EP0957314A2 - Regeleinrichtung für Gasbrenner - Google Patents

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EP0957314A2
EP0957314A2 EP99109002A EP99109002A EP0957314A2 EP 0957314 A2 EP0957314 A2 EP 0957314A2 EP 99109002 A EP99109002 A EP 99109002A EP 99109002 A EP99109002 A EP 99109002A EP 0957314 A2 EP0957314 A2 EP 0957314A2
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gas
pressure
pressure regulator
control device
valve
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    • F23N2235/20—Membrane valves

Definitions

  • the invention relates to a control device for gas burners according to the preamble of Claim 1.
  • Control devices for gas burners are from the prior art, for. B. the EP 0 390 964 A1, well known.
  • Adaptive servo pressure regulator for various Gas types are known from DE 42 30 201 A1 and from EP 0 103 303 A2.
  • a control device To inside the gas burner for optimal and complete combustion of the To provide fuel, namely the gas, a control device must have the gas burner supply an appropriately coordinated gas / air mixture.
  • the quality of the gas provided by the gas supply - the quality of gas is determined by a so-called Wobbe index defined - fluctuates, the control device must do so react and to ensure the optimal and complete combustion that Gas / air mixture vary depending on the quality of the gas.
  • the present invention is based on the problem, one To create control device for gas burners with the simplest possible constructive Even with fluctuating gas quality, an optimal gas / air mixture for combustion provides.
  • FIG. 1 shows a gas control device 10 in connection with a burner 11, which, like a heat exchanger 12, is arranged in a combustion chamber 13.
  • the heat exchanger 12 is connected via a flow line 14 and a return line 15 to a consumer, not shown.
  • a temperature sensor 16 measures the flow temperature of the hot water supplied to the consumer and supplies a corresponding signal 17 to a controller 18. Exhaust gases generated in the combustion chamber 13 leave the combustion chamber 13 via a flue gas extractor 19.
  • Another sensor or sensor 20, in particular a gas quality sensor delivers a signal 21 also to the controller 18.
  • the sensor 20 can be designed as an O 2 sensor, ionization sensor or temperature sensor.
  • the controller 18 controls or regulates the energy supply to a motor 22 of a fan 23, for example via a converter.
  • Reference 24 is assigned to a corresponding control signal.
  • the compressed air or air flow generated by the blower 23 is fed to the burner 11 via an air duct 25.
  • the gas to be burned is fed to the burner 11 via a gas nozzle 26 arranged in the air duct 25 from the gas control device 10.
  • the pressure of the compressed air generated by the blower 23 is via a pressure line 27 Gas control device 10 fed.
  • a connection area 28 of the pressure line 27 has an orifice or throttle point 29 arranged.
  • the controller 18 not only controls or regulates the supply of energy to the motor 22 of the blower 23 also controls the regulator 18 in Dependence of the signal 21 on the power supply to a linear drive 30 of the gas control device 10 and thus the amount of gas to be fed to the burner 11.
  • a corresponding one Control signal is assigned the reference number 31. The one coming from the sensor 20 Signal 21 fluctuates depending on the gas quality.
  • the gas control device 10 consists of a main gas valve 32, a safety valve 33 and a pressure regulator 34. Gas comes from a supply line, not shown via an inlet 35 into the gas control device 10 and leaves it through an outlet 36 which, for example, the gas nozzle 26 is connected.
  • the pressure regulator 34 has the linear drive 30 already mentioned Linear actuator 30 displaceable valve rod 37 carries one at its lower end Closing body 38.
  • An associated valve seat 39 is defined by a peripheral edge 40 educated. Closing body 38 and valve seat 39 together form an on-off valve 41.
  • a first chamber 42 is arranged downstream of the switch-on valve 41. This chamber 42 becomes the control pressure for a drive chamber 43 of the main gas valve 32 taken.
  • the chamber 42 stands over a channel surrounding the valve rod 37 44 with a valve seat 45 in connection, which as the closing body, the central part 46 faces a membrane 47.
  • the valve rod 37 is in this central part 46 of the Membrane 47 kept sealed.
  • a second chamber 48 between membrane 47 and Valve seat 45 is connected to a channel 49.
  • the channel 49 is connected to the outlet 36 of the gas control device 10.
  • the gas control device can only become effective when the safety valve 33 is open.
  • the structure and mode of operation of such safety valves are known. 2 are all Valves shown in the rest position, in which they are held by return springs.
  • the burner cycle can be started. For this, the linear drive 30 current supplied, which causes the closing body 38 of the on-off valve 41st is pressed down. If this current exceeds a minimum value, the Closing body 38 from the valve seat 39 and goes into an open position. With the When the on-off valve 41 is opened, gas flows into the first chamber 42.
  • the main gas valve 32 consisting of closing body 51, valve seat 52, valve rod 53, Diaphragm 54 and the drive chamber 43 remain under the action of the return spring 55 closed.
  • the valve rod 37 becomes so far shifted below that gas into the chamber 42 via the open on-valve 41 arrives, in which a control pressure gradually builds up. This is via channels 56 and 57 of the drive chamber 43 of the main valve 32 is supplied.
  • the membrane 54 moves the valve stem 53 up and lifts the Closing body 51 from valve seat 52. Gas thus passes from inlet 35 through space 50 and through the main gas valve 32 to the outlet 36.
  • the control pressure building up in the second chamber 48 also comes under the Membrane 47 and there maintains the balance exerted by the force exerted by the linear drive 30. If the pressure in the chamber 48 increases, the central one which forms a closing body lifts Part 46 of the diaphragm 47 continues from the valve seat 45, so that part of the control pressure in the chamber 48 is broken down via the channel 49 to the outlet 36 until that from the Valve seat 45 and the central part 46 formed valve closes again. This happens, as soon as the equilibrium of forces between those acting on the membrane 47 from below pneumatic force of pressure in chamber 48 equal to that from above on the Valve rod 37 is acting force.
  • a constant pressure regulator 58 is used to set the maximum pressure at outlet 36 available, via a channel 59 and channel 56 to the leading pressure control Chamber 42 and thus also to the drive chamber 43 of the main valve 32 connected. If the pressure in the channel 59 rises too much, it is via the valve of constant pressure regulator 58, consisting of valve seat 60 and closing body 61, blown off. For this purpose there is a pressure chamber 62 of the constant pressure regulator 58 via a channel 63 with the channel 49 leading to outlet 36 in connection.
  • the level of pressure at outlet 36 is determined from the balance of forces between the pneumatic acting on the diaphragm 64 of the constant pressure regulator 58 from below Force of the pressure in the drive chamber 43 and from above onto the diaphragm 64 acting forces.
  • forces are firstly the pneumatic force of the pressure in the air duct 25 and secondly via a spring 65 on the membrane 64 acting force.
  • the spring force is by means of a corresponding adjusting screw 66 adjustable.
  • the constant pressure regulator 58 - also called 1: 1 gas / air regulator - is set in Regarding the worst expected (or poorest) gas quality. The same applies to the dimensioning of the opening cross sections of gas nozzle 26 and Throttling point 29. In the event of the worst or poorest gas quality, furthermore a maximum current I is supplied to the linear drive 30 of the pressure regulator 34.
  • the gas regulator 10 operates like a 1: 1 gas / air regulator; the ratio of gas pressure to Air pressure or the ratio of the gas flow supplied to the burner 11 and air flow is then 1: 1.
  • Figure 3 shows this relationship on line 67, with 68 on the X axis the air pressure and on the Y-axis 69 the gas pressure.
  • the blower 23 for providing an air flow started.
  • the safety valve 33 of the gas control device 10 is then opened, the maximum current I being fed to the liner drive 30 of the pressure regulator 34, consequently, the gas control device 10 becomes like a 1: 1 gas / air controller when starting operated.
  • the gas flow and air flow are therefore determined when the burner starts up 11 according to the ratio 1: 1 regardless of the actual gas quality.
  • the current I depends on the actual gas quality reduced.
  • the gas / air flow is accordingly adapted to the gas quality.
  • the main gas valve 32 must be opened further, that is Control pressure in the drive chamber 43 can be increased.
  • the controller 18 on the one hand increases the energy supply to the blower 23 and on the other hand the linear drive 30 fed a stronger current.
  • the increased energy supply to the blower 23 increases the air pressure in the air duct 25 and thus the top of the membrane 64 of the Equal pressure regulator 58 acting force.
  • Due to the increased power supply to Linear drive 30, the valve rod 37 is pressed down with greater force.
  • the valve formed from the valve seat 45 and the central part 46 then only opens at a higher pressure under the membrane 47. With a desired reduction in the Gas throughput to the burner 11 is moved in the opposite direction.
  • linear drive 30 e.g. a magnetic drive with a fixed coil and movable Anchor or a moving coil drive with a fixed magnetic circuit and a moving coil Find use.
  • FIG. 4 shows the functional dependency for a gas control device modified in this way between air flow and gas flow with different gas qualities again.
  • Line 73 in Fig. 4 shows the ratio of gas pressure to air pressure or the ratio of that Burner 11 supplied gas flow and air flow for the worst (poorest) too expected gas quality.
  • Air pressure is on the X-axis 75 and is on the Y-axis 76 Gas pressure applied.
  • the linear drive 30 of the pressure regulator 34 again a maximum current I supplied.
  • the gas regulator then works like a 1: 1 gas / air regulator. With an improved gas quality detected by the sensor 20 via the temperature controller 18 that is supplied to the linear drive 30 of the pressure controller 34 Current I reduced. The gas flow then decreases in relation to the air flow.
  • Fig. 4 shows the functional dependency for a gas control device modified in this way between air flow and gas flow with different gas qualities again.
  • Line 73 in Fig. 4 shows the ratio of gas pressure to air pressure or the ratio of that Burner 11 supplied gas flow and air flow for the worst (
  • the constant pressure regulator 58 or the 1: 1 gas / air regulator can Gas control devices of the above-described embodiments by a Ratio pressure regulator or a 1: N gas / air regulator can be replaced.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Regeleinrichtung für Gasbrenner mit einem Hauptgasventil, einem Sicherheitsventil und einem ersten Druckregler.
Zur Bereitstellung eines auch bei schwankenden Gasqualitäten für die Verbrennung optimalen Gas/Luft-Gemisch verfügt die erfindungsgemäße Regeleinrichtung über einen zweiten Druckregler 58, wobei der zweite Druckregler 58 den maximal zulässigen Druck des einem Brenner zuzuführenden Gasstroms auf den Druck des ebenfalls dem Brenner zuzuführenden Luftstroms begrenzt. Bei sich verändernder Gasqualität ist der Ausgangssteuerdruck des ersten Druckreglers 34 zur Veränderung des Gastroms unter Beibehaltung des Luftstroms einstellbar.

Description

Die Erfindung betrifft eine Regeleinrichtung für Gasbrenner gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Regeleinrichtungen für Gasbrenner sind aus dem Stand der Technik, z. B. der EP 0 390 964 A1, hinlänglich bekannt. Adaptive Servodruckregler für verschiedene Gasarten sind aus der DE 42 30 201 A1 sowie aus der EP 0 103 303 A2 bekannt.
Um innerhalb des Gasbrenners für eine optimale und vollständige Verbrennung des Brennstoffs, nämlich des Gases, zu sorgen, muß eine Regeleinrichtung den Gasbrenner mit einem entsprechend abgestimmten Gas/Luft-Gemisch versorgen. Da jedoch die Qualität des von der Gasversorgung bereitgestellten Gases - die Qualität von Gas wird durch einen sogenannten Wobbe-Index definiert - schwankt, muß die Regeleinrichtung hierauf reagieren und zur Gewährleistung der optimalen und vollständigen Verbrennung das Gas/Luft-Gemisch in Abhängigkeit von der Qualität des Gases entsprechend variieren.
Hiervon ausgehend liegt der vorliegenden Erfindung das Problem zu Grunde, eine Regeleinrichtung für Gasbrenner zu schaffen, die mit möglichst einfachen konstruktiven Mitteln auch bei schwankender Gasqualität ein für die Verbrennung optimales Gas/Luft-Gemisch bereitstellt.
Dieses Problem wird durch eine Regeleinrichtung für Gasbrenner mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und der Beschreibung. Nachfolgend werden bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigt:
Fig. 1
ein erfindungsgemäßes Gasregelgerät zusammen mit weiteren Baugruppen;
Fig. 2
das Gasregelgerät gemäß Fig. 1 in vergrößerter Darstellung;
Fig. 3
die funktionale Abhängigkeit zwischen Luftstrom und Gasstrom bei verschiedenen Gasqualitäten bei dem Gasregelgerät gemäß Fig.1;
Fig. 4
die funktionale Abhängigkeit zwischen Luftstrom und Gasstrom bei verschiedenen Gasqualitäten bei einem abgewandeltem Gasregelgerät.
Fig.1 zeigt ein Gasregelgerät 10 in Verbindung mit einem Brenner 11, der ebenso wie ein Wärmeaustauscher 12 in einer Brennkammer 13 angeordnet ist. Der Wärmeaustauscher 12 ist über eine Vorlaufleitung 14 und eine Rücklaufleitung 15 mit einem nicht weiter dargestellten Verbraucher verbunden. Ein Temperaturfühler 16 mißt die Vorlauftemperatur des dem Verbraucher zugeführten Heißwassers und liefert ein entsprechendes Signal 17 an einen Regler 18. In der Brennkammer 13 entstehende Abgase verlassen die Brennkammer 13 über einen Rauchgasabzug 19. Ein weiterer Sensor bzw. Fühler 20, insbesondere ein Gasqualitätssensor, liefert ein Signal 21 ebenfalls an den Regler 18. Der Fühler 20 kann als O2 - Sensor, Ionisationssensor oder Temperatursensor ausgebildet sein. Auf Grundlage des Signals 17 des Temperaturfühlers 16 für die Vorlauftemperatur und eines einstellbaren Sollwerts für die Vorlauftemperatur steuert bzw. regelt der Regler 18 beispielsweise über einen Umrichter die Energiezufuhr zu einem Motor 22 eines Gebläses 23. Einem entsprechenden Regelungssignal ist die Bezugsziffer 24 zugeordnet. Die vom Gebläse 23 erzeugte Druckluft bzw. der erzeugte Luftstrom wird über einen Luftkanal 25 dem Brenner 11 zugeleitet. Weiterhin wird dem Brenner 11 über eine in dem Luftkanal 25 angeordneten Gasdüse 26 vom Gasregelgerät 10 her das zu verbrennende Gas zugeleitet.
Der Druck der vom Gebläse 23 erzeugten Druckluft wird über eine Druckleitung 27 dem Gasregelgerät 10 zugeleitet. Innerhalb des Luftkanals 25 ist in unmittelbarer Nähe zu einem Anschlußbereich 28 der Druckleitung 27 eine Blende oder Drosselstelle 29 angeordnet.
Wie Fig. 1 weiterhin entnommen werden kann, steuert bzw. regelt der Regler 18 nicht nur die Energiezufuhr zum Motor 22 des Gebläses 23, auch steuert bzw. regelt der Regler 18 in Abhängigkeit des Signals 21 die Stromzufuhr zu einem Linearantrieb 30 des Gasregelgerät 10 und damit die Menge des dem Brenner 11 zuzuleitenden Gases. Einem entsprechenden Regelungssignal ist die Bezugsziffer 31 zugeordnet. Das von dem Fühler 20 stammende Signal 21 schwankt in Abhängigkeit der Gasqualität.
Es ist demnach im Sinne der Erfindung, sowohl den dem Brenner 11 zuzuleitenden Luftstrom als auch den dem Brenner 11 zuzuleitenden Gasstrom in Abhängigkeit voneinander unter Berücksichtigung der Gasqualität zu regeln bzw. zu steuern.
Die Arbeitsweise der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird nachfolgend in Verbindung mit dem in Fig. 2 schematisch wiedergegebenen Gasregelgerät 10 beschrieben:
Das Gasregelgerät 10 bestehend aus einem Hauptgasventil 32, einem Sicherheitsventil 33 und einem Druckregler 34. Gas gelangt von einer nicht dargestellten Versorgungsleitung über einen Einlaß 35 in das Gasregelgerät 10 und verläßt dieses durch einen Auslaß 36, an welchen beispielsweise die Gasdüse 26 angeschlossen ist.
Der Druckregler 34 verfügt über den bereits erwähnten Linearantrieb 30. Eine über den Linearantrieb 30 verschiebbare Ventilstange 37 trägt an ihrem unteren Ende einen Schließkörper 38 . Ein dazugehöriger Ventilsitz 39 wird durch einen umlaufenden Rand 40 gebildet. Schließkörper 38 und Ventilsitz 39 bilden zusammen ein Einschaltventil 41. In Strömungsrichtung hinter dem Einschaltventil 41 ist eine erste Kammer 42 angeordnet. Dieser Kammer 42 wird der Steuerdruck für eine Antriebskammer 43 des Hauptgasventils 32 entnommen. Die Kammer 42 steht über einen die Ventilstange 37 umgebenden Kanal 44 mit einem Ventilsitz 45 in Verbindung, welchem als Schließkörper der zentrale Teil 46 einer Membran 47 gegenübersteht. Die Ventilstange 37 ist in diesem zentralen Teil 46 der Membran 47 abgedichtet gehalten. Eine zweite Kammer 48 zwischen Membran 47 und Ventilsitz 45 ist, wie in Fig. 2 schematisch dargestellt ist, an einen Kanal 49 angeschlossen. Der Kanal 49 steht mit dem Auslaß 36 des Gasregelgeräts 10 in Verbindung.
Die Gasregelgerät kann erst wirksam werden, wenn das Sicherheitsventil 33 geöffnet ist. Aufbau und Arbeitsweise solcher Sicherheitsventile sind bekannt. In Fig. 2 sind alle Ventile in Ruhestellung gezeigt, in der sie durch Rückstellfedern gehalten werden.
Sobald Gas durch das Sicherheitsventil 33 in einen Raum 50 unterhalb des Einschaltventils 41 eintritt, kann der Brennerzyklus in Gang gesetzt werden. Hierzu wird dem Linearantrieb 30 Strom zugeführt, welcher bewirkt, daß der Schließkörper 38 des Einschaltventils 41 nach unten gedrückt wird. Überschreitet dieser Strom einen Mindestwert, so hebt der Schließkörper 38 vom Ventilsitz 39 ab und geht in eine Offenstellung über. Mit dem Öffnen des Einschaltventils 41 fließt Gas in die erste Kammer 42.
Das Hauptgasventil 32 bestehend aus Schließkörper 51, Ventilsitz 52, Ventilstange 53, Membran 54 und der Antriebskammer 43 bleibt unter der Einwirkung der Rückstellfeder 55 geschlossen. Beim Öffnen des Einschaltventils 41 wird die Ventilstange 37 soweit nach unten verschoben, daß über das geöffnete Einschaltventil 41 Gas in die Kammer 42 gelangt, in der sich allmählich ein Steuerdruck aufbaut. Dieser wird über die Kanäle 56 und 57 der Antriebskammer 43 des Hauptventils 32 zugeführt. Sobald die vom Steuerdruck in der Antriebskammer 43 erzeugte, nach oben auf die Membran 54 einwirkende Kraft die von der Rückstellfeder 55 ausgeübte, nach unten auf die Membran 54 gerichtete Kraft zuzüglich der vom Eingangsdruck von oben auf den Schließkörper 51 einwirkenden Kraft übersteigt, bewegt die Membran 54 die Ventilstange 53 nach oben und hebt den Schließkörper 51 vom Ventilsitz 52. Damit gelangt Gas vom Einlaß 35 über den Raum 50 und durch das Hauptgasventil 32 zum Auslaß 36.
Der sich in der zweiten Kammer 48 aufbauende Steuerdruck gelangt zugleich unter die Membran 47 und hält dort der vom Linearantrieb 30 ausgeübten Kraft das Gleichgewicht. Nimmt der Druck in der Kammer 48 zu, so hebt das einen Schließkörper bildende zentrale Teil 46 der Membran 47 weiter vom Ventilsitz 45 ab, so daß ein Teil des Steuerdrucks in der Kammer 48 über den Kanal 49 zum Auslaß 36 hin abgebaut wird, bis das aus dem Ventilsitz 45 und dem zentralen Teil 46 gebildete Ventil wieder schließt. Dies geschieht, sobald das Kräftegleichgewicht zwischen der aufdie Membran 47 von unten einwirkenden pneumatischen Kraft des Drucks in der Kammer 48 gleich der von oben auf die Ventilstange 37 einwirkenden Kraft ist.
Zur Einstellung des maximalen Druckes am Auslaß 36 ist ein Gleichdruckregler 58 vorhanden, der über einen Kanal 59 und den Kanal 56 an die den Steuerdruck führende Kammer 42 und somit zugleich auch an die Antriebskammer 43 des Hauptventils 32 angeschlossen ist. Steigt der Druck in dem Kanal 59 zu stark an, so wird er über das Ventil des Gleichdruckreglers 58, bestehend aus Ventilsitz 60 und Schließkörper 61, abgeblasen. Hierzu steht eine Druckkammer 62 des Gleichdruckreglers 58 über einen Kanal 63 mit dem zum Auslaß 36 führenden Kanal 49 in Verbindung.
Die Höhe des Drucks am Auslaß 36 bestimmt sich aus dem Kräftegleichgewicht zwischen der aufdie Membran 64 des Gleichdruckreglers 58 von unten einwirkenden pneumatischen Kraft des Drucks in der Antriebskammer 43 und den von oben auf die Memban 64 einwirkenden Kräften. Bei den von oben auf die Memban 64 des Gleichdruckreglers 58 einwirkenden Kräften handelt es sich erstens um die pneumatischen Kraft des Drucks in dem Luftkanal 25 und zweitens um eine über eine Feder 65 auf die Membran 64 einwirkende Kraft. Mittels einer entsprechenden Einstellschraube 66 ist die Federkraft einstellbar.
Die Einstellung des Gleichdruckreglers 58 - auch 1:1-Gas/Luft-Regler genannt- erfolgt in Bezug auf die schlechteste zu erwartende (bzw. in Bezug auf die ärmste) Gasqualität. Gleiches gilt für die Bemessung der Öffnungsquerschnitte von Gasdüse 26 und Drosselstelle 29. Für den Fall der schlechtesten bzw. ärmsten Gasqualität wird des weiteren dem Linearantrieb 30 des Druckreglers 34 ein maximaler Strom I zugeführt. In diesem Fall arbeitet das Gasregelgerät 10 wie ein 1:1-Gas/Luft-Regler; das Verhältnis von Gasdruck zu Luftdruck bzw. das Verhältnis des dem Brenner 11 zugeführten Gasstroms und Luftstrom beträgt dann 1:1. Fig. 3 zeigt dieses Verhältnis in der Linie 67, wobei aufder X-Achse 68 der Luftdruck und aufder Y-Achse 69 der Gasdruck aufgetragen ist.
Bei einer über den Fühler 20 erkannten verbesserten Gasqualität wird über den Regler 18 der dem Linearantrieb 30 des Druckreglers 34 zugeführte Strom I reduziert. Der Gastrom nimmt dann im Verhältnis zum Luftstrom ab. Fig. 3 zeigt dies exemplarisch in der Linie 70 für die beste zu erwartende (bzw. für die reichste) Gasqualität. Die horizontal verlaufenden Linien 71 in Fig. 3 entsprechen einem konstanten Strom I.
Zum Anfahren des Brenners 11 kann mit dem erfindungsgemäßen Gasregelgerät 10 wie folgt vorgegangen werden: Zuerst wird das Gebläse 23 zur Bereitstellung eines Luftstroms gestartet. Darauffolgend wird das Sicherheitsventil 33 des Gasregelgeräts 10 geöffnet, wobei dem Linerantrieb 30 des Druckreglers 34 der maximale Strom I zugeführt wird, demzufolge wird das Gasregelgerät 10 beim Anfahren wie ein 1:1-Gas/Luft-Regler betrieben. Gasstrom und Luftstrom bestimmen sich demnach beim Anfahren des Brenners 11 nach dem Verhältnis 1:1 unabhängig von der tatsächlichen Gasqualitat. Nach dem Zünden der Flamme wird der Strom I in Abhängigkeit von der tatsächlichen Gasqualität reduziert. Der Gas/Luft-Strom wird demnach an die Gasqualität angepaßt.
Soll wegen eines steigenden Wärmebedarfs des vom Brenner 11 beheizten Verbrauchers, z.B. einer Raumheizvorrichtung oder eines Warmwasserbereiters, der Gasdurchsatz zum Brenner 11 erhöht werden, so muß das Hauptgasventil 32 weiter geöffnet, also der Steuerdruck in der Antriebskammer 43 erhöht werden. Hierzu wird über den Regler 18 einerseits die Energiezufuhr zum Gebläse 23 erhöht sowie andererseits den Linearantrieb 30 ein stärkerer Strom zugeführt. Durch die erhöhte Energiezufuhr zum Gebläse 23 steigt der Luftdruck im Luftkanal 25 und damit die von oben auf die Membran 64 des Gleichdruckreglers 58 einwirkende Kraft. Durch die erhöhte Stromzufuhr zum Linearantrieb 30 wird die Ventilstange 37 mit größerer Kraft nach unten gedrückt wird. Das aus dem Ventilsitz 45 und dem zentralen Teil 46 gebildete Ventil öffnet dann erst bei einem höheren Druck unter der Membran 47. Bei einer gewünschten Verringerung des Gasdurchsatzes zum Brenner 11 wird entgegengesetzt verfahren.
Als Linearantrieb 30 kann z.B. ein Magnetantriebs mit ortsfester Spule und beweglichem Anker oder auch ein Tauchspulantrieb mit ortsfestem Magnetkreis und beweglicher Spule Verwendung finden.
In Abweichung zu dem in Fig. 1, 2 bezeigten Gasregelgerät ist es auch möglich, den im Luftkanal 25 herrschenden Druck zusätzlich dem Druckreglers 34, nämlich einer oberhalb der Membran 47 angeordneten Kammer 72, zuzuführen. Dies hat den Vorteil, daß bei Erhöhung des Luftdruck in dem Luftkanal 25 gleichzeitig eine Anpassung der Kräfteverhältnisse an der Membran 47 des Druckreglers 34 erfolgt.
Für ein derartig abgeändertes Gasregelgerät gibt Fig. 4 die funktionale Abhängigkeit zwischen Luftstrom und Gasstrom bei verschiedenen Gasqualitäten wieder. Linie 73 in Fig. 4 zeigt das Verhältnis von Gasdruck zu Luftdruck bzw. das Verhältnis des dem Brenner 11 zugeführten Gasstroms und Luftstroms für die schlechteste (ärmste) zu erwartende Gasqualität. Auf der X-Achse 75 ist der Luftdruck und aufder Y-Achse 76 der Gasdruck aufgetragen. Für diesen Fall wird dem Linearantrieb 30 des Druckreglers 34 wieder ein maximaler Strom I zugeführt. Das Gasregelgerät arbeitet dann wie ein 1:1-Gas/Luft-Regler. Bei einer über den Fühler 20 erkannten verbesserten Gasqualität wird über den Temperaturregler 18 der dem Linearantrieb 30 des Druckreglers 34 zugeführte Strom I reduziert. Der Gastrom nimmt dann mi Verhältnis zum Luftstrom ab. Fig. 4 zeigt dies exemplarisch in der Linie 74 für die beste (reichste) zu erwartende Gasqualität. Die parallel zu der Linie 73 verlaufenden Linien 77 in Fig. 4 entsprechen einem konstanten Strom I. Bei einem steigenden Wärmebedarf des vom Brenner 11 beheizten Verbrauchers muß über den Regler 18 die Energiezufuhr zum Gebläse 23 erhöht werden, die im Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 bis 3 notwendige Erhöhung der Stromzufuhr zum Linearantrieb 30 entfällt jedoch. Vielmehr wird beim Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 4 die Stromzufuhr zum Linearantrieb 30 reduziert. Für die schlechteste (ärmste) zu erwartende Gasqualität (Linie 73) entfällt die Anpassung der Stromzufuhr.
Als weitere Alternative kann der Gleichdruckreglers 58 bzw. der 1:1-Gas/Luft-Regler der Gasregelgeräte der oben beschriebenen Ausführungsbeispiele durch einen Verhältnisdruckregler bzw. einen 1:N-Gas/Luft-Regler ersetzt werden.
Bezugszeichenliste:
10
Gasregelgerät
11
Brenner
12
Wärmeaustauscher
13
Brennkammer
14
Vorlaufleitung
15
Rücklaufleitung
16
Temperaturfühler
17
Signal
18
Regler
19
Rauchgasabzug
20
Fühler
21
Signal
22
Motor
23
Gebläse
24
Regelungssignal
25
Luftkanal
26
Gasdüse
27
Druckleitung
28
Anschlußbereich
29
Drosselstelle
30
Linearantrieb
31
Regelungssignal
32
Hauptgasventil
33
Sicherheitsventil
34
Druckregler
35
Einlaß
36
Auslaß
37
Ventilstange
38
Schließkörper
39
Ventilsitz
40
Rand
41
Einschaltventil
42
Kammer
43
Antriebskammer
44
Kanal
45
Ventilsitz
46
Teil
47
Membran
48
Kammer
49
Kanal
50
Raum
51
Schließkörper
52
Ventilsitz
53
Ventilstange
54
Membran
55
Rückstellfeder
56
Kanal
57
Kanal
58
Gleichdruckregler
59
Kanal
60
Ventilsitz
61
Schließkörper
62
Druckkammer
63
Kanal
64
Membran
65
Feder
66
Einstellschraube
67
Linie
68
X-Achse
69
Y-Achse
70
Linie
71
Linie
72
Kammer
73
Linie
74
Linie
75
X-Achse
76
Y-Achse
77
Linie

Claims (5)

  1. Regeleinrichtung für Gasbrenner zur Bereitstellung eines unterschiedliche Gasqualitäten berücksichtigenden, verbrennungsoptimierten Gas/Luft-Gemisches, mit einem Hauptgasventil (32), einem Sicherheitsventil (33) und einem ersten Druckregler (34), wobei ein Ausgangssteuerdruck des ersten Druckreglers (34) durch einen Linearantrieb (30) einstellbar ist, gekennzeichnet durch einen zweiten Druckregler (58), wobei der zweite Druckregler (58) den maximal zulässigen Druck des einem Brenner (11) zuzuführenden Gasstroms auf den Druck des ebenfalls dem Brenner (11) zuzuführenden Luftstroms begrenzt, und wobei bei sich verändernder Gasqualität der Ausgangssteuerdruck des ersten Druckreglers (34) zur Veränderung des Gastroms unter Beibehaltung des Luftstroms einstellbar ist.
  2. Regeleinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dem zweiten Druckregler (58) der Druck des Luftstroms über eine Druckleitung (27) zuführbar ist.
  3. Regeleinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Druck des Luftstroms neben dem zweiten Druckregler (58) zusätzlich dem ersten Druckreglers (34) zuführbar ist.
  4. Regeleinrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der der zweite Druckregler (58) als Gleichdruckregler ausgebildet ist.
  5. Regeleinrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der der zweite Druckregler als Verhältnisdruckregler ausgebildet ist.
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