DE2952830T1

DE2952830T1 - Method and apparatus for dosing an air-fuel mixture in burners having evaporating tubes

Info

Publication number: DE2952830T1
Application number: DE792952830T
Authority: DE
Inventors: J Alpkvist
Original assignee: Foerenade Fabriksverken AB
Current assignee: Foerenade Fabriksverken AB
Priority date: 1978-06-02
Filing date: 1979-05-28
Publication date: 1980-12-18
Also published as: SE7806536L; JPS6030406B2; US4364724A; DE2952830C2; GB2039026A; SE439980B; JPS55500371A; GB2039026B; WO1980000034A1

Description

Verfahren rind Vorrichtung zum Dosieren eines Luft-Brennstoff-Gemisches in Brennern mit Verdampfungsrohren

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Dosieren des Luft-Brennstoff-G-emisches in Brennern in einer Ausführung mit einem Verdampfungsrohr, durch das der Brennstoff und eine bestimmte Menge an Verbrennungsluft in einen Brennraum eingeleitet werden und mit A^eiterer Verbrennungsluft gemischt und entzündet werden.

Brenner dieser Bauart- werden benutzt, wenn ein hoher Wirkungsgrad erreicht werden soll, beispielsweise bei Brennern für alle Arten von Heizzwecken wie für Hausbrenner, Gasturbinen, Dampfturbinen usw. Ein besonderes Einsatzgebiet liegt bei Brennern bei solchen Triebwerken, bei denen ein Betriebsmedium in einem geschlossenen Mediumsystern einer Erhitzung bzw. Kühlung unterzogen wird und bei denen die Temperaturunterschiede zum Treiben der aktiven Teile des Triebwerks benutzt werden, beispielsweise der Kolben. Ein solcher Motor ist der sogenannte Stirling-Motor. Aus Gründen der Eiüfachheit wird die Erfindung in Verbindung mit einem solchen Stirling-Motor beschrieben, es versteht sich aber, daß die Erfindung nicht auf diesen Einsatzbe-

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reich beschränkt ist und daß die Erfindung auch für viele andere Zwecke benutzt werden kann.

.Bei jeder Verbrennung, bei der versucht wird, einen hohen Wirkungsgrad und geringe Emissionen schädlicher Produkte zu erreichen, müssen der Brennstoff und die Luft in einer bestimmten Beziehung dosiert v/erden. Um eine gute Verbrennung zu erreiohen, muß der Reaktion ein Überschuß an Luft folgen. Die theoretische Menge an Luft, die zur Verbrennung einer bestimmten Menge an Brennstoff benötigt wird, wird λ. genannt, und ein Überschuß an Luft bedeutet folglich, daß λ größer als 1 ist. Der optimale λ-Wert ändert sich .je nach der Konstruktion des Brenners, der Art des Brennstoffs, der Belastung des Brenners usw. Empirisch kann der optimale X-Wert bestimmt werden, und dieser Wert kann oft vereinfacht als gerade Linie dargestellt werden. Bei einem speziellen Brenner hat man die folgende optimale λ-Kurve erhalten:

Brennstoff

g/s

4,3 ■-

03 ■·

Überschuß an Luft

In der obigen Kurve ist die Menge an Brennstoff in Gramm pro Sekunden angegeben, und längs der waagrechten Achse ist der Überschuß an Luft >- aufgetragen. Es ist ersichtlich, daß sich der λ.-Wert entsprechend der Menge an Brennstoff ändert und daß der >»-Wert umgekehrt proportional zizr Menge an .Brennstoff ist, d.h. daß eine große Menge an Brennstoff einen

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relativ niedrigen X—Wert verlangt, während eine geringe Menge an Brennstoff einen relativ hohen X-Wert erfordert. Bei Änderung der Belastung des Brenners muß eine sich ändernde Menge an Brennstoff eingespritzt werden, und dadurch muß auch der X-Wert bestimmt werden. . :

Bei einer bekannten Vorrichtung erfolgt die Regelung des X- ' Wertes dadurch, daß die Brennstoffpumpe und das Gebläse für"' die Verbrennungsluft mit derselben Welle verbunden sind, jedoch mit einem bestimmten Übersetzungsverhältnis, so daß die Mengen an Brennstoff und Verbrennungsluft theoretisch einer.· berechneten oder empirisch festgestellten Kurve für den opti-r".. malen X-Wert folgen. Eine solche Vorrichtung kann bei bestimmten Voraussetzungen ein zufriedenstellendes Ergebnis liefern, jedoch können nach einer gewissen Verbrennungszeit große Untersohiekede von der optimalen Beziehung je nach Lecken sowohl im Brennstoffsystem als auch im Luft syst em auftreten, v/eil die Temperaturen des eingespritzten Brennstoffs und der Luft veränderlich sind usw.

Bei einer anderen bekannten Vorrichtung zum Dosieren des Luft-Brennstoff-Gemisches findet ein chemischer Sensor oder eine chemische Sonde in spezieller Bauart im Brenner oder im Rauchgaskanal zum Erfassen der chemischen Zusammensetzung des Rauhgases Anwendung. Solche Sonden sind jedoch einer sehr starken thermischen Wirkung, Gefahren der Oxidierung oder Verrußung ausgesetzt, und deshalb haben die chemischen Sonden eine begrenzte Lebensdauer und ergeben unsichere Resultate. Keine X-Sonden dieser Bauart, die heute auf dem Markt sind, sind aus verschiedenen Gründen in der Lage, >—Werte zu messen oder zu regeln, die größer oder kleiner als 1,0 sind, und diese Sonden können deshalb nicht in Brennerrsystemen benutzt werden, mit denen sich die Erfindung befaßt, weil der optimale A—Wert wesentlich großer als 1,0 ist.

Zur Zeit wird der V—Wert bei der Verbrennung dadiirch geregelt,

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daß die Menge an Luft, die in den Brennraum durch einen Luftkanal gepumpt wird, gemessen wird, und daß diese Menge an Luft den Fluß von Medium entsprechend einer bestimmten Λ -Kurve bestimmt. Das kann beispielsweise mittels eines Differenzdruckgebers erfolgen, der über ein Pilotrohr oder ^: ähnliche Mittel mit dem Luftkanal verbunden ist und die Men-;,, ge an Luft mißt, die durchfließt, und das Signal vom Differenzdruckgeber wird an eine elektronische Einheit gegeben, : die die Menge an Luft zur Menge an Brennstoff entsprechend der bestimmten ^-Kurve in Beziehung setzt und ein Einsprit-^ zen der entsprechenden Menge an Brennstoff in den Brennraum _:" bewirkt. Häufig kann eine Temperatursonde in das zu erhite- .-■ zende Medium oder die das Medium begrenzende Wand eingeschal-' tet sein, und dieser Temperaturfühler ist ebenfalls mit der elektronischen Einheit verbunden und zeigt an, wann die Tem- ■ peratur eine Solltemperatur jeweils über- oder unterschreitet', so daß die elektronische Einheit auf ein Luftregelventil einwirkt, das die einströmende Menge an Verbrennungsluft jeweils verringert bzw. erhöht, so daß die Änderung in der Menge an Luft wiederum eine Regelung der eingespritzten. Menge an Brennstoff bewirkt, so daß die Temperatur auf den Sollwert zur gleichen Zeit geändert wird, zu der derX-Wert entsprechend der vorbestimmten S-Kurve gehalten wird.

Das vorstehend erwähnte System ist ein sogenanntes geeichtes System, bei dem die Regelung des Luftstroms und des Brennstoff stroms außerhalb der Brennkammer erfolgt, und dieses System kann kein Lecken usw. des Systems berücksichtigen, v/enn also irgendein Leoken an irgendeiner Stelle zwischen dem Differenzdruckgeber und dem Brennraum oder in der Brennstoffpumpe oder in der Leitung zum Brennraum erfolgt, folgt die Verbrennung einem X-Wert, der sich von der Soll-^srKurve unterscheidet. Las beschriebene System zur Regelung des X-V/ertes ist außerdem kompliziert und durch verschiedene Fehlerquellen beeinträchtigt. Außerdem ist das System teuer in Herstellung und Wartung.

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Bei bekannten Brennern wie Ölbrennern für Hauskessel unw. ist die Menge an eingeleitetem Medium normalerweise konstant, und wenn die Vorrichtung installiert wird, wird die Menge an luft auf einen Fixert durch eine CO-Analyse eingestellt. Weil die Beziehung zwischen Luft und Brennstoff sich aus : verschiedenen Gründen ändert, wird die Menge an Luft später nach justiert, gewöhnlich einmal pro Jahr. Solche Pixsysteme ergeben sehr unvollkommene Resultate, und vor allem _; berücksichtigen solche Systeme die äußeren Umstände wie ver-_ schiedene Ölsorten, Temperatur- und Feuchtigkeitsänderungen in der Luft, ein mögliches Lecken, das auftreten kann,.Ver- ." schleiß der Einspritzdüsen usw. nicht.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum genauen Dosieren von Luft und Brennstoff entsprechend einer bestimmten >—Kurve su schaffen, bei der die Regelung direkt vom Brennraum angezeigt wird und bei der die Vorrichtung folglich die Istmenge an Luft und Brennstoff an dem Ort der Verbrennung berücksichtigt. Außerdem spiel&a bei der Vorrichtung nach der Erfindung äußere Umstände wie Lecks keine Bedeutung, um eine Verrenung genau entsprechend .einer bestimmten X -Kurve zu erreichen.

Die Erfindung beruht auf der Tatsache, daß die Temperatur an einer bestimmten Stelle des Verdampfungsrohrs eines Brenners bei einer bestimmten Menge an Brennstoff ein exaktes Maß für die Menge an Luft ist, und entsprechend der Erfindung sitzt deshalb ein Temperaturfühler an einer bestimmten Stelle im Verdampfunnjsrohr, vorzugsweise an der Mündung des Verdampfungsrohrs in den Brennraum, wobei dieser Temperaturfühler mit einer elektronischen Einheit verbunden ist, mit der auch Bedienungsmittel für ein Luftregelventil und für eine Brennstoffpumpe verbunden sind. Das System nach der Erfindung kann auch für konstanten Betrieb benutzt werden, so daß beispielsweise die Verbrennungstemperatur, die Temperatur des Betriebsmediums, die Rohrwandtemperatur des Betriebsmediums .oder,-der-

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Rl e ich en konstant gehalten wird, daß System kann auch bena.ur.o gut für variablen Betrieb benutzt werden, so daß eine unterschiedliche Leistung des Betriebsmediums benutzt wird. d.h. die vorstehend erwähnte Anwendung des Stirling-Motors, wobei die Verbrennung entsprechend der sich ändernden Leistung, -. dert wird. ' . ■

Me Erfindung ist nachstehend an Hand eines Ausführungsbei- : spiels unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert.· Xn den Zeichnungen sind: :

Fir?;. 1 ein schematisoher Schnitt durch einen Brenner nach der-

Erfindung und.
Jpig. 2 ein Diagramm eines optimalen Überschusses an Luft in Beziehung zu einem Mediumfluß für drei, verschiedene Temperaturen.

Der in ]?ig. 1 dargestellte Brenner weist einen becherförmigen Brennraum 1 und eine Vorrichtung 2 zum Einspritzen oder einpumpen von Brennstoff sowie eine Vorrichtung 3 zum-Ulnpumpen von Verbrennungsluft auf. ■ ' ■ ·

Die Brennkammer 1, die im dargestellten Pail kreiszylindriych ist, weist einen Brennraum 4 und einen Brennraumboden 5 auf, in dem der Zugang für die Verbrennungsluft vorgesehen ist. Der Luftzugang am Boden 5 des Brennraums ist durch eine Anzahl von Schlitzen 6 gebildet, die gebogene Ausflußlippen 7 ,laben, die aus dem Brennraumboden 5 herausgestanzt sind und längs einer Seite 8 einen festen Bestandteil damit bilden und vom Brenner.unter einem Winkel von 25° zum Brennrauraboden herausgebogen 3ind. Die Luftschlitze bilden einen verwirb olnd en Zugang zusammen mit dem Fließiippen 7 insofern, als die Luft beim Passieren der Schlitze eine axiale Schra.ubenbewegung erhält. Damit· der bestmögliche Luftstrom erreicht wird, ist der Brennraumboden konisch nach außen erweitert und schließt einen Kegelwinkel von etwa 14-0° ein. Die Brennraum-

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wände 4 können konisch nach außen führen, "beispielsweise unter einem Winkel von etwa 5-10 .

Das Brennstoffsystem 2 ist durch ein Verdampfungsrohr 9 gebildet, daß sich durch den Brennraumboden 10 erstreckt und ■__■ daß mit seinem offenen Ende 10 zum Brennraumboden zeigt. Der:... Brennstoff aus dem Verdampfungsrohr 9 kommt von einem Brennstofftank 11 und wird mittels einer Pumpe 12 durch eine Lei-- _ tting 13 über ein Regelventil 14 und eine weitere Leitung 15 in das Verdampfungsrohr.9 gepumpt. Am Ausgang der Brennstoffpumpe 12 sitzen eine Rückleitung 16 und ein Rückschlagventil: ; 17, um eine Regelung der Menge an Brennstoff zu ermöglichen,-■-■ ohne die Pumpleistung der Brennstoffpumpe 12 zu ändern. Zwischen der Leitung 15 und dem. Verdampfungsrohr 9 ist eine Mischkammer 18 für Brennstoff und Luft vorgesehen, und diese Mischkammer ist mit einem Lüfteinlaß 20 versehen, der regelbar sein kann und eine bestimmte Menge Verbrennungsluft in die Mischkammer 18 leitet, während der übrige Teil der Verbrennungsluft durch die Luftschlitze 6 des Brennraumbodens 5 eintritt. Die Menge an Luft, die der Mischkammer 8 zugeleitet wird, muß so gering sein, daß das Luft-Brennstoff-G-emisch, das in den Brennraum durch das Verdampfungsrohr 9 gelangt, nicht im Inneren -des Verdampfungsrohrs entzündet wird. Die Menge an Luft, die der Mischkammer 8 zugeleitet wird, kann zwischen 4 und 15% oder vorzugsweise zwischen 6 und 10^l;i> liegen.

Das Luftsystem 3 zxir Zuleitung von Verbrennungsluft weist eine Luftkammer 20 auf, die dicht am äußeren Ende der Brennkammer 1 angeschlossen ist und einen Einlaß 21 für Luft hat, die von einer Pumpe oder einem Gebläse 22 über ein Regelventil 23 zugeführt wird. Zwischen den Brennraumwänden 4 und den Wänden 24 der Luftkammer 20 befindet sich ein Ringraum 25, der in ein Luftlabyrinth mittels eines Labyrinthbechers 26 unterteilt ist, der sich mit seinen Wänden 27 in den Ringraum 25 erstreckt, um damit diesen in zwei im wesentlichen gleiche

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Teile zu unterteilen. Das äußere Ende des LabyrJnthbechers 26 ist im -bstand zum äußeren Ende der luftkammer 20 angeordnet, so daß ein Umwenden dar Luft ermöglioht wird. Zwischen dem Boden 28 der Luftkammer und dem Boden 29 des Labyrinthbechers 26 bilden die beiden Teile eine Einströmkammer 30, in der die" ·■ einströmende Luft mit gleichem Druck verteilt wird, und die ;-----Wände 27 des Labyrinthbechers 26 bilden einen äußeren Strö- · __I, mmgskanal 31 und einen iraiBren Strömungskanal 32, durch den'd-A^ einströmende Luft in eine Expansionskammer 33 gelangt, die zwischen dem Brennraumboden 5 und dem Boden 29 des Labyrinthbech_ei\s vorgesehen ist. ". \~

Die Menge an Brennstoff wird durch das Ventil 14 geregelt, und die Menge an Verbrennungsluft wird durch das Ventil 23 geregelt , und beide Ventile H und 23 sind mit einer elektronischen Einheit 34 verbunden, die mit einer MCurve für Brennstoff bzw. einen Überschuß an Luft programmiert werden kann, jeweils basierend auf der Temperatur des Luft-Brennstoff-Gemisches x:a Verdampfungsrohr 9.

Im dargestellten Pail ist der Brenner mit einer Heizung 35 für 'i/asser, Gas, Luft oder Irgendein anderes Medium verbunden. Ein spezielles Anwendungsgebiet der Erfindung liegt bei Heißluftmotoren oder Heißgasmotoren wie Stirling-Motoren, bei denen die Betriebsluft oder das Betriebsgas schnell auf eine sehr hohe Temperatur erhitzt werden muß. Bei einem solchen Anwendung s fall ist die Heizung 35 als ein geschlossenes Kanalsy3tem für die Betriebsluft oder das Betriebsgas ausgeführt, wobei die ü-askanäle durch Wärme aufnehmende Rohre (von denen nur vier gezeigt sind) und einen Kollektor 37 gebildet sind. Die die Wärme aufnehmenden Rohre 36 sind axial unmittelbar außerhalb der Brennkammer 1 angeordnet, so daß die Verbrennungsgas zwischen die die Wärme aufnehmenden Rohre 36 und durch einen Abgasmantel 38 strömen können, der sowohl den Brenner als auch die Heizung 35 umschließt. Der Abgasmantel 38 bildet einen Abg.askan.al

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39 zwischen sich -and den Luftkammerwänden 24, in dem die Abgase im Gegenstrom zur Luft gekühlt werden, die durch den äußeren Luftströmungskanal 31 eintritt.

Um für ein Entzünden des Luft-Brennstoff-Gemisches zu sorgen,...' wenn der Brenner kalt ist, ist eine Zündkerze 40 im Brennraum.. vor der Mündung des Verdampfungsrohrs 9 vorgesehen. Die Zünd- kerze ist in üblicher Weise mit einer nicht dargestellten Stromquelle verbunden, um den Zündfunken entstehen zu lassen»,

Erfindungsgemäßsitzt ein Thermoelement 41 im Verdampfungsrohr 9 an dessen Mündung innerhalb des Brennraums, und das Thermo-.-"" element 41 ist über eine Leitungmit der elektronischen Einheit' 34 verbunden. Wie vorstehend erwähnt, ist die elektronische Einheit 34 so eingerichtet, daß sie nach einer oder mehreren X -Kurven programmiert werden kann, um einen optimalen Überschuß an Luft K für jede Betriebsbedingung zu liefern. Die primäre Regelung erfolgt durch Regelung des Luftregelventils 23, und eine sekundäre Regelung erfolgt durch Regelunp; des Brennstoffventile entsprechend der Änderung in der Temperatur bei Regelung des Luftventils 23.

Dcas Thermoelement 48, das frei, vorzugsweise mittig im Verdampfungsrohr 9 sitzt, mißt die Temperatur des Luft-Brennst off -Gemisches, das in den Brennraum eingeleitet wird. Diese Temperatur ist ein direktes Maß der Menge an Luft in Beziehung zu der Menge an Brennstoff für die spezielle X-Kurve.

Brennstoff

g/s

/1,3-·

0,3·-

Temperatur

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Indem dieses Temperatursignal für einen betreffenden Brenner über den gesamten Betriebsbereich und für die gewollte X-Kurve gemessen wird, erhält man die vorstehend dargestellte allgemeine Kurve.

Diese Kurve stellt damit den Bezugswert für eine richtige A---' Kurve über den J3etriebsbereich hinweg dar. Dieser Bezugswert muß in der elektronischen Einheit 34 zurlsttemperatur in Beziehung gesetzt werden. ;

die 'Temperatur des Luft-Brennstoff-Gemisches im Verdamp-fungsrohr, die vom Thermoelement 41 registriert wird, hoch im Vergleich zur Temperatur der programmierten X—Kurve ist, muß eine Nachstellung entsprechend der Istmenge an Brennstoff erfolgen. Wie vorstehend erwähnt, ist die Temperatur des Luft-Brennstoff-Gremisch.es im Verdampfungsrohr eine Funktion der Mischbeziehung von Luft zu Brennstoff, und eine zu niedrige Temperatur gibt einen Hinweis auf einen hu hohen Überschuß an Luft, während eine zu hohe Temperatur einen zu geringen tJber-.schuß an Luft anzeigt..Wenn die vom Thermoelement festgestellte Temperatur bei einer bestimmten eingespritzten Menge an Brennstoff zu hoch ist, ist das ein Anzeichen dafür, daß der X -Wert zu niedrig ist, und die elektronische Einheit 34 sorgt deshalb für ein Öffnen des Luftventils 23, so daß eine zunehmende'Menge an Luft in den Brennraum gepumpt wird. !Entsprechend erhält man eine Drosselung des Luftventils .23 im PalIe einer zu niedrigen Temperatur im Verdampf ungsrohr. Weil di„s Thermoelement für eine Regelung des Luft-Brennstoff-Ci-einisches direkt im Brennraum sorgt, erhält man dadurch eine vollständige Kompensation für eventuelles Leoken von Luft, Wenn deshalb ein Lecken im Luftsystem erfolgt, derart, daß eine gewisse Menge Luft in die Umgebungsluft entweicht, erhöht sich die Temperatur im ^rennrauin in Abhängigkeit von einem zu niedrigen λ.-Wert, und das wird durch das Thermoelement registriert, wodurch soSrt eine Korrektur eingeleitet wird.

Das erfindungsgemäße System kann relativ einfach, eingerichtet werden, um eine exakte Temperatur für das Betriebsmedium der Heizung 35 zu liefern, und aus diesem Grunde ist ein zweites thermoelement im Betriebsmedium vorgesehen. Das zwei-· te Thermoelement 42 ist mit der elektronischen Einheit 34 über eine Leitung 43 verbunden.

Bei normalem Betrieb ohne Änderung des Leistungsausgangs deo --Motors, der von der Heizung 35 angetrieben wird, wird das Luftventil 23 schnell auf den richtigen ^-¥ert in Bezug auf die eingespritzte Menge an Brennstoff eingerichtet. Wenn eine., größer werdende Leistung vom Motor abgenommen wird, der mit : der Heizung 35 verbunden ist, fällt die Temperatur des Betriebsmediums ab, und das Thermoelement 42 registriert einen Temperaturabfall. Damit geht ein Signal von der elektronischen Einheit 34 zum Luftventil 23, das sich öffnet, um damit mehr Verbrennungsluft in den Brennraum zu lassen." Gleichzeitig gelangt eine zunehmende Menge an Luft in das Verdampf urv>;sr ohr, und die Temperatur des Luft-Brennstoff-Gemisches im Verdampfungsrohr fällt. Das Thermoelement 41 registriert die fallende Temperatur und meldet das an die elektronische Einheit, die dadurch die Menge an Verbrennungsluft und die eingespritzte Menge an Brennstoff zur programmierten ^-Kurve in Beziehung s,etzt, und dem Brennstoffventil 14 wird ein Signal zugeleitet, um den Durchfluß von Brennstoff zu erhöhen, bis der richtige Bezugswert desselben erreicht ist. Wenn danach, geringere Leistung von dem Motor abgenommen wird, der mit der Heizung 35 verbunden ist, wird das Luftventil 23 gedrosselt und in gleicher Weise das Brennstoffventil 14 auf ein Maß gedrosselt, das entsprechend der Λ-Kurve bestimmt ist.

Beim Anfahren des Brenners kann der Temperaturregler des Verdampfers nicht angeschlossen sein, weil dessen niedrige Temperatur das Einspritzventil auf einen maximalen Durchfluß von Medium regeln würde. Eine Art, wie ein Anfahren bewerkstelligt werden kann, besteht darin, die Einspritzvorrichtung

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auf eine bestimmte Menge Einspritzung zu blockieren, die f;usaminen mit der Menge an Luft, die durch das G-ebläse zugeführt wird, ein richtiges Luft-Brennstoff-Geraisch im Brennraum in dieser Position liefert. Wenn die Temperatur nach einer be- stimmten Zeit den Bezugswert des Verdampfers überschritten ha-tv" wird die Blockierung der Brennstoff einspritzvorrichtung auf ge—-"· hoben, und es beginnt die vorstehend beschriebene Regelung von^ Luft und Brennstoff. --."

ji'ig. 2 zeigt eine Reihe von Kurven gegen registrierte λ.-V/erte ■ für konstante Sollwerte der Auslaßtemperatur des Verdampf ei-s J _^:.^; Auf der Abszisse ist der Überschuß an Luft X aufgetragen, auf ~ · : der Ordinate die eingespritzte Menge an Medium, ausgedrückt in Gramm .pro Sekunde. Die gestrichelte Linie 44 zeigt die spezifizierte Ist-N-Kurve, während die Vollinien Kurven für dr;;i verschiedene Temperaturen darstellen, nämlich 375 0 entsprechend 14,5 mV, 387°C entsprechend 15,0 mV und 400⁰C entsprechend 15,5 mW. V/ie ersichtlich ist, folgen die ^-Kurven für 387°C und 400⁰O recht genau der spezifizierten V-Kurve 44 von einer r,o hohen Menge an Brennstoff wie 1,3 Gramm pro Sekunde wie bj.3 su etwa 0,5 Gramm pro Sekunde. Unter dem letztgenannten Wert unterscheidet sich die Kurve von der spezifizierten X-Kurve, und es soll kein Betrieb mit iiediumströmen. von weniger al ρ crfcv/a 0,5 Gramm pro "ekunden erfolgen. Wenn die Vorrichtung für geringere nediumströme als etwa 0,5 Gramm pro Sekunde benutz!, werden soll, müssen solche niedrigeren Werte auf eine X-Kurve für höhere Temperaturen in Beziehung gesetzt werden, die dor spezifizierten A-Kurve 44 besser folgt, und in einem solchen j?all kann die elektronische Einheit 34 auf eine erste λ-Kurve für Mediumströmo bis zu 0,5 Gramm pro ^ekunde herab und auf eine zweite X-Kurve für Mediumströme unterhalb dieses Wertes programmiert werden.'

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Claims

4H

Ansprüche

J Verfahren zum Dosieren des Luft-Brennstoff-G-emisches In Brennern in einer Bauart mit einem Verdampferrohr, durch das Brennstoff und eine gewisse Menge an Verbrennungsluft in den Brennraum einführbar sind und in dem Brennraum mit weiterer Verbrennungsluft gemischt und entzündet werden, dadurch gekennzeichnet, daß die optimale Menge an Verbrennungsluft für verschiedene Arten von Brennstoff und verschiedene Bezugstemperaturen an einer bestimmten Stelle im Verdampfungsrohr (9) an dessen Mündung im Brennraum bestimmt wird und die 'l'emperatur des Luft-Brenustoff-u-emisches an der genannten Stelle des Verdainpfunpjsrohrs gemessen und die Isttemperatur mit einer bestimmten Bezugstemperatur bei einer bestimmten Menge an eingespritztem Medium verglichen wird und bei einer Isttemperatur unter bzw. über der Bezugstemperatur die Menge an Verbrennungsluft verringert bzw. erhöht wird im Verhältnis zur gemessenen Temperaturdifferenz, bis sich die Isttemoeratur auf die Bezugstemperatur erhöht bzw. verringert hat,

Wa/Ti - ;.·' -

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"Sf

derart, daß der Brenner im Brennraum die bestimmte optimale Menge an Verbrennungsluft erhält.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Menge an eingespritztem Brennstoff konstant gehalten wird und daß die Dosierung des Luft-Brennstoff -Geraisches einzig durch Bestimmen der Menge an Verbrennungsluft erfolgt, die in den Brennraum eingeführt wird.
:·5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch g e k e η η - zeichnet , daß eine konstante Temperatur im Verd;üm.>.-;' fungsrohr (9).bei veränderlicher Belastung des Brenners aufrechterhalten wird, derart, daß die gemessene Isttemperatur im Verdampfungsrohr (9) mit der Bezugstemperatur für die Menge an eingespritztem Brennstoff verglichen wird und die Menge an Verbrennungsluft auf einen optimalen Wert eingeregelt wird, derart, daß bei einer zunehmenden Belastung des Brenners die Menge an Verbrennungsluft erhöht wird und in Beziehung darauf die Menge an eingespritztem Brennstoff erhöht wird, derart, daß das bestimmte optimale Luft-Brennstoff-υ-emisch aufrechterhalten wird, während im Falle eluer sich verringernden Belastung des Brenners die Menge an Verbrennungsluft verringert wird und. in Beziehung darauf die Mengt; an eingespritztem Brennstoff zum Aufrechterhalten der opti- ■ malen Dosierung des Luft-Brennstoff-Gemisch es verringert wird.
4. Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Brenner mit einer Heizung verbunden ist, dadurch g e k e η η ζ e i c h net , daß eine konstante Temperatur im Betriebsmedium der Heizung (35) insofern aufrechterhalten wird, daß die Temperatur des J3etriebsmediums beobachtet wird, derart, daß im PalIe einer zunehmenden Belastung und damit einem Abfall in der Temperatur des Betriebsmediums die Leistung des Brenners erhöht wird, derart, daß die Menge an Verbrennungsluft er-

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höht und in Beziehung darauf die Menge an eingespritztem Brennstoff entsprechend der bestimmten optimalen Dosierung des Luft-Brennstoff-ü-emisches erhöht wird, bis die Temperatur des Betriebsmediums der Heizung ihren bestimmten konstanten Wert erreicht, während im Falle einer geringer wer-denden Belastung und damit einer sich erhöhenden Temperatur des Betriebsmediums die Menge an Verbrennungsluft und in Beziehung darauf die Menge an eingespritztem Brennstoff erhöht werden.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß für .jeden betreffenden Brenner eine, spezifizierte Kurve für optimalen Luftüberschuß (λ) in Beziehung auf die eingespritzte Menge an Brennstoff bestimmt und in eine elektronische Einheit (34) einprogrammiert wird, wobei eine geeignete Betriebstemperatur für den bestimmten Meßpunkt in dem -Verdai/ipfungsrohr (9) bestimmt wird, derart, daß die Temperaturkurve so weit wie möglich der spezifizierten Kurve für Luftüberschuß entspricht, derart, daß die Temperatur des Verdampfunrsrohrs auf der bestimmten Temperatur unabhängig von der Belastung des Brenners gehalten wird.
6. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 5, bestehend aus einem Brenner mit einem Brennraum, in den ein Verdampfungsrohr öffnet, wobei eine geringe Menge an Verbrennungsluft dem Verdampfungsrohr zugeführt und mit dem Brennstoff gemischt wird, während der übrige Teil der Verbrennungsluft durch den Boden des Brennraums zuführbar ist, \vobei sowohl die Menge an eingespritztem Brennstoff als auch die Menge an Verbrennungsluft bestimmbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß ein Thermoelement (41) im Verdampfungsrohr (9) an einer Stelle sitzt, die sich in dem Brennraum (1) befindet, und daß das Thermoelement (41) mit einer elektronischen Einheit (34) verbunden ist, mit der auch Regelmittel (14, 23) für

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.Brennstoff und Verbrennungsluft verbunden sind und.die auf
eine optimale .Beziehung von Verbrennungsluft zu Brennstoff
programmierbar ist und eine exakte Dosierung von Verbrennungsluft-J3rennstoff-Gemisch nach einer bestimmten programmierten Kurve ergibt.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch g e k en j;'-· zeichnet , daß der Brenner mit einer. Heizung ('55) ..'.. verbunden ist, die ein zweites Thermoelement (42) aufweist, " — das ebenfalls mit der elektronischen'Einheit (34) verbunden ^- - ist und hauptsächlich Änderungen in der Menge an Verbrennungsluft bestimmt, während das erste Thermoelement (41) die imdcr." rung in der hen^e an eingespritztem Brennstoff entsprechend :
der progranimierten optimalen Verbrennungsluft-Brennstoff-Kiirve bestimmt.

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