NL1012792A1

NL1012792A1 - Burner for the combustion of liquid and / or gaseous fuels in combustion plants.

Info

Publication number: NL1012792A1
Application number: NL1012792A
Authority: NL
Inventors: Ulrich Dreizler
Original assignee: Ulrich Dreizler
Priority date: 1998-05-11
Filing date: 1999-08-06
Publication date: 1999-10-07
Also published as: NL1012030A1; NL1012030C2

Description

BRANDER VOOR DE VERBRANDING VAN VLOEIBARE ΕΝ/OF GASVORMIGE BRANDSTOFFEN IN VERBRANDINGSINSTALLATIESBURNER FOR COMBUSTION OF LIQUID AND / OR GASEOUS FUELS IN COMBUSTION PLANTS

De uitvinding gaat uit van een brander respectievelijk een werkwijze voor de verbranding van vloeibare en/of gasvormige brandstoffen in verbrandingsinstallaties volgens de soort van de hoofdconclusie respectievelijk conclusie 14.The invention is based on a burner or a method for the combustion of liquid and / or gaseous fuels in combustion plants according to the type of the main claim and claim 14, respectively.

Bij een bekende olie-, gas of twee-stoffen-brander van de soortgelijke aard (DE-PS-39.00.151) wordt het toerental van de draaistroommotor die de ventilator aandrijft door een statische frequentie-omvormer geregeld, waarbij het desbetreffende toerental door bedrijfsken-grootheden zoals warmtebehoefte respectievelijk energiebehoefte van de verwarmingsinstallatie bepaald worden, en wel traploos tussen laagste en hoogte belasting. De luchtvoorziening en brandstofvoorziening wordt door regelklep-pen gestuurd, die door servomotoren bekrachtigd worden. Om veiligheidstechnische redenen wordt de stand van deze servomotoren met het daadwerkelijke toerental van de ventilator door tachogeneratoren aan de electronische regelaar teruggemeld en daar redundant met een daar opgeslagen instelcurve vergeleken. Hierdoor is een aanzienlijke inzet van veiligheidstechnische installaties noodzakelijk, namelijk servo-aandrijvingen, hierop aanwezige potentiometers van geleidend plastic, toerentalmelders op de motor, electronisch veiligheidsgeteste gecombineerde regelingen van brandstof en verbrandingslucht en hun indeling in deelcomponenten, ventilatortoerental, positie luchtklep, positie gasklep, enzovoort.In a known oil, gas or two-substance burner of a similar nature (DE-PS-39.00.151), the speed of the three-phase motor driving the fan is controlled by a static frequency converter, the relevant speed being determined by operating conditions. - variables such as heat requirement or energy requirement of the heating installation are determined, and this is continuously variable between the lowest and highest loads. The air supply and fuel supply are controlled by control valves, which are actuated by servo motors. For safety reasons, the position of these servo motors with the actual speed of the fan is reported back to the electronic controller by tachogenerators and compared redundantly with a setting curve stored there. This necessitates a considerable use of safety-technical installations, namely servo drives, potentiometers of conductive plastic present on them, speed detectors on the engine, electronically safety-tested combined controls of fuel and combustion air and their division into sub-components, fan speed, position air valve, position throttle, etc. .

Bij een andere bekende brander voor verbrandingsinstallaties wordt het toerental van de ventilator door pulsbreedtemodulatie van de met wisselstroom aangedreven motor geregeld, en wel in afhankelijkheid van vooraf ingestelde bedrijfskengrootheden zoals bijvoorbeeld de warmtebehoefte. De daarbij opgewekte druk van de verbrandingslucht wordt door een fijn af geregelde brandstof-lucntverhoudingsregelaar, die in de brandstoftoevoerlei-ding geplaatst is, voor de brandstofmeting gebruikt, zodat hier een in zich gesleten regelkring ontstaat, waarbij de brandstofluchtverhoudingsregeling een luchtdruk- en luchtstroom- afhankelijke brandstofvrijgave aanstuurt. Bij het gebruik van gas als brandstof werken gas- en luchtdruk door een pneumatische koppeling op de servo-aandrijving van de gasklep waarbij zulke gasregelelementen als compacte armaturen of gaskleppen met hydrostatische of pneumatische aandrijving gangbaar zijn. Indirect komt zo de toegevoerde brandstofhoeveelheid met het toerental overeen en met de daardoor opgewekte luchtdruk van de ventilator en daarmee met de warmtebehoefte. Doordat de luchthoeveelheid als leidende grootheid dient en niet de brandstofhoeveelheid en dit telkens in afhankelijkheid van ingestelde bedrijfskengrootheden, zijn belangrijke veiligheidsvoorschriften vervuld en werkt de installatie veilig. Nadelig is echter, dat de soort van luchthoeveelheid-afhankelijke regeling op basis van het toerental een minimum luchtdruk vereist, die vaak slechts kleine regel-verhoudingen toelaat. In elk geval is desalniettemin zo een brandstof-/lucht-verhoudingsregeling stroombesparend.In another known burner for combustion installations, the speed of the fan is controlled by pulse width modulation of the alternating current driven motor, in dependence on preset operating parameters such as, for example, the heat requirement. The pressure of the combustion air generated in this process is used for fuel measurement by a finely regulated fuel-air ratio regulator, which is placed in the fuel supply line, so that a worn-in control circuit is created here, whereby the fuel-air ratio control is dependent on air pressure and air flow. fuel release. When gas is used as fuel, gas and air pressure act through a pneumatic coupling on the servo drive of the gas valve, whereby such gas control elements as compact fittings or gas valves with hydrostatic or pneumatic drive are common. Indirectly, the amount of fuel supplied corresponds to the speed and to the air pressure generated by the fan and thus to the heat requirement. Because the air quantity serves as the leading quantity and not the fuel quantity, and this in each case depending on the set operating parameters, important safety regulations are fulfilled and the installation works safely. However, it is disadvantageous that the type of air volume-dependent control based on the speed requires a minimum air pressure, which often permits only small control ratios. In any case, such a fuel / air ratio control is nevertheless energy-saving.

De uitvinding en haar voordelenThe invention and its advantages

De brander volgens de uitvinding respectievelijk de werkwijze volgens de uitvinding met de kenmerken van de hoofdconclusie respectievelijk conclusie 14 heeft daarentegen het voordeel, dat niet alleen veel stroom bespaard wordt, maar dat er ook in een zeer breed werkgebied een zeer goede brandstof-/luchtdosering gegarandeerd is, die in de eerste plaats aan gegeven hoge veiligheidseisen van zulke installaties voldoet. Het aanvullende gebruik van een luchtklep bij de brander bewerkstelligt dat voor een veilige brandstof-/luchtverhoudingsregeling, die volledig onafhankelijk van de toerentalregeling van de ventilator plaatsvindt, een voldoende luchtdruk met overeenkomstige verdichting ter beschikking staat. Natuurlijk moeten de servomotor van de luchtklep en de toerentalregeling van de ventilatormotor op elkaar afgestemd zijn, dus gesynchroniseerd zijn, wat met electrisch-electronische middelen gebeurt. Dit geeft wederom het voordeel, dat een databank gebruikt kan worden voor vooraf te kiezen toerentallen. Door een interface van de toerentalregeling kunnen bijvoorbeeld via een laptop en/of ingestelde software, bijvoorbeeld de specifieke grenstoerentallen ingegeven worden, in ieder geval ook ter programmering van de toerentalregeling. Bij de koppeling van de regeling van de luchtsmoorklep met het ventilatortoerental is een extra vergrendeling niet nodig, omdat de "regeltijd" voor opre-geling of terugregeling van het toerental aan de servomo-torlooptijd van de luchtklep instelbaar kan worden aangepast. In elk geval is de toename van de vrije luchtklep-doorsnede evenredig met de toename van het toerental en omgekeerd. Dit heeft weer het voordeel, dat de brandstof-luchtverhoudingsgestuurde brandstofhoeveelheid na eenmalige instelling steeds reproduceerbaar werkt, dat wil zeggen een zuivere, met betrekking tot rendement geoptimaliseerde en hygiënische verbranding bij nakomen van alle veilig-heidstechnische eisen en met inachtname van de relevante normen. Voordeligerwijs is bij gebruik van de uitvinding voor gasbranders ook aan de eis tot voldoende luchtpressie voldaan, om de vlammenoscillaties en branderkamerdruk-schommelingen te absorberen zodat een alzijdig stabiel branderbedrijf gegarandeerd is. De tegen de lucht van de ventilator werkende luchtsmoorklep maakt een voldoende pressie respectievelijk een voldoende overdruk mogelijk. Om de gewenste verbrandingsstabiliteit te waarborgen is echter een hoog toerentalreserve van de ventilatormotor beschikbaar.The burner according to the invention or the method according to the invention with the features of the main claim or claim 14, on the other hand, has the advantage that not only a lot of power is saved, but also a very good fuel / air dosage is guaranteed in a very wide working area. which primarily meets the high safety requirements of such installations. The additional use of an air valve at the burner ensures that sufficient air pressure with corresponding compaction is available for safe fuel / air ratio control, which is completely independent of the fan speed control. Of course, the air damper servomotor and the fan motor speed control must be coordinated, i.e. synchronized, which is done by electric-electronic means. This again gives the advantage that a database can be used for preselected speeds. The speed control interface can be used, for example, to enter the specific limit speeds via a laptop and / or set software, for example to program the speed control. When the regulation of the air throttle valve is linked to the fan speed, an additional lock is not necessary, because the "control time" for adjustment or speed adjustment of the speed can be adjusted to the servomotor running time of the air valve. In any case, the increase in free air valve cross section is proportional to the increase in speed and vice versa. This in turn has the advantage that the fuel-air ratio-controlled fuel quantity always works reproducibly after a single adjustment, that is to say a clean, efficiency-optimized and hygienic combustion when all safety requirements are met and in compliance with the relevant standards. Advantageously, when using the invention for gas burners, the requirement of sufficient air pressure is also met, to absorb the flames oscillations and combustion chamber pressure fluctuations, so that an all-round stable burner operation is guaranteed. The air throttle acting against the air of the fan allows sufficient pressure or sufficient overpressure. However, to ensure the desired combustion stability, a high speed reserve of the fan motor is available.

Volgens een gunstige uitvoeringsvorm van de uitvinding is de ventilatormotor als draaistroommotor uitgevoerd met een geïntegreerde frequentieOmvormer voor toerentalregeling. Zulke draaistroommotoren met frequentie -omvormers zijn veelvuldig bekend, waarbij deze vaak al met een interface en een databestand uitgerust zijn, waarbij de interface naar de databank digitaal werken kan.According to a favorable embodiment of the invention, the fan motor is designed as a three-phase motor with an integrated frequency converter for speed control. Such AC motors with frequency converters are widely known, often already equipped with an interface and a data file, whereby the interface to the database can work digitally.

Volgens een verdere gunstige uitvoeringsvorm van de uitvinding zijn als vooraf te kiezen toerentallen het maximum toerental (Ν^χ) , minimum toerental (Nmin) , toerental voor branderontsteking en/of een toerentaleis voor "pur-gen" (Nmax.) of iets soortgelijks in te voeren. Zoals hierboven genoemd, kan zo een invoering met eenvoudige middelen zoals bijvoorbeeld een laptop electronisch geschieden.According to a further favorable embodiment of the invention, the preselectable speeds are the maximum speed (Ν ^ χ), minimum speed (Nmin), speed for burner ignition and / or a speed palace for "pur-gen" (Nmax.) Or the like to enter. As mentioned above, such an introduction can be effected electronically by simple means such as, for example, a laptop.

Volgens verdere gunstige uitvoeringsvormen van de uitvinding geeft de servomotor over een electrische omvormer een met zijn stand overeenkomstig signaal in de vorm van stroomsterkte of spanning aan de bijvoorbeeld met een frequentie-omvormer werkende toerentalregel door. Als omvormer kan een op de servomotor aangebrachte potentiometer dienen, die een 220 V-signaal zodanig moduleert en in afhankelijkheid van de positie van de luchtklep over een signaalomvormer zo omzet, dat het een signaal van stroomsterkte of van spanning aan de toerentalregelaar, bijvoorbeeld de frequentie-omvormer doorgeeft. Hierdoor wordt bereikt, dat het ventilatortoerental overeenkomt met de positie van de luchtklep, wat afhankelijk van de regeling in afzonderlijke regelstappen of continu gebeuren kan.According to further favorable embodiments of the invention, the servomotor transmits a signal corresponding to its position in the form of current or voltage to an speed control, for example with a frequency converter, via an electric converter. A potentiometer mounted on the servomotor can be used as an inverter, which modulates a 220 V signal and converts it according to the position of the air valve over a signal converter in such a way that it transmits a signal of current or voltage to the speed controller, for example the frequency inverter. This ensures that the fan speed corresponds to the position of the air valve, which can be done in separate control steps or continuously depending on the control.

Volgens een afzonderlijk geldig gemaakte gunstige uitvoeringsvorm van de uitvinding is in het stromings-bereik tussen ventilator en luchtklep in het bijzonder uit veiligheidstechnische redenen minstens één luchtdrukmeets-onde geplaatst voor registratie van tenminste de hoogste maximum druk en/of de laagste druk van de verbrandingslucht. In het bijzonder bij "purgen" van de brander volgens de veiligheidsnorm EN 676, is het voordelig het ingestelde toerental die bij zc een "purging" gekozen wordt, door 20 een extra luchtmeetsonde vast te leggen. Zo wordt eerst na regelaarvrijgave en zekere ontsteking, natuurlijk bij het ontstekingstoerental, daadwerkelijk begonnen met stroombesparend bedrijfsvoeren.According to a separately validated favorable embodiment of the invention, at least one air pressure gauge is placed in the flow range between the fan and the air valve, in particular for safety reasons, for recording at least the highest maximum pressure and / or the lowest pressure of the combustion air. Particularly when the burner is "purged" in accordance with the safety standard EN 676, it is advantageous to set the selected speed which is selected for "purging" by such an additional air measuring probe. This means that energy-saving operation is only actually started after the controller has been released and the ignition has started, of course at the ignition speed.

Bij een verdere eveneens afzonderlijk geldend gemaakte gunstige uitvoeringsvorm van de uitvinding dient voor de meting van de druk respectievelijk de hoeveelheid verbrandingslucht een drukafnamebuis, waarbij de meetope-ning van de drukafnamebuis voor de druk van de verbrandingslucht direct stroomopwaarts van een wervelschijf respectievelijk een menginrichting voor brandstof en verbrandingslucht geplaatst is, en waarbij deze afnamebuis in zijn eindzone in stromingsrichting verloopt, aan het einde gesloten is en in het eindbereik minstens een loodrecht op de stromingsrichting verlopende meetboring heeft.In a further advantageous embodiment of the invention, which has also been validated separately, a pressure collection tube is used for the measurement of the pressure or the quantity of combustion air, the measuring opening of the pressure collection tube for the pressure of the combustion air being directly upstream of a swirl disc or a mixing device for fuel. and combustion air is provided, and this collection tube extends in the flow direction in its end zone, is closed at the end and has at least one measuring bore perpendicular to the flow direction in the end region.

Volgens een hierop betrekking hebbende gunstige uitvoeringsvorm van de uitvinding is de meetboring tussen 5-15 mm stroomopwaarts van het in het midden gelegen doorsnedevlak van een voor menging van brandstof en lucht dienende stuw- en wervelschijf nabij het begingebied van de vlam geplaatst. Hierdoor is een bijzondere nauwkeurige meting van da luchtdruk mogelijk, die voor verkrijging van een stoechiometrisch mengsel tussen brandstof en lucht aan de brandstofluchtverhoudingsregelaar kan worden toegevoerd .According to a related advantageous embodiment of the invention, the measuring bore is positioned between 5-15 mm upstream of the central cross-sectional area of a propellant and swirl disc serving for mixing fuel and air near the starting area of the flame. This allows a particularly accurate measurement of the air pressure which can be supplied to the fuel air ratio regulator to obtain a stoichiometric mixture between fuel and air.

Volgens een verder afzonderlijk geldend gemaakte uitvoeringsvorm van de uitvinding is de transportbuis van een transportmiddel (pomp) van de warmtedrager (water) van de verbrandingsinrichting overeenkomstig branderspecifieke prestaties zoals ventilatortoerental, servomotorpositie van de luchtklep, toegevoerde brandstofhoeveelheid en soortgelijke veranderbaar, waarbij als transportmiddel een electrisch aangedreven pomp dient, waarvan de toerental-regelbare motor door een de brander-specifieke prestatie registrerende signaalomvormer of iets soortgelijks aan-stuurbsar is en waarbij de pompmotor als draaistroommotor uitgevoerd is met de geïntegreerde frequer.tie-omvormer voor de toerentalregeling. Hierdoor wordt de stroomcpname van de pomp tot het voor de warmte-afvoer noodzakelijke gereduceerd, wat in aanzienlijke mate stroomenergie-bespa-rend werkt.According to a further separately validated embodiment of the invention, the transport pipe of a transport means (pump) of the heat carrier (water) of the combustion device can be changed in accordance with burner-specific performances such as fan speed, servomotor position of the air valve, supplied fuel quantity and the like, whereby an electric means of transport driven pump, whose speed-adjustable motor is by a burner-specific performance-recording signal converter or a similar control drive, and the pump motor is designed as a three-phase motor with the integrated frequency converter for speed control. As a result, the current consumption of the pump is reduced to what is necessary for heat dissipation, which saves electricity energy to a considerable extent.

Naast de brander wordt er een werkwijze voor het verkrijgen van een vooraf ingestelde bedrijfsgrootheid, zoals warmtebehoefte, bijbehorend brandstof-lucht-mengsel bij toerental-geregelde branders voor verbrandingsinstallaties geclaimd, in het bijzonder bij gebruik van een in de conclusies 1 tot 13 genoemde brander, waarbij volgens de uitvinding druk en hoeveelheid van de verbrandingslucht geregeld en regeltechnisch beveiligd zijn en waarbij de brandstoftoevoer onafhankelijk daarvan door een voor het mengen door de brandstof en de verbrandingslucht veroorzaakte verhoudingsregeling bepaald wordt. Bijzonder gunstig bij deze werkwijze is de eenvoudige, veilige en energie-besparende functie, waarbij door regeling van druk en hoeveelheid van de verbrandingslucht een kengrootheid met betrekking tot bedrijfskengrootheden zoals bijvoorbeeld de warmtebehoefte verschaft wordt en dat dan, volledig onafhankelijk van deze regeling, maar afhankelijk van de zich daardoor voordoende druk van de verbrandingslucht, en onder regeltechnisch gebruik van de brandstofdruk een brandstofluchtmengsel in de gewenste vorm, bijvoorbeeld stoechiometrisch geregeld wordt.In addition to the burner, a method for obtaining a preset operating variable, such as heat requirement, associated fuel-air mixture, for speed-controlled burners for combustion plants, is claimed, in particular when using a burner as claimed in claims 1 to 13, wherein, according to the invention, the pressure and amount of the combustion air are regulated and control-technically secured and wherein the fuel supply is independently determined by a ratio control caused by the mixing of the fuel and the combustion air. Particularly advantageous in this method is the simple, safe and energy-saving function, whereby by controlling the pressure and quantity of the combustion air, a key quantity with regard to operating parameters such as, for example, the heat requirement is provided, and that is completely independent of this control, but dependent on of the resulting pressure of the combustion air, and under control use of the fuel pressure a fuel air mixture in the desired form, for example stoichiometrically, is controlled.

Verdere voordelen en gunstige uitvoeringsvormen van de uitvinding worden beschreven in de navolgende beschrijving, ce tekening en de conclusies.Further advantages and favorable embodiments of the invention are described in the following description, the drawing and the claims.

TekeningDrawing

Een uitvoeringsvoorbeeld van het onderwerp van de uitvinding is met twee varianten in de tekening afgedeeld en wordt in het volgende nader beschreven. Hierin toont: figuur 1 sterk vereenvoudig een gasbrander met stuur- en regelapparaten, figuur 2 een functiediagram, figuur 3 en 4 een deel uit figuur 1 op tweemaal vergrote schaal, figuur 5 een functiediagram, figuur δ een variant van het in figuur 1 voorgestelde uitvoeringsvoorbeeld en figuur 7 een verdere variant van het uitvoeringsvoorbeeld .An exemplary embodiment of the subject of the invention is divided into two variants in the drawing and is described in more detail below. Herein: figure 1 greatly simplifies a gas burner with control and regulating devices, figure 2 a functional diagram, figures 3 and 4 a part from figure 1 on a twice enlarged scale, figure 5 a functional diagram, figure δ a variant of the exemplary embodiment shown in figure 1 and figure 7 shows a further variant of the exemplary embodiment.

Beschrijving van het uitvoeringsvoorbeeldDescription of the exemplary embodiment

Met een verwarmingsketel 1 is een gasbrander 2 verbonden met een voor de luchtdoorvoer dienende behuizing 3, een branderkop 4 in het gasluchtmengselbereik, met een stuw- en wervelschijf 5, met een ventilator 6, welke door een motor 7 aangedreven wordt, dan met een luchtklep 8 in de luchtdoorvoerpijp 3, die door een servomotor 9 bekrachtigd wordt en met een gas-/lucht-verhoudingsregelaar 11 voor de gastoevoer, waarbij de toevoer van gas in de luchtdoorvoerbehuizing 3 in het bereik stroomafwaarts van de wervelschijf 5 in de branderkop 4 plaatsvindt. Met 12 is de vlam aangeduid, waarvan het begin bij de branderkop 4 is en die door een vlamtrechter 13 gevormd wordt.With a boiler 1, a gas burner 2 is connected to a housing 3 serving for the air passage, a burner head 4 in the gas-air mixture range, with a thrust and swirl disc 5, with a fan 6, which is driven by a motor 7, then with an air valve 8 in the air passage pipe 3, which is actuated by a servo motor 9 and with a gas / air ratio regulator 11 for the gas supply, the supply of gas in the air passage housing 3 taking place in the region downstream of the swirl disc 5 in the burner head 4. 12 denotes the flame, the beginning of which is at the burner head 4 and which is formed by a flame funnel 13.

De brander wordt door een electrisch-electro-nisch regelinrichting 14 aangestuurd, die bestaat uit een regeldeel 15, een verbrandingsautomaat 16 en een vermo-gensregelaar 17. De vermogensregelaar 17 verkrijgt via meetsonde 18, bijvoorbeeld ketelthermostaat of voeler in de aanvoer, de werkelijke- en nominale waarde van de keteltemperatuur en verwerkt hen tot verstelsignalen voor de ventilatormotor 7 en servomotor 9 van de luchtklep 8. De als draaistroommotor uitgevoerde ventilatormotor 7 bezit een frequentie-omvormer 19 waaruit een met de warmtebehoefte overeenkomende toerentalinstelling volgt, Datzelfde signaal werkt als verstelsignaal op de servomotor 9, zodat de luchtklep 8 in haar, de lucht smorende, positie overeenkomt met het toerental van de ventilator 6. De verandering van het toerental van de ventilator 6 en de positie van luchtklep 8 gebeurt daarmee evenredig en daarmee synchroon. De aansturing van de frequentie-omvor-mer 19 voor de toerentalbepaling van de draaistroommotor 7 als ook van de servomotor 9 gebeurt parallel en moet omkeerbaar zijn. De regeling zelf kan via een driepuntsre-geling of ook een stroomsterkte- of spanningsveranderend signaal plaatsvinden.The burner is controlled by an electric-electronic control device 14, which consists of a control part 15, an automatic combustion device 16 and a power controller 17. The power controller 17 obtains via the probe 18, for example boiler thermostat or sensor in the supply, the actual and nominal value of the boiler temperature and processes them into adjustment signals for the fan motor 7 and the servomotor 9 of the air valve 8. The fan motor 7 designed as a three-phase motor has a frequency converter 19 from which a speed setting corresponding to the heat requirement follows. The same signal acts as the adjustment signal on the servomotor 9, so that the air valve 8 in its position, which throttles the air, corresponds to the speed of the fan 6. The change of the speed of the fan 6 and the position of air valve 8 is thus proportional and therefore synchronous. The frequency converter 19 for determining the speed of the three-phase motor 7 as well as the servomotor 9 is controlled in parallel and must be reversible. The control itself can take place via a three-point control or also a current or voltage-changing signal.

Zoals uit figuur 2 op te maken, is een vergrendeling tussen de verstelsignalen voor de frequentie-omvormer 19 en de servomotor 9 niet nodig, omdat de regeltijd voor opregeling en terugregeling van de frequentie-omvor-mer 19 aan de looptijd van de servomotor 9 aan te passen is. In figuur 2 is tegen de openingshoek a van de lucht-klep 8 overeenkomend met een bepaalde stand van de servomotor 9 (abcis) in het onderste deel van het diagram het toerental N van de ventilatormotor 7 en boven in het diagram de openingsgraad van de luchtklep in % (ordinaat) weergegeven. De lijn A in het onderste diagram is lineair en stijgend en komt overeen met de met toenemend toerental toenemende druk van de verbrandingslucht stroomafwaarts van de luchtklep 8. De regeltijd met ΔΝ^ en ANrair], al naar gelang het om een opregelende of terugregelende verstelling gaat, wordt door de looptijd var. de servomotor 9 bepaald en door de frequentie-omvormer 19 opgenomen. De servomotor 9 en de frequentie-omvormer 19 lopen evenredig binnen een smal werkgebied. De frequentie-omvormer 19 bezit bovendien een database en een digitale interface voor de ingave en verandering van toerencalgegevens. Zo is enerzijds het maximale toerental Nnax behorend bij de maximale luchtbehoefte invoerbaar, als wel het minimale toerental Nmiri en een vooraf te kiezen toerental zoals het toerental bij ontsteking N0.:s.e;.ir,g. In het bovenste gedeelte van het diagram uit figuur 2 is te zien, bij welke openingshoek a van de luchtklep 8, welke procentuele openingsgraad bereikt is, waarbij de daaruit voortkomende lijn 3 overeenkomend met de gekromde, sikkelvcrmige door-snedevorm van zulke geregelde kleppen ongeveer kwadratisch verloopt. Door deze indeling ontstaat wederom, voor de luchtdruk stroomafwaarts van de luchtklep een lineaire functie. Zo blijkt dat, hoewel bij het ontstekingstoeren-tal N0-Catej4ins de openingshoek a van de luchtklep 8 nog in het eerste kwart van zijn totale verstelbaarheid ligt, de openingsdoorsnede voor de verbrandingslucht al veel meer dan 50% van de maximaaldoorsnede bedraagt.As can be seen from figure 2, a locking between the adjustment signals for the frequency converter 19 and the servomotor 9 is not necessary, because the control time for up-regulation and back-regulation of the frequency converter 19 depends on the running time of the servomotor 9 to fit. In figure 2, against the opening angle a of the air valve 8, corresponding to a specific position of the servomotor 9 (abscissa) in the lower part of the diagram, the speed N of the fan motor 7 and at the top of the diagram the opening degree of the air valve displayed in% (ordinate). The line A in the bottom diagram is linear and rising and corresponds to the increasing pressure of the combustion air downstream of the air valve 8 with increasing speed. The control time with ΔΝ ^ and ANrair], depending on whether the adjustment is up or down. , due to the maturity var. the servo motor 9 is determined and received by the frequency converter 19. The servo motor 9 and the frequency converter 19 run proportionally within a narrow operating range. The frequency converter 19 also has a database and a digital interface for entering and changing speed-cal data. On the one hand, the maximum speed Nnax associated with the maximum air requirement can be entered, as well as the minimum speed Nmiri and a pre-selected speed such as the speed with ignition N0.:s.e;.ir,g. The upper part of the diagram of figure 2 shows at which opening angle α of the air valve 8, which percentage opening degree has been reached, the resulting line 3 corresponding to the curved, sickle-shaped cross-sectional shape of such regulated valves approximately square expires. This arrangement again creates a linear function for the air pressure downstream of the air valve. It appears that although the opening angle a of the air valve 8 is still in the first quarter of its total adjustability with the ignition speed N0-Catej4ins, the opening diameter for the combustion air is already much more than 50% of the maximum diameter.

Door de gasverbrandingsautomaat 16 van de regel-inrichting 14 vindt de in- en uitschakeling van de installatie plaats, waardoor enerzijds de ventilatormotor 7 in-en uitgeschakeld wordt en anderzijds een hoofdgasklep 20, die stroomopwaarts in de voor gas-/lucht-verhoudingsrege-laar 11 leidende gasleiding 21 geplaatst is.The automatic combustion gas 16 of the control device 14 switches the system on and off, whereby the fan motor 7 is switched on and off on the one hand, and on the other hand a main gas valve 20, which is upstream in the gas / air ratio regulator. 11 leading gas pipe 21 is placed.

Door de verbrandingsautomaat 16 van de regelin-richting 14 wordt in het bijzonder het purgen met lucht voor het starten van een brander volgens veiligheidsnorm EN 676 geregeld, waarbij hiervoor het maximale toerental Nraax vereist is. In de lucht toevoerbehui zing 3, en wel tussen ventilator 6 en luchtklep 8 zijn twee luchtdruk-meetpunten 22 voorzien voor bepaling van de minimale respectievelijk maximale luchtdruk, bijvoorbeeld bij purgen, waarvan de meetgrootheden door verbrandingsautomaat 16 verwerkt worden en vooral voor veiligheidscontrole dienen, waarmee een voldoende voorbeluchting gewaarborgd is.The automatic combustion 16 of the control device 14 in particular controls the air purge for starting a burner according to safety standard EN 676, for which the maximum speed Nraax is required. In the air supply housing 3, namely between fan 6 and air valve 8, two air pressure measuring points 22 are provided for determining the minimum or maximum air pressure, for example for purging, the measured variables of which are processed by automatic combustion machine 16 and which serve primarily for safety control, with which sufficient aeration is ensured.

Onafhankelijk van de sturing respectievelijk regeling van de ventilator 6 met ventilatormotor 7 en de luchtklep 8 met servomotor 9 wordt het gas, welke in de uitgangspositie van de luchtdoorvoerbehuizing 3 met de verbrandingslucht gemengd wordt door de gas-/luchtverhou-dingsregelaar 11 bepaald. Van de gasleiding 21 gaat het gas over de hoofdgasklep 20 nadat die geopend is, na gasregelklep 23, en van daar door een leiding 24, die in de branderkop 4 uitmondt. Het doorlaatoppervlak van de gasregelklep 23 wordt enerzijds door de druk van de verbrandingslucht bij de wervelschijf 5 en anderzijds door de druk van het gas in de leiding 24 bepaald. Het coorlaatre-gelorgaan, in de gasregelklep 23 bijvoorbeeld een servok-Irrespective of the control or regulation of the fan 6 with fan motor 7 and the air valve 8 with servo motor 9, the gas which is mixed with the combustion air in the starting position of the air passage housing 3 is determined by the gas / air ratio controller 11. From the gas pipe 21, the gas passes over the main gas valve 20 after it has been opened, after the gas control valve 23, and from there through a pipe 24, which opens into the burner head 4. The passage area of the gas control valve 23 is determined on the one hand by the pressure of the combustion air at the swirl disc 5 and on the other hand by the pressure of the gas in the pipe 24. The regulating regulator, in the gas control valve 23, for example, a servo

Iep, wordt door een pneumatisch werkende servo-aandrijving 25 bekrachtigd, die enerzijds over een leiding 26, die van de leiding 24 aftakt, door de gasdruk in beweging gezet en anderzijds door lucht, die over een drukafnamebuis 27 van de lucntdoorvoerbehuizing 3 afgenomen wordt. Door deze pneumatische koppeling van gasdruk en luchtdruk vindt een betrouwbare en zeer eenvoudige gas-/luchtverhoudingsrege-ling plaats.Elp is actuated by a pneumatically operated servo drive 25, which is set in motion on the one hand over a line 26, which branches off from the line 24, by the gas pressure and, on the other hand, by air, which is taken off over a pressure take-off tube 27 from the air-flow housing 3. This pneumatic coupling of gas pressure and air pressure provides a reliable and very simple gas / air ratio control.

In de figuren 3 en 4 is de situatie van de drukafnamebuis 27 in vergrote mate weergegeven, waarbij in figuur 4 het gebied om het einde 28 van de drukafnamebuis 27 als detail en nog eens vergroot weergegeven is. Het de luchtdruk bepalende einde 28 van de drukafnamebuis 27 is direct stroomopwaarts van de wervelschijf 5 in de lucht-doorvoerbehuizing 3 geplaatst. In de branderkop 4 wordt dan de verbrandingslucht met het gas vermengd om in de vlam 12 te verbranden. Zoals in figuur 4 weergegeven, is de drukafnamebuis 27 aan het einde gesloten en is er een dwarsboring 29 voor de bepaling van de luchtdruk voorzien. De afstand D van het in het midden gelegen vlak 31 van de wervelschijf 5 tot de dwarsboring 29 bedraagt ongeveer 10 mm.Figures 3 and 4 show the situation of the pressure collection tube 27 to an increased extent, in figure 4 the area around the end 28 of the pressure collection tube 27 is shown in detail and in an enlarged manner. The air-determining end 28 of the pressure-taking tube 27 is placed directly upstream of the swirl disc 5 in the air-flow housing 3. In the burner head 4, the combustion air is then mixed with the gas to burn in the flame 12. As shown in Figure 4, the pressure take-off tube 27 is closed at the end and a transverse bore 29 for determining the air pressure is provided. The distance D from the central plane 31 of the swirl disc 5 to the transverse bore 29 is approximately 10 mm.

In het in figuur 5 weergegeven diagram is tegen de luchtdruk PL (abcis) de gasdruk PG (ordinaat) weergegeven. De door gasdruk en luchtdruk opgeleverde karakteristiek C voor de geregelde gashoeveelheid is lineair, dat wil zeggen, dat door de gemeten luchtdruk en daarmee de gemeten luchthoeveelheid een proportionele gashoeveel'neid automatisch toegevoerd wordt, dus zonder extra electro-nisch middellen.In the diagram shown in figure 5, the gas pressure PG (ordinate) is shown against the air pressure PL (abcissa). The characteristic C for the controlled amount of gas supplied by gas pressure and air pressure is linear, that is to say that a proportional amount of gas is automatically supplied by means of the measured air pressure and thus the measured air quantity, i.e. without additional electronic means.

In figuur 6 is een variant van het uitvoerings-voorbeeld weergegeven, waarbij alle ook in figuur 1 weergegeven delen met dezelfde cijfers weergegeven zijn. De variant bestaat daarin, dat de signalen van de vermogens-regelaar 17 op de servomotor 9 werken, die een potentiometer 32 bekrachtigt, waardoor een stroomsigr.aal zodanig gemoduleerd en in afhankelijkheid van de positie van de servomotor 9 door een signaalomvormer 33 20 omgezet wordt, dat het signaal van stroomsterkte of van spanning aan een frequentie-omvormer 19 van de ventilatormotor 7 doorgeeft. Daarmee wordt de positie van de servomotor 9 een leidende grootheid in deze regeling ten opzichte van de frequentie-omvormer 19 van de ventilatormotor 7, zodat al naar gelang de regelstappen van de regelaar overeenkomstig het toerental van de ventilatormotor 7 met de verstelling van de servomotor 9 meegenomen wordt. Natuurlijk moet de frequen-tie-omvormer van zijn kant de bovengenoemde instelmoge-lijkheden van Nmin, en Nontst;ekil,g bezitten, als wel overige instelparameters bij de versnelling van het toerental zoals bij figuur 2 beschreven. Zoals ook bij de eerste variant, zijn geen extra, veiligheidstechnische dure gecombineerde regelingen benodigd door het gebruik van de gas/lucht-verhoudingsregelaar 11.Figure 6 shows a variant of the exemplary embodiment, in which all parts also shown in figure 1 are shown with the same figures. The variant consists in that the signals from the power regulator 17 act on the servomotor 9, which energizes a potentiometer 32, whereby a current signal is modulated and, depending on the position of the servomotor 9, converted by a signal converter 33. which transmits the signal of current or voltage to a frequency converter 19 of the fan motor 7. The position of the servomotor 9 thus becomes a leading quantity in this control relative to the frequency converter 19 of the fan motor 7, so that according to the control steps of the controller according to the speed of the fan motor 7 with the adjustment of the servomotor 9 is taken. Of course, the frequency converter, for its part, must have the above-mentioned setting possibilities of Nmin, and Nontstekil, g, as well as other setting parameters with acceleration of the speed as described in Figure 2. As with the first variant, no additional, cost-effective combined controls are required by using the gas / air ratio regulator 11.

In figuur 6 is een verdere variant van het uitvoeringsvoorbeeld, met een deel van de in figuur 1 voorgestelde installatie, weergegeven. Een verwarmingspomp 34 voor het warme water van de verwarmingsketel 1 wordt door een draaistroommotor 35 aangedreven, welke, om elec-trische stroom te besparen, zoals de ventilator 7 met de frequentie-omvormer 36 uitgerust is. De beide frequentie-omvormers 19 en 33 zijn door een stuurleiding 37 zowel met elkaar als met een signaalbron van een signaalomvormer verbonden, waarin enige willekeurige branderspecifieke vermogens verwerkt kunnen worden.Figure 6 shows a further variant of the exemplary embodiment, with a part of the installation proposed in Figure 1. A heating pump 34 for the hot water of the heating boiler 1 is driven by a three-phase motor 35, which, in order to save electric power, such as the fan 7 is equipped with the frequency converter 36. The two frequency converters 19 and 33 are connected by a control line 37 both to each other and to a signal source of a signal converter in which any arbitrary burner-specific powers can be processed.

Alle in de beschrijving, de navolgende conclusies en in de tekening weergeven kenmerken kunnen afzonderlijk ais ook in willekeurige combinaties met elkaar relevant voor de uitvinding zijn.All features shown in the description, the following claims and in the drawing can be relevant to the invention individually if in arbitrary combinations with one another.

Verwij zinascii ferslii st 1 Verwarmingsketel 2 Gasbrander 3 Luchtdoorvoerbehuizing 4 Branderkop 5 Stuw- en wervelschijf 6 Ventilator 7 Ventilatormotor 8 Luchtklep 9 Servomotor 10 11 Gas-/lucht-verhoudingsregelaar 12 Vlam 13 Vlamtrechter 14 Regelapparaat electrisch/electronisch 15 Regeldeel 16 Verbrandingsautomaat 17 Vermogensregelaar 18 Meetsonde 19 Frequentie-omvormer 20 Hoofdgasklep 21 Gasleiding 22 Luchtdrukmeetpunt 23 Gasregelklep 24 Leiding 25 Servo-aandrijving 26 Leiding 27 Drukafnamebuis 28 Einde van 27 23 Dwarsboring 30 31 Middelvlak van 5 32 Potentiometer 33 Signaalomvormer 34 Verwarmincspomp 35 Draaistroommotor 35 Frequentie-omvormer 37 Regelleiding o; Openingshoek van 8 N Toerental A Karakteristiek N/a ΔΝωχ Toerentalgradiënt bij vermogemstoename ΔΝη,·η Toerentalgradiënt bij vermogemsafname Νμ:£ Maximale toerentalReference gas boiler 1 Boiler 2 Gas burner 3 Air flow housing 4 Burner head 5 Thrust and swirl disc 6 Fan 7 Fan motor 8 Air valve 9 Servomotor 10 11 Gas / air ratio controller 12 Flame 13 Flame funnel 14 Control unit electrical / electronic 15 Control unit 16 Combustion device 17 Power controller 19 Frequency converter 20 Main gas valve 21 Gas pipe 22 Air pressure test point 23 Gas control valve 24 Pipe 25 Servo drive 26 Pipe 27 Pressure collection tube 28 End of 27 23 Cross bore 30 31 Center of 5 32 Potentiometer 33 Signal converter 34 Heating pump 35 AC motor 35 Frequency converter 37; Opening angle of 8 N Speed A Characteristic N / a ΔΝωχ Speed gradient with power increase ΔΝη, η Speed gradient with power decrease Νμ: £ Maximum speed

Nra,n Minimale toerentalNra, n Minimum speed

Nontsteking Ontstekingstoerental B Karakteristiek doorsnede/a C Karakteristiek gashoeveelheid D AfstandIgnition Ignition speed B Characteristic cross section / a C Characteristic gas quantity D Distance

Claims

1. Burner for combustion of liquid and / or gas-like fuels in combustion plants, - with a fan (6) driven by the electric motor (7) for the combustion air, - operating at a speed depending on the determined operating parameters (18) (heat demand). Number control (14) of the fan motor (7) (by means of a frequency converter, pulse width modulation or the like) and, with an air valve (8) positioned downstream of the fan (6) operated by a servo motor (9) characterized in that - the servomotor (9) is adjustable synchronously (in parallel) with the speed change and with variable angles of inclination (ΔΝ) for upward and downward adjustment operation, - that the speed control (14) has a database or the like for select speeds such as minimum, maximum, or ignition speed (NradX, N „.i„ NonMMitlng), - which provide an interface for entering this data is, and - that the fuel control takes place over a fuel / air ratio control (11) operating independently of the speed control:, with a fuel passage determined by fuel pressure (PG) as well as pressure due to the amount of combustion air (PL) itj; .

Burner according to Confusion 1, characterized in that the fan motor (7) is designed as a three-phase motor with an integrated frequency converter (19) for speed control.

3. A burner according to claim 1 or 2, characterized in that the interface for the speed control database functions digitally.

Burner according to one of the preceding claims, characterized in that as preselectable speeds the maximum speed (N, ^), the minimum speed (Nnin), the speed with burner ignition (Nonts-e: <i: ig) and / whether a required speed can be entered for purging (ΝΜΧ) or something similar.

Burner according to one of the preceding claims, characterized in that the servomotor (9) generates a constant signal corresponding to its position in the form of a corresponding current or voltage, and that this constant signal for speed control (frequency converter (19) )) serves.

Burner according to claim 5, characterized in that the constant signal is generated over a potentiometer (32) and is fed to a signal converter (33).

Burner according to one of the preceding claims, characterized in that at least one air pressure measuring probe (air pressure switch 22) is placed in the air flow region between the fan (6) and the air valve (8), for recording the highest and / or lowest air pressure.

Burner according to one of the preceding claims, characterized in that a pressure pick-up tube (27) is used for the measurement of the pressure or the amount of combustion air (PL) and that the measuring opening (29) of the pressure pick-up tube (27) is used for the pressure of the combustion air is placed directly upstream of a swirling device (whirl disc 5) or a fuel air mixing device (4).

9. The rim according to claim 3, characterized in that the pressure sensor tube (27) runs in its direction of flow (25) in the direction of flow, is closed at the end and has at least one measuring bore (29) running perpendicular to the direction of flow.

Burner according to Claim 9, characterized in that the measuring bore (29) is between 5 - 15 mm upstream of a central cross-sectional area (31) and a propulsion and swirl disc (5) serving for combustion air combustion near the starting area of the flame (12).

Burner according to one of the preceding claims, characterized in that the transport tube of a transport means (pump 34) of the heat transfer medium (water) of the combustion installation (1) according to burner-specific performances such as fan speed, servomotor position of the air valve (8), dosed fuel quantity and the like is changeable.

Burner according to claim 11, characterized in that an electrically driven pump (34) is used as the means of transport, the speed-controllable motor (35) of which can be controlled via a signal converter or the like, recording the burner-specific performance.

Burner according to Claim 12, characterized in that the pump motor (35) is a three-phase motor with an integrated frequency converter (36) for speed control.

Method for achieving a fuel-air mixture corresponding to determined operating parameters such as heat demand with speed-controlled burners for combustion plants, in particular for use with a burner according to the preceding claims, characterized in that pressure and quantity of the combustion air is controlled and technically protected and that the fuel supply is determined independently of it by a ratio control effected by the pressure of the fuel and combustion air.