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Anordnung zur selbsttätigen Regelung von Feuerungen, insbesondere von Dampf- kesselfeuerungen.
Die Anordnungen zur selbsttätigen Regelung von Feuerungen, insbesondere von Dampfkesselfeuerungen, werden vorteilhaft so ausgeführt, dass die Brennstoff-und die Verbrennungsluftmenge von einem gemeinsamen Organ, beispielsweise einem an die Dampfsammelleitung angeschlossenen Kolbenmesser, gesteuert werden. Bei diesen bereits vorgeschlagenen Anordnungen ist damit ein festes Verhältnis zwischen der Brennstoff-und der Verbrennungsluftmenge durch diese Steuerung festgelegt, das so gewählt ist, wie es für die Betriebsverhältnisse am günstigsten erscheint.
Es hat sich nun gezeigt, dass in manchen Fällen eine Änderung dieses Verhältnisses erwünscht ist, beispielsweise bei Verwendung verschiedener Sorten von Kohle. Gemäss der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, dass ein zusätzlicher elektrischer Widerstand, der in Abhängigkeit von der Zu- sammensetzung der Rauchgase, vorzugsweise selbsttätig, regelbar ist, derart in die Regelschaltung eingefügt ist, dass durch seine Änderung das Brennstoffluftverhältnis veränderbar ist. Dieser Widerstand kann dabei entweder in der Regelschaltung für die Verbrennungsluft oder in derjenigen für die Brennstoffzufuhr oder es kann schliesslich in beiden Schaltungen je ein solcher Widerstand liegen. Es hat sieh
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besonders vorteilhaft verwendbar ist.
Ausserdem werden dabei zugleich Unregelmässigkeiten in der Feuerführung selbsttätig ausgeglichen. Es empfiehlt sich, zur Steuerung des zusätzlichen Regelwiderstandes zwei Messvorrichtungen zu verwenden, von denen die eine den Kohlensäuregehalt und die zweite den Gehalt an unverbrannten Gasen im Rauchgas, insbesondere an Kohlenoxyd, überwacht. Diese beiden
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dann die Steuerung des Widerstandes bewirkt, wenn die zweite Messvorrichtung einen gewissen Wert, der im allgemeinen nahe bei Null liegt, anzeigt und dass aber bei Abweichung von diesem Wert lediglich die zweite Messvorrichtung wirksam ist.
In der Abbildung ist ein Ausführungsbeispiel der neuen Anordnung dargestellt. Von einem Kolbenmanometer 1, das an die Dampfsammelleitung angeschlossen ist, werden in an sich bekannter Weise zwei Regelwiderstände 2 und 3 verstellt, von denen der erste der Regelschaltung für die Brennstoffzufuhr und der zweite der Regelschaltung für die Verbrennungsluft angehört. Der Einfachheit halber ist die
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lichte, an sich bekannte Regelschaltung 6 die Geschwindigkeit eines Motors 7 ändert. Dieser Motor bewirkt die Brennstoffzufuhr zur Feuerung. Um zu überwachen, ob der Motor 7 die gewünschte, durch die Stellung des Widerstandes 2 gegebene Kohlenmenge fördert, wird z.
B. von der Kohlenstaubförderschnecke ein
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einem festen Verhältnis zwischen der Brennstoff-und der Verbrennungsluftmenge, deren Res ; elschaltung im wesentlichen ähnlich aufgebaut sein kann wie die dargestellte Schaltung zur Regelung der Brenn-
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stoffzufuhr. Um nun das erwähnte Verhältnis veränderlich zu machen, ist in die Brückenschaltung 4 ein zusätzlicher Regelwiderstand 10 eingeschaltet. Dieser enthält zwei halbkreisförmig angeordnete Widerstände, die von einem um die Achse 11 drehbaren Arm 12 gleichzeitig und in gleichem Sinne geregelt werden. Die Achse 11 gehört einem Schrittschaltwerk 13 an, das zwei auf der Achse 11 befestigte Schalträder 14 und 15 enthält. Die beiden Schalträder 14 und 15 werden durch je einen Elektromagneten betätigt.
Die Spulen der Elektromagnete sind mit 16 und 17 bezeichnet. Beide Elektromagnete bewirken entgegengesetzte Drehungen der Achse 11. Die Stromkreise für die beiden Spulen 16 und 17 werden gesteuert durch zwei Messvorrichtungen 18 und 19, die den Kohlenoxyd-und den Kohlensäuregehalt der Rauchgase anzeigen.
Für das Messgerät 29 ist eine zur Bestimmung des Kohlensäuregehaltes beispielsweise geeignete Anordnung bekannter Art dargestellt. Diese besteht aus einer Brücke 20 mit zwei festen Widerständen 21, einem Widerstandsdraht 22, der von den Rauchgasen umspült wird, und einem Widerstandsdraht zu der in einem Vergleichsgase liegt. Das Messgerät 19 liegt in dem Diagonalzweig der Brücke 20. Es ist mit zwei Kontakten 24 und 25 versehen. Der Zeiger des Messgerätes wird durch einen Fallbügel 26 periodisch auf seine Unterlage gedrückt. Die Spulen des den Fallbügel 26 betätigenden Magneten sind mit 27 bezeichnet. Das Messgerät 18 misst den Gehalt an unverbrannten Bestandteilen im Rauchgas, also insbesondere Kohlenoxyd und Wasserstoff, und besitzt ebenfalls zwei Kontakte 28 und 29.
Die Kontaktgabe wird gesteuert durch einen Fallbügel, der durch einen Elektromagneten mit Spulen : J1 betätigt wird. Während die Kontakte 24 und 25 des Messgerätes 19 als Maximal-und Minimalkontakt benutzt
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auf einen gegebenen Wert, der zweckmässig möglichst nahe bei Null liegt, eingestellt, während der Kontakt 29 den über diesen Wert hinausgehenden Bereich überdeckt. Um die erwähnte periodische Betätigung der Fallbügel 26 und 30 zu erzielen, ist ein Schalter 32 vorgesehen, der in nicht dargestellter Weise in bestimmten Zeiträumen geschlossen und geöffnet wird und dadurch die Stromkreise für die Magnetspulen 31 und 27 schliesst oder unterbricht.
Der Stromkreis für die Magnetspulen 27 wird über den Kontakt 28 der Messvorrichtung geführt, so dass er durch den Schalter 32 nur dann geschlossen werden kann, wenn der Zeiger der Messvorrichtung 18 den Kontakt 28 schliesst.
Die Wirkungsweise der beschriebenen Anordnung ist wie folgt : Solange der Zeiger der Messvorrieh- tung 19 die dargestellte Normalstellung hat und der Zeiger der Messvorriehtung 18 den normalen Wert anzeigt, der der Stellung des Kontaktes 28 entspricht, arbeitet die Regelschaltung wie oben beschrieben.
Sinkt nun beispielsweise der Kohlensäuregehalt der Rauchgase, so gelangt der Zeiger der Messvorrichtung 19 über den Kontakt 24 und wird dann, vorausgesetzt, dass der Zeiger der Messvorrichtung 2. S noch über dem Kontakt 28 steht, durch den Fallbügel 26 periodisch niedergedrückt, so dass er den Kontakt 24 schliesst.
Der Stromkreis für die Spulen 27 des den Fallbügel betätigenden Elektromagneten verläuft dabei wie folgt : +, Schalter 32, Leitung 33, Spulen 27, Leitung 34, Kontakt 28, Leitung 35, -. Durch die Schliessung
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Spulen 16 erregt und das Schaltrad 15 um einen Schritt weiter gedreht. Dabei wird der auf der Schaltradwelle 11 befestigte Arm 12 verstellt, u. zw. in dem Sinne, dass in der Regelsehaltung nunmehr der normale Wert für das Verhältnis von Brennstoffmenge zu Luftmenge infolge Vergrösserung der Geschwindigkeit des Motors 7 vergrössert wird. Diese Regelung des Widerstandes 10 wird so lange fortgesetzt, bis der Kohlensäuregehalt wieder den normalen Wert erreicht hat.
Steigt hingegen der Kohlensäuregehalt über den normalen Wert, so gelangt der Zeiger des Mess- gerätes 29 auf den Kontakt 25. Er wird dann von dem auf-und abwärtsgehenden Fallbügel 26 periodisch auf den Kontakt 25 gedrückt, durch den folgender Stromkreis geschlossen wird : +, Spulen 17, Leistung. ?, Kontakt 25, Leitung 39,-. Über diesen Stromkreis werden dann die Magnetspulen 17 erregt und das Sehaltrad 14 wird jetzt in entgegengesetztem Sinne, wie zuvor beschrieben, schrittweise so lange weitergedreht, bis der Kohlensäuregehalt wieder seine normale Grösse angenommen hat. Bei der Drehung des Schaltrades 14 wird dabei wiederum der Schaltarm12 zur Regelung des Widerstandes 10 verstellt, aber in entgegengesetztem Sinne wie zuvor.
Die bisher beschriebene Regelung in Abhängigkeit von dem Kohlensäuregehalt der Rauchgase setzte voraus, dass der Zeiger der Messvorrichtung 18, der den Gehalt an unverbrannten Bestandteilen im Rauchgas überwacht, seinen durch den Kontakt 28 gegebenen normalen Wert hat. Ändert sich dieser normale Wert, so gelangt der Zeiger des Messgerätes 18 über den Kontakt 29, und die Regelung in Abhängigkeit von dem Kohlensäuregehalt ist damit unwirksam gemacht, weil der Kontakt 28 stets offen ist. Bei Einstellung des Zeigers des Messgerätes 18 über den Kontakt 29 wird dieser in bestimmten Zeiträumen durch die zuvor erwähnte Fallbügelanordnung il geöffnet und geschlossen. Die Schliessung des Kontaktes 29 hat eine Erregung der Spule 17 zur Folge.
Der Stromkreis verläuft in diesem Falle über : +, Spule 17, Leitung 38, Leitung 40, Kontakt 29, Leitung 41, Leitung 39,-. Das Schaltrad 14 wird dann schrittweise gedreht und damit der Arm 12 zur Regelung des Widerstandes 10 verstellt. Diese Verstellung, die so lange erfolgt, bis der Zeiger des Messgerätes 18 wieder seinen normalen Aussehlag anzeigt, wirkt sich in dem Sinne auf die Regelschalter aus, dass der Wert der Brennstoffmenge, die durch das gegebene Verhältnis von Brennstoffmenge zu Verbrennungsluftmenge bedingt ist, vermindert wird.
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Bei der bisher beschriebenen Anordnung könnte der Fall eintreten, dass bei steigender Belastung diese schliesslich solche Werte annimmt, dass das Mauerwerk der Feuerung, insbesondere bei Kohlenstaubfeuerungen, unzulässig hoch beansprucht wird. Um diesen Übelstand zu vermeiden, wird bei der neuen Anordnung die Kontaktgabe an der Messvorrichtung 19 für den Kohlensäuregehalt noch von der Belastung der Feuerung abhängig gemacht. Dies kann in verschiedener Weise geschehen, beispielsweise durch Verstellung beider Kontakte 24 und 25 in Abhängigkeit von der Belastung, oder durch Empfindlichkeitsänderung oder Nullpunktsverschiebung der Messvorrichtung 19.
In der Zeichnung ist die zuletzt erwähnte Möglichkeit beispielsweise dargestellt. Zu diesem Zweck ist ein regelbarer Widerstand z vorgesehen, der von einem Dampfmesser oder einem die Belastung des Kessels anzeigenden Gerät aus eingestellt wird. Dadurch, dass mehrere Kessel von einem Hauptregler gesteuert werden, aber verschiedene Belastungen und Bauart oder sonstige Eigenarten besitzen, muss auch der Rauchgasgehalt bei den Kesseln zur Erzielung eines wirtschaftlichen Betriebes verschieden sein können, was durch diese Anordnung möglich ist. Die Enden des Widerstandes 43 sind mit den beiden Drähten 22 und 2. 3 der Messbrücke 20 verbunden, während der dritte Anschluss an den Widerstand 42 den einen Anschlusspunkt der Brüekendiagonale bildet, in dem das Messgerät 19 liegt.
Durch die an-
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nismässig ungünstigen Kohlensäuregehalt gearbeitet wird ; es wird aber dadurch erreicht, dass eine unzulässig hohe Beanspruchung des Mauerwerkes vermieden wird.
PATENT-ANSPRUCHE :
1. Anordnung zur selbsttätigen Regelung von Feuerungen, insbesondere von Dampfkesselfeuerungen, bei denen das durch ein Steuerorgan aufrecht erhaltene Verhältnis von Brennstoff zur Verbrennungsluftmenge in Abhängigkeit von der Zusammensetzung der Rauchgase veränderbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass zwei Messvorrichtungen (18, 19), von denen die eine (18) den Gehalt an unverbrannten Bestandteilen und die andere (19) den Kohlensäuregehalt im Rauchgas überwacht, einen zusätzlichen Regelwiderstand (10) derart steuern, dass bei Überschreiten eines normalen Wertes der Anzeige der ersten Messvorrichtung (18) ausschliesslich diese,
bei Anzeige dieses normalen Wertes aber ausschliess- lieh die zweite Messvorrichtung (19) die Regelung des Widerstandes (10) bewirkt.