DE2833463A1

DE2833463A1 - Vorrichtung zur selbsttaetigen regelung des unterdrucks in dem verbrennungsraum einer feuerung

Info

Publication number: DE2833463A1
Application number: DE19782833463
Authority: DE
Inventors: Gustav Dipl Ing Kaessmann
Original assignee: SERVO INSTR
Current assignee: SERVO INSTR
Priority date: 1978-07-29
Filing date: 1978-07-29
Publication date: 1980-02-07
Also published as: FR2433709A1; GB2027231B; BE877927A; GB2027231A; NL7905646A; FR2433709B3; DE2833463C2

Description

Dipi.-Ing. Manfred Bonsmann - 8 - Beeihovenatni3e "5

Patentanwalt ι ——^TTl D-4050 Mönchengladbach 1

eE^CHTl S (0 2161) 12114

Servo-Instrument, in Deutschland Alleinvertrieb der BEAB-

Regulatoren GmbH & Co. KG,

Bachstraße 218, 4050 Mönchengladbach 2

Vorrichtung zur selbsttätigen Regelung des Unterdruckes in dem Verbrennungsraum einer Feuerung

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur selbsttätigen Regelung des Unterdruckes in dem Verbrennungsraum einer Feuerung, mit einer dem Gasdruck in dem Verbrennungsraum oder dem Abgasrohr ausgesetzten Druckdose, die bei bestimm- > ten Änderungen des Gasdruckes über einen Regelkreis auf ein Zugregelungsorgan einwirkt und das Zugregelungsorgan in einer die Druckänderung beseitigenden Richtung steuert.

Bei einer bekannten Vorrichtung dieser Art (DE-PS 12 42 787) ist die Membran der Druckdose mit einer derart zwi-

.0 sehen zwei in den Verstärkerstromkreisen vorgesehenen Kontakten angeordneten Kontaktzunge verbunden, daß diese bei den Änderungen des Gasdruckes mit einem der Kontakte unter Abschaltung des entsprechenden Verstärkerstromkreises in Zusammenwirkung kommt. Die praktische Aus-

L5 führung der in der genannten DE-PS 12 42 787 beschriebenen Vorrichtung weist entgegen den in dieser Veröffentlichung enthaltenen Ausführungen den Nachteil auf, daß die bekannte Regelungsvorrichtung pendelt. Die

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Pendelvorgänge beruhen darauf, daß in dem Verbrennungsraum und den anschließenden Rauchrohren keine laminaren Strömungen, sondern Wirbelströmungen auftreten. Die Genauigkeit der Regelung ist abhängig von der Strömungsgeschwindigkeit, derart, daß bei großer Strömungsgeschwindigkeit oder zu stark reduzierter Stellung des Zugregelungsorganes kleinste Ausschläge zu großen Druckveränderungen führen. Weiterhin reagieren die bekannten Druckdosen zu langsam, so daß das Zugregelungsorgan bei dem RegelVorgang Über den Sollwert hinausfährt. Zudem erzeugen Brenner pulsierende Drücke.

Ein Pendeln könnte bei der aus der DE-PS 12 42 787 bekannten Vorrichtung dadurch verhindert werden, daß die Kontaktzunge über mechanische Einrichtungen, beispielsweise Federn, in ihrer Bewegung gedämpft wird. Zur Verhinderung des Pendeins müßte diese Dämpfung jedoch so groß sein, daß die Genauigkeit der Regelung leidet. Bei ausreichender Genauigkeit wäre jedoch die Empfindlichkeit der bekannten Vorrichtung so, daß sie auf die Schwankungen des Istwertes auch dann eingeht, wenn diese nur kurzzeltig sind oder in regelmäßigen oder unregelmäßigen Stössen erfolgen.

Die bekannte Vorrichtung weist darüber hinaus den Nachteil auf, daß der Regelvorgang die eigenen Fehler zu langsam korrigiert. Dies hat zur Folge, daß sich die negativen Einflüsse auf den Brennvorgang infolge dieses langsa-

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men Ablaufes teilweise sogar verstärken.

Ein weiterer Nachteil der bekannten Vorrichtung besteht darin, daß sie eine niedrige Lebensdauer aufweist, da die Kontakte und auch der mechanische Antrieb des Zugregelorganes stark beansprucht werden, weil die Regelvorgänge im Ja- Neinbetrieb stoßweise ablaufen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, unter Vermeidung der Nachtelle der bekannten Anordnung eine Vorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, die ein stabildes und genaues Regelverhalten aufweist.

Zur Lösung dieser Aufgab© Ist srfindungsgeffiäß vorgesehen, daß der Regelkreis ein den Xstwsrt und den Sollwert vergleichendes, kontaktlos arbeitendes Vergleichsglied aufweist, welches St©uerin£©raati©a©n in Abhängigkeit von der Differenz zwischen Istwert wad Sollwert ®n ©in auf das Zugregelungsörgan einwirkendes Stellglied waltergibt, derart, daß das Zugregelung^organ fe©i großer Differenz zwischen Istwert und Sollwert sejtasllor und b®i kleiner Differenz zwischen Istwert und Sollwort langsamer betätigt wird.

Durch die Abhängigkeit der Geschwindigkeit der Stsllbewegusig von der Differenz zwisenea Istwert ynd Sollwert wird das uaerwltoscht© Pojadoln weriiinaert, da bei kleiner Differanz zwischen Istwert und Sollwert nmr s©h3? lengsa-

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me Stellbewegungen erfolgen, denen die Druckdose ohne weiteres folgen kann, während bei großer Differenz zwischen Istwert und Sollwert die tstellbewegung schnell erfolgt.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung kann vorgesehen sein, daß die Druckdose ein Fühlrohr mit Dämpfungskapillare aufweist. Damit wird mechanisch in einfacher Weise verhindert, daß kurzzeitige Druckstöße, insbesondere pulsierende Drücke, die Regelung ständig in Bewegung halten.

Wach einem weiteren Merkmal der Erfindung kann vorgesehen sein, daß die Druckdose eine Barometerdose ist, deren Ausgangssignal einem elektronischen Verstärker zugeführt wird. Diese Maßnahme hat den Vorteil, daß eine solche Druckdose eine größere Genauigkeit als die bisher eingesetzten Druckdosen hat*

In weiterer Ausbildung der Erfindung ist vorgesehen, daß der Druckdose ein einstellbares Integrierglied nachgeschaltet ist. Mittels dieses Integriergliedes wird aus der Summ· augenblicklicher Istwerte ein Durchschnittswert ermittelt, der dann mit dem Sollwert verglichen wird.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, daß der Druckdose ein einstellbares Verzögerungsglied nachgeschaltet ist. Dieses Verzögerungsglied bewirkt, daß Druckstöße und Druckschwankungen, die eine geringere Zeitdauer als die jeweilige, an dem Verzögerungs-

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glied eingestellte Ansprechzeit aufweisen, bei dem Vergleich des Istwertes "bzw. des durchschnittlichen Istvrertes irdt dem Sollwert und damit letztlich bei der Regelung des Zugregelorganes unberücksichtigt bleiben.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung ist vorgesehen, daß das Stellglied als Stellmotor ausgebildet ist, dessen jjrenzahl während der Tätigkeit der Regelung auf eine dem ftppelVorgang zugeordnete, unter der Maxinjalmotordrehzal.il liegende Grunddrehzahl einstellbar ist. Diese Maßnehme bietet den Vorteil, die Drehzahl des Stellmotors nötigenfalls herabzusetzen, um Übersteuerungen zu vermeiden, welche beispielsweise bei besonders starken Strömungen im Rauchrohr bereits durch kleinste Veränderungen der Stellung des Zugregelorganes auftreten können.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung kann vorgesehen sein, daß die Regelvorrichtung ein Stellglied aufweist, durch welches die Zeit bis zum Beginn der Schließphase des Stellmotors nach Reglerabschaltung des Kessels verzögerbar ist.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindvang kann vorgesehen sein, daß das Drehmoment des Stellmotors einstellbar ist. Dadurch hat man die Möglichkeit, das Drehmoment den verschiedenen Anforderungen bei als Drehklappen oder Schieber ausgebildeten Zugregelungsorganen anzupassen.

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iiach einem weiteren Merkmal aer Erfindung kann vorgesehen soin, daß das Stellglied auf slner \velle zwischen ütellakotor und Zugregelorgan Steuemocken sowie den äteuernocken zugeordnete Schaltorgane aufweist, und einer der Nocken als Mindeststellungsnocken ausgebildet ist, welcher «in Schließen daa Zugrögelungeorganes» w^hraivl des Brenner- und Reglerbetriebes vjxter 3 insu, vorelng*- 3 teil tön V^ert verhindert. Darait wii'd erreicht, da" während der autoaiatlachen Regelung das Tugre^sl-jjig^or^-xi, beispielsweise eine Klappe, keine ScnlieBstellung unterhalb des voreingestellten Punktes einnehmen kann.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung kann vorgesehen sein, daß ein Nocken als Sicherheitsnocken aus£e~ bildet iat, bei dessen Betätigung unterhalb der Mindeststellung der Brenner ausgeschaltet wird.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, daß di· Drehbewegung des Stellmotors über ein übersetzungsgetriebe auf eine gesonderte Nockenwelle gegeben wird. Diese Mai3nahme ist dann zweckmäßig, wenn daa Zugregelungsorgan nicht als Klappe sondern als Schieber ausgebildet ist, für dessen Betätigung eine mehrfache Umdrehung der Antriebswelle erforderlich ist. Wenn in einem solchen Falle die Nocken auf der Antriebswelle angeordnet ν.'Ί,βη, so würden die Nocken und die ihnen ortsfest Abgeordneten Schaltorgane, beispielsweise Mikroschal ter, die vorgesehene Punktion nicht ausüben können.

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BAD ORIGINAL

L-m die Le&bLvias: ionr.ux^ auoii iu'AirKH.1 ces Kegej-bereicne? &egen Fehlreg©lm<g;@ia abzusichera, ksmi nacft einea wsi· teren herkmal άυτ »-,rf in dun j; «in LruekwJ.cLter vor_tc liti-ai. ßöiii, dtiTcn dessen wirkung uer tietuier abgeechalte't v,ird_f sobald der- £u regelnde LrucK in» V'erbreniiux%srauir, Du^f ."Ό-t,Hsrohr eirii?n v-ert ütersciireitet, dsi o««. V schädlicn iac.

nach eiiieifi weix-tren nerkia&x ut-r ^r'i'indunß kann sein, daß die Jeai Druckwächter zugeordtiöte och t'eiteiniieit ?ur Lämpiung des ciurch die Brenner-star ϊ-ve" auf den Druckvnchter einwirkendan signals aufweint.

■veiterhiii kann vorgeaehsn 3©in, dan die deiu zugeordnete schaltung bei Ansprechen eiJife von .l-aiu fcu .-riegeibara Drennerverriegelung bewirkt.

Zudeia kann vorgeaahen sein, daß die dem Druckwächter zugeordnete Schaltung eine Aiischlußeinrichtung 2Ui» -ji~ Schluß an ein Jaimnelstörmeldesystern aufweist.

Zum Zwecke der Überprüfung des Druckv/achters kam Ln weiterer Ausgestaltung der Erfindung ein Mindestetellungsachalter für das Zugregelungsorgan vorgesehen 3ein.

j.-., weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, daß das Zugregelungsorgan zwecks Ermöglichen eine3

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— I .'J "·

v- des Breriiiärs nach einei* Ausfall

dfsi· Regelung de» Zugi'e^clun^eor^aiiii υ in en aufweist, dm· die be&a !vorrichtung bei Of f enstelU ung" des

TiLCh fria&ai ^feitertm ^Terkraal der iri'irAung ice.n !.•«Ü ^f-Li-, IeJ <iie Vorricuiuijfc, «irifc doai iJruckwäenter ?u- §ec=rijX5 3tt ilöiteixii.isit ζ\ιχ· i-^ipiiüig des durch die ϋΐ'βη-.Aefito^twfile auf ^en riru'ä'vrichtftr eV^vincenäen «i»i'n*tls tiUiVe-tiii. ijariiber ninaus iremi vorgeeehen seil,., üd3 »i'ie VorrloLtunf" β1η<^; dea.DruckW'icnter zugeordnete Brenrjervcrriegelung aufweint, die von Hand entriegelbar ist.

kmm die Vorrichtung eine dem Druckwächtei* zu~

geordnete Zeiteinheit zur Dämpfung des durch die Brenner stertA/elle auf den liinickwächter einwirkenden Signals auf weinen.

€^ räumliche Anordnung und Zuordnung der ßintel teile der vorrichtung betrifft, so ist in weiterer Auebildunf der Lrfindung vorgesehen, daß die Druckdose, der ottl!motor und die dem Stellmotor nachgeschalteten mechaiJr^.iien Verbindungselemente zur Verbindung mit dem Zugregelungsorgan einerseits und die Regel-, Informations-UiK* Bedienungeeinrichtung. andererseits in gesonderten GeiiVustm ι . ergebracht sind.

Iu Vftiiterer Ausbildung der Erfindung kann vorgesehen sein,

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C="? der uollweri in dem Regelkreis as einer sustaizschbaren £teckplatine einstellbar ist. Es kann auch vorgesehen sein, <f.a!? en einer Steckplatine mehrere Sollwerte einstellbar sind.

Fach einen weiteren MerJuaal der Erfindung kann vorgesehen sein, daß die Regeloinrichtung einen gesonderten oteckeraockel zum Aufstecken eines Relais aufweist, welches bei einer vorg-esehaiian Srennemachlüftuner die Schließphese des Stellmotors für die Zeit, der BrennernachlUftung unterbricht.

Die Gehäuse können in zweckmäßiger Ausgestaltung eine in Bodennähe angeordnete Montageplatte und eine sich bis zum Boden erstreckende Abdeckhaube aufweisen. Dadurch wird die Bedienbarkelt sowie eine ggf. erforderliche Wartung erleichtert.

Zur Erleichterung der Montage kann vorgesehen sein, daß die Kontageplatte an wenigstens zwei gegenüberliegenden Seiten über die Abdeckhaube vorstehende Montageleisten aufweist.

Schließlich kann erfindungsgemäß vorgesehen sein, daß eine die Einstelleinrichtungen aufweisende Bedienungsplatte um ISO⁰ umeteckbar an dem Gehäuse angebracht ist. Damit kann die Bedienungsplatte an die Gegebenheiten des Hontageortes angepaßt werden.

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iiiilxer erl'iuterL. E*> zeigen:

aine scatwsatische l-ar^tolliini' der ,reimten Vorrtchtung gemäß der irfi/itiung und die ge^

iig. 2 «-ine .nsiclit des den Motorentrieb enthaltenen Gehäuses bei abgenommener Abdeckhaube;

./i^. 3 eine ochtimatischo Darstellung elaes -./sitcrsn - α« f^fJhn.ui£suei3piels der i-4otorsii';heib, tei der clic docken auf einer gesonderter; Nockenwelle ang&ord Jiiet

"Fig. 4 eine perspektivische Ansicht des die ftegelein«· richtung enthaltenden Gehäuses bei abgenommener Abdeckhaube;

Pig. 5 ein Blockschaltbild sowie einen Stromlauf plan;

Fig. t> ein Diagramm des Istwertes des Ausgangssignaln der Barometerdose bezogen auf die Zeit, mit einer Darstellung der Einwirkung des Integriergliedes und des Verzögerungsgliedes auf den Istwert.

Sin schematisch dargestellter Verbrennungsraum 1 einer Feuerung mit einem Brenner 2 weist ein Abgasrohr 3 auf. In dem Abgasrohr 3 ist ein Zugregelungeorgan 4 eingebaut, welches bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel als Klappe

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I eusgeMldet 1st. Die Klappe 5 ist Teer jine ..i-xlc , verschwenkbar. An. der "kelle 6 ist über einen HeDeI , «in CJeSt¹UXga 3 angelenkt, welches aiii der AusgeuigüweliH j eines Ln einem Motorgehäuse Kj angeordneten ot*Linetor

II verbunden ist. Im Inneren des iieWusea 10 ?>j.t£t &Lr\

s Lung au! die h.iör benötigten üroioon ^:-"oero£t£t. au! üb;· heile 9 3itzen dußeraeui Mock&n Ϊ, II, iii laid IV. ^ei· ^kktii I lot ein ^icherhc-itßnocken, cer ·■'..;ken 17 Le-1 ho Kindeststallungsnocken, tmd die Nocken II imö. MI .;.ία" für die stellung "ZU" und "AUJ" vorgesehen, rar. 1·Το?-Ί«?γ. sind Schaltorgane, im vorliegenden Fall Mr-croscV-altiir, zugeordnet. V/eiterhin ist in dem Gehäuse 10 eine als jjarometerdoae 13 ausgebildete Druckdose vorgesehen, die i'.ber ein DruckaeiJrohr 14 mit dem Innei^%en des Abgasrohres 3 in Verbindung steht. Alternativ kann die Druckdose 13 auch mit dem Inneren des Verbrennungsraums in Verbindung stehen. Für diesen Fall kann ein (strichpunktiert dargestelltes) Druckmeßrohr 15 vorgesehen sein. In den Druckmeßrohren 14 bzw. 15 sind Dämpfungskappllaren (nicht dargeatöllt) eingebaut. Das Gehäuse 10 weist oberhalb seiner Ludenplatte 16 eint Montageplatte 17 auf, auf der die erwähnten Einrichtungen montiert sind. In Gebrauchslage werden die Einrichtungen durch eine Abdeckhaube (nicht dargestollt) abgedeckt.

Ein Druckwächter 18 ist stets über ein Druckmeiirohr iy mit dem Abgasrohr 3 in Verbindung. V/elterhin bestehen

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gem ZC uzv. alternativ siofitri.t.,„-ne Ver-21 'nit dei- Ko^oracftaltanordnung bzv. mit c-iner in !ϊ..-λ«;Π ¹^iViUPi? 21 angeordneten 'leg-eleinriclrconfi -^. ' citeri.;^;". we; t -..-.3.S Zu&regelung;3or£an ■■* einen i..ndicr.nitor £.'* Ruf, rier Über leitungen 24 ici-ε den :*otor 11 verl;»iriden is+. i-vi"¹ '3ι·-^:ί·ι...---.ί.~\*:.' 'üynt Ct^u, *■ -j.: ι......:.« - ■; ern---ü"t<:i. ^rv^a

(ί<-,. j re_;;.-^i ^r. ?. n<jch einer» /..Uiri"a._tl te ν Mtgelimg ds& ^ die üegeivorrichtuiig bei

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te*i Kleroente κ-^i ziai'ichst Γ;Ι.^. J. "jerchrieTDun. L'io dort gezeigte Einrichtiing unterscheidet sich von der in Fig. und Fifc. 2 dargestellten Anordnung im wesentlichen dadurch, daß das Zugregelungsorgan 4 im vorliegenden i«"alle als Schieber 25 auegebildet ist, der an einer Kette 26 aufgehängt ist. Die Kette, die über Kettenräder 27 und 28 sowie .Antriebskettenrad 29 geführt ist, weist an ihrem fi'eien Aide ein Gewicht 30 auf« An den Schieber 2i? ist darüber hinaus ein Haken 31 vorgesehen, an dem zwec'rs Handbedienung eine Seilwinde angreifen kann. Auch bei dieser Auefahrungsfons sind ein Druckwächter 18 und ein kndiiChalter 23 vorgesehen. Darüber hinaus ist ein Hindestwertschalter 32 vorgesehen, der über Leitungen 33 mit dem Motor 11 verbunden ist. Im Gegensatz zu der in Flg. 1 unu Fig. 2 dargestellten Ausführungaform wird hier die Drehbewegung der .Antriebsachse 9 des Stellmotors über ein Übersetzungsgetriebe 34 auf eine gesondert:© Wok~

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kenwelle 35 übertragen, auf der Nocken angeordnet sind, welche in Ihrer Funktion den Nocken I bis IV entsprechen, und denen gleichfalls Mikroschalter (nicht dargestellt) zugeordnet sind. Das Getriebe 34 untersetzt die Drehung des Stellmotors 11 derart, daß eine Mehrfachumdrehung der Antriebsachse 9 bei voller Funktion aer Nocken möglich ist.

In dem bereite erwähnten Gehäuse 21 (Fig. 1 und Fig. 4) sind auf einer Bodenplatte 36 Regeleinrichtungen 22 angeordnet« Auf einer auswechselbaren Steckplatine 2j5 ist ein Sollwerteinsteller 37, eine Einstelleinrichtung 38 für ein Integrierglied (Empfindlichkeitseinstellung) eine Einstelleinrichtung 39 zur Einstellung der Regelverzögerung , eine Einstelleinrichtung 40 für die Drehzahl des Stellmotors 11 und eine Einstelleinrichtung 41 zur Einstellung des Drehmomentes des Stellmotors 11 vorgesehen. Weiterhin ist eine Einstelleinrichtung 42 zur Einstellung der Schließverzögerung vorgesehen.

Die Verbindung der Regeleinrichtung 22 mit der Motoreinrichtung 10 und mit einem Schaltechrank 43 erfolgt über Insgesamt mit 44 bzw. 45 bezeichnete elektrische Leitungen. Es kann vorgesehen s»in_s daß über (gestrichelt dargestellte) Leitungen 47 usäd 48 ein Brennerventilator 49 geschaltet werden kern* und d&B ®ia® Fem-Ufoer&rackenzeige (nicht dargestellt) über ©in© Leitung

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gesehen ist, die über eine Leitung 51 mit der Regeleinrichtung 22 verbunden 1st.

Xn Fig. 5» linke Seite, ist ein Blockschaltbild der Regeleinrichtung 22 dargestellt· Die Ansteuerung des Motors 11 erfolgt über eine Motoransteuereinrichtung 43, auf die unter anderem die Drehzahleinstelleinrichtung 40 und die Drehmoaentelnstelleinrichtung 41 sowie die Einrichtung zur Schließverzögerung 42 einwirken können. Außer den wirkt auf die Einrichtung 43 eine in dem in Fig. 5 rechts dargestellten Stromlaufplan mit 44 bezeichnete Endstufe ein. Weiterhin wirkt auf die Einrichtung 43 eine Schalteinrichtung 45 ein, die als Hochlauf- und Mindestwertschalteinrichtung ausgebildet ist· An die Einrichtung 45 1st eine Anzeige- und Auewerteinrichtung 46 angeschlossen, welche Kontrollampen 47 und 48 zur Funktionsanzeige aufweist.

Das von der Barometerdose 13 kommende Meßsignal wird Über eine Leitung 49 einem Vergleichsglied 50 zugeführt, welches eine Sollwerteinstellung 51 und eine Empfindlichkeit »einstellung 52 aufweist.

Die Funktion der Anordnung 1st wie folgt»

Im Ruhezustand der Automatikstellung liegt die Phase eines Netzgerätes 53 mit Netzspannung an L 1 und der Mittel·

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punktsleiter liegt an L 5. Dia Heiais d 6 und d 7 sind angezogen. Die Klappe 5 1st geschlossen. Der dem Nocken X zugeordnete Mikroschalter wird betätigt.

Bei Einschalten des Kesselreglers erhält der Anschlußpunkt L 2 Spannung. Dadurch zieht das Relais d1 an und steuert über den Motor 11 die Klappe 5 auf. Während des Auffahrens wird der Sicherheitsnocken I freigegeben. Mit Erreichen der voll geöffneten Klappenstellung (Betätigung dee den Nocken III zugeordneten Mikroschalters) zieht das Relais d4 an, so daß über L 3 die Spannung an das Brennersteuergerät (nicht dargestellt) weitergegeben wird.

Der Brenner 2 startet nun. Während der VorlUftung bleibt die Klappe 5 voll geöffnet. Der Anschlußpunkt L 4 ist dem Magnetventil (nicht dargestellt) des Brenners 2 parallel« geschaltet. Bei Brennstoffreigäbe wird somit das Relais d2 angezogen. Dadurch wird die Regelfunktion der elektronischen Einheit freigegeben, die den (Unter-)Druck zwischen Kessel und Klappe 5 oder im Verbrennungsraum 1 stabil auf den eingestellten Sollwert abgleicht. Dies erfolgt dadurch, daß das kontaktlos arbeitende, den Istwert und den Sollwert vergleichende Vergleicheglied 50 an die Motoransteuensig 45 Steuerinforaationen in Abhängigkeit von der Differenz zwischen Istwert und Sollwert weitergibt, und «war derart, daß dar Motor 11 und damit das Zugregelungsorgan 4 bei großer Differenz zwischen Istwert und Sollwert schneller und bei kleiner Differenz

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JNAOHSERSICHT

zwischen Istwert und. Sollwert langsamer "betätigt wird. Durch die Abhängigkeit der Geschwindigkeit der Stellbewegung von der Differenz zwischen Istwert und Sollwert wird ein unerwünschtes Pendeln verhindert, da bei kleiner Differenz zwischen Istwert und Sollwert nur sehr langsame Stellbewegungen erfolgen, denen die Barometerdose ohne weiteres folgen kann, während bei großer Differenz zwischen Istwert und Sollwert die Stellbewegung schnell erfolgt. Die Wirkung von kurzzeitigen Druckstößen, insbesondere pulsierender Drucke, wird durch die in dem Druckmeßrohr 14 bzw. 15 vorgesehene Däinpfungskapillare verhindert.

Wenn die Öffnungsstellung der Klappe während der Regelung verlassen wird, wird der Brennerstromkreis durch das Relais &2 geschlossen gehalten, da das Relais d4 wieder abfällt.

Die Klappe 5 kann nur auf denjenigen Mindestwert heruntergeregelt werden, der durch denjenigen Hikroschalter bestimmt wird, welcher dem Nocken IV zugeordnet 1st. Sollt· diese Stellung unterschritten werden, wird der Brennerstromkreis durch den Nocken I und den zugeordneten Mlkroschalter unterbrochen· Bei nichtforaschlüssigem Antrieb tinea Schiebers, wie in Flg. 3 dargestellt, wird die Wirkung des Hikroschalters I durch einen externen Sicherheitsschalter am Schieber selbst ergänzt.

Sollte innerhalb des Regelbereiches der Klappe (von voll of-

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fen bis Mindestwert) eine Fehlregelung vorliegen, so wird durch das Ansprechen des Sicherheitsdruckwächters 18 der Brenner 2 über das Relais d6 verriegelt. Die Entriegelung erfolgt durch einen Betriebswahlschalter.

Im Störungsfalle kann die Klappe über den Endschalter durch Ausklinken der Hebelarmübertragung 8 geöffnet und damit die Brennerschleife überbrückt werden. Des Abschalten des Kesselreglers bewirkt den oben beschriebenen Ruhezustand.

In Fig. 6 ist in einem Diagramm auf der Abszisse die Zeit und auf der Ordinate der Druck in mm WS aufgetragen. Das Ausgangesignal der Barometerdose (Istwert) ist als Sinuslinie f?4 eingetragen, und der Sollwert ist als Gerade 55 eingetragen· Durch das über die Einstelleinrichtung in seiner Empfindlichkeit einstellbare Integrierglied (nicht dargestellt) wird erreicht, daß das Ausgangssignal der Barometerdose 13 "elektronisch gedämpft" werden kann. Bei der Einstellung 56 des Integriergliedes ist die Empfindlichkeit so gering, daß die Schwankungen des Istwertes innerhalb des eingestellten Empfindlichkeitsbereiches des Integriergliedes liegen. Bei dieser Einstellung tritt keine Dämpfung des Istwertes ein. Bei der mit 57 bezeichneten großen Empfindlichkeit wird nur derjenige Wert integriert, der innerhalb der Druckwerte 58 und 59 liegt. Die Druckspitzen bleiben daher unberücksichtigt.

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Entsprechendes gilt für das an der Einstelleinrichtung 39 einstellbare Verzögerungsglied (nicht dargestellt). Die mit 60 bezeichnete Einstellung würde zur Folge haben, daß ein. Ansprechen erst nach Ablauf des Zeltraumes 60 erfolgt. Entsprechendes gilt für die mit 61 bezeichnete Zeitdauer. Diese nrttrde im vorliegenden Fall optimal sein, da das Ansprechen erst darn erfolgt, wenn die Regelabweichung vorüber ist.

Mittels der anhand von Fig. 6 erläuterten Wirkung des einstellbaren Integriergliedes und des einstellbaren Verzögerungsgliedes kann das Ausgangssignal der Barometerdose 13 derart elektronisch gedämpft werden, daß der Regelvorgang ohne Pendelvorgänge trfolgt. Darüber hinaus werden die unerwünschten Polgen eines pulsierenden Druckes im Verbrennungsraum bzw» Rauchrohr mechanisch durch die in dem FUhlrohr für die Barometerdoae vorgesehene Dämpfungskapillar© gedämpft.

Die Klappe 5 ist bei Brennerstillstand geschlossen (Nokken II) und während der Brennervorlüftung vollständig geöffnet. Bei Brennerbetrieb liegt die Mindeststellung der Klappe 5 zwischen der Mindeststellung (Nocken IV) und der öffnungestellung (Nocken III). Zur Anzeige dieser Klappenstellungen sind auf der Frontseite des dl· Regeleinrichtung enthaltenden Gehäuses Anzeigelampen vorgesehen.

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Die Drehzahl des Stellmotors 11 wird nur während der tigkeit der Regel©Inrichtung auf eine bestimmte,, dein Regelvorgang zugeordnete und unterhalb dar Maximaldrehzahl des Motors liegende Grunddrehzahl eingestellt. Während der Stellbewegung der Klappe 5 von einer Endlage in die anlere, beispielsweise von der Schließstellung in dia c'ffnungsatellung, wird dagegen der Stellmotor mit seiner maximalen Drehzahl gefahren.

Es kann vorgesehen sein, daß die Bewegung der Klappe 5 in ihre Schließstellung nach einer Brennerabschaltung nicht sofort, sondern mit einer Verzögerung erfolgt. Eine solche Schließverzögerung ist inabesondere bei Dampfkesselfeuerungen vorteilhaft, weil dadurch dio Strömung nicht abrupt unterbrochen wird, und außerdem korrosionsf3rdernde Abgase vollständig vor dem Schließen des Zugregelungeorgans 4 entweichen können.

Die Regeleinrichtung der Klappe 5 kann derart mit einem (nicht dargestellten) Brennerventilator verschaltet sein, daß bei einer für den Fall dar Röglerabschaltung bzw. einer Brennerabschaltung bzw. eines Flammenstopps vorgesehenen NachbelUftung durch den Brennsrvsntilator ein Schließen der Klappe für den Zeitraum der NachbelUftung verhindert wird. Zu diesem Zweck kann bei den im Gehäuse 21 vorgesehenen Reglereinrichtungen ein gesonderter Stekkersockel vorgesehen sein, auf den ein Relais aufsteckbar ist, welches die Schließphase des Stellmotors 11 für die

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Klappe 5 für die Zeit der BrennernachlUftung unterbricht.

Weiterhin sei noch erwähnt, daß der als Barometerdose 13 ausgebildeten Druckdose ein (nicht dargestellter) Heßstutzen vorgeschaltet ist. Der MeBstutzen weist in seiner Einführung zum Verbrennungsraum 1 oder zum Abgaerohr 3 einen so grouen Innenquerechnitt auf, daß eine Verschmutzung nicht auftreten kann. Vor dem Übergang in die V&rbindungsleitung zu der Dämpfungskapillare ist in dem IiOBstutzen ein Filter angeordnet, derart, daß daa Filter für den Benutzer zu Überwachungezwecken optisch kontrollierbar 1st.

in der Beschreibung erwähnten und/oder in den Zeichnungen dargestellten neuen Merkmale sind eriindungsweüentj-xch, auch soweit sie in den Patentansprüchen nicht ausdrücklich beansprucht worden sind.

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Claims

Dipl-lng.Manfred Bonsmann Beetnoveost.a3e 15

Patentanwalt (™Mj?i'' J±£T ^D'⁴⁰⁵⁰ Mönchengladbach 1

'S· (0 2161) 12114

Akte: 78.150

Servo-Instrument, in Deutschland Alleinvertrieb der BEAB-Regulatoren GmbH & Co· KG,

218, 4050 Mönchengladbach 2

Vorrichtung zur selbsttätigen Regelung des Unterdruckes in des Verbrennungsraum einer Feuerung

Patentansprüche

(j> Vorrichtung zur selbsttätigen Regelung de« Unterdrukke3 in dem Verbrennungsraum einer Feuerung, mit einer dem Gasdruck in de» Verbrennungsraum oder dee Abgasrohr ausgesetzten Druckdose, die bei bestimmten änderungen des Gasdruckes über einen Regelkreis auf ein Zugregelungsorgan einwirkt und das Zugregelungsorgan in einer die Druckänderung beseitigenden Richtung steuert, dadurch gekennzeichnet, daß der Regelkreis ein den Istwert und den Sollwert vergleichendes, kontaktlos arbeitendes Vergleichsglied (50) aufweist, welches Steuerinformationen in Abhängigkeit von der Differenz zwischen Istwert und Sollwert an ein auf das Zugregelungsorgsn (4) einwirkendes Stellglied weitergibt, derart, daß das Zugregelungsorgan (4) bei grosser Differenz zwischen Istwert und Sollwert schneller und bei kleiner Differenz zwischen Istwert und Sollwert langsamer betätigt wird.

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ORIGINAL INSPECTED

ST IiICHTI

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckdose ein Fühlrohr (14) mit Dämpfungskapillare aufweist«

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckdose ein Meßstutzen vorgeschaltet ist, und der Meßstutzen in seiner Einführung zum Verbrennungsraum oder zum Abgasrohr einen eine Verschmutzung verhindernden großen Innenquerschnitt aufweist, und vor dem Übergang in die Verbindungsleitung zur Dämpfungskapillare ein von aussen optisch kontrollierbares Filter angeordnet ist.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3» dadurch gekennzeichnet, daß die Druckdose eine Barometerdose (13) ist, deren Ausgangssignal einem elektronischen Verstärker zugeführt wird,

5. Vorrichtung nach einem der Anspruch® 1 bis 4? dadurch

gekennzeichnete daß der Druckdose ©In einstellbares Integrierglied nachgeschaltet ist«

6. Vorrichtimg nach Anspruch 5» dadurch gekennzeichnet, daß der Druckdose ©in ©inst®llbai°©s Verzögerungsglied nachgeschaltet ist.

7. Verrichtung nach etaen der tosprüch© 1 Ms 6» da&ireh gekennzeicimet, daß das Stellglied als Stellmotor (11)

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ausgebildet ist, dessen Drehzahl während der Tätigkeit der Regelung auf eine dem Regelvorgang zugeordnete, unter der Maximalmotordrehzahl liegende Grunddrehzanl einstellbar ist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7_t dadurch gekennzeichnet, daß die Regelvorrichtung ein Stellglied aufweist, durch welches die Zeit bis zum Beginn der Schließphase des Stellmotors (11) nach Reglerabschaltung des Kessels verzögerbar ist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekenn zeichnet, daß das Drehmoment des Stellmotors (11) einstellbar ist.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Stellglied auf einer Welle (9) zwischen Stellmotor (11) und Zugregelorgan (4) Steuernocken (I, II, III, IV) und den Steuernocken zugeordnete Schaltorgane (Mikroschalter) aufweist, und einer der Steuernocken (IV) als Mindeststellungsnocken ausgebildet ist, welcher ein Schließen des Zugregelungsorganes (4) während des Brenner- und Reglerbetriebes unter einen voreingestellten Wert verhindert.

11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß ein Steuernocken als Sicherheitsnocken (I) ausge-

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bildet ist, bei dessen Betätigung unterhalb der Mindeststellung der Brenner (2) ausgeschaltet wird,

12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehbewegung der Antriebsachse des Stellmotors (11) über ein Untersetzungsgetriebe (?4) auf eine gesonderte Nockenwelle (*5) fefeben wird, um eine Mehrfachuindrehung der Antriebsachse bei voller Funktion der Steuernocken zu ermöglichen.

13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß ein Druckwächter (18) vorgesehen ist, durch dessen Wirkung der Brenner (2) (abgeschaltet wird, sobald der ssu regelnde Druck im Verbrennungsraum (1) oder Abgasrohr (3) einen Wert überschreitet, der dem Verbrennungevorgang schädlich ist.

14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die dem Druckwächter (18) zugeordnete Schaltung eine Zeiteinheit zur Dämpfung des durch die Brennerstartwelle auf den Druckwächter (18) einwirkenden Signals aufweint.

15. Vorrichtung nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, daß die den Druckwächter (18) zugeordnete

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äcaaltung bsi Ansprechen eine von Hand entriegelbare Brennerverriegelung bewirkt.

16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die dem Druckwächter (18) zugeordnete Schaltung eine Anschlußeinrichtung zum Anschluß an ein Sammelstörmeldesystem aufweist.

17. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 16» dadurch gekennzeichnet, daß zum Zweck· der überprüfung des Druckwächters (18) ein Mindeststellungsschalter für das Zugregelungsorgan (4) vorgesehen iat.

18. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 17t dadurch gekennzeichnet, daß das Zugregelungsorgan (4) zwecks Ermöglichen eines einfachen Wiederstartens des Brenners nach einem Ausfall der Regelung des Zugregelungsorgans (4) einen Endschalter (23) aufweist, der die Regelvorrichtung bei Offenstellußg des Zugregelungeorgans (4) überbrückt.

19. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckdose (13), der Stellmotor (11) und die dem Stellmotor nachgeschalteten mechanischen Verbindungselemente zur Verbindung mit dem Zugregelungsorgan (4) einerseits und die Regel-, Informations- und Bedienungeeinrichtungen andererseits zwecks Erleichterung der Bedienung und

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I. -V -

überwachung in gesonderten Oreliäusen 'Ή, ?A) unter,-o- bracht sindL

2J„ Vorrichtung nach eine'a der Ansprache 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, da3 der "ollwsrt in dem Regelkreis an einer austauschbar "tecknlatf/v- (2"5) ein-3tellbar Lnt,

21. Vorrichtung nach Anspruch 2<*i, dadurch .gskennzsichnet, daß an d©r Steckplatine (23) raehrere Sollwerte einstellbar sind.

22. Vorrichtung nach einem der Ansprüche ^Λ bis 21, dadurch gekennseichnstj da^ die Regeleinrichtung einen gesonderten Steckersockel siini Aufstechen eines Relais aufweistι welches b©i einer vorgesehenen Brennernaclilüftung ein® Schließphase des Stellmotors (11) für die Zeit der Brennernaehlüftung unterbrieht.

23β Vorrichtung, insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dai3 die Gehäuse (10, 21) eine in Bodennähe angeordnete Honta^eplatte (16, 36) und ©ins sich bis suw Boden erstrockende Abdeckhaube aufweisen»

24o Vorrichtung nach Anspruch 23_D dadurch gekennzeichnet₉ daß <Ü© Montageplatt© (16_O 36) an wenigstens zwei g©- genüb9rll©g©ind.©3a S©lt©sa übos³ di® Afed©ckliaisb© v@r©tQ° h#nde ^bntas<ileiaten aufweist_β

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BAD ORIGINAL

Vorrichtung nach einem der Ansprüche IS; bis 24, dadurch gekennzeichnet, daß eine die Einstelleinrichtung aufweisende Bedienungsplatte um 130° mnsteckbar an dem Gehäuse (21) angebracht 1st.