Bronkhorst
Application note A007-CM04

Ratio Control in toepassingen met ovens en branders

Bij processen waarbij branders een rol spelen, zoals las-, snij- of oventoepassingen, moet de gastoevoer efficiënt worden beheerst. Gasflowregeling is hierbij de sleutel tot een succesvolle verbranding.
Met het oog op de eisen van deze processen heeft Bronkhorst oplossingen voor de gasflowregeling bij brandertoepassingen ontwikkeld.

Bekijk de Bronkhorst oplossing
afbeelding

Toepassingseisen

Voor dit soort processen is het essentieel dat het oxidant/brandstofmengsel reproduceerbaar is. Daarnaast is het belangrijk dat er altijd een minimale hoeveelheid gas wordt toegevoerd om te voorkomen dat de vlam dooft, en om te voorkomen dat de hoeveelheid NOx (stikstofoxiden) die geproduceerd wordt bij de verbranding toeneemt. Bij het gebruik van aardgas moet de drukval van de flow regelaar worden geminimaliseerd. Bovendien zoeken producenten van branders of ovens naar oplossingen die robuust, eenvoudig te installeren en in bedrijf te stellen zijn.

Belangrijke onderwerpen

  • Nauwkeurige dosering van de gassen
  • Stabiliteit
  • Reproduceerbaarheid
  • Flexibiliteit


Procesoplossing

Beheer van de brandstof/oxidantverhouding
Bij verbranding zijn vaak twee gassen nodig: de brandstof (methaan, propaan of acetyleen) en de oxidant (lucht of zuurstof in het geval van oxyfuelverbranding). 

Voor een ideale verbranding en behoud van de dynamiek van de brander moet de verhouding tussen de twee gassen heel precies worden geregeld. De stoichiometrie van de reactie moet worden gereguleerd zodat de lucht volledig verbrandt en de verbranding veilig verloopt. Hierdoor kan een optimale mix worden gerealiseerd en de luchttoevoer naar de reactie worden geminimaliseerd om buitensporig hoge kosten voor gas te voorkomen en de uitstoot van NOx te beperken.
 

Flow schema
Flow schema

De gepresenteerde “master/slave”-oplossing van Bronkhorst kan zorgen voor een evenredige gasflow met de benodigde stabiliteit. Omdat het verbrandingsgas wordt toegevoerd door één flow regelaar (master), levert een andere flow regelaar (slave) de oxidant in de juiste verhouding, wat zorgt voor een constante mengverhouding. 
De instrumenten hebben een snelle responstijd die in combinatie met de stabiliteit van de flow regelaars een constante vlam waarborgt.

Deze oplossing heeft als voordeel dat problemen in verband met drukveranderingen – veroorzaakt door een vuile brander – worden voorkomen. Zeker als de tegendruk van de brander toeneemt. De combinatie van flow meter, regelventiel en regellus compenseert deze tegendruk, door in grootte van ventielopening te variëren, waardoor het proces stabiel blijft.
Het stuursignaal naar het regelventiel kan de klant zelf monitoren, zodat een eventuele productiestop tijdig kan worden voorkomen.

Onze MASS-STREAM-flow regelaars zijn ideaal voor dit soort toepassingen. 

Vraag advies