NL8803027A - Door middel van gas verwarmde inrichting. - Google Patents

Description

-1- f

Door middel van gas verwarmde inrichting.

De onderhavige uitvinding heeft betrekking op een door middel van gas verwarmde inrichting met een atmosferische gasbrander en een stromingsbeveiliging 5 met een inlaat voor verbrandingsgas, voor ruimtelijke lucht en een uitlaat voor verbrandingsgas en ruimtelijke lucht en een voeler bij de inlaat voor ruimtelijke lucht, benevens een besturingsorgaan voor het beïnvloeden van de verbranding.

10 Een dergelijke door middel van gas verwarmde inrichting is bekend uit DE-A 3.527.706. Bij de daarin beschreven inrichting gaat het erom het in gevaar komen van de zich in de opstelruimte bevindende personen in elk geval tegen te gaan.

15 De inrichting gebruikt als uitschakelcriterium een temperatuurverschil tussen verschillende plaatsen in de stromingsbeveiliging. Hiertoe zijn twee tempera-tuurvoelers aangebracht. De verschillende temperatuurs-signalen van de voelers worden verwerkt. Al naar het 20 resultaat van de verwerking wordt de magneetklep voor het gas dan afgesloten, of de inrichting blijft verder in bedrijf.

Deze bekende oplossing heeft het nadeel, dat slechts een bepaalde drempel wordt toegepast voor het 25 nemen van de beslissing, wat ten gevolge heeft, dat de gebruiker onder bepaalde omstandigheden moet afzien van de levering van warmte door de inrichting, hoewel het misschien relatief eenvoudig zou zijn de inrichting door andere maatregelen verder in bedrijf te houden.

30 Aan de onderhavige uitvinding ligt daarom de doelstelling ten gronde, de inrichting door middel van een ventilator-ondersteuning verder te laten werken, waarbij het er niet toe doet of de ventilator is aangebracht in de inrichting ofwel in de afvoerleiding voor 35 verbrandingsgas. De ventilator kan dus ofwel in de inrichting aanwezig zijn, of hij wordt als aanvullend onderdeel uitwendig aangebracht.

.8803027 4 * -2-

De uitvinding is nu daarin gelegen, dat bij een dergelijke, door een ventilator ondersteunde, afvoer van verbrandingsgas het besturingsorgaan het toerental van de ventilator en de doorlaat-dwarsdoorsnede van de 5 gasklep beïnvloedt en hiertoe twee comparators bezit, aan de eerste ingangen waarvan de waarde van twee scha-keldrempels wordt toegevoerd en aan de andere ingangen het werkelijke-waardesignaal van de voeler of voelers bij de inlaat van ruimtelijke lucht van de stromings-10 beveiliging, en dat de uitgang van de comparators via een toerentalinsteller op de motor van de ventilator is geschakeld.

Door een dergelijke algemene aanwijzing is het mogelijk niet slechts een ventilator aan te brengen die 15 danwel in vollastbedrijf of in het geheel niet zou werken, maar veeleer het toerental van de ventilator aan te passen op het betreffende deel of de volbelaste toestand van de inrichting. De aanpassing kan hierbij zodanig worden uitgevoerd, dat al het verbrandingsgas van de met gas 20 verwarmde inrichting door de ventilator wordt afgezogen en dat men slechts een bepaald deel aanvullend afgezogen ruimtelijke lucht toelaat. Daardoor kan de uitvinding het mogelijk maken onbevredigend werkende inrichtingen zonder ventilator naderhand te voorzien van een ventilator 25 en een besturing om een bevredigende afvoer van het verbrandingsgas mogelijk te maken, danwel zonodig door een continu lopende ventilator een slecht rendement op de koop toe te moeten nemen.

In het volgende wordt aan de hand van de tekening 30 een uitvoeringsvoorbeeld van de uitvinding nader toegelicht. In de tekening toont: fig. 1 een schematische schakeling; en fig. 2 een diagram.

Een met gas verwarmde inrichting 1 bezit een 35 warmtewisselaar 2, die wordt verwarmd door een atmosferische gasbrander 3 waaraan het gas via een gasleiding 4 wordt toegevoerd, in welke leiding een van een elektromagneet 5 voorziene gasklep 6 is aangebracht. De door middel van gas verwarmde inrichting 1 bezit een huis 7, dat .8803027 -3- % in zijn inwendige een verbrandingskamer 8 vormt, die de warmtewisselaar 2 en de brander 3 opneemt.

De afsluiting van de verbrandingskamer 8 vormt een stromingsbeveiliging 9, die een eerste inlaat 10 5 bezit voor de verbrandingsgassen die de warmtewisselaar 2 verlaten, een inlaat 11 voor ruimtelijke lucht en een uitlaat 12 voor een mengsel van ruimtelijke lucht en verbrandingsgas. Deze uitlaat vormt een verbrandingsgasbuis, waarin bij toepassing van de uitvinding een venti-10 lator 13 is aangebracht. Deze ventilator kan zich bevinden in de verbrandingsgasbuis maar hij kan ook afzonderlijk zijn ingebouwd.

In het huis 7 danwel in de stromingsbeveiliging 9 zijn twee temperatuurvoelers 14 en 15 aangebracht, 15 waarbij de temperatuurvoeler 14 behoort bij de verbran- dingsgasinlaat 10, terwijl de temperatuurvoeler 15 behoort bij de inlaat 11 voor ruimtelijke lucht. Beide temperatuurvoelers zijn door middel van een leiding 16 resp. 17 verbonden met een voelerschakeling 18, waarvan de uitgang 20 19 is verbonden met de ingangen 20 van drie comparatoren 21, 22 en 23. De andere ingangen 24, 25 en 26 van elk der comparatoren 21 tot 23 worden van spanningen voorzien, die bepaalde schakeldrempels bepalen.

Een uitgang 27 van de eerste comparator 21 wordt 25 toegevoerd aan een regelaar 28, die de elektromagneet 5 van de magneetklep 6 beïnvloedt en wel zodanig, dat de magneet de gasdoorlaat trapvormig of continu vrijgeeft.

Door de leiding 27 komt naar de regelaar 28 slechts een vrijgeefsignaal, het concrete openingssignaal voor de 30 doorlaatdoorsnede van de elektromagnetische klep 5/6 stamt van het resterende deel van de regelaar 28, die ook kan werken als toevoer-temperatuurregelaar voor de door middel van gas verwarmde inrichting.

De beide uitgangen 29 en 30 van de comparators 35 22 en 23 lopen naar een toerentalinsteller 31, aan de uitgang 32 waarvan de motor van de ventilator 13 ligt.

Een besturingsorgaan 33 omvat de elementen 14-32.

Bij de beschrijving van de werking wordt er van uitgegaan, dat de door middel van gasVerwarmde in- .8803027 ( -4- richting een inrichting zonder ventilator is. Daarbij wordt aan de brander 3 zo veel gas toegevoerd, dat het zich in de warmtewisselaar 2 bevindende water in zodanige mate kan worden verwarmd, dat de gewenste waarde van 5 de temperatuur wordt bereikt. Het kan hierbij zowel gaan om een ketel als om een circulatie waterverhitter alsook om een doorstroom waterverhitter. Ook zou de toepassing bij een kachel voor ruimtelijke lucht mogelijk zijn.

Wanneer nu wordt vastgesteld, dat de afvoer 10 van verbrandingsgas via de afvoerbuis 12 ontoereikend is, dan zal verbrandingsgas vanuit de inlaatopening 11 voor ruimtelijke lucht in de opstellingsruimte van de met gas verwarmde inrichting naar buiten toe treden en, wanneer dit een langere tijd duurt, tot een onhygiënische 15 verbranding leiden en in elk geval voor de daar aanwezige personen een aanzienlijke bron van gevaar vormen. Hierbij kan nu de uitvinding met de temperatuurvoeler 14 en 15, de ventilator en de stuurschakeling hulp bieden.

Wanneer nu bij inbouw van de ventilator en het 20 aanbrengen van de temperatuurvoelers benevens van de verwerkingschakeling verbrandingsgas naar buiten toetreedt bij de uitlaat 11 voor ruimtelijke lucht van de stromings-beveiliging, dan wordt dit vanwege de temperatuursverhoging van de temperatuurvoeler waargenomen. Dit betekent, dat 25 het temperatuurverschil, waargenomen door de voelers 14 en 15, kleiner wordt. Het komt echter niet slechts aan op het temperatuurverschil, maar ook op de absolute hoogte van de temperatuur en het verschil moet daarmee in overeenstemming worden verwerkt. Een passend elektrisch 30 signaal overeenkomstig het verwerkte temperatuurverschil wordt toegevoerd aan de uitgang 19 en wordt vergeleken met de drie schakeldrempels volgens de ingangen 24, 25 en 26. Komt de waarde onder de schakelwaarde volgens de ingang 24, dan wordt de magneet 5 van de gasklep stroom-35 loos en wordt de inrichting uitgeschakeld. Dit betekent dat de uitschakeldrempel volgens de ingang 24 een bedrijf definieert, dat in geen geval in stand mag blijven.

Daar men zoals bekend door toepassing van een ventilator de afvoer van verbrandingsgas veilig kan stellen, .8803027 -5- worden de beide andere schakeldrempels volgens de ingangen 25 en 26 er voor gebruikt dat de hiervoor beschreven uitschakeling in het geheel niet tot stand komt. Wanneer de afvoer van verbrandingsgas zonder bedrijf van de venti-5 lator voldoende is, dan is het gemeten temperatuurverschil tussen de voelers 14 en 15 zo groot, dat de comparator 23 de insteller 31 doet overgaan op een vermindering van het toerental of op het uitschakelen van de ventilator. Bij toenemend slechter wordende afvoer van verbrandings-10 gas wordt het gemeten temperatuurverschil tussen de voelers 14 en 15 kleiner, zodat op een bepaald moment de schakel-drempel volgens de waarde aan de ingang 25 wordt bereikt. Bij het onderscheiden van deze schakeldrempel resulteert uit de toerentalinsteller 31 een signaal voor het verhogen 15 van het toerental van de motor van de ventilator 13.

Hierbij wordt door verbetering van de afvoer van verbrandingsgas het gemeten temperatuurverschil tussen de voelers 14 en 15 weer groter. Dientengevolge is het mogelijk dat het bedrijf van de met gas verwarmde inrichting kan 20 pendelen tussen de schakeldrempels 25 en 26 of om de drempel 25 kan schommelen.

De beveiligingsfunktie voor het uitschakelen van de inrichting blijft echter onafhankelijk daarvan behouden, namelijk dan wanneer niet tegenstaande een 25 op het hoogste toerental lopende ventilator de afvoer van verbrandingsgas niet zeker kan worden gesteld, dat wil zeggen wanneer het signaal aan de uitgang 19 van de schakeldrempel 24 wordt onderschreden.

De werking van de schakeling danwel van de in-30 richting volgens fig. 1 wordt nu nader toegelicht aan de hand van het diagram van fig. 2. Op de abscis is de temperatuur Tl4 van de voeler 14 uitgezet, in de ordinaat het verschil van de temperaturen, die worden gemeten door de voelers 14 en 15.

35 Door de krommen 35 tot 37 ontstaat de ruimte 38 onder de kromme 35, de ruimte 39 tussen de krommen 35 en 36, de ruimte 40 tussen de krommen 37 en 36 en de ruimte 41 boven de kromme 37. De ruimte 38, dus de ruimte onder de kromme 35 kan zodanig worden bemeten, .8803027 -6- f dat in dit geval een uitschakeling van de met gasverwarm-de inrichting door sluiten van de magneetklep 5/6 niet kan worden omgaan.

Wanneer het bedrijfspunt ligt in de ruimte 39, 5 dat wil zeggen onder de kromme 36, dan moet de ventilator op het volle toerental werken. In de ruimte 40, dat wil zeggen onder de kromme 37, moet de ventilator draaien met een toerental tussen een minimum en het maximum.

Boven de kromme 37, dus in de ruimte 40, kan de ventila-10 tor worden uitgeschakeld.

De stand van een kromme geeft dat temperatuurverschil in afhankelijkheid van de temperatuur van de voeler 14 aan, waarbij het signaal aan de uitgang 19 overeenkomt met de plaats van de betreffende drempelwaar-15 de. Hierbij komt de kromme 37 overeen met de stand van de drempel Sl, die van de kromme 36 met de drempel S2 en die van de kromme 35 met de drempel S3. Bij zonder ventilator afgeleverde inrichtingen is de schakeldrempel Sl en het uitschakelen van de magneetklep voor het gas 20 in elk geval aanwezig, de uitvinding heeft dan slechts aanvullend betrekking op de schakeldrempels S2, S3 en de comparatoren 22 en 23 benevens de toerentalinsteller 31.

Voor het verwerken van het temperatuurverschil 25 T14 minus T15 kan worden gezegd, dat bij hoge temperaturen aan de voeler T14, die bijvoorbeeld kunnen zijn veroorzaakt door hoge temperaturen van het in de warmtewisselaar 2 te verwarmen water, of ook bij volle brandercapaciteit kunnen optreden, een groter temperatuurverschil wordt 30 vereist dan bij lagere temperaturen aan de voeler 14 vanwege de deelcapaciteit. Op basis van deze omstandigheden ontstaat de plaats van de krommen 35 tot 37.

Bij toepassing van de uitvinding is het ook mogelijk, in plaats van de beide comparators 22 en 23 35 met hun vooraf te bepalen schakeldrempels S2 en S3 een proportionaal-regeling toe te passen. Zo dient het signaal op de leiding 19 als werkelijke waarde voor de stand van de momentane bedrijfstoestand gegevens ten opzichte van de in fig. 2 weergegeven krommen. Deze gemeten waarde .8803027 -7- wordt vergeleken met een gewenste waarde volgens de schakel-drempel S2. Met de regelafwijking wordt het toerental van de motor ingesteld. In plaats van de comparator 22 kan een versterker worden toegepast met P-gedrag, de 5 comparator 23 vervalt dan.

In plaats van één resp. twee temperatuurvoelers 14 en 15 is het ook mogelijk aan de inlaat 11 voor ruimtelijke lucht van de stromingsbeveiliging, dus bij de in-brengplaats van de temperatuurvoeIer 15, een anemometer 10 toe te passen, die reageert op de daar binnen tredende ruimtelijke lucht. Bij terugstroming ontstaat een stromings-omkering, die dan wordt verwerkt. Bij verandering van de stromingsomstandigheden bij de inlaat voor ruimtelijke lucht ontstaat een voor de beide temperatuurvoelers equi-15 valent en verwerkbaar signaal, dat een continu verloop heeft.

In plaats van een toerentalinsteller 31 zou ook een toerentalregelaar kunnen worden toegepast voor het toerental van de motor 13 van de ventilator. Er zou 20 dan een niet weergegeven meetwaarde-gever aanwezig moeten zijn om de regelafwijking van het toerental vast te stellen en na te kunnen regelen.

Daar het, zoals hierboven werd beschreven, mogelijk is de inrichting 1 ook zonder verbrandingsgasventila-25 tor te leveren, bestaat de noodzakelijkheid, een dergelijke inrichting bij slechte opstellingsomstandigheden naderhand te kunnen voorzien van een ventilator benevens van een besturingsinrichting voor het toerental van de ventilator. Hiertoe is het noodzakelijk hetzij de leiding 19 naar 30 buiten toe uit de inrichting te brengen, zodat de compara-toren 22 en 23 of de P-regelaar en de toerentalregelaar met deze potentiaal kunnen worden verbonden, of de besturingsinrichting voor de ventilator moet reeds zijn aangebracht zodat al naar behoefte slechts de ventilator nader-35 hand moet worden aangebracht. In dit geval moet de leiding 32 uit de inrichting naar buiten toe zijn gevoerd.

-Conclusies- .8803027

Claims (2)

9 -8- % l -Conclusies-

1. Door middel van gas'verwarmde inrichting met atmosferische brander en stromingsbeveiliging met een inlaat voor verbrandingsgas, voor ruimtelijke lucht en 5 een uitlaat voor verbrandingsgas en ruimtelijke lucht en tenminste ëën voeler bij de inlaat voor ruimtelijke lucht, benevens een besturingsorgaan voor het beïnvloeden van de verbranding, met het kenmerk, dat bij een, door een ventilator ondersteunde, afvoer van 10 verbrandingsgas het besturingsorgaan (33) het toerental van de ventilator (13) beïnvloedt en hiertoe twee comparators (22, 23) bezit, aan de eerste ingangen (25, 26), waarvan de waarde van twee schakeldrempels (S2, S3) wordt toegevoerd en aan de andere ingangen het werkelijke waarde- 15 signaal van de voeler of voelers (14, 15) bij de inlaat (11) voor ruimtelijke lucht van de stromingsbeveiliging, en dat de uitgang van de comparators via een toerental-insteller (31) op de motor (13) van de ventilator is geschakeld. 20

2. Inrichting volgens conclusie 1, m e t het kenmerk, dat een P-regelaar danwel een enkele comparator zijn aangebracht, waarvan enerzijds de werkelijke waarde van de voeler of de voelers (14, 15) wordt toege- 25 voerd en anderzijds een gewenste waarde en dat het toerental van de ventilator via een toerentalinsteller (31) wordt ingesteld. .8803027