DE3142987A1

DE3142987A1 - Verfahren zur ueberwachung von oel- und gasflammen

Info

Publication number: DE3142987A1
Application number: DE19813142987
Authority: DE
Inventors: Karl-Friedrich 7550 Rastatt Haupenthal
Original assignee: Landis and Gyr AG; LGZ Landis and Gyr Zug AG
Current assignee: Siemens Building Technologies AG; Landis and Gyr AG
Priority date: 1981-09-30
Filing date: 1981-10-29
Publication date: 1983-04-14
Also published as: GB2107050A; FR2513743A1; DE3142987C2

Description

Patentanwälte .:'.. */ Dipl.-Ing. Hans-Jürgen Mülle? ^ DipL-Chem. Dr.Gerhard Schupfner · 06' Dipl.-Ing. Hans-Peter Gauger Lucile-Grahn-Str. 38 - D 8000 München 80

LGZ

Landis & Gyr Zug AG CH-6301 Zug Schweiz

Verfahren zur Überwachung von Öl- und Gasflammen

Verfahren zur Ueberwachung von OeI- und Gasflammen

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Ueberwachung von OeI- und Gasflammen mit einem Feuerungsautomaten zur wahlweisen Verfeuerung von OeI oder von gasförmigen Brennstoffen.

Bisherige Methoden zur Ueberwachung von Brennern unterscheiden sich in der Art des Flammenfühlers und dem zugehörigen Flammenwächter bzw. dessen Verstärkers. Für leuchtende OeI-flammen werden vor allem Photowiderstände verwendet, weil diese dank ihrer spektralen Empfindlichkeit gut geeignet sind und günstig hergestellt werden können. Demgegenüber genügt die geringe Helligkeit von Gasflammen für die Ueberwachung mit Photowiderständen im allgemeinen nicht, und es haben sich dafür Ionisationssonden bewährt, die im Prinzip auch für Oelflammen verwendbar sind, sich jedoch wegen auftretender Verkokung in der Oelflamme langfristig nicht eignen.

Für beide Flammenarten gleicherart geeignet sind auf UV-Strahlung empfindliche Fühler, nachfolgend UV-Zellen benannt, die jedoch den Nachteil aufweisen, dass sie auch auf den Lichtbogen des Zündfunkens ansprechen und bei den mit Vorzündung betriebenen Oelbrennern zu unerwünschten Störabschaltungen führen wurden.
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Durch den starken Preisanstieg von Heizoel und das sich heute rasch ändernde Preiverhältnis zwischen OeI und Gas besteht ein Bedarf für Brennerkonstruktionen, die für beide Brennstoffe gleichermassen geeignet sind. Der Betreiber einer Anlage kann dann, je nach den Marktverhältnissen auf dem Energiesektor, immer den momentan billigeren Brennstoff verwenden.

Die beschriebenen Fühlerarten, Photowiderstände für OeI- und UV-Zellen für Gasflammen, erforderten bisher auch zwei verschiedene Flammenwächter.

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Der Erfindung Liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren anzugeben, bei dem zur wahlweisen Ueberwachung einer OeI- oder Gasflamme an Stelle der heute nötigen zwei Flammenwächter ein einziger, bisher für UV-Zellen allein geeigneter. F lammen wächter auf einfache Art zur Unterscheidung zwischen UV- und sichtbarer Strahlung herangezogen werden kann und damit auch für Oelbrenner mit langer Vorzündzeit anwendbar ist.

Die Erfindung ist im Anspruch 1 gekennzeichnet. 10

Nachfolgend wird das Verfahren anhand der einzigen Zeichnungsfigur näher erläutert:

In dieser bedeutet 1 einen Feuerungsautomaten, der einen nicht dargestellten Brenner über ebenfalls nicht dargestellte Elemente, wie Motoren für eine Oelpumpe und/oder ein Luftgebläse, ein Brennstoffventil usw. steuert. Der Feuerungsautomat 1 enthält einen Programmgeber 2, der einen Fühlerstromkreis 3 speist. *

Der Fühlerstromkreis 3 beeinflusst einen einzigen Flammenwächter 4. Als Flammenfühler dienen eine UV-Zelle 5 und ein Photowiderstand 6, die miteinander in Reihe geschaltet und beide gemeinsam der gleichen Ftammenstrahlung ausgesetzt sind, wobei der Photowiderstand 6 bei Gasflammenüberwachung elektrisch überbrückt wird. Im Fühlerstromkreis 3 befindet sich ferner ein zu den beiden Flammenfühlern 5, 6 in Reihe geschalteter Widerstand 7, dessen Spannungsabfall einen Verstärker 8 im Flammenwächter 4 beeinflusst. Zu diesem Zweck ist der Verstärker 8 mit seinen Eingängen 9 und 10 parallel zum Widerstand 7 geschaltet.

Wird der Verstärker 8 vom Fühlerstromkreis her ausgesteuert, dann zieht ein Flammenrelais 11 des Flammenwächters 4 an und meldet dem Programmgeber 2 das Vorhandensein einer Flamme.

Der Photowiderstand 6 kann durch einen Schalter 12 überbrückt werden. Bei der Ueberwachung einer Gasflamme ist der Schalter

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immer geschlossen, das heisst, die Ueberwachung erfolgt dann ausschliesslich mit der UV-Zelle 5, und der Photowiderstand 6 ist nicht mehr aktiv.

Demgegenüber ist bei der Ueberwachung einer OeIflamme der Schalter 12 geöffnet, die UV-Zelle 5 und der Photowiderstand 6 sind dann in Reihe geschaltet. Da die UV-Zelle 5 auf den Zündfunken anspricht, würde diese ohne den Photowiderstand 6 bereits vom Zündfunken her eine Flamme melden. Der Photowiderstand muss daher mindestens während der Zündzeit aktiv sein, denn in dieser Zeit hat er die Aufgabe, ein Anziehen des Flammenrelais 11 wegen der auf den Zündfunken ansprechenden UV-Zelle 5 zu verhindern.

In der einfachsten Ausführung dient als Schalter 12 ein zweckmässigerweise im Flammenwächter 4 eingebauter Handschalter, der immer in geöffnetem Zustand verbleibt, solange OeI verfeuert wird.

Bei den derzeitigen Brennern wird bei der Inbetriebsetzung einer Oelflamme die Zündung bereits bei Beginn der Vorspülung zugeschaltet, während bei Gasbetrieb die Zündung erst unmittelbar vor oder gleichzeitig mit der Gasfreigabe eingeschaltet wird. Es ist daher bei einer Aenderung der Betriebsart auch eine Programm-Umschaltung nötig. Dadurch kann es sinnvoll sein, den Schalter 12 in den Programmgeber 2 zu verlegen und ihn dort konstruktiv so anzuordnen, dass er zwangsweise bei der Umstellung der zwischen Gas- und Oelbetrieb unterschiedlichen Vorzündzeiten mit betätigt wird. Die Zugehörigkeit des Schalters zum Programmgeber 2 ist für diesen Fall in der Zeichnung durch eine unterbrochene Linie 13 angedeutet.

Bei Flammenwächtern mit einer Testverdunkelung zur dauernden Selbstüberprüfung des Flammenfühlers, z.B. entsprechend der CH-PS 604 086 genügt es, wenn nur die UV-Zelle 5 mit der Testverdunkelung betrieben wird. Im Falle der Gasflammenüberwa-. chung ist ja der Photowiderstand sowieso unwirksam, und bei

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der OeIflammenüberwachung ergibt sich durch die erfindungsgemässe Reihenschaltung der Flammenfühler 5, 6 auch für den Photowiderstand 6 die geforderte Eigensicherheit. Erleidet der Photowiderstand 6 während des Betriebes einen Kurzschluss, dann ist die Flamme von der mit Testverdunkelung betriebenen UV-Zelle 5 immer noch überwacht. Der Kurzschluss führt dann vor der nächsten Inbetriebsetzung zu einer Störabschaltung wegen Fremdlicht während der Vorzündzeit, denn die UV-Zelle 5 erkenntden Zündfunken als Licht. Ein Defekt des Photöwiderstandes 6 in Richtung Unterbrechung erzeugt eine Störauslösung nach Ablauf der Sicherheitszeit, und zwar sowohl bei einer Inbetriebsetzung als auch während des Betriebes.

Bei der mit Testverdunkelung betriebenen UV-Zelle 5 gemäss dem Gesagten ist auch eine Schaltung vorteilhaft, die den Photowiderstand 6 nur während der Zündzeit aktiv werden Lässt und den Photowiderstand während den übrigen Zeiten überbrückt. Es kann dies durch einen Relaiskontakt oder durch einen Schaltkontakt des Programmgebers 2 erfolgen.

^ Erfolgt dagegen die Flammenüberwachung ohne, die erwähnte Testverdunkelung, dann darf bei Oelbetrieb der Photowiderstand 6 nie überbrückt werden. Solange der Photowiderstand 6 richtig arbeitet, wird zwar eine zu unkontrollierten Durchzündungen neigende UV-Zelle 5 nicht erkannt, was aber in der vorliegenden Anordnung nicht von Bedeutung ist, weil der Photowiderstand die Flammenerkennung übernimmt. Wenn jedoch ein zum Beispiel niederohmig werdender Photowiderstand in der Vorlüftzeit, während der die UV-Zelle 5 infolge des Zündfunkens sowieso durchzündet, Fremdlicht meldet, dann erfolgt eine Störabschaltung. Unterbrüche werden sowieso erkannt.

Das angegebene Verfahren erlaubt die Umschaltung des Flammenwächtersystems auf den einen oder anderen Brennstoff durch einen einzigen Schaltkontakt, wodurch die Anlageverdrahtung wesentlich vereinfacht und die Funktionszuverlässigkeit erhöht wird.

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Für eine Brennertype, die mit den gleichen Vorzünd- und Vorlüftzeiten sowohl mit OeI als auch mit Gas betrieben werden kann, beinhaltet die Betätigung des Schalters 12 in vorteilhafter Weise die Umschaltung des ganzen Feuerungsautomaten auf 5 die eine oder die andere Brennstoffart.

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Claims

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PATENTANSPRUECHE

].J Verfahren zur Ueberwachung von OeI- und Gasflammen mit einem Feuerungsautomaten (1) zur wahlweisen Verfeuerung von OeI oder gasförmigen Brennstoffen, dadurch gekennzeichnet, dass in einem Fühlerstromkreis (3), der einen einzigen Flammenwächter (4) beeinflusst, als Flammenfühler eine UV-Zelle (5) und ein Photowiderstand (6) in Reihe geschaltet und beide Flammenfühler (5, 6) gemeinsam der gleichen Flarnmenslrahlung ausejesetzt werden, wobei der Photowiderstand (6) bei Gasflammenüberwachung elektrisch überbrückt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Photowiderstand (6) durch einen Schalter (12) überbrückt wird. ...

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Ueberwachung einer Oelflamme der Photowiderstand (6) mindestens während der Zündzeit aktiv ist.

4. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Schalter (12) in einen Programmgeber (2) des Feuerungsautomaten (1) eingebaut wird und dort zwangsweise bei der Umstellung der zwischen Gas- und Oelbetrieb unterschiedlichen Vorzündzeiten mit betätigt wird.

5. Verfahren nach Anspruch 1 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass bei Flammenwächtern (4) mit einer Testverdunkelung zur dauernden Selbstüberprüfung des Flammenfühlers rvur die UV-Zelle

(5) mit der Testverdunkelung betrieben wird.