NL8503058A - Werkwijze voor het ontsteken van een brander, alsmede een brander voor het uitvoeren van deze werkwijze. - Google Patents

Description

' * \ · rj 85.5133/Rey/sme

Korte aanduiding: Werkwijze voor het ontsteken van een brander, alsmede een brander voor het uitvoeren van deze werkwijze.

De onderhavige uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor het ontsteken van een brander in het bijzonder voor een ketel of een verwarmingstoestel, welke brander een gastoevoer, een van een ventilator voorziene luchttoevoer en een 5 van openingen voorzien branderdek bevat, waarbij een elektronisch ontstekingsorgaan is aangebracht, dat in verbinding staat met een stuurinrichting voor het in werking stellen van de brander en het ontsteken van het lucht-gasmengsel.

De werkwijze heeft zowel betrekking op een brander, 10 waarbij de totale hoeveelheid verbrandingslucht door middel van een ventilator wordt toegevoerd en in een mengkamer met de brandstof wordt vermengd (totale voormenging) als op een brander, waarbij de primaire verbrandingslucht door de brandstof wordt geïnduceerd en de secundaire verbrandingslucht 15 door middel van een ventilator wordt toegevoerd.

Bij de hedentendage in gebruik zijnde branders is de waakvlam veelal vervangen door een elektronisch ontstekingsorgaan, dat bijvoorbeeld in respons op een van een ruimte-thermostaat afkomstig signaal de brander ontsteekt. Een der-20 gelijk ontstekingsorgaan heeft het voordeel, dat geen veel brandstof verbruikende waakvlam noodzakelijk is.

Bij het toepassen van een elektronische ontsteking doen zich echter verschillende problemen voor. In de eerste plaats is de ideale verhouding lucht/gas (luchtfactor) voor het 25 ontsteken afhankelijk van het type gebruikte brandstof. Bovendien heeft een koud toestel een andere karakteristiek dan een warm toestel. Bij niet-ontstoken brander blijkt de toegevoerde hoeveelheid lucht namelijk groter te zijn dan bij een ontstoken brander. Dit is het gevolg van het feit, dat de weerstand over 30 het toestel bij niet-ontstoken brander lager is dan bij ontstoken brander. Bij een lage temperatuur van de lucht is de dichtheid hiervan groter, zodat bij het ontsteken van een koud toestel de luchtfactor te groot is voor het gemakkelijk ontsteken van het mengsel.

- 2 - Λ.

Bij branders, waarbij alleen de secundaire verbrandingslucht door middel van een ventilator wordt aangevoerd, doet zich tijdens het ontsteken tevens het nadeel voor, dat het tot ontbranding te brengen, uit de openingen in het branderdek 5 tredende, mengsel wordt "weggeblazen". Men loopt dan het risico, dat het ontstekingsorgaan niet in het naar buiten stromende mengsel ligt. Bovendien zullen de optredende wervels en de relatief hoge luchtsnelheden het ontsteken bemoeilijken.

De uitvinding beoogt een werkwijze te verschaffen, voor 10 het elektronisch ontsteken van een brander, waarbij de hierboven genoemde moeilijkheden worden vermeden.

Dit oogmerk wordt volgens de uitvinding bereikt, doordat tijdens de ontstekingsfase van de brander de verhouding lucht/brandstof wordt verlaagd, en na het ontsteken van het 15 mengsel de verhouding wordt verhoogd tot de bedrijfswaarde van de brander.

Bij voorkeur wordt de verhouding volgens de uitvinding tijdens de ontstekingsfase geleidelijk verlaagd.

Op deze wijze wordt tijdens de ontstekingsfase een 20 continu variërende luchtfactor verkregen, zodat onafhankelijk van het type gas en de toestand van het verwarmingstoestel altijd het ideale mengsel wordt verkregen voor de ontsteking.

In een bij voorkeur toegepaste uitvoeringsvorm van de werkwijze volgens de uitvinding wordt de verhouding lucht/ 25 brandstof gevarieerd door het regelen van het toerental van de ventilator.

De uitvinding is tevens belichaamd in een brander voor het uitvoeren van de werkwijze volgens de uitvinding, welke brander zich onderscheidt, doordat de stuurinrichting is aan-30 gesloten op in de luchtinlaat en/of brandstofinlaat aangebrachte regelorganen voor het tijdens de ontstekingsfase van de brander verlagen van de verhouding lucht/brandstof, en een detector voor het waarnemen van de verbranding van het mengsel op de stuurinrichting is aangesloten voor het na 35 ontsteking van het mengsel verhogen van de verhouding lucht/brandstof tot de bedrijfswaarde van de brander.

Opgemerkt wordt, dat middelen voor het variëren van de luchtfactor op zich bekend zijn. Tot op heden geschiedt dit H V* I? * ' '\S w - 3 - echter als functie van de belasting van de brander, teneinde een zo optimaal mogelijke verbranding te verzekeren.

De uitvinding wordt nader toegelicht aan de hand van de tekening, waarin: 5 fig. 1 een schematische weergave toont van een brander, waarmee de werkwijze volgens de uitvinding kan worden toegepast; fig. 2 een grafiek weergeeft, waarin de verandering van de luchtfactor ten opzichte van de tijd is uitgezet.

In fig. 1 is de werkwijze volgens de uitvinding toege-10 licht aan de hand van een brander 1 met volledige voormenging van verbrandingslucht. De werkwijze volgens de uitvinding kan echter tevens worden toegepast bij een atmosferische brander, waarbij alleen de secundaire verbrandingslucht door middel van een ventilator wordt toegevoerd.

15 Zoals blijkt uit fig. 1, bevat de brander 1 een meng kamer 2, die enerzijds is aangesloten op een luchtinlaat 3 en een brandstofinlaat 4 voor het toevoeren van een lucht-gas-mengsel. De brander 1 is aangebracht binnen een verbrandings-kamer 5 van een ketel of verwarmingstoestel, in welke verbran-20 dingskamer een warmtewisselaar 6 is aangebracht voor het verwarmen van een medium. De mengkamer 2 is aan de van de lucht- en brandstofinlaat afgekeerde zijde afgesloten door een van openingen voorzien branderdek 7, dat in de ver-brandingskamer 5 is gelegen, door welke openingen het lucht-25 gasmengsel in de verbrandingskamer stroomt. Op enige afstand van de branderplaat is binnen de verbrandingskamer 5 een ontstekingsorgaan 8 aangebracht, dat in verbinding staat met een besturingsinrichting 9. Nabij h^ branderdek 7 is in de verbrandingskamer 5 tevens een detector 10 aangebracht voor 30 het waarnemen van de verbranding van het lucht-gasmengsel, welke detector eveneens is aangesloten op de besturingsinrichting 9.

De luchtinlaat 3 is voorzien van een ventilator 11, die in verbinding staat met de besturingsinrichting 9, terwijl 35 de brandstofinlaat 4 is voorzien van een regelklep 12, die eveneens is aangesloten op de besturingsinrichting 9. Tenslotte is op de besturingsinrichting één of meerdere ruimte-thermostaten 13 aangesloten.

p τ λ ς n - 4 -

Wanneer de thermostaten 13 warmte vragen, zal het be-sturingsorgaan 9 de ventilator starten en de regelklep 12 openen, zodat in de mengkamer 2 van de brander 1 een luchtgasmengsel wordt gevormd, dat door de openingen in het brander-5 dek 7 in de verbrandingskamer 5 stroomt. Het elektronische ontstekingsorgaan 8 zal door de besturingsinrichting 9 worden bekrachtigd voor het ontsteken van het lucht-gasmengsel. Indien het verwarmingstoestel koud is, zal de via de inlaat 3 toegevoerde lucht weinig weerstand ondervinden, zodat de ventilator 10 11 een grotere opbrengst heeft. Dit resulteert in een hoge luchtfactor, waardoor het lucht-gasmengsel moeilijk is te ontsteken. Ten gevolge van de lagere temperatuur van de lucht, is de dichtheid van de lucht groter, zodat relatief meer lucht door de ventilator wordt verplaatst, hetgeen het hier-13 voor genoemde effect van een hoge luchtfactor nog versterkt.

Teneinde het ontsteken van de brander te verzekeren, wordt tijdens de ontstekingsfase het toerental van de ventilator 11 verlaagd en/of de brandstoftoevoer naar de brander verhoogd, zodat tijdens het ontsteken de luchtfactor wordt 20 verlaagd, en de hiervoor genoemde invloeden teniet worden gedaan, zodat het mengsel de juiste, voor de ontsteking ideale lucht-gasverhouding heeft. De ontsteking van het mengsel wordt waargenomen door de detector 10, die vervolgens een signaal afgeeft aan de besturingsinrichting 9, waarna de luchtfactor 25 toeneemt tot de normale bedrijfswaarde van de brander.

De werkwijze volgens de uitvinding kan eveneens worden toegepast bij een atmosferische brander waar de secundaire verbrandingslucht wordt toegevoerd met behulp van een ventilator. De door de ventilator toegevoerde secundaire verbran-30 dingslucht bemoeilijkt het ontsteken door het "wegblazen" van het door het branderdek uittredende lucht-gasmengsel. Het brandbare mengsel wordt door de toestromende secundaire lucht omgevormd in een smalle wolk, waarvan de juiste positie vooraf moeilijk is te bepalen. Hierdoor loopt men het risico dat het 35 ontstekingsorgaan buiten deze wolk komt te liggen. De hoge snelheden en de optredende wervels bemoeilijken bovend-ien het ontsteken. Door tijdens de ontstekingsfase het toerental van de ventilator te verlagen, ontstaat bij het branderdek een 3 -3 0 3 05 8 - 5 - brede "wolk" van een brandbaar lucht-gasmengsel, zodat is verzekerd dat het ontstekingsorgaan in deze wolk ligt.

Het zal duidelijk zijn, dat de middelen voor het tijdens de ontstekingsfase verlagen van de luchtfactor kunnen ver-5 schillen met die welke in de tekening zijn weergegeven. Zo kan in de luchtinlaat 3 tevens een regelbare weerstand zijn opgenomen, waarmee tijdens de ontstekingsfase de hoeveelheid toegevoerde lucht kan worden verminderd. Eventueel kan de ventilator tijdens de ontstekingsfase geheel worden uitge-10 schakeld.

In fig. 2 is grafisch het verloop van de luchtfactor weergegeven, waarbij het ontstekingsgebied voor een gas A en voor een gas B zijn aangegeven. Uit deze figuur blijkt, dat verschillende gassen verschillende ideale ontstekings-15 gebieden kunnen hebben en het met behulp van de werkwijze volgens de uitvinding mogelijk is om de brander te ontsteken onafhankelijk van het type gebruikte gas.

S3 0 3 0 3 8

Claims (4)

1. Werkwijze voor het ontsteken van een brander, welke brander een gastoevoer, een van een ventilator voorziene luchttoevoer en een van openingen voorzien branderdek bevat, waarbij een elektronisch ontstekingsorgaan is aangebracht, dat 5 in verbinding staat met een stuurinrichting voor het in werking stellen van de brander en het ontsteken van het luchtgasmengsel, met het kenmerk, dat tijdens de ont-stekingsfase van de brander de verhouding lucht/brandstof wordt verlaagd, en na het ontsteken van het mengsel de 10 verhouding wordt verhoogd tot de bedrijfswaarde van de brander.

2. Werkwijze volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de verhouding lucht/brandstof tijdens de ontstekingsfase geleidelijk wordt verlaagd.

3. Werkwijze volgens conclusie 1 of 2, met het 15 kenmerk, dat de verhouding lucht/brandstof wordt gevarieerd door het regelen van het toerental van de ventilator .

4. Brander voo'r het uitvoeren van de werkwijze volgens één van de voorafgaande conclusies 1-3, met het 20 kenmerk, dat de stuurinrichting is aangesloten op in de luchtinlaat en/of brandstofinlaat aangebrachte regelorganen voor het tijdens de ontstekingsfase van de brander verlagen van de verhouding lucht/brandstof en een detector voor het waarnemen van de verbranding van het mengsel op de stuur-25 inrichting is aangesloten voor het na ontsteking van het mengsel verhogen van de verhouding lucht/brandstof tot de bedrijfswaarde van de brander. 3303058