DE2812605A1 - Controlled combustion hydrocarbon gas burner - has temp. sensor for establishing calorific value of gas-air mixture to provide continuous supervision - Google Patents

Controlled combustion hydrocarbon gas burner - has temp. sensor for establishing calorific value of gas-air mixture to provide continuous supervision

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DE2812605A1
DE2812605A1 DE19782812605 DE2812605A DE2812605A1 DE 2812605 A1 DE2812605 A1 DE 2812605A1 DE 19782812605 DE19782812605 DE 19782812605 DE 2812605 A DE2812605 A DE 2812605A DE 2812605 A1 DE2812605 A1 DE 2812605A1
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hydrocarbon gas
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Abstract

The burner (7) uses a mixture of hydrocarbon gas and air and is monitored to maintain the correct mixture ratio. The monitor includes an oven (5) in to which a continuous sample of the mixt. is fed. As the mixture is burning, its calorific value is established by measuring the combustion temp. by a thermo-element. If the recorded temp. deviates from the required value, a control signal is produced which regulates the supply valve (6) for the hydrocarbon gas until the combustion mixture has the correct ratio.

Description

Vorrichtung zum Kontrollieren des Verhältnisses von Apparatus for controlling the ratio of

Luft und Kohlenwasserstoffgas in einer einem oder mehreren Brennern zugeführten Mischung, insbesondere für eine Einrichtung zur Oberflächenbehandlung von Werkstoffen. Air and hydrocarbon gas in one or more burners supplied mixture, in particular for a device for surface treatment of materials.

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Kontrollieren des Verhältnisses von Luft und Kohlenwasserstoffgas in einer einem oder mehreren Brennern zugeführten Mischung, insbesondere für eine Einrichtung zur Oberflächenbehandlung von Werkstoffen, wie Kunststoff-Folien, Aluminium und dergleichen.The invention relates to a device for controlling the ratio of air and hydrocarbon gas supplied in one or more burners Mixture, especially for a device for surface treatment of materials, such as plastic films, aluminum and the like.

Die Oberfläche von Kunststoff-Folien, die durch Extrudieren von geschmolzenem Polymerem ausgebildet sind, ist aufgrund des sehr geringen Haftvermögens nicht geeignet, dauerhaft Lack, Druckfarben und dergleichen aufzunehmen. Um eine verbesserte Haftung zu erreichen, ist es bekannt, die Oberfläche mittels Koronaentladung zu behandeln. Bei dieser Behandlung ergeben sich Ungleichmäßigkeiten, Schwierigkeiten bei Foliengeschwindigkeiten über 120 m/min., es tritt Ozonerzeugung auf, die Folie kann perforiert werden, der Verschleiß des Dielektrikums auf der Behandlungswalze ist mit kostspieligen Instandsetzungsarbeiten und Einstellungsschwierigkeiten verbunden.The surface of plastic films made by extruding molten Polymerem are formed, is not suitable due to the very low adhesive strength, permanently take up paint, printing inks and the like. To improve adhesion to achieve, it is known to treat the surface by means of corona discharge. This treatment results in non-uniformities and difficulties with film speeds over 120 m / min., ozone generation occurs, the film can be perforated, the Wear of the dielectric on the treatment roll results in costly repair work and recruitment difficulties.

Es ist ferner bekannt, die Oberfläche solcher Kunststoff-Folien mittels einer Flamme zu behandeln, bei der als Brenngas eine Mischung aus Luft und Kohlenwasserstoffgas verwendet wird. Bei einer solchen Einrichtung kann die Zusammensetzung des Brenngases Schwankungen unterliegen, die zu einer ungleichmäßigen Behandlung der Oberfläche der Kunststoff-Folie führen.It is also known to use the surface of such plastic films to treat a flame in which the fuel gas is a mixture of air and hydrocarbon gas is used. In such a device, the composition of the fuel gas Subject to fluctuations that lead to an uneven treatment of the surface the plastic film.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs angegebenen Art so auszubilden, daß die Brenngaszufuhr zum Brenner in ihrer Zusammensetzung konstant gehalten wird.The invention is based on the object of providing a device of the initially described specified type so that the fuel gas supply to the burner in its composition is kept constant.

Diese Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst, daß eine den Brennwert der Mischung analysierende Einrichtung vorgesehen ist, welche vor dem Brenner kontinuierlich eine Probe des Brenngases entnimmt und in Abhängigkeit vom Brennwert dieser Probe Signale zur Beeinflussung der Zufuhr an Kohlenwasserstoffgas abgibt.This object is achieved according to the invention in that a the Calorific value of the mixture analyzing device is provided, which before Burner continuously takes a sample of the fuel gas and depending on the Calorific value of this sample Signals to influence the supply of hydrocarbon gas gives away.

Durch eine solche kontinuierliche kalorimetrische Analyse des Brenngases kann die Zusammensetzung der Mischung mittels der von der Einrichtung abgegebenen Signale so gesteuert werden, daß ein konstanter und vorbestimmter Brennwert der Mischung, die zum Brenner gelangt, erzielt wird.Through such a continuous calorimetric analysis of the fuel gas can determine the composition of the mixture by means of the dispensed by the device Signals are controlled so that a constant and predetermined calorific value of the Mixture that reaches the burner is achieved.

Eine beispielsweise Ausführungsform der Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert, die schematisch eine Brenneranlage zeigt.An example embodiment of the invention is provided below explained in more detail with reference to the drawing, which shows schematically a burner system.

Die für die Verbrennung erforderliche Luft wird von einem Gebläse 1 geliefert, während Kohlenwasserstoffgas mittels eines Druckminderventils 2 aus einer geeigneten Quelle entnommen wird. Luft und Kohlenwasserstoffgas werden in einem Mischer 3 vermischt, der ein Venturi-Rohr aufweisen kann.The air required for combustion is generated by a fan 1 supplied while hydrocarbon gas by means of a pressure reducing valve 2 from taken from a suitable source. Air and hydrocarbon gas are in mixed in a mixer 3, which may have a Venturi tube.

Hinter dem Mischer wird die Mischung homogenisiert, wobei sie eine Durchsatzmeßeinheit 4 durchströmt.After the mixer, the mixture is homogenized Throughput measuring unit 4 flows through.

Bevor die Mischung zum Brenner 7 gelangt, wird von einer kalorimetrischen Analyseeinrichtung 5 kontinuierlich eine Probe der Mischung entnommen. In dieser Einrichtung 5 ist ein doppelstufiges und mit geringstem Druck arbeitendes Druckminderventil vorgesehen, welches eventuelle Druckänderungen der Mischung in der Zufuhrleitung zum Brenner ausschaltet.Before the mixture reaches the burner 7, a calorimetric Analysis device 5 continuously takes a sample of the mixture. In this Device 5 is a double-stage pressure reducing valve that operates at the lowest possible pressure provided that any changes in pressure of the mixture in the supply line to the burner switches off.

Die so entnommene Probe wird einem Brenner mit Keramikdüse in dieser Einrichtung 5 zugeführt, der im Innern eines kleinen, spitzenförmigen Ofens eine Stichflamme erzeugt. Nach einer kurzen Anlaufzeit bringt diese Flamme das Innere des kleinen Ofens auf eine bestimmte Temperatur, die von einem hochempfindlichen und schnell ansprechendem Meßelement, insbesondere einem Thermoelement gemessen wird.The sample taken in this way is placed in a burner with a ceramic nozzle in it Device 5 fed to the inside of a small, pointed furnace a Jet flame generated. After a short start-up time, this flame brings the interior of the small oven to a certain temperature, that of a highly sensitive and quickly responding measuring element, in particular a thermocouple is measured.

Der kleine Ofen besteht aus Aluminium mit Kühlrippen auf der Außenseite, die von Luft umströmt sind, so daß dieser Ofen einen hohen Wärmeaustausch gewährleistet. Die gesamte Einrichtung 5 ist so ausgebildet, daß sie auf Veränderungen der Temperatur des Ofens und damit der Mischungszusammensetzung äußerst empfindlich reagiert. Das die Temperatur messende Element gibt in Abhängigkeit von der Temperaturänderung ein Signal ab. Bei jeder Änderung des Verhältnisses von Luft und Kohlenwasserstoffgas in der entnommenen Mischung ändert sich die Temperatur der Flamme des Probebrenners in der Einrichtung 5, wobei ein entsprechendes Signal von dem Meßelement abgegeben wird. Dieses gegebenenfalls verstärkte Signal wird an eine Steuereinrichtung gegeben, die bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel durch ein Regulierventil 6 gebildet wird, das den Zustrom von Kohlenwasserstoffgas zum Mischer 3 so beeinflußt, daß jeweils die gewunschte Zusammensetzung des Brenngases und damit die am Brenner 7 erforderliche Temperatur vorliegt.The small oven is made of aluminum with cooling fins on the outside, which are surrounded by air, so that this furnace ensures a high heat exchange. The entire device 5 is designed so that it reacts to changes in temperature of the oven and thus the composition of the mixture is extremely sensitive. That the temperature measuring element gives depending on the temperature change a signal. Whenever the ratio of air and hydrocarbon gas changes the temperature of the flame of the test burner changes in the mixture removed in the device 5, a corresponding signal being emitted by the measuring element will. This possibly amplified signal is given to a control device, which in the illustrated embodiment is formed by a regulating valve 6 that affects the flow of hydrocarbon gas to the mixer 3 so that the desired composition of the fuel gas and thus that at the burner 7 required temperature is present.

Die beschriebene Einrichtung ist vom Druck, von der Temperatur und der Luftfeuchtigkeit, wie auch von der Feuchtigkeit des Kohlenwasserstoffgases unabhängig, da sie nur die durch die Verbrennung der Mischung selbst entwickelte Wärmemenge mißt, die unter konstanten Bedingungen im Innern eines kleinen Ofens erzeugt wird. Durch die kalorimetrische Analyseeinrichtung 5 kann die Temperatur der Flamme am Brenner 7 nicht nur auf einen konstanten Wert einreguliert, sondern auch vorbestimmt werden.The device described is of pressure, temperature and the air humidity, as well as independent of the humidity of the hydrocarbon gas, as they only use the amount of heat developed by the combustion of the mixture itself measures generated under constant conditions inside a small furnace. By the calorimetric analysis device 5, the temperature of the flame on Burner 7 not only regulated to a constant value, but also predetermined will.

Die weiteren in der Figur wiedergegebenen Einrichtungen dienen zur Sicherung der Anlage. Im Falle eines Flammenrückschlags am Brenner, bei Uberdruck wegen Bruch des Reduzierventils, zufälligenLAuslöschen des Brenners, Stillstand des Gebläses und dergleichen unterbrechen diese Einrichtungen den Zustrom des Kohlenwasserstoffgases.The other facilities shown in the figure are used for Securing the system. In the event of a flashback on the burner, in the event of overpressure due to breakage of the reducing valve, accidental extinction of the burner, standstill of the fan and the like, these devices interrupt the flow of the hydrocarbon gas.

Claims (2)

Patentansprüche Ul Vorrichtung zum Kontrollieren des Verhältnisses von Luft und Kohlenwasserstoffgas in einer einem oder mehreren Brennern zugeführten Mischung, insbesondere für eine Einrichtung zur Oberflächenbehandlung von Werkstoffen, wie Kunststoff-Folien, Aluminium und dergleichen, dadurch gekennzeichnet, daß eine den Brennwert der Mischung analysierende Einrichtung (5) vorgesehen ist, welche vor dem Brenner (7) kontinuSrlich eine Probe entnimmt und in Abhängigkeit vom Brennwert dieser Probe Signale zur Beeinflussung der Zufuhr von Kohlenwasserstoffgas abgibt. Claims Ul device for controlling the ratio of air and hydrocarbon gas supplied in one or more burners Mixture, especially for a device for surface treatment of materials, such as plastic films, aluminum and the like, characterized in that a the calorific value of the mixture analyzing device (5) is provided, which A sample is continuously taken in front of the burner (7) and depending on the calorific value this sample emits signals to influence the supply of hydrocarbon gas. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die die Mischung analysierende Einrichtung (5) einen Ofen zum kontinuierlichen Verbrennen der entnommenen Probe und eine Temperaturmeßeinrichtung hoher Genauigkeit, insbesondere ein Thermoelement,aufweist, das kontinuierlich den Wärmewert der Mischung mißt und in Abhängigkeit von Temperaturänderungen ein Signal abgibt.2. Apparatus according to claim 1, characterized in that the Mixture analyzing device (5) a furnace for continuous combustion the sample taken and a temperature measuring device of high accuracy, in particular a thermocouple, which continuously measures the calorific value of the mixture and emits a signal depending on temperature changes.
DE19782812605 1977-03-25 1978-03-22 Controlled combustion hydrocarbon gas burner - has temp. sensor for establishing calorific value of gas-air mixture to provide continuous supervision Withdrawn DE2812605A1 (en)

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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3038326A1 (en) * 1980-10-10 1982-05-06 Ruhrkohle Ag, 4300 Essen Procedure for burning fire-damp from underground - is fed to surface boilers, with gas quantity varied inversely as methane content, keeping air constant
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EP0864067B1 (en) * 1995-11-27 2001-12-12 arcotec GmbH Gas flame treatment apparatus for pretreatment of surfaces of plastique material by increasing the surface energy at the surfaces to be coated
DE102014206802A1 (en) * 2014-04-09 2015-10-15 Robert Bosch Gmbh Device for generating electrical and / or thermal energy by means of gas
CN113217945A (en) * 2021-05-31 2021-08-06 江苏盛剑环境设备有限公司 Combustion control device, combustion control method, and combustion system

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