EP0768493A2 - Method and device for igniting a gas fan burner - Google Patents
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Definitions
- the invention relates to a method and a device for igniting a gas-air mixture supplied to a gas-blown burner, in particular gas surface burner, wherein after pre-ventilation without gas supply and subsequent reduction to normal operating air pressure by the operating air pressure applied to a control valve, the gas supply to the air flow causes the gas-air mixture to Blown gas burner is fed and ignited on this.
- Devices for this consist of a blower-equipped air supply line leading to the gas blower burner, to which the gas supply line provided with a full-load throttle and this upstream control valve is connected, the air side of the control valve being connected to the air supply line via an air line.
- a walkable but comparatively complex route in this regard would be the possibility of providing a special control valve that can assume different opening positions and this is time-controlled for the starting phase.
- control valves for safety reasons as Solenoid valve are formed, wherein the solenoid valve interrupts the further gas supply immediately in the event of a fault.
- the invention is based on the object of providing a trouble-free ignition process in a simple manner without having to change anything in the basic structure of the device and in particular in the control valves used hitherto.
- the device for carrying out the method consists of an air supply line 3 leading to the gas blower burner 1 and equipped with a blower 8, to which the gas supply line 5 provided with a full-load throttle 4 and this upstream control valve 2 is connected, wherein the air side LS of the control valve 2 is connected to the air supply line 3 via a control pressure line 6.
- the gas device G for example designed as a heating boiler, sits above the gas blower burner 1.
- the air supply line 3 and the gas supply line 5 are connected to one another, ie this area 10 is designed as a gas / air mixer, from which the gas / air mixture Gas surface burner flows in.
- the control valve 2 is a solenoid valve with an air side LS separated by a membrane 2 '. If there is pressure on the membrane 2 ', the valve assumes the open position and a corresponding amount of gas flows to the area 10.
- FIG. 3 This entire process is illustrated in FIG. 3, from which it can be seen that the ignition process takes place in a short time span of only about 8-10 seconds.
- the decisive factor is the dash-dotted gas pressure curve, which rises steeply to the pre-ventilation pressure when the solenoid valves 11, 11 'open after the pre-ventilation has ended and then drops to the normal operating pressure with a time delay of a few seconds.
- the diaphragm 7 is advantageously designed to be adjustable with respect to its opening 7 '. Such influence can, however, and possibly also be achieved in that an air line extension 9 is arranged between the control valve 2 and the orifice 7.
- Such an extension can, however, also be an extended or enlarged-diameter control pressure line piece 6 'between the orifice 7 and the control valve 2, it also being possible with a container-like design, as shown in FIG. 2, to adjust the volume of the extension with suitable means to design.
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Zünden eines einem Gasgebläsebrenner, insbesondere Gasflächenbrenner zugeführten Gas-Luftgemisches, wobei nach Vorbelüftung ohne Gaszufuhr und anschließender Reduzierung auf normalen Betriebsluftdruck durch den an einem Regelventil anstehenden Betriebsluftdruck die Gaszufuhr zum Luftstrom bewirkt, das Gas-Luftgemisch dem Gasgebläsebrenner zugeleitet und an diesem gezündet wird.The invention relates to a method and a device for igniting a gas-air mixture supplied to a gas-blown burner, in particular gas surface burner, wherein after pre-ventilation without gas supply and subsequent reduction to normal operating air pressure by the operating air pressure applied to a control valve, the gas supply to the air flow causes the gas-air mixture to Blown gas burner is fed and ignited on this.
Vorrichtungen dafür bestehen aus einer zum Gasgebläsebrenner führenden, gebläsebestückten Luftzuleitung, an die die mit einer Vollast-Drossel und dieser vorgeschaltetem Regelventil versehene Gaszuleitung einmündend angeschlossen ist, wobei die Luftseite des Regelventils über eine Luftleitung mit der Luftzuleitung in Verbindung steht. Siehe hierzu DE-A-31 05 862 A1. Es wurde insbesondere bei Gasflächenbrennern und bei deren Betrieb mit Flüssiggas bzw. bei deren Betrieb mit großer Luftzahl, bspw. Einstellung für Erdgasgruppe E bzw. L, beobachtet, daß es zeitweilig beim Zünden derartiger Brenner wegen einem zu mageren Gemisch nicht zur Flammbildung kommt. Solche Zündschwierigkeiten bestehen bspw. auch bei sogenannten mit Abgasrückführung arbeitenden Ölverdampfungsbrennern, bei denen man diese Schwierigkeiten einfach dadurch beheben konnte, daß man die Rückführung von Abgasen zum Brenner während der Startphase unterband und damit den Anteil der brennbaren Komponenten am Gemisch für die Startphase erhöhte. Da im vorliegenden Fall nicht mit Abgasrückführung gearbeitet wird, schließt sich diese Möglichkeit für die Beseitigung von Zündschwierigkeiten an Gasgebläsebrennern automatisch aus. Richtungweisend daraus konnte allein nur die Gegebenheit sein, daß sich mit einer Vergrößerung des Gasanteiles im Gas-Luftgemisch die Zündfähigkeit des Gemisches verbessert.Devices for this consist of a blower-equipped air supply line leading to the gas blower burner, to which the gas supply line provided with a full-load throttle and this upstream control valve is connected, the air side of the control valve being connected to the air supply line via an air line. See DE-A-31 05 862 A1. It has been observed in particular in gas surface burners and in their operation with liquefied petroleum gas or in their operation with a large air ratio, for example setting for natural gas group E or L, that there is occasionally no flame formation when igniting such burners because of a mixture which is too lean. Such ignition difficulties exist, for example, also in so-called exhaust gas recirculation oil vaporization burners, in which one could remedy these difficulties simply by preventing the return of exhaust gases to the burner during the starting phase and thus increasing the proportion of combustible components in the mixture for the starting phase. Since exhaust gas recirculation is not used in the present case, this possibility for eliminating ignition problems on gas fan burners is automatically excluded. The only thing that could point in the direction of this was that with an increase in the proportion of gas in the gas-air mixture, the ignitability of the mixture improves.
Ein diesbezüglich begehbarer aber vergleichsweise aufwendiger Weg bestünde in der Möglichkeit, ein spezielles Regelventil vorzusehen, daß unterschiedliche Öffnungsstellungen einnehmen kann und dies zeitgesteuert für die Startphase. Erschwerend kommt noch hinzu, daß solche Regelventile aus Sicherheitsgründen als Magnetventil ausgebildet sind, wobei im Störfall das Magnetventil die weitere Gaszufuhr sofort unterbricht.A walkable but comparatively complex route in this regard would be the possibility of providing a special control valve that can assume different opening positions and this is time-controlled for the starting phase. To make matters worse, such control valves for safety reasons as Solenoid valve are formed, wherein the solenoid valve interrupts the further gas supply immediately in the event of a fault.
Der Erfindung liegt ausgehend vom Verfahren und der Vorrichtung der eingangs genannten Art die Aufgabe zugrunde, auf einfache Weise, ohne dabei am grundsätzlichen Aufbau der Vorrichtung und insbesondere an den dafür bislang verwendeten Regelventilen etwas ändern zu müssen, für einen störungsfreien Zündvorgang zu sorgen.On the basis of the method and the device of the type mentioned at the outset, the invention is based on the object of providing a trouble-free ignition process in a simple manner without having to change anything in the basic structure of the device and in particular in the control valves used hitherto.
Bezüglich der Methodik ergibt sich die Lösung gemäß Kennzeichen des Anspruches 1 und bezüglich der Vorrichtung gemäß Kennzeichen des Anspruches 2.With regard to the methodology, the solution according to the characterizing part of
Das Ganze erfolgt also mit dem Trick, den höheren Druck bei der Vorbelüftung des Gasgerätes auch dann noch zur Verfügung zu haben, wenn sich die Luftzufuhr umgestellt hat, bei dem tatsächlich gezündet wird. Der höhere Luftdruck, der durch die Verbindungsleitung zwischen der Luftseite des Ventils und der Luftzuleitung zum Brenner auch am Ventil ansteht und der bislang parallel mit Nachlassen des vom Gebläse erzeugten Luftdruckes mit abfiel, kann sich durch die Blende bzw. die Drossel nicht mehr gleichzeitig absenken, sondern nur zeitverzögert. Dies bedeutet aber, daß das Regelventil nicht nur aufgrund des hohen Vorbelüftungsdruckes seine volle Öffnungsstellung einnimmt, sondern diese auch zum Zeitpunkt des Zündens trotz reduzierten Druckes in der Luftzuleitung zum Brenner hat. Durch die größere Öffnungsstellung des Regelventils strömt aber ein Mehr an Gas der zum Brenner führenden Luftzuleitung zu, und das Luft-Gasgemisch ist für die Startphase fetter und geht dann zeitverzögert automatisch auf den für den Normalbetrieb vorgesehenen Wert zurück. Dies ist wesentlich einfacher als ein Verfahren nach der DE-A-43 08 484 A1, bei dem es außerdem darum geht, den erhöhten Schadstoffausstoß beim Startvorgang zu vermeiden, wobei über die Drehzahl des Gebläsemotors regelnd eingegriffen werden muß.The whole thing is done with the trick of having the higher pressure available for the pre-ventilation of the gas device even when the air supply has changed, which actually ignites. The higher air pressure, which is also present at the valve through the connecting line between the air side of the valve and the air supply line to the burner and which has also dropped in parallel with the decrease in the air pressure generated by the blower, can no longer be reduced simultaneously by the orifice or the throttle, but only with a delay. However, this means that the control valve not only assumes its full open position due to the high pre-ventilation pressure, but also has this at the time of ignition despite the reduced pressure in the air supply line to the burner. Due to the larger opening position of the control valve, more gas flows to the air supply line to the burner, and the air-gas mixture is richer for the start phase and then automatically returns to the value provided for normal operation with a time delay. This is much simpler than a method according to DE-A-43 08 484 A1, in which it is also a question of avoiding the increased pollutant emissions during the starting process, intervention being necessary via the speed of the fan motor.
Das erfindungsgemäße Verfahren und die Vorrichtung werden nachfolgend anhand der zeichnerischen Darstellung von Ausführungsbeispielen näher erläutert.The method and the device according to the invention are explained in more detail below with reference to the drawing of exemplary embodiments.
Es zeigt schematisch
- Fig. 1
- ein Gasgerät mit zugehörigem Gasflächenbrenner und Blendenanordnung;
- Fig. 2
- stark vergrößert den Anordnungsbereich der Blende in Verbindung mit einer zusätzlichen Weiterbildungsform und
- Fig. 3
- ein Schaubild für die sich einstellenden Gas-Luft-Druckverhältnisse mit und ohne Blende.
- Fig. 1
- a gas device with associated gas surface burner and panel arrangement;
- Fig. 2
- greatly increases the arrangement area of the aperture in connection with an additional form of further training and
- Fig. 3
- a diagram for the resulting gas-air pressure ratios with and without an orifice.
Wie aus Fig. 1 ersichtlich, besteht die Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens aus einer zum Gasgebläsebrenner 1 führenden, mit einem Gebläse 8 bestückten Luftzuleitung 3, an die die mit einer Vollast-Drossel 4 und dieser vorgeschaltetem Regelventil 2 versehene Gaszuleitung 5 einmündend angeschlossen ist, wobei die Luftseite LS des Regelventils 2 über eine Steuerdruckleitung 6 mit der Luftzuleitung 3 in Verbindung steht. Über dem Gasgebläsebrenner 1 sitzt das bspw. als Heizkessel ausgebildete Gasgerät G. Im Bereich 10 sind die Luftzuleitung 3 und die Gaszuleitung 5 miteinander verbunden, d.h., dieser Bereich 10 ist als Gas-/Luftmischer ausgebildet, von dem aus das Gas-/Luftgemisch dem Gasflächenbrenner zuströmt.1, the device for carrying out the method consists of an
Beim Regelventil 2 handelt es sich um ein Magnetventil mit durch eine Membran 2' abgeteilter Luftseite LS. Steht an der Membran 2' Druck an, nimmt das Ventil Öffnungsstellung an, und dem Bereich 10 strömt eine entsprechende Gasmenge zu.The
Vor dem jeweiligen Zünden des Gasflächenbrenners 1 erfolgt eine Vorbelüftung, bei der der Motor 8' des Gebläses 8 mit maximaler Drehzahl läuft. Der relativ hohe Luftdruck steht damit auch auf der Luftseite des Gasöffnungs- und Schließventiles 2 an und öffnet dieses in Maximalstellung, wobei aber noch kein Gas durchströmt, da die beiden vorgeschalteten Magnetventile 11, 11' noch geschlossen sind, die erst, vom Antrieb des Gebläses 8 aus gesteuert, in dem Moment geöffnet werden, wenn der Motor 8' des Gebläses 8 zeitgesteuert den Teillastbereich (Startlast) erreicht. Dies ist mit einer Druckminderung der geförderten Luft verbunden, welchem Druckabfall auch die Membran 2' folgt, d.h., das Regelventil 2 stellt sich entsprechend weit zurück, und es kann nur eine entsprechende Gasmenge durchströmen, die zusammen mit der entsprechenden Luftmenge das für den normalen Brennerbetrieb entsprechende Gas-/Luftgemisch ergibt, das aber zu den vorerwähnten Zündschwierigkeiten führen kann. Um diese zu vermeiden, ist nun in der Verbindungs- bzw. Steuerdruckleitung 6 eine Blende 7 bzw. Drossel angeordnet, die dafür entscheidend bewirkt, daß auf der Luftseite LS des Regelventiles 2 nicht sofort ein entsprechender Druckabfall erfolgt, da sich das dort befindliche Druck-Luftpolster dank der Drossel bzw. Blende 7 nicht so schnell in Richtung Luftzuleitung 3 abbauen kann.Before the
Dieser ganze Vorgang ist in Fig. 3 schaubildlich verdeutlicht, aus der erkennbar ist, daß der Zündvorgang sich in einer kurzen Zeitspanne von nur ca. 8 - 10 sec vollzieht. Entscheidend ist dabei die strich-punktierte Gasdruckverlaufskurve, die bei Öffnung der Magnetventile 11, 11' nach Beendigung der Vorbelüftung steil auf den Vorbelüftungsdruck ansteigt und dann auf den Normalbetriebsdruck zeitverzögert über einige Sekunden abfällt.This entire process is illustrated in FIG. 3, from which it can be seen that the ignition process takes place in a short time span of only about 8-10 seconds. The decisive factor is the dash-dotted gas pressure curve, which rises steeply to the pre-ventilation pressure when the
Um Einfluß auf die Dauer der Zündphase nehmen zu können, ist die Blende 7 vorteilhaft bezüglich ihrer Öffnung 7' einstellbar ausgebildet. Eine solche Einflußnahme kann aber auch und ggf. zusätzlich dadurch erreicht werden, daß zwischen dem Regelventil 2 und der Blende 7 eine Luftleitungserweiterung 9 angeordnet ist.In order to be able to influence the duration of the ignition phase, the
Dies ist schematisch in Fig. 2 dargestellt. Bei einer solchen Erweiterung kann es sich aber auch um ein verlängertes oder durchmesservergrößertes Steuerdruckleitungsstück 6' zwischen Blende 7 und Regelventil 2 handeln, wobei es bei behälterartiger Ausbildung, wie in Fig. 2 dargestellt, auch möglich ist, mit geeigneten Mitteln das Volumen der Erweiterung einstellbar zu gestalten.This is shown schematically in FIG. 2. Such an extension can, however, also be an extended or enlarged-diameter control pressure line piece 6 'between the
Claims (4)
dadurch gekennzeichnet,
daß der am Regelventil (2) während der Vorbelüftungsphase aufgebaute Luftdruck zeitverzögert auf den reduzierten normalen Betriebsluftdruck des Gasgebläsebrenners (1) abgesenkt und während dieser Absenkphase eine in bezug auf die bei Normalbetrieb zuströmende Gasmenge größere Gasmenge der Luft zugefördert wird.Method for igniting a gas-air mixture supplied to a gas-blown burner (1), in particular gas surface burner, whereby after pre-ventilation without gas supply and subsequent reduction to normal operating air pressure by the operating air pressure applied to a control valve (2), the gas-air mixture effects the gas flow to the gas-blower burner (1) is fed and ignited at this,
characterized,
that the air pressure built up on the control valve (2) during the pre-ventilation phase is delayedly reduced to the reduced normal operating air pressure of the gas fan burner (1) and during this lowering phase a larger amount of gas is supplied to the air in relation to the amount of gas flowing during normal operation.
dadurch gekennzeichnet,
daß in der Steuerdruckleitung (6) eine Blende (7) angeordnet ist.Device for carrying out the method according to claim 1, consisting of a blower-equipped air feed line (3) leading to the gas blower burner (1), to which the gas feed line (5) provided with a full-load throttle (4) and this upstream control valve (2) is connected, the air side of the control valve (2) being connected to the air supply line (3) via a control pressure line (6),
characterized,
that an orifice (7) is arranged in the control pressure line (6).
dadurch gekennzeichnet,
daß die Blende (7) bezüglich ihrer Öffnung (7') größeneinstellbar ausgebildet ist.Device according to claim 2,
characterized,
that the aperture (7) is adjustable in size with respect to its opening (7 ').
dadurch gekennzeichnet,
daß zwischen dem Regelventil (2) und der Blende (7) eine bezüglich ihres Volumens einstellbare Luftleitungserweiterung (9) angeordnet ist.Device according to claim 2 or 3,
characterized,
that between the control valve (2) and the diaphragm (7) an adjustable in terms of volume air line extension (9) is arranged.
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