NL8102529A - Met brandstof gestookte warmtebron. - Google Patents

Description

ί « * - 1 -

Met brandstof gestookte warmtebron.

De uitvinding heeft betrekking op een met brandstof gestookte warmtebron met een stromingsbeveiliging, die voorzien is van een inlaat vanuit de warmtebron, van een uitlaat in. een uitlaatgasschacht en een verdere uitlaat in 5 een opstellingsruirate, alsmede van een temperatuurdetectie-element en meetwaarde-interpretatieketen die bij een terugstroming of stuwing van de afvoergassen de warmtebron afschakeltc Uit het Duitse Offenlegungsschrift 21 34 282 is een met brandstof gestookte warmtebron met een stromings-10 beveiliging bekend, waarin binnen een kunststofbus een warmtegeleider als temperatuurdetectie-element is geplaatst.

De warmtegeleider ligt hierbij in de stuurketen van een meetwaardeinterpretatieketen, waarvan het aanspreekpunt instelbaar is met een referentiewaardeweerstand. Bij een 15 terugstroming door de stromingsbeveiliging, respectievelijk bij een stuwing zullen de afvoergassen de warmtegeleider verwarmen, waarop de meetwaarde-interpretatieketen aanspreekt en door tussenkomst van een aantrekkend relais de brandstof-klep van de warmtebron wordt gesloten, zodat de warmtebron 20 buiten bedrijf wordt gesteld. Bij deze keten is het niet mogelijk om behalve volledige stuwing en terugstroming bedrijfstoestanden te herkennen, die een gedifferentieerd aanspreken van een meetwaarde-interpretatieketen mogelijk maakt.

25 Verder is uit het Duitse Auslegeschrift 10 27 863 een regelinrichting voor een met gas gestookte waterver-warmingsinrichting zoals een geiser bekend, die ook bestuurd wordt via een stromingsbeveiliging, waarbij direkt aan de uitgang van de in een stookschacht geplaatste warmtewisse-30 laar een temperatuurdetectie-element in de verwarmingsgas-stroom is geplaatst, welk temperatuurdetectie-element inwerkt op een brandstofklep en aldus de warmtebelasting van het apparaat aan abnormale uitlaatgasomstandigheden aanpast. Hierbij wordt er van uitgegaan, dat bij een 35 stuwing of terugstroming wegens het verminderde luchtoverschot de uitlaatgastemperatuur hoger wordt,.hetwelk bij deze bekende uitvoeringsvorm zou kunnen leiden tot een 81 02 52 9 ï i - 2 - corresponderende smoring van de gastoevoer. Deze werkwijze vereist, dat het apparaat in normaal bedrijf met een zeer groot luchtoverschot werkzaam is teneinde bij abnormale afyoergasomstandigheden allereerst tot een optimalisering 5 van het luchtoverschot te komen, waarop een verhoging van de afvoergastemperatuur volgt. Nu evenwel, zoals tegenwoordig het geval is, met brandstof gestookte warmtebronnen werken met een optimaal luchtoverschot (λ-waarde van circa 1,4 S 1,8), zal een verlaging van het luchtoverschot geens-10 zins leiden tot een temperatuursverhoging van het uitlaatgas, in tegendeel tot een verlaging hiervan. :Het hierbij gehanteerde principe is derhalve niet meer op de volgens de huidige stand der techniek ontwikkelde apparaten overdraagbaar .

15 Ten slotte is uit het Duitse Offenlegungsschrift 23 10 863 een ketel bekend, waarbij in het naar de opstellingsruimte van deze ketel gerichte deel van de stromingsbeveiliging een regelorgaan is aangebracht, dat als afvoergastemperatuurdetectie-element of drukdetectie-20 element is uitgevoerd. Zodra een tevoren bepaalde temperatuurwaarde, resp. een bepaald drukniveau wordt overschreden zal dit regelelement de gasbrander op een gering vermogen schakelen. Na een bepaalde veiligheidspauze of zodra het regelelement geen overmatig hoge waarde meer meet, wordt 25 het vermogen van de gasbrander van de ketel door het openen van de brandstofklep weer verhoogd.

Ten slotte is uit het Duitse Auslegeschrift 25 00 529 een gasdöorstroomverhitter bekend, die voorzien is van een beveiligingsinrichting, die vanuit een meet-30 elektrode in het doorgangsgebied van de hete gassen van het apparaat boven de brander als meettaster is geplaatst en met een thermisch geïsoleerde massa als warmtecapaciteit thermisch is gebonden, waarbij boven een tevoren bepaalde temperatuurdrempelwaarde een onderbreking of vermindering 35 van de gastoevoer naar de brander wordt bewerkstelligd.

Hiermee moet worden bereikt, dat het apparaat slechts een bepaalde tijdsduur in bedrijf is.

Aan alle uit de bovengenoemde stand der techniek bekende inrichtingen ligt het gemeenschappelijke principe 40 ten grondslag om alleen het temperatuurgedrag op een enkel 81 02 52 9 ΐ * - 3 - punt binnen de stromingsbeveiliging of in de stookschacht van de brandstof gestookte inrichting te meten. Bij de verschillende kritische toestanden zoals partiële stuwing van 1 tot 99 %, volledige stuwing of terugstroming kunnen 5 evenwel de meest uiteenlopende omstandigheden optreden, vooral wanneer afvoergasstromen van andere met brandstof gestookte warmtebronnen in de terugstroom of bij de stuwing het te controleren apparaat beïnvloeden.

In met brandstof gestookte warmtebronnen, resp.

10 de stromingsbeveiligingen van dergelijke toestellen wordt lucht in de eerste plaats als secundaire lucht door de brander via de stookschacht ingevoerd en in de tweede plaats via de naar de ruimte toe open spleet van de stromingsbeveiliging. Het is nu geenszins voor de optredende 15 omstandigheden om het even met welke kamertemperatuur de lucht wordt ingevoerd, daar deze kamertemperatuur over 45° K kan variëren.

De uitvinding heeft ten doel om de inlaat en uitlaat van de stromingsbeveiliging met betrekking tot 20 temperatuurverschillen te bewaken. Hierbij moeten de meest uiteenlopende bedrijfsomstandigheden (normaalbedrijf, partiële stuwing, volledige stuwing en terugstroming) worden omvat. Verder beoogt de uitvinding een meetwaarde-interpretatieketen te verschaffen, die op zo eenvoudig 25 mogelijke wijze een meetwaarde-interpretatie van de afzonderlijke meetuitkomsten mogelijk maakt.

Voor het bereiken van de bovengenoemde oogmerken wordt volgens de uitvinding voorzien in een brandstof-gestookte warmtebron met een stromingsbeveiliging, die 30 voorzien is van een inlaat vanuit de warmtebron, van een uitlaat in een uitlaatgasschacht en een verdere uitlaat in een opstellingsruimte, alsmede van een temperatuur-detectie-element en een meetwaarde-interpretatieketen die bij terugstroming of stuwing van de uitlaatgassen de 35 warmtebron afschakelt, welke warmtebron hierdoor wordt gekenmerkt, dat ten minste twee temperatuurdetectie-elementen zijn aangebracht, waarvan het ene is toegevoegd aan de uitlaat naar de uitlaatgasschacht en het andere is toegevoegd aan de uitlaat naar de opstellingsruimte, 40 en dat de meetwaarde-interpretatieketen aanspreekt op het 81 02 52 9

δ S

- 4 - verschil tussen de meetwaarden van beide temperatuur-detectie-elementen en bij het beneden en aan een referen-tiewaardegever instelbare verschilwaarde komen de warmtebron afschakelt.

5 Hierdoor wordt een bijzonder eenvoudige en betrouwbare erkenning van de voor de bedieningspersoon van het toestel kritische gevarentoestanden van partiële of volledige stuwing en terugstroming mogelijk.

De uitvinding zal hieronder nader worden toegelicht 10 aan de hand van de tekening, waarin bij wijze van voorbeeld een gunstige uitvoeringsvorm van de warmtebron volgens de uitvinding is weergegeven. Hierin toont: fig. 1 een principeschema van de brandstof-gestookte warmtebron met temperatuurdetectie-elementen 15 en met een meetwaarde-interpretatieketen, en fig. 2 meer en detail de in fig. 1 blokschematisch weergegeven meetwaarde-interpretatieketen met de hiermede werkzaam verbonden elementen.

De delen in fig. 2, die corresponderen met 20 die uit fig. 1, zijn met dezelfde verwijzingscijfers aangeduid.

Zoals fig. 1 toont, is in een opstellingsruimte een brandstof-gestookte warmtebron 1 opgesteld, die in hoofdzaak bestaat uit een stookschacht 2 met hierop 25 geplaatste stromingsbeveiligïng 3 en uit een in .het-onderste deel van deze ruimte opgestelde gasbrander 4. De stookschacht 2 bestaat uit een min of meer holle open schacht met vierkante dwarsdoorsnede, aan de bovenzijde waarvan bij 5 een uit koperlamellen opgebouwde warmtewisselaar 30 is geplaatst, die hetzij direkt door het aftapwater, hetzij door het verwarmingswater in de voorloop en terugloop van een niet nader weergegeven verwarmingsinstallatie gevoed wordt.

De stookschacht 2 is aan de onderzijde voorzien 35 van een inlaat 6 en aan de bovenzijde van een uitlaat 7, waarbij de uitlaat 7 tegelijkertijd een inlaat 8 voor de stromingsbeveiliging vormt. De stromingsbeveiliging 3 is uitgevoerd als een hol plaatdeel met in hoofdzaak vierkante dwarsdoorsnede, dat zich in de richting van 40 de opstijgende verbrandingsgassen 19 versmalt en dat aan 81 02 52 9 V 4 - 5 - haar uitgang 9 uitmondt in een afvoergasschacht 10, die voert naar een niet nader weergegeven schoorsteen.

Binnen de stromingsbeveiliging zijn plaatinzetstukken 11 aangebracht voor het ombuigen en afbuigen van de afvoer-.5 gassen. Behalve de inlaat 8 voor instromend gas vanuit de stookschacht 2 en de uitlaat 9 voor in de afvoergasschacht uitstromend afvoergas zijn één of meer uitlaten 12 zijdelings aangebracht, van waaruit afvoergassen vanuit de binnenruimte 13 van de stromingsbeveiliging 3 in de opstellingsruimte 10 kunnen uittreden. Zowel de uitlaten 12 als de uitlaat 9 worden door de buitenwanden van de stromingsbeveiliging 3 of door het plaatinzetstuk 11 of door beide gevormd.

Aan de uitlaatopening 9 is een temperatuur-detectie-element 14 toegevoegd, waarmede de temperatuur 15 wordt bepaald van het gas, dat vanuit de binnenruimte 13 door de uitlaat 9 naar de afvoerschacht 10 stroomt.

Verder kan dit temperatuurdetectie-element ook de temperatuur meten van het gas, dat bij de terugstroming vanuit de afvoergasschacht 10 door de uitlaat 9 stroomt naar de 20 binnenruimte 13 van de stromingsbeveiliging. Het temperatuurdetectie-element 14 is via een meetleiding 15 verbonden met een meetwaarde-interpretatieketen 16. Ook aan de ten minste ene uitlaat 12 is ten minste één temperatuurdetectie-element 17 toegevoegd, waarmede de temperatuur 25 van een deel van het gas of het totale gas wordt bepaald, dat in de binnenruimte 13 van de stromingsbeveiliging 3 stroomt of deze binnenruimte door de één of meer uitlaat-openingen 12 verlaat. Het temperatuurdetectie-element 17 is via een meetleiding 18 verbonden met dezelfde meetwaarde-30 interpretatieketen 16.

De temperatuurdetectie-elementen 14 en 17 zijn uitgevoerd als temperatuursafhankelijke halfgeleider-weerstanden, eventueel ook als transistoren. Zij zijn hetzij aan de binnenruimte van de buitenmantel van de 35 stromingsbeveiliging 3, hetzij aan de plaatinzetstukken 11 warmte-isolerend bevestigd teneinde een zo klein mogelijke thermische traagheid te bezitten.

De meetwaarde-interpretatieketen 16 is via een leiding 20 verbonden met een elektromagneet 21, die 40 via een regelstang 22 werkzaam is op een magneetklep 23 81 02 52 9 » φ - 6 - die geplaatst is in het trekkanaal van een gasleiding 24, die voert naar de gasbrander 4.

De werking van de bovenbeschreven inrichting volgens de uitvinding zal hieronder nader worden uiteengezet. 5 Wanneer de warmtebron 1 wordt ingeschakeld door een signaal van een regelaar zoals bijv. een kamerthermostaat of een accumulatorthermostaat voor een verbruikswater-accumulator, verschijnt dit inschakelopdrachtsignaal op een leiding, die elektrisch parallel loopt met de 10 leiding 20, zodat de elektromagneet 21 wordt bekrachtigd en de elektromagnetische gasklep 23 wordt geopend. Hierdoor zal gas via de leiding 24 naar de brander 4 stromen en aldaar door niet nader weergegeven middelen worden ontstoken en verbrand. Uiteraard wordt de brandende vlam 15 bewaakt door een thermo-elektrische ontsteekbeveiliging of een ionisatieruimte. Het afvoergas komt naar de binnenruimte van de stookschacht 2 en naar dè warmtewisselaar 5 en komt van daaruit via de uitlaat 7 en de inlaat 8 terecht in de binnenruimte 13 van de stromingsbeveiliging 20 3. Bij normale bedrijfsomstandigheden zal het afvoergas de binnenruimte 13 verlaten via de beide wegen links en rechts van het centrale plaatinzetstuk 11 onder de uitlaat 9 in de richting van de afvoergasschacht 10. Daar door de trek in de afvoergasschacht de aldaar passerende 25 hoeveelheid afvoergas groter is dan de hoeveelheid afvoergas, die de warmtewisselaar 5 passeert, wordt via de uitlaatopeningen 12 tertiaire lucht vanuit de opstellings-ruimte van de warmtebron gezogen in de binnenruimte 13 van de stromingsbeveiliging en verlaat deze binnenruimte 30 langs dezelfde weg als het afvoergas van de brander 4.

De temperatuur van deze tertiaire lucht kan liggen tussen 0 en 40°C. Het door de opening 8 instromende afvoergas kan in een temperatuurgebied tussen 150° en 300°C liggen.

Door deze temperatuursomstandigheden is het temperatuur-35 detectie-element 17 blootgesteld aan een temperatuur overeenkomstig de kamertemperatuur en het temperatuur-detectie-element 14 aan een mengtemperatuur overeenkomstig de afvoergastemperatuur en de kamertemperatuur. In elk geval is de meetwaarde van het temperatuurdetectie-element 40 17 (ca. 0 tot 40°C) aanzienlijk lager dan de meetwaarde 81 02 5 2 9 - 7 - van het temperatuurdetectie-element 17, die ligt tussen ca. 150 en 300°C. De beide temperatuursignalen worden via de leidingen 15 en 18 gevoerd naar de meetwaarde-interpretatieketen 16. Zolang een temperatuurverschil 5 van meer dan 100° K als meetwaarde verschijnt aan de meetwaarde-interpretatieketen is op de leiding 20 een positief uitgangssignaal aanwezig, dat zorgdraagt voor het openhouden van de elektromagnetische gasklep 23.

Wanneer een stuwing optreedt betekent dit, dat 10 niet de gehele hoeveelheid afvoergas, resp. tertiaire lucht door de afvoerschacht kan worden afgevoerd, doch slechts een deel hiervan.Daar de afvoergasstroom vanuit de brander 4 de impuls voor het aanzuigen van tertiaire lucht door de openingen 12 vormt, betekent dit, dat bij 15 groter wordende stuwingsvoorwaarden de temperatuur van het temperatuurdetectie-element 17 weliswaar constant blijft, doch de temperatuurmeetwaarde van het temperatuurdetectie-element 14 toeneemt, daar minder tertaire lucht wordt gemengd met de afvoergasstroom. Zodra het temperatuur-20 verschil beneden een in de meetwaarde-interpretatieketen 16 instelbare temperatuurverschildrempelwaarde van ca. 40° K komt, zal deze keten 16 de uitgang blokkeren, zodat de elektromagnetische klep 23 wordt gesloten.

De dalende temperatuursdrempel kan evenwel zowel 25 door een dalende temperatuurwaarde, gemeten aan het temperatuurdetectie-element 14 bij gelijkblijvend tempera-tuurniveau van het temperatuurdetectie-element 17 tot stand komen als door een verhoging van de temperatuurmeetwaarde van het temperatuurdetectie-element 17 bij constante 30 of dalende waarde aan het temperatuurdetectie-element 14.

Wanneer de stuwvoorwaarden zich ten ongunste van de verbruiker verslechteren, volgt hieruit, dat niet alle afvoer door de afvoergasschacht 10 wordt afgevoerd.

Dit betekent een verder dichter bij elkaar komen van de 35 meetwaarden van de temperatuurdetectie-elementen 14 en 17 totdat de volledige stuwing is bereikt, dat wil zeggen geen afvoergas door de uitlaat 9 wordt afgevoerd. Daar ook in dit geval het temperatuurverschil beneden de ingestelde temperatuurverschildrempel voor de meetwaardecompensatie-40 keten 16 komt, blijft een afschakelopdrachtsignaal uit 8102529

*- V

- 8 - bij een terugstroming en zal de meetwaarde, gedetecteerd door het temperatuurdetectie-element 14, kleiner zijn dan die, gedetecteerd door het temperatuurdetectie-element 17, daar het door de brander voortgebrachte afvoergas na het 5 doorstromen van de warmtewisselaar 5 door de uitlaat- openingen 12 uittreedt, doch via de opening 9 relatief koel afvoergas vanuit de afvoergasschacht 10 wordt toegevoerd. Ook in dit geval zal door de meetwaarde-interpretatieketen een openhouden van de magnetische gasklep 23 worden 10 geblokkeerd.

Voor het geval, dat verwarmd afvoergas, dat bijv. van een andere warmtebron afkomstig is, via de afvoergasschacht 10 in de binnenruimte 13 van de stromings-beveiliging wordt gedrukt en hierbij het temperatuur-15 detectie-element 14 passeert, zal de meetwaarde van het temperatuurdetectie-element worden verhoogd. Hierdoor wordt weliswaar het door de temperatuurdetectie-elementen 14 en 17 gedetecteerde temperatuurverschil kleiner, doch blijft kwalitatief in de foutieve richting bestaan, zodat 20 een afschakelopdrachtsignaal voor de magnetische klep 23 het gevolg zal zijn.

Voor het scherper kenmerken van de voorwaarden voor partiële stuwing, volledige stuwing en terugstroming, zijn volgens de uitvinding verdere maatregelen voorgesteld 25 volgens een verdere uitvoeringsvorm, weergegeven in fig, 2.

In de uitvoeringsvorm volgens fig. 2 is behalve de temperatuurdetectie-elementen 14 en 17 uit fig. 1 nog een verder temperatuurdetectie-element 30 aanwezig, dat geplaatst is in de binnenruimte 13 van de stromings-30 beveiliging 3 en wel in het gebied van de inlaatopening 8 direkt boven de warmtewisselaar 5, welk temperatuurdetectie-element 30 is opgenomen in een elektrische leiding 31.

In de parallel met de bedrijfsspanning liggende leidingen 15, 18 en 31 is in serie met elk van de 35 temperatuurdetectiemeetweerstanden 14, 17 en 30 telkens een vaste weerstand 32 geschakeld, voor telkens zo'n gemeenschappelijk aftakpunt 33.

De meetwaardecompensatieketen 16 bevat twee vergelijkers 34 en 35, waarvan de uitgangen 36 en 37 40 ingangen van een hierachter geschakeld OF-element 38 vormen.

81 02 5 2 9 t ....

» ·* - 9 -

Een ingang 39 van de rekenversterker 34 is via een leiding 40, waarin een vaste weerstand 41 is opgenomen, verbonden met het aftakpunt 33 van de temperatuurdetectieweerstand 30. Tussen een ingang 39 en de weerstand 41 is een leiding 5 afgetakt, waarin een weerstand 42 is opgenomen, die is verbonden met het schuifcontact van een potentiometer 43, waarvan de beide uiteinden aan dezelfde bedrijfsspannings-bron liggen als de detectieweerstanden en bijbehorende vaste weerstanden.

10 Een tweede ingang 44 van de vergelijker 34 is via een vaste weerstand 45 aangesloten op een aftakpunt 46, dat op haar beurt galvanisch is verbonden met het aftakpunt 33, dat behoort bij de temperatuurdetectieweerstand 17«, Vanaf het aftakpunt 46 voert een leiding via een weerstand 15 53 naar een ingang 52 van de vergelijker 35. Vanuit een aftakpunt 48 voert een leiding, waarin een weerstand 50 is opgenomen, naar een schuifcontact van een potentiometer 51, dat met haar beide vrije uiteinden aan een positieve en negatieve bedrijfsspanning is gelegd, verder 20 een leiding naar een tweede ingang 49 van de vergelijker 35, benevens een leiding met hierin opgenomen weerstand 47 naar het aftakpunt 33, dat behoort bij het temperatuur-detectie-element 15.

De tweede ingang 52 van de vergelijker 35 is 25 via een weerstand 53 verbonden met het derde aftakpunt 33-behorende bij de temperatuurdetectieweerstand 17.

Een uitgang 54 van het OF-poortorgaan 38 is via een leiding 55 verbonden met een ingang 56 van een EN-poortorgaan 57, waarvan de uitgang direkt is verbonden 30 met een ingang 59 van een binaire viertrapsteller 60.

Een uitgangsleiding 61 van een regelaar, die een inschakelopdrachtsignaal voor de warmtebron levert, en kan bestaan uit een kamerthermostaat of een geiser-thermostaat of een gebruikswateraccumulatorthermostaat 35 is aangesloten op een instelingang 62 van de binaire teller. Vanaf de leiding 61 is een leiding 63 afgetakt, die voert naar een rustcontact 64, van het andere uiteinde waarvan een verdere leiding 20 voert naar de elektromagneet 21.

Verder is van de leiding 61 een verdere leiding 40 65 afgetakt, die via een monostabiele multivibratortrap 66 81 02 52 9 r * - ίο - voert naar een inverteer (NIET) poort 67, waarvan de uitgang via een leiding 68 een ingang van een EN-poortorgaan 69 vormt. De leiding 68 is via een leiding 70 verbonden met een verdere ingang 71 van het EN-poortorgaan 57.

5 Van de afzonderlijke trappen van de binaire viertrapsteller 60 voeren leidingen 72, 73 en 74 naar mono-stabiele multivibratortrappen 75, 76 en 77, die via uitgangsleidingen 78, 79 en 80 zijn aangesloten op telkens een ingang van een OF-poortorgaan 81, waarvan de uitgang 82 10 de andere ingang van het EN-poortorgaan 69 vormt.

Een leiding 83, die is aangesloten op de vierde trap van de binaire viertrapsteller 60, voert naar een bistabiele multivibratortrap 84, waarvan de uitgangs-leiding 85 een verdere ingang van het OF-poortorgaan 81 15 vormt.

De uitgang van het EN-poortorgaan 69 omvat een versterker en bedient direkt het rustcontact 64. De in fig. 2 weergegeven meetwaardecorapensatieketen bezit de volgende funkties 20 Uitgaande van de in het schema weergegeven ruststand is de uitgangsleiding 61 van de regelaar, die een warmtevraagsignaal voert voor de aangesloten warmtebron zoals een gasdoorloopverhitter, gasomloopwaterverhitter of gasketel, resp. oven, in de ruststand, d.w.z. stroomloos. 25 De binaire teller 60 is teruggesteld. Wanneer nu krachtens een ergens gestelde warmtevraagspanningssignaal verschijnt op de leiding 61, zal dit signaal via het in de ruststand gesloten contact 64 de elektromagneet 21 direkt op spanning aansluiten, waardoor de stang 22 de magnetische gasklep 23 30 doet openen en de aangesloten warmtebron brandstof in de vorm van gas of olie krijgt toegevoerd. Tegelijkertijd wordt het spanningssignaal van de leiding 61 via de leiding 65 aangelegd' aan de monostabiele multivibratortrap 66, 35 die wordt omgeschakeld naar de werkstand en aan haar uitgang een spanningssignaal afgeeft. De aanwezigheid van dit spanningssignaal wordt door de NIET-poort 67 geïnverteerd, zodat de leiding 68 spanningsloos is. De werktoestand van de monostabiele multivibratortrap 66 duurt ca. 1,5 40 minuten, welke vertragingsperiode bij het sluiten nodig is, daar in het gebied van de stromingsbeveiliging 3 zich nog 81 02 5 2 0 'i - 11 - geen stabiele toestanden kunnen hebben gevormd.

Na het aflopen van de aan de monostabiele multivibratortrap 66 direkt instelbare terugstelperiode wordt de uitgang van deze trap spanningsloos, waardoor in 5 de nu volgende werkfase van de inverteerpoort 67 op de leiding 68 een spanningssignaal ligt aan de ingang van het EN-poortorgaan 69. Daar de andere ingang 62 van het EN-poortorgaan spanningsloos is, zal voor de sluittoestand van het contact 64 geen verandering plaatsvinden.

10 Doordat de brander 4 reeds in werking is getreden en de warmtebron 1 werkzaam is, heersen nu in het gebied van de stromingsbeveiliging stabiele toestanden, zodat de drie temperatuurdetectie-elementen 14, 17 en 30 meetwaarden verwerken. Hierbij kan worden uitgegaan van de volgende 15 toestanden: bij normaal bedrijf zal de meetwaarde van het temperatuurdetectie-element 30 het grootst zijn, daar zij direkt is blootgesteld aan het afvoergas na het verlaten van de warmtewisselaar 5. Wanneer de stromingsbeveiliging correct werkt, zal aan het temperatuurdetectie-20 element 17 omgevingslucht worden toegevoerd. Zowel de omgevingslucht als de afvoergassen vanuit de warmtebron 1 worden via de uitgang 9 van de stromingsbeveiliging afgevoerd. Het temperatuurdetectie-element 14 wordt derhalve blootgesteld aan een temperatuur, waarvan de waarde ligt tussen 25 de meetwaarden van de temperatuurdetectie-elementen 17 en 30. De verschilwaarde hiervan verschijnt telkens aan de ingangen 39, 44, resp. 49, 52 van de beide vergelijkers 34 en 35. Aan de ingangen 39 en 44 van de vergelijker 34 verschijnt het temperatuurverschil tussen de meetwaarden 30 van de temperatuurdetectie-elementen 30 en 17, terwijl daarentegen aan de beide andere ingangen van de vergelijker 35 het verschil van de meetwaarden van de temperatuurdetectie-elementen 17 en 14 verschijnt. De hiermee te vergelijken referentieverschilwaarden zijn instelbaar met 35 de potentiometers 43 en 51.

Wanneer de meetwaarden van de beide verschillen telkens boven de ingestelde referentieverschilwaarden liggen zullen de vergelijkers blokkeren, zodat op de leidingen 36 en 37 geen signaal verschijnt en derhalve ook de leiding 40 55 spanningsloos is, zodat de teller 60 geen signalen 8102529 - 12 - kan verwerken. Nu de bedrijfsomstandigheden van de aangesloten bron zich wijzigen in de richting van een partiële stuwing van de afvoergassen, betekent dit bij een constant bedrag van de meetwaarde van het temperatuur-5 detectie-element 17, waarlangs slechts weinig omgevingslucht strijkt, een kleiner worden van het verschil van de temperaturen, die door de temperatuurdetectie-elementen 30 en 14 worden gevoerd. Op het tijdstip, waarop dit verschil, dat aan de vergelijker 34 verschijnt, beneden 10 de door de potentiometer 44 ingestelde referentieverschil-waarde komt, zal de vergelijker 34 omschakelen, zodat aan de uitgang 36 en derhalve op de leiding 55 een signaal verschijnt. Aan de ingang 56 van het EN-poortorgaan 57 verschijnt aldus een spanningssignaal. Na het aflopen 15 van de startvertragingsperiode zal evenwel op de leiding 70 en derhalve aan de ingang 71 van het EN-poortorgaan 57 een signaal verschijnen, zodat de 'eerste trap van de binaire teller 60 wordt geschakeld. Bij het instellen van de eerste trap van de binaire teller wordt een ingangs-20 signaal afgegeven aan de leiding 72 en wordt een monosta-biel'e multivibratortrap 75 getrekkerd, die is ingesteld op een terugslagperiode van 5 minuten. Dit betekent, dat op de leiding 78 gedurende de instelbare periode van 5 minuten een spanningssignaal verschijnt. Deze spannings-25 puls wordt via het OF-poortorgaan 81 toegevoerd aan de ingang 82. van het EN-poortorgaan 69, zodat,daar op de leiding 68 na het aflopen van de startvertragingsperiode spanning ligt, het contact 64 voor de aan de monostabiele muiti-vibratortrap 75 instelbare vertragingsperiode 30 - hier 5 min. - wordt geopend. De warmtebron 1 gaat voor deze tijdsperiode buiten bedrijf.

Na het verloop van de vertragingsperiode verdwijnt het signaal op de leiding 81, zodat het contact 64 weer wordt gesloten. Gedurende de bedrijfspauze van de 35 warmtebron is door niet nader weergegeven maatregelen gewaarborgd, dat op de leiding 55 geen uitgangssignaal verschijnt. Op het tijdstip van het sluiten van het contact 64 na het verlopen van de eerste vertragingsperiode worden door de meetwaarde-interpretatieketen weer de 40 bedrijfstoestanden in de stromingsbeveiliging afgetast.

81 02 529 - 13 -

Wanneer de bedrijfsomstandigheden aangaande de partiële stuwing zich niet hebben veranderd, zodat een verschil optreedt, dat beneden de aan de potentiometer 43 ingestelde verschilwaarde ligt, verschijnt op de leiding 55 een 5 tweede stroompuls, waardoor de binaire teller 60 wordt verder geschakeld op de trap 2. Hierdoor zal op de uitgangsleiding 73 een signaal verschijnen, waarmede de monostabiele multivibratortrap 76 wordt ingesteld. De omschakeltijd van deze monostabiele multivibratortrap 10 is tweemaal zo groot als aan de monostabiele multivibratortrap 65 ingestelde tijdsperiode, doch instelbaar gekozen en bedraagt in het gegeven uitvoeringsvoorbeeld 10 min. Aldus wordt op de reeds beschreven wijze de warmtebron 1 gedurende 10 min. buiten bedrijf gesteld en zal na het 15 verloop van deze ingestelde tijdsperiode weer worden ingeschakeld.

Wanneer de storing ook na het verloop van deze tijdsperiode niet is opgeheven zal op de leiding 55 opnieuw een uitgangssignaal verschijnen, wanneer weer 20 wordt geschakeld op de derde trap van de binaire teller 60. Via de uitgangsleiding 74 wordt nu de monostabiele multivibratortrap 77 ingesteld, die hier op een tweemaal zo grote tijdsperiode is ingesteld, derhalve in het gegeven uitvoeringsvoorbeeld op 20 min., in welke ingestelde 25 tijdsperiode de warmtebron weer buiten bedrijf wordt gesteld.

Hierna vindt weer het inschakelen van de warmtebron plaats door middel van het sluitende contact 64.

Wanneer de bedrijfsomstandigheden in deze tijdsperiode 30 opnieuw niet verbeterd zijn zal de binaire teller 60 worden geschakeld op de laatste trap, zodat via de leiding 83 de bistabiele multivibratortrap 84 wordt ingesteld hetwelk leidt tot een definitief afschakelen van de warmtebron door het openen van het contact 64. Deze 35 toestand is eerst terugstelbaar door een ingreep met de hand in de bistabiele multivibratortrap 84, zodat de warmtebron na het bereiken van deze toestand niet opnieuw zonder meer in bedrijf is te stellen.

Wanneer bij het normaalbedrijf van de 40 warmtebron geen partiële stuw, doch volledige stuw plaats- 81 02 52 9 - 14 - vindt, worden de temperaturen, die de temperatuurdetectie-elementen 30 en 17 detecteren, gelijk, daar als gevolg van een gebrekkige afvoer van de afvoergassen door de uitlaat 9 de afvoergassen door de opening 12 in de opstel-5 lingsruimte terechtkomen, hetwelk betekent, dat de ingangen 39 en 44 geen temperatuurverschil aanwezig is, resp. dit temperatuurverschil van de waarde nul aanzienlijk beneden het temperatuurverschil ligt, dat via de potentiometer 43 voorinstelbaar is. Deze bedrijfstoestand leidt zoals reeds ‘ 10 beschreven, tot een over alle vier trappen van de binaire teller 60 voortschakelen tot het definitief buiten bedrijf stellen van de warmtebron 1.

Wanneer na het voor de eerste of tweede maal afschakelen krachtens een vaststellen van een partiële 15 of volledige stuwing bij het opnieuw inschakelen de normale toestand optreedt, blijft de warmtebron voor een meer of minder lange tijd storingsvrij tot opnieuw een partiële of volledige stuwing wordt vastgesteld.

Bij elk inschakelen van de warmtebron wordt de meetwaarde-20 interpretatieketen 16 kortstondig buiten bedrijf gesteld door middel van de startvertragingsperiode, vastgesteld door de monostabiele multivibratortrap 66.

Bij terugstroming wordt daarentegen gedwongen afvoergas via afvoerschacht 10 in de binnenruimte 13 25 van de stromingsbeveiliging 3 gedrukt. Dit betekent, dat de meetwaarde van het temperatuurdetectie-element 14 zeer veel kleiner wordt dan de meetwaarde van het temperatuurdetectie-element 30, resp. ook kleiner is dan de meetwaarde van het temperatuurdetectie-element 17, 30 dat tussen beide meetwaarden inligt. Dit temperatuurverschil tussen de temperatuurdetectie-elementen 14 en 17 wordt toegevoerd aan de ingangen 52 en 49 van de vergelijker 35. Het referentietemperatuurverschil tussen de meetwaarden van de temperatuurdetectie-elementen 14 35 en 17 is evenwel met de potentiometer 51 instelbaar.

Wanneer het temperatuurverschil beneden deze instelbare temperatuurverschilwaarde komt zal een uitgangssignaal van de vergelijker worden afgegeven aan de leiding 37, hetwelk tevens leidt tot een ingangssignaal op de 40 leiding 55. Hierdoor zal de warmtebron over ëên of meer 81 0 2 5 2 9 - 15 - trappen worden uitgeschakeld op de beschreven wijze door het openen van het contact 64. Door het aftasten en tellen van de signalen op de uitgangsleidingen 36 en 37 zou kunnen worden vastgesteld of de bijbehorende warmtebron 5 door partiële stuwing, volledige stuwing of terugstroming buiten bedrijf wordt gesteld. Door het aldus vaststellen van de resultaten kunnen de arbeidsomstandigheden van de bijbehorende warmtebron worden onderzocht en eventueel worden verbeterd. De regelmatig na de gedwongen bedrijfs-10 pauzen optredende regelafwijking op de leiding 61 bewerkstelligt ten slotte na het schakelen van de vierde trap een terugstellen van de binaire teller, zodat deze teller vanaf de telstand nul voor de volgende werkfase werkzaam kan zijn.

15 Wanneer volgens het principe van het uitvoerings- voorbeeld uit fig. 1 met twee temperatuurdetectie-elementen 14, 17 wordt gewerkt, die elk geplaatst zijn aan de uitlaat van de stromingsbeveiliging naar de afvoerschacht, resp. de ruimte, wordt bij het overbrengen van dit principe 20 op het uitvoeringsvoorbeeld volgens fig. 2 alleen gebruik gemaakt van de vergelijker 35, terwijl de vergelijker 34 met haar bijbehorende componenten kan vervallen. Evenzo kan het OF-poortorgaan 38 komen te vervallen. Voor de toestanden van partiële stuwing, volledige stuwing en 25 terugstroming zou aan de potentiometer 51 slechts een enkele referentieverschilwaarde behoeven te worden ingesteld.

- conclusies - 81 02 52 9

Claims (12)

1. Brandstof-gestookte warmtebron met een stromings-beveiliging, die voorzien is van een inlaat vanuit de warmtebron, van een uitlaat in een uitlaatgasschacht en van een verdere uitlaat in een opstellingsruimte, alsmede 5 van een temperatuurdetectie-element en van een meetwaarde-interpretatieketen, die bij terugstroming of stuwing van de afvoergassen de warmtebron afschakelt, met hét kenmerk, dat ten minste twee temperatuurdetectie-element en (14,17) aanwezig zijn, waarvan de ene 10 aan de uitlaat (9) naar de afvoerschacht (10) en de andere aan de uitlaat (12) bij de opstellingsruimte is geplaatst, en dat de meetwaarde-interpretatieketen (16) aanspreekt op het verschil van de meetwaarden van de beide temperatuurdetectie-elementen en bij het Beneden 15 en aan een referentiewaardegever (51) instelbaar verschil komen de warmtebron (1) afschakelt.

2. Warmtebron volgens conclusie 1, m e t het kenmerk, dat verder nog een derde temperatuurdetectie-element (30) aanwezig is, dat geplaatst is aan 20 de inlaat (8) van de stromingsbeveiliging (3) vanuit de warmtewisselaar (5).

3. Warmtebron volgens conclusie 2, m e t het kenmerk, dat de meetwaarde-interpretatieketen (16) een afschakelopdrachtsignaal voor de warmtebron (1) 25 afgeeft wanneer het temperatuurverschil tussen de meetwaarden van de temperatuurdetectie-elementen (30 en .17) of het temperatuurverschil van de meetwaarden tussen de temperatuurdetectie-elementen(14 en 17) beneden de verschilwaarde komt, die is ingesteld aan de betreffende 30 referentiewaardegever (43,51).

4. Warmtebron volgens één der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat in de interpretatieketen (16) een monostabiele multivibratortrap (66) is aangebracht, die de meetwaarde-interpretatieketen (16) bij het inschakelen 35 van de warmtebron (1) voor een instelbare tijdsperiode 81 02 52 9 blokkeert. -17-

5. Warmtebron volgens ëên der voorgaande conclusies met het kenmerk, dat de meetwaarde-interpretatie-keten (16) een binaire meertrapsteller (60) bevat, waarvan 5 de ingang is verbonden met de de temperatuurverschillen tussen de temperatuurdetectie-elementen verwerkende verge-lijkers (34,35), en dat de afzonderlijke trappen van de binaire teller via op afzonderlijke tijdsperioden instelbare monostabiele multivibratortrappen (75,76,77) zijn verbonden 10 met een regelorgaan (21,22,23) van de warmtebron (1).

6. Warmtebron volgens conclusie 5, m e t het kenmerk, dat de ingestelde tijdsperioden van de monostabiele multivibratortrappen (75,76,77) telkens een faktor (2) verschillen met een minimum tijdsperiode van 15. minuten.

7. Warmtebron volgens conclusie 5 of 6, m e t het kenmerk, dat de laatste trap van de binaire teller (60) is verbonden met een bistabiele multivibrator-trap (84), bij het aanspreken waarvan het regelorgaan (21,22, 20 23) van de warmtebron (1) zonder automatisch weer inschakelen buiten bedrijf is gesteld.

8. Warmtebron volgens één der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat drie temperatuurdetectie-elementen (14,17,30) met drie in serie hiermee geschakelde 25 vaste weerstanden (32) onderling parallel zijn geschakeld op de bedrijfsspanning en dat de onderlinge verbindingspunten tussen de temperatuurdetectie-elementen en corresponderende vaste weerstanden zijn aangesloten op ingangen (39,44,52,49) van vergelijkers (34,35), waarbij de ene 30 ingang (39,49) via een instelbare potentiometer (43,51) bovendien is aangesloten op de referentiespanning.

9. Warmtebron volgens conclusie 8,met het kenmerk, dat de uitgangen (36,37) van de vergelijkers (34,35) via een OF-poortketen (38) zijn aangesloten op 35 een ingang (56) van een EN-poortorgaan (57) , waarvan de 81 02529 if- :w· - 18 - ingang (71) via een monostabiele multivibratortrap (66) direkt is aangesloten op de uitgang (61) van een regelaar die een inschakelopdrachtsignaal voor de warmtebron (1) afgeeft.

10. Warmtebron volgens conclusie 8, m e t het kenmerk, dat de op onderling verschillende tijdsperioden instelbare monostabiele multivibratortrappen (75,76,77) met hun uitgangen (78,79,80) ingangen van een OF-poortorgaan (81) vormen, waarvan de uitgang is aangesloten op een 10 verdere ingang (82) van een EN-poortorgaan (69) , waarvan de andere ingang de uitgang van de monostabiele multivibratortrap (66) vormt.

11. Warmtebron volgens conclusie 10,met het kenmerk, dat tussen de monostabiele multivibratortrap 15 (66) en de ingang van het EN-poortorgaan (69) een inverteer-trap (67) is ingevoegd.

12. Warmtebron volgens conclusie 11, m e t het kenmerk, dat een verdere ingang van het OF-poortorgaan (81) door de uitgang van een bistabiele multivibratortrap 20 (84) wordt gevormd. 81 02 52 9