WO1986004663A1 - Dispositif pour installation de chauffe - Google Patents

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WO1986004663A1
WO1986004663A1 PCT/EP1986/000051 EP8600051W WO8604663A1 WO 1986004663 A1 WO1986004663 A1 WO 1986004663A1 EP 8600051 W EP8600051 W EP 8600051W WO 8604663 A1 WO8604663 A1 WO 8604663A1
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WO
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blower
control
burner
chimney
air
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PCT/EP1986/000051
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English (en)
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Inventor
Gert Basten
Original Assignee
Hefel, Herbert
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23N—REGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
    • F23N5/00—Systems for controlling combustion
    • F23N5/18—Systems for controlling combustion using detectors sensitive to rate of flow of air or fuel
    • F23N5/184—Systems for controlling combustion using detectors sensitive to rate of flow of air or fuel using electronic means
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23N—REGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
    • F23N3/00—Regulating air supply or draught
    • F23N3/02—Regulating draught by direct pressure operation of single valves or dampers
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23N—REGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
    • F23N3/00—Regulating air supply or draught
    • F23N3/08—Regulating air supply or draught by power-assisted systems
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23N—REGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
    • F23N5/00—Systems for controlling combustion
    • F23N5/18—Systems for controlling combustion using detectors sensitive to rate of flow of air or fuel
    • F23N2005/181—Systems for controlling combustion using detectors sensitive to rate of flow of air or fuel using detectors sensitive to rate of flow of air
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23N—REGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
    • F23N2233/00—Ventilators
    • F23N2233/06—Ventilators at the air intake
    • F23N2233/08—Ventilators at the air intake with variable speed
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23N—REGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
    • F23N2235/00—Valves, nozzles or pumps
    • F23N2235/02—Air or combustion gas valves or dampers
    • F23N2235/06—Air or combustion gas valves or dampers at the air intake

Definitions

  • Furnace for a furnace Furnace for a furnace.
  • the invention relates to a device for a firing system for solid fuels or with a burner for liquid or gaseous fuels and an intake duct and at least one blower for supplying the combustion air and in the intake duct a cross-section variable control member is arranged and a flow meter with a a control device in operative connection and the fan has a controllable drive and the control device switches on the fan or changes its speed and / or actuates the control element in the sense of a cross-sectional change.
  • a heating boiler system with a gasification burner is known from German Offenlegungsschrift 31 25 512, in which the required and required burner output is determined from the outside air temperature and the boiler flow temperature. As a puncture of this burner output, the air mass flow and the heating oil mass flow are then controlled in a stoichiometric ratio, and deviations of the air mass flow from the setpoint are detected and regulated in the total air flow by means of an air mass flow sensor.
  • a valve is arranged between a compressor and the burner in the air supply line and divides the total air flow according to the corresponding control variables into a gasification air flow and a combustion air flow, both of which are fed to the burner in separate lines.
  • a device for pendulum-free power regulation in combustion plants is also known.
  • This consists of a temperature or pressure-controlled regulation of the angle division of a throttle valve in the supply system of the combustion air and a regulation of the fuel supply controlled by the air flow setting.
  • the throttle angle setting The flap is controlled by one or more temperature or pressure-controlled regulators and the downstream control of the fuel supply is controlled by the angular position of the throttle valve or a probe for measuring the combustion air flow in the supply system.
  • the control variables for the angle setting of the throttle valve pressure and / or temperature
  • Such chimney caps of the most varied types are generally used when there is a risk of excess pressure building up in the chimney due to the occurrence of falling winds, for example in mountainous regions or in the case of narrow buildings.
  • they can prevent backflow in various cases even with horizontal wind. This is the case if the boiler room is located in such a way that a negative pressure generated by the wind on the building walls can impress itself on it.
  • Firing systems with oil or gas burners in residential and residential construction are regulated so that when the burner is switched on, a constant amount of fuel per unit of time is always supplied, but the burner is operated intermittently. It is not possible with these burners to intervene in a regulating manner in the fuel supply line, except that it is opened or closed, that is to say the fuel flow has a free cross section in the switched-on state, and the line is completely blocked when the burner is switched off. Despite these unfavorable conditions to the rain optimal combustion, the aim of the invention is to counteract as far as possible the effects resulting from the chimney behavior described above, in order to achieve optimal combustion regardless of the external pressure and wind conditions in the combustion plant, i.e.
  • the previously known systems described at the outset do not suggest this measure, since they are based on fundamentally different control variables, namely control variables that result directly from the requested heating output (flow temperature of the heating system, outside temperature, pressure), whereas, according to the proposal according to the invention, the requested heating output is the controlled variable as such not directly and directly touched.
  • the measure according to the invention also offers the advantage that an intake duct with the organs and control elements required for regulation and control can be retrofitted as a compact structural unit to conventional and operating burners, since the proposed measures according to the invention do not interfere with condition the existing and existing burner system.
  • the large-scale use of the construction according to the invention is therefore suitable for contributing a considerable portion for the improvement of the air quality, which is complained about by everyone.
  • the drawing schematically illustrates the invention in connection with an oil burner.
  • the oil burner 1 is shown here with the oil supply line 2, the ignition transformer 3, the ignition electrode 4, the atomizer nozzle 5 and the burner fan 6.
  • An intake duct 9 having an enlarged inflow opening 8 leads to the burner 1.
  • the inflow opening 8 is expediently equipped with a grille or a flow straightener 17.
  • a cross-section of the intake duct which can be changed, is installed in the manner of an iris diaphragm and can be actuated with the aid of a motor 11.
  • a blower 16 is arranged in this intake duct 9 and can be driven by a controllable motor 7. It is expedient to design the blower 16 so that it can be driven in both directions of rotation, ie clockwise and counterclockwise.
  • a flow meter here designed as an impeller 12! This impeller 12 is loaded by a spiral spring and stands, for example, with a tap
  • Potentiometers 14 in direct connection.
  • This potentiometer with its central tap serves as a transmitter for a control device 15, which in turn is in operative connection with the drive motor 7 for the fan 16 and / or with the drive motor 11 for the diaphragm 10.
  • Other relevant devices can also be used as flow meters here, for example an impeller which is connected to a dynamically loaded dynamo, the voltage generated by the dynamo serving here as a disturbance variable and increasing with increasing speed.
  • the dynamo can be designed so that the terminal voltage of the dynamo increases linearly with its speed.
  • a freely flowable measuring nozzle would also be conceivable in connection with a differential pressure measurement in the inflow and outflow area of the nozzle, in which case the directly measurable differential pressure can be used as a disturbance or manipulated variable for the control loop.
  • a simple slide valve could also be used, but through this the flow conditions in the intake duct become extremely asymmetrical and very turbulent, which should be avoided in view of the optimization of the device as a whole. Flaps can also be used here.
  • the optimal air flow v o is determined by calculation and / or experiment when there is no wind.
  • This air flow v o flowing through the intake duct, the burner, the boiler and the chimney causes the impeller 12 to be rotated by a predetermined angle ⁇ o when the orifice 10 is set, which is referred to here as b o .
  • the combustion process runs optimally, that is, it shows its highest possible efficiency.
  • the control element 10 is in a middle position, the fan 16 is stationary. Under these conditions described above, the chimney has a pressure difference of
  • the speed of the fan 16 is also reduced by the control device 15.
  • the aperture 10 and the fan 16 can be subjected to such a control process either simultaneously, individually or in succession.
  • the weather-related disturbances can also cause the chimney draft to decrease, so the optimum air flow rate v o is reduced.
  • This also reduces the deflection of the wing Rades 12 and this decrease in angle now acts as a disturbance or control variable on the control circuit with the result that the fan 16 or its drive motor 7 is switched on or the speed of the running fan 16 is increased and / or the aperture b o is increased until the Air flow rate again reaches the value v o at which the pressure difference p o prevails on the combustion system and on the chimney
  • control loops Conventional devices are used for the design of the control loop, which are available to the relevant specialist in a wide range of designs without restricting the invention to a particular type of control; In addition to simple electrical control loops, electronic control loops can also be used. Modern electronics offer an abundance of circuits for such control loops.
  • the fan 6 in the oil burner 1 is used to atomize the from the
  • Nozzle 5 escaping oil and an additional blower 16 is provided in the intake duct 9 for regulating the air flow rate. If oil burners with controllable blowers 6 are offered by the trade, the gas blower 16 can be saved, the control device then acting directly on the drive motor of the blower 6 of the burner 1.
  • the device is expediently designed so that the fan 16 is at a standstill, with optimal air throughput v o
  • the speed is therefore zero and the fan 16 is only switched on when the air flow drops due to the reduction in the pressure difference at the chimney and / or when the required air flow can no longer be achieved by increasing the opening width at the diaphragm 10.
  • the device according to the invention can be used in combustion plants which are used in continuous operation but also in those which work intermittently.
  • the the latter way of working is the usual one, especially for domestic combustion systems.
  • the control and regulating circuit is then designed such that the chimney is ventilated for the time being when the burner is switched on. Oil is only injected into the combustion chamber and ignited after the ventilation process has been completed. From this point in time, the control device described then begins to operate as described above.
  • a flap can be provided in the intake duct 9, which opens the flow cross-section of the intake duct 9 when the burner is switched on, but which closes the intake duct as soon as the burner has switched off, in order to prevent cold air from the chimney when the burner is stopped and switched off flows through and cools it.
  • Such controlled flaps are known in oil and gas burners, for which reason this flap was not shown in the drawing.
  • the toxic exhaust gases carbon monoxide and hydrocarbons, as well as soot, which are produced when combustion is incomplete, do not occur and therefore cannot get into the atmosphere. This greatly reduces the environmental impact and makes a very significant contribution to air hygiene and thus to environmental protection.

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Description

Einrichtung für eine Feuerungsanlage.
Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung für eine Feuerungsanlage für feste Brennstoffe oder mit einem Brenner für flüssige oder gasförmige Brennstoffe sowie einem Ansaugkanal und mindestens einem Gebläse für die Zufuhr der Verbrennungsluft und im Ansaugkanal ein dessen Querschnitt veränderbares Regelorgan angeordnet ist sowie ein Durchflußmeßgerät mit einem mit einer Regeleinrichtung in Wirkverbindung stehenden Geber und das Gebläse einen regelbaren Antrieb aufweist und die Regeleinrichtung das Gebläse einschaltet bzw. dessen Drehzahl verändert und/oder das Regelorgan im Sinne einer Querschnittsveränderung betätigt.
Aus der deutschen Offenlegungsschrift 31 25 512 ist eine Heizkesselanlage mit einem Vergasungsbrenner bekannt, bei welchem aus der Außenlufttemperatur und der Kesselvorlauftemperatur die jeweilige notwendige und erforderliche Brennerleistung ermittelt wird. Als Punktion dieser Brennerleistung werden dann der Luftmassenstrom und der Heizölmassenstrom in einem stöchiometrischen Verhältnis gesteuert und Abweichungen des Luftmassestromes vomSollwert werden mittels eines Luftraassenstromfühlers im Gesaratluftstrom erfaßt und geregelt. Um letzte res zu erreichen, ist zwischen einem Verdichter und dem Brenner in der Luftzufuhrleitung ein Ventil angeordnet, das den Gesamtluftstrora den entsprechenden Steuergrößen entsprechend in einen Vergasungsluftstrom und einen Verbrennungsluftstrom unterteilt, die beide in getrennten Leitungen dem Brenner zugeführt werden.
Nach der deutschen Offenlegungsschrift 32 02 425 ist auch eine Einrichtung bekannt zur pendelfreien Leistungsregulierung bei Feuerungsanlagen. Diese besteht aus einer temperatur- oder druckgesteuerten Regelung der Winkeisteilung einer Drosselklappe im Zuleitungssystem der Verbrennungsluft und einer ihrerseits durch die Luftstromeinstellung gesteuerten Regelung der Brennstoffzufuhr. Die Winkeleinstellung der Drossel klappe erfolgt über einen oder mehrere temperatur- oder druckgesteuerte Regler und die nachgeschaltete Regelung der Brennstoffzufuhr wird durch die Winkelstellung der Drosselklappe oder einer Sonde zur Messung des Verbrennungsluftstro- mes im Zuleitungssystem angesteuert. Die Steuergrößen für die Winkeleinstellung der Drosselklappe (Druck und/oder Temperatur) werden dabei dem wärmeabführenden Medium entnommen.
Sinn und Zweck dieser Maßnahmen ist es, in den Heizanlagen die Verbrennung zu optimieren bzw. die Leistungsregelung raögliehst schwankungsfrei zu fahren. Die vorstehend geschilderten bekannten Regel- und Steuereinrichtungen erfordern dazu einen gewaltigen apparativen Aufwand, da nach diesen Vorschlägen sowohl die Luftströme wie auch die Brennstoffströrae von den jeweiligen Regelgrößen beeinflußtwerden und durch einen komplizierten und sehr teueren Elektronenrechner ständig aufeinander in einem stöchiometrischen Verhältnis abgestimmt werden müssen. Ein Aufwand dieser Art mag bei Industrieanlagen gerechtfertigt sein, ist aber beispielsweise für Heizanlagen im Siedlungs- und Wohnungsbau aufgrund des höhen Investitionsaufwandes und der damit notwendigerweise verbundenen Wartung weder zweckmäßig noch einsetzbar. Andererseits ist zu bedenken, daß der Hausbrand einen ganz erheblichen und keineswegs zu vernachlässigenden Teil zur allgemein beklagten Luftverschmutzung beiträgt.
Um eine Feüerungsanläge mit hohem Wirkungsgrad zu betreiben, muß dem Brennraum eine bestimmte optimale Luftmenge pro Brennstoffeinheit zugeführt werden. Die zugeführte Luftmenge wird bestimmt durch den Schornsteinzug. Dieser muß die für die Zufuhr der Verbrennungsluft und Abfuhr der Rauchgase nötige Druckdifferenz erzeugen. In der Regel ist diese Druckdifferenz nicht konstant, vielmehr ist sie in starkem Maße von den herrschenden Temperatur- und Windbedingungen abhängig. Die Schornsteinkronen werden von Winden unterschiedlicher Stärke und unterschiedlicher Richtung angeströmt. Diese Tatsache kann dazu führen, daß die für die jeweilige Feuerungsanlage optimale Druckdifferenz am Schornstein ganz empfindlich gestört wird. Diese Störungen können so weit gehen, daß im Schornstein gegenüber der äußeren Atmosphäre sogar ein Überdruck entsteht. Durch Schornsteinaufsätze wurde bereits versucht, diesen Störeinflüssen entgegenzuwirken. Solche Schornsteinaufsätze der unterschiedlichsten Bauart werden in der Regel dann verwendet, wenn durch das Auftreten von Fallwinden z.B. in gebirgigen Regionen oder bei enger Bebauung die Gefahr der Überdruckbildung im Schornstein besteht. Außerdem können sie in verschiedenen Fällen auch bei Horizontalwind eine Rückströraung verhindern. Dies ist dann der Fall, wenn der Heizungsraum so gelegen ist, daß sich ihm ein durch den Wind an den Gebäudewänden erzeugter Unterdruck aufprägen kann.
Bei horizontalen Windanströmungen treten im Schornsteininneren Drücke auf, die außer von der Anströmgeschwindigkeit auch von der Ausbildung des Schornsteinkopfes abhängen und in der Regel kleiner sind als der ungestörte Umgebungsdruck. Während bei Steigwinden, also von unten anfallendem Wind, Unterdruck bestehen bleibt, steigt bei Fallwinden der Druck im Schornstein an, was bei größeren Einfallwinkeln u.U. zu Überdruck und Rückströmung führt.
Feuerungsanlagen mit Öl- oder Gasbrenner im Wohnungs- und Siedlungsbau werden so geregelt, daß bei eingeschaltetem Brenner diesem stets eine gleichbleibende Brennstoffmenge pro Zeiteinheit zugeleitet wird, daß aber der Brenner intermittierend betrieben wird. Es ist bei diesen Brennern nicht möglich, regelnd in die Brennstoffzufuhrleitung einzugreifen, außer daß diese geöffnet bzw. verschlossen wird, d.h., im eingeschalteten Zustand hat der Brennstoffström freien Querschnitt, bei abgeschaltetem Brenner ist die Leitung zur Gänz gesperrt. Trotz dieser ungünstigen Voraussetzungen zur Rege lung einer optimalen Verbrennung ist es nun Ziel der Erfindung, den aus dem oben geschilderten Schornsteinverhalten resultierenden Einflüssen soweit wie möglich entgegenzutreten, um unabhängig von den äußeren Druck- und Windverhältnissen in der Feuerungsanläge eine optimale Verbrennung zu erreichen, also eine Verbrennung mit möglichst wenig Schadstoffanfall, ein Ziel, das auch im Interesse der Volkswirtschaft liegt, da damit die Anlage mit konstantem und höchstmöglichem Wirkungsgrad gefahren werden kann, was ohne Zweifel einer erheblichen Brennstoffeinsparung gleichkommt. Erfahrungsgemäß gelingt die Lösung dieser Aufgabe dadurch, daß unter Aufrechterhaltung eines konstanten Brennstoffstromes die Regeleinrichtung und damit das Gebläse und/oder das Regelorgan ausschließlich von der Luftdurchsatzmenge im Ansaugkanal gesteuert ist.
Die eingangs geschilderten vorbekannten Anlagen legen diese Maßnahme nicht nahe, da sie von grundsätzlich anderen Regelgrößen ausgehen, nämlich von Regelgrößen, die unmittelbar aus der angeforderten Heizleistung (Vorlauftemperatur der Heizanlage, Außentemperatur, Druck) resultieren, wogegen nach dem erfindungsgemäßen Vorschlag die angeforderte Heizleistung die Regelgröße als solche nicht unmittelbar und direkt berührt. Die erfindungsgemäße Maßnahme bietet darüberhinaus den Vorteil, daß an herkömmlichen und in Betrieb stehenden Brennern ohne besonderen Aufwand ein Ansaugkanal mit den für die Regelung und Steuerung notwendigen Organen und Regelgliedern als kompakte Baueinheit nachträg-lich angebaut werden kann, da die vorgeschlagenen erfindungsgemäßen Maßnahmen keinen Eingriff in das bestehende und vorhandene Brennersystem bedingen. Der großräumige Einsatz der erfindungsgemäßen Konstruktion ist daher geeignet, für die Verbesserung der allseits beklagten Luftqualität einen beträchtlichen Anteil beizusteuern. Daß auch fabriksneue Brenner mit der erfindungsgeraäßen Steuerung und Regelung ausgestattet werden können, sei nur der Vollständigkeit halber erwähnt. Ebenso wichtig ist es, die erfindungsgemäße Maßnahme als kompakte Baueinheit auf dem Markt anzubieten, die nachträglich bei allen herkömmlichen Brennertsrpen unter Zwischenschaltung eines geeigneten Adapters angebracht werden kann.
Die Zeichnung veranschaulicht scheraatisch die Erfindung im Zusammenhang mit einem ölbrenner.
Von der Feuerungsanlage ist hier nur der Ölbrenner 1 gezeigt mit der ölzuführleitung 2, dem Zündtransforraator 3, der Zündelektrode 4, der Zerstäuberdüse 5 und dem Brennergebläse 6.
Ein eine erweiterte Einströmöffnung 8 aufweisender Ansaugkanal 9 führt zum Brenner 1. Die Einströraöffnung 8 ist zweckmäßigerweise mit einem Gitter oder einem Strömungsgleichrichter 17 ausgestattet. In diesem Ansaugkanal 9 ist nach Art einer Irisblende eine den Querschnitt des Ansaugkanals veränderbare Blende 10 eingebaut, die mit Hilfe eines Motors 11 betätigt werden kann. Ferner ist in diesem Ansaugkanal 9 ein Gebläse 16 angeordnet, das über einen regelbaren Motor 7 antreibbar ist. Es ist zweckmäßig, das Gebläse 16 so auszulegen daß es in beiden Drehrichtungen, also im Uhrzeigersinn und im Gegenuhrzeigersinn antreibbar ist. Im Bereich der Einströmöffnung liegt ein Durchflußmeßgerät, hier als Flügelrad 12 ausgebildet! Dieses Flügelrad 12 ist von einer Spiralfeder belastet und steht beispielsweise mit einem Abgriff eines
Potentiometers 14 in unmittelbarer Verbindung. Dieses Potentiometer mit seinem zentralen Abgriff dient als Geber für eine Regeleinrichtung 15, die ihrerseits mit dem Antriebsmotor 7 für das Gebläse 16 und/oder mit dem Antriebsmotor 11 für die Blende 10 in Wirkverbindung steht. Als Durchflußmeßgerät können auch andere einschlägige Geräte hier eingesetzt werden, beispielsweise ein Flügelrad, das mit einem hochohraig belasteten Dynamo verbunden ist, wobei hier als Störgröße die vom Dynamo erzeugte Spannung dient, die mit wachsender Drehzahl ansteigt. Der Dynamo kann so ausgelegt sein, daß die Klemmenspannung des Dynamo linear mit seiner Drehzahl wächst.
Auch eine frei durchströrabare Meßdüse wäre hier denkbar in Verbindung mit einer Differenzdruckmessung im Einströmund Ausströmbereich der Düse, wobei hier der unmittelbar meßbare Differenzdruck als Stör- oder Stellgröße für den Regelkreis herangezogen werden kann. Anstelle einer Irisblende, wie vorstehend beschrieben, könnte auch ein einfacher Schieber verwendet werden, doch werden durch einen solchen die Strömungsverhältnisse im Ansaugkanal extrem unsymmetrisch und sehr stark turbulent, was im Hinblick auf die Optimierung der Einrichtung als Ganzes doch vermieden werden sollte. Auch Klappen sind hier einsetzbar.
Für eine vorgegebene Feuerungsanlage wird der optimale Luftstrom vo bei Windstille durch Rechnung und/oder Versuch ermittelt. Dieser den Ansaugkanal, den Brenner, den Kessel und den Schornstein durchfließender Luftstrom vo bewirkt eine Verdrehung des Flügelrades 12 um einen vorgegebenen Winkel~o bei einer Einstellung der Blende 10, die hier als bo bezeichnet wird. Unter diesen Voraussetzungen und Einstellungen läuft der Verbrennungsvorgang optimal ab, weist also seinen höchstmöglichen Wirkungsgrad auf. Das Regelorgan 10 befindet sich dabei in einer mittleren Stellung, das Gebläse 16 steht dabei still. Unter diesen vorstehend beschriebenen Bedingungen herrscht am Schornstein eine Druckdifferenz von
Po. Wenn nun witterungsbedingt Störungen auf den Schornstein einwirken, die den Schornsteinzug erhöhen, also die an ihm herrschende Druckdifferenz vergrößern, so vergrößert sich auch die Luftdurchsatzmenge, vo wächst an. Dieser anwachsende Luftstrom verdreht das Flügelrad 12 zusätzlich, so daß auch anwächst. Diese Winkelzunahme dient nun als Stör
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oder Stellgröße, die auf den Regelkreis einwirkt und die nun in der Folge die Blendenöffnung bo über den Motor 11 verkleinert, und zwar so lange, bis die optimale Luftdurchsatzmenge vo wiederum erreicht wird. Dieser optimalen Luftdurchsatzraenge vo entspricht die optimale Druckdifferenz po an der Feuerungsanläge. Wenn bereits bei normalen Witterungsbedingungen zur Aufrechterhaltung der optimalen Luftdurchsatzmenge vo das Gebläse 16 läuft, so wird in diesem Falle (anwachsender Luftdurchsatzmenge) über die Regeleinrichtung 15 auch die Drehzahl des Gebläses 16 verringert. Blende 10 und Gebläse 16 können in diesem Falle entweder gleichzeitig, einzeln oder hintereinander einem solchen Regelvorgang unterworfen werden.
Die witterungsbedingt auftretenden Störungen können aber auch bewirken, daß sich der Schornsteinzug verringert, die optimale Luftdurchsatzmenge vo sich also verkleinert. Damit verkleinert sich aber auch die Auslenkung des Flügel
Figure imgf000009_0001
rades 12 und diese Winkelabnahme wirkt nun als Stör- oder Regelgröße auf den Regelkreis ein mit der Folge, daß das Gebläse 16 bzw. dessen Antriebsmotor 7 zugeschaltet oder die Drehzahl des laufenden Gebläses 16 erhöht und/oder die Blendenöffnung bo vergrößert wird, bis die Luftdurchsatzmenge wieder den Wert vo erreicht, bei welchem an der Feuerungsanlage, am Schornstein die Druckdifferenz po herrsch
Was hier im Zusammenhang mit einem Ölbrenner erläutert worden ist, ist in gleicher Weise auch für Gasbrenner einsetzbar. In allen Fällen wird dem Brennstoff die für seine optimale Verbrennung notwendige Luftmenge zur Verfügung gestellt, unabhängig von den durch Umgebungseinflüsse gestörten Druckverhältnissen am Schornstein, an welchem dank der erfindungsgemäßen Maßnahmen die optimale Druckdifferenz po sozusagen zwangsweise aufrechterhalten wird.
Für die Ausgestaltung des Regelkreises werden herkömmliche Einrichtungen eingesetzt, die dem einschlägigen Fachmann in vielfältigen Ausführungsforraen zur Verfügung stehen, ohne die,Erfindung dabei auf eine besondere Regelart einzuschränken; außer einfachen elektrischen Regelkreisen können auch elektronische Regelkreise verwendet werden. Die moderne Elektronik bietet für solche Regelkreise eine Fülle von Schaltungen an.
Beim gezeigten und beschriebenen Ausführungsbeispiel dient das Gebläse 6 im Ölbrenner 1 zur Zerstäubung des aus der
Düse 5 austretenden Öles und für die Regelung der Luftdurchsatzmenge ist hier ein zusätzliches Gebläse 16 im Ansaugkanal 9 vorgesehen. Falls Ölbrenner mit regelbaren Gebläsen 6 vom Handel angeboten werden, kann das Gehläse 16 eingespart werden, wobei dann die Regeleinrichtung direkt auf den Antriebsmotor des Gebläses 6 des Brenners 1 einwirkt.
Die Einrichtung ist zweckmäßig so konzipiert, daß bei optimalem Luftdurchsatz vo das Gebläse 16 still steht, seine
Drehzahl also Null ist und das Gebläse 16 erst dann eingeschaltet wird, wenn der Luftstrom absinkt aufgrund der Verringerung der Druckdifferenz am Schornstein und/oder wenn durch Vergrößerung der Öffnungsweite an der Blende 10 der erforderliche Luftstrom nicht mehr erzielt werden kann.
Die erfindungsgemäße Einrichtung ist bei Feuerungsanlagen einsetzbar, die in kontinuierlichem Betrieb eingesetzt sind aber auch bei solchen, die intermittierend arbeiten. Die letztere Arbeitsweise ist ja die übliche, vor allem bei Hausfeuerungsanlagen. Der Steuer- und Regelkreis ist dann so ausgebildet, daß beim Einschalten des Brenners vorerst der Schornstein belüftet wird. Erst nach Abschluß des Belüftungsvorganges wird Öl in den Feuerraum eingespritzt und gezündet. Ab diesem Zeitpunkt nimmt dann die beschriebene Regeleinrichtung ihre oben erläuterte Arbeitsweise auf. Zusätzlich kann im Ansaugkanal 9 noch eine Klappe vorgesehen werden, die beim Einschalten des Brenners den DurchStrömquerschnitt des Ansaugkanales 9 freigibt, die aber, sobald der Brenner abgeschaltet hat, den Ansaugkanal verschließt, um zu vermeiden, daß bei stillstehendem und ausgeschaltetem Brenner kalte Luft den Schornstein durchströmt und diesen abkühlt. Solche gesteuerte Klappen sind aber bei Öl- und Gasbrennern bekannt, aus welchem Grund diese Klappe hier auch nicht näher in der Zeichnung dargestellt wurde.
Wenn nun vorstehend die Erfindung anhand eines Ölbrenners bzw eines Gasbrenners erläutert worden ist, so sei abschließend noch erwähnt, daß die erfindungsgemäße Maßnahme auch dann mit Erfolg einsetzbar ist, wenn die Feuerungsanlage für feste Brennstoffe konzipiert ist. Dann fehlt der in der Zeichnung gezeigte Brenner 1, der Ansaugkanal 9 für die Verbrennungsluft mündet dann ohne Zwischenschaltung eines solchen Brenners direkt in den Feuerungsraum des Kessels.
Dank der Erfindung ist es möglich, unabhängig von den äußeren Druck- und Windverhältnissen der Feuerungsanlage eine konstante, für die jeweilige Anlage optimale Luftmenge zur Verfügung zu stellen, was auch im vorrangigen Interesse der Volkswirtschaft liegt, da damit die äAnlage mit konstantem und höchstmöglichem Wirkungsgrad gefahren werden kann. Dies bringt auch eine erhebliche Brennstoffeinsparung, die ihrerseits wieder eine erhebliche Verminderung des Schadstoffausstoßes zur Folge hat. Das bedeutet für Heizungs anlagen, daß mit der einmal eingestellten optimalen Luftverhältniszahl Lambda (= 1.05 - 1.1) stets eine vollkommene Verbrennung erreicht wird. Dadurch läßt sich eine vollständige Ausnutzung des Brennstoffs erzielen. Die giftigen Abgase Kohlenmonoxid und Kohlenwasserstoffe sowie Ruß, die bei unvollkommener Verbrennung anfallen, entstehen nicht und können somit auch nicht in die Athmosphäre gelangen. Dadurch wird die Umweltbelastung in starkem Maße gesenkt und ein ganz bedeutender Beitrag zur Lufthygiene und damit zum Umweltschutz geleistet.

Claims

P a t e n t a n s p rü c h e :
1. Einrichtung für eine Feuerungsanlage für feste Brennstoffe oder mit einem Brenner (1) für flüssige oder gasförmige Brennstoffe sowie einem Ansaugkanal (9) und mindestens einem Gebläse (16) für die Zufuhr der Verbrennungsluft und im Ansaugkanal (9) ein dessen Querschnitt veränderbares Regelorgan (10) angeordnet ist sowie ein Durchflußmeßgerät (12) mit einem mit einer Regeleinrichtung (15) in Wirkverbindung stehenden Geber (14) und das Gebläse (16) einen regelbaren Antrieb (7) aufweist und die Regeleinrichtung (15) auf das Gebläse (16) einwirkt und/oder das Regelorgan (10) im Sinne einer Querschnittsveränderung betätigt, dadurch gekennzeichnet, daß unter Aufrechterhaltung eines konstanten Brennstoffstromes die Regeleinrichtung (15) und damit das Gebläse (6) und/oder das Regelorgan (10) ausschließlich von der Luftdurchsatzraenge im Ansaugkanal (9) gesteuert ist.
2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Regelorgan (10) als Blende, Klappe oder Schieber ausgebildet ist.
3. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Durchflußmeßgerät (12) ein von einer Feder vorzugsweise einer Spiralfeder belastetes Flügelrad dient, und als Geber ein Potentiometer vorgesehen ist.
4. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Durchflußmeßgerät ein Flügelrad vorgesehen ist, und als Geber ein vom Flügelrad angetriebener, hochohmig belasteter Dynamo.
5. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Durchflußmeßgerät eine Meßdüse dient mit einer Differenzdruckmessung.
6. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Regelorgan (10) eine nach Art einer Irisblende ausgebildete, motorisch angetriebene Blende vorgeseh en ist.
7. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gebläse (16) sowohl im Uhrzeigersinn wie auch im Gegenuhrzeigersinn antreibbar ist.
PCT/EP1986/000051 1985-02-07 1986-02-01 Dispositif pour installation de chauffe WO1986004663A1 (fr)

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DE8686901371T DE3671097D1 (de) 1985-02-07 1986-02-01 Einrichtung fuer eine feuerungsanlage.

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