DE3006683A1

DE3006683A1 - Regelvorrichtung fuer gasbrenner

Info

Publication number: DE3006683A1
Application number: DE19803006683
Authority: DE
Inventors: Werner 7505 Ettlingen Ambrozus
Original assignee: G Kromschroeder AG
Current assignee: Elster Kromschroeder GmbH
Priority date: 1980-02-22
Filing date: 1980-02-22
Publication date: 1981-08-27
Also published as: DE3006683C2

Description

Regelvorrichtung für Gasbrenner
Die Erfindung betrifft eine Regelvorrichtung für Gasbrenner nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs.
Zur Regelung des Mischungsvarhältnisses von Brenngas und Luft sind "Gleichdruckregler" bekannt, durch welche der Druck des dem Gasbrenner zugeführten Brenngases an den Druck der dem Gasbrenner zugeführten Verbrennungsluft angepaßt wird. Ein solcher Gleichdruckregler enthält als Hubglied eine Reglermembran, durch welche ein in der Gaszufuhrleitung @iegendes Regelventil gesteuert ist. Die Reglermembran ist auf der einen Seite von dem Ausgangsdruck des Gleichdruckreglers und auf der anderern Seite von Druck der Verbrennungsluft beau@schlagt, wobei der erstere Durck das Regelventil im öffnenden und de@ letztere Druck das Regelventil im schließenden Sinne ansteuert. Der Luftdruck ist von einem Temperaturf@hier über einen Stellmotor und ein von diesem verstellbares Ventil in der Luftzufuhrleitung nach Maßgabe des Wärmebedarfs veränderbar. Der Gasdruck wird durch den Gleichdruckregler diesen Ärderungen des Luftdrucks nachgeführt.
Aus Gründen der Energieeinsparung ist man dazu übergeyangen, die Luft durch die Abgaswärme vorzuwärmen ras geschieht mittels eises "Rekuperators", d.h eines Wärmetauschers, der in den Abgaskanal und mit luftdurchströmten Kanälen in die Luftzufuhrleitung eingeschaltet ist, wobei die dem Brenner zugeführte Luft im Gegenstrom durch die Abgase vorgewärmt wird. Das hat den Vorteil, daß diejenige Verbrennungswärme, die sonst zur Erwärmung der Luft auf die Vorwärmtemperatur verbraucht wird, für andere Zwecke zur Verfügung steht. Bei einer solchen Vorwärmung der Verbrennungsluft ist aber die vorstehend beschriebene Gleichdruckregelung nicht anwendbar. Einem bestimmten Luftdruck vor dem Brenner entspricht ein bestimmtes Luftvolumen, das unter dem Einfluß dieses Luftdruckes pro Zeiteinheit am Brenner ausströmt. Diesem Luftvolumen entspricht wiederum bei Kaltluft eine tostimette Sauerstoffmenge, der eindeutig eine optimale Gasmenge zugeordnet werden kann. Wird die Luft in dem Rekuperator erwärmt, so daß sie sich ausdehnt, so entspricht dL gleichen Luftvolumen und damit dem gleichen Luftdruck vor dem Brenner eine verminderte Sauerstoffmenge. Ein dem Luftdruck und damit dem Luftvolumen nachgeführter Gasdruck würde daher bei stark veränderlicher Lufttemperatur entweder zu einem das oder zu einem Luftüberschuß führen.
Es ist aus diesem Grunde bekannt, stromauf von dem Rekuperator in der Luftzufuhr leitung eine Meßblende anzuordnen, an welchem ein Differenzdruck abfällt.
Dieser Differenzdruck ist ein Maß für die pro Zeiteinheit zugeführte Menge an Kaltluft unabhängig davon, wie diese Kaltluft von dem nachgeschalteten Rekuperator erwärmt wird. Dieser Kaltluftmenge wird der Gasdruck vor dem Brenner nachgeführt. Zu diesem Zweck wird der Differenzdruck, der an der Meßblende auftritt, auf ein Hubglied in Form einer Membran gegeben. An der Membran wirkt dann eine Kraft, die gleich dem Differenzdruck multipliziert mit der Membranfläche ist. Mit dieser Kraft ist die Reglermembran eines Druckreglers belastet, der in der Gaszuleitung angeordnet ist. Der Ausgangsdruck des Druckreglers wirkt an der Reglermembran der differenzdruckproportionalen Kraft entgegen, und die Reglermembran steuert in üblicher Weise ein Regelventil so, daß der Ausgangsdruck gleich der besagten Kraft, dividiert durch-die Fläche der Reglermembran wird.
Auf diese Weise wird der Gasdruck vor dem Brenner proportional der pro Zeiteinheit zugeführten Kaltluftmenge gemacht, so daß unabhängig vom Grad der Erwärmung der Verbrennungsluft das richtige Mischungsverhältnis eingehalten werden kann.
Es hat sich nun gezeigt, daß auch die Erwärmung des zugeführten Brenngases durch den Brenner zu einem Restfehler führt, so daß mit der bekannten Anordnung die Einhaltung eines exakt definierten und konstanten Mischungsverhältnisses nicht gewährleistet ist.
Der Erfintlung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einer Regelvorrichtung nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs den durch die Erwärmung des Brenngases bedingten Restfehler zu kompensieren.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die im Kennzeichen des Patentanspruchs aufgeführten Maßnahmen gelöst.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist nachstehend unter Bezugnahme auf die zugehörige Zeichnung näher erläutert, die schematisch ein Schaltbild einer Regelvorrichtung für Gasbrenner zeigt.
Die Regelvorrichtung enthält eine Gaszufuhrleitung 10 und eine Luftzufuhrleitung 12, die zu einem Brenner 14 geführt sind. In der Luftzufuhrleitung 12 liegt ein Rekuperator 16, in welchem die Vorwärmung der Luft durch Wärmeaustausch mit dem Abgas erfolgt.
Stromauf von dem Rekuperator 16 ist eine Meßblende 18 angeordnet. Ein Hubglied 20 in Form einer in ein Gehäuse 22 eingespannten Membran ist über Leitungen 24 und 26 von dem Differenzdruck an der Meßblende 18 beaufschlagt. Die Leitungen 24 und 26 sind dabei so in das Gehäuse 22 geführt, daß der Differenzdruck eine Kraft nach oben in der Figur auf die Membran 20 ausübt. üblicherweise ist von dem Hubglied, also der Membran 20 ein Druckregler 28 in der Gaszufuhr leitung 10 gesteuert, d.h. die an der Membran 20 wirksame Kraft belastet die Reglermembran des Druckreglers 28. Der Ausgangsdruck des Druckreglers 28 wirkt an der Reglermembran dieser differenzdruckproportionalen Kraft entgegen.
Bei der hier beschriebenen Regelvorrichtung ist stromab von dem Druckregler 28 in der Gas zufuhrleitung 16 eine Meßblende 30 angeordnet. Der Druckregler ist zusätzlich von einem zweiten, mit dem ersten Hubglied, der Membran 20, verbundenen Elubglied, nämlich einer tIembran 32 in einem Gehäuse 34 gesteuert, welches iiber eine Leitung 36 von (lem Druck in der Gaszufuhrleitung 10 stromab von der Meßblende 30 beaufschlagt ist. Der Druck stromab von der Meßblende 30 wirkt in der Figur auf die Unterseite der Membran 32, belastet also die Reglermembran des Druckreglers 28 im gleichen Sinne wie der an dem Hubglied 20 wirksame Differenzdruck.
Mit 38 ist ein in der Gaszufuhrleitung 10 angeordnetes Absperrventil bezeichnet. In der Luftzufuhrleitung 12 sitzt ein Motorventil 40, das in üblicher Meise die Luftzufuhr nach Maßgabe des Wärmebedarfs, beispielsweise in Abhärgigkeit von einem Temperaturfühler, steuert.
Wenn infolge der Erwärmung des Gases von dem Brenner und der dementsprechenden Ausdehnung des Gasvolumens der Druck stromab von der Meßblende 30 ansteigt, so wird über das kulglied 32 der von dem Regler 28 geregelt. Druck vor der Meßblende 30 entsprechend angehoben , wodurch der durch die Erwärmung d£s Brenngases hervorgerufene Restfehler kompensiert wird.
L e e r s e i t e

Claims

Patentansp.ruch Regelvorrichtung zur Regelung des Mischungsverhältnisses von Brenngas und Luft bei Gasbrennern, bei denen eine Vorwärmung der Luft durch die Abgaswärme erfolgt, enthaltend eine Gaszufuhrleitung, eine Luftzufuhrleitung, einen Rekuperator in der Luftzufuhrleitung, in welchem die Vorwärmung der Luft durch Wärmeaustausch mit dem Abgas erfolgt, eine Meßblende in der Luftzufuhr leitung stromauf von dem Rekuperator, ein von dem Differenzdruck an der Meßblende beaufschlagtes erstes Hubglied und einen von dem ersten Hubglied gesteuerten Druckregler in der Gaszufuhrleitung, dadurch gekennzeichnet; daß (a) in der Gaszufuhrleitung (10) stromab von dem Druckregler (28) eine Meßblende (30) angeordnet ist und (b) der Druckregler (28) zusätzlich von einem zweiten, mit. dem ersten Hubglied (20) verbundenen Hubglied (32) gesteuert ist, welches von dem Druck In der Gaszufuhrleitung (10s stromab von der Meßblende (30) beaufschlagt ist.