DE2805149A1

DE2805149A1 - Verfahren zur beheizung eines raumes

Info

Publication number: DE2805149A1
Application number: DE19782805149
Authority: DE
Inventors: Ruediger Dipl Ing Dr Knaak
Original assignee: Koppers Wistra Ofenbau GmbH
Current assignee: Koppers Wistra Ofenbau GmbH
Priority date: 1978-02-07
Filing date: 1978-02-07
Publication date: 1979-08-09

Description

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.
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.
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.
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.
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.
Dabei wird jedoch ein Mindestwert von i nicht unterschritten.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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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Claims

Verfahren zur Beheizung eines Raumes Patentansprüche Verfahren zur Beheizung eines Raumes mittels durchströmender Rauchgase, wobei die Temperatur des Raumes an zwei im Weg der Rauchgase hintereinanderliegenden Stellen derart geregelt wird, daß die rauchgasmäßig stromabliegende Stelle (2) eine niedere Temperatur hat als die stromaufliegende Stelle (1), dadurch gekennzeichnet, daß die Rauchgase an einem Ende (3) zugeführt werden und die Temperatur an der Meßstelle (1) über die Temperatur der zugeführten Rauchgase und die Temperatur der zweiten Meßstelle (2) über die Menge der zugeführten Rauchgase geregelt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Rauchgase über Brenner zugeführt werden und die Rauchgastemperatur durch Verstellen des Brennstoffflusses geregelt wird.
3. Verfahren nach Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Rauchgasmenge durch eine variabel zuführbare, über das stöchiometrische Verhältnis hinausgehende Luftmenge gesteuert wird.
4. Verfahren nach Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die überschüssige Luftmenge über den Brenner zugeführt wird.
5. Verfahren nach Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die überschüssige Luftmenge neben dem Brenner über separate Düsen zugeführt wird.
6. Verfahren nach Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die heißen Gase als überschüssige Luft zugeführt werden.
7. Verfahren nach Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbrennungsluft mit den heißen Abgasen vorgewärmt wird,