Brennerprüfung mit einem Präzisionsgasmischer
Brenner- und Gerätehersteller müssen nachweisen, dass ihre Geräte sicher, effizient und innerhalb der Emissionsgrenzwerte für die verschiedenen Brennstoffe arbeiten, mit denen sie in der Praxis konfrontiert werden können. Zertifizierungsstellen wie CSA erstellen Prüfprotokolle, um zu bestätigen, dass Brenner ein stabiles Flammenverhalten, eine zuverlässige Zündung und Verbrennungseigenschaften bei unterschiedlichen Gaszusammensetzungen und Versorgungsdrücken aufweisen.
Eine genaue Prüfung hängt von der Fähigkeit ab, diese Brennstoffeigenschaften und Strömungsbedingungen in einer kontrollierten Umgebung zu reproduzieren. Jeder Test muss den korrekten Heizwert, das Luft-Brennstoff-Verhältnis und das spezifische Gewicht des Zielgases wiedergeben. Zuverlässige Ergebnisse ermöglichen es Ingenieuren und Zertifizierungsbehörden, die Brennerleistung zu bewerten und die Konformität zu bestätigen, bevor die Produkte für den kommerziellen Einsatz freigegeben werden.
Herausforderungen bei der Brennerprüfung
Gerätehersteller und Testeinrichtungen verwenden in der Regel vorgemischte Gasflaschen zur Brennerevaluierung. Die Gasflaschen enthalten eine feste Mischung, die nach der Lieferung nicht mehr geändert werden kann, was die Flexibilität der Prüfung einschränkt. Jede Gasmischung muss separat bestellt werden, und leere Gasflaschen sammeln sich schnell an. Die Verwaltung der Lagerung und Entsorgung wird zu einer logistischen Belastung, die zu zusätzlichen Kosten, Verwaltungsaufwand und unnötigem Platzmangel im Prüfbereich führen kann und die Prüfzeiten verlangsamt.
Während des zyklischen Brennerbetriebs können Änderungen des Versorgungsdrucks die Durchfluss- und Mischungsverhältnisse am Brenner verändern. Diese Schwankungen wirken sich auf Flammenform, Temperatur und Emissionsdaten aus und verringern die Wiederholbarkeit der Prüfung. Manuelles Mischen mit Drehdurchmessern oder Ventilen bietet nur eine begrenzte Korrektur und erhöht sowohl die Unsicherheit in der Zusammensetzung als auch die Exposition des Bedieners gegenüber dem Gas.
Kundenspezifische Gasmischung für CSA-Zertifizierung
Um genaue Mischungsverhältnisse während der Brennerzyklen aufrechtzuerhalten, bot das MXM eine geschlossene Regelung der Zusammensetzung mit automatischer Kompensation von Änderungen des Ein- und Auslassdrucks. Die integrierten Alicat-Massendurchflussregler ermöglichten den Forschern einen schnellen Wechsel zwischen den Prüfgasen mit einer Regelungszeit von 25 ms und Zugriff auf 49 wählbare Gaskalibrierungen aus einer Onboard-Bibliothek.
Sicherheitsgrenzen innerhalb des Systems verhinderten stöchiometrische oder anderweitig unsichere Mischungen. Die Fernkonfiguration ermöglichte den Betrieb von außerhalb des Testbereichs, wodurch die Handhabung von Brenngasen minimiert und die Einrichtung während der Zertifizierungsläufe vereinfacht wurde.
Die interaktive HMI des MXM zeigte Durchfluss, Druck und Mischungszusammensetzung in Echtzeit an. Die Ingenieure konnten direkt über die Schnittstelle Sollwerte einstellen, die Stabilität überwachen und Leistungsdaten protokollieren. Das kompakte, modulare Layout passt problemlos auf bestehende Prüfstände oder Wagen, die üblicherweise bei der Brennervalidierung verwendet werden.
Mit dem MXM konnte das Team bei Bedarf kundenspezifische Gasmischungen herstellen, die Mischungsverhältnisse zwischen den Testpunkten anpassen und den Durchfluss über wiederholte Testzyklen hinweg stabil halten. Inline-Analysatoren überprüften die Genauigkeit der Zusammensetzung, und die Flammencharakteristik bestätigte den gleichmäßigen Brennerbetrieb unter allen Testbedingungen.
Beobachtete Ergebnisse
- Stabiler Durchfluss während des Brennerwechsels
- Keine messbare Drift über mehrere Tage im Dauerbetrieb
- Mischungsgenauigkeit durch Gasanalyse und Flammenverhalten bestätigt
- Sicherer Fernbetrieb mit automatischem Gemischschutz
Zusammenfassung
Eine präzise Gasregelung ist für zuverlässige Brennertests unerlässlich. Stabile Mischungsverhältnisse ermöglichen es den Ingenieuren, das Brennerverhalten unter verschiedenen Betriebsbedingungen zu vergleichen, ohne dass Schwankungen in der Gaszufuhr stören.
Mit FusionFlow MXM blieben die Kraftstoffzusammensetzung und der Durchfluss während wiederholter Testzyklen konstant. Das Closed-Loop-System eliminierte Drift und Durchflussungleichgewicht, die häufig bei vorgemischten Zylindern oder manuellem Mischen auftreten. Konsistente Testbedingungen lieferten wiederholbare Flammen- und Emissionsdaten, die für die Überprüfung der Zertifizierung geeignet sind.