GasMutliBloc MB-VEF - Dungs
GasMutliBloc MB-VEF - Dungs
GasMutliBloc MB-VEF - Dungs
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<strong>GasMutliBloc</strong><br />
<strong>MB</strong>-<strong>VEF</strong>
Kompaktarmatur mit<br />
2 Magnetventilen, Regler,<br />
Druckwächter und Feinfilter<br />
Compact unit with<br />
2 solenoid valves, regulator,<br />
pressure switch and filter<br />
Armature compacte avec<br />
2 électrovannes, régulateur,<br />
pressostat et filtre<br />
Unica struttura compatta con<br />
2 valvole elettromagnetiche,<br />
regolatore, pressostato e filtro<br />
<strong>MB</strong>-<strong>VEF</strong> 415/420<br />
7<br />
6<br />
5<br />
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<strong>MB</strong>-<strong>VEF</strong>…-S10<br />
<strong>MB</strong>-<strong>VEF</strong>…-S30<br />
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<strong>MB</strong>-…415 B01<br />
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12<br />
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10<br />
9<br />
8<br />
p L<br />
S10 5…100 mbar<br />
S30 100…360 mbar<br />
<strong>MB</strong>-<strong>VEF</strong><br />
GasMultiBloc mit<br />
Gas-Luftverbundregelung<br />
GasMultiBloc with<br />
air/gas-ratio control mode<br />
GazMultiBloc avec<br />
régulation par rapport air/gaz<br />
GasMultiBloc con<br />
regolazione della miscela gas-aria<br />
V1<br />
<strong>MB</strong>-…415 B01<br />
Rp 1 1/2<br />
Rp 2<br />
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18<br />
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20<br />
21<br />
Luftdruck-Membrane<br />
Regler-Membrane<br />
Anschlussflansch<br />
Feinfilter<br />
Ventil V1<br />
Steuerventil V3<br />
Schliessfeder V1<br />
Anker V1<br />
Magnet V 1<br />
Gasdruckwächter<br />
GW-Elektroanschluss<br />
<strong>MB</strong>-Elektroanschluss<br />
Nullpunkt-Korrektur<br />
Verhältnis-Einstellung<br />
Gasdruck-Membrane<br />
Steuerventil V4<br />
Ventil V2<br />
Schliessfeder V2<br />
Anker V2<br />
Magnet V2<br />
Magnetgehäuse<br />
Air pressure diaphragm<br />
Regulator diaphragm<br />
Flange<br />
Microfilter<br />
Valve V1<br />
Control valve V3<br />
Closing spring V1<br />
Plunger V1<br />
Solenoid V1<br />
Gas pressure switch<br />
GW plug<br />
<strong>MB</strong> plug<br />
Zero-point correction<br />
Ratio setting<br />
Gas pressure diaphragm<br />
Control valve V4<br />
Valve V2<br />
Closing spring V2<br />
Plunger V2<br />
Solenoid V2<br />
Solenoid housing<br />
Membrane pour la pression d´air<br />
Membrane de régulation<br />
Bride<br />
Filtre<br />
Clapet vanne V1<br />
Vanne de commande V3<br />
Ressort de fermeture V1<br />
Induit V1<br />
Bobine V1<br />
Pressostat gaz<br />
Connecteur du GW<br />
Connecteur du <strong>MB</strong><br />
Correction du point zéro<br />
Réglage du rapport<br />
Membrane pour la pression gaz<br />
Vanne de commande V4<br />
Clapet vanne V2<br />
Ressort de fermeture V2<br />
Induit V2<br />
Bobine V2<br />
Boîtier de bobine<br />
Membrana lavoro aria<br />
Regolatore<br />
Flangia<br />
Filtro fine<br />
Otturatore V1<br />
Valvola controllo V3<br />
Molla regolatore<br />
Indotto V1<br />
Magnete V1<br />
Pressostato gas<br />
GW-connettore<br />
<strong>MB</strong>-connettore<br />
Correzione punto zero<br />
Regolazione rapporto<br />
Membrana lavoro gas<br />
Valvola controllo V4<br />
Otturatore V2<br />
Molla chiusura V2<br />
Indotto V2<br />
Magnete V2<br />
Corpo magnete<br />
Karl <strong>Dungs</strong> GmbH & Co. • Siemensstr. 6-10 • D-73660 Urbach, Germany<br />
Telefon +49 (0)7181 804-0 • Telefax +49 (0)7181 804-166 • e-mail info@dungs.com • Internet http://www.dungs.com<br />
V2<br />
V1 V2<br />
V4<br />
0,5…100 mbar p L 0,4…100 mbar<br />
<strong>MB</strong>-…420 B01<br />
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p F<br />
p L<br />
10.1998 KST
Kompaktarmatur mit<br />
2 Magnetventilen, Regler,<br />
Druckwächter und Feinfilter<br />
Compact unit with<br />
2 solenoid valves, regulator,<br />
pressure switch and filter<br />
Armature compacte avec<br />
2 électrovannes, régulateur,<br />
pressostat et filtre<br />
Unica struttura compatta con<br />
2 valvole elettromagnetiche,<br />
regolatore, pressostato e filtro<br />
12<br />
11<br />
10<br />
9<br />
8<br />
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6<br />
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<strong>MB</strong>-<strong>VEF</strong>…-S10<br />
<strong>MB</strong>-<strong>VEF</strong>…-S30<br />
<strong>MB</strong>-…407 B01<br />
Rp 1/2<br />
Rp 3/4<br />
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p L<br />
S10 5…100 mbar<br />
S30 100…360 mbar<br />
<strong>MB</strong>-…412 B01<br />
Rp 3/4<br />
Rp 1<br />
Rp 1 1/4<br />
<strong>MB</strong>-<strong>VEF</strong><br />
GasMultiBloc mit<br />
Gas-Luftverbundregelung<br />
GasMultiBloc with<br />
air/gas-ratio control mode<br />
GazMultiBloc avec<br />
régulation par rapport air/gaz<br />
GasMultiBloc con<br />
regolazione della miscela gas-aria<br />
V1<br />
<strong>MB</strong>-…415 B01<br />
Rp 1<br />
Rp 1 1/4<br />
Rp 1 1/2<br />
Rp 2<br />
V3<br />
V2<br />
V1 V2<br />
151 185<br />
227<br />
227<br />
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V4<br />
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17<br />
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19<br />
20<br />
21<br />
Luftdruck-Membrane<br />
Regler-Membrane<br />
Anschlussflansch<br />
Feinfilter<br />
Ventil V1<br />
Steuerventil V3<br />
Schliessfeder V1<br />
Anker V1<br />
Magnet V 1<br />
Gasdruckwächter<br />
GW-Elektroanschluss<br />
<strong>MB</strong>-Elektroanschluss<br />
Nullpunkt-Korrektur<br />
Verhältnis-Einstellung<br />
Gasdruck-Membrane<br />
Steuerventil V4<br />
Ventil V2<br />
Schliessfeder V2<br />
Anker V2<br />
Magnet V2<br />
Magnetgehäuse<br />
Air pressure diaphragm<br />
Regulator diaphragm<br />
Flange<br />
Microfilter<br />
Valve V1<br />
Control valve V3<br />
Closing spring V1<br />
Plunger V1<br />
Solenoid V1<br />
Gas pressure switch<br />
GW plug<br />
<strong>MB</strong> plug<br />
Zero-point correction<br />
Ratio setting<br />
Gas pressure diaphragm<br />
Control valve V4<br />
Valve V2<br />
Closing spring V2<br />
Plunger V2<br />
Solenoid V2<br />
Solenoid housing<br />
Membrane pour la pression d´air<br />
Membrane de régulation<br />
Bride<br />
Filtre<br />
Clapet vanne V1<br />
Vanne de commande V3<br />
Ressort de fermeture V1<br />
Induit V1<br />
Bobine V1<br />
Pressostat gaz<br />
Connecteur du GW<br />
Connecteur du <strong>MB</strong><br />
Correction du point zéro<br />
Réglage du rapport<br />
Membrane pour la pression gaz<br />
Vanne de commande V4<br />
Clapet vanne V2<br />
Ressort de fermeture V2<br />
Induit V2<br />
Bobine V2<br />
Boîtier de bobine<br />
Membrana lavoro aria<br />
Regolatore<br />
Flangia<br />
Filtro fine<br />
Otturatore V1<br />
Valvola controllo V3<br />
Molla regolatore<br />
Indotto V1<br />
Magnete V1<br />
Pressostato gas<br />
GW-connettore<br />
<strong>MB</strong>-connettore<br />
Correzione punto zero<br />
Regolazione rapporto<br />
Membrana lavoro gas<br />
Valvola controllo V4<br />
Otturatore V2<br />
Molla chiusura V2<br />
Indotto V2<br />
Magnete V2<br />
Corpo magnete<br />
Karl <strong>Dungs</strong> GmbH & Co. • Siemensstr. 6-10 • D-73660 Urbach, Germany<br />
Telefon +49 (0)7181 804-0 • Telefax +49 (0)7181 804-166 • e-mail info@dungs.com • Internet http://www.dungs.com<br />
p F<br />
0,5…100 mbar p L 0,4…100 mbar<br />
<strong>MB</strong>-…420 B01<br />
Rp 1<br />
Rp 1 1/4<br />
Rp 1 1/2<br />
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p 2<br />
p 2<br />
<strong>MB</strong>-…425 B01<br />
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06.1998 KST
Erfahrungsbericht<br />
Gas – Luft – Verbundarmaturen <strong>MB</strong> –<strong>VEF</strong> / DMV – <strong>VEF</strong><br />
an Gas - Gebläsebrennern<br />
Dipl. Ing. (FH) Hans-Peter Mengs<br />
Leiter Feuerungstechnisches Labor / DUNGS<br />
Urbach, 22.02 2000
Inhaltsverzeichnis:<br />
1. Einleitung Seite<br />
2. Festlegung der Impulsanschlüsse 3<br />
2.1 Brennerdruck PBr<br />
4<br />
2.2 Druck der Verbrennungsluft PL<br />
4<br />
2.3 Feuerraumdruck PF<br />
4<br />
3. Grobeinstellung zur Inbetriebnahme 5<br />
3.1 Verbrennungsluftdruck PL<br />
5<br />
3.2 Gasdruck PBr<br />
6<br />
3.3 Verhältnis V 6<br />
3.4 Nullpunktkorrektur N 6<br />
4. Inbetriebnahme 7<br />
4.1 Zündung des Brenners 7<br />
4.2 Größtlastabstimmung 7<br />
4.3 Kleinstlastabstimmung 7<br />
4.4 Abstimmung von Zwischenstufen 8<br />
4.5 Hinweise zur Inbetriebnahme 8<br />
5. Einflüsse im Betrieb 8<br />
5.1 Veränderung des Feuerraumdruckes PF<br />
8<br />
5.2 Veränderung des Eingangsdruckes Pe<br />
9<br />
5.3 Veränderung des Verbrennungsluftdruckes PL<br />
9<br />
6. Untersuchungen zum Betriebsverhalten 10<br />
6.1 Driftverhalten 10<br />
6.2 Hystereseverhalten 11<br />
6.3 Reproduzierbarkeit 12<br />
7. Zusammenfassung 12<br />
-2-
1. Einleitung<br />
Mit dem zu nehmenden Bedarf an Gasbrennern für einen modulierenden Betrieb wird die Forderung<br />
nach geeigneten Gas- Luftverbundregelungen immer häufiger gestellt.<br />
Es besteht in diesem Zusammenhang die Forderung nach einem hohen Modulationsbereich des<br />
Brenners.<br />
Die Firma DUNGS liefert hierfür seit Jahren Kompaktarmaturen <strong>MB</strong> – <strong>VEF</strong> und DMV – <strong>VEF</strong>, welche<br />
mit einem Gas – Luft – Verbund Regelteil ausgerüstet sind.<br />
Der DUNGS Gas – Luftverbund benötigt keine zusätzliche Hilfsenergie für die Regelfunktion.<br />
Für die Steuerung des Gas – Luftverbundes bildet der Gebläseluftdruck PL die Führungsgröße.<br />
Über ein einstellbares Verhältnis V regelt die Armatur einen dem Gebläseluftdruck proportionalen<br />
Gasdruck aus, so daß die Gasmenge der jeweiligen Verbrennungsluftmenge entspricht.<br />
Die Armaturen sind auch für einen zweistufig gleitenden Betrieb einsetzbar.<br />
Sie sind als Kompaktarmaturen aufgebaut, in denen folgende Fuktionseinheiten integriert sind:<br />
- 2 Magnetventile der Klasse A<br />
- Druckregler in Doppelsitztechnik, eingangsseitig auf der Achse des ersten Magnetventiles<br />
- Servo – Druckregelteil, der ohne zusätzliche Hilfsenergie den Druckregler steuert<br />
- Verhältniseinstellung V = PBr / PL, 0,75 : 1 ...3 : 1<br />
- Nullpunktkorrektur<br />
- Schmutzfangeinrichtung oder Vorbaufilter<br />
- Druckbegrenzer<br />
- Impulsflansche (bei den Gewindeausführungen)<br />
Außerdem stehen auch Mikroprozessor gesteuerte Feuerungsautomaten mit integrierter Brennstoff-<br />
Luftverbundregelung der Typen MPA oder BCS von der Firma DUNGS zur Verfügung, die auch mit<br />
einer pneumatischen Verbundarmatur kombiniert werden können.<br />
Die Armaturen sind in den Nennweiten DN 15 bis DN 100 (DN 15 – DN 65 mit Gewindeflansch und<br />
DN 65 – DN 100 in Flanschauführungen) lieferbar.<br />
Technische Einzelheiten, wie unter anderem Gas - Durchsatzmengen in Abhängigkeit von den Einund<br />
Ausgangsdrücken, Ausrüstungen und Optionen, Baumaße, Funktionsbeschreibung sind den<br />
Datenblätter und den Geräte- Spezifikationen sowie der Betriebs- und Montageanleitung zu<br />
entnehmen, die auch unter der Internet – Adresse: http://www.dungs.com zur Verfügung stehen.<br />
Im Nachfolgenden sollen besondere Schwerpunkte genannt werden, die sich als Ergebnisse<br />
durchgeführter Anpassungserprobungen der <strong>VEF</strong> – Armaturen ergaben.<br />
Im Feuerungstechnischen Labor der Firma DUNGS wurden Brenner unterschiedlicher Bauart und<br />
verschiedener Herstellerfirmen an Kesselanlagen (150, 330 und 770 kW) mit <strong>VEF</strong> –Armaturen<br />
getestet.<br />
Aus den dabei gesammelten Erfahrungen ergeben sich nachfolgende spezielle Hinweise für einen<br />
einwandfreien Betrieb mit den <strong>VEF</strong> – Armaturen:<br />
- Festlegung der Impulsanschlüsse<br />
- Inbetriebnahme und Einstellungen<br />
- Einflüsse im Betrieb.<br />
2. Festlegung der Impulsanschlüsse<br />
Die Leitungsdimensionierung und Verlegung der Impulsleitungen zwischen der Armatur und dem<br />
Brenner ist die Betriebs- und Montageanleitung ausgeführt.<br />
Für den Anschluß der an den <strong>VEF</strong> – Armaturen gekennzeichneten Impulsanschlüsse:<br />
-3-
PBr: Gas-Ausgangsdruck (Stellgröße)<br />
PL: Verbrennungsluftdruck (Führungsgröße)<br />
PF : Feuerraumdruck (Störgröße)<br />
ist folgendes zu beachten:<br />
2.1 Brennerdruck PBr<br />
Der Meßort (Meßstelle) ist in einer Entfernung von 5 x d in der Gasleitung zwischen der Armatur und<br />
dem Gasbrenner festzulegen.<br />
Es ist zu beachten, daß der Bohrungsdurchmesser in der Meßstelle mindestens 4 mm beträgt und die<br />
Impulsbohrung so angebracht ist, daß sie nicht durch auftretendes Kondensat verstopft werden kann.<br />
Statt der 5 x d Meßstelle kann für die Armaturen mit Gewindeanschlußflansch optional ein<br />
Impulsflansch verwendet werden.<br />
2.2 Druck der Verbrennungsluft PL<br />
Der PL - Impuls stellt die Führungsgröße für den pneumatischen Gas – Luftverbund dar und legt die<br />
Funktion der Verbundsteuerung fest.<br />
Der Impuls ist maßgebend für:<br />
- Die Wahl des Verhältnisses V<br />
- Das Zündverhalten des Brenners<br />
- Den Modulationsbereich des Brennrs<br />
- Das Mischungsverhältnis Gas – Luft und in der Folge die Verbrennungsgüte<br />
Der Meßort für die Impulsentnahme ist im Brenner in einem Bereich der Verbrennungsluftführung zu<br />
verlegen, in der die Luftströmung beruhigt verläuft und nicht durch Umlenkungen oder<br />
Strömungsabrisse beeinflußt werden kann.<br />
Erfahrungsgemäß ist die Anordnung eines Meßrohres (4 mm Innendurchmesser) parallel zum<br />
Brennerrohr bis unmittelbar vor die Mischstelle mit dem Verbrennungsgas, die günstigste Lösung.<br />
Bei Gasgebläsebrennern mit einem Gasaustritt hinter der Stauscheibe ist demzufolge das Meßrohr bis<br />
nahe an die Stauscheibe heran zu verlegen. Die Verstellbarkeit des Düsenstockes ist dabei zu<br />
berücksichtigen.<br />
Bei Gasgebläsebrennern mit Vormischung muß das Meßrohr genügen weit vor den Gasaustrittsschlitzen<br />
enden.<br />
Bei einigen Brennern wurden positive Ergebnisse dadurch erreicht, daß das Meßrohr rechtwinkelig zur<br />
Luftströmungsrichtung in das Brennerrohr eingebaut wurde und dadurch der dynamische Druck erfaßt<br />
werden konnte.<br />
Das Meßrohr wurde auf seiner Länge mit 2 mm Durchgangsbohrungen versehen.<br />
Eine Kontrolle des richtigen Meßortes ist durch die Aufnahme einer Luftkennlinie, siehe dazu 3.1,<br />
möglich.<br />
2.3 Feuerraumdruck PF<br />
Der günstigste Meßort für die Impulserfassung des Feuerraumdruckes befindet sich im Kessel am<br />
Brenneraustritt.<br />
Dazu wird ein Meßrohr (4 mm Innendurchmesser) parallel zum Brennerrohr geführt, welches kurz vor<br />
demselben endet.<br />
Für die Funktion des Gas – Luftverbundes ist der Anschluß des PF – Impulses nicht unbedingt<br />
notwendig, wenn das Verhältnis V nahe 1 liegt.<br />
-4-
Der PF – Impuls stellt jedoch einen wesentlichen Korrekturfaktor dar, der bei Gas – Luftverhältnissen<br />
ungleich 1 für eine konstante Beibehaltung des gewählten Verhältnisses, auch bei extremen<br />
Feuerraumdruckschwankungen, sorgt.<br />
3. Grobeinstellung zur Inbetriebnahme<br />
Um zunächst eine Grobeinstellung des Verhätnisses V und der Nullpunktkorrektur N zur<br />
Inbetriebnahme der Verbundarmatur vornehmen zu können, muß der Verbrennungsluftdruck PL und<br />
der notwendige Gasdruck vor Brenner PBr in etwa bekannt sein oder berechnet werden.<br />
3.1 Verbrennungsluftdruck PL<br />
Der Verbrennungsluftdruck wird durch die Aufnahme einer Luftkennlinie ermittelt.<br />
Unter Ausnutzung der Vorlüftzeit des Brenners bei maximaler Luftklappenstellung wird bei<br />
verschiedenen Luftklappenstellwinkeln der Verbrennungsluftdruck PL gemessen und als Kurve<br />
dargestellt.<br />
Die Luftklappenstellungen, in den Stufungen von 5 Winkelgraden, werden durch manuelle Verstellung<br />
am Stellmotor der Luftklappe erreicht.<br />
Die Luftkennlinie ist bei verschiedenen Düsenstockstellungen aufzunehmen.<br />
Die ermittelte Kennlinie zeigt die erreichbaren Druckwerte PL und die Charakteristik des<br />
Kurvenverlaufes.<br />
Aus dieser Kurve kann auch der nutzbare Modulationsbereich (Arbeitsbereich) festgelegt werden.<br />
Abbildung 2 Abbildung 3<br />
PL [mbar]<br />
18<br />
16<br />
14<br />
12<br />
10<br />
8<br />
6<br />
4<br />
Luftkennlinie<br />
3,7<br />
5,3<br />
7,1<br />
9,1<br />
11<br />
12,55<br />
13,8<br />
15,35<br />
14,7<br />
15,7515,9516,1<br />
16,3<br />
2,7<br />
2<br />
1,64<br />
0<br />
0,45 0,54 0,7<br />
1,05<br />
0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75 80 85 90<br />
Luftklappe [Winkel°]<br />
DUNGS<br />
PL mbar<br />
18<br />
16<br />
14<br />
12<br />
10<br />
8<br />
6<br />
4<br />
2<br />
0<br />
6,9<br />
4,05 3,9<br />
7,65<br />
5,25 5,2<br />
6,45 6,6<br />
8,1 7,9<br />
Luftkennlinie<br />
-5-<br />
15,9 16,1 15,9 15,8 15,6 15,6 15,6 15,6 15,5 15,6<br />
14,1<br />
12,9<br />
13,2<br />
12,6<br />
11,5<br />
10,4<br />
14,6 14,6 14,6<br />
13,9<br />
13,6<br />
13,9 13,7 13,7 13,7 13,7 13,8<br />
12,05<br />
11,6<br />
11,1<br />
10,4 10,6<br />
10,1 10,1<br />
9,55 9,55<br />
9,05 14,1514,15 13,6 13,5 13,3 13,2513,2513,25 13,25<br />
0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75 80 85 90<br />
Luftklappen-Winkel°<br />
DUNGS<br />
Stauscheibe Stellung 1<br />
PL mbar<br />
Stauscheibe Stellung 5<br />
PL mbar<br />
Stauscheibe Stellung 8<br />
PL mbar
Ein idealer Verlauf der Luftkennlinie ist in der Abbildung 2 dargestellt. Der nutzbare Arbeitsbereich<br />
ergibt sich von 0 – 80° Luftklappenstellung.<br />
Der Anfangsdruck für PL ist nahe 0 und bildet ein gute Voraussetzung für einen großen<br />
Modulationsbereich des Brenners. Die Kurvencharakteristik ist stetig ansteigend.<br />
Die Luftkennlinie nach der Abbildung 3 zeigt einen nutzbaren Arbeitsbereich von 0 – 50°.<br />
Der Kurven – Anstieg ist unregelmäßig, damit ergibt sich kein stetiger Modulationsbereich des<br />
Brenners.<br />
Der Anfangsdruck für PL ist zu hoch. Die Kleinstlast des Brenners wird somit zu groß sein.<br />
In diesem Fall wurde durch DUNGS ein Korrektur der Luftklappe empfohlen.<br />
3.2 Gasdruck PBr<br />
Der für die notwendige Gasdurchsatzmenge (Brennerleistung) erforderliche Gasdruck ist aufgrund der<br />
Geometrie der Gasaustrittsquerschnitte im Gasgebläsebrenner bekannt und wird in den technischen<br />
Beschreibungen der Brenner angegeben.<br />
3.3 Verhältnis V<br />
Das einzustellende Verhältnis V kann zunächst überschlägig rechnerisch aus der Gleichung:<br />
V = PBr - PF / PL - PF<br />
ermittel werden.<br />
Bei Vormischbrennern subtrahiert sich der PBr mit dem PL.<br />
Z.B: PBr = 10 mbar, PL = 8 mbar, PF = 1 mbar (geschätzt)<br />
V = 10 – 1 / 8 – 1 = 1,28<br />
Das Verhältnis V ist zunächst auf 1,3 einzustellen.<br />
Ergibt sich ein V < 0,75, ist PBr durch Veränderung der Düsengeometrie zu erhöhen oder optional eine<br />
Anpassung der Armatur durch DUNGS notwendig.<br />
3.4 Nullpunktkorrektur N<br />
Mit der Nullpunktkorrektur wird die Gasmenge durch einen Offset beeinflußt.<br />
Dies bedeutet auch eine wählbare Vorgabe für die Zündgasmenge.<br />
Die Nullpunkteinstellung läßt sich auch rechnerisch ermitteln, was aber erfahrungsgemäß unterbleibt<br />
und durch Einstellungsversuche erfolgt.<br />
Der Nullpunkt sollte zunächst auf 0 eingestellt werden.<br />
Eine Korrektur ist durchzuführen, wenn die Zündung nicht erfolgt bzw. zu hart ist.<br />
Wenn wegen nicht erfolgter Zündung die Gasmenge erhöht werden muß, ist die Einstellung von N in<br />
Richtung „+“, Erhöhung der Gasmenge, vorzunehmen.<br />
Erfahrungsgemäß sollte bei der Zündung der Gasdruck gemessen werden. Liegt er unter<br />
PBr = 0,4 mbar ist die Gasmenge für die Zündung zu erhöhen.<br />
Da durch die N – Verstellung die Verhältniskennlinie V eine Parallelverschiebung erfährt, ist diese<br />
folgerichtig keine 0 – Punkt – Gerade mehr. Dies bedingt zwangsläufig, daß an den einzelnen<br />
Meßpunkten sich unterschiedliche Verhältnisse einstellen werden. Die V – Einstellung muß ggf.<br />
korrigiert werden .<br />
Dies gilt generell, siehe dazu Punkt 4. Inbetriebnahme.<br />
-6-
4. Inbetriebnahme<br />
4.1 Zündung des Brenners<br />
Im wesentliche sind die Einstellungen zur Zündung im Punkt 3. beschrieben.<br />
Eine Möglichkeit der Dämpfung bei zu harter Zündung besteht durch den Einsatz einer Blende in den<br />
Impulseintritt PL an der Verbundarmatur.<br />
Die Blendenabstimmumg erfolgt bei der erstmaligen Anwendung durch eine Einschraubdüse, die<br />
danach serienmäßig in Abstimmung mit DUNGS in die Armatur integriert wird.<br />
4.2 Größtlastabstimmung<br />
Nach erfolgter Zündung des Brennes ist zunächst die vorgesehene maximale Brennerleistung<br />
(Größtlast) einzustellen.<br />
Die für die Berechnung des Verhältnisses V gewählten Größtlastwerte PBr und PL werden mit dem<br />
- eingestellten Verhältnis V sowie den<br />
- gemessenen Ausbrandwerten (Rauchgasanalyse)<br />
verglichen.<br />
Ist aufgrund der nicht erzielten maximalen Gasmenge oder schlechter Analysenwerte (O2 > 2,5 Vol.%)<br />
eine Korrektur des Gas – Luftverhältnisses notwendig, so ist zunächst die Einstellung der Luftklappe,<br />
wenn dies möglich ist, zu verändern.<br />
Ist durch die Veränderung der Luftklappenstellung keine Erhöhung des Gasmenge möglich, ist das<br />
Verhältnis V in positiver Richtung (mehr Gas) zu verstellen.<br />
Damit verändern sich auch die Ausbrandwerte:<br />
Als Richtwerte gelten:<br />
- Größtlast O2 = 2,0 – 2,5 Vol.% (bessere Werte sind möglich)<br />
- Kleinstlast O2 = 2,5 – 3,0 Vol.%<br />
4.3 Kleinstlastabstimmung<br />
Nach erfolgter Größtlasteinstellung ist die Kleinstlast einzustellen.<br />
Um einen möglichst großen Modulationsbereich des Brenners zu erreichen, ist die minimal mögliche<br />
Kleinstlast einzustellen.<br />
Es ist darauf zu achten, daß die Werte PBr = 0,5 mbar und PL = 0,4 mbar nicht wesentlich<br />
unterschritten werden.<br />
Sollte eine Unterschreitung erfolgen, ist ein Test hinsichtlich der Drift notwendig, siehe dazu Punkt 6.1.<br />
Durch eine N – Verstellung ist die Kleinstlastmenge unter Beachtung der genannten O2 – Werte<br />
einzustellen.<br />
- N in Minus = kleinere Gasmenge<br />
- N in Plus = größere Gasmenge<br />
Weiterhin muß darauf geachtet werden, daß die N – Verstellung eine Korrektur der V –<br />
Einstellung erfordert.<br />
Dazu ist nach der erfolgten Kleinstlastabstimmung die Größtlast nochmals anzufahren und<br />
gegebenfalls zu korrigieren.<br />
-7-
4.4 Abstimmung von Zwischenstufen<br />
Besonders bei modulierendem Betrieb ist es zu empfehlen 2 – 3 Laststufen innerhalb des Brenner –<br />
Arbeitsbereiches durch verbrennungstechnische Messungen zu kontrollieren.<br />
Werden Korrekturen notwendig, sind diese über die Verstellungen der Kleinst- und Größtlast<br />
vorzunehmen.<br />
4.5 Hinweise zur Inbetriebnahme<br />
- Nach Einstellung von V und N sollte erfahrungsgemäß immer eine Neuzündung des Brenners und<br />
eine Überprüfung der Ausbrandwerte erfolgen.<br />
- Ohne geeignete Meßmittel für:<br />
. Druckmessungen PBr, PL, PF<br />
. Gasmengenmessung<br />
. Rauchgasanalyse<br />
ist eine exakte Einstellung der Verbundarmatur nicht sicher möglich.<br />
Zur Zeiteinsparung bei der Anlageninbetriebnahme vor Ort ist es ratsam voreingestellte Armaturen zu<br />
verwenden.<br />
Die Ermittlung der Einstellwerte kann erstmalig bei dem Brennerhersteller auf einem Brennerprüfstand<br />
oder bei einer Erstinbetriebnahme erfolgen, wobei dann brennerspezifische Richtwerte für weiter<br />
Anlagen vorhanden sind. In diesem Zusammenhang können auch Blenden für PL und PF zur<br />
Dämpfung der Impulse ermittelt werden.<br />
5.0 Einflüsse im Betrieb<br />
5.1 Veränderung des Feuerraumdruckes PF<br />
25<br />
20<br />
15<br />
10<br />
5<br />
0<br />
21,9<br />
Abbildung 4<br />
11,57 11,54 11,53 11,52 11,52<br />
8,18<br />
21,3<br />
8,22<br />
20,7<br />
8,47<br />
Feuerraumdruckänderung<br />
Größtlast Kleinstlast<br />
20,1<br />
8,59<br />
2,2 2,1 2,1 2,1 2,1<br />
19,8<br />
10,5 10,6 10,6 10,6 10,6<br />
8,71<br />
10 10 10 10,1<br />
8 8 8 8<br />
3 2,9 2,8 2,7<br />
1,85<br />
1,38<br />
1,9<br />
1,43<br />
2,02<br />
1,52<br />
2,18<br />
1,69<br />
0 0,5 1 1,5 2 -0,15 0,15 0,25 0,35<br />
Feuerraumdruck [mbar]<br />
DUNGS<br />
PBr mbar<br />
PL mbar<br />
V m3n/h<br />
O2 Vol.%<br />
CO2 Vol.%<br />
-8-
Veränderung der Druckverhältnisse im Kamin, z. B. durch Wetterlagen, führen zu Druckänedrungen<br />
im Feuerraum des Wärmeerzeugers.<br />
Bei PF – Aufschaltung werden diese durch die Verbundarmatur ausgeglichen.<br />
Es wird sich eine Änderung der Gasmenge aufgrund der Gas- und Verbrennungsluftdruckänderung<br />
ergeben. Die Ausbrandwerte bleiben jedoch nahezu konstant.<br />
Wie aus der Abbildung 4 ersichtlich ist, erhöht sich der Druckwert PL mit der PF – Steigerung.<br />
Die Gasmenge reduziert sich.<br />
Die Ausbrandwerte O2 und CO2 bleiben konstant.<br />
5.2 Veränderung des Eingangsdruckes Pe<br />
Gasdruckschwankungen im Gasversorgungsnetz innerhalb der in der DIN EN 88 angegebenen<br />
Werte, z.B. Normaldruck = 20 mbar, Mindestdruck = 18 mbar, Höchstdruck = 25 mbar ergeben<br />
konstante Werte, wenn der Mindestdruck im Regelbereich der Armatur liegt.<br />
25<br />
20<br />
15<br />
10<br />
5<br />
Abbildung 5<br />
Eingangsdruckänderung<br />
21,7 21,7 21,7 21,8 21,7 21,7 21,8 21,8 21,8<br />
11,34 11,34 11,4 11,43 11,45 11,47 11,47 11,49 11,51<br />
10,5 10,6 10,6 10,6 10,6 10,7 10,7 10,7 10,7<br />
8,07 8,07 8,08 8,08 8,08 8,08 8,08 8,08 8,08<br />
2,3 2,2 2,2 2,2 2,1 2 2 2 2<br />
0<br />
17 18 19 20 21 22 23 24 25<br />
Eingangsdruck Pe [mbar]<br />
Aus der Abbildung 5 ist eine Konstanz der Werte, vor allem der Ausbrandwerte O2 und CO2 zu<br />
erkennen.<br />
5.3 Veränderungen des Verbrennungsluftdruckes PL<br />
DUNGS<br />
PBr mbar<br />
PL mbar<br />
V m3n/h<br />
CO2 Vol.%<br />
O2 Vol.%<br />
Veränderungen des Verbrennungsluftdruckes beeinflussen die Führungsgröße PL, die dann auch den<br />
Gasdruck PBr über die Verhältniseinstellung entsprechend korrigiert.<br />
-9-
6. Untersuchungen zum Betriebsverhalten<br />
6.1 Driftverhalten<br />
Bei sehr großen Brenner - Modulationsbereichen und kleinen Verbrennungsluftdrücken können in der<br />
Kleinstlast Drücke von PL < 0,4 mbar und PBr < 0,5 mbar notwendig werden, die im Langzeitbetrieb zu<br />
einer Drift führen können.<br />
Dabei bewirken bereits kleine Druckänderungen Veränderungen des O2 – Gehaltes in den<br />
Rauchgasen.<br />
Zur Vermeidung dieser Auswirkungen sollen die von DUNGS angegebenen Eingangsbedingungen:<br />
- PL = 0,4 – 100 mbar<br />
- PBr = 0,5 – 100 mbar<br />
eingehalten werden.<br />
Der Wirkdruck aus PL – PF und PBr – PF ist zu berücksichtigen.<br />
Bei Unterschreitungen der genannten Werte sind Untersuchungen zum Driftverhalten notwendig.<br />
Abbildung 6 Abbildung 7<br />
9<br />
8<br />
7<br />
6<br />
5<br />
4<br />
3<br />
2<br />
1<br />
0<br />
-1<br />
2,6<br />
3<br />
2,1 2,05<br />
4<br />
1,95<br />
4,5<br />
1,8 1,8<br />
1,7 1,65 1,7<br />
1,114 1,105 1,12 1,12 1,125 1,117 1,117 1,13<br />
0,24 0,26 0,24 0,26 0,24 0,26 0,23 0,26 0,24 0,25 0,25 0,26 0,24 0,26 0,25 0,2<br />
-0,1<br />
0<br />
-0,1<br />
60<br />
-0,05<br />
120<br />
-0,1<br />
180<br />
-0,05<br />
240<br />
-0,02<br />
300<br />
-0,01<br />
360<br />
-0,05<br />
420<br />
5,5<br />
Laufende Zeit in Minuten<br />
6<br />
8<br />
PBr mbar<br />
PL mbar<br />
PF mbar<br />
V m3/h (x 10)<br />
O2 Vol.%<br />
CO ppm (x 10)<br />
8,5<br />
Abbildung 6 zeigt bei kleinem PL = 0,26 mbar eine O2 – Absenkung von 2,1 auf 1,7 Vol.% innerhalb<br />
von 420 Minuten. Die Gasmenge erhöht sich von 11,14 auf 11,3 m 3 /h.<br />
In der Abbildung 7 erfolgt bei einem PL = 0,4 mbar keine O2 – Absenkung. Die Gasmenge bleibt<br />
konstant. Dies untermauert die vorgegebenen Mindestdruck von 0,4 mbar.<br />
9<br />
8<br />
7<br />
6<br />
5<br />
4<br />
3<br />
2<br />
1<br />
8,5<br />
8,3<br />
4 4 4 4<br />
-10-<br />
8,5 8,5 8,5 8,5 8,5 8,5<br />
4,2 4,2 4,2 4,2<br />
3 3 3 3 3 3 2,95 3<br />
0,55 0,53 0,55 0,55 0,55 0,55 0,55 0,55<br />
0,4 0,38 0,4 0,4 0,4 0,4 0,4 0,4<br />
0 -0,05 -0,05 -0,05 -0,05 -0,05<br />
0,05 0,05 0,05<br />
0 60 120 180 240 300 360 420<br />
-1<br />
PBr mbar<br />
PL mbar<br />
PF mbar<br />
V m3/h<br />
O2 Vol.%<br />
CO ppm X 10<br />
Laufende Zeit in Minuten
Es besteht die Frage, ob ein langzeitiger Kleinstlasbetrieb mit minimaler Gasmenge überhaupt<br />
praxisrelevant ist und nur in Ausnahmenfällen vor kommt. Ein Praxisbezug zu derartigen Messungen<br />
muß noch hergestellt werden.<br />
6.2 Hystereseverhalten<br />
Zum Nachweis des Hystereseverhaltens bei steigendem und fallendem Brennerbetrieb werden über<br />
den gesamten Modulationsbereich des Brenners Betriebswerte in Stufen (Luftklappenwinkel) ermittelt.<br />
Dabei kommt es darauf an, daß bei gleicher Luftklappenstellung im steigenden und fallenden Betrieb<br />
vergleichbare Werte: PBr, PL, O2, Gasmenge vorhanden sind.<br />
Aus der Abbildung 8 ist eine gute Übereinstimmung der Betriebswerte bei steigendem und fallendem<br />
Betrieb zu erkennen.<br />
Es zeigt sich eine stabile Führungsgröße PL, die über das eingestellte Verhältnis V analog<br />
zugeordnete Gasdruckwerte PBr aussteuert. Damit ist eine Übereinstimmung der Ausbrandwerte (CO2<br />
und O2) und der Gasmengen im Modulationsbereich des Brennes in den gewählten Laststufen bei<br />
steigendem und fallendem Betrieb gegeben, siehe dazu Abbildung 8.<br />
Eine Hysterese entsteht zum Beispiel, wenn mechanische Einflüsse das Verhältnis V bei steigendem<br />
und fallendem Betrieb verändern würden. Das Resultat wären abweichende Ausbrandwerte und<br />
Gasmengen.<br />
25<br />
20<br />
15<br />
10<br />
5<br />
0<br />
10,1 10<br />
9,6<br />
8,4<br />
12,5<br />
14,6<br />
17,4<br />
18,9<br />
Abbildung 8<br />
Betriebskurve (Hystereseverhalten)<br />
20,8 21,1 21,5 21,1 20,8<br />
8,89<br />
10,28<br />
7,41<br />
5,38<br />
11,01 11,54 11,02<br />
10,29<br />
8,89<br />
7,28 7,44<br />
6,29<br />
5,31<br />
5,41<br />
7,8<br />
10,4 10,4 10,4 10,5 10,6 10,6 10,6 10,6 10,6 10,6 10,5 10,5 10,6<br />
10,10,1<br />
9,6<br />
8,16<br />
7,81<br />
7,27<br />
8<br />
6,29<br />
5,27<br />
1,88 2,42<br />
3,71<br />
3,72<br />
2,43<br />
1,87<br />
1,41 1,79<br />
3,9<br />
3,86<br />
3 3,2<br />
3,1<br />
2,73<br />
2,71 3<br />
2,4 2,5 2,4 2,2 2,2 2,1 2,2 2,1 2,1 2,2 2,3 2,4 2,2<br />
1,79<br />
1,39<br />
7 12,3 17,7 23,1 28,5 33,8 39,4 44,6 50 44,6 39,4 33,8 28,5 23,1 17,7 12,3 7<br />
Luftklappe, Winkel°<br />
18,9<br />
17,3<br />
14,5<br />
DUNGS<br />
PBr mbar<br />
PL mbar<br />
V m3n/h<br />
O2 Vol.%<br />
CO2 Vol.%<br />
12<br />
-11-
6.3 Reproduzierbarkeit<br />
Die Reproduzierbarkeit der eingestellten Werte wurde nach mehrmaligen Zünden des Brenners und<br />
im Langzeitbetrieb getestet.<br />
Abweichen von den Einstellungen erfolgen in der Regel nicht.<br />
7. Zusammenfassung<br />
Die während eigener Untersuchungen und aus Anwendungsfällen heraus gesammelten Erfahrungen<br />
haben bestätigt, daß die Gas – Luftverbund Armaturen <strong>MB</strong> – <strong>VEF</strong> und DMV – <strong>VEF</strong> die an sie<br />
gestellten Anforderungen in vollem Umfang erfüllen.<br />
In besonders kritischen Anwendungen konnten gemeinsam mit den Brennerherstellern die Armaturen<br />
speziell auf die Bedürfnisse abgestimmt und somit optimale Ergebnisse erzielt werden.<br />
Zur sicheren Inbetriebnahme der Armaturen ist die notwendige Fachkenntnis vorauszusetzen.Werden<br />
diese Vorgaben erfüllt, kann ein Brenner innerhalb kürzester Zeit in Betrieb genommen werden.<br />
-12-