DE2826446A1

DE2826446A1 - Burner combustion monitor and quality indicator - uses voltage divider and lamps in parallel to show radiation sensor output variation

Info

Publication number: DE2826446A1
Application number: DE19782826446
Authority: DE
Inventors: Rainer Merz; Ludwig Riedlberger
Original assignee: OEL und GASFEUERUNGSTECHNIK MB
Current assignee: OEL und GASFEUERUNGSTECHNIK MB
Priority date: 1978-06-16
Filing date: 1978-06-16
Publication date: 1979-12-20

Abstract

The combustion monitoring- and quality indicating-equipment for burners is esp. for use with the various types of liquid fuel and comprises a flame-radiation sensor coupled to an indicator unit. Output from the former (1) goes to an amplifier-plus-voltage-divider (2) in the latter, which may be on, or remote from the burner. Several indicator lamps (4) are connected in parallel to this divider, via diodes (3), so that lamps progressively extinguish as the sensor signal weakens with deteriorating combustion. A further protective device may be activated at a given level of deterioration.

Description

Überwachungs- und Meldevorrichtung der Verbrennung anCombustion monitoring and reporting device

Brennern Die Erfindung betrifft eine Überwachungs- und Meldevorrichtung der Verbrennung an Brennern für insbesondere leichtes, mittleres und schweres Heizöl, Petroleum, Kerosin od. dgl., mit einer die Brennerflamme überwachenden Sonde mit nachgeschalteter Meldeeinrichtung.Burners The invention relates to a monitoring and reporting device the combustion on burners for especially light, medium and heavy fuel oil, Petroleum, kerosene or the like, with a probe monitoring the burner flame downstream reporting device.

Es ist bekannt, den Brennern einen Sicherheitsschaltkreis mit einer Sonde, beispielsweise einem Fotowiderstand, zuzuordnen, welcher derart wirkt, daß bei Erlöschen der Flamme ein Abschalten erfolgt. Die Störung wird somit erst dann angezeigt, wenn der Brenner über den Sicherheitsschaltkreis abgeschaltet wird. Es gibt jedoch eine Vielzahl von Störungen infolge von Verschmutzung im Bereich des Ölverbrennungskopfes, die die Qualität der Verbrennung und den Wirkungsgrad der Ölfeuerungsanlage nachteilig beeinflussen, ohne daß ein Abschalten erfolgt. Gründe für die erwähnten Störungen können in einer schlechten Einregulierung, in verschmutzten Brennerdüsen, einer Zunahme der Zähflüssigkeit des Heizöls (qualitätsbedingt und/oder temperatur- abhängig), in einer Verschmutzung des Heizöls oder der Verbrennungsluft oder in einer mangelnden Pflege des Brenners liegen. Vorgenannte Ursachen können zur Folge haben, daß die Qualität der Verbrennung permanent abnimmt, und daß dadurch die Feuerung (Warmwasser-Heizkessel, Dampfkessel, Lufterhitzer, Backöfen, Kocheinrichtungen etc.) übermäßig verschmutzt werden und somit Abgase entstehen, die die Umwelt durch Auswurf von Schadstoffen (im wesentlichen Ru3 und Kohlenmonoxid) unnötig belasten. Außerdem wird unnötig Zeit vergeudet, weil in der Zeit von der beginnenden Verschmutzung bis zur endgültigen Storabschaltung der Wirkungsgrad der Feuerungsanlage stetig abnimmt, Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine uberwachungs- und Meldevorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, welche zur frühzeitigen Erkennung von Veränderungen im Bereich des Ölverbrennungskopfes und zur vorbeugenden Anzeige von noch nicht zur Abschaltung führenden Störungen geeignet ist.It is known that the burners have a safety circuit with a To assign a probe, for example a photoresistor, which acts in such a way that it is switched off when the flame goes out. The disturbance is only then displayed when the burner is switched off via the safety circuit. It however, there are a number of disturbances due to pollution in the area of the Combustion head, which improves the quality of combustion and the efficiency of the Adversely affect the oil firing system without switching off. reasons for the malfunctions mentioned can result in poor balancing, in polluted Burner nozzles, an increase in the viscosity of the heating oil (due to quality and / or temperature- depending), in a contamination of the heating oil or the Combustion air or insufficient care of the burner. The foregoing Causes can have the consequence that the quality of the combustion permanently decreases, and that the firing (hot water boilers, steam boilers, air heaters, Ovens, cooking facilities etc.) become excessively soiled and thus exhaust gases arise that the environment through the emission of pollutants (mainly Ru3 and Carbon monoxide) unnecessarily. In addition, time is wasted unnecessarily because of the Time from the onset of contamination to the final shutdown of the fault the efficiency the combustion system steadily decreases, the invention is based on the object of a To create monitoring and reporting device of the type mentioned, which for the early detection of changes in the area of the oil combustion head and for the preventive display of faults that have not yet led to shutdown suitable is.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Meldeeinrichtung mehrere unterschiedliche Helligkeitsstufen des von der Brennerflamme auf die Sonde zurückgestrahlten Lichtes registrierende und/oder anzeigende Anzeigeeinrichtungen aufweist.This object is achieved according to the invention in that the reporting device several different levels of brightness from the burner flame to the probe display devices that register and / or display reflected light having.

Im Gegensatz zu der Eunktion des bekannten Sicherheitskrei- ses ermöglicht die erfindungsgemäße Vorrichtung eine graduelle Anzeige des Zustandes des Verbrennungskopfes. Eine Veränderung der Intensität der auf die Sonde einfallenden und von der Brennerflamme stammenden Strahlung wird registriert und den registrierenden und/oder anzeigenden Anzeigeeinrichtungen zugeführt. Diese Einrichtungen können beispielsweise als Meßgerät ausgebildet sein, oder aber als Lampenskala mit einer Mehrzahl von Anzeigelampen, welche über Dioden und eine Spannungsteilerschaltung mit einem der Sonde nachgeschalteten Verstärker verbunden sind. Diese Ausführungsform arbeitet derart, daß eine Mehrzahl von Anzeigelampen vorgesehen ist, die bei völlig störungsfreier Verbrennung sämtlich leuchten. Tritt eine geringe Störung ein, erlischt eine der Lampen. Wird die Störung größer, oder treten Störungen aufgrund anderer Ursachen hinzu, so erlöschen immer mehr Anzeigelampen, so daß die Anzahl der jeweils noch leuchtenden Anzeigelampen für den Benutzer ein Indiz für die Qualität der Verbrennung ist. Das Spannungsmeßgerät oder die in Form von Anzeigelampen ausgebildete Meldeeinrichtung können entweder an dem Gehäuse des Brenners oder in unmittelbarer Nähe des Brenners angebracht sein, oder es kann vorgesehen sein, daß diese Anzeigeeinrichtung als nicht direkt dem Gehäuse des Brenners zugeordnete Fernanzeige ausgebildet ist. Diese Fernanzeige kann entweder über Kabel oder drahtlos mit der Brennereinrichtung in Verbindung stehen.In contrast to the function of the well-known safety circuit ses the device according to the invention enables a gradual display of the state of the combustion head. A change in the intensity of the incident on the probe and radiation from the burner flame is registered and the registering and / or supplied to indicating display devices. These facilities can be designed for example as a measuring device, or as a lamp scale with a Plurality of indicator lights, which via diodes and a voltage divider circuit are connected to an amplifier downstream of the probe. This embodiment works in such a way that a plurality of indicator lamps are provided, which at fully trouble-free combustion all light up. If a minor fault occurs, goes out one of the lamps. If the disturbance gets bigger, or disturbances occur due to others Add causes, so more and more indicator lamps go out, so that the number of each Indicator lamps still lit for the user an indication of the quality of the combustion is. The voltmeter or the signaling device in the form of indicator lamps can either be on the housing of the burner or in the immediate vicinity of the burner be attached, or it can be provided that this display device as is not formed directly associated with the housing of the burner remote display. These Remote display can either be wired or wireless with the torch device in Connected.

Je nach den Gegebenheiten kann vorgesehen sein, daß die Anzeige einrichtungen so gestaltet sind, daß bei Überschreiten einer bestimmten, der Anzeigeeinrichtung zugeordneten Ansprechschwelle ein akustisches und/oder optisches Signal abgegeben wird, oder eine Störschalteinrichtung anspricht.Depending on the circumstances, it can be provided that the display devices are designed so that when a certain value is exceeded, the display device assigned response threshold emitted an acoustic and / or optical signal or a fault switching device responds.

Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung stellt der Verschmutzungsgrad des Brennerkopfes ein Indiz für die Verbrennungsqualität dar. Da jedem Verschmutzungsgrad des Brennerkopfes eine bestimmte Abnahme der Verbrennungsqualität zugeordnet werden kann, ist es mittels der erfindungsgemäßen Vorrichtung möglich, über den durch die Verschmutzung bewirkten abnehmenden Lichteinfall auf die lichtempfindliche Sonde vorbeugend optische oder akustische Warnsignale zu geben, die von dem Betreiber des Brenners dahingehend genutzt werden können, frühzeitig, d.h., vor Abschalten des Brenners, die zur Behebung der Störungen erforderlichen Maßnahmen zu veranlassen.In the device according to the invention, the degree of soiling represents of the burner head is an indication of the combustion quality. As each degree of pollution of the burner head can be assigned a certain decrease in combustion quality can, it is possible by means of the device according to the invention, via the Soiling caused a decrease in the incidence of light on the light-sensitive probe to give preventive visual or acoustic warning signals by the operator of the burner can be used early on, i.e. before switching off of the burner to initiate the measures required to remedy the malfunctions.

Die Behebung dieser Störungen kann in aller Regel mit wesentlich geringerem Aufwand vorgenommen werden, als erforderlich wäre, wenn die Störung einen so großen Umfang angenommen hat, daß der Brenner abgeschaltet hat.These malfunctions can usually be rectified with much less Effort to be made as would be required if the disorder was such a large one Extent assumed that the burner switched off.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand des in den Zeichnungen schematisch dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen: Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Brenners mit der erfindungsgemäßen Uberwachungs- und Meldevorrichtung bei störungsfreier Verbrennung; Fig. 2 eine Darstellung entsprechend Fig. 1 bei einseitig sprühender Brennerdüse; Fig. 3 eine Darstellung entsprechend Fig. 1 bei einer weiteren Störung.The invention is illustrated schematically below with reference to the in the drawings illustrated embodiment explained in more detail. They show: FIG. 1 a schematic Representation of a burner with the monitoring system according to the invention and notification device in the event of fault-free combustion; Fig. 2 shows a representation accordingly 1 with the burner nozzle spraying on one side; Fig. 3 shows a representation accordingly Fig. 1 with a further malfunction.

Die in den Zeichnungen dargestellte Vorrichtung weist eine lichtempfindliche Sonde 1 mit einem Verstärker 2 für das elektrische Ausgangssignal der lichtempfindlichen Sonde mit nachgeschaltetem Spannungsteiler auf. Dem Verstärker 2 sind über Dioden 3 Anzeigelampen 4 nachgeschaltet. Die lichtempfindliche Sonde 1 ist in einem Brennergehäuse 5 angebracht, dessen Brennerkopf mit 6 bezeichnet ist, und in welchem eine Düse 7 angeordnet ist, der ein Heizmedium, beispielsweise Heizöl, zugeführt wird. Das Heizmedium wird aus der Düse 7 durch eine Öffnung einer Stauscheibe 9 so ausgesprüht, daß ein Sprühnebel 8 gebildet wird. An der Stauscheibe 9 bildet sich dann eine Flammenwurzel 10 aus. Dem Brennerkopf wird die Verbrennungsluft 11 über ein Gebläserad 12 zugeführt.The device shown in the drawings has a photosensitive Probe 1 with an amplifier 2 for the electrical output signal of the light-sensitive Probe with a downstream voltage divider. The amplifier 2 have diodes 3 indicator lights 4 connected downstream. The light-sensitive probe 1 is in a burner housing 5 attached, the burner head is denoted by 6, and in which a nozzle 7 is arranged, which is supplied with a heating medium, for example heating oil. That Heating medium is sprayed out of the nozzle 7 through an opening in a baffle plate 9 in such a way that that a spray 8 is formed. A flame root then forms on the baffle plate 9 10 off. The combustion air 11 is fed to the burner head via a fan wheel 12.

Die Brennerflamme entsteht durch Mischung des Sprühnebels 8 mit der Verbrennungsluft 10 im Bereich des Ölverbrennungskopfes 6. Je fester die Flammenwurzel 10 auf der -Stauscheibe 9 haftet, ohne daß die Stauscheibe 9 angesprüht oder feucht wird, desto besser ist die Verbrennung.The burner flame is created by mixing the spray 8 with the Combustion air 10 in the area of the oil combustion head 6. The firmer the flame root 10 adheres to the baffle plate 9 without the baffle plate 9 being sprayed on or damp becomes, the better the combustion.

In Fig. 1 ist der Fall dargestellt, daß die Flamme gleichmäßig von der Stauscheibe 9 abbrennt und die Flammenwurzel 10 gut an der Stauscheibe 9 haftet. Der Lichteinfall auf die lichtempfindliche Sonde 1 ist maximal. Dies hat zur Folge, daß im Bereich des Fotostromkreises zwischen der lichtempfindlichen Sonde 1 und dem Verstärker 2 eine maximale Spannung erzeugt wird, was bewirkt, daß sämtliche Anzeigelampen 4 aufleuchten.In Fig. 1 the case is shown that the flame evenly from the baffle plate 9 burns down and the flame root 10 adheres well to the baffle plate 9. The incidence of light on the light-sensitive probe 1 is at a maximum. As a consequence, that in the area of the photo circuit between the light-sensitive probe 1 and the amplifier 2 a maximum voltage is generated, which causes all Indicator lamps 4 light up.

In Fig. 2 ist dargestellt, daß bei einseitig sprühendes Düse 7 ein ungleichmäßiger Sprühnebel 8 entsteht und somit die Flammenwurzel 10 nicht mehr einwandfrei an der Stauscheibe 9 haftet. Dies hat zur Folge, daß der Lichteinfall auf die lichtempfindliche Sonde nachläßt. Dies bewirkt eine geringere Spannung innerhalb des Fotostromkreises, was wiederum zur Folge hat, daß nur noch ein Teil der Anzeigelampen 4 aufleuchtet, während der andere Teil der Anzeigelampen erlischt. Von den dargestellten zehn Anzeigelampen sind bei dem in Fig. 2 dargestellten Ausführungsbeispiel vier Anzeigelampen erloschen, und sechs Anzeigelampen brennen noch. Das Erlöschen von 40 , der vorhandenen Anzeigelampen stellt ein deutliches Indiz dafür dar, daß der Wirkungsgrad der Verbrennung nachgelassen hat, und daß es erforderlich ist, hier Abhilfe zu schaffen.In Fig. 2 it is shown that with one-sided spraying nozzle 7 a uneven spray 8 is created and thus the flame root 10 no longer occurs adheres properly to the baffle plate 9. This has the consequence that the incidence of light on the photosensitive probe wears off. This causes a lower tension within of the photo circuit, which in turn means that only part of the indicator lamps 4 lights up while the other part of the indicator lights go out. Of those shown ten indicator lamps are four in the embodiment shown in FIG Indicator lights go out and six indicator lights are still on. The extinction of 40, the existing indicator lights is a clear indication that the Combustion efficiency has declined and that it is required here To remedy the situation.

In Fig. 3 ist dargestellt, wie durch Ansprühen des Sprühnebels 8 an die Stauscheibe 9 eine irreguläre Verbrennung entsteht. Die Flammenwurzel 10 kann auf der Stauscheibe 9 nicht mehr einwandfrei haften, da ein starker Rußbelag oder eine Ansammlung von Ölkoks dieses verhindert. Die Qualität dieser Flamme ist stark reduziert und der auf die lichtempfindliche Sonde fallende Lichteinfall ist äußerst gering, so daß nur noch eine Minderzahl der Anzeigelampen (bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel 40 %) aufleuchtet. Hier ist der Punkt erreicht, bei dem vorsorglich eine Störschalteinrichtung oder eine Dauerwarneinrichtung in Betrieb gesetzt werden sollte.In Fig. 3 it is shown how by spraying the spray 8 on the baffle plate 9 an irregular combustion occurs. The flame root 10 can on the baffle 9 no longer adhere properly, as a strong one Soot coating or an accumulation of oil coke prevents this. The quality of this Flame is greatly reduced and so is the incidence of light falling on the light-sensitive probe is extremely small, so that only a minority of the indicator lamps (in the one shown Embodiment 40%) lights up. The point has been reached here where precautionary measures have been reached a fault switching device or a permanent warning device can be put into operation should.

Anstelle der in dem beschriebenen Ausführungsbeispiel erwähnten lichtempfindlichen Sonde, die beispielsweise als Fotowiderstand oder als auf Strahlung im ultravioletten Bereich ansprechende Sonde ausgebildet sein kann, kann in weiterer Ausgestaltung der Erfindung auch eine thermische Sonde, beispielsweise ein sogenannter Ionisationsstab, verwendet werden.Instead of the photosensitive ones mentioned in the embodiment described Probe, for example as a photo resistor or as to radiation in the ultraviolet Area responsive probe can be formed, can in a further embodiment the invention also includes a thermal probe, for example a so-called ionizing bar, be used.

Alle in der Beschreibung erwähnten und in den Zeichnungen dargestellten neuen Merkmale sind erfindungswesentlich, auch soweit sie in den Patentansprüchen nicht ausdrücklich beansprucht worden sind.All mentioned in the description and shown in the drawings New features are essential to the invention, even as far as they are in the claims have not been expressly claimed.

Claims

Monitoring and reporting device for combustion on burners Patent claims ö Monitoring and reporting device for combustion on burners for in particular light, medium and heavy fuel oil, petroleum, kerosene or the like, with a the burner flame monitoring probe with downstream signaling device, thereby characterized in that the reporting device has several different brightness levels the light reflected back from the burner flame onto the probe (1) and / or indicating display devices (4).

2. Monitoring and reporting device according to claim 1, characterized in that that the reporting device has a voltmeter.

3. Monitoring and reporting device according to claim 1 or 2, characterized marked that the reporting device a plurality of indicator lamps (4), which via diodes and a voltage divider circuit with one of the Probe (1) downstream amplifier (2) are connected.

4. Monitoring and reporting device according to claim 2 or 5, characterized characterized in that the display devices of the reporting device on the housing (5) of the burner are attached.

5. Monitoring and reporting device close to claim 2 or 7, characterized characterized in that the display devices of the reporting device as not direct the housing of the burner associated remote display is formed.

6. Monitoring and reporting device according to claim 5, characterized in that that the connection between the reporting device and display devices as a cable connection is trained.

7. Monitoring and reporting device according to claim 5, characterized in that since the connection between the reporting device and display devices is wireless Connection is formed.

8. Monitoring and reporting device according to one of claims 1 to 7, characterized in that the Display device an adjustable Has response threshold, when exceeded an acoustic and / or optical Signal is emitted or a fault switching device responds.

9. Monitoring and reporting device according to one of claims 1 to 8, characterized in that the probe (1) is a light-sensitive probe.

10. Monitoring and reporting device according to one of claims 1 to 8, characterized in that the probe (1) is a thermal probe.