NL1012792A1 - Brander voor de verbranding van vloeibare en/of gasvormige brandstoffen in verbrandingsinstallaties. - Google Patents

Brander voor de verbranding van vloeibare en/of gasvormige brandstoffen in verbrandingsinstallaties. Download PDF

Info

Publication number
NL1012792A1
NL1012792A1 NL1012792A NL1012792A NL1012792A1 NL 1012792 A1 NL1012792 A1 NL 1012792A1 NL 1012792 A NL1012792 A NL 1012792A NL 1012792 A NL1012792 A NL 1012792A NL 1012792 A1 NL1012792 A1 NL 1012792A1
Authority
NL
Netherlands
Prior art keywords
air
speed
pressure
combustion
burner
Prior art date
Application number
NL1012792A
Other languages
English (en)
Inventor
Ulrich Dreizler
Original Assignee
Ulrich Dreizler
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ulrich Dreizler filed Critical Ulrich Dreizler
Publication of NL1012792A1 publication Critical patent/NL1012792A1/nl

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23DBURNERS
    • F23D11/00Burners using a direct spraying action of liquid droplets or vaporised liquid into the combustion space
    • F23D11/001Burners using a direct spraying action of liquid droplets or vaporised liquid into the combustion space spraying nozzle combined with forced draft fan in one unit
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23DBURNERS
    • F23D14/00Burners for combustion of a gas, e.g. of a gas stored under pressure as a liquid
    • F23D14/34Burners specially adapted for use with means for pressurising the gaseous fuel or the combustion air
    • F23D14/36Burners specially adapted for use with means for pressurising the gaseous fuel or the combustion air in which the compressor and burner form a single unit
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23DBURNERS
    • F23D14/00Burners for combustion of a gas, e.g. of a gas stored under pressure as a liquid
    • F23D14/46Details, e.g. noise reduction means
    • F23D14/60Devices for simultaneous control of gas and combustion air
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23NREGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
    • F23N1/00Regulating fuel supply
    • F23N1/02Regulating fuel supply conjointly with air supply
    • F23N1/022Regulating fuel supply conjointly with air supply using electronic means
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23NREGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
    • F23N3/00Regulating air supply or draught
    • F23N3/08Regulating air supply or draught by power-assisted systems
    • F23N3/082Regulating air supply or draught by power-assisted systems using electronic means
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23NREGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
    • F23N2223/00Signal processing; Details thereof
    • F23N2223/08Microprocessor; Microcomputer
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23NREGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
    • F23N2225/00Measuring
    • F23N2225/04Measuring pressure
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23NREGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
    • F23N2225/00Measuring
    • F23N2225/04Measuring pressure
    • F23N2225/06Measuring pressure for determining flow
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23NREGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
    • F23N2233/00Ventilators
    • F23N2233/06Ventilators at the air intake
    • F23N2233/08Ventilators at the air intake with variable speed
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23NREGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
    • F23N2235/00Valves, nozzles or pumps
    • F23N2235/02Air or combustion gas valves or dampers
    • F23N2235/06Air or combustion gas valves or dampers at the air intake
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23NREGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
    • F23N2235/00Valves, nozzles or pumps
    • F23N2235/12Fuel valves
    • F23N2235/16Fuel valves variable flow or proportional valves

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Regulation And Control Of Combustion (AREA)

Description

BRANDER VOOR DE VERBRANDING VAN VLOEIBARE ΕΝ/OF GASVORMIGE BRANDSTOFFEN IN VERBRANDINGSINSTALLATIES
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.
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.
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.
De uitvinding en haar voordelen
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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 .
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.
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.
Verdere voordelen en gunstige uitvoeringsvormen van de uitvinding worden beschreven in de navolgende beschrijving, ce tekening en de conclusies.
Tekening
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 .
Beschrijving van het uitvoeringsvoorbeeld
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.
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.
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.
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.
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.
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-
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.
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.
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 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.
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.
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.
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 toerental
Nra,n Minimale toerental
Nontsteking Ontstekingstoerental B Karakteristiek doorsnede/a C Karakteristiek gashoeveelheid D Afstand

Claims (14)

1. Brander voor verbranding van vloeibare en/of gasvermige brandstoffen in verbrandingsinstallaties, - met een door een elektromotor (7) aangedreven ventilator (6) voor de verbrandingslucht, - met een in afhankelijkheid van vastgestelde bedrijfskengrootheden (18) (warmtevraag) werkende toeren-talregeling (14) van de ventilatormotor (7) (door middel van frequentieomvormer, pulsbreedtemodulatie of iets soortgelijks) en, met een door een servomotor (9) bediende, stroomafwaarts van de ventilator (6) geplaatste, voor de luchtdrukregeling dienende luchtklep (8), met het kenmerk, - dat de servomotor (9) synchroon (parallel) met de toerentalverandering en met variabele hellingshoeken (ΔΝ) voor opregelend en terugregelend bedrijf verstelbaar is, - dat de toerentalregeling (14) een databank of iets soortgelijks bezit voor vooraf te kiezen toerentallen zoals minimum-, maximum,- of ontstekingstoerental (NradX, N„.i„ NonMMitlng) , - dat een interface voor de invoer van deze data aanwezig is, en - dat de brandstofregeling over een van de toerentalregeling onafhankelijk werkende brandstof/lucht-verhoudingsregelaar (11) plaatsvindt:, met een door brand-stofdruk (PG) als ook door druk ten gevolge van de hoeveelheid verbrandingslucht (PL) bepaalde brandstofdoorlaat i t j; .
2. Brander volgens confusie 1, met het kenmerk, dat de ventilatormotor (7) als draaistroommotor uitgevoerd is net een geïntegreerde frequentieomvormer (19) voor toe-rentalregeling.
3. 3rander volgens conclusie 1 of 2, met het kenmerk, dat de interface voor de databank van de toeren-talregeling digitaal functioneert.
4. Brander volgens een van de voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat als vooraf kiesbare toerentallen het maximale toerental (N,^) , het minimale toerental (Nnin) , het toerental bij branderontsteking (Nonts-e:<i:ig) en/of een benodigd toerental bij purgen (ΝΜΧ) of iets soortgelijks invoerbaar zijn.
5. Brander volgens een van de voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat de servomotor (9) een met zijn positie overeenkomstig constant signaal in de vorm van overeenkomstige stroomsterkte of spanning opwekt, en dat dit constante signaal voor toerentalregeling (frequentie-omvormer (19)) dient.
6. Brander volgens conclusie 5, met het kenmerk, dat het constante signaal over een potmeter (32) opgewekt en naar een signaalomvormer (33) toegeleid wordt.
7. Brander, volgens een van de voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat in het luchtstromingsgebied tussen ventilator (6) en luchtklep (8) minstens één lucht-drukmeetsonde (luchtdrukschakelaar 22) geplaatst is, voor registratie van de hoogste en/of laagste luchtdruk.
8. Brander volgens een van de voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat voor de meting van de druk respectievelijk de hoeveelheid verbrandingslucht (PL) een drukopneembuis (27) dient en dat de meetopening (29) van de drukopneembuis (27) voor de druk van de verbrandingslucht direct stroomopwaarts van een wervelinrichting (wer-velschijf 5) respectievelijk een brandstofluchtmengin-richting (4) geplaatst is.
9. 3rander volgens conclusie 3, met het kenmerk, dat de drukopneembuis (27) in zijn eindzor.e (25! in scro-mingsrichting verloopt, aan het einde gesloten is en minstens een loodrecht op de strcmingsrichting verlopende meetboring (29) bezit.
10. Brander volgens conclusie 9, met het kenmerk, dat de meetboring (29) tussen 5 - 15 mm stroomopwaarts van een in het midden gelegen doorsnedevlak (31) een voor verwerveling van de verbrandingslucht dienende stuw- en wervelschijf (5) nabij het begingebied van de vlam (12) geplaatst is.
11. Brander volgens een van de voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat de transportbuis van een transportmiddel (pomp 34) van de warmtedrager (water) van de verbrandingsinstallatie (1) overeenkomstig branderspe-cifieke prestaties zoals ventilatortoerental, servomotor-stand van de luchtklep (8) , gedoseerde brandstofhoeveelheid en soortgelijke veranderbaar is.
12. Brander volgens conclusie 11, met het kenmerk, dat als transportmiddel een elektrisch aangedreven pomp (34) dient, waarvan de toerentalregelbare motor (35) over een, de branderspecifieke prestatie registrerende, signaalomvormer of iets soortgelijks aanstuurbaar is.
13. Brander volgens conclusie 12, met het kenmerk, dat de pompmotor (35) als draaistroommotor uitgevoerd is, met een geïntegreerde frequentieomvormer (36) voor toerentalregeling.
14. Werkwijze voor het bereiken van een met vastgestelde bedrijfskengrootheden zoals warmtebehoefte, overeenkomend brandstof-lucht-mengsel bij toerentalgere-gelde branders voor verbrandingsinstallaties, in het bijzonder voor gebruik bij een brander volgens de voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat druk en hoeveelheid van de verbrandingslucht geregeld en regeltechnisch beveiligd is en dat de brandstoftoevoer onafhankelijk daarvan door een, voor het mengen door de druk van de brandstof en verbrandingslucht veroorzaakte verhoudingsre-geling bepaald worde.
NL1012792A 1998-05-11 1999-08-06 Brander voor de verbranding van vloeibare en/of gasvormige brandstoffen in verbrandingsinstallaties. NL1012792A1 (nl)

Applications Claiming Priority (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19820723 1998-05-11
DE19820723 1998-05-11
DE19831620 1998-07-15
DE19831620 1998-07-15
DE19831872 1998-07-16
DE19831872 1998-07-16

Publications (1)

Publication Number Publication Date
NL1012792A1 true NL1012792A1 (nl) 1999-10-07

Family

ID=27218359

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NL1012030A NL1012030C2 (nl) 1998-05-11 1999-05-11 Brander voor de verbranding van vloeibare en/of gasvormige brandstoffen in verbrandingsinstallaties.
NL1012792A NL1012792A1 (nl) 1998-05-11 1999-08-06 Brander voor de verbranding van vloeibare en/of gasvormige brandstoffen in verbrandingsinstallaties.

Family Applications Before (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NL1012030A NL1012030C2 (nl) 1998-05-11 1999-05-11 Brander voor de verbranding van vloeibare en/of gasvormige brandstoffen in verbrandingsinstallaties.

Country Status (1)

Country Link
NL (2) NL1012030C2 (nl)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107906557A (zh) * 2017-11-08 2018-04-13 西安西热锅炉环保工程有限公司 燃烧器二次风热态风量在线测量与优化控制系统及方法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107906557A (zh) * 2017-11-08 2018-04-13 西安西热锅炉环保工程有限公司 燃烧器二次风热态风量在线测量与优化控制系统及方法

Also Published As

Publication number Publication date
NL1012030C2 (nl) 2000-01-04
NL1012030A1 (nl) 1999-11-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR20110129884A (ko) 점화장치 및 그 점화장치를 조정 및 제어하는 방법
US8303297B2 (en) Method and apparatus for controlling combustion in a burner
US5037291A (en) Method and apparatus for optimizing fuel-to-air ratio in the combustible gas supply of a radiant burner
US5685707A (en) Integrated burner assembly
US5307990A (en) Adaptive forced warm air furnace using analog temperature and pressure sensors
US20090148798A1 (en) Method for Starting a Combustion Device Under Unknown Basic Conditions
US4238185A (en) Control system for a burner
US5997278A (en) Apparatus for providing an air/fuel mixture to a fully premixed burner
US20070287111A1 (en) Variable input radiant heater
SE501871C2 (sv) Sätt att driva en bränsledriven värmare, särskilt en tillsatsvärmare för fordon, jämte en anordning för genomförande av sättet
EP0225655B1 (en) Process for the ignition of a burner
AU696297B2 (en) Apparatus for providing an air/fuel mixture to a fully premixed burner
NL1012792A1 (nl) Brander voor de verbranding van vloeibare en/of gasvormige brandstoffen in verbrandingsinstallaties.
GB2187000A (en) Burner control
CA2576858C (en) Methods and apparatus for controlling baking oven zone temperature
JPS6064122A (ja) 燃焼制御装置
EP0091483A1 (en) AUTOMATIC COOLING AIR REGULATION IN A FEED CHANNEL.
CN110194047B (zh) 用于运行由燃料运行的车辆加热器的方法及设备
KR910002734B1 (ko) 연소제어장치
GB2140587A (en) Improvements in and relating to combustion processes
JP2964844B2 (ja) 温風暖房機
JPH0468209A (ja) 燃焼装置
JPS6026220A (ja) 空燃比自動調節機構付燃焼装置
JPS6128827B2 (nl)
JPH01273912A (ja) 燃焼機器の制御装置

Legal Events

Date Code Title Description
AD1A A request for search or an international type search has been filed
EDI The registered patent application has been withdrawn