NL8104308A - METHOD AND APPARATUS FOR KEEPING THE CALORIC TAX OF GAS APPLIANCES CONSTANTLY - Google Patents
METHOD AND APPARATUS FOR KEEPING THE CALORIC TAX OF GAS APPLIANCES CONSTANTLY Download PDFInfo
- Publication number
- NL8104308A NL8104308A NL8104308A NL8104308A NL8104308A NL 8104308 A NL8104308 A NL 8104308A NL 8104308 A NL8104308 A NL 8104308A NL 8104308 A NL8104308 A NL 8104308A NL 8104308 A NL8104308 A NL 8104308A
- Authority
- NL
- Netherlands
- Prior art keywords
- gas
- oxygen content
- supplied
- pressure
- combustion
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 20
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 117
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims description 63
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims description 63
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 61
- 239000003570 air Substances 0.000 claims description 48
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 claims description 48
- 239000002737 fuel gas Substances 0.000 claims description 18
- 239000000567 combustion gas Substances 0.000 claims description 13
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 8
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 claims description 6
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 claims description 4
- 239000012080 ambient air Substances 0.000 claims description 3
- QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N mercury Chemical compound [Hg] QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 2
- 229910052753 mercury Inorganic materials 0.000 claims 2
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 claims 1
- 239000000523 sample Substances 0.000 description 16
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 6
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 5
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N Zinc monoxide Chemical compound [Zn]=O XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 2
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 2
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 2
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 2
- 239000003345 natural gas Substances 0.000 description 2
- 150000002926 oxygen Chemical class 0.000 description 2
- 241000282693 Cercopithecidae Species 0.000 description 1
- 241001481760 Erethizon dorsatum Species 0.000 description 1
- 240000007643 Phytolacca americana Species 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 238000010411 cooking Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 description 1
- 238000007689 inspection Methods 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 230000005298 paramagnetic effect Effects 0.000 description 1
- 239000011787 zinc oxide Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23N—REGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
- F23N5/00—Systems for controlling combustion
- F23N5/003—Systems for controlling combustion using detectors sensitive to combustion gas properties
- F23N5/006—Systems for controlling combustion using detectors sensitive to combustion gas properties the detector being sensitive to oxygen
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23N—REGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
- F23N2221/00—Pretreatment or prehandling
- F23N2221/10—Analysing fuel properties, e.g. density, calorific
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23N—REGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
- F23N2223/00—Signal processing; Details thereof
- F23N2223/08—Microprocessor; Microcomputer
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Investigating Or Analyzing Materials Using Thermal Means (AREA)
- Separation By Low-Temperature Treatments (AREA)
- Devices And Processes Conducted In The Presence Of Fluids And Solid Particles (AREA)
- Bakery Products And Manufacturing Methods Therefor (AREA)
Description
r * 4 r N.V. Nederiandse Gasunie PN 3327 llitvinder: Albert P. BERGMAN te JZuidbroek (Gr.)r * 4 r N.V. Nederlandse Gasunie PN 3327 lv finder: Albert P. BERGMAN in JZuidbroek (Gr.)
WERKWIJZE EN INRICHTING VOOR HET CONSTANT HOUDEN VAN DE KALORISCHEMETHOD AND APPARATUS FOR KEEPING THE CALORIC CONSTANT
BELASTING VAN GASTOESTELLENTAXATION OF HOUSES
De uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor het constant houden van de kalortsche betasting van op een gasdistributienet aangesloten gastoestellen door uit het toegevoerde stookgas een in volume geregelde monsterstroom te trekken, de stroom monstergas in een 5 verbrandingskamer met een in volume geregelde stroom verbrandingslucht in overmaat volledig te verbranden, het zuurstofgehalte van de verbran-dingegassen te meten en aan de hand van het gemeten zuurstofgehalte een eigenschap van het gas zodanig te regelen dat de genoemde kalorische belasting in hoofdzaak constant gehouden wordt.The invention relates to a method for keeping the calorific charge of gas appliances connected to a gas distribution network constant by drawing a volume-controlled sample stream from the supplied fuel gas, the stream of sample gas in a combustion chamber with a volume-controlled flow of combustion air in excess. completely, measure the oxygen content of the combustion gases and, on the basis of the measured oxygen content, control a property of the gas in such a way that the said calorific load is kept substantially constant.
10 Onder de kalorische belasting (hier verder aangeduid als 'belasting* zonder meer) van een gastoestel verstaat men de per tijds-eenheid verstookte volumehoeveelheid gas (omgerekend op genormallseerde druk en temperatuur), vermenigvuldigd met de verbrandingswaarde van het gas. Voor de goede en veilige werking van een gastoestel is het nood-15 zakelijk dat de werkeltjke belasting overeenkomt met de belasting waar-voor het toestel ontworpen is.10 The calorific load (hereinafter referred to as' load * without further ado) of a gas appliance means the volume of gas fired per unit of time (converted to normalized pressure and temperature) multiplied by the calorific value of the gas. For the proper and safe operation of a gas appliance it is necessary that the actual load corresponds to the load for which the appliance is designed.
De belasting van een gastoestel wordt bepaald door de volgende betrekking:The load on a gas appliance is determined by the following relationship:
\E\E
Q β Gi H \ A-p (l)Q β Gi H \ A-p (l)
Stelt men HIf H
W " T7= (2)W "T7 = (2)
Vd 20 Dan volgt hieruit Q - Cl w Vtr (3)Vd 20 Then follows Q - Cl w Vtr (3)
Hierin is: Q : de belasting van het gastoestel; C],: een door de afraetingen van het inspuitstuk van het gastoestel 25 bepaalde constante; H : de bovenste verbrandingswaarde van het stookgas; 8104308 Λ 2 d : de relatieve dichtheid van het stookgas ten opzichte van lucht; Δρ: het drukverschil over het inspuitstuk van het gastoestel; dit is doorgaans gelijk aan het drukverschil tussen het toegevoerde gas en de omgevingslucht; 5 W : de Wobbe-index van het stookgas.Herein is: Q: the load on the gas appliance; C], a constant determined by the dimensions of the injection piece of the gas appliance 25; H: the upper calorific value of the fuel gas; 8104308 Λ 2 d: the relative density of the fuel gas in relation to air; Δρ: the pressure difference over the injection piece of the gas appliance; this is usually equal to the pressure difference between the supplied gas and the ambient air; 5 W: the Wobbe index of the fuel gas.
De Wobbe-index is in de stooktechniek een belangrijke grootheld. Volgens formule (3) is de belasting van een gastoestel, bij constante gasdruk, constant als de Wobbe-index van het stookgas constant is, ook als de samenstelling daarvan variabel is.The Wobbe index is an important wholesaler in heating technology. According to formula (3), the load of a gas appliance, at constant gas pressure, is constant if the Wobbe index of the fuel gas is constant, even if its composition is variable.
10 Een werkwijze als in de aanhef omschreven is bekend uit de ter tnzage gelegde Nederlandse oetrooiaanvrage 7808476 ten name van aanvraagster. De eigenschap van het gas die bij de bekende werkwijze geregeld wordt is de Wobbe-index. Er wordt daarbij gebruik gemaakt van het feit dat er, bij geschikt gekozen meetorastandigheden, een goede 15 correlatie bestaat tussen het gemeten zuurstofgehalte van de uit de verbrandingskaraer afkomtige verbrandingsgassen en de Wobbe-index van het stookgas, als het brandbare deel van dat gas bestaat uit lagere koolwaterstoffen, zoals bij aardgas het geval is. Een stookgas met een in hoofdzaak constante Wobbe-index wordt bij deze bekende werkwijze 20 verkregen door het raengen van gassen van verschillende herkomst en samenstelling; de mengverhouding wordt zodanig geregeld dat het gemeten zuurstofgehalte constant is. Als dan, behalve de Wobbe-index, ook de gasdruk constant is, is de belasting van de aangesloten gastoestellen constant.A method as described in the preamble is known from Netherlands Patent Application 7808476 laid open to public inspection in the name of the applicant. The property of the gas that is controlled in the known method is the Wobbe index. In doing so, use is made of the fact that, with suitably selected sensor conditions, there is a good correlation between the measured oxygen content of the combustion gases emanating from the combustion chamber and the Wobbe index of the fuel gas, if the combustible part of that gas consists of lower hydrocarbons, as is the case with natural gas. A fuel gas with a substantially constant Wobbe index is obtained in this known method by mixing gases of different origin and composition; the mixing ratio is controlled so that the measured oxygen content is constant. If, in addition to the Wobbe index, the gas pressure is also constant, the load on the connected gas appliances is constant.
25 De bekende werkwijze heeft het bezwaar, dat zij niet kan wor- den toegepast als de raogelijkheid ontbreekt om verschillende geschikte gassen te mengen, bij voorbeeld doordat men slechts over €€n stookgas met variabele stookeigenschappen beschikt. Doel van de uitvlndlng is, een werkwijze te verschaffen die dit bezwaar niet heeft.The known method has the drawback that it cannot be used if it is not possible to mix various suitable gases, for example because only one fuel gas with variable combustion properties is available. The aim of the invention is to provide a method which does not have this drawback.
30 De werkwijze volgens de uitvlndlng wordt daardoor gekenmerkt dat de druk van het aan de gastoestellen toegevoerde gas zodanig geregeld wordt, dat steeds in hoofdzaak voldaan wordt aan de volgende betrekking: Y(Pg - Pi) ..w * D, 35 waarin:The method according to the invention is characterized in that the pressure of the gas supplied to the gas appliances is regulated in such a manner that the following relationship is always substantially complied with: Y (Pg - Pi) ... w * D, 35 in which:
Pg = de genoemde, te regelen druk van het gas; Ρχ = de druk van de omgevingslucht; 8104308 3 ψ \ Λ W - de ait het geraeten zuurs tofgehalte door berekening af te leiden Wobbe-index van het gas; D = een gekozen constante waardePg = said controllable pressure of the gas; Ρχ = the pressure of the ambient air; 8104308 3 ψ \ Λ W - derive the estimated oxygen content by calculating the Wobbe index of the gas; D = a selected constant value
Zoals uit de hierboven aangegeven formule (3) volgt is dan de 5 belasting van de aangesloten gastoestellen constant, ook als de Wobbe-index van het stookgas variabel is.As follows from the above formula (3), the load on the connected gas appliances is constant, even if the Wobbe index of the fuel gas is variable.
Bij voorkeur wordt ook de relatieve dichtheid ten opzichte van lucht van het toegevoerde gas gemeten en worden ait het geraeten zuurstofgehalte en de geraeten relatieve dichtheid zowel de Wobbe-index W 10 als de verbrandingswaarde H bepaald; het verband wordt gegeven door bovenstaande formule (2). Wanneer dan tevens het verbruikte gasvolume geraeten wordt, kan uit de over de tijd gesommeerde waarde van de ogenblikswaarden van het product van het per tijdseenheid verbruikt gas-volume en de verbrandingswaarde het verbruik aan met het gastoegevoerde 15 warmte-energie bepaald worden. Bij levering van gas van variabele kwali-teit dient niet het geleverde aantal m3 gas verrekend te worden, doch de in de vorm van dat gas geleverde warmte-energie.Preferably, the relative density with respect to air of the supplied gas is also measured and both the Wobbe index W10 and the combustion value H are determined from the swept oxygen content and the swept relative density; the relationship is given by formula (2) above. When the volume of gas consumed is then also estimated, the instantaneous value of the instantaneous values of the product of the gas volume consumed per unit time and the calorific value of the consumption of heat energy supplied with the gas can be determined. When gas of variable quality is supplied, it is not the number of m3 of gas supplied that must be settled, but the heat energy supplied in the form of that gas.
Wanneer de raeetgegevens niet alleen voor controle en besturlng, doch ook voor financiele verrekening gebruikt worden, is het 20 gewenst de meting nauwkeuriger uit te voeren dan met de in de bovenge-noerade Nederlandse octrooiaanvrage 7808476 beschreven werkwijze raogelijk is. Bij voorkeur worden dan de geregelde volumestroraen gas en verbran-dingslucht aan de verbrandingskamer toegevoerd door middel van twee synchroon lopende voluraetrische porapen bij voorbeeld verdringerpompen, 25 waarbij de toevoerdruk van het monstergas voor de pomp voor het raonstergas zodanig geregeld wordt, dat deze gelijk is aan de druk van de aan de porap voor verbrandingslucht toegevoerde lucht.When the data of the data are used not only for control and control, but also for financial settlement, it is desirable to carry out the measurement more accurately than is possible with the method described in the above-mentioned Dutch patent application 7808476. Preferably, the controlled volume steam gas and combustion air are then supplied to the combustion chamber by means of two synchronous voluretric porcupines, for instance displacement pumps, the supply pressure of the sample gas for the pump for the sample gas being regulated so that it is equal to the pressure of the air supplied to the combustion air porap.
Bij de bepaling van W en H uit het zuurstofgehalte van de verbrandingsgassen wordt ook het zuurstofgehalte van de toegevoerde 30 lucht in de berekening ingevoerd. Veelal kan hiervoor het zuurstofgehalte van de buitenlucht (20,95 %) genoraen Worden. Als echter de verbrandingslucht een variabel zuurstofgehalte kan hebben, wordt dit gehalte bij voorkeur geraeten. Als het monstergas een zuurstofgehalte van enig belang, bijvoorbeeld meer dan 1,5 vol.Z kan bevatten wordt ook dit 35 bij voorkeur geraeten; de waarde van het luchtzuurstofgehalte wordt dan verhoogd met een correctie die uit het gaszuurstofgehalte berekend wordt- 8104308 *' ’ 4When determining W and H from the oxygen content of the combustion gases, the oxygen content of the supplied air is also included in the calculation. The oxygen content of the outside air (20.95%) can usually be used for this. However, if the combustion air can have a variable oxygen content, this content is preferably roasted. If the sample gas can contain an oxygen content of any importance, for example more than 1.5 vol. Z, this is also preferably roasted; the value of the air oxygen content is then increased by a correction calculated from the gas oxygen content- 8104308 * '' 4
De achtergrond van de werkwijze is de volgende:The background to the working method is the following:
Uit de geraeten zuurstofgehaltes volgt de bij de verbranding in de verbrandingskamer optredende luchtfactor: n (4)The air factor occurring during combustion in the combustion chamber follows from the ravaged oxygen levels: n (4)
Lmin uit de betrekking [®2]z · C2 n - 1 +--- (5) [<>2]a “ [02lz 5 Hierin is: n : de luchtfactor; L : het toegevoerde volume verbrandtngslucht per tijdseenheid;Lmin from the relation [®2] z · C2 n - 1 + --- (5) [<> 2] a “[02lz 5 Herein is: n: the air factor; L: the supplied volume of combustion air per unit time;
Lmin : het volume lucht dat voor stoechioraetrische verbranding van de gashoeveelheid G minimaal nodig is; 10 G : het toegevoerde volume monstergas per tijdseenheid; [°2]z: *iet zuurstofgehalte van de verbrandingsgassen; [°2]a: gecorrigeerde zuurstofgehalte van de verbrandtngslucht; C2 : een emptrische constante,Lmin: the minimum volume of air required for stoichiometric combustion of the amount of gas G; 10 G: the supplied volume of sample gas per unit time; [° 2] z: * no oxygen content of the combustion gases; [° 2] a: corrected oxygen content of the combustion air; C2: an emptric constant,
Het gecorrigeerde zuurstofgehalte [02]a wordt berekend 15 volgens: t02la = I02]l + G/L [02]g (6)The corrected oxygen content [02] a is calculated according to: t02la = I02] 1 + G / L [02] g (6)
Hierin is: £02]l: het zuurstofgehalte van de verbrandtngslucht [02]g: het zuurstofgehalte van het monstergas.Herein is: £ 02] l: the oxygen content of the combustion air [02] g: the oxygen content of the sample gas.
20 (Alle zuurstofgehaltes in volume-%).20 (All oxygen contents in volume%).
Empirisch blijkt nu bij zeer goede benaderirtg te gelden: H - C3 . . — (7) G n waarin C3 weer een emptrische constante is*Empirically now appears to apply with very good approximation: H - C3. . - (7) G n where C3 is again an emptric constant *
De verbrandingswaarde H en de Wobbe-index W kunnen derhalve, volgens de formules (5), (7) en (2) uit de gemeten zuurstofgehaltes, de 25 relatieve gasdichtheid d, en de lucht- en gasstromen L en G bepaald worden.The calorific value H and the Wobbe index W can therefore be determined, according to formulas (5), (7) and (2) from the measured oxygen contents, the relative gas density d, and the air and gas flows L and G.
Opgemerkt wordt, dat de empirische constantes C2 en C3 alleen werkelijk nagenoeg constant zijn voor stookgassen, waarvan het brandbare 8104308 r * >> 5 deel uic lagere koolwaterstoffen bestaat, zodat de forraules (5) en (7) ook alleen daarvoor geldtg zijn.It should be noted that the empirical constants C2 and C3 are really virtually constant only for fuel gases, of which the combustible is 8104308 r * >> 5 parts of lower hydrocarbons, so that the formulas (5) and (7) also apply only to them.
De metingen kunnen, behalve coatinu ook periodiek uitgevoerd worden. De stromen gas en lucht worden dan periodiek aan de verbran-5 dingskaraer toegevoerd; nadat zich een evenwichtstoestand heeft ingesteld wordt de toevoer van gas en luch en de afvoer van verbrandingsgassen afgesloten. Nadat het in de verbrandingskamer opgesloten gasraengsel volledig verbrand is wordt het zuurstofgehalte van de verbrandingsgassen geraeten. Het eigen gasverbruik van de inrichting wordt aldus beperkt; de 10 herhalingsfrequentie van de metingen kiest men afhankelijk van de snelheid waarraede de eigenschappen van het gas veranderen.In addition to coating, the measurements can also be carried out periodically. The gas and air flows are then periodically fed to the combustion karaer; after an equilibrium condition has been established, the supply of gas and air and the discharge of combustion gases are shut off. After the gas mixture trapped in the combustion chamber is completely burned, the oxygen content of the combustion gases is estimated. The own gas consumption of the installation is thus limited; the repetition frequency of the measurements is chosen depending on the speed at which the properties of the gas change.
De uitvinding heeft ook betrekking op een inrichting voor het uttvoeren van de werkwijze volgens de uitvinding voor het constant houden van de kalorische belasting van op een gasdistributienet 15 aangesloten gastoestellen, middelen ora uit het toegevoerde stookgas een in volume geregelde raonsterstroora te trekken en aan de verbrandingskamer toe te voeren, raiddelen ora een in volume geregelde stroora verbran-dingslucht aan de raonsterstroora toe te voegen, middelen in de verbrandingskaraer ora het gas-lucht-raengsel volledig te kunnen verbranden, een 20 zuurstofmeter voor het raeten van het zuurstofgehalte van de verbran- - dingsgassen en middelen ora een elgenschap van het gas zodanig te regelen dat de genoerade kalorische belasting in hoofdzaak constant gehouden wordt*The invention also relates to an apparatus for carrying out the method according to the invention for keeping the calorific load constant of gas appliances connected to a gas distribution network, means for drawing a volume-controlled grid stream from the supplied fuel gas and to the combustion chamber. to feed, to add means of volume-controlled radiant combustion air to the radiant stream, to be able to burn means in the combustion chamber or to completely burn the gas-air mixture, an oxygen meter for estimating the oxygen content of the combustion - control gases and agents ora control of the gas in such a way that the merciful caloric load is kept essentially constant *
Volgens de uitvinding is de inrichting voorzlen van een 25 drukregelaar voor het regelen van de druk van het aan de gastoestellen toegevoerde gas en van rekenmiddelen die uit het gemeten zuurstofgehalte een zodanig instelsignaal kunnen berekenen en aan de drukregelaar toevoeren dat steeds in hoofdzaak voldoen wordt aan de volgende betrekking: 30 \/(Pg - Pi) . W « D, waarin:According to the invention, the device is provided with a pressure regulator for regulating the pressure of the gas supplied to the gas appliances and with calculating means which can calculate such an adjustment signal from the measured oxygen content and supply it to the pressure regulator in such a manner that substantially all of the pressure is following relation: 30 \ / (Pg - Pi). W «D, in which:
Pg * de door de drukregelaar geregelde druk van het gas Pi “ de druk van de oragevingslucht W = de Wobbe-index van het gas 35 Ό = een gekozen constantePg * the pressure of the gas controlled by the pressure regulator Pi “the pressure of the organizing air W = the Wobbe index of the gas 35 Ό = a chosen constant
De aangesloten gastoestellen kunnen zowel gastoestellen met 8104308 ν'' ψ 6 een verbrandingskamer als open gastoestellen, zoals kooktoestellen, zijn.The connected gas appliances can be both gas appliances with a combustion chamber 8104308 ν '' 8 6 and open gas appliances, such as cooking appliances.
Bij voorkeur bestaan de mlddelen ora de In volume geregelde stroom verbrandingslucht aan de monsterstroom toe te voegen uit een 5 eerste volumetrische pomp en de raiddelen om uit het toegevoerde stookgas een in volume geregelde monsterstroom te trekken uit een met de eerste volumetrlsche pomp synchroon lopende tweede volumetrische pomp en een drukregelaar die de druk van het aan deze tweede pomp toegevoerde gas zodanig kan regelen dat deze gelijk is aan de druk van de aan de eerste 10 pomp toegevoerde verbrandingslucht* De porapen kunnen van ieder geschikt type volumetrische pomp zijn, bij voorbeeld verdringerpompen*Preferably, the parts consist of adding the volume-controlled flow of combustion air to the sample flow from a first volumetric pump and the means for drawing a volume-controlled sample flow from the supplied fuel gas from a second volumetric flow synchronous with the first volume pump. pump and a pressure regulator which can regulate the pressure of the gas supplied to this second pump so that it is equal to the pressure of the combustion air supplied to the first pump * The poke monkeys can be of any suitable type of volumetric pump, for example positive displacement pumps *
Wanneer te verwachten is, dat de inrichting gebruikt zal wor-den voor stookgassen met een zuurstofgehalte van enig belang, bijvoor-beeld meer dan 1,5 vol.%, voorziet men de inrichting bij voorkeur van 15 een zuurstofmeter ora dit zuurstofgehalte in de stroom monstergas te raeten en een meetsignaal aan de genoemde rekenmiddelen toe te voeren.When it is to be expected that the device will be used for fuel gases with an oxygen content of some importance, for example more than 1.5% by volume, the device is preferably provided with an oxygen meter or this oxygen content in the stream. to sample gas and to apply a measuring signal to the said calculating means.
Als het zuurstofgehalte van de verbrandingslucht variabel kan zijn, voorziet men de inrichting bij voorkeur evenzo van een zuurstofmeter ora ook dit zuurstofgehalte te raeten en een meetsignaal aan de genoemde 20 rekenmiddelen toe te voeren.If the oxygen content of the combustion air can be variable, the device is preferably also provided with an oxygen meter or to also measure this oxygen content and to apply a measuring signal to the said calculating means.
De inrichting is bij voorkeur voorzien van een dichtheldsmeter voor het raeten van de relatieve dichtheid- ten opzichte van lucht van het monstergas die een meetsignaal aan de genoemde rekenmiddelen toe kan voeren. Uit de gemeten zuurstofgehaltes en de dichtheid kunnen de reken-25 middelen de Wobbe-index en de verbrandingswaarde van het gas berekenen.The device is preferably provided with a dense hero meter for estimating the relative density to air of the sample gas which can supply a measuring signal to said calculating means. From the measured oxygen contents and density, the calculating means can calculate the Wobbe index and the calorific value of the gas.
De uitvinding wordt toegelicht aan de hand van de tekening, waarin een principeschema van een inrichting volgens de uitvinding is weergegeven bij wijze van niet-beperkend voorbeeld.The invention is elucidated with reference to the drawing, which shows a schematic diagram of a device according to the invention by way of non-limiting example.
Via een gastoevoerleiding 1 wordt een stookgas, bijvoorbeeld 30 aardgas, toegevoerd aan een aantal gastoestellen 2 (bij voorbeeld een batter!j met gas gestookte lndustriele ovens), waarvan de belasting constant gehouden moet worden. De druk van het aan de gastoestellen 2 geleverde gas wordt geregeld door een drukregelaar 3, die een redu-ceerafsluiter 4 bestuurt; het volumetrisch gasverbruik wordt gemeten met 35 een gasmeter 5.Via a gas supply line 1, a fuel gas, for example natural gas, is supplied to a number of gas appliances 2 (for example a battery of gas-fired industrial furnaces), the load of which must be kept constant. The pressure of the gas supplied to the gas appliances 2 is controlled by a pressure regulator 3, which controls a reducing valve 4; the volumetric gas consumption is measured with a gas meter 5.
Uit het toegevoerde gas wordt via een monsterleiding 6 een monsterstroom getrokken met behulp van een volumetrische verdringerpomp 8104308 ψ 7 Η * 7, die het monstergas via een leiding 8 toevoert aan een mengkamer 9.A sample stream is drawn from the supplied gas via a sample line 6 by means of a volumetric displacement pump 8104308 ψ 7 Η * 7, which supplies the sample gas via a line 8 to a mixing chamber 9.
Met behulp van een volumetrische verdringerpomp 10 wordt een stroom verbrandingslucht via een leiding 11 aan de mengkamer 9 toegevoerd. In de raonsterleiding 6 is een reduceerafsluiter 12 opgenomen die wordt 5 bestuurd door een drukregelaar 13, die de druk van het aan de pomp 7 toegevoerde gas zodanig regelt, dat deze gelijk is aan de druk van de aan de pomp 10 toegevoerde verbrandingslucht; de drukregelaar 13 ontvangt daartoe een instelsignaal van de drukmeter 14 die de druk van de aan de pomp 10 toegevoerde lucht meet. De verdringerpompen 7 en 10 lopen 10 synchroon, zodat de verhouding van de aan de mengkamer 9 toegevoerde lucht- en gasvolumina constant is; afhankelijk van de gemiddeld te ver-wachten gassamenstelling stelt men de verhouding luchtvolume : gasvolume in op een waarde tussen, bijvoorbeeld, 11 en 16.With the aid of a volumetric displacement pump 10, a flow of combustion air is supplied via a line 11 to the mixing chamber 9. Included in the frame line 6 is a reducing valve 12, which is controlled by a pressure regulator 13, which regulates the pressure of the gas supplied to the pump 7 such that it is equal to the pressure of the combustion air supplied to the pump 10; the pressure regulator 13 receives for this purpose an adjustment signal from the pressure gauge 14 which measures the pressure of the air supplied to the pump 10. The displacement pumps 7 and 10 run synchronously, so that the ratio of the air and gas volumes supplied to the mixing chamber 9 is constant; depending on the average expected gas composition, the ratio air volume: gas volume is set to a value between, for example, 11 and 16.
De diehtheid ten opzichte van lucht van het door de leiding 8 15 stromende gas kan gemeten worden met een gasdichtheidsmeter 15; het zuurstofgehalte van dit gas kan gemeten worden met een zuurstofmeter 16 en het zuurstofgehalte van de door de leiding 11 stromende verbrandingslucht kan gemeten worden met een zuurstofmeter 17.The density with respect to air of the gas flowing through the pipe 8 can be measured with a gas density meter 15; the oxygen content of this gas can be measured with an oxygen meter 16 and the oxygen content of the combustion air flowing through the line 11 can be measured with an oxygen meter 17.
Uit de mengkamer 9 wordt het verkregen gas-lucht-raengsel via 20 een leiding 18 toegevoerd aan een brander 19 in een verbrandingskamer 20. De brander 19 is voorzien van een (niet getekende) elektrische ontsteker. De verbrandingsgassen kunnen worden afgevoerd door een afvoerleiding 21. Het zuurstofgehalte van de verbrandingsgassen kan gemeten worden met een zuurstofmeter 22. De leidingen 18 en 21 kunnen 25 worden afgesloten door middel van open-dicht afsluiters 23 resp. 24.From the mixing chamber 9, the obtained gas-air mixture is supplied via 20 a line 18 to a burner 19 in a combustion chamber 20. The burner 19 is provided with an electric igniter (not shown). The combustion gases can be discharged through a discharge pipe 21. The oxygen content of the combustion gases can be measured with an oxygen meter 22. The pipes 18 and 21 can be closed by means of open-close valves 23 and 21 respectively. 24.
De meetgegevens van de dichtheidsmeter 15, de zuurstofmeters 16, 17 en 22 en de gasmeter 5 worden toegevoerd aan een microprocessor-rekeneenheid 25, die uit de meetgegevens getalswaarden genereert voor de verbrandingswaarde en de Wobbe-index van het aan de gastoestellen 2 30 toegevoerde gas en voor de verbruikte hoeveelheid gas en het verbruik aan warrate-energie. Deze getalswaarden kunnen op een display 27 worden weergegeven. Voorts genereert de rekeneenheid 25 een signaal voor de ingestelde druk van drukregelaar 3, zodanig dat de belasting van de gastoestellen 2 constant blijft, zoals hierboven besproken is. Op een 35 toetsenbord 26 kunnen kommando's ter besturing van de hele installable gegeven worden.The measurement data from the density meter 15, the oxygen meters 16, 17 and 22 and the gas meter 5 are supplied to a microprocessor calculator 25, which generates numerical values from the measurement data for the combustion value and the Wobbe index of the gas supplied to the gas appliances 2. and for the amount of gas consumed and the consumption of warrate energy. These numerical values can be shown on a display 27. Furthermore, the calculating unit 25 generates a signal for the set pressure from pressure regulator 3, such that the load on the gas appliances 2 remains constant, as discussed above. Commands to control the entire installable can be given on a keyboard 26.
81043088104308
W· VWV
88
In het schema is voorts een raogelijkheid aangegeven om via een toevoer 28, onder besturing door rekeneenheid 25, een corrigerend gas toe te voeren- Dit kan bijvoorbeeld gewenst zijn als de aan drukregelaar 3 in te stellen druk buiten het gewenste regelgebied zou koraen, hetgeen 5 zou zich kunnen vocrdoen, als de Wobbe-index van het gas tijdelijk aan-merkelijk hoger is dan geraiddeld het geval is. De in te stellen druk zou dan zo laag kunnen worden dat de gastoestellen 2 niet meer betrouwbaar zouden functioneren.The diagram furthermore indicates a possibility to supply a correcting gas via a supply 28, under control by calculating unit 25. This may be desirable, for example, if the pressure to be set on pressure regulator 3 should lie outside the desired control range, which is 5 could occur if the Wobbe index of the gas is temporarily noticeably higher than the average. The pressure to be set could then become so low that the gas appliances 2 would no longer function reliably.
Door toevoeging van een laagkalorisch of inert gas (bijv. lucht) kan dan 10 de Wobbe-index verlaagd worden. Omgekeerd kan de Wobbe-index door toevoeging van eert hoogcaloriseh gas verhoogd worden, tndlen deze te laagThe Wobbe index can then be lowered by adding a low-calorific or inert gas (eg air). Conversely, the Wobbe index can be increased by adding high-calorific gas, if it is too low.
Ls.Ls.
De inrichting volgens het schema kan, behalve continu, ook discontinu bedreven worden. De pompen 7 en 10 worden dan periodiek in 15 bedrijf gesteld nadat de afsluiter 23 en 24 geopend zljn. Nadat zich een evenwlchtstoestand heeft ingesteld, worden de afsluiter 23 en 24 geslo-ten en de pompen 7 en 10 gestopt. De zuurstofmeter 22 is in dit geval bij voorkeur voorzien van een bij hoge tempertuur (ca. 800 °C) werkende electrochemische zuurstofsonde (een zogenaamde zlrcontumoxyde-sonde), 20 waardoor een volledige verbranding van het in de verbrandingskamer 20 opgesloten gasmengsel gewaarborgd is; de zuurstofmeting vindt plaats als deze volledige verbranding heeft plaatsgevonden.The device according to the scheme can be operated discontinuously, but also continuously. Pumps 7 and 10 are then periodically put into operation after valves 23 and 24 have been opened. After an equalization condition has been established, the valves 23 and 24 are closed and the pumps 7 and 10 are stopped. The oxygen meter 22 in this case is preferably provided with an electrochemical oxygen probe (a so-called zinc oxide probe) operating at a high temperature (approx. 800 ° C), so that a complete combustion of the gas mixture contained in the combustion chamber 20 is ensured; the oxygen measurement takes place when this complete combustion has taken place.
De zuurstofmeter 16 mag uiteraard geen by hoge temperatuut werkende meter zijn, daar bij hoge temperatuur de in het stookgas even-25 tueel aanwezige zuurstof met de brandbare componenten zou reageren. Men dient hiervoor een ander type zuurstofmeter, bij voorbeeld een op de paramagnetische eigenschappen van zuurstof berustende meter, toe te passen. Als het te verwachten zuurstofgehalte verwaarloosbaar is, zal men de zuurstofmeter 16 achterwege laten.The oxygen meter 16 may of course not be a meter operating at a high temperature, since at high temperature the oxygen present in the fuel gas would react with the flammable components. A different type of oxygen meter, for example a meter based on the paramagnetic properties of oxygen, must be used for this. If the expected oxygen content is negligible, the oxygen meter 16 will be omitted.
81 0 a X 0 881 0 a X 0 8
Claims (15)
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| NL8104308A NL8104308A (en) | 1981-09-18 | 1981-09-18 | METHOD AND APPARATUS FOR KEEPING THE CALORIC TAX OF GAS APPLIANCES CONSTANTLY |
| EP82201152A EP0075369A1 (en) | 1981-09-18 | 1982-09-17 | Method and device for keeping the heat load on gas-fired equipment constant |
| NO823164A NO156426C (en) | 1981-09-18 | 1982-09-17 | PROCEDURE AND DEVICE FOR KEEPING THE HEAT LOAD ON GAS-FIGHTED EQUIPMENT CONSTANT. |
| ES515781A ES515781A0 (en) | 1981-09-18 | 1982-09-17 | "METHOD OF MAINTAINING THE THERMAL LOAD OF A GAS-HEATED EQUIPMENT CONNECTED TO A GAS DISTRIBUTION GRILLE, AND THE CORRESPONDING DEVICE". |
| DK415882A DK415882A (en) | 1981-09-18 | 1982-09-17 | PROCEDURE AND APPARATUS FOR KEEPING THE HEAT LOAD ON GAS FURNISHED EQUIPMENT Constant |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| NL8104308A NL8104308A (en) | 1981-09-18 | 1981-09-18 | METHOD AND APPARATUS FOR KEEPING THE CALORIC TAX OF GAS APPLIANCES CONSTANTLY |
| NL8104308 | 1981-09-18 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| NL8104308A true NL8104308A (en) | 1983-04-18 |
Family
ID=19838089
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| NL8104308A NL8104308A (en) | 1981-09-18 | 1981-09-18 | METHOD AND APPARATUS FOR KEEPING THE CALORIC TAX OF GAS APPLIANCES CONSTANTLY |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0075369A1 (en) |
| DK (1) | DK415882A (en) |
| ES (1) | ES515781A0 (en) |
| NL (1) | NL8104308A (en) |
| NO (1) | NO156426C (en) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3408397A1 (en) * | 1984-03-08 | 1985-09-19 | Ruhrgas Ag, 4300 Essen | METHOD AND ARRANGEMENT FOR DETERMINING THE MIXING RATIO OF A MIXTURE CONTAINING OXYGEN CARRIER GAS AND A FUEL |
| FR2788839B1 (en) * | 1999-01-22 | 2001-04-20 | Saint Gobain Vitrage | METHOD AND DEVICE FOR REGULATING A GAS FUEL CURRENT |
| US6939127B2 (en) | 2001-03-23 | 2005-09-06 | Gvp Gesellschaft Zur Vermarktung Der Porenbrennertechnik Mbh | Method and device for adjusting air ratio |
| CZ300482B6 (en) * | 2003-08-27 | 2009-05-27 | Method and apparatus for controlling heating gas efficiency | |
| ITMI20090153A1 (en) * | 2009-02-06 | 2010-08-07 | Ansaldo Energia Spa | DEVICE AND METHOD TO ADJUST THE GAS SUPPLY TO A COMBUSTION CHAMBER AND GAS TURBINE SYSTEM INCLUDING SUCH A DEVICE |
| PT109628A (en) * | 2016-09-23 | 2018-03-23 | Bosch Termotecnologia Sa | GAS PREPARATION DEVICE AND PROCESS FOR THE AVAILABILITY OF A FUEL GAS MIX |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2829954A (en) * | 1954-11-30 | 1958-04-08 | Surface Combustion Corp | Apparatus for analyzing gas |
| DE1016884B (en) * | 1955-02-14 | 1957-10-03 | Keram Ind Bedarfs K G | Device for assessing the furnace atmosphere for furnaces, especially tunnel furnaces |
| GB1565310A (en) * | 1977-12-01 | 1980-04-16 | Battelle Development Corp | Method and apparatus for controlling fuel to oxidant ratioof a burner |
| GB2036290B (en) * | 1978-11-22 | 1982-12-01 | Hamworthy Engineering | Fuel sampling system |
| IT1131905B (en) * | 1980-07-04 | 1986-06-25 | Snam Spa | METHOD FOR REGULATING THE THERMAL FLOW RATE OF A NATURAL GAS-POWERED SYSTEM WITH VARIABLE POWER AND DENSITY AND APPARATUS SUITABLE FOR THE PURPOSE |
-
1981
- 1981-09-18 NL NL8104308A patent/NL8104308A/en not_active Application Discontinuation
-
1982
- 1982-09-17 ES ES515781A patent/ES515781A0/en active Granted
- 1982-09-17 DK DK415882A patent/DK415882A/en not_active Application Discontinuation
- 1982-09-17 NO NO823164A patent/NO156426C/en unknown
- 1982-09-17 EP EP82201152A patent/EP0075369A1/en not_active Withdrawn
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| NO156426B (en) | 1987-06-09 |
| NO823164L (en) | 1983-03-21 |
| ES8400584A1 (en) | 1983-10-16 |
| EP0075369A1 (en) | 1983-03-30 |
| NO156426C (en) | 1987-09-16 |
| ES515781A0 (en) | 1983-10-16 |
| DK415882A (en) | 1983-03-19 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN105546572B (en) | A kind of vertical annealing furnace burning zone automatic temperature control system and its method | |
| CN101655245B (en) | Multiparameter automatic control method of industrial furnace burner | |
| US9506649B2 (en) | Methods and apparatus to control combustion process systems | |
| JP2009525361A5 (en) | ||
| WO2009024059A1 (en) | An automatic control method for heating coke oven | |
| CN101910728A (en) | fuel supply device | |
| CN107429915B (en) | For controllably running method, regulation device and the industrial furnace of the industrial furnace of heating | |
| NL8104308A (en) | METHOD AND APPARATUS FOR KEEPING THE CALORIC TAX OF GAS APPLIANCES CONSTANTLY | |
| US11592430B2 (en) | Method for estimating a combustion characteristic of a gas that may contain dihydrogen | |
| EP2385321A2 (en) | A method for regulating the combustion process in solid fuel central heating boilers | |
| CN103090545B (en) | Heating regulating and controlling method of gas combusting tool | |
| US20220282866A1 (en) | Power Output Determination by Way of a Fuel Parameter | |
| CN115076714B (en) | Method and computer program for adjusting a combustion device and combustion device | |
| JP2000220820A (en) | Process and system for regulating quantity of heat in gas fuel flow and application method thereof | |
| JP4225698B2 (en) | Combustion equipment | |
| CN111102474A (en) | Gas output system with stable heat value | |
| KR100804233B1 (en) | Control of Oxygen Concentration in Combustion of Multiple Fuels | |
| US20180209648A1 (en) | Heater device and method for operating a heater device | |
| RU2425290C2 (en) | Automatic optimisation method of combustion process in drum steam boiler furnace | |
| Garcia et al. | An innovative control system of a hybrid tankless water heaters using LabVIEW | |
| CN219640686U (en) | A fire-resistant test stove for fire-resistant test | |
| CN120062833A (en) | Hot blast stove combustion control system and method based on gas components and residual oxygen content of flue gas | |
| EP4102134A1 (en) | Method for controlling the operation of a gas boiler | |
| JPS6361565B2 (en) | ||
| KR20040056884A (en) | Apparatus and method for controlling theoretical air/fuel ratio in case of having time-variant composition of the fuel |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A1B | A search report has been drawn up | ||
| A85 | Still pending on 85-01-01 | ||
| BV | The patent application has lapsed |