NL192131C - Regelinrichting voor de brandstof-luchtverhouding bij een met gas ge- stookt apparaat. - Google Patents

Description

1 192131

Regelinrichting voor de brandstof-luchtverhouding bi] een met gas gestookt apparaat

De uitvinding heeft betrekking op een regelinrichting voor de brandstof-luchtverhouding bij een met gas gestookt apparaat met een verbrandingskamer en een daarin ingebouwde gasbrander, omvattende een 5 gasdrukregelinrichting, een in een buisleiding voor de toevoer van lucht of in een buisleiding voor de afvoer van rookgas geplaatst smoororgaan, een membraanopnemer voor het meten van de verschildruk voor en achter de smoorinrichting alsmede een tussen de membraanopnemer en de gasdrukregelinrichting aangebrachte proportioneel werkende, mechanische steloverbrenging, welke de verschildruk van de membraanopnemer kan overbrengen op een regelmembraan van de gasdrukregelinrichting, waarbij de 10 overbrengingsverhouding van de steloverbrenging instelbaar is door middel van een op de stelhefboom daarvan verstelbaar aangebrachte schuif, welke is voorzien van zittingen voor het daarin opnemen van een oplegsteun.

Een dergelijke regelinrichting is bekend uit EP-A-0.015.480. Bij deze bekende inrichting wordt de over de membraanopnemer staande verschildruk in een drukomvormer die van een pneumatisch werkende 15 krachtschakelaar is voorzien, omgezet in een daarmee proportionele stuurdruk, welke wordt toegevoerd aan het regelmembraan van de gasdrukregelinrichting.

De overbrengingsverhouding tussen het ingangssignaal - de genoemde verschildruk - en het uitgangssignaal - de stuurdruk van de drukomzetter - is binnen beperkte grenzen, tussen ongeveer 1:4 en 1:7, veranderbaar met behulp van een in de drukomvormer aanwezige mechanische steloverbrenging. Voor 20 grotere veranderingen van de overbrengingsverhouding dient de pneumatisch werkende krachtschakelaar te worden vervangen door een andere, met aangepaste afmetingen.

Het is goed mogelijk deze bekende regelinrichting, vooraf in de fabriek af te stellen op een bepaalde gas/luchtverhouding. Een latere wijziging van deze eenmaal gekozen verhouding, bijvoorbeeld ter aanpassing aan een ander type gas is aanzienlijk lastiger omdat deze moet geschieden binnen het doorgaans 25 beperkte volume van de drukomvormer respectievelijk door vervanging van de daarin aangebrachte pneumatische krachtschakelaar. De uitvinding beoogt een inrichting van het bovengenoemde type te verschaffen, die eenvoudig is uitgevoerd en die gemakkelijk en binnen ruime grenzen kan worden ingesteld op andere gas/Iuchtverhoudingen.

Dit doel wordt volgens de uitvinding bereikt door het verschaffen van een regelinrichting van het 30 bovengenoemde type, waarbij de mechanische steloveibrenging een tweearmige stelhefboom omvat, waarvan de ene hefboomarm is verbonden met de stang van de membraanopnemer en de andere hefboomarm rechtstreeks inwerkt op het regelmembraan van de gasdrukregelaar.

Bij deze inrichting kan de pneumatische krachtschakelaar van de diukomvormer achterwege worden gelaten en is een vereenvoudigde instelling van een gewenste gas/luchtverhouding binnen ruime grenzen 35 mogelijk.

Ter vergroting van de instelnauwkeurigheid is de schuif van de verstelhefboom met één van zijn zittingen afsteunbaar op een hefboomoplegsteun, die in de langsrichting van de stelhefboom verschuifbaar is. Door verplaatsing van de hefboomoplegsteun bij vastgehouden verstelboomschuif kan een grove afstelling van de gas/luchtverhouding worden verkregen. Verplaatsing van zowel oplegsteun als schuif maken een nauwkeu-40 rige afstelling mogelijk. Doordat de andere hefboomarm rechtstreeks inwerkt op het regelmembraan van de gasdrukregelaar verkrijgt men de mogelijkheid de open stand van het met regelmembraan verbonden kleplichaam zowel naar boven als naar beneden te begrenzen. Voor het begrenzen van de minimaal geopende stand is de gasdrukregelaar bij voorkeur voorzien van een instelbare veer, die aangrijpt op het uiteinde van de hefboomarm. Ter begrenzing van de maximaal geopende stand is tussen het uiteinde van 45 de op het regelmembraan van de gasdrukregelaar inwerkende hefboomarm en dat regelmembraan een met vaste voorspanning ingestelde veer aangebracht ter beperking van de maximaal op het regelmembraan in de openingsrichting van het kleplichaam overgebrachte kracht.

Een uitvoeringsvorm van de regelinrichting volgens de uitvinding wordt aan de hand van de schematische tekening nader toegelicht.

50 In de tekening is een gasverwarmingsapparaat als geheel met 1 aangeduid, waarin de regelinrichting is ingebouwd.

Het verwarmingsapparaat 1 bestaat uit een verbrandingskamer 2 met een buisleiding 3 voor de toevoer in de pijlrichting F van lucht en een buisleiding 4 voor de afvoer in de pijlrichting G van rookgas.

In de verbrandingskamer 2 zijn een gasbrander 5 en een warmtewisselaar 6 aangebracht, welke door de 55 rookgassen wordt omstroomd en waardoorheen het te verhitten water stroomt, dat via de buisstompen 7 en 8 naar binnen en naar buiten treedt, welke op bekende wijze op het niet getekende leidingnet zijn aangesloten.

192131 2

Via een gasdmkregeiaar 9 en een buisleiding 10, aan het ene einde waarvan één of meer mondstukken 11 zitten, wordt gas toegevoerd aan de brander 5.

De gasdrukregelaar 9 omvat een klephuis 12, waarin de gestreept weergegeven gasstroom 13 wordt verloopt tussen een inlaatstomp 14, welke op een gasbron is aangesloten en een uitlaatstomp 15, welke op 5 de buisleiding 10 is aangesloten.

De gasdrukregelaar 9 omvat voorts een beweegbaar kleplichaam 16, waarvan de zitting 17 in het klephuis 12 is aangebracht.

Een elastisch membraan 18 is achter de klepzitting 17 aangebracht en met zijn omtrek aan het klephuis 12 bevestigd. Het kleplichaam 16 is met het membraan 18 tot een eenheid samengevoegd.

10 Door de werking van het membraan 18 wordt het kleplichaam 16 van de klepzitting 17 af, respectievelijk naarde klepzitting 17 toe bewogen.

Het achter de klepzitting 17 aangebrachte membraan 18 is voorzien van een coaxiaal ten opzichte van het kleplichaam 16 aangebrachte stoter 19 welke aan de van het kleplichaam 16 afgekeerde zijde wordt geleid.

15 De beschreven gasdrukregelaar 9 is een zogenaamd direct werkende regelaar; uiteraard kan evenzo een zogenaamde indirect werkende regelaar worden toegepast.

Om het verbrandingsluchtdebiet als functie van de momentane behoefte aan warmte te regelen, is het verwarmingsapparaat uitgerust met een ventilator 20 met variabele snelheid waarvan het debiet afhankelijk van de behoefte op eenvoudige en bekende wijze kan worden versteld. In plaats van een ventilator met 20 variabele snelheid kan ook een ventilator met constant toerental en verstelbaar smoororgaan worden toegepast. Bij het hier weergegeven uitvoeringsvoorbeeld is de ventilator in de buisleiding 4 voor de afvoer van rookgas aangebracht. Deze kan echter ook in de buisleiding 3 voor de toevoer van lucht worden gemonteerd.

Een smoororgaan 21 is dwars in de buisleiding 4 geplaatst en bezit een opening 22 in de dunne 25 plaatwand.

Het drukverschil dat over het smoororgaan 21 zal optreden wordt aan een membraanopnemer 25 toegevoerd. Het membraan 24 vormt met een haaks daarop aangebrachte stoter 26 een eenheid, waarbij de stoter 26 beweegbaar en afgedicht door een wandopening 27 buiten de membraanopnemer 25 uitsteekt.

Het membraan 24 vormt in de membraanopnemer 25 een eerste kamer 28 en een tweede, door de 30 stoter 26 doodopen kamer 29; de kamers 28, 29 staan via de leidingen 30, 31 in stromingsverbinding met de buisleiding 4 en wel vóór en achter het smoororgaan 21.

De membraanopnemer 25 en de drukregelaar 9 zijn zodanig geplaatst, dat de stoter 26 en de stoter 19 in dezelfde richting worden geleid; bij het getekende uitvoeringsvoorbeeld zijn de membraanopnemer 25 en de drukregelaar 9 door een verbindingsbeugel 32 tot een eenheid samengevoegd.

35 De regelinrichting bevat bovendien een mechanische stelaandrijving 33, die uit een stelhefboom 34 met hefboomoplegsteun 35 bestaat, waarbij de lengte van de hefboomarmen 36 en 37 door a, respectievelijk b is aangeduid.

De einden van de hefboomarmen 36 en 37 zijn met de uiteinden van de stoters 26 en 19 verbonden, zodat op deze wijze de mechanische verbinding tussen het opnemermembraan 24 en het regelmembraan 40 18 is verkregen.

De hefboomoplegsteun 35 ligt op de beugel 32 en wel evenwijdig verschuifbaar aan de stelhefboom 34, zodat de lengten a en b van de hefboomarmen 36 en 37 veranderd kunnen worden.

De hefboom 34 heeft een aantal zittingen 38,39, 40 en 41, die de hefboomoplegsteun 35 kunnen opnemen, en wel afhankelijk van het soort gas, dat aan het verwarmingsapparaat 1 moet worden toege-45 voerd.

De zittingen 38, 39, 40 en 41 zijn op een stuurschuif 42 aangebracht, welke op de hefboom 34 is gemonteerd en met behulp van de vastzetschroef 43 kan worden versteld.

Een veer 44, waarvan de voorspanning door middel van een schroef 45 vast wordt ingesteld, werkt via het vrije einde van de hefboomarm 37 en de stoter 19 op het regelmembraan 18 en dus op het kleplichaam 50 16, waarbij de veerkracht zo wordt ingesteld dat deze het kleplichaam 16 van de klepzitting 17 aflicht.

De stelaandrijving 33 is als verende aandrijving uitgevoerd, omdat een veer 46 met hoge voorspanning tussen de beide telescoopachtig werkende delen 47 en 48 van de stoter 19 of eventueel van de stoter 26 is gemonteerd.

Binnen de hier beschreven regelinrichting vormen het in de buisleiding 4 voor afvoer van rookgas 55 geplaatst smoororgaan 21 en het membraan 24 een opnemer voor het rookgasdebiet, die een signaal afgeeft, dat wordt gegenereerd door de kracht waarmee het membraan 24 als gevolg van de aan de ene en de andere zijde van het smoororgaan 21 optredende krachten is belast, waarbij dit signaal via de mechani-

Claims (4)

1. Regelinrichting voor de brandstof-luchtverhouding bij een met gas gestookt apparaat (1) met een verbrandingskamer (2) en een daarin ingebouwde gasbrander (5), omvattende een gasdrukregelinrichting (9), een in een buisleiding (3) voor de toevoer van lucht of in een buisleiding (4) voor de afvoer van rookgas geplaatst smoororgaan (21), een membraanopnemer (25) voor het meten van de verschildruk voor en achter de smoorinrichting (21) alsmede een tussen de membraanopnemer (25) en de gasdrukregelinrichting 40 (9) aangebrachte proportioneel werkende, mechanische steloverbrenging (33), welke de verschildruk van de membraanopnemer (25) kan overbrengen op een regelmembraan (18) van de gasdrukregelinrichting (9) waarbij de overbrengingsverhouding van de steloverbrenging (33) instelbaar is door middel van een op de stelhefboom (34) daarvan verstelbaar aangebrachte schuif (42), welke is voorzien van zittingen (38, 39, 40, 41) voor het daarin opnemen van een oplegsteun (35), met het kenmerk, dat de mechanische stel-45 overbrenging (33) een tweearmige stelhefboom (34) omvat, waarvan de ene hefboomarm (36) is verbonden met de stang (26) van de membraanopnemer (25) en de andere hefboomarm (37) rechtstreeks inwerkt op het regelmembraan (18) van de gasdrukregelaar (9).

2. Regelinrichting volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de schuif (42) van de verstelhefboom (34) met één van zijn zittingen (38,39,40, 41) afsteunbaar is op een hefboom-oplegsteun (35), die in de langs- 50 richting van de stelhefboom (34) verschuifbaar is.

3. Regelinrichting volgens een der conclusies 1-2, met het kenmerk, dat de gasdrukregelaar (9) is uilgerust met een instelbare veer (44) welke aangrijpt op het uiteinde van de op het regelmembraan (18) van de gasdrukregelaar (9) inwerkende hefboomarm (37) teneinde een minimale openingsstand van het klep-lichaam (16) van de gasdrukregelaar (9) te waarborgen.

3 192131 sche stelaandrijving 33 de drukregelaar 9 stuurt. Ten gevolge van de regelinrichting is het gasdebiet evenredig met het rookgasdebiet. Zoals bekend hebben de hierna te noemen regelgrootheden een verhouding, welke bij elk paar van deze grootheden evenredig is, en wel: 5. de druk van de gasstroom in de buisleiding 19, - het oppervlak van het membraan 13, - de door het einde van de hefboomarm 37 op de stelklep 16 via de stoter 19 uitgeoefende kracht, - de door het membraan 24 op het einde van de hefboomarm 36 uitgeoefende kracht, - het oppervlak van het membraan 24, 10. de verschildruk over het smoororgaan 21. Hieruit volgt dat de eerste grootheid evenredig is met de laatste grootheid, zodat - zoals wordt nagestreefd - het gasdebiet evenredig is met het debiet van de verbrandingslucht. De numerieke waarde van het verhoudingsgetal, dat de gewenste stochiometrische gas/luchtverhouding teweegbrengt, kan overigens in de praktijk op eenvoudige wijze door een geschikte dimensionerjng en 15 instelling van de regelinrichting worden verkregen. Om het gebruik van een willekeurig, in de handel verkrijgbaar gas (aardgas, stadgas, enz.) mogelijk te maken, kan het verhoudingsgetal veranderd worden. De hefboomoplegsteun 35 wordt versteld naar een van de zittingen 38, 39, 40 of 41, waardoor een bepaalde waarde van de lengte a en b van de hefboomarmen 36, 37 wordt ingesteld, welke het gewenste verhoudingsgetal bepaalt.

20 Dit verstellen van de hefboomoplegsteun 35 kan ter plaatse in overeenstemming met het aanwezige gas en zonder verdere instelmoeite plaatsvinden. De basisinstelling van de regelinrichting vindt eenmalig in de fabriek plaats en wel voor een bepaald type gas, waarbij de stuurschuif 42 langs de hefboom 34 wordt versteld en vervolgens vastgezet, terwijl de hefboomoplegsteun 35 in een zitting ingrijpt, die met het bedoelde type gas overeenstemt.

25 De veer 44 kan op eenvoudige wijze zodanig woiden ingesteld dat het verlagen van de gasdruk onder een bepaalde minimumwaarde met zekerheid is uitgesloten. De veer 46 is zodanig gedimensioneerd en ingesteld, dat de boven een bepaalde hoogste waarde uitgaande werkzame kracht niet door de stoter 19 op het membraan 18 kan worden overgebracht, zodat de gasdruk niet boven een bepaalde hoogste waarde kan stijgen, waardoor de afgegeven hoeveelheid 30 verbrandingsgas automatisch naar boven wordt begrensd.

4. Regelinrichting volgens een der conclusies 1-3, met het kenmerk, dat tussen het uiteinde van de op het 192131 4 regelmembraan (18) van da gasdrukregelaar (9) inwerkende hefboomarm (37) en dat regelmembraan (18) een met vaste voorspanning ingestelde veer (46) is aangebracht ter beperking van de maximaal op het regelmembraan (18) in de openingsrichting van het kleplichaam (16) overgebrachte kracht. Hierbij 1 blad tekening