DE3151169C2 - Feuerungsregler für Warmwasserheizkessel - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Feuerungsregler ζικ Regelung der Vorlauftemperatur von Warmwasserheizkesseln mittels eines die Zufuhr der Verbrennungsluft zur Kesselfeuerung über ein Stellglied verändernden Wassertemperaturreglers.

Feuerungsregler dieser Art werden, wie z. B. aus der DE-Zeitschrift »Technische Mitteilungen« 52. Jahrgang, Januar 1959, Heft 1, Seiten 21 bis 27 hervorgeht, 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 sieh um reine Festbrennstoffkessel mit Koks- oder Kohle-Feuerung oder um Zweistoffkessel mit Öl/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-⁵ oder Feuerklappe des Kessels ist an sich immer bestrebt, die Luft- oder Feuerungsöffcung des Kessels zu schließen, und zwar mit Hilfe der Schwerkraft bzw. des Eigengewichtes der Klappe oder eines anderen Kraftspeichers, z. B. in Form einer Feder. Taher ist die Kette zwischen dem Steuergestänge des Feuerungsreg- !ers und der Klappe im normalen Betrieb immer gespannt Damit der Thermostat bei seiner Längenänderung die Zug- oder Feuerklappe öffnet, sind ferner Mittel vorgesehen, mit weichen 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 den 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

Wenn bei eir.em derartigen Feuerungsregler der Thermostat ausfällt, beispielsweise wenn er undicht wird, so zieht er sich zusammen und nimmt dieselbe Stellung ein, die ein einwandfreier Thermostat bei kalter Temperatur entnehmen würde. Der defekte Thermostat täuscht daher eine zu kalte Temperatur vor, und die Feuerklappe öffnet sich. Hierdurch kann es zu Beschädigungen, des Heizungskessels kommen, er kann

^ij ζ. B. ausglühen. Wie aus der nicht vorveröffentlichten DE-OS 30 48 745 hervorgeht, kann das Auftreten solcher Störungen dadurch verhindert werden, daß in oder an dem Reglergehäuse an einer der Temperatur des Heizkessels ausgesetzten Stelle ein in seiner

Wirkung temperaturabhängiges Organ oder Bauelement angeordnet ist, welches bei Überschreitung einer vorgegebenen, an dieser Stelle auftretenden Temperatur die Regelsteuerung der Zug- oder Feuerklappe unwirksam macht und eine selbsttätige Schließung

dieser Klappe ermöglicht Dies kann bei Verwendung normaler Regelthermostaten dadurch erreicht werden, daß das temperaturabhängige Bauelement in den vom Hebelgestänge des Regelthermostaten zu der Zug- oder Feuerklappe des Heizkessels verlaufenden Kraftfluß

eingebaut ist.

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 Rauchgase beim Verlassen des

Kessels während des Anwärmvorganges sehr hoch ist. Übermäßig hohe Rauchgastemperaturen haben aber zur Folge, daß die in den Rauchgasen steckende Wärmeenergie nutzlos über den Schornstein ins Freie entweicht. Zum günstigsten Betrieb der Anlage ist eine

Schornsteineintrittstemperatur der Rauchgase notwendig, die gerade hoch genug ist, um den Sehornsteinzug zu gewährleisten, ohne daß Schornsteinversottung eintritt. Jede Betriebsweise oberhalb dieser Temperatur verursacht eine Energieverschwendung, welche vermie-

den werden soll.

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.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Stellbereich des Wassertemperaturreglers durch einen Rauchgastemperaturregler so begrenzt wird, daß die Rauchgastemperatur des Kessels eine bestimmte Höhe nicht überschreitet, und daß der Wassertemperaturregler und der Rauchgastemperaturregler gleichsinnig auf das Stellglied für die Verbrennungsluft wirken, das beiden Reglern gemeinsam ist. '

Dies kann praktisch auf verschiedene Weise erreicht werden. Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung bei einem Feuerungsregler mit einem die Feuerklappe der Kesselfeuerung über das Stellglied, das als Hebelgestänge od. dgl. und ein Verbindungsglied wie '⁵ Stellkette, Seil od. dgl. ausgebildet ist, steuernden, von der Kesselwassertemperatur beeinflußbaren Thermostaten, der den Wassertemperaturregler darstellt, kann die Anordnung so getroffen werden, daß der Kesselwasserthermostat und als Rauchgastemperaturregler ein Rauchgasthermostat auf das gemeinsame Stellglied wirken.

Zum Stand der Technik wird noch die DE-GNf-Schrift 18 55 856 genannt, aus der zwei die Feuerklappe in ihrem Stellbereich einschränkende Regelglieder in Form von Bimetallstreifen hervorgehen. Dort handelt es sich aber um die Lösung einer anderen Aufgabe, nämlich bei der Heizung des Kessels mit festen, gashaltigen Brennstoffen die Entwicklung unverbrannter Gase und damit die Gefahr einer Verpuffung zu vermeiden. Ein Wassertemperaturregler ist dort gar nicht vorgesehen.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist im folgenden anhand der Zeichnung näher erläutert.

F i g. 1 zeigt schaubildlich einen Warmwasserheizkes- ^r> sei mit einem erfindungsgemäß ausgebildeten Feuerungsregler, und

Fig.2 zeigt diesen Feuerungsregler in größerer Darstellung für sich herausgezeichnet.

Der Feuerungsregler ist gemäß dem in F i g. 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 ⁴' 1 befindet sich eine Öffnung 5 zum Eintritt der Verbrennungsluft in den Feuerungsraum. Die öffnung 5 ist durch eine an der Feuerungstür 4 angelenkte Zugoder Feuerklappe 6 mehr oder weniger verschließbar. Die Feuerklappe 6 ist zu diesem Zweck an eine '" Stellkette 7 angehängt, weiche 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 ⁵^ Feuerungsraum. Wird dagegen die Kette 7 von dem Feuerungsregler angezogen, so zieht sie die Feuerklappe 6 hoch, wodurch die öffnung 5 mehr oder weniger freigegeben wird und entsprechend viele Verbrennungsluft in den Feuerungsraum gelangt. 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.

Der Feuerungsregler ist auf einer Platte 9 montiert, die z. B. mittels Haltern ii) auf der Deckelplatte 11 des Kessels 1 befestigt ist. Die Platte 9 trägt ein Lager 12.

65 um welches ein doppelarmiger Hebel 13, 14 mit einem kürzeren Hebelarm 13 und einem längeren Hebelarm 14 drehbar isL 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:

Diese Vorrichtung besteht aus zwei Thermostaten, nämlich einem Kesselwasserthermostaten 17 und einem Rauchgasthermostaten 18, die an der Platte 9 angeordnet sind. Der Kesselwasserthermostat 17 ist in eine an der Platte 9 befestigte Tauchhülse 19 eingesetzt, weiche durch die Deckelplatte 11 des Kessels 1 in den Wasserraum 3 ragt und dort vom Kesselwasser umspült wird. Der Aibeitsstift 20 des Kesselwasserthermostaten 17 und der Arbeitsstift 21 des Rauchgi^rihermostaten 18 können von unten auf den kürzeren Hebelarm 13 des doppelarmigen Hebels 13,14 wirken.

Während der Kesselwasserthermostat 17 über die Tauchhülse 19 direkt von der Temperatur des KesselWvissers beeinflußt wird, ist der Arbeitsraum des Rauchgasthermostaten 18 durch ein Kapillarrohr 22 mit dem Arbeitsraum eines Temperaturfühlers 23 verbunden, welcher von der Rauchgastemperatur beeinflußt wird. Gemäß dem in der Zeichnung vei anschaulichten Ausführungsbeispiel kann der Temperaturfühler 23 einfach mit Hilfe einer Schelle 24 an das Rauchrohr 8 angeklemmt werden, was an irgend einer geeigneten Stelle des Rauchrohres zwischen dem Kessel 1 und dem Eintritt in den Schornstein erfolgen kann. Die Sollwerte der beiden Thermostaten 17 und 18 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.

Die Wirkungsweise des vorstehend beschriebenen Feuerungsreglers ist folgende: Solange der Kessel 1 und das Rauchrohr 8 kalt 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 Fühler 23 übernommene Temperatur des Rauchrohres 8 eine bestimmte vorgegebene Grenze, z. B. 130° C, überschreitet, dann wird der Arbeitsstift 21 des Rauchgasthermostaten 18 dafür sorgen, daß sich der Hebel Γ3,14 im Uhrzeigersinn dreht und über die Kette 7 die Feuerklappe 6 in Schließrichtung bewegt und zwar so weit, bis die richtige Rauchgastemperatur tarnenden ist. Der Kesselwasserthermostat 17 fängt erst dann zu reagieren an, wenn das Kesselwasser einschließlich der angeschlossenen Heizkörper od. dgl. 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. Infolgedessen zietit der Kesselwasserthermosta; 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

Fcuerklappe 6 kann jedoch nur so weil geöffnet werden, daß die Rauchrohrtemperatur die vorgegebene Höhe nicht überschreitet, weil dann der Arbeitsstift 21 als Anschlag wirk», und eine weitere Drehung des Hebels 13, t4 verhindert.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Feuerungsregler zur Regelung der Vorlauftemperatur von Warmwasserheizkesseln mittels eines die Zufuhr der Verbrennungsluft zur Kesselfeuerung über ein Stellglied verändernden Wassertemperaturreglers, dadurch gekennzeichnet, daß der Stellbereich des Wassertemperaturreglers durch einen Rauchgastemperaturregler so begrenzt wird, daß die Rauchgastemperatur des Kessels eine bestimmte Höhe nicht überschreitet, und daß der Wassertemperaturregler und der Rauchgastemperaturregler gleichsinnig auf das Stellglied für die Verbrennungsluft wirken, das beiden Reglern gemeinsam ist

2. Feuerungsregler nach Anspruch 1, mit einem die Feuerklappe der Kesselfeuerung über das Stellglied, das als Hebelgestänge od. dgl. und ein Verbindungsglied wie Stellkette, Seil od. dgl. ausgebildet ig !,steuernden, von der Kesselwassertemperatur beeinflußbaren Thermostaten, der den Wassertemperaturregler darstellt, dadurch gekennzeichnet, daß der Kesselwasserthermostat (17) und als Rauchgastemperaturregler ein Rauchgasthermostat (18) auf das gemeinsame Stellglied wirken.

3. Feuerungsregler nack einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Temperaturfühler (23) des Rauchgasthermostaten (18) an der Außenfläche eines Rauchrohres (8) befestigt und über ein Kapillarrohr (22) mit dem Rauchgasthermostaten (18) verbunden ist.

4. Feuerungsregler na; λ Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dal¹ der Kesselwasserthermost25 (17) und der Rauchgastherui «tat (18) an einer auf oder am Heizkessel (1) vorgesehenen Platte (9) angeordnet sind und mit ihren Arbeitsstiften (20 bzw. 21) gegen den einen Hebelarm (13) des als doppelarmiger Hebel (13, 14) ausgebildeten Hebelgestänges wirken, der um ein Lager (12) der Platte (9) drehbar ist und dessen anderer Hebelarm (14) an seinem freien Ende (15) mit der Stellkette (7) der Feuerklappe (6) verbunden ist, wobei letzterer Hebelarm (14) unter der Wirkung einer Druckfeder (16) steht