Die Erfindung betrifft ein Stellorgan für die zweistu
fige Leistungsregelung von Gas-Gebläsebrennern, wobei
dem Brenner ein Mischer mit einer Kammer vorgeschaltet
ist, in die eine Luftzufuhr und eine Brenngaszufuhr
zur Gemischbildung in der Kammer einmünden und von der
mehrere Mischlöcher in einer als Lochmischer ausgebil
deten Kammerwand zum Gemischaustritt des Mischers führen.The invention relates to an actuator for the two-door
power regulation of gas forced draft burners, whereby
a mixer with a chamber upstream of the burner
is in which an air supply and a fuel gas supply
open into the chamber for mixture formation and from the
several mixing holes in one designed as a hole mixer
lead the chamber wall to the mixture outlet of the mixer.
Beispielsweise für leistungsstärkere Gasheizkessel von
Gebäude-Warmwasserheizungsanlagen werden Gebläsebrenner
angewendet, bei denen zum Unterschied von atmosphäri
schen Gasbrennern, deren mit einem Stellglied in der
Gaszufuhr regelbare Flamme in einem zur Umgebung des
Gasheizgerätes offenen Verbrennungsraum gebildet wird
und sich die Verbrennungsluft von selbst aus der Umge
bung des Gasheizgerätes ansaugt, die Verbrennung in
einer geschlossenen Brennkammer stattfindet und die
für die Verbrennung benötigte Verbrennungsluft gebläse
unterstützt gefördert und der Flammenbildung zugeführt
wird. Hierfür sind vormischende Gebläsebrenner bekannt,
bei denen die von dem Brennergebläse geförderte Ver
brennungsluft vor der Flammenbildung mit denen Gas zu
sammengeführt und vermischt wird. Beispielsweise aus
der DE-OS 35 26 608 oder der DE-OS 36 11 909 sind
Regelvorrichtungen bekannt, mit denen durch Verände
rung eines Luftregelquerschnitts und eines Gasregel
querschnitts die Menge wie auch das Mischungsverhältnis
eines aus der Regelvorrichtung weiterströmenden Gemisches
aus Gas und Luft modulierend geregelt werden kann. Der
artige Regelvorrichtungen sind für Gasheizkessel von
gewöhnlichen Gebäudezentalheizungsanlagen, deren Nenn
wärmeleistung nur etwa im Bereich von 10 bis 40 kW liegt,
zu aufwendig und zu kostspielig. Bei solchen oder ähn
lichen Gasheizgeräten mit einem Gebläsebrenner hat man
sich bisher in der Praxis meist damit begnügt, durch
Einschalten und Ausschalten des Gebläsebrenners im In
tervallbetrieb die Wärmeerzeugungsleistung der Brenner
feuerung dem z. B. klimabedingten Wärmebedarf anzupas
sen. Diese einstufige Leistungsregelung hat allerdings
verschiedene Nachteile. In den Abschaltphasen des In
tervallbetriebes, die meistenteils länger sind als die
Einschaltphasen, entstehen die Bereitschaftsverluste.
Es kommt zu einer Abkühlung der von der Brennerfeuerung
beaufschlagten, bei einem Heizkessel für Zentralheizungs
anlagen wassergekühlten Kesselheizflächen, und bei den
häufigen Einschaltvorgängen des Intervallbetriebes kom
men die Heizgase der Brennerfeuerung mit abgekühlten
Kesselheizflächen in Berührung und können nachteilige
Kondensationserscheinungen an den Kesselheizflächen
vorkommen. Ungünstig beim Intervallbetrieb ist weiter
hin, daß gerade bei dem häufigen Einschalten bzw. An
fahren der Brennerfeuerung die Schadstoffemission in
den Abgasen der Brennerfeuerung größer ist als beim
Dauerbetrieb der Brennerfeuerung.For example, for more powerful gas boilers from
Building hot water heating systems become fan burners
applied in which the difference from atmospheric
gas burners, the one with an actuator in the
Adjustable flame in a gas supply to the environment of the
Gas heater open combustion chamber is formed
and the combustion air by itself from the reverse
Exercise of the gas heater, the combustion in
a closed combustion chamber takes place and the
combustion air blower required for combustion
supports promoted and led to flame formation
becomes. Premixed forced draft burners are known for this,
where the Ver. promoted by the burner fan
combustion air before flame formation with which gas
is brought together and mixed. For example, from
DE-OS 35 26 608 or DE-OS 36 11 909
Known control devices with which by changes
tion of an air control cross section and a gas control
cross-section the amount as well as the mixing ratio
a mixture flowing on from the control device
modulating from gas and air. The
Like control devices are for gas boilers from
ordinary building central heating systems, the nominal
thermal output is only around 10 to 40 kW,
too complex and too expensive. With such or similar
You have gas heaters with a forced draft burner
So far, in practice it has mostly been satisfied with
Switching the fan burner on and off in the In
tervallbetrieb the heat generation capacity of the burners
firing the z. B. to adapt to climate-related heat requirements
sen. However, this one-stage power regulation has
various disadvantages. In the shutdown phases of the In
tervallbetriebs, which are mostly longer than that
Switch-on phases, standby losses arise.
The burner burner cools down
charged with a boiler for central heating
plants water-cooled boiler heating surfaces, and at the
frequent start-ups of interval operation com
the heating gases of the burner combustion with cooled
Boiler heating surfaces in contact and can be disadvantageous
Signs of condensation on the boiler heating surfaces
occurrence. Another disadvantage is the interval operation
out that just with the frequent switching on or on
drive the burner burner into pollutant emissions
the exhaust gases from the burner firing is greater than that of
Continuous operation of the burner burner.
Die Erfindung hat sich zur Aufgabe gestellt, ein mög
lichst einfaches und preisgünstiges Stellorgan zu
schaffen, mit dem durch eine gleichzeitige Verstellung
von Luft und Brenngas bei möglichst gleichbleibendem
Mischungsverhältnis ein vormischender Gebläsebrenner
zweistufig in seiner Leistung betrieben und geregelt
werden kann.The invention has set itself the task, a poss
very simple and inexpensive actuator
create with a simultaneous adjustment
of air and fuel gas with as constant as possible
Mixing ratio a premixed forced draft burner
operated and regulated in two stages in its performance
can be.
Ausgehend von einem in der einleitenden Gattungs
bezeichnung erwähnten sogenannten Lochmischer, wie er
z. B. in dem DE-GM 86 05 654 beschrieben wird, wird
diese Aufgabe erfindungsgemäß durch ein mit den kenn
zeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 ausgebildetes
Stellorgan gelöst.
Starting from one in the introductory genus
designation mentioned so-called hole mixer, like him
e.g. B. is described in DE-GM 86 05 654
this task according to the one with the kenn
Drawing features of claim 1 trained
Actuator released.
Auf diese Weise wird der herkömmliche Lochmischer
mit einfachen und billigen Mitteln zu einem Stellorgan
ergänzt, mit dem bei einem niedrigeren Wärmebedarf die
Brennerfeuerung von Vollastbetrieb auf einen vorbe
stimmten Teillastbetrieb zurückgefahren werden kann,
um dadurch die beim Intervallbetrieb der einstufigen
Leistungsregelung nachteiligen Einschalt- und Aus
schaltvorgänge in der Häufigkeit zu verringern und die
Dauer der Einschaltphasen gegenüber der Dauer der Aus
schaltphasen zu verlängern. Durch eine einfache Ver
änderung der den Mischer zum Gebläsebrenner verlassen
den Gemischmenge wird eine gemeinsame Verstellung der
gebläseunterstützt dem Mischer zugeführten Luft und
des mit üblichem Leitungsdruck dem Mischer zuströmen
den Gases bewirkt und auf einfachste Weise eine zwei
stufige Leistungsregelung des Gebläsebrenners ermög
licht. Hierbei wird berücksichtigt, daß der Leitungs
druck, mit dem das Gas normalerweise einem Gas-Geblä
sebrenner zuströmt, erheblich höher ist als der von
dem Gebläse des Gebläsebrenners üblicherweise erzeug
te Luftdruck, und wird also mit der erfindungsgemäßen
Ausbildung des Stellorgans erreicht, daß die in der
Teillaststellung des Stellorgans stattfindende Dros
selung der austretenden Gemischmenge, die sich wegen
der unterschiedlichen Verhältnisse in der Luftzufuhr
und in der Brenngaszufuhr hauptsächlich auf die in
die Kammer einströmende Luftmenge auswirkt, nicht zu
einer Verschlechterung des gewünschten Mischungsver
hältnisses von Luft und Gas führt, sondern daß durch
eine geeignete Kalibrierung der Gasdüsenbohrung und
durch die in der Teillaststellung des Stellorgans
gleichzeitig erfolgende Absperrung des Zusatzgasmen
genaustrittes der Gasdüse auch die in die Kammer ein
strömende Gasmenge so reduziert wird, daß auch in der
Teillaststellung ein Gemisch mit dem gewünschten,
z. B. gegenüber der Vollaststellung im wesentlichen
unveränderten Mischungsverhältnis entsteht.In this way, the conventional hole mixer
with simple and cheap means to an actuator
added, with the at a lower heat demand the
Burner firing from full load operation to one
agreed partial load operation can be reduced,
in order to thereby achieve the one-stage operation during interval operation
Power control disadvantageous on and off
switching operations to reduce the frequency and the
Duration of the switch-on phases compared to the duration of the off
to extend switching phases. By a simple ver
change of leaving the mixer to the fan burner
the mixture amount is a common adjustment of the
blower assisted air and
flow to the mixer with normal line pressure
causes the gas and in the simplest way a two
tiered power control of the fan burner enables
light. This takes into account that the line
pressure with which the gas normally blows a gas
sebrenner flows in, is considerably higher than that of
usually produce the fan of the forced draft burner
te air pressure, and is therefore with the invention
Training of the actuator achieved that in the
Dros taking place at partial load of the actuator
selection of the emerging mixture amount, which is due to
the different conditions in the air supply
and in the fuel gas supply mainly on the in
amount of air flowing into the chamber does not affect
a deterioration in the desired mixing ratio
ratio of air and gas, but that through
a suitable calibration of the gas nozzle bore and
by the in the partial load position of the actuator
at the same time the additional gas is shut off
the gas nozzle also exits into the chamber
flowing gas amount is reduced so that in the
Partial load a mixture with the desired
e.g. B. compared to the full load position essentially
unchanged mixing ratio arises.
In der Zeichnung ist ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel
des erfindungsgemäßen Stellorgans dargestellt.In the drawing is a preferred embodiment
shown the actuator of the invention.
Das Stellorgan wird von einem sogenannten Loch
mischer gebildet, der einem nicht dargestellten Gebläse
brenner vorgeschaltet ist und eine Kammer 1 enthält,
in die eine Luftzufuhr 2 und eine Brenngaszufuhr 3 ein
münden. In der Kammer 1 findet eine Gemischbildung der
gebläseunterstützt der Kammer 1 zuströmenden Verbren
nungsluft und des durch üblichen Leitungsdruck zuströ
menden Brenngases statt. Die Kammer 1 besitzt eine Kam
merwand 4, die mit einer Mehrzahl von kreisförmig ange
ordneten Mischlöchern 5 ausgebildet ist. Die Mischlö
cher 5 bewirken eine innige Durchmischung des in der
Kammer 1 entstehenden Gas-Luft-Gemisches und führen
dieses mit vorbestimmter Luftüberschußzahl überstö
chiometrisch vorgemischte Gemisch zum Gemischaustritt
des Mischers bzw. zum Brennerkopf des Gas-Gebläsebren
ners. Die Einmündung der Brenngaszufuhr 3 ist von einer
Gasdüse 6 gebildet, die mehrere Düsenbohrungen 7 be
sitzt, die ständig in die Kammer 1 offen ausmünden.
Zusätzlich besitzt die Gasdüse 6 einen Zusatzgasmen
genaustritt 8. Die Kammer 1 enthält ein als Scheibe
ausgebildetes Drosselorgan 9, das gegenüber der gelochten
Kammerwand 4 verstellbar ist, und zwar durch kolbenar
tiges Anheben und Absenken in einem zylinderartigen
Teil der Kammer 1. Die Drosselscheibe 9 besitzt Drossel
öffnungen 10, die im Querschnitt kleiner sind als die
Mischlöcher 5 der Kammerwand 4. In der angehobenen
Vollaststellung gibt die Drosselscheibe 9 die Misch
löcher 5 der Kammerwand 4 frei. In der auf die Kammer
wand 4 aufgesetzten Teillaststellung verschließt die
Drosselscheibe 9 den Querschnitt der Mischlöcher 5 bis
auf den kleineren Querschnitt ihrer Drosselöffnungen
10. Zur Vermeidung eines unnötigen Drosseleffektes in
der angehobenen Vollaststellung besitzt die Drosselschei
be 9 zusätzlich eine größere Mittelöffnung 11, durch
die die Gasdüse 6 hindurchragt, oder auch noch zwischen
den Drosselöffnungen 10 liegende Öffnungen 12. Diese
zusätzliche Durchlaßöffnungen 11 und 12 werden in der
auf die Kammerwand 4 aufgesetzten Teillaststellung der
Drosselscheibe 9 von außerhalb der Mischlöcher 5 liegen
den geschlossenen Bereichen der Kammerwand 4 verschlos
sen. Das Anheben der Drosselscheibe 9 in die Vollast
stellung erfolgt in einfacher Weise durch Einschalten
eines elektrischen Hubmagneten 13, das Absenken der
Drosselscheibe 9 in die Teillaststellung für die zwei
stufige Leistungsregelung des Gas-Gebläsebrenners er
folgt beim Ausschalten des Hubmagneten 13 durch die
Kraft einer Druckfeder 14. Mit der Drosselscheibe 9
ist ein Stempel 14 gekuppelt, der zusammen mit der
Drosselscheibe 9 anhebbar und absenkbar ist und als
Absperrorgan mit der Gasdüse 6 zusammenwirkt. Der Zu
satzgasmengenaustritt 8 der Gasdüse 6 der in der ange
hobenen Vollaststellung der Drosselscheibe 9 offen ist
und zusammen mit den Düsenbohrungen 7 eine Gasmenge
austreten läßt, die mit der in die Kammer 1 einströmen
den Luft das Gemisch mit dem gewünschten Mischungsver
hältnis ergibt, wird in der auf die Kammerwand 4 auf
gesetzten Teillaststellung der Drosselscheibe 9 durch
den Stempel 14 verschlossen. Dadurch kann von dem Gas,
dessen Strömungsdruck in der Gaszufuhr 3 in der Praxis
üblicherweise größer ist als der Luftdruck des Gebläse
brenners in der Luftzufuhr 2, nur durch die Düsenboh
rungen 7 eine gedrosselte Gasmenge in die Kammer 1 ein
strömen. Bei entsprechender Kalibrierung der Düsenaus
lässe 7 und 8 ergibt die in der Teillaststellung der
Drosselscheibe 9 in die Kammer 1 einströmende gedros
selte Gasmenge mit derjenigen reduzierten Luftmenge,
die bei der Teillaststellung der Drosselscheibe 9 infolge
des gedrosselten Gemischaustrittes aus der Kammer 1
nur noch gebläseunterstützt durch die Luftzufuhr 2 in
die Kammer 1 einströmt, wieder ein Gemisch mit dem ge
wünschten Mischungsverhältnis.The actuator is formed by a so-called hole mixer, the burner upstream of a blower, not shown, and contains a chamber 1 , into which an air supply 2 and a fuel gas supply 3 open. In the chamber 1 , a mixture formation of the fan-assisted combustion air flowing into the chamber 1 and the fuel gas flowing through the usual line pressure takes place. The chamber 1 has a Kam merwand 4 , which is formed with a plurality of circularly arranged mixing holes 5 . The Mischlö cher 5 cause an intimate mixing of the gas-air mixture formed in the chamber 1 and lead this over-stoichiometrically premixed mixture with predetermined excess air to the mixture outlet of the mixer or to the burner head of the gas blower burner. The confluence of the fuel gas supply 3 is formed by a gas nozzle 6 , which sits a plurality of nozzle bores 7 , which open continuously into the chamber 1 . In addition, the gas nozzle 6 has an additional gas outlet 8 . The chamber 1 contains a throttle element 9 which is designed as a disk and which is adjustable with respect to the perforated chamber wall 4 , namely by raising and lowering in a cylinder-like part of the chamber 1 . The throttle disc 9 has throttle openings 10 which are smaller in cross section than the mixing holes 5 of the chamber wall 4th In the elevated full load the throttle plate 9 gives the mixing holes 5 of the chamber wall 4 free. In the part load position on the chamber wall 4, the throttle disc 9 closes the cross section of the mixing holes 5 except for the smaller cross section of its throttle openings 10 . To avoid an unnecessary throttling effect in the raised full-load position, the throttle plate 9 also has a larger central opening 11 through which the gas nozzle 6 projects, or openings 12 lying between the throttle openings 10 . These additional passage openings 11 and 12 are in the partial load position of the throttle disk 9 placed on the chamber wall 4 from outside the mixing holes 5 , the closed areas of the chamber wall 4 are closed. The throttle disk 9 is raised to the full load position in a simple manner by switching on an electric solenoid 13 , and the throttle disk 9 is lowered into the partial load position for the two-stage power control of the gas fan burner when the solenoid 13 is switched off by the force of a compression spring 14 . With the throttle plate 9, a punch 14 is coupled, which is raised and lowered together with the orifice plate 9 and acts as a shut-off device together with the gas nozzle. 6 To set gas quantity outlet 8 of the gas nozzle 6 which is open in the raised full load position of the throttle disc 9 and together with the nozzle bores 7 a quantity of gas can escape, which results in the air flowing into the chamber 1, the mixture with the desired mixture ratio is in closed on the chamber wall 4 at the partial load position of the throttle disc 9 by the plunger 14 . This allows the gas, the flow pressure in the gas supply 3 in practice is usually greater than the air pressure of the fan burner in the air supply 2 , only a throttled gas flow into the chamber 1 through the nozzle holes 7 a. With appropriate calibration of the Düsenaus outlets 7 and 8 results in the in the partial load position of the throttle disc 9 flowing into the chamber 1 throttled gas amount with the reduced amount of air, which is only supported by the fan at the partial load position of the throttle disc 9 due to the throttled mixture outlet from the chamber 1 Air supply 2 flows into the chamber 1 , again a mixture with the desired mixing ratio.