DE4303700C2 - Vorrichtung zur Regelung des Gas-Luft-Verhältnisses bei einem Gasvormischbrenner - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.

Bei Gasbrennern sollte im Falle einer Änderung der Brennerleistung oder des Feuerraum­ druckes die zugeführte Gasmenge durch ein Verstellen des Regelventiles in der Gaslei­ tung möglichst genau den Bedürfnissen angepaßt werden. Bei Gebläsebrennern mit Stau­ scheiben kennt man schon eine Regelung der Gaszufuhr über den Druckverlust an der Stauscheibe. Die Druckdifferenz vor und hinter der Stauscheibe steht nämlich in quadrati­ scher Beziehung zum Verbrennungsluftvolumenstrom und ist deshalb als Führungsgröße zum Verstellen des Regelventiles geeignet. Das gilt jedoch nur dann, wenn die Stauschei­ beneinstellung unverändert bleibt. Im Falle einer aus verbrennungstechnischen Gründen oft angebrachten, axialen Verstellung der Stauscheibe liegen diese Gegebenheiten nicht mehr vor.

Gasvormischbrenner besitzen keine Stauscheibe, sondern einen Brennstab als Flammen­ halter. Der Druckverlust am Brennstab steht in der Regel nicht in quadratischer Beziehung zum Verbrennungsluftvolumenstrom. Es wird beispielsweise von der Brennstabtemperatur wesentlich beeinflußt. Als Führungsgröße zum Verstellen des Regelventiles ist er deshalb nicht geeignet. Spezielle Gas-Luft-Verhältnis-Regelungen, die auf anderer Basis arbeiten, besitzen kein gutes Regelverhalten.

Es wurden schon Überlegungen angestellt, eine Differenzdruckmessung zur Regelung des Gas-Luft-Verhältnisses einzusetzen. Gemäß der EP 0 429 034 A2 dient dazu der Druck in einer Luftkammer und der Druck in einem das Gerät umgebenden Gehäuse. Die nicht vor­ veröffentlichte DE 43 12 801 A1 beschreibt einen Gasgebläsebrenner mit zwei Druck­ meßstellen vor dem Gebläse, und zwar eine erste Druckmeßstelle in einer Luftkammer und eine zweite Druckmeßstelle in der Näher der Mischkammer. Der Differenzdruck wird dabei als analoges Signal für eine Leitungsregelung verwendet. Auch die DE 32 02 425 C2 beschreibt eine Leistungsregulierung von Feuerungsanlagen unter Anwendung von zwei Druckmeßsonden, nämlich einer Führungssonde im Hauptzuleitungskanal für eine Grobregulierung und einer weiteren Sonde in der Brennstoffzufuhr für eine korrigierte Fein­ regulierung. Es handelt sich hierbei um eine Druck- aber nicht um eine Differenzdruckrege­ lung.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei Gasvormischbrennern in Abhängigkeit von der Druckdifferenz zwischen zwei Druckmeßstellen eine einwandfreie Regelung des Gas- Luft-Verhältnisses zu erreichen.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung besitzt die im Patentanspruch 1 genannten Merkmale.

Untersuchungen haben ergeben, daß zwischen dem Luftsteuerdruck in der Luftkammer hinter dem Gebläse und dem Mischerdruck in der Nähe der Mischstelle gleichmäßige Be­ ziehungen bestehen. Die zwischen diesen beiden Stellen ermittelte Druckdifferenz wurde deshalb als Führungsgröße zum Verstellen des Regelventiles verwandt. Dadurch ergibt sich ein Regelverhalten, das dem bei den Stauscheibenbrennern mit nicht in der Lage ver­ änderter Stauscheibe entspricht und das wesentlich günstiger ist als bei den bisher für Gasvormischbrenner angewandte Gas-Luft-Verhältnis-Regelungen.

Die zweite Druckmeßstelle zum Ermitteln des Mischerdrucks kann bei einem Gasvor­ mischbrenner wahlweise vor oder hinter der Mischstelle am Eintritt des Brennstabes ange­ ordnet sein. Die genaue Position läßt sich durch einen einfachen Versuch leicht ermitteln. Durch geeignete Einbauten strömungsseitig vor der zweiten Meßstelle kann dabei die Druckdifferenz in gewünschter Weise beeinflußt werden.

Die Zeichnung stellt in einer einzigen Figur die schematische Darstellung eines Gasvor­ mischbrenners als Ausführungsbeispiel der Erfindung dar. Es sind nur die für die Erfindung wesentliche Elemente beziffert.

In der Gasleitung 1 ist neben anderen Strömungselementen ein steuerbares Regelventil 2 angeordnet. Die Luftzufuhr erfolgt durch ein Gebläse 3 mit vorgeschaltetem Filter 4 und nachgeschalteter Luftklappe 5. In der Luftkammer 6 sitzt eine erste Druckmeßstelle 7 zum Ermitteln des Luftsteuerdruckes p_L. Dem Brennstab 8 ist ein Mischerrohr 9 vorgeordnet, in welches die Gasleitung 1 einmündet. In der Nähe der Mischstelle 10 sitzt eine zweite Druckmeßstelle 11 zum Ermitteln des Mischerdruckes p_F. Die Druckdifferenz zwischen dem Luftsteuerdruck p_L und dem Mischerdruck p_F dient als Führungsgröße für das Verstel­ len des Regelventiles 2.

Claims (2)

1. Vorrichtung zur Regelung des Gas-Luft-Verhältnisses bei einem Gasvormisch­ brenner mit einem steuerbaren Regelventil (2) in der Gasleitung (1) und einem Gebläse (3) in der Luftzufuhr durch Messen des Druckes an einer ersten Druckmeßstelle (7) in einer Luftkammer (6) und an einer zweiten Luftmeßstelle (11) in der Nähe der Mischstelle (10), wobei das Regelventil (2) in Abhängigkeit von der Differenz zwischen dem in der Luft­ kammer (6) gemessenen Luftsteuerdruck (p_L) und dem in der Nähe der Mischstelle (10) gemessenen Mischerdruck (p_F) betätigt wird, dadurch gekennzeichnet, daß bei einem Gasvormischbrenner mit einem Brennstab (8) die erste Druckmeßstelle (7) direkt hinter dem Gebläse (3) und die zweite vor oder hinter der Mischstelle (10) angeordnet ist und die gemessene Druckdifferenz als Führungsgröße für das Verstellen des Regelventiles (2) dient.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch strömungsseitig vor der zweiten Druckmeßstelle (11) angeordnete Einbauten zur Beeinflussung des Meßwertes und damit der Druckdifferenz.