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Verfahren und Vorrichtung zur Regelung der Brennstoffzufuhr bei mit
unreinen gasförmigen oder flüssigen Brennstoffen beheizten Feuerungen, insbesondere
Öfen Die Temperaturregelung von Öfen, z. B. Glüh- oder Lackieröfen; erfolgt im allgemeinen
in der Weise, daß ein Meßinstrument über :elektrische oder mechanische Zwischenglieder
mittels Ventilen, Schiebern oder Drosselklappen die Zufuhr des gasförmigen oder
flüssigen Brennstoffes und der zugehörigen Verbrennungsluft steuert.
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Die Regelung der Brennstoffzufuhr erfolgt dabei häufig in der Weise,
daß die Hauptmenge- des Brennstoffes durch eine Hauptleitung zugeführt wird, in
der sich ein von Hand oder selbsttätig verstellbares Hauptventil befindet.
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An die Hauptleitung ist vor und hinter dem Hauptventil eine Umgehungsleitung
angeschlossen, in der ein Regelventil angeordnet ist. Es wird also ein und derselbe
Brennstoff durch die Hauptleitung und die Umgehungsleiteng dem Brenner zugeführt,
wobei die Hauptbrennstoffmenge durch die Hauptleitung über das im allgemeinen fest
eingestellte Hauptventil strömt, während eine kleinerezusätzliche Brennstoffmenge
über die Umgehungsleitung und das Regelventil dem Brenner zuströmt. Dieses Regelventil
in der Umgehungsleitung dient der Feinregulierung, beispielsweise zur Gleichhaltung
einer bestimmten Ofentemperatur. Es hat sich nun herausgestellt, daß bei dieser
Anordnung große Schwierigkeiten auftreten, wenn ein unreiner, d. h. ungereinigter
oder schwach gereinigter, flüssiger oder gasförmiger Brennstoff verwendet wird.
Bei Flüssigkeiten wird die Umgehungsleitung verschmutzt, während bei nicht besonders
sorgfältig gereinigten Gasen in dieser Leitung Verstopfungen durch Teere, Paraffine
o. dglauftreten. Derartige Verschmutzungen oder Verstopfungen machen sich besonders
störend bemerkbar, wenn zur Regelung der Brennstoffzufuhr empfindliche Ventile oder
Schieber und kleinere Brenner benutzt werden.
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Man könnte daran denken, diese Schwierigkeiten durch eine vorherige
Reinigung des Brennstoffes zu beheben. Diese Reinigung würde jedoch, abgesehen von
den Kosten, den Nachteil haben, daß mit den Verunreinigungen in der Regel brennbare
Bestandteile ausgeschieden und damit dem Brennstoff entzogen werden.
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Die Erfindung geht von dem Gedanken aus, der Fenerungsstelle bzw.
den Brennern nach wie vor unreinen Brennstoff, z. B. ungereinigtes Generatorgas,
zuzuführen. Zum Zwecke der Gleichhaltung der Ofentemp:zratur wird jedoch neben dem
unreinen Brennstoff ein gereinigter bzw. im Reinheitsgrad besserer
Brennstoff
verwendet und dessen Zufuhr geregelt, während die Zufuhr des unreinen Brennstoffes
in im wesentlichen gleichb1eibender Menge stattfindet.
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Die Erfindung ist insbesondere für Feuerungen bestimmt, die sehr gleichmäßig
arbeiten müssen, z. 13. für Glühöfen, Lackieröfen usw., hei denen eine bestimmte
gleichbleibende Temperatur genau eingehalten werden muß.
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Andere Verhältnisse liegen bei bekannten. Feuerungen vor, bei denen
zum Spitzen- oder Belastungsausgleich, beispielsweise bei Dampfkesseln, außer -einem
Hauptbrennstoff noch ein Hilfsbrennstoff verwendet wird. Bei diesen Feuerungen wird
im Normalfalle nur mit dein Hauptbrennstoff gearbeitet, während nur zeitweise, d.
h. bei großen Belastungsspitzen, der Hilfsbrennstoff mitverwendet wird.
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So ist ein Verfahren zum Betriebe einer Rostfeuerung mit vorgebaute
i Schwelretorten für Dampfkesselanlagen u. dg1. bekannt, bei dem die gereinigten
Schwelgase in einem Speicher gesammelt und als Brenngasreserve zur Überwindung von
Spitzenbelastungen der Anlage benützt werden. Die Schwelgase werden hier also nur
in gewissen Zeitabständen der Feuerung zugeführt. Bei Spitzenbelastung, d. h. bei
absinkendem Dampfdruck, wird durch eine Regeleinrichtung, die vom Dampfdruck beeinflußt
ist, das Absperrventil der zur Feuerung führenden Schwelgasleitung geöffnet.
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Die Erfindung besteht demgegenüber darin, daß bei dem Sonderfalle
der Verwendung von ungereinigtem Gas oder üI als Hauptfeuerung für Öfen u. dgl.
die Zusatzleitung dazu dient, die Schwierigkeiten der Regelung der Hauptbrennstoffzufuhr
dadurch zu eingehen, daß die Regelung in die gereinigten Brennstoff zuführende Zusatzleitung
verlegt -wird. Es läßt sich durch diese zusätzliche Verwendung eines leicht regelbaren
und sich in der Regelbarkeit -zeitlich nicht ändernden Brennstoffes eine ständige
Feinregulierung zur Gleichhaltung einer Ofentemperatur erzielen.
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In der Zeichnung sind in den Fig. i und 2 zwei Vorrichtungen zur Ausführung
des :erfindungsgemäßen Verfahrens beispielsweise veranschaulicht. Bei der Ausführung
nach, Fig. r wird der unreine Brennstoff in einer Hauptleitung i einem Brenner 2
oder auch mehreren Brennern zugeführt. In diese Hauptleitung ist :eine Regelvorrichtung,
z. B. in Gestalt einer Drosselklappe 3, eingeschaltet. Nach der Erfindung wird nun
.ein gereinigter bzw. im Reinheitsgrad besserer Brennstoff durch eine Zusatzleitung
.4 der Hauptleitung i zugeführt, die eine Regelvorrichtung, z. B. eine Drosselklappe
5, aufweist.
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Während bei der Ausführung nach Fig. 1 das Gemisch aus unreinem und
gereinigtem Brennstoff einem einzigen Brenner bzw. einem Brennersystem zugeführt
wird, kann nach Fig. a die Anordnung auch so getroffen sein, daß in getrennten Leitungen,
nämlich einer Hauptleitung 6 und einer selbständigen Leitung ; der unreine Brennstaff
bzw. der gereinigte Brennstoff verschiedenen Breizasern 8 und 9 bzw. verschiedenen
Brennersystenien zugeführt «-erden. Man kann nach dem neuen Verfahren die Brennstoffzufuhr
so einstellen, daß durch die Hauptleitung 1 bzw. 6 eine verhältnismäßig große Brenstoffmenge,
z.13. etwa 90'o der insgesamt benötigten Brennstoffmen 5e, hindurchgeschickt werden.
wahrend durch die Zusatz- bzw. Nebenleitung- 4 oder ; nur Io% des gereinigten Brennstoffes
zusätzlich und in geregelter :Menge zugeführt werden. Sofern das erfindungsgemäße
Ver fahren für gasförmigen Brennstoff angewendet wird, kann beispielsweise normales
ungereinigtes oder nur schwach vorgereinigtes Generatorgas durch die Hauptleitung
in im wesentlichen konstanter Menge geführt werden, während durch die Zusatzleitung
Tiber das Regelventil 5 ein gereinigtes Generatorgas, Leuchtgas, Ferngas o. dgl.
zusätzlich zugeführt wird.
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Sofern die Feuerung sehr starken Schwankungen ausgesetzt ist. kann
durch eine rnecbanische oder elektrische Kupplung zwischen dem Regelventil. 5 und
dem Hauptventil 3 erreicht werden, daß das Hauptventil selbsttig um einen einstellbaren
Wert nachverstellt wird, wenn das Regelventil seinen vollen Ausschlag erreicht hat,
so daß auf diese Weise eine Regelung in weiten Grenzen möglich wird. Gerade bei
Verwendung von ungereinigten Brennstoffen muß damit gerechnet werden, daß der Hauptbrenner
mehr oder minder verschmutzt wird, so daß sieh damit die Durchgangsöffnung dieses
Brenners ändert und eine Verminderung in der Hauptbrennstoffzufuhr eintreten kann,
die nicht mehr mit der Zusatzleitung allein geregelt werden kann. Aus diesem Grunde
ist eine Nachregulierung des stufenweise verstellbaren Hauptventils in Abhängigkeit
von dein vollen Ausschlag des Regelventils in der Zusatzleitung im obigen Sinne
vorgesehen. Dabei ist es zweckmäßig, die vom Regelventil in der Zusatzleitung verursachte
Verstellung des Hauptventils so zu bemessen, daß die damit erzielte Änderung der
Brennstoffdurchgangsmengen, in Wärmeeinheiten berechnet, um eine Stufe kleiner ist
als die Gesamtdurchlaßmenge des Regelventils in der Zusatzleitung.
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Die Verstellbarkeit des Hauptventils ist also gegenüber dem Regelventil
verhältnismäßig gering. Es kann mit der beschriebenen Anordnung selbst nach mehreren
vollen Ausschlägen
des Regelventils eine Regelung der gesamten
Feuerung auch in weiten Grenzen erzielt werden.