ein Mindestwert von i nicht unterschritten.
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Die Fig. 1 zeigt einen Raum im Schnitt, dessen Temperatur an den Stellen
1 und 2 geregelt wird und der durch die Brenner 3 beheizt wird. Die Rauchgase der
Brenner durchziehen den Raum und verlassen ihn bei 4. Die Temperaturmeßgeräte für
die Temperatur-Regelung sind mit 5 und e; die Wand mlt-7 bezeichnetx
Die
Brennstoff-Zuleitung ist mit 8, der Temperaturregler für die Stelle 1, der den Brennstofffluß
mit Hilfe des Stellgliedes 9 verstellt, ist mit 10 bezeichnet. Der Temperaturregler
11 der Stelle 2 verstellt das Brennstoff/Luftverhältnis 2 im Verhältnisregler 12.
Die Meßstelle 15 mißt den Brennstofffluß, die Meßstelle 14 in der Luftleitung 15
den Luftmengenfluß.AuX Grund dieser Meßwerte regelt der Verhältnisregler 12 mit
Hilfe des Stellgliedes 16 die Luftmenge.
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Der Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht darin, daß zur
Regelung der Temperatur an zwei verschiedenen Stellen des Raumes nur eine Brennergruppe
mit nur je einer Meßstrecke für Brennstoff und Luft und nur je ein Stellglied für
Brennstoff und Luft benötigt wird, während bei dem bekannten Verfahren zwei Brennergruppen
und damit auch die doppelte Zahl der Meßstrecken, Stellglieder und der dazugehörigen
Rohrleitungen, Sicherheitseinrichtungen usw. erforderlich ist. Voraussetzung dabei
ist lediglich, daß der Sollwert der T>mperatur an der Stelle 2 niedriger liegt
als an der Stelle 1.
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Die Regelung der Temperatur an der Stelle 1 erfolgt dabei in der bekannten
Weise durch Verstellen des Brennstoffflusses und Nachziehen der zugehörigen LuStmenge
bei gegebenem ß Erfindungsgemäß wird 2 vergrößert, wenn der Sollwert der Temperatur
bei der Stelle 2 unterschritten wird. Dadurch wird bewirktes daß die theoretische
Verbrennungstemperatur des Brennstoff/Luftgemisches herabgesetzt wird und dadurch
die zur Beheizung des Raumes zur Verfügung stehende Wärmemenge je Volumeneinheit
Rauchgas ebenfalls herabgesetzt wird. Dadurch beginnt die Temperatur an der Stelle
1 zu
sinken Die Regelung der Temperatur an der Stelle 1 bewirkt
als Folge davon eine Vergrößerung des Brennstoffflusses und damit auch eine weitere
entsprechende Vergrößerung des Luftmengenflusses. Bei sonst gleichbleibenden Randbedingungen
wird also die eingebrachte Energiemenge pro Zeiteinheit (Energie strom) auf diese
Weise vergrößert.
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Der für die Erwärmung auf den Sollwert der Temperatur an der Stelle
1 zur Verfügung stehende Nutz-Energiestrom bleibt jedoch gleich, da der Nutz-Wärmestrom
der Temperaturdifferenz - theoretische Verbrennungstemperatur minus Temperatur der
Stelle 1 - proportional ist. Diese Temperaturdifferenz ist jedoch durch das Kleiner.lerden
der theoretischen Verbrennungstemperatur infolge der Vergrößerung von kleiner geworden.
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Der infolge der Vergrößerung von i ebenfalls vergrösserte Rauchgasmenenstrom
verliert auf seinem Wege von der Stelle 1 zur Stelle 2 weniger Temperatur als der
vorherige kleinere Rauchgasmengenstrom.
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Dadurch wird die Temperatur an der Stelle 2 in der erforderlichen
Weise angehoben. Je größer also 2 ist, desto größer wird die den Raum durchströmende
Rauchgasmenge und desto kleiner wird bei sonst gleichen Bedingungen die Temperaturdifferenz
der Rauchgase zwischen der Stelle 1 und der Stelle 2.
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Entsprechend wird i herabgesetzt, wenn der Sollwert der Temperatur
bei der Stelle 2 überschritten wird. Der weitere Wirkungsmechanisnus entsricht dann
dem oben geschilderten in der entsprechenden Umkehrung.
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Weiter wird vorgeschlagen, daß der Luftüberschuß gemeinsam mit der
stöchiometrischen Verbrennungsluftmenge im Brenner aufgegeben wird. Dies Verfahren
ergibt eine besonders einfache Bauweise, da für den stöchiometrischen Luftanteil
keine getrennten Leitungen, Meß- und Regeleinrichtungen und Eindüsungen erforderlich
sind.
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Weiter wird vorgeschlagen, daß der Lurtüberschuß im Raum zwischen
den Brennern und der Stelle 1 aufgegeben wird. Durch dieses Verfahren ist es möglich,
auch große Luftüberschuß-Verhältnisse zu fahren, ohne daß die Verbrennung in den
Brennern gestört wird. Besonders vorteilhaft wird ein Teil der heißen Abluft an
dieser Stelle wieder zurückgeführt und dadurch die für die Aufheizung notwendige
Energie reduziert.
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