DE657890C

DE657890C - Einrichtung zur UEberwachung und selbsttaetigen Steuerung von Brennerfeuerungsanlagen, insbesondere von OElfeuerungsanlagen

Info

Publication number: DE657890C
Application number: DEA68639D
Authority: DE
Inventors: Otto Wohlfarth
Original assignee: AEG AG
Current assignee: AEG AG
Priority date: 1933-02-12
Filing date: 1933-02-12
Publication date: 1938-03-16

Description

Einrichtung zur Überwachung und selbsttätigen Steuerung von Brennerfeuerungsanlagen, insbesondere von ölfeuerungsanlagen Die Erfindung betrifft Lichtrelaisanordnung,en zur Überwachung und gegebenenfalls selbsttätigen Steuerung von Brennerfeuerungsanlagen, vornehmlich Ölfeuerungsanlagen, mit selbsttätiger Zündung, bei denen im Gitterkreis eines Entladungsgefäßes eine Photozelle zur Steuerung eines Relais beim Erlöschen der Brennerflämme liegt. Bei bekannten Anordnungen liegt das Relais im Anodenkreis des Entladungsgefäßes. Es sind auch Überwachungseinrichtungen bekannt, bei denen ein Relais in dem Anodenkreis einer wechselstromgespeisten Entladungsröhre, deren Gitterkreis die lichtelektrische Zelle enthält, angeordnet ist und durch die._v-er-#rhieden starke Belichtung der Zelle eine Ver-#chiebung der Phasenlage der Gitterwechselspannung ;gegenüber der Anodenwechselspannune, und damit ein Ansprechen des Relais bewirkt wird. Dabei bildet die Photozelle zusammen mit einem aus einer Ilapazitä t be-#tehenden Scheinwiderstand einen Spannungsteiler, der parallel zu der Transformatorwicklung liegt, die die Anodenwechselspannung und' die lritterwechselspannung liefert und Vorzugspreise in ihren Mittelpunkt an die ltathode des Entladungsgefäßes angeschlossen ist. Diese Schaltanordnung -zeichnet sich durch grolle 1?niptindlichkeit aus. Jedoch müssen bei ihr hohe Anodenspannungen verwendet werden, um nach Möglichkeit mit der einen Verstärkungsstufe große Anodenströme bzw. Anodenstromänderungen zu erzielen und hinsichtlich des etwaigen Ansprechens des im Anodenkreis vorgesehenen Relais im Störungsfalle möglichst große Sicherheit zu haben.
Die Anwendung höher Anodenspannungen für lichtelektrische Schalteinrichtungen der beschriebenen Art, wenn sie zur Überwachung und Steuerung von Brennerfeuerungsanlagen Anwendung finden, ist erwünscht, da bei Brennerfeuerungsanlagen, insbesondere Ölfeuerungsanlagen, das Erlöschen der Flamme häufig nur eine geringe Helligkeitsänderung verursacht. Die Wandung des durchwärmten Feuerungsraumes stellt oft schon eine hell leuchtende Fläche dar, so <laß die Flamme selbst nur eine geringe zusätzliche Helligkeit ergibt. Die Photozelle muß also auf äußerst geringe Helligkeitsänderungen ansprechen, die hei der üblichen Schaltung der "Zelle nur so geringe Photostromschwankungen bewirken, <laß eine größere Verstärkung derselben notwendig wird. In der beschriebenen Schaltung bedingt nun die Verwendung hoher Anodenspannungen, claß die vorzugsweise gasgefüllte Photozelle (auf kapazitivem Wege) unter verhältnismäßig hoher Spannung steht: Die Photozelle wird aber zweckmäßig mit Spannungen von etwa 6o bis So Volt betrieben, da bei wesentlich höheren Spannungen die Grenzspannung, an welcher eine selbständige Entladung (Glimmentladung) eintritt, erreicht wird.
Die Verstärkerröhre wird dagegen zweckmäßig mit einer Anodenspannung von 22o Volt oder mehr, vorzugsweise etwa 300 Volt, betrieben.

Nach der Erfindung wird bei einer Überwachungs- oder Steuereinrichtung für Brennerfeuerungsanlagen, insbesondere Ölfeuerungsanlagen, mit einer irn Gitterkreis eines Entladungsgefäßes liegenden Photozelle, die beim Erlöschen der Brennerflan-nne ein im Anodenkreis des Entladungsgefäßes liegendes Relais steuert, unter Verweildung einer Photozelle, durch deren verschieden' starke Belichtung eine Verschiebung der Phasenlage der Gitterwechselspannung gegenüber der Anodenwechselspannung bewirkt wird, die lichtempfindliche Zelle dadurch unabhängig von der Anodenspannung der Entladungsröhre an eine unterhalb ihrer Grenzspannung liegende Spannung angeschlossen, claß ihr einer Pol (Kathode) an dem Steuergitter der Entladungsröhre, ihr anderer Pol (Anode) an einer geeigneten Anzapfung der Spannung liefernden Transformatorwicklung liegt. Dabei ist ein weiterer Teil der Transformatorwicklung, der die Anodenspannung unabhängig von der an der Photozelle liegenden Spannung einzustellen gestattet, über (las Relais und ein Abstimmungsgerät mit der Anode der Etitlaclungsrölire verbunden. Als Entladungsgefäß, wird vorteilhaft eine Röhre mit Glühkathode verwendet, entweder eine Hochvakuumröhre (I:lel;tronenrölire) oder eine gas- oder dampfgefüllte Röhre (mit lichtbogenartiger Entladung). In gewissen Fällen sind auch Glimmröhren (Entladungsgefäße mit sog. kalten Kathoden) vorteilhaft anwendbar. lis ist dann leim Gegenstand der Erfindung eine an sich bekannte Schaltung, bei der die Spannungen an der Photozelle und der =Xnocle vollkommen unabhängig voneinander einstellbar sind, mit der bekannten, oben beschriebenen Schalteinrichtung bei ihrer Verwendung als Überwachungseinrichtung von Brennerfeuerungsanlagen, inbesondere 0l-,euerungsanlagen,v@reinigt. Die erfitl(Iullgs-@`emüfl)e Ausbildttn- der L'berwachungseinrichtungT gestattet, (lie I:nlpfindlichleeitskurve der lichtelektrischen L'1>er@@achungscinrichtun@ nüt (-illfacl1en Mitteln so zu gutalten, dal3 die Cberwachun-sanlage in kürzester Zeit lzw. unmittelbar nach dem @@ussetzeu der Brenner-11;ininie in "h:itigl:cit tritt. Sie verbürgt also

eine hohe, für solche Anlagen erforderliche

Betriebssicherheit.

Die für die Photozelle erforderliche An-

zapfung der Transforinatorwicklung der

Anodenspannung wird so gewählt, claß die al)-

gegriffene Spannung (gegenüber der Kathode)

die Hälfte der Anodenspannung oder weniger,

vorzugsweise 1(IO der Anodenspannung, be-

trägt. - Die Gitterwechselspannung des Ent-

ladungsgefiißes beträgt zweckmäßig ebenfalls

nur einen "heil, vorteilhaft etwa die Hälfte der

dem Elitladungsgefäß zugeführten Anoden-

wechselspannung. - Die Steuerung der Röhre

erfolgt durch Änderung der Phasenlage der

Gitterwechselspannung gegenüber der Anoden-

spannung. Dabei muß naturgemäß durch ge-

eigneten Anschluß der Photozelle die an die-

ser liegende Wechselspannung (bzw. deren

Amplitude) unterhalb der Grenzspannung der

Photozelle (Zündspannung für die Glimment-

ladung) liegen.

Die Anordnung nach der Erfindung hat den

weiteren Vorteil, daß die zwischen Gitter-

wechselspannung und Gitter eingeschaltete

Kapazität, die zur Herstellung und Einstel-

lung der gewünschten Arbeitscharakteristik

dient. einen ziemlich hohen Wert, vorzugs-

weise ioo bis Zoo cni, haben kann. Die Ein-

stellurig der I`apazlt<it und damit der Arbeits-

cliarakteristik ist daher gegenüber der oben

beschriebenen bekannten Anordnung bequemer,

genauer und betriebssicherer.

In der Abbildung ist ein Ausführungsbei-

spiel des Erfindungsgegenstandes dargestellt.

Darin ist z eine gasgefüllte Photozelle mit der

t-äsiumschichtkathode 2 und der Anode 3,

4. ist die Verstärkerrö hre, die aus einer Elek-

tronenröhre besteht. Die Schaltanordnung

wird aus der \#@'echselstromquelle (Netz von

200 bis ;oo Volt) mit Hilfe des Transforma-

tors 6 gespeist, <.)essen mehrteiliger bzw. mit

zapfungen versehener Sekun(1ürwiclaung

ilie I-leizspatitititig der Glühkathode der

1

Öhre .1 zwischen den Punkte" 7 und 8 und

(lie Anodenspannung der Röhre zwischen den

Punkten und 9 entnommen ist, während die

Teilwicklung io die Gitterwechselspannung

liefert. Die Teilwickluti- to ist über den

ver;in(lerl)aren Kondensator i r an (las Gitter

12 der lZiilire4 angeschlossen. Die Photozelle i

ist mit ihrer Kathode 2 an das Gitter 12 und

finit ihrer Anode.; an den Anzapfpunkt 13 der

Wicklun- "" bis o angeschlossen. Zwischen

den Pulikteil 8 tilld c) sowie () und-r.1 sind

t'berbrücktuigswiderstände in Form der

TI(IChohm-\\iderst@in(le i;, rti voi;"cselien. Die

A11ode i; der lZülire4 ist über dis Relais tQ

sbzw. (le.sen \`'icklung) und (las Abstinmi-

gerüt _2o finit der :Xii(((leiiwecliselsl)aiiiiiin" bei

dein Punkt d verbunden. Die l#eiliensclialtun

von l\'.elais ig tind :@llstinlni-erät 2o i.-;t durch

eine (etwa q. MF betragende) Kapazität zi überbrückt, so daß über das Relais ig und das Abstimmgerät 2o praktisch nur der reine Anodengleichstrom fließt. Eine Beleuchtungslampe 22 für das Abstimmgerät wird aus einem Teil (der Hälfte) der Heizwicklung ;, 8 gespeist.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform haben die dem Transformator 6 entnommenen Wechselspannungen die folgenden (Effektiv-) Werte: 4 Volt zwischen 7 und 8, io Volt zwischen 8 und 13, 300 Volt zwischen 13 und 9, 150 Volt zwischen 8 und 14..
Das Relais ist vorteilhaft als Durchschaltrelais mit zwei Ansprechstufen ausgebildet. Die Kontakte der einen Stufe werden geschlossen bzw. geöffnet durch das betriebsi n, äßige, ordnungsgemäße Ansprechen der Relaisanordnung; durch die Kontakte der anderen Stufe wird im Falle des Auftretens einer Störung in der lichtelektrischen Überwachungsvorrichtung .durch entstehenden abnormen Anodenstrom (bzw. dessen Änderung) die Abschaltung der ganzen Feuerungsanlage bewirkt.
Der Handlichkeit wegen, vor allem auch um ein betriebssicheres Zusammenarbeiten aller `Geile zu gewährleisten, wird zweckmäßig die Lichtrelaisanordnung zusammen mit den übrigen zur Betätigung oder Steuerung. der 1# euerungsanlare und deren Zündung dienenden Relais, Schaltern, Anschlüssen und sonstigen Vorrichtungen in einem gemeinsamen,' vorzugsweise aus :Hetall bestehenden (durch =3 angedeuteten) Gehäuse untergebracht.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Einrichtung zur Überwachung und selbsttätigen Steuerung von Brennerfeuerungsanlagen, insbesondere von Ölfeuerungsanlagen, mit einer im Gitterkreis eines Entladungsgefäßes (Hochvakuumröhre oder gas- oder dampfgefülltes Entladungsgefäß) liegenden Photozelle zur Steuerung eines im Anodenkreis des Entladungsgefäßes liegenden Relais beim Erlöschen der Brennerflamme, dadurch gekennzeichnet, daß bei Verwendung einer im Gitterkreis einer wechselstromgespeisten Entladungsröhre liegenden Photozelle, durch deren verschieden starke Belichtung eine Verschiebung der Phasenlage der Gitterwechselspannung gegenüber der Anodenwechselspannung bewirkt wird, die lichtempfindliche Zelle (i) dadurch unabhängig von der Anodenspannung (7 bis 9) der gittergesteuerten Entladungsröhre (.a.) an eine unterhalb der Spannung, an welcher eine selbständige Entladung eintritt, liegende Spannung angeschlossen ist, daß der eine Pol (Kathode) der lichtempfindlichen Zelle an dem Steuergitter (1z) der Entladungsröhre (4), der andere Pol (Anode) an einer geeigneten Anzapfung (13) der 'Spannung liefernden Transformatorwicklung liegt, während ein weiterer Teil (9 bis 13) derTrans forinatorwicklung über das Relais (ig) und ein Abstimmungsgerät (=o) finit der Anode (17) der Entladungsröhre (4.) verbunden ist. z. Einrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet. (laß die Spannung des Anzapfpunktes (13), an dem die Anodenspannung der Photozelle von dein den Anodenstrom liefernden Transformator abgenommen ist, gegenüber der Anodenspannung ini Verhältnis von etwa i : io gewählt ist. 3. Einrichtung nach Anspruch i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die dein etztransformator entnommene Gitterwechselspannung etwa die Hälfte der Anodenwechselspannung betrugt.