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Die Erfindung betrifft einen Feuerungsregler zur
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Regelung der Vorlauftemperatur von Warmwasserheizkesseln od.dgl. mittels
eines die Zufuhr der Verbrennungsluft zur Kesselfeuerung über ein Stellglied verändernden
Reglers.
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Feuerungsregler dieser Art werden seit langem vor allem als ohne
Hilfsenergie arbeitende Temperaturregler für Kessel verwendet, die mit festen Brennstoffen
beheizt werden. Dabei spielt es keine Rolle, ob es sich um reine Festbrennstoffkessel
mit Koks- oder Kohle-Feuerung oder um Zweistoffkessel mit Ö1/Koks- bzw. Gas/ Koks-Feuerung
handelt. Unter den Begriff "Heizkessel" können Zentralheizungskessel, Warmwassererzeugungskessel
usw. für häusliche, gewerbliche und industrielle Anlagen aller Art fallen. Solche
Kessel mit Feststoff-Feuerung gewinnen neuerdings wegen der sich anbahnenden Ölknappheit
eine erhöhte Bedeutung. Die von dem Thermostaten über ein die verhältnismäßig kleinen
Balgbewegungen in einen ausreichend großen Steuerweg übersetzendes Hebelgestänge
oder sonstiges Getriebe gesteuerte Zug-, Luft- oder Feuerklappe des Kessels ist
an sich immer bestrebt, die Luft- oder Feuerungsöffnung des Kessels zu schließen,
und zwar mit Hilfe der Schwerkraft bzw. des Eigengewichtes
der Klappe
oder eines anderen Kraftspeichers, z.B.
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in Form einer Feder. Daher ist die Kette zwischen dem Steuergestänge
des Feuerungsreglers und der Klappe im normalen Betrieb immer gespannt. Oamit der
Thermostat bei seiner Längenänderung die Zug-oder Feuerklappe öffnet, sind ferner
Mittel vorgesehen, mit welchen Kräfte bzw Momente geschaffen werden, die größer
sind als diejenigen, welche von der Klappe auf das Steuergestänge wirken. Meist
werden diese mittel als Feder ausgebildet, jedoch wurden früher auch Gewichte verwendet.
Vorzugsweise ist ein Feuerungsregler dieser Art auch mit einer Vorrichtung zum Einstellen
des gewünschten Temperatursollwertes versehen. Hierfür kann ein mit einer Skala
versehener Drehknopf dienen, der auf einem der Thermostaten, die Rückstellfeder
und das Steuergestänge aufnehmenden Reglergehäuse angeordnet ist. Der Thermostat
wird im allgemeinen in eine Tauchhülse eingebaut, die in den Wasserraum des Kessels
ragt.
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Wenn beim Anheizen der Heizungskessel noch kalt ist, dann wird sich
die Feuerklappe maximal öffnen, und das Feuer brennt mit hoher Leistung. Dies hat
zur Folge,
daß die Temperatur der Abgase oder Rauchgase beim Verlassen
des Kessels während des Anwärmvorganges sehr hoch ist. Übermäßig hohe Abgastemperaturen
haben aber zur Folge, daß die in den Abgasen steckende Wärmeenergie nutzlos über
den Schornstein ins Freie entweicht. Zum günstigsten Betrieb der Anlage ist eine
Schornsteineintrittstemperatur der Abgase notwendig, die gerade hoch genug ist,
um den Schornsteinzug zu gewährleisten, ohne daß Schornsteinversottung eintritt.
Jede Betriebsweise oberhalb dieser Temperatur verursacht eine Energieverschwendung,
welche vermieden werden soll.
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Der Erfindung)liegt die Aufgabe zugrunde, die Betriebsweise und insbesondere
das Anfahrverhalten von Heizkesseln mit Feuerungsreglern so zu verbessern, daß eine
unnötige Verschwendung von Brennstoffenergie unterbleibt.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Stellbereich
des Wassertemperaturreglers durch einen zusätzlichen Abgas- oder Rauchgastemperaturregler
so begrenzt wird, daß die Abgas- oder Rauchgastemperatur des Kessels eine bestimmte
Höhe praktisch nicht
überschreitet. Innerhalb dieser Leistungsbegrenzung
sorgt der normale Feuerungsregler für die richtige Kesselwasserimperatur. Dies kann
praktisch auf verschiedene Weise erreicht werden. Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform
der Erfindung bei einem Feuerungsregler mit einem die Feuerklappe der Kessel feuerung
über ein Hebelgestänge od.dgl. und ein Verbindungsglied wie Kette, Seil od.dgl.
steuernden, von der Kesselwassertempera-tur beeinflußbaren Thermostaten kann die
Anordnung so getroffen werden, daß der Kesselwasserthermostat und ein Rauchgasthermostat,
dessen Temperaturfühler an einer der Temperatur des Rauchgases ausgesetzten Stelle
an-geordnet ist, auf ein gemeinsames, mit der Kette od.dgl. verbundenes Hebelwerk
wirken. Wie eine solche Einrichtung zweckmäßig ausgebildet sein kann, wird im folgenden
anhand einer Zeichnung näher beschrieben, wobei auch der durch die Erfindung erziel-te
technische Fortschritt erläutert wird.
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In der Zeichnung ist die Erfindung anhand einer schematisch dargestellten
Ausführungsform beispielsweise veranschaulicht.
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Fig. 1 zeigt schaubildlich einen Warmwasserheizkessel mit einem erfindungsgemäß
ausgebildeten Feuerungsregler, und Fig. 2 zeigt diesen Feuerungsregler in größerem
Maßstab für sich herausgezeichnet.
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Der Feuerungsregler ist gemäß dem in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel
auf einem Warmwasserheizkessel 1 montiert, welcher in bekannter Anordnung unten
einen mit 2 angedeuteten Feuerungsraum für feste Brennstoffe und oben einen mit
3 angedeuteten Wasserraum aufweist. In der Feuerungstür 4 des Kessels 1 befindet
sich eine Öffnung 5 zum Eintritt der Verbrennungsluft in den Feuerungsraum. Die
öffnung 5 ist durch eine an der Feuerungstür 4 angelenkte Zug oder Feuerklappe 6
mehr oder weniger verschließbar. Die Feuerklappe 6 ist-zu diesem Zweck an eine Kette
7 angehängt, welche von dem eigentlichen Feuerungsregler betätigt wird. Gibt die
Kette 7 nach, so bewegt sich die Feuerklappe 6 unter der Wirkung ihres Eigengewichtes
in ihre Schließstellung und drosselt bzw. sperrt die weitere Zufuhr von Verbrennungsluft
in den Feuerungsraum. Wird dagegen die Kette 7 von dem Feuerungsregler angezogen,
so.
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zieht sie die Feuerklappe 6 hoch, wodurch die Öffnung 5 mehr oder
weniger freigegeben wird und entsprechend viel Verbrennungsluft in den Feuerungsraum
ge langt. Die bei der Verbrennung entwickelten Abgase werden aus dem Feuerungsraum
durch ein in Fig. 1 beispielsweise angedeutetes Rauchrohr 8 in einen in der Zeichnung
nicht näher dargestellten Schornstein oder Kamin abgeführt.
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Der Feuerungsregler ist auf einer Platte 9 montiert, die z.B. mittels
Haltern 10 auf der Deckelplatte 11 des Kessels 1 befestigt ist. Die Platte 9 trägt
ein Lager 12, um welches ein doppelarmiger Hebel mit einem kürzeren Hebelarm 13
und einem längeren Hebelarm 14 drehbar ist. Am freien Ende 15 des längeren Hebelarmes
14 ist die Kette 7 eingehängt, welche die Feuerklappe 6 des Kessels 1 einstellt.
Ferner wirkt auf den längeren Hebelarm 14 von unten in der Nähe des Lagers 12 eine
Druckfeder 16, welche bestrebt ist, den Hebelarm 14 und damit die Kette 7 mit der
Feuerklappe 6 anzuheben. Dies ist der Druckfeder 16 aber nur möglich, wenn die im
folgenden beschriebene thermostatische Vorrichtung ;es gestattet.
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Diese Vorrichtung besteht aus zwei Thermostaten, nämlich einem Kesselwasserthermostaten
17 und einem Rauchgasthermostaten 18, die an der Platte 9 angeordnet sind. Der Kesselwasserthermostat
t7 ist in eine an der Platte 9 befestigte Tauchhülse 19 eingesetzt-,.welche durch
die Deckelplatte 11 des Kessels 1 in den Wasserraum 3 ragt unddDrt vom Kesselwasser
umspült wird.
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Der Arbeitsstift 20 des Kesselwasserthermostaten 17 und der Arbeitsstift
21 des Rauchgasthermostaten 18 können von unten auf den kürzeren Hebel arm 13 des
doppelarmigen Hebels 13, 14 wirken.
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Während der l(ssselwasserthermostat 17 über die Tauchhülse 19 direkt
von der Temperatur des Kesselwassers beeinflußt wird, ist der Arbeitsraum des Rauchgasthermostaten
18 durch ein Kapillarrohr 22 mit dem Arbeitsraum eines Wärmefühlers 23 verbunden,
welcher von der Rauchgastemperatur beeinfluß wird. Gemäß dem in der Zeichnung veranschaulichten
Ausführungsbeispiel kann der Wärmefühler 23 einfach mit Hilfe einer Schelle 24 an
das Rauchrohr 7 angeklemmt werden, was an irgend einer geeigneten Stelle des Rauchrohres
zwischen dem Kessel 1 und d.em Eintritt in den Schornstein erfolgen kann. Die Sollwerte
der beiden
Thermostaten 17 und 18, 23 können durch bekannte Vorrichtungen
eingestellt werden, die in der schematischen Zeichnung nicht näher dargestellt sind.
Beispielsweise würde es genügen, die Thermostaten in der Platte 9 in verschiedener
Höhe zu befestigen oder durch Schraubengewinde einzustellen.
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Die Wirkungsweise des vorstehend beschriebenen Feuerungsreglers ist
folgende: Solange der Kessel 1 und das Rauchrohr 8 kait sind, ist die Feuerklappe
6 voll geöffnet. Wird jetzt das Feuer angezündet, dann geben die entstehenden Rauchgase
ihre Wärme im Inneren des Kessels an das zu erwärmende Wasser ab; ein Teil der Wärme
entweicht jedoch über das Rauchrohr 8. Hat das Feuer eine Intensität erreicht, die
so hoch ist, daß die von dem Wärmefühler 23 übernommene Temperatur des Rauchrohres
8 eine bestimmte vorgegebene Grenze, z.B. 1300C überschreitet, dann wird der Arbeitsstift
2i des Rauchgasthermostaten 18 dafür sorgen, daß sich der Hebel 13, 14 im Uhrzeigersinn
dreht und über die Kette 7 die Feuerklappe 6 schließt, und zwar auf einen Wert,
der gerade ausreicht, um die richtige Rauchgastemperatur zu erzwingen. Der Kesselwasserthermostat
17 fängt erst dann zu reagieren an, wenn das Kesselwasser
einschließlich
der angeschlossenen Heizkörper od.dgl.
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den vorgegebenen Sollwert erreicht hat. Dann sorgt der Arbeitsstift
20 dafür, daß sich der Hebel 13, 14 im Uhrzeigersinn dreht und das Feuer damit eine
Intensität erreicht, welche dem Wärmeverbrauch des Systems"Heizkessel 1 plus Heizung"
entspricht. Da das Feuer nun allmählich herunterbrennt, sinkt die Temperatur des
Kesselwassers.
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Infolgedessen zieht der Kesselwasserthermostat 17 den Arbeitsstift
20 abwärts, so daß die Druckfeder 16 den Hebel 13, 14 entgegen dem Uhrzeigersinn
drehen kann und die Kette 7 die Feuerklappe 6 öffnet. Die Feuer klappe 6 kann jedoch
nur so weit geöffnet werden, daß die Rauchrohrtemperatur die vorgegebene Höhe nicht
überschreitet, weil dann der Arbeitsstift 21 als Anschlag wirkt und eine weitere
Drehung des Hebels 13, 14 verhindert.
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Selbstverständlich beschränkt sich die Erfindung nicht auf das beschriebene
und in der Zeichnung schematisch dargestellte Ausführungsbeispiel, sondern sie umfaßt
auch alle Varianten im Rahmen der wesentlichen Erfindungsmerkmale.