DD142594A1 - Steuergeraet fuer atmosphaerische gasbrenner - Google Patents

Abstract

Das Steuergerät dient in Verbindung mit Regel- und Sicherheitsgeräten zur programmierten Inbetriebnahme von atmosphärischen Gasbrennern mit einer Wärmeleistung bis 500 kW, die mit Stadt-, Erdoder Flüssiggas betrieben werden. Ziel der Erfindung ist es, ein einfaches Steuergerät für atmosphärische Brenner zu schaffen, das ohne Einsatz von speziellen Konstruktionen, sondern aus handelsüblichen elektrischen und elektronischen Bauelementen aufgebaut ist und bei Bauelementenausfall ein erneutes Starten des Brenners verhindert v/ird. Dies wird dadurch erreicht, daß der Schaltzustand des Übsrv/achungsrelais durch ein zugeordnetes Kontrollrelais zu Beginn einer jeden Einschaltung geprüft wird

Description

1i 697 -"-

Titel der Erfindung

Steuergerät für atmosphärische Gasbrenner

Anwendungsgebiet

Das Steuergerät dient in Verbindung mit Regel- und Sicherheit sgeräten zur programmierten Inbetriebsetzung von atmosphärischen Gasbrennern mit einer Wärmeleistung bis 500 kW, die mit Stadtgas, Erdgas oder Flüssiggas betrieben werden.

Charakteristik bekannter technischer lösungen Steuergeräte für atmosphärische Gasbrenner sind aus Kostengründen meist sehr einfach aufgebaut. Die für die Bildung der Sicherheitszeiten erforderliche Zeitbasis wird oftmals auf der Grundlage eines oder mehrerer Bimetall-Zeitrelais (sogenannte Thermorelais) dargestellt. Die für die Realisierung der Sicherheitsbedingungen erforderliche Verriegelung einzelner Relais erfolgt oftmals neben gegenseitiger elektrischer Abhängigkeit auch mechanisch durch zweckmäßig gestaltete Klinken und/oder Hebel der einzelnen speziellen Relais (z. B. BRD - OS 2 017 259). Sind die gestellten Forderungen in dieser Art nicht erfüllbar, werden motorbetriebene Programmgeber mit zusätzlichen elektromechanischen Relais eingesetzt. letztere Lösung hat zwar den Vorteil, -handelsübliche Bauelemente zu verwenden und damit aufwendige Spe» zialkonstruktionen zu vermeiden, ist aber in summa teurer«

Π 697

Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist es, ein einfaches Steuergerät für atmosphärische Brenner zu schaffen, das ohne Einsatz von speziellen Konstruktionen sondern aus handelsüblichen elektrischen und elektronischen Bauelementen aufgebaut'ist und die gestellte Sicherheitsforderung, bei Bauelementenausfall ein erneutes Starten des Brenners zu verhindern, gewährleistet«

Darlegung des Wesens der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine elektrische Schaltung zu entwickeln, die durch Zusammenwirken handelsüblicher Bauelemente die Zündung von Brenngas-luftgemisehen, die programmierte. Steuerung des Anfahrvorganges und die überwachung der brennenden Flamme auf der Basis Thermoionisation unter Ausnutzung des Gleichrichter-Effektes ermöglicht. Gleichzeitig sollen geeignete optische Bauelemente die Signalisation des jeweiligen Betriebszustandes ermöglichen und der ordnungsgemäße Ruhezustand der Steuerschaltung geprüft werden.

Einbezogene Zusatzgeräte bewirken die Leistungsregelung sowie den Eingriff technologischer Größen in den Steuerungsablauf. Die Aufgabe wird dadurch gelöst, daß der Schaltzustand des überwachungsrelais durch ein zugeordnetes Kontrollrelais zu Beginn einer jeden Einschaltung geprüft wird. Dabei wird für die Kontroll- und Steuerrelais eine Negation so angewendet, daß die Spule des Steuerrelais nicht stromführend wird, wenn das überwachungsrelais bereits stromführend ist bzw. die Kontakte des überwachungsrelais sich nicht in der Ruhestellung befinden. Erfindungsgemäß geht das Steuerrelais in Arbeitsstellung, wenn durch das Überwachungsrelais eine !legation des Kontrollrelais erfolgt ist« Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Steuergerätes ist es, daß durch das Kontrollrelais ein zeitbegrenztes Einschalten des Steuerrelais und der Zündung über entsprechende zeitbegrenzte Elemente und einen Transistor und das Überwachungsrelais erfolgt. Bei nicht ordnungsgemäßen Betriebszuständen der

2t1

Feuerungsanlage und/oder Wärmeanlage erfolgt eine Verriegelung des Steuergerätes durch das Überwachungsrelais und ein zweites Kontrollrelais. Die Erfindung garantiert, daß eine Inbetriebnahme der Feuerungsanlage nur dann möglich ist, wenn die selbsttätige Prüfung der Schaltung den ordnungsgemäße Ruhezustand bestimmter Kontakte bestätigt hat. Die Signalisation des Betriebs-, Prüf- und Störzustandes erfolgt optisch.

Ausführungsbeispiel

Der Gegenstand "Wird nachfolgend anhand der Zeichnung erläutert:

In der dargestellten Schaltung werden aus der Netzwechselspannung 1 über einen Spannungswandler 2 die erforderlichen Betriebsspannungen für die Schaltungsteile Steuerung (3 »·. 27) und Zündung 28 erzeugt. Die Flammenüberwachungselektrode 3 wird über einen Kondensator 4 mit Wechselspannung gespeist. Es schließen sich ein Widerstand 5 sowie ein Kondensator 6 und ein Widerstand 7 nach Masse an. In Reihe zur Steuerelektrode des Transistors 9 liegt eine Diode 8. Zwischen dem Transistor 9 und einer Betriebsspannung liegt das Überwachungsrelais 12, welchem die Diode 11 und der Kondensator 1o parallelgeschaltet sind. Von dieser Betriebsspannung liegt ein Widerstand 13 über den Kontakt 25.2 des Kontrollrelais 25 und den Kondensator 14 nach Masse. Ein Anschluß des Kondensators 14 liegt zwischen Widerstand 5 und Diode 8. An einer Betriebsspannung liegt das Relais 18 in Reihe mit. seinem Kontakt 18.1, dem Taster 15, den Kontakten 16.1 und 16,2 des Druckwächters 16 und dem Kontakt 12.1 des Tempera- * turwächters 17. Zwischen Relais 18 und der Betriebsspannung liegt der Taster 19. An der Betriebsspannung über den Wechselkontakt 18.2 des Relais 18 liegt einerseits das Relais 25,. dem die Diode 26 parallelgeschaltet ist, und Widerstand 27 nach Masse, andererseits der Ruhekontakt 24.1 des Temperaturreglers 24, Der andere Anschluß des Ruhekontaktes 24.1 des Temperaturreglers 24 ist mit dem Mittelkontakt des Wechslers 12.1 verbunden, der sowohl mit Relais 21 als auch mit Relais

211

25 und Widerstand 27 verbunden ist. Parallel zum Steuerrelais 21 liegt die Diode 2o, das Relais 21 liegt über Widerstand 22 an Masse. Der Wechselkontakt 25.1 des Eontrollrelais 25 liegt gleichfalls an der Betriebsspannung. Am Arbeitskontakt des Wechslers 25.1 liegt das Kontrollrelais 25 sowie über die Diode 23 das Steuerrelais 21 und der Widerstand 22. An die Kontakte 21.1 des Kontrollrelais 21 können die entsprechenden Gasventile angeschlossen werden. Die Zündung 18 liegt an einer Betriebsspannung und wird über den Kontakt 12.2 des überwachungsrelais 12 ein- bzw. ausgeschaltet.

Die Wirkungsweise der Schaltung ist folgende: Die Überwachung beruht auf dem Prinzip der Thermoionisation unter Ausnutzung des Gleichrichter-Effektes der Flamme. Der Flammenelektrode 3 wird über den Kondensator 4 Wechselspannung geführt. Die durch den Gleichrichter-Effekt der Plainme an der Elektrode 3 aus der anliegenden Wechselspannung entstehende negative Gleichspannung gelangt über den Widerstand 5 und die Diode 8 an die Steuerelektrode eines Transistors 9« Der Widerstand 5 und der Kondensator 6 verhindern, daß Wechselspannung an die Steuerelektrode des Transistors 9 gelangt. Kondensator 14 und Widerstand dienen dem zeitbegrenzten Einschalter des Steuerrelais und der Zündung 27 über das Überwachungsrelais 12 bei Inbetriebnahme .

Bei Einschalten der Netswechselspannung 1 wird über den Ruhekontakt 18.2 des Relais 18 des Kontrollrelais 25 in Arbeitsstellung gebracht. Dadurch wird über den Wechselkontakt 25.1 und die Diode 23 das Steuerrelais 21 negiert bzw«, dessen Einschalten verhindert. Mit dem Taster 19 wird die gesamte Schaltung eingeschaltet, das Relais 18 arbeitet mit Selbstschaltung über Kontakt 18.1 und die Kontakte der Sicherheitseinrichtungen 15 und 16 sowie den Taster 15« Der Temperaturregler 24 steht mit seinen Kontakten 24.1 in Stellung " Wärme arif orderung'¹ und negiert über den Kontakt 12.1 des tiberwachungsrelais 12 das Kontrollrelais 25, wenn die überwachungsstrecke Transistor 9_S Relais 12 und dessen

IM 697

Kontakte 12.1 in der für diesen Betriebssustand ordnungsgemäßen Betriebslage ist.

Durch die legierung des Kontrollrelais 25 wird die !legierung des Steuerrelais 21 aufgehoben. Gleichzeitig wird über den Eontakt 25.2 das Überwachungsrelais 12 zeitbegrenzt eingeschaltet, Kontakt 12.1 schließt und schaltet das Steuerrelais 21 ein und Kontakt 12.2 öffnet, so daß die Zündung arbeiten kann.

Wenn innerhalb der Zeitvorgabe durch den Kondensator 14 und den Widerstand 7 die Flamme entzündet wird, übernimmt der entstehende Ionisationsstrom das Offenhalten des Transistors i, das Überwachungsrelais 12 und das Steuerrelais 21 sowie die Magnetventile über die Kontakte 21.1 bleiben eingeschaltet. Ist die gewünschte Temperatur erreicht, fällt der Kontakt 24.1 des Temperaturreglers 24 in die andere stabile lage zurück, das Kontaktrelais wird wieder eingeschaltet, das Steuerrelais wird über den Kontakt 25.1 negiert und fällt ab, die Flamme verlöscht und das Überwachungsrelais fällt ab.

Eine Inbetriebnahme der Gasfeuerung ist somit nur möglich, wenn die Überwachungsstrecke Transistor 9, Relais 12 und dessen Kontakt 12.1 geprüft und in ordnungsgemäßer Funktion sind. Bei erfolgloser Inbetriebnahme muß der Taster 15 betätigt werden, damit das Relais 18 abgeschaltet wird und das Relais 25 über Kontakt 18.1 wiederum zur Prüfung einschaltet, dann kann mit Taster 19 eine erneute Inbetriebnahme eingeleitet v/erden. Der Kondensator 14 wird über Kontakt 25.2 und Widerstand 13 azL Betriebsspannung gelegt und aufgeladen, womit eine schnelle Wiederbereitschaft zur Inbetriebnahme erreicht wird. Der Druckwächter 16, der Temperaturwächter 17 sowie weitere Sicherheitseinrichtungen liegen in Reihe zum Relais 18 und schalten bei Ansprechen dessen Betriebsspannung ab, damit wird das Kontrollrelais 25 eingeschaltet, das Steuerrelais 21 wird negiert und die Magnetventile schließen den Gasweg.

Claims (5)

1. Erfindungsanspräche

   1. Steuergerät für atmosphärische Gasbrenner, bestehend im wesentlichen aus einem Netzteil, Flammenüberwachung auf Ionisationsbasis, Überwachungs-, Kontroll- und Steuerrelais, zeitbestimmenden Elementen sowie einem speziellen Seil zur Erzeugung von Hochspannungsfunken zur Zündung des Brenngas-Luft-Gemisches, dadurch gekennzeichnet, daß der Schaltzustand "des Überwachungsrelais durch ein zugeordnetes Kontrollrelais zu Beginn einer jeden Einschaltung geprüft wirdο
2. 2. Steuergerät nach Punkt 1, dadurch gekennzeichnet, daß für die Kontroll- und Steuerrelais eine Negation angewandt wird, dergestalt, daß die Spule des Steuerrelais nicht stromführend wird, wenn das Überwachungsrelais bereits stromführend ist bzw. die Kontakte des überwachungsrelais sich nicht in der Ruhestellung befinden.
3. 3. Steuergerät nach Punkt 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuerrelais (21) in Arbeitsstellung geht, wenn durch das iiberwaehungsrelais (12) eine Negation des Kontrollrelais (25) erfolgt ist.
4. 4. Steuergerät nach Punkt 1, dadurch gekennzeichnet, daß durch das-Kontrollrelais (25) ein zeitbegrenztes Einschalten des Steuerrelais (21) und der Zündung (28) über die zeitbegrenzenden Elemente (7; 14) und den Transistor (9) und das Überwachungsrelais (12) erfolgt»
5. 5. Steuergerät nach Punkt 1, dadurch gekennzeichnet, daß ' bei nicht ordnungsgemäßen Betriebszuständen der Feuerungsanlage und/oder Wärmeanlage eine Verriegelung des Steuergerätes durch das Überwachungsrelais (12) und ein zweites Kontrollrelais (18) erfolgt.

   Hierzu J] Seite Zeichnung