DE3224500A1 - Device for monitoring the combustion behaviour of a combustion appliance - Google Patents
Device for monitoring the combustion behaviour of a combustion applianceInfo
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Abstract
Description
"Vorrichtung zur Überwachung des Verbrennungsverhaltens"Device for monitoring combustion behavior
einer Verbrennungsvorrichtung" Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Überwachung des Verbrennungsverhaltens einer Verbrennungsvorrichtung, bei der eine offene Flamme in einem Kesselraum brennt und deren Rauchgase durch einen Rauchgasabzug abgeführt werden. a combustion device "The invention relates to a Device for monitoring the combustion behavior of a combustion device, in which an open flame burns in a boiler room and its flue gases through a smoke exhaust can be removed.
Bei den steigenden Kosten für Brennstoffe ist es erforderlich, eine Kesselanlage stets mit möglichst optimalen Bedingungen zu betreiben. Um Fehleinstellungen von Kesselanlagen innerhalb gewisser Toleranzgrenzen zu halten, ist es heute Vorschrift, daß turnusmäßig alle Jahre von einem Schornsteinfeger das Verbrennungsverhalten überprüft wird.With the rising cost of fuel there is a need to have one Always operate the boiler system with the best possible conditions. About wrong attitudes Keeping boiler systems within certain tolerance limits is now a requirement that every year a chimney sweep regularly checks the combustion behavior is checked.
Diese Uberprüfintervalle sind aber noch relativ groß. Innerhalb dieser Intervalle können sehr leicht Unregelmäßigkeiten auf treten, die vom Betreiber der Kesselanlage nicht erkannt werden und die zu fehlerhaften Verbrennungen und damit zu einem Brennstoffmehrverbrauch führen.However, these inspection intervals are still relatively long. Within this Intervals can very easily occur that the operator of the Boiler system not recognized and leading to faulty combustion and thus lead to increased fuel consumption.
Es ist Auf gabe der Erfindung, eine einfache Vorrichtung zu schaffen,;mit der es dem Betreiber einer Kesselanlage zu jedem Zeitpunkt möglich ist, das Verbrennungsverhalten seiner Kesselanlage zu überprüfen und bei fehlerhaften Betriebsbedingungen den Reparaturdienst anzufordern.It is the task of the invention to create a simple device; with which the operator of a boiler system is able to control the combustion behavior at any time to check his boiler system and, in the event of faulty operating conditions, the repair service to request.
Die gestellte Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß im Kesselraum ein Flammenhelligkeitsfühler angeordnet ist, dessen Helligkeitsmeßwerte einem Anzeigegerät außerhalb des Kessel raumes zugeführt werden.The object set is achieved according to the invention in that in the boiler room a flame brightness sensor is arranged, the brightness measured values of a display device be fed outside the boiler room.
An dem sichtbar an der Kesselanlage angeordneten Anzeige gerät kann der Betreiber der Kesselanlage ablesen, ob die Flammenhelligkeit der Sollhelligkeit entspricht oder ob die Flamme zu hell oder zu dunkel brennt. Brennt die Flamme zu hell, dann ist die Abgastemperatur zu hoch.On the display, which is visibly arranged on the boiler system, can the operator of the boiler system can read off whether the flame brightness of the target brightness or whether the flame is too bright or too dark. Burns out the flame bright, then the exhaust gas temperature is too high.
Brennt die Flamme zu dunkel, dann ist die Verbrennung ungenügend und zu kalt. Durch einen Blick auf das Anzeigegerät kann der Betreiber der Kesselanlage also feststellen, ob sie mit den günstigen Sollwerten oder wie weit sie abweichend von diesen Sollwerten arbeitet.If the flame burns too dark, the combustion is insufficient and too cold. By looking at the display device, the operator of the boiler system can So determine whether they are using the favorable setpoints or how far they deviate works from these setpoints.
Bei einer anderen Ausführungsform der Erfindung ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß im Rauchgasabzug ein Temperaturmeßfühler angeordnet ist, dessen Temperaturmeßwerte einem Anzeigegerät außerhalb des Rauchgasabzuges zugeführt werden.In another embodiment of the invention is according to the invention provided that a temperature sensor is arranged in the flue, whose Temperature readings are fed to a display device outside the smoke outlet.
Bei dieser Ausführungsform wird das Verbrennungsverhalten der Verbrennungsvorrichtung anhand der Abgastemperatur ermittelt. Ist die Abgastemperatur zu hoch, dann geht zu viel Wärme durch den Schornstein verloren. Ist die Abgastemperatur zu niedrig, dann läßt dies auf ein schlechtes Verbrennungsverhalten schließen. Durch einen Blick auf das Anzeigegerät kann der Betreiber der Kesselanlage sofort feststellen, ob die Abgastemperatur seiner Kesselanlage dem Sollwert entspricht und damit günstig ist oder ob die Abgas temperatur abweicht und damit der Brennstoffverbrauch nicht mehr optimal ist.In this embodiment, the combustion behavior of the combustion device becomes determined on the basis of the exhaust gas temperature. If the exhaust gas temperature is too high, then it works too much heat lost through the chimney. If the exhaust gas temperature is too low, then this suggests poor combustion behavior. At a glance The operator of the boiler system can determine immediately on the display device whether the flue gas temperature of his boiler system corresponds to the setpoint and is therefore favorable or whether the exhaust gas temperature deviates and thus the fuel consumption does not is more optimal.
Jeder Meßwert für sich, der Wert der Flammenhelligkeit oder der Wert der Abgastemperatur lassen also Sehlüsse darauf ziehen, wie gut oder schlecht die Verbrennungsvorrichtung arbeitet. Die Verbrennungsvorrichtung kann dabei beispielsweise ein Gas- oder oelbrenner sein. Je mehr messungen vorgenommen werden, desto genauer läßt sich ein günstige BetrieDsverhalten am Anzeigegerät ablesen.Each measured value for itself, the value of the flame brightness or the value the exhaust gas temperature let you draw conclusions as to how good or bad it is Combustion device works. The combustion device can for example be a gas or oil burner. The more measurements are made, the more accurate a favorable operating behavior can be read off on the display device.
Nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist deshalb erfindungsgemäß vorgesehen, daß im Kesselraum ein Flammenhelligkeitsfühler und im Rauchgasabzug ein Temperaturmeßfühler angeordnet sind, die ihre Meßwerte dem Anzeigegerät zuführen.According to a further embodiment of the invention is therefore according to the invention provided that a flame brightness sensor in the boiler room and in the flue gas outlet a temperature sensor are arranged, which feed their measured values to the display device.
Ähnlich, wie beispielsweise bei Aussteuerungsanzeigen von elektronischen Musikgeräten mit Zweikanalbetrieb, läßt sich an dem Anzeigegerät ablesen, ob die abgefragten Meßpunkte alle im günstigen Bereich liegen.Similar to, for example, level indicators for electronic devices Music devices with two-channel operation, can be read on the display device whether the queried measuring points are all in the favorable range.
Nun ist das Ablesen mehrerer Anzeigen auf einem Anzeigegerät für manchen Betreiber einer Kesselanlage bereits zu schwierig oder unübersichtlich. Deshalb ist nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, daß die Meßwerte in einem Mischer zu einem gemeinsamen Anzeigewert verarbeitet werden, der Abweichungen von einem mittleren Sollwert am Anzeigegerät kenntlich macht. Der durch Mischung gewonnene gemeinsame Anzeigewert zeigt also den Sollwert mit optimalen Betriebsbedingungen oder Abweichungen von diesem Sollwert an, wobei es für den Betreiber im wesentlichen uninteressant ist, welcher der einzelnen gemessenen Werte nun besonders weit von dem Sollwert abweicht. Zu starke Soliwertabweichungen machen auf jeden Fall eine Einstellungskorrektur der Verbrennungsvorrichtung erforderlich.Now reading multiple displays on one display device is for some Operator of a boiler system already too difficult or confusing. That's why is provided according to a further embodiment of the invention that the measured values processed in a mixer to a common display value, the deviations indicates a mean setpoint value on the display device. The one by mixing The common display value obtained thus shows the target value with optimal operating conditions or deviations from this target value, which is essentially the case for the operator It is of no interest which of the individual measured values is particularly far from deviates from the setpoint. In any case, deviations from the setpoint value that are too great make one Adjustment correction of the combustion device required.
Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß der Helligkeitsmeßfühler aus einem Fotpelement, einer Fotodiode oder einem Fototransistor besteht, das außerhalb des Kessel raumes an einen Glasfaserlichtleiter angeschlossen ist, der das im Kesselraum gemessene Licht aus dem Kessel raum heraus dem Fotoelement zuführt. Als Meßkopf des Flammenhelligkeitsmeßfühlers ist in den Kesselraum ein Glasstab geführt, an den außerhalb des Kesselraumes der Glasfaserlichtleiter angeschlossen ist. Eine derartige Konstruktion eines Helligkeitsmeßfühlers ist außerordentlich einfach und betriebssicher. Selbstständlich sind auch andere Helligkeitsmeßfühlerkonstruktionen ohne weiteres einsetzbar.According to a further embodiment of the invention it is provided that the brightness sensor consists of a photovoltaic element, a photodiode or a phototransistor consists, which is connected to a fiber optic light guide outside the boiler room is that the light measured in the boiler room from the boiler room out to the photo element feeds. As a measuring head of the flame brightness sensor is in the boiler room Glass rod led, connected to the outside of the boiler room of the fiber optic light guide is. Such a construction of a brightness sensor is extraordinary simple and reliable. Are self-evident also other brightness sensor constructions can be used without further ado.
Schließlich ist nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, daß der Temperaturmeßfühler im Rauchgasabzug aus einem Widerstand mit negativem Temperaturkoeffizienten besteht. Derartige Temperaturmeßfühler sind an sich bei Rauchgastemperaturmessungen allgemein bekannt.Finally, according to a further embodiment of the invention, it is provided that the temperature sensor in the smoke outlet from a resistor with negative Temperature coefficient. Such temperature sensors are per se Flue gas temperature measurements are generally known.
Diese Meßfühler werden jedoch nur zur Durchführung einer Messung in den Rauchgasabzug eingeführt, während sie nach der Erfindung ihre Messung im Rauchgasabzug ständig durchführen.However, these sensors are only used to carry out a measurement in introduced the flue, while according to the invention their measurement in the flue perform constantly.
Die Erfindung wird anhand des in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert. Es zeigen: Fig. 1 einen Kessel einer Kesselanlage mit Brennraum und Rauchgasabzug, wobei im Kessel raum ein Flammenhelligkeitsfühler und in dem Rauchgasabzug ein Temperaturmeßfühler angeordnet sind, die ihre Meßwerte an ein Anzeigegerät am Kessel übertragen, Fig. 2 das Anzeigegerät, das an einen Flammenhelligskeitsfühler und einen Temperaturfühler angeschossen ist mit einer Meßwertanzeige, die die Meßwerte durch Dioden anzeigt, Fig. 3 das Anzeigegerät mit einer Analoganzeige, Fig. 4 eine Schaltungsvorrichtung, mit der die Meßfühler auf das Anzeigegerät arbeiten.The invention is based on the embodiment shown in the drawing explained in more detail. They show: FIG. 1 a boiler of a boiler system with a combustion chamber and flue gas outlet, with a flame brightness sensor in the boiler room and in that Smoke exhaust a temperature sensor are arranged, which their measured values to a Transfer display device on the boiler, Fig. 2 the display device, which is connected to a flame brightness sensor and a temperature sensor is connected with a measured value display showing the measured values by diodes, Fig. 3 shows the display device with an analog display, Fig. 4 shows a Circuit device with which the sensors work on the display device.
Die Vorrichtung zur Überwachung des Verbrennungsverhaltens einer Verbrennungsvorrichtung ist vornehmlich für kleinere Kesselanlagen gedacht, wie sie in Eigenheimen zum Einsatz kommen.Der Kessel 1 der Kesselanlage weist dabei einen Kesselraum 3 auf, an dem ein Ölbrenner 5 angeordnet ist. Der Brenner kann selbstverständlich auch ein Gasbrenner sein.The device for monitoring the combustion behavior of a combustion device is primarily intended for smaller boiler systems such as those used in private homes The boiler 1 of the boiler system has a Boiler room 3, on which an oil burner 5 is arranged. The burner can of course also be a gas burner.
An den Kessel 1 schließt sich ein Rauchgasabzug 7 an.A flue gas vent 7 is connected to the boiler 1.
Beim Betrieb der Kesselanlage brennt innerhalb des Brennraumes eine Flamme 9. Diese Flamme hat eine bestimmte Helligkeit, die von einem Flammenhelligkeitsmeßfühler ermittelt wird. Dieser Flammenhelligkeitsmeßfühler besteht aus einem in den Kesselraum 3 bzw. wenigstens durch dessen Wand hineinreichenden Meßkopf in Form eines Glasstabes 11, an den ein Glasfaserlichtleiter 13 angeschlossen ist. Der Glasfaserlichtleiter führt zu einem Fotoelement 49, das beispielsweise eine Fotodiode oder ein Fototransistor sein kann in einem Anzeigegerät 15.When the boiler system is in operation, one burns inside the combustion chamber Flame 9. This flame has a certain brightness determined by a flame brightness sensor is determined. This flame brightness sensor consists of one in the boiler room 3 or at least through its wall extending measuring head in the form of a glass rod 11, to which a fiber optic light guide 13 is connected. The fiber optic light guide leads to a photo element 49, for example a photodiode or a phototransistor can be in a display device 15.
Im Rauchgasabzug befindet sich ein Temperaturmeßfühler 17, der über ein Kabel 19 gleichfalls an das Anzeigegerät 15 anist geschlossei. Der Temperaturmeßfühler kann beispielsweise ein NTC-Widerstand sein.In the flue there is a temperature sensor 17, which is about a cable 19 is also connected to the display device 15. The temperature sensor can be an NTC resistor, for example.
Fig. 2 und 3 zeigen nun das Anzeigegerät 15 von seiner Vorderseite. Dabei gibt es zwei Ausführungsformen, von denen 15a in Fig. 2 und 15b in Fig. 3 wiedergegeben ist.2 and 3 now show the display device 15 from its front side. There are two embodiments, of which 15a in FIG. 2 and 15b in FIG. 3 is reproduced.
Das Anzeigegerät 15a nach Fig. 2 hat an seiner Vorderseite 21 ein-Anzeigefeld 23, welches aus einer auf.einer Linie aufgereihten Anzahl von Leuchtdioden 25 besteht. Die Reihe von Leuchtdioden 25 ist auf dem Anzeigefeld 23 unterteilt in Anzeigeteilfelder 23a, 23b und 23c. Das Anzeigeteilfeld 23a ist beispielsweise mit grünen Leuchtdioden bestückt, das Anzeigeteilfeld 23b mit gelben Leuchtioden und das Anzeigeteilfeld 23c mit roten Leuchtdioden. Das Anzeigeteilfeld 23a mit den grünen Leuchtdioden ist dabei das Anzeigefeld für Sollwerte des Verbrennungsverhaltens. Das Anzeigefeld 23b mit den gelben Leuchtdioden deutet auf eine Abweichung von den Sollwerten hin und bedeutet: Achtung, die Verbrennung ist nicht optimal. Das Anzeigefeld 23c mit den roten Leuchtdioden soll deutlich machen, daß eine Revision oder Reparatur dringend notwendig ist.The display device 15a according to FIG. 2 has a display field on its front side 21 23, which consists of a number of light-emitting diodes 25 lined up on a line. The row of light-emitting diodes 25 is subdivided on the display panel 23 into display subfields 23a, 23b and 23c. The display subfield 23a is, for example, with green light-emitting diodes equipped, the display subfield 23b with yellow light-emitting diodes and the display subfield 23c with red LEDs. The display subfield 23a with the green light-emitting diodes is the display field for setpoints of the combustion behavior. The display panel 23b with the yellow light-emitting diodes indicates a deviation from the target values and means: Warning, the combustion is not optimal. The display panel 23c with the red light-emitting diodes should make it clear that an overhaul or repair is urgent necessary is.
In dem Anzeigegerät 15a ist ein Mischer 27 vorgesehen, der die Meßwerte der einzelnen Meßfühler mischt und auf dem Anzeigefeld zu der einzigen Anzeige mischt. Es ist aber ebensogut möglich, durch zwei nebeneinanderliegende Anzeigefelder der Art des Anzeigefeldes 23 die einzelnen Messungen getrennt anzuzeigen.In the display device 15a, a mixer 27 is provided, which the measured values the individual sensor mixes and mixes on the display panel to the single display. But it is just as possible to use two adjacent display fields to display the Type of display panel 23 to display the individual measurements separately.
Fig. 3 zeigt anhand des Anzeigegerätes 15b diese Möglichkeit auf. Zwei Anzeigefelder 29, die strichpunktiert dargestellt sind, werden dabei von den Meßwerten der beiden Meßfühler beaufschlagt und sind jedes für sich einzein ablesbar.3 shows this possibility on the basis of the display device 15b. Two display fields 29, which are shown in phantom, are of the Measured values of the two sensors are applied and can each be read individually.
Abweichend von der Diodenanzeige nach Fig. 2 ist bei der Ausführungsform nach Fig. 3 eine Analoganzeige mit Hilfe von Zeigern 31 auf zugeordneten Skalen 33 vorgesehen.Differing from the diode display according to FIG. 2 is in the embodiment According to FIG. 3, an analog display with the aid of pointers 31 on assigned scales 33 provided.
Ebenso, wie bei der Ausführungsform nach Fig. 2, ist aber auch hier eine Einzel anzeige mit Hilfe nur eines Meßgerätes möglich, das dann in der Mitte der Frontseite 21b mit voll ausgezogenen Linien vorgesehen ist. Eine Einjustierung läßt sich mit Hilfe von Stellknöpfen 35 vornehmen, die an der Frontseite 21, 21b oder auch irgendwie seitlich angebracht sein können.The same as in the embodiment according to FIG. 2, however, is also here a single display with the help of just one measuring device is possible, which is then in the middle the front side 21b is provided with solid lines. An adjustment can be made with the help of adjusting buttons 35, which are on the front 21, 21b or can be attached to the side somehow.
Fig. 4 zeigt eine Schaltungsanordnung zum Betreiben der Vorrichtung nach der Erfindung. Betrieben wird die Vorrichtung mit Hilfe eines Netzgerätes 37. An dieses Netzgerät 37 ist als Rauchgastemperaturmeßfühler beispielsweise ein NTC-Widerstand (Widerstand mit negativem Temperaturkoeffizienten) angeschlossen. Selbstverständlich sind auch andere geeignete Temperaturmeßfühler einsetzbar. Die Meßwerte des NTC-Widerstandes werden über eine Steuerleitung 39 auf einen Verstärker 41 geschaltet, der die verstärkten Meßwerte über eine Leitung 43 an das Anzeigegerät 15 weitergibt. Diese Messung über den NTC-Widerstand kann die einzige Messung sein, die auf das Anzeigegerät 15 übertragen wird.4 shows a circuit arrangement for operating the device according to the invention. The device is operated with the aid of a power supply unit 37. An NTC resistor, for example, is attached to this power supply unit 37 as a smoke gas temperature sensor (Resistor with negative temperature coefficient) connected. Of course other suitable temperature sensors can also be used. The measured values of the NTC resistance are switched via a control line 39 to an amplifier 41, which amplifies the Readings forwards via a line 43 to the display device 15. This measurement via the NTC resistor can be the only measurement that relates to the Display device 15 is transmitted.
Über eine Leitung 45 wird ein Dunkelwertverstärker 47 angesteuert, der mit dem Fotoelement 49 in Verbindung steht. Das Fotoelement kann beispielsweise eine Fotodiode oder ein Fototransistor sein. Das Fotoelement 49 mit das Flammenlicht im Kesselraum über den Glasstab 11 und den Glasfaserlichtleiter 13 Über einen Sollwertarbeitspunkt, der mit 51 angedeutet ist, werden die von dem Fotoelement 49 abgegebenen, im Dunkelwertverstärker 47 verstärkten Meßwerte über eine als Odergatter geschaltete Diode 53 auf das Anzeigegerät 15 übertragen. Der Dunkelwertverstärker 47 kann nur zur Anzeige bringen, ob ein Signal zu dunkel ist. Um auch die hellen Meßwerte übertragen zu können, ist ein Hellwertverstärker 55 vorgesehen, der an den Arbeitssollpunkt angeschlossen ist und über eine als Odergattet geschaltete Diode 47 auf das Anzeigegerät 15 arbeitet. Auch die FlammenlichtmeBwertübertragung kann die einzige Übertragung an das Anzeigegerät 15 sein.A dark value amplifier 47 is controlled via a line 45, which is connected to the photo element 49. The photo element can for example be a photodiode or a phototransistor. The photo element 49 with the flame light in the boiler room via the glass rod 11 and the glass fiber light guide 13 via a setpoint operating point, which is indicated by 51, those emitted by the photo element 49 are in the dark value amplifier 47 amplified measured values via a diode 53 connected as an OR gate to the display device 15 transferred. The dark value amplifier 47 can only indicate whether a Signal is too dark. In order to also be able to transfer the light measured values, a Bright value amplifier 55 is provided, which is connected to the work setpoint and works via a diode 47 connected as an OR gate to the display device 15. The transmission of the flame light measurement can also be the only transmission to the display device Be 15.
Zur Ablesevereinfachung ist, wie bereits in Verbindung mit Fig. 3 angedeutet, eine einzige Anzeige am Anzeigegerät 15 möglich. Hierzu dient der Mischer 27, der in Fig. 4 v6r dem Anzeigemeßgerät 5 zwischen die beiden Meßwertübertragungsleitungen 43 und 59 geschaltet ist. Über diesen gestrichelt dargestellten Mischer 27 erfolgt dann eine Mischwertanzeige auf dem jeweils einzigen anzeigenden Teil, d. h.As already in connection with FIG. 3 indicated, a single display on the display device 15 is possible. The mixer is used for this 27, which in FIG. 4 is in front of the display measuring device 5 between the two measured value transmission lines 43 and 59 is switched. This mixer 27, shown in dashed lines, takes place then a mixed value display on the single display part, d. H.
dem Anzeigefeld 23 nach Fig. 2 oder dem mittleren Meßinstrument 31 nach Fig. 3.the display panel 23 according to FIG. 2 or the central measuring instrument 31 according to Fig. 3.
Die Schaltung kann selbstverständlich auch dazu benutzt werden, außer oder anstelle der Anzeigen unmittelbar Regelungen auszuführen.The circuit can of course also be used for this, except or to implement regulations directly instead of the notifications.
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DE19823224500 DE3224500A1 (en) | 1982-07-01 | 1982-07-01 | Device for monitoring the combustion behaviour of a combustion appliance |
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DE19823224500 DE3224500A1 (en) | 1982-07-01 | 1982-07-01 | Device for monitoring the combustion behaviour of a combustion appliance |
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DE3224500A1 true DE3224500A1 (en) | 1984-01-05 |
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-
1982
- 1982-07-01 DE DE19823224500 patent/DE3224500A1/en not_active Withdrawn
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Legal Events
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8139 | Disposal/non-payment of the annual fee |