ES2231206T3 - Instalacion de regulacion para quemadores de gas. - Google Patents
Instalacion de regulacion para quemadores de gas.Info
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Abstract
Instalación de regulación para quemadores de gas para la preparación de una mezcla de gas y aire, a saber, para la alimentación de una corriente de gas y de una corriente de aire de la combustión hacia un quemador, con al menos una válvula de gas (11), que está dispuesta dentro de un conducto de gas (10), y con un puesto de estrangulamiento (14), que está dispuesto dentro de un conducto de aire de la combustión (12), terminando el conducto de gas (10), que conduce la corriente de gas, con una tobera de gas (15) en el conducto de aire de la combustión (12), que conduce la corriente de aire de la combustión, y estando dispuesta la tobera de gas (15), en la dirección de la circulación del aire de la combustión, después del puesto de estrangulamiento (14) y delante de un soplante (13), en la que (a) un sensor eléctrico o electrónico (16) incide con un punto de medición (17) en el conducto de gas (10) que conduce la corriente de gas, (b) el punto de medición (17) está dispuesto en la dirección de la circulación del gas delante de la tobera de gas (15), (c) en un punto de referencia (18) del sensor eléctrico o electrónico (16), que se encuentra fuera del conducto de aire de combustión, predomina una presión de referencia, que corresponde a la presión del aire de la combustión, (d) una señal eléctrica o electrónica (19) generada por el sensor (16) es utilizada para la regulación de la válvula de gas (11), y (e) el sensor (16) está configurado como sensor de la presión diferencial, especialmente como medidor del flujo de paso.
Description
Instalación de regulación para quemadores de
gas.
La invención se refiere a una instalación de
regulación para quemadores de gas para la preparación de una mezcla
de gas y aire.
Las instalaciones de regulación para quemadores
de gas sirven para la preparación de una mezcla de gas y aire, es
decir, para la alimentación de una corriente de gas y de una
corriente de aire de la combustión hacia un quemador. La corriente
de gas se puede regular por medio de una válvula de gas en función
de la presión del aire de la combustión.
Las instalaciones de regulación para quemadores
de gas se conocen desde hace mucho tiempo a partir del estado de la
técnica, por ejemplo a partir del documento EP 0 390 964 A1. En la
instalación de regulación descrita allí se lleva a cabo una
determinación de la presión con la ayuda de una membrana, es decir,
por vía neumática. En función de esta medición de la presión se
regula la corriente de gas a través de la válvula de gas. Este
valor neumático dispone, sin embargo, de una pluralidad de
inconvenientes, que limiten, en general, el campo de aplicación de
las instalaciones de regulación conocidas. Así, por ejemplo, las
propiedades de histéresis de la membrana y las fuerzas que actúan
entre la membrana y la válvula de gas limita la zona de trabajo y,
por lo tanto, el campo de aplicación. Por otro lado, la
colaboración entre las fuerzas de ajuste pequeñas necesarias y las
tolerancias de funcionamiento de la membrana en virtud de las
influencias perturbadoras, como las oscilaciones de la temperatura o
similares, provoca una limitación del campo de aplicación de las
instalaciones de regulación conocidas.
El documento DE 197 49 510 A1 muestra un quemador
modulador con una instalación de mezcla para la mezcla de gas
combustible y aire. Se alimenta aire a una cámara de mezcla de una
instalación de mezcla, por una parte, a través de un canal de
alimentación de aire, en el que está instalada una válvula de
estrangulamiento, y se alimenta gas, por otra parte, a través de un
canal de alimentación de gas, en el que está instalada una válvula
de estrangulamiento. Las válvulas de estrangulamiento están
realizadas de tal forma que se produce en ellas una circulación
lineal del aire y del gas, respectivamente, durante el
funcionamiento de la instalación de mezcla. Cada válvula de
estrangulamiento comprende varios canales.
El documento
JP-A-58 224 226 se refiere
igualmente a una instalación de regulación para quemadores de gas
para la preparación de una mezcla de gas y aire para la
alimentación de una corriente de gas y de una corriente de aire de
la combustión hacia un quemador con una válvula de gas, que está
dispuesta dentro de un conducto de gas, y con un puesto de
estrangulamiento, que está dispuesto dentro de un conducto de aire
de la combustión, terminando el conducto de gas que conduce la
corriente de gas en el conducto de aire de la combustión que
conduce la corriente de aire de la combustión.
El documento WO 99/63272 se refiere a otra
instalación de regulación para quemadores de gas. La corriente de
gas se puede regular en este caso en función de la presión del aire
de la combustión. En esta instalación de regulación, entre un
primer conducto que conduce una corriente de gas y un segundo
conducto que conduce una corriente de aire de la combustión está
dispuesto un sensor, que genera una señal eléctrica, que es
utilizada para la regulación de una válvula de gas.
Por último, el documento WO 99/63273 se refiere
todavía a otra instalación de regulación para quemadores de gas, que
dispone de un sensor que genera una señal eléctrica y que está
dispuesto entre un primer conducto que conduce la corriente de gas y
un segundo conducto que conduce la corriente de aire de la
combustión. Esta instalación de regulación dispone, además, de una
instalación de suma, que calcula la señal eléctrica del sensor con
una señal auxiliar. Una señal de regulación generada a partir de una
señal de salida de la instalación de suma es utilizada para la
modificación de la corriente de gas.
Partiendo de aquí, la presente invención tiene el
cometido de crear una instalación de regulación de tipo nuevo para
quemadores de gas.
Este problema se soluciona por medio de una
instalación de regulación para quemadores de gas con las
características de la reivindicación 1.
Otras configuraciones ventajosas de la invención
se deducen a partir de las reivindicaciones dependientes y a partir
de la descripción. A continuación se explican en detalle ejemplos
de realización preferidos de la invención con la ayuda del dibujo.
En el dibujo:
La figura 1 muestra una instalación de regulación
según la invención con otros grupos estructurales según un primer
ejemplo de realización de la invención en representación
esquemática, y
La figura 2 muestra una instalación de regulación
según la invención con otros grupos estructurales de acuerdo con un
segundo ejemplo de realización de la invención igualmente en
representación esquemática.
La presente invención se refiere a instalaciones
de regulación para quemadores de gas. Debe alimentarse una mezcla
de gas y aire a un quemador no representado.
Para alimentar una corriente de gas al quemador
no representado, está previsto un conducto de gas 10, que conduce
la corriente de gas hacia el quemador. Al conducto de gas 10 está
asociada una válvula de gas 11.
La alimentación del aire de la combustión hacia
el quemador no representado se realiza a través de un conducto de
aire de la combustión 12. Por lo tanto, el conducto de aire de la
combustión 12 conduce la corriente de aire de la combustión hacia el
quemador. Al conducto de aire de la combustión 12 está asociado un
soplante 13. Dentro del conducto de aire de la combustión 12, que
conduce la corriente de aire de la combustión, está dispuesta una
pantalla o puesto de estrangulamiento 14 y en concreto en la
dirección de la circulación del aire de la combustión aguas arriba
del soplante 13.
Según las figuras 1 y 2, el conducto de gas 10
que conduce la corriente de gas desemboca en la dirección de la
circulación del aire de la combustión detrás del puesto de
estrangulamiento 14 y delante del soplante 13 en el conducto de aire
de la combustión 12 que conduce la corriente de aire de la
combustión. Una tobera de gas 15 cierra el conducto de gas 10 en la
zona de conducto de aire de la combustión 12. Por lo tanto, se
encuentra una mezcla de gas y aire en la dirección de la circulación
detrás de la carcasa 15 y delante del soplante 13.
En el ejemplo de realización representado en la
figura 1 se trata ahora de acondicionar una regulación de la
composición de 1: 1 gas y aire. Según la invención, a tal fin está
previsto un sensor eléctrico o electrónico 16. El sensor 16 está
configurado como sensor de la presión diferencial, especialmente,
como medido del flujo de paso, anemómetro o similar.
El sensor 16 está conectado con un punto de
medición 17 en el conducto de gas 10 que conduce la corriente de
gas. En la dirección de la circulación del gas, el punto de
medición 17 está colocado delante de la tobera de gas 15. En un
punto de referencia 18 del sensor eléctrico o electrónico 16
predomina una presión diferencial, a saber, una presión del aire de
la combustión. A tal fin, no es necesaria ninguna conexión entre el
sensor 16 y el conducto de aire de la combustión 12, especialmente
cuando el sensor 16 y la entrada del aire de la combustión están
dispuestos dentro de la misma carcasa.
Si debe proporcionarse, como ya se ha mencionado,
en el ejemplo de realización según la figura 1, una regulación de la
composición 1: 1 gas y aire, entonces la presión del gas debe
corresponder a la presión de referencia/presión del aire de la
combustión. En el caso, en el que el sensor 16 está configurado como
medidor del flujo de paso o bien como anemómetro, esto significa
que el flujo de paso a través del sensor 16 es cero. Si se reduce,
por ejemplo, la presión del gas frente a la presión del aire de la
combustión, entonces el sensor 16 experimenta un flujo de paso en
dirección al conducto de gas 10. De acuerdo con ello, en virtud del
caudal de paso se pueden determinar por el sensor 16 las relaciones
de la presión entre la presión del aire de la combustión y la
presión del gas.
El sensor 16 genera, en función de las relaciones
de la presión indicadas anteriormente, una señal eléctrica o bien
electrónica 19, que se utiliza para el ajuste de la válvula de gas
11. Según la figura 1, se alimenta la señal eléctrica o electrónica
19 a un aparato de control o regulación 20, que genera a partir de
la señal 19 una señal de regulación 21 para un accionamiento de
ajuste 22 que está asociado a la válvula de gas 11.
Por lo tanto, con la instalación de regulación
representada en la figura 1, se puede preparar una regulación de la
composición 1: 1 gas/aire. Si el sensor 16 detecta una presión
diferencial de cero entre la presión de referencia y la presión del
gas, entonces la señal 19 corresponde a una presión diferencial de
cero y se puede accionar la válvula de gas 11 de forma inalterada.
Si el sensor 16 detecta una presión de referencia elevada con
respecto a la presión del gas, entonces con la ayuda de la señal
eléctrica o electrónica 19 generada por el sensor 16 debe activarse
la válvula de gas 11 de tal forma que se eleva la corriente de gas.
A tal fin, el aparato de regulación 20 genera una señal de
regulación 21 para el accionamiento de ajuste 22 de la válvula de
gas 11, de tal manera que la señal 19 es conducida de nuevo a un
valor absoluto que corresponde a una presión diferencial de
cero.
En la instalación de regulación del ejemplo de
realización según la figura 2, frente al ejemplo de realización
según la figura 1, se puede realizar una relación de multiplicación
diferente entre la corriente de gas y la corriente de aire, es
decir, una regulación de la composición 1: N gas/aire.
Para garantizar una relación de multiplicación
variable entre la presión del gas y la presión del aire de la
combustión o bien la corriente de gas y la corriente de aire de la
combustión, se calcula la señal eléctrica o electrónica 19 del
sensor 16 en una instalación de suma 23 con una señal auxiliar 24 y
en concreto antes de que la señal 19 sea alimentada al aparato de
regulación 20. De acuerdo con ello se alimenta al aparato de
regulación 20 como señal de entrada la señal de salida 25 de la
instalación de suma 23, siendo la señal de salida una superposición
aditiva de las señales 19, 24.
En la señal auxiliar 24 se trata de una señal que
depende funcionalmente de un número de revoluciones del soplante 13.
La señal auxiliar 24 se obtiene en una instalación de evaluación 26
a partir de una señal del número de revoluciones 27 del soplante 13
o bien del motor del soplante 13. Puesto que la señal auxiliar 24
depende funcionalmente del número de revoluciones del soplante 13,
se deduce inmediatamente que la señal auxiliar 24 depende también
de la corriente de aire de la combustión o bien de la presión del
aire de la combustión.
A diferencia del ejemplo de realización mostrado,
es posible generar la señal auxiliar también de otra manera. Así,
por ejemplo, no es absolutamente necesario que la señal auxiliar
sea calculada a partir del número de revoluciones del soplante.
También es concebible prever un sensor adicional no representado
para la generación de la señal auxiliar 24. De esta manera, a
través de la utilización de la señal de salida de un sensor de gas
de humo como señal auxiliar se pueden preparar una regulación
adaptada al gas.
En la instalación de evaluación 26 se puede
determinar un factor, que determina la relación de multiplicación
entre la corriente de gas y la corriente de aire de la combustión.
En este factor, se trata de un factor de multiplicación. Cuanto más
elevado es este factor de multiplicación, tanto más elevada es la
relación de multiplicación. Por medio de una variación del factor
de multiplicación se puede variar la relación de
multiplicación.
- 10
- Conducto de gas
- 11
- Válvula de gas
- 12
- Conducto de aire de la combustión
- 13
- Soplante
- 14
- Puesto de estrangulamiento
- 15
- Tobera de gas
- 16
- Sensor
- 17
- Punto de medición
- 18
- Punto de referencia
- 19
- Señal
- 20
- Aparato de regulación
- 21
- Señal de regulación
- 22
- Accionamiento de ajuste
- 23
- Instalación de suma
- 24
- Señal auxiliar
- 25
- Señal de salida
- 26
- Instalación de evaluación
- 27
- Señal del número de revoluciones
Claims (5)
1. Instalación de regulación para quemadores de
gas para la preparación de una mezcla de gas y aire, a saber, para
la alimentación de una corriente de gas y de una corriente de aire
de la combustión hacia un quemador, con al menos una válvula de gas
(11), que está dispuesta dentro de un conducto de gas (10), y con
un puesto de estrangulamiento (14), que está dispuesto dentro de un
conducto de aire de la combustión (12), terminando el conducto de
gas (10), que conduce la corriente de gas, con una tobera de gas
(15) en el conducto de aire de la combustión (12), que conduce la
corriente de aire de la combustión, y estando dispuesta la tobera de
gas (15), en la dirección de la circulación del aire de la
combustión, después del puesto de estrangulamiento (14) y delante de
un soplante (13), en la que
- (a)
- un sensor eléctrico o electrónico (16) incide con un punto de medición (17) en el conducto de gas (10) que conduce la corriente de gas,
- (b)
- el punto de medición (17) está dispuesto en la dirección de la circulación del gas delante de la tobera de gas (15),
- (c)
- en un punto de referencia (18) del sensor eléctrico o electrónico (16), que se encuentra fuera del conducto de aire de combustión, predomina una presión de referencia, que corresponde a la presión del aire de la combustión,
- (d)
- una señal eléctrica o electrónica (19) generada por el sensor (16) es utilizada para la regulación de la válvula de gas (11), y
- (e)
- el sensor (16) está configurado como sensor de la presión diferencial, especialmente como medidor del flujo de paso.
2. Instalación de regulación según la
reivindicación 1, caracterizada porque en función de la
señal eléctrica o electrónica generada por el sensor (16) se genera
una señal de regulación (21) para un accionamiento de ajuste (22)
que está asociado a la válvula de gas (11).
3. Instalación de regulación según la
reivindicación 1 ó 2, caracterizada porque una instalación
de suma (23) calcula la señal eléctrica o electrónica (19) del
sensor (16) con una señal auxilia (24), y porque se utiliza una
señal de regulación (21) generada a partir de una señal de salida
(25) de la instalación de suma (23) para la modificación de la
corriente de gas.
4. Instalación de regulación según la
reivindicación 3, caracterizada porque la señal de salida
(25) de la instalación de suma (23) se puede alimentar a un aparato
de regulación (20), generando el aparato de regulación (20) la
señal de regulación (21) para un accionamiento de ajuste (22) de la
válvula de gas
(11).
(11).
5. Instalación de regulación según la
reivindicación 3 ó 4, caracterizada porque la señal auxiliar
(24) depende funcionalmente de un número de revoluciones del
soplante (13).
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