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Regel- und Sicherheitsvorrichtung für gasbeheizte Geräte mit einem
Membranhauptgasventil Die Erfindung bezieht sich auf eine für gasbeheizte Geräte
bestimmte Regel- und Sicherheitsvorrichtung mit einem Membranhauptgasventil, auf
das ein vom Verbrauchsgasdruck beeinflußter Steuerdruckregler und von Betriebszuständen
der Anlage beeinflußter Steuer- und Sicherheitsregler mittels eines Steuergasstromes
einwirken.
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Bei bekannten Anlagen dieser Art verhindert man beim Ansprechen eines
Steuerreglers, z. B. eines Wärmefühlers, durch einen einstellbaren Anschlag oder
einen das Steuerreglerventil umgehenden Gasdurchgang zur Entlüftungsleitung einen
gänzlichen Abschluß des Hauptventils, so daß noch eine das Rückschlagen eines Brenners
verhütende Kleinstgasmenge zu diesem gelangt. Es können hierbei jedoch bei Vordruckschwankungen
Änderungen der Kleinstgasmenge eintreten und vor allem bei mehreren Brennern durch
Abschaltung eines Brenners zu große Gasmengen zu den anderen Brennern gelangen.
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Auch ist vorgeschlagen, neben einem Höchstdrucksteuerregler noch einen
besonderen Kleinstdrucksteuerregler vorzusehen. Jedoch verteuern zwei Steuerregler
die Anlage und machen diese bezüglich der Steuerstromführungen umständlich. Bei
Verwendung einer Höchstdruckeinstellung durch Düsen neben einer Kleinstdruckeinstellung
durch ein Belastungsgewicht der Membran ergaben sich bei den für die einzelnen Steuerdruckhöhen
um äußerst kleine Beträge sich unterscheidenden Düseneinstellungen gegebenenfalls
Schwierigkeiten.
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Gemäß der Erfindung ist bei einer Einrichtung der obengenannten Art
ein Steuerdruekregler mit einer doppelt belasteten Membran vorgesehen, die kurz
vor Beendigung der Schließbewegung des Hauptventils infolge einer durch die Steuerregler
bewirkten Druckerhöhung des Steuergasstromes unter Verminderung ihrer Eigenbelastung
ein zusätzliches Entlüftungsventil für den Steuergasstrom öffnet, so daß noch eine
Kleinstgasmenge den Brennern zuströmt, deren Druck der Steuerdruckregler mittels
des Entlüftungsventils einregelt. Zweckmäßig wird das
Steuerdruckreglerventil
mit dem zusätzlichen, für die Kleinstdruckeinstellung erforderlichen Entlüftungsventil
verbunden, das, eine Durchlaßöffnung in der Reglermembran abdeckend, durch die Belastung
für die Höchstdruckeinstellung an die Steuerdruckreglermembran angedrückt wird,
während die Mindestdruckhöhenbelastung unmittelbarauf dieSteuer druck--reglermembran
einwirkt. Bei einer Schließbewegung der Reglermemban infolge eines verminderten
Verbrauchsgasdruckes wird das zusätzliche Entlüftungsventil geöffnet, so daß die
Reglermembran, von der Belastung für die Höchstdruckeinstellung entlastet, nur noch
unter dem Einfluß des Belastungsgewichtes für die Mindesbdruckeinstellung und des
Verbrauchsgasdruckes steht.
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Es ergibt sich dann nur eine Steuermembran für die Höchst- und Mindestdruckregelung,
wobei jeweils durch Druckbelastungen, z. B. einstellbare Federn, sowohl der Höchstals
auch der Mindestdruck einstellbar sind. Bei Vordruckschwankungen oder plötzlicher
Abschaltung eines Brenners regelt sich der Mindestdruck stets auf die vorbestimmte
Höhe ein, so daß niemals während eines größeren Zeitabschnittes zu große Gasmengen
zum Brenner gelangen können. Die Anlage ist betriebssicher und einfach in ihrem
Aufbau, und zusätzliche Druckschwankungen sind durch besondere Größenabmessung der
Ventile und Membranen ausschaltbar.
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Die Fig. i zeigt eine beispielsweise Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes
in schematischer Darstellung, während Fig.2 eine Einzelheit wiedergibt.
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In die Hauptleitung zum Brenner i ist ein durch eine Membran 2 gesteuertes
Ventil 3 eingeschaltet. Der in der Zuleitung 4 herrschende Vordruck p1 steht über
eine Düse 5 mit dem Steuerraum 6 über der Membran 2 in Verbindung. An den Steuerraum
6 schließt sich eine Steuergasleitung 7, 8 an, in welche eine Zündsicherung 9 eingeschaltet
ist, deren thermostatisch gesteuertes Ventil io bei brennender Zündflamme i i geöffnet
ist. so daß der ungedrosselte Steuergasstrom in den Vorraum 12 des Steuer druckreglerventils
13 gelangen kann. In dem Raum 12 herrscht somit dann ebenfalls der Druck p.2. Das
Steuerdruckreglerv entil 13 beherrscht den Steuergasdurchgang zur Entlüftungsleitung
14. In diese Entlüftungsleitung ist ein von Betriebsvorgängen beliebiger Art abhängiger
Steuerregler 15, z. B. ein Wärmefühler, eingeschaltet, dessen Ventil sich bei Erreichung
eines gewünschten Betriebszustandes schließt. Das Steuerdruckreglerventil 13 wird
durch eine Membran 16 gesteuert. Der Raum 17 unter dieser Steuerdruckmembran 16
ist gegenüber dem den Druck p, aufweisenden Vorraum 1 2 -durch eine Abdichtungsmembran
18 abgeschlossen und steht durch eine Leitung ig mit dein Hinterdruckraum 2o in
Verbindung. Es herrscht somit auch im Steuerraum 17 der im Hinterdruckraum 2o herrschende
Regeldruck p3. In die Beeinflussungsleitung i g ist eine Düse 2i eingesetzt. Beide
Membranen 16 und 18 des Steuerdruckreglers sind fest miteinander verbunden und werden
durch eine Feder 22 getragen.
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DieVentilspindel 23 des Steuerdruckreglerventils 13 wird mit einem
daran befestigten Ventil 24 unter Einwirkung einer Feder 25 auf die Membran 16 aufgedrückt.
Die Belastung der zur Einstellung des Höchstregeldruckes dienenden Feder 25 ist
durch eine Schraube 26 einstellbar. Außerdem ist die Membran 16 noch durch eine
zur Einstellung des Mindestregeldruckes dienende und durch eine Schraube
27 einstellbare Feder 28 belastet. Der drucklose Raum 29 über der Steuerdruckmembran
16 - steht durch eine mit einer Düse 3o besetzten Entlüftungsleitung 31 mit der
Außenluft in Verbindung. Die beiden Ventile 24 und 13 und die Abdichtungsmembran
18 besitzen gleich große wirksame Flächen, und die Feder 22 entspricht dem Gewicht
der beiden Membransysteme 16 und 18.
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Zur Inbetriebsetzung der Anlage ist in die Steuergasleitung 7, 8 ein
Schalthahn 32 eingesetzt, der in der Zündstellung (Fig. 2) den mit dem Vordruck
in Verbindung stehenden Hauptventilsteuerraum 6- mit der Steuergasleitung 8 verbindet,
welche das bei erloschener Zündflamme geschlossene Zündventil io umgeht. Bei noch
abgesperrter Steuergasleitung 7 kann daher Zündgas zum Zündbrenner gelangen und
daselbst entzündet werden, während sich der Hauptventilsteuerraum 6 noch nicht entlüften
kann, da die Zündbrennerdüse 34 so klein bemessen ist gegenüber der Düse 5, daß
kein merklicher Druckabfall im Steuerraum 6 eintreten kann. Das Hauptgasventil 3
bleibt aus diesem Grunde noch so lange geschlossen, bis der Zündbahn in die Betriebsstellung
(Fig. i) umgelegt wird, so daß der Steuerstrom nach dem Entzünden der Zündflamme
i i von der Steuergasleitung 7 durch das nunmehr geöffnete Zündventil i o zur Steuergasleitung
8 und von hier über den Raum 12 und das geöffnete Steuerdruckreglerventil 13 zur
Entlüftungsleitung 14 gelangen kann, worauf infolge der Verringerung des Druckes
p2 in dem Hauptventilsteuerraum 6 sich das Ventil 3 öffnet. Geht die Zündflamme
i i aus, schließt sich das Zündventil io, und infolge Drucksteigerung im Steuerraum
6 .bis in Höhe des Vordruckes schließt sich das Ventil 3 durch das Eigengewicht
seines Membran- und Ventilsystems vollständig.
Im vollen Betriebszustand
der Anlage und bei geöffnetem Ventil des Fühlers 15 wirkt der Regeldruck p3 auf
die Unterseite der Steuerdruckreglermembran 16 ein und regelt in bekannter Weise
in Gegenwirkung mit der Feder 25 den Druck p3 in der Verbrauchleitung über die Hauptventilsteuergasleitung
7, 8 auf die gewünschte Druckhöhe ein. Durch die Höhe der Belastung der Druckreglerinembran
16 durch die Feder 25 wird die Regeldruckhöhe bestimmt. Druckschwankungen entstehen
bei dieser Regeltätigkeit nicht, da der von oben auf dem Ventilteller 13 lastende
Druck p2 durch den in entgegengesetzter Richtung auf den Ventilteller a4 wirkenden
Druck p2 und der auf die kleine Membran 18 nach oben wirkende Druck p2 durch einen
entsprechend großen nach unten wirkenden Druck auf einen Teil der Membran 16 unter
dem Ventil 24 aufgehoben werden.
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Wird bei der Annäherung an einen gewünschten Betriebszustand der Ventildurchgang
des Fühlgerätes 15 immer kleiner, so steigt auch der Druck p2 ständig an, was ein
allmähliches weiteres Absinken des Ventils 3 zur Folge hat. Der Druck p3 sinkt ebenfalls,
und der Ventilteller 13 sinkt weiter nach unten, bis er sich schließlich an den
Anschlag 33 anlegt. Sinkt der Druck p3 noch weiter bis zu einer durch die Rückschlaggrenze
des Brenners bedingten Mindesthöhe, deren Größe durch die Federbelastung 28 bestimmt
ist,* so drückt die Feder 28 die Membran 16 nach unten und öffnet dabei das Ventil
24. Der Druck A wird infolge der Verbindung mit der Außenluft kleiner, was zu einer
Steigerung des Druckes p, führt. Der erhöhte Druck p3 schließt das Ventil 24 wieder,
so daß der Mindestdruck wieder eingeregelt wird. Diese Vorgänge vollziehen sich
so lange, bis sich nach Unterschreiten des gewünschten Betriebszustandes der Fühler
15 wieder öffnet.