DE60105561T2 - Vorrichtung zur zufuhr von brennstoff und verbrennungsluft zu einer oder mehreren gruppen von brennern - Google Patents

Description

• Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Zufuhr von Brennstoff und von Mittel zur Bewirkung von Verbrennung zu mindestens zwei Gruppen von Brennern, in welcher jeder Brenner mit einer Einlassleitung für Brennstoff und mit einer Einlassleitung für Mittel zur Bewirkung von Verbrennung verbunden ist, und diese Leitungen mittels eines zugehörigen Verteilers jeweils an einer Zuleitung für Brennstoff und an einer Zuleitung für Mittel zur Bewirkung von Verbrennung angeschlossen sind. Eine derartige Vorrichtung ist aus den Dokumenten US 4 043 742 , US 4 825 353 , US 4 834 644 und US 3 760 775 bekannt.
• Die Funktion der Brenner in Erwärmungsöfen besteht darin, eine Charge von einer niedrigen Temperatur, mit der sie in den Ofen hinein kommt, auf eine höhere Temperatur anzuheben, mit der sie den Ofen verlässt, um zum Beispiel eine Tafel beziehungsweise eine Platte oder Bramme aufzuheizen und deren Temperatur zu erhöhen, die beim Verlassen des Ofens gewalzt werden soll. Die Charge wird wie bekannt durch die Übertragung von Wärme, welche bei Verbrennung von Produkten entsteht, mittels Strahlung und Konvektion aufgeheizt. Vor ihrem Entfernen aus dem Ofen verbleibt die Charge in Bereichen des Ofens mit niedrigerer Temperatur. Dieses hat den Zweck, die während des Aufheizens erreichte Temperatur konstant zu halten, um somit die Ungleichförmigkeiten des Aufheizens innerhalb akzeptabler Toleranzen für das abschließende Walzen zu halten. Diese Bereiche sind als Ausgleichs- oder Durchwärmungsbereiche bekannt.
• In diesen Ausgleichsbereichen, in denen die erforderliche Energie niedriger ist als die maximale Energie, kann der Betrieb der Brenner der Gruppe dadurch gesteuert werden, dass jeder Brenner mit zum Beispiel 30 bis 40 % der Maximalleistung mit einer Hauptleistung arbeitet, und daher unter dem optimalen Betriebsbereich liegt, oder dadurch, dass einer oder mehrere Brenner der Gruppe oder der Gruppen im Umlauf mit einer individuellen Leistung gezündet beziehungsweise betrieben werden, die so nah als möglich an der maximalen Leistung liegt.
• Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Vorrichtung zur Versorgung von einem oder mehreren Gruppen von Brennern zu schaffen, die es ermöglicht, falls eine Steuerung der den Brennern zugeführten Energie notwendig ist, in Strömungsrichtung vor der Gruppe oder den Gruppen die Durchflussmenge von Brennstoff und Mittel zur Bewirkung von Verbrennung, die für diese Brenner erforderlich sind, gemäß eines spezifischen festen Verhältnisses von Brennstoff zum Mittel zur Bewirkung von Verbrennung und entsprechend der für den Ofen zu einem bestimmten Zeitpunkt erforderlichen Leistung vorher festzulegen, womit eine Steuerung eines jeden individuellen Brenners überflüssig wird.
• Diese Aufgabe wird von der vorliegenden Erfindung mittels einer Vorrichtung gemäß des einzigen beigefügten Patentanspruchs gelöst.
• Die Ziele und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden Beschreibung verständlicher, die als ein Beispiel ohne Absicht zur Einschränkung anzusehen ist und mit Bezugnahme auf die einzige beigefügte Zeichnung erfolgt, wobei
• 1 schematisch eine Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung zur Versorgung von zwei Gruppen von Brennern zeigt.
• Mit Bezug auf 1 werden zwei Gruppen 1 und 2 mit jeweils fünf Brennern 3 schematisch dargestellt. Jeder dieser Brenner 3 ist mit einer Einlassleitung 301 für das Mittel zur Bewirkung von Verbrennung, welches beispielsweise Luft ist, und mit einer Einlassleitung 302 für den Brennstoff versehen. Diese Leitungen 301 und 302 sind stromaufwärts mit zwei Verteilern 4 und 5 jeweils als Sammelleitungen für den Brennstoff und das Mittel zur Bewirkung von Verbrennung verbunden, und in der Nähe eines jeden Brenners 3 weisen sie ein Ventil 6 zum Unterbinden der Durchflussmenge des Mittels zur Bewirkung von Verbrennung zum Brenner hin und ein Ventil 7 zum Unterbinden der Strömung des Brennstoffs zum Brenner hin auf. Die Kreise beziehungsweise Schaltungen zur Versorgung und Steuerung des Flusses von Brennstoff und Mittel zur Bewirkung von Verbrennung sind stromaufwärts vor den Sammelverteilern 4 und 5 angeordnet. Im Fall des Mittels zur Bewirkung von Verbrennung wird dieses mittels eines Gebläses 8 in den Verteiler 4 eingebracht, der es in einen Zuleitungskanal 9 leitet, in welchem eine Einrichtung 10 zur Durchflussmessung und ein Ventil 11 zum Steuerung dieser Durchflussmenge angeordnet ist. Im Fall des Brennstoffs wird dieser mittels einer Pumpe 12 in den Verteiler 5 eingebracht, der es in einen Zuleitungskanal 13 leitet, in welchem ein Ventil 14 zum Absperren der Strömung des Brennstoffs, eine Einrichtung 15 zur Durchflussmessung und ein Ventil 16 zur Steuerung dieser Durchflussmenge angeordnet ist. Wie erkennbar ist, wird das Diagramm von einer Steuereinrichtung 17 vervollständigt, die als eine programmierbaren Logik ausgebildet ist, welche bestimmte Eingangsdaten annimmt und verarbeitet, hauptsächlich die von den Brennergruppen 1 und 2 erforderliche Leistung P, das Verhältnis R zwischen der Durchflussmenge des Brennstoffs und der Durchflussmenge des Mittels zur Bewirkung von Verbrennung, die Durchflussmenge Qc des Brennstoffs und die Durchflussmenge Qa des Mittels zur Bewirkung von Verbrennung; auf der Grundlage dieser Eingangsdaten stellt die Steuereinrichtung 17 zwei Signale Sa, Sc für die Steuerung der Steuerventile an ihrer Ausgabe zur Verfügung.
• Folglich erhält die programmierbare Logikeinrichtung 17 die Durchflussmengen Qc und Qa bei Betrieb mittels der korrespondierenden Messeinrichtungen 15 und 10, und steuert mittels der Signale Sc und Sa den Grad der Öffnung der Steuerventile 16 und 11, wobei die erforderliche Leistung P in Betracht gezogen und das Verhältnis R zwischen der Durchflussmenge des Brennstoffs und der Durchflussmenge des Mittels zur Bewirkung von Verbrennung in Gleichheit mit einem vorher festgelegten Wert gehalten wird. Auf diese Weise werden die Durchflussmengen von Brennstoff und Mittel zur Bewirkung von Verbrennung stromaufwärts vor jedem individuellen Brenner gesteuert, und deshalb ist es vorteilhaft möglich, einen oder mehrere der Brenner der Gruppe in Betrieb zu nehmen, wenn die von den Gruppen geforderte Leistung geringer ist als die Maximalleistung, und auf diese Weise die Brenner zu allen Zeiten in Betriebsbereichen zu betreiben, die nahe an denen von optimaler Wirksamkeit liegen. Wenn zum Beispiel jede Gruppe 1 und 2 eine Leistung erfordert, die durch Zündung beziehungsweise Betrieb von zwei der fünf Brenner 3 erzeugt werden kann, werden die Ventile 6 und 7 von zwei Brennern geöffnet, und die Brenner werden in dem optimalen Wirkungsbereich betrieben (mit anderen Worten: nahe an der Maximalleistung), und die Ventile der drei Brenner werden geschlossen, so dass diese inaktiv bleiben.

Claims (1)

1. Vorrichtung zur Zufuhr von Brennstoff und von Mittel zur Bewirkung von Verbrennung zu mindestens zwei Gruppen (1, 2) von Brennern (3), in welcher jeder Brenner (3) mit einer Einlassleitung (302) für Brennstoff und mit einer Einlassleitung (301) für Mittel zur Bewirkung von Verbrennung verbunden ist, und diese Leitungen (301, 302) mittels eines zugehörigen Verteilers (5, 4) jeweils an einer Zuleitung (13) für Brennstoff und an einer Zuleitung (9) für Mittel zur Bewirkung von Verbrennung angeschlossen sind, in der Ausführung, welche die folgenden Merkmale in Kombination aufweist: a) in der Zuleitung (13) für Brennstoff ist ein Steuerventil (16) zur Steuerung der Durchflussmenge von Brennstoff angeordnet, und stromaufwärts vor diesem Steuerventil (16) ist eine Einrichtung (15) zur Messung der Durchflussmenge von Brennstoff vorgesehen, b) in der Zuleitung (9) für Mittel zur Bewirkung von Verbrennung ist ein Steuerventil (11) zur Steuerung der Durchflussmenge von Mittel zur Bewirkung von Verbrennung angeordnet, und stromaufwärts vor diesem Steuerventil (11) ist eine Einrichtung (10) zur Messung der Durchflussmenge von Mittel zur Bewirkung von Verbrennung vorgesehen, c) die Einrichtungen (15, 10) zur Messung der Durchflussmengen von Brennstoff und von Mittel zur Bewirkung von Verbrennung und die Steuerventile (16, 11) sind wirkend an eine programmierbare Logikeinrichtung (17) angeschlossen, welche an ihren Eingabeeingängen die Daten (Qc, Qa) von den Einrichtungen (15, 10) zur Messung der Durchflussmenge von Brennstoff und der Durchflussmenge von Mittel zur Bewirkung von Verbrennung und die die von den Gruppen (1, 2) der Brenner (3) erforderliche Leistung betreffenden Daten (P) ebenso aufnimmt wie die Daten (R), welche einen vorher festgelegten Wert des Verhältnisses zwischen Brennstoff und Mittel zur Bewirkung von Verbrennung betreffen, und welche an ihren Ausgängen Signale (Sc, Sa) zum Steuern der Öffnung der Steuerventile (16, 11) ausgibt, um das Verhältnis zwischen der Durchflussmenge von Brennstoff und der Durchflussmenge von Mittel zur Bewirkung von Verbrennung zu einem vorher festgelegten Wert beizubehalten, gekennzeichnet durch die Kombination der folgenden weiteren Merkmale: d) in der Nähe von jedem Brenner (3) in der korrespondierenden Einlassleitung (302) für Brennstoff ist ein Ventil (7) zum Absperren der Strömung von Brennstoff zum Brenner und in der korrespondierenden Einlassleitung (301) für Mittel zur Bewirkung von Verbrennung ist ein Ventil (6) zum Absperren der Strömung von Mittel zur Bewirkung von Verbrennung vorgesehen, e) während des Betriebs wird das in der Einlassleitung (302) für Brennstoff angeordnete Ventil (7) und das in der Einlassleitung (301) für Mittel zur Bewirkung von Verbrennung angeordnete Ventil (6) korrespondierend zu einem Abschnitt des Brenners (3) jeder Gruppe (1, 2) von Brennern (3) im Umlauf geschlossen, wobei der jeweilige Abschnitt von Brennern auf diese Weise inaktiv ist.