NL9300761A

NL9300761A - METHOD FOR OPERATING A COMBUSTION VALUE DEVICE.

Info

Publication number: NL9300761A
Application number: NL9300761A
Authority: NL
Original assignee: Vaillant Bv
Priority date: 1992-05-11
Filing date: 1993-05-05
Publication date: 1993-12-01
Also published as: FR2690979B1; DE4315979A1; CH688491A5; BE1007105A6; IT1272356B; AT400624B; ITMI930801A1; FR2690979A1; ATA94792A; ITMI930801A0

Description

Werkwijze voor het exploiteren van een verbrandingswaarde-apparaat.Method of operating a calorific value apparatus.

De uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor het exploiteren van een verbrandingswaardeapparaat met tenminste een compacte warmtewisselaar.The invention relates to a method for operating a combustion value apparatus with at least one compact heat exchanger.

Bij verbrandingswaardeapparaten met compacte warmtewisselaars vormen de nauwe spleten tussen de op de watervoerende buizen aangebrachte ribben in combinatie met zich daar opeenhopend condensaat een aanzienlijke weerstand voor de doorstroming met rookgassen. Bij traploos bedreven branders wordt dit in het bijzonder in het gebied van kleine belasting bemerkbaar. Bij gebruik van een pneumatische gas-lucht mengsel regeling leidt een hogere weerstand tot geringere prestatie.In the case of calorific appliances with compact heat exchangers, the narrow gaps between the ribs arranged on the water-carrying pipes, in combination with condensate accumulating there, form a considerable resistance to the flow of flue gases. With steplessly operated burners, this is particularly noticeable in the area of low load. When using a pneumatic gas-air mixture control, a higher resistance leads to lower performance.

Tot nu toe werden de branders van verbrandingswaardeapparaten eenvoudig overeenkomstig de betreffende warmtebehoefte met brandstof gevoed. Daardoor traden er steeds weer storingen op, die door een te sterke verhoging van de doorstroomweerstand van de warmtewisselaar werden bepaald.Until now, the burners of calorific devices have simply been fueled in accordance with the respective heat requirement. As a result, faults repeatedly arose, which were determined by an excessive increase in the flow resistance of the heat exchanger.

De uitvinding heeft ten doel deze nadelen te vermijden en een werkwijze voor het bedrijven van een verbrandingswaardeapparaat aan te geven, waardoor storingen in het bedrijf van een dergelijk verbrandingswaardeapparaat in vergaande mate kunnen worden vermeden.The object of the invention is to avoid these drawbacks and to indicate a method for operating a combustion value apparatus, whereby faults in the operation of such a combustion value apparatus can be largely avoided.

Dat wordt volgens de uitvinding bereikt doordat bij een bedrijven van de brander van het verbrandingswaardeapparaat beneden een bepaalde partiële belasting na een bepaalde tijd het vermogen van de brander aanmerkelijk wordt veranderd.This is achieved according to the invention in that, when the burner of the combustion value apparatus is operated below a certain partial load, the power of the burner is changed considerably after a certain time.

Op deze manier wordt een periodieke afbraak van de zich langzaam opbouwende condensaatopeenhopingen gegarandeerd. Daardoor wordt echter ook gegarandeerd, dat de doorstroomweerstanden slechts binnen betrekkelijk nauwe grenzen kunnen veranderen. Daardoor ontstaat een in vergaande mate gelijkmatig bedrijf.In this way, a periodic breakdown of the slowly accumulating condensate accumulations is guaranteed. However, this also ensures that the flow resistances can only change within relatively narrow limits. This results in a largely uniform operation.

Volgens een verder kenmerk van de uitvinding kan er voor worden gezorgd, dat ter verandering van het vermogen van de brander deze wordt uitgeschakeld en na een voorspoeling weer wordt aangezet.According to a further inventive feature, it is possible to ensure that, in order to change the power of the burner, it is switched off and switched on again after a pre-rinse.

Op deze manier wordt gegarandeerd, dat het opgehoopte condensaat van tijd tot tijd wordt weggeblazen en derhalve de spleten tussen de lamellen van de warmtewisselaar weer vrij worden. Dit geschiedt tijdens het voorspoelen met alleen maar lucht voorafgaand aan een nieuwe startIn this way it is ensured that the accumulated condensate is blown away from time to time and therefore the gaps between the fins of the heat exchanger become free again. This is done during pre-purge with only air prior to a fresh start

OO

van de brander.of the burner.

Een verdere mogelijkheid voor het uitvoeren van de werkwijze volgens de uitvinding bestaat daarin, dat het vermogen van de brander gedurende korte tijd aanmerkijk wordt verhoogd.A further possibility for carrying out the method according to the invention consists in that the power of the burner is considerably increased for a short time.

Bij deze variant leidt het bij de kortstondige verhoging van de branderbelasting optredende overeenkomstig vergrote volume aan afgewerkt gas eveneens tot een wegvoeren van het opgezamelde condensaat.In this variant, the correspondingly increased volume of spent gas occurring during the short-term increase of the burner load also leads to a discharge of the accumulated condensate.

Daarbij kan volgens een verder kenmerk van de uitvinding er voor zijn gezorgd, dat het begin van de wijziging van het vermogen van de brander afhankelijk van de tijd wordt bestuurd.According to a further inventive feature, it can be ensured that the start of the change in the power of the burner is controlled depending on the time.

Dit maakt het gebruik van een zeer eenvoudig opgebouwde besturing mogelijk. Daarbij kan natuurlijk niet worden uitgesloten, dat de wijziging van de branderbelasting ook wordt uitgevoerd in gevallen, waarin dat op grond van de branderbelasting tijdens normaal bedrijf, respectievelijk het slechts weinig of in het geheel niet gevormde condensaat niet noodzakelijk zou zijn.This makes it possible to use a very simply constructed controller. It cannot, of course, be ruled out that the change of the burner load is also carried out in cases in which this would not be necessary due to the burner load during normal operation, or the condensate formed only slightly or not at all.

Volgens een verder kenmerk van de uitvinding kan er voor zijn gezorgd, dat het begin van de wijziging van het vermogen van de brander afhankelijk van tijd en temperatuur wordt bestuurd, waarbij de tempsratuurafhankelijke besturing bij voorkeur plaats vindt afhankelijk van de uitlooptemperatuur van het te verwarmen medium naar de warmtewisselaar.According to a further feature of the invention, it can be provided that the start of the change in the power of the burner is controlled depending on time and temperature, the temperature-dependent control preferably taking place depending on the outlet temperature of the medium to be heated to the heat exchanger.

Op deze manier wordt gegarandeerd, dat een wijziging van de belasting van de brander alleen dan wordt uitgevoerd, als dat op grond van het bedrijf van de bran- der ook inderdaad wegens het in grotere mate gevormde condensaat nodig is. Daarbij is de besturing in afhankelijkheid van de voorlooptemperatuur bijzonder doeltreffend, daar de temperatuur van het van de warmtewisselaar wegvloeiende verwarmde medium de bedrijfsomstandigheden van de warmtewisselaar aanmerkelijk beïnvloedt en daardoor een duidelijke indicator is voor de mate van de conden-saatvorming.In this way it is ensured that a change in the load of the burner is carried out only if, due to the operation of the burner, it is indeed necessary because of the more condensate formed. The control is particularly effective depending on the supply temperature, since the temperature of the heated medium flowing out of the heat exchanger considerably influences the operating conditions of the heat exchanger and is therefore a clear indicator of the degree of condensation.

De uitvinding wordt nu aan de hand van de tekening nader toegelicht.The invention will now be explained in more detail with reference to the drawing.

Daarbij toont:Thereby shows:

Fig. 1 schematisch een verbrandingswaardeappa- raat,Fig. 1 schematically a calorific value apparatus,

Fig. 2 schematisch een besturing voor een ver-brandingswaardeapparaat volgens Fig. 1 enFig. 2 schematically shows a control for a calorific value apparatus according to FIG. 1 and

Fig. 3 een stroomdiagram van de besturing.Fig. 3 a flow chart of the controller.

Het verbrandingswaardeapparaat is voorzien van een huis 1, dat met een ringspleet 2 een leiding 11 voor afgewerkt gas omhult, waarbij via de ringspleet 2 lucht in de inwendige ruimte 4 van huis 1 kan treden.The calorific value apparatus is provided with a housing 1, which encloses a pipe 11 for waste gas with an annular gap 2, whereby air can enter via the annular gap 2 into the internal space 4 of housing 1.

In inwendige ruimte 4 van huis 1 is een verbran-dingskamer 5 opgesteld, waarbinnen een brander 7 is opgesteld. Boven verbrandingskamer 5 is een aanjager 13 opgesteld, die via een luchtaanzuigbuisstomp 12 lucht uit inwendige ruimte 4 van huis 1 aanzuigt en lucht in verbrandingskamer 5 en naar brander 7 transporteert, waarbij aanjager 13 door een motor 3 wordt aangedreven.In internal space 4 of house 1, a combustion chamber 5 is arranged, within which a burner 7 is arranged. Above combustion chamber 5, a blower 13 is arranged, which draws air from interior space 4 of housing 1 via an air intake pipe stub 12 and transports air into combustion chamber 5 and to burner 7, whereby blower 13 is driven by a motor 3.

Onder brander 7 is een warmtewisselaar 17 opgesteld, die wordt gevormd door buizen 16, die door het te verwarmen medium worden doorstroomd, en daarop opgestelde lamellen 18.A heat exchanger 17 is formed under burner 7, which is formed by tubes 16, which flow through the medium to be heated, and fins 18 disposed thereon.

Van de onder warmtewisselaar 17 opgestelde verzamelaar 8 van afgewerkt gas wordt op het diepste punt daarvan een condensaatafvoerleiding 10 afgetakt, waarin een sifon 9 is opgenomen, alsmede leiding 11 voor afgewerkt gas.At the deepest point thereof, a condensate discharge pipe 10, which contains a siphon 9, as well as pipe 11 for waste gas, is branched off from the waste gas collector 8 arranged under heat exchanger 17.

In verbrandingskamer 5 steekt een ontstekings-elektrode 6.An ignition electrode 6 protrudes into combustion chamber 5.

Warmtewisselaar 17, die in het inwendige van verbrandingskamer 5 is opgesteld, is via een teruglooplei-ding 14, waarin een circulatiepomp 26 is opgenomen, en een voorloopleiding 20, ingeschakeld in een heetwaterkring-loop. Daarbij zijn de afzonderlijke buizen van warmtewisselaar 17 via bochtstuk 19 met elkaar verbonden.Heat exchanger 17, which is arranged in the interior of combustion chamber 5, is switched on in a hot water circuit via a return line 14, which contains a circulation pump 26, and a supply line 20. The individual tubes of heat exchanger 17 are connected to each other via bend 19.

In voorloopleiding 20 is een voorlooptemperatuur-sonde 21 opgesteld, die net als de temperatuursonde 15, die aan de warmtewisselaar is opgesteld, via respectievelijk leidingen 24 en 23 verbonden is met een stuurschake-ling 22, die een stookautomaat bevat. Deze is verder verbonden met een aanwijzer 27 van de nominale waarde en via leiding 25 met motor 3 van aanjager 13.In the flow line 20, a flow temperature probe 21 is arranged, which, like the temperature probe 15, which is arranged on the heat exchanger, is connected via lines 24 and 23, respectively, to a control circuit 22 which contains a combustion machine. It is further connected to a pointer 27 of the nominal value and via line 25 to motor 3 of blower 13.

Zoals men kan zien uit Fig. 2, die schematisch de stuurschakeling 22 laat zien, is voorlooptemperatuursonde 21 via leiding 24 verbonden met een analoog/digitaal omzetter 30 en aanwijzer 27 van de nominale waarde, die een bepaalde verwarmingskromme in afhankelijkheid van de buitentemperatuur verschaft, met een analoog/digitaal omzetter 31 verbonden, waarbij beide omzetters 30, 31 zijn verbonden met een microprocessor μΡΙ, die ook een tijdklok bevat, die gelijktijdig de takt CLK voor een verdere microprocessor μΡ2 verschaft.As can be seen from Fig. 2, which schematically shows the control circuit 22, the flow temperature probe 21 is connected via line 24 to an analog / digital converter 30 and pointer 27 of the nominal value, which provides a given heating curve depending on the outside temperature, with an analog / digital converter 31 connected, both converters 30, 31 being connected to a microprocessor μΡΙ, which also includes a timer, which simultaneously provides the CLK cycle for a further microprocessor μΡ2.

De analoog/digitaal omzetter 30 levert een met de actuele waarde van de voorlooptemperatuur overeenkomend signaal aan microprocessor μΡ2 en microprocessor μΡΙ. Laatstgenoemde levert een met het verbrandingsvermogen QB overeenkomend signaal aan microprocessor μΡ2, die aan de uitgangszijde is verbonden met een digitaal/analoog omzetter 32, die motor 3 van aanjager 13 bestuurt.The analog / digital converter 30 supplies a signal corresponding to the current value of the flow temperature to microprocessor μΡ2 and microprocessor μΡΙ. The latter supplies a signal corresponding to the combustion power QB to microprocessor μΡ2, which is connected on the output side to a digital / analog converter 32, which controls motor 3 of blower 13.

Microprocessor μΡΙ is verbonden met twee digitaal/analoog omzetters 33, 34, waarbij omzetter 33 een in de gasleiding 37 opgestelde magneetklep 35 bestuurt, die de gastoevoer naar brander 7 regelt. Omzetter 34 bestuurt een ontstekingstransformator TR, die verbonden is met ontstekingselektrode 6.Microprocessor μΡΙ is connected to two digital / analog converters 33, 34, converter 33 controlling a solenoid valve 35 arranged in gas pipe 37, which controls the gas supply to burner 7. Converter 34 controls an ignition transformer TR, which is connected to ignition electrode 6.

Zoals te zien is in Fig. 3, die een organogram laat zien van het besturingsverloop van microprocessor μΡ2, wordt na een vergelijking van het benodigde brandervermogen QB met een vooraf gegeven drempelwaarde van het branderdeelvermogen beslist over het verdere besturing-verloop.As can be seen in Fig. 3, which shows an organization chart of the control progress of the microprocessor μΡ2, after a comparison of the required burner power QB with a predetermined threshold of the burner partial power, a decision is made on the further control progress.

Als het benodigde brandervermogen als partieel of maximaal vermogen groter is dan de drempelwaarde van het brandervermogen Qus, dan wordt het daadwerkelijk geleverde brandervermogen Q„i overeenkomend met het benodigde brandervermogen Qb ingesteld. Daardoor wordt brander 7 met een met de overeenkomstige verwarmingskromme overeenstemmend brandervermogen aangedreven.If the required burner power as partial or maximum power is greater than the threshold value of the burner power Qus, then the actually delivered burner power Q „i is set correspondingly to the required burner power Qb. As a result, burner 7 is driven with a burner power corresponding to the corresponding heating curve.

Als daarentegen het benodigde brandervermogen QB kleiner is dan het drempel brandervermogen QM, dan wordt de voorlooptemperatuur Tv vergeleken met een door de aanwijzer van de nominale waarde vooraf gegeven drempel voorlooptemperatuur Tvs vergeleken. Als de momentane voorlooptemperatuur Tv groter is dan de drempel voorlooptemperatuur Tvs, dan wordt brander 7 verder aangedreven onder de voorwaarde, dat het benodigde brandervermogen qb wordt ingesteld gelijk aan het daadwerkelijke brandervermogen QB1, daar onder dergelijke omstandigheden nauwelijks condensaat kan worden gevormd, respectievelijk dat continu door de brandergassen wordt afgevoerd.On the other hand, if the required burner power QB is less than the burner power QM threshold, the flow temperature Tv is compared to a flow temperature Tvs threshold preset by the pointer of the nominal value. If the instantaneous flow temperature Tv is greater than the threshold flow temperature Tvs, burner 7 is driven further on the condition that the required burner power qb is set equal to the actual burner power QB1, since under such conditions hardly any condensate can be formed or is discharged through the burner gases.

Als daarentegen de voorlooptemperatuur Tv kleiner is dan de drempel temperatuur TYS, dan wordt vergeleken, of de tijd t, die sedert het begin van deze voorwaarden is verlopen, langer is dan een vooraf ingestelde drempeltijd, die met een tijdorgaan instelbaar is. Als deze drempeltijd wordt overschreden, dan wordt het daadwerkelijke brandervermogen Qbjl gedurende een bepaalde tijd verhoogd tot het maximale brandervermogenOn the other hand, if the lead temperature Tv is less than the threshold temperature TYS, then it is compared whether the time t, which has elapsed since the beginning of these conditions, is longer than a preset threshold time, which is adjustable by a timer. If this threshold time is exceeded, the actual burner power Qbjl is increased for a certain time to the maximum burner power

Op deze manier is het mogelijk de exploitatie van brander 7 volgens een variant van de werkwijze volgens de uitvinding te besturen. Bij deze variant wordt, indien er omstandigheden heersen, waarbij er verhoogde condensaat-vorming optreedt, die juist dan optreden, als het momentane brandervermogen QB kleiner is dan het drempel brandervermogen Qbs of de voorlooptemperatuur Tv kleiner is dan de voorziene drempel voorlooptemperatuur TVB, wordt het bran-dervermogen met bepaalde tussenpozen, onafhankelijk van de voorgiften van de telkens actuele warmtekromme, gedurende korte tijd verhoogd tot de maximale branderbelasting.In this way it is possible to control the operation of burner 7 according to a variant of the method according to the invention. In this variant, if there are conditions under which increased condensate formation occurs, which then occur, if the instantaneous burner power QB is less than the threshold burner power Qbs or the supply temperature Tv is less than the anticipated supply temperature threshold TVB, the burner power at certain intervals, independent of the preselections of the respective current heat curve, increased for a short time to the maximum burner load.

Door de ontstekingsautomaat is het mogelijk de branders te laten uitgaan en aansluitend opnieuw te starten, waarbij de voorspoelfase voor het doorblazen van de warmtewisselaar met alleen maar lucht wordt benut.The automatic ignition allows the burners to go out and then restart, using the pre-purge phase to purge the heat exchanger using only air.

Claims

Method for operating a combustion value apparatus with at least one compact heat exchanger, characterized in that when the burner of the combustion value apparatus is operated below a certain partial load, the power of the burner is significantly changed.

Method according to claim 1, characterized in that before the burner power changes, it is switched off and restarted after a pre-rinse.

Method according to claim 1, characterized in that the power of the burner is considerably increased for a short time.

Method according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the start of the change in the power of the burner is controlled for a short time.

Method according to one of Claims 1 to 3, characterized in that the start of the change in the power of the burner is controlled in a time and temperature-dependent manner, the temperature-dependent regulation preferably taking place in dependence on the inflow temperature of the medium to be heated to the heat exchanger.