EP0370863B1 - Vorrichtungen zur Regelung und Steuerung der Gaszufuhr des Brenners eines Kessels - Google Patents

Vorrichtungen zur Regelung und Steuerung der Gaszufuhr des Brenners eines Kessels Download PDF

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EP0370863B1 EP89403121A EP89403121A EP0370863B1 EP 0370863 B1 EP0370863 B1 EP 0370863B1 EP 89403121 A EP89403121 A EP 89403121A EP 89403121 A EP89403121 A EP 89403121A EP 0370863 B1 EP0370863 B1 EP 0370863B1
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    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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    • Y10T137/00—Fluid handling
    • Y10T137/2496—Self-proportioning or correlating systems
    • Y10T137/2514—Self-proportioning flow systems

Definitions

  • the valve 15 is supported by a sealed annular membrane 17 which is itself tightly connected to the outlet section 12, or more exactly to an appropriate portion, of the casing 13, contiguous to this section 12 which is here materialized by a light lateral hollowed out in a cylindrical wall.
  • the interior of the chamber D is placed in communication with the interior of the inlet section 11 by a pipe 24.
  • the upstream pressure of the air admitted to the device is thus applied in the chamber D and as the transverse surface of the mobile assembly formed by the plate 21 and the membrane 22 is greater than the transverse surface of the well 20, this results on the plate 21 an upward thrust which is exerted in the same direction as the thrust exerted on the valve 15.
  • the spring 9 is not placed inside the room C above, but in a room E outside this room C.
  • Said chamber C is delimited on the side of the spring 9 by a small plate 25 integral with the rod 81 of the leakage valve, plate itself connected by an annular waterproof membrane 26 to the casing 13.
  • the chamber E can be brought to the open air by a passage 27 hollowed out in the wall of the casing 13.
  • This chamber E could be juxtaposed with the chamber D over the entire extent of the wall 21 and the membrane 22, but it is preferable to partially define by these last two elements another chamber F which is separated from the chamber E by a bellows watertight 28 connecting the center of the plate 21, on its face opposite to the chamber D, to an annular bearing of the casing 13.
  • this pressure is made equal to that which prevails in the hearth of the boiler by making its internal volume communicate with the pipe 29 through another connection pipe 30.
  • This spring 31 reinforces the force of the spring 9 tending to apply the plate 21 against the push rod 23, which makes it possible to slightly compensate for the force multiplier effect exerted in the opposite direction by the very existence of the chamber D.
  • the spring 31 could be omitted not being essential for the principle operation of the assembly; however, it improves accuracy and simplifies the optimization of membrane diameters.
  • valve 15 When no air pressure is applied to the inlet 11, the valve 15 is applied against its seat 16 by the relaxation of the springs 9 and 31.
  • the spring 9 is then in its maximum relaxed state corresponding to the closing of the leak valve 8.
  • This gas flow G2 is all the higher the air flow A2 which gave rise to it is itself higher.
  • the dimensions and other characteristics of the device are chosen so that permanently the ratio between these two flows A déb and G2 corresponds to a complete combustion of their mutual mixture at the burner of the boiler.
  • This second gas valve 32 is itself adjusted as a function of the gas leakage passing through the valve 8 in the following manner.
  • the valve 32 is extended downstream, that is to say upwards in the drawing, by a rod 34.
  • this rod 34 passes through a sealed chamber H delimited by two sealed annular membranes 37 and 38 supporting the rod and connecting the latter to the casing, said chamber H being placed in communication with chamber C by a pipe 39.
  • this pipe 39 is connected in Y to the pipe 10 above, and the downstream section of this last pipe, designated by the reference 101, opens in the section 2 at a point P located between the two seats 4 and 33.
  • the gas outlet of the device arranged downstream of the valve 32, is designated by the reference 40.
  • the pressure which reigns in the chamber H and which opposes the force of the spring 35 is all the lower - and therefore, the pressure exerted on the second gas valve 32 in the direction of the closure is all the higher - as the leakage through the valve 8 is itself lower.
  • the chamber J which is formed around the spring 35 is here vented through a passage 41 hollowed out in the wall of the casing 13.
  • This room J like the room E above, could be used to impose on the device another control or corrective than those already explained above.
  • the entire rigid casing of the device can be constituted, as shown in the drawing, by stacking a number of cups of revolution around the X axis applied axially against each other with crushing of peripheral beads of membranes (17, 22, 26, 6, 37, 38) or an O-ring (42).
  • Figure 2 relates to a preferred embodiment of a hot water central heating installation equipped with an adjustment device of the kind described above.
  • FIG. 2 shows a certain number of the elements previously described, which are assigned here the same references as previously.
  • the circuit in which the water heated by the burner U circulates is a continuous circuit designated by the reference 43 which passes through heating radiators 44 and is equipped with a circulation pump 45 continuously rotating and an aquastat 46 suitable for constantly reading the water temperature at a given point.
  • the arrow Z symbolizes the control of the fan V control to the temperature detected by the aquastat 46, or more precisely the difference between a predetermined set temperature, generally adjustable at will and said detected temperature.
  • This enslavement can lead to a series of cycles each comprising the complete provisional shutdown of the burner and its automatic re-ignition using an igniter not shown.
  • Reference 47 designates a safety valve mounted on the gas inlet.

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Claims (7)

  1. Vorrichtung zum Steuern und zum Regulieren der Zufuhr von unter Druck stehendem Brenngas zu einem Gasbrenner für die Erwärmung von Umlaufwasser in einem Kessel oder dergleichen, die aus einer Druckgasleitung (1, 2) mit einem Einlaß (1), einem Auslaß (2) und einem gesteuerten Regler (R) besteht, der ein Gasventil (3) enthält, das mittels einer Feder (5) gegen seinen Sitz (4) gedrückt wird und an einer dichten Membran (6) befestigt ist, die eine dichte Kammer in zwei Räume (A, B) aufteilt, von denen ein Raum (A) direkt mit dem Einlaß (1) verbunden ist und den Ventilsitz enthält und der andere Raum (B) einerseits über eine kalibrierte Verengung (7) mit dem Einlaß (1) und andererseits über ein Abflußventil (8), das mittels einer Feder (9) geeicht ist, mit dem Auslaß (2) verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung darüber hinaus Einrichtungen (11, 12, 14), mit denen der Brenner (U) nicht nur mit Druckgas, sondern auch mit Druckluft beaufschlagbar ist, enthält, wobei die Gasmenge zu der Luftmenge in der Weise abgestimmt oder geregelt wird, daß die Verbrennung des Gas/Luftgemisches in dem Brenner praktisch dauernd vollständig abläuft und die Einrichtungen zur Beaufschlagung aus einer Druckluftleitung mit einem Eingang (11), einem Ausgang (12) und einem dazwischenliegenden Luftventil (14) bestehen, das so befestigt ist, daß es durch den Luftstrom selbst geöffnet wird und sich an der Tarierungsfeder (9) des Abflußventils (8) so abstützt, daß die Öffnung des Ventils sich in dem gleichen Sinne ändert wie die Luftmenge und daß Einrichtungen (33, 35, 39) vorgesehen sind, mit denen auf den Gasstrom, der das Gasventil verläßt, ein leichter Gegendruck in Abhängigkeit von dem Druck ausgeübt wird, der in Strömungsrichtung hinter dem Abflußventil (8) herrscht, wobei der Gegendruck sich im umgekehrten Sinn ändert wie der Druck.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Luftventil (14) an einer dichten Membran (17) befestigt ist, die ihrerseits dicht an dem Luftausgang (12) angebracht ist und daß eine dichte Kammer (D), deren Innenraum mit dem Lufteingang (11) in Verbindung steht, zwischen diesem Ventil und der Tarierungsfeder (9) eingefügt ist, wobei die Kammer (D) teilweise durch einen starren Ring (18), der Teil des Gehäuses (13) der Vorrichtung ist, teilweise durch einen dichten Balg (19), der den inneren Rand des Ringes mit der mittleren Zone des Luftventils verbindet und teilweise durch eine starre Platte (21), begrenzt wird, die über eine biegsame Membran (22) dicht mit dem äußeren Rand des Ringes verbunden ist, und wobei die Platte einerseits in Öffnungsrichtung des Ventils gegen die Tarierungsfeder (9) und andererseits in umgekehrter Richtung mittels eines Stößels (23), der die Kammer und insbesondere deren Balg frei durchquert, gegen das Luftventil gedrückt wird.
  3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine zweite dichte Kammer (G) außerhalb des Balges (19) mit dem Luftventil (14), seiner Membran (17) und den starren Abschnitten des Gehäuses (13), an denen diese angebracht sind, gebildet wird, daß ein zweiter dichter Balg (28) die Mitte der Platte (21) mit einer starren, ringförmigen Stützfläche des Gehäuses verbindet, die die Tarierungsfeder (9) umgibt, daß eine dritte dichte Kammer (F) außerhalb des zweiten Balges durch die Platte und seine Membran gebildet wird und daß die zweite dichte Kammer (G) mit der dritten Kammer (F) so in Verbindung steht, daß diese gleichzeitig mit einer geeigneten Zone des Heizkessels, wie z. B. dem Innenraum seiner Feuerung verbunden werden können.
  4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine zweite Feder (31), die im Inneren der dritten Kammer (F) angeordnet ist, zwischen der Platte (21) und einer ringförmigen Stützfläche eingesetzt ist, die Teil des Gehäuses (13) ist, wobei die Feder (31) eine schraubenförmige Druckfeder ist, die nacheinander den zweiten Balg (28) und die Tarierungsfeder (9) umgibt.
  5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß eine dichte Kammer (E), die mit der Atmosphäre verbunden werden kann und den Innenraum des zweiten Balges (28) einschließt, durch diesen Balg, eine dichte Membran (26), die mit der Abflussventil (8₁) verbunden ist und Abschnitte des Gehäuses (13) gebildet wird, an die dieser Balg und diese Membran angeschlossen sind.
  6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtungen zum Anlegen eines Gegendruckes an den austretenden Gasstrom ein zweites Gasventil (32) enthalten, das mit einer tarierten Feder (35) strömungsaufwärts in Richtung eines Sitzes (33) gedrückt wird, der in der Gasleitung strömungsabwärts des ersten Gasventils (3) des gesteuerten Reglers angeordnet ist und daß dieses zweite Gasventil mit einer Stange (34) verbunden ist, die ihrerseits an zwei dichten Membranen (37, 38) gehalten ist, die mit dem Gehäuse (13) verbunden sind und die um diese Stange eine dichte Kammer (4) bilden, wobei diese Kammer mit der Kammer (C), die genau strömungsabwärts des Abflußventil (8₁) angeordnet ist, so in Verbindung steht, daß der Druck, der in dieser zuletzt genannten Kammer herrscht, sich dem Druck der tarierten Feder (35) widersetzt.
  7. Installation, die mit einer Reguliervorrichtung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 6 ausgerüstet ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Kreis (43), in dem das Wasser umläuft, das durch den Brenner (U) erhitzt wird, der mittels der Reguliervorrichtung gespeist wird, eine Pumpe (45) enthält, durch die das Wasser dauernd im Kreislauf geführt wird und daß der Eingang (11) der Luftleitung der Reguliervorrichtung mit dem Ausgang eines Ventilators (V) verbunden ist, dessen Drehgeschwindigkeit von der Temperatur des Wassers an einer gegebenen Stelle (46) des Kreislaufes abhängig ist.
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