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Verfahren und Vorrichtung zur Regelung von Gaserzeugeranlagen mit mehreren
Feuerstellen und wechselnder Beanspruchung.
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf das Regeln von solchen Gaserzeugeranlagen, die mehr als eine Feuerstelle haben und die wechselnder Beanspruchung unterworfen sind. Bei solchen Anlagen ergibt sich die Gesamtluftmenge, die den einzelnen Feuerstellen zuzuführen ist, aus der Stärke der Beanspruchung, während die Zuteilung der Luft zu den einzelnen Feuerstellen, also die Zumessung des Anteiles der einzelnen Feuerstellen an der Gesamtluftmenge so geregelt werden muss, dass dadurch gewünschte Betriebsverhältnisse gesichert werden. Bei Einzelgaserzeugern mit einer oberen und einer unteren Feuerstelle ergibt sich für gewisse Brennstoffe, dass für einen einwandfreien Betrieb eine in der oberen Feuerzone herrschende gleichmässige Temperatur erwünscht ist, während die Temperatur der unteren Feuerzone entsprechend der Belastung schwanken darf.
Bei Gaserzeugern mit zwei Brennzonen zeigt sich bei andern Brennstoffen, dass es erwünscht ist, den Temperaturunterschied zwischen der oberen und der unteren Feuerung gleichbleibend zu erhalten, so dass also bei geringeren Belastungen die Temperaturen des Oberfeuers und des Unterfeuers sich gleichmässig vermindern.
Für mehrere Einfeuer-Gaserzeuger, die an ein und dasselbe Gasabzugsrohr angeschlossen sind, kommt es darauf an, die Luft so zu verteilen, dass in allen Gaserzeugern möglichst die gleiche Temperatur herrscht.
Die Erfindung besteht nun darin, dass die Änderung der Temperatur oder Drucke in bestimmten Zonen der Gaserzeugeranlage zur Einwirkung auf ein Regelorgan gebracht wird, das den Anteil der Luft an der einen Luftzufuhrstelle gegenüber den andern Luftzufuhrstellen ändert. wobei die Änderung in dem Sinne erfolgen muss, dass der gewünschte Betriebszustand hergestellt wird. Wenn es sich z. B. für einen günstigen Betrieb als notwendig herausgestellt hat, bei einem Gaserzeuger mit Oberund Unterfeuer die Temperatur des oberen Feuers gleichbleibend zu erhalten, so wird an einer geeigneten Stelle des Generatoroberteiles ein Thermoelement oder ein Thermostat eingebaut, welcher der Temperatur entsprechend einen Zeiger, Schieber oder Maschinenteil in einer bestimmten Richtung verschiebt.
Diese Anzeigevorrichtung wird in Verbindung gebracht mit einer Luftdrosselklappe in der oberen oder unteren Feuerung. Wird sie mit dem Oberfeuer in Verbindung gebracht, so wird bei steigender Temperatur die Luftklappe gedrosselt und dadurch die Temperatur wieder auf das gewünschte normale Mass zurück- geführt. Wird sie mit dem Unterfeuer in Verbindung gebracht, so wird im Gegensatz dazu die Luft-
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Stellt es sich als notwendig heraus, einen bestimmten Temperaturunterschied des Ober-zum Unterfeuer aufrecht zu erhalten, so wird sowohl im Ober-als auch im Unterfeuer ein Thermoelement oder Thermostat eingebaut und diese beiden auf eine gemeinsame Regelungsvorrichtung zur Einwirkung gebracht ; diese betätigt eine Drosselvorriehtung der einen oder andern Luftzufuhrstelle in dem Sinne, dass, wenn der gewünschte Unterschied unterschritten wird. die Luftdrosselung in dem einen Sinne, wenn er überschritten wird. in dem andern Sinne beeinflusst wird.
In manchen Fällen kann man günstige Betriebsbedingungen dadurch aufrecht erhalten, dass man das Luftregelorgan der einen Gaserzeugerfeuerstelle von dem Verhältnis oder dem Unterschied des Luftdruckes der oberen und unteren Feuerung abhängig macht. Man kann in diesem Falle den Raum vor dem Oberfeuer und den Raum vor dem Unterfeuer mit einer Regelvorrichtung derart in Verbindung
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bringen, dass bei Abweichung des Druckunterschiedes zwischen Ober-und Unterfeuer eine Drosselklappe verstellt wird, wenn es auf Aufrechterhaltung des Druckunterschiedes ankommt.
Der einfachste Fall liegt vor bei der Forderung, dass die Temperaturen der verschiedenen Feuerstellen untereinander gleich sind. Diese Forderung wird z. B. erhoben bei der Verbindung mehrerer Einfeuer-Gaserzeuger mit einem Rohrstrang, um sicher zu sein, dass die Gesamtbelastung sich gleichmässig auf die einzelnen Gaserzeuger verteilt. Man wurde, wenn man z. B. zwei Gaserzeuger hat, in jeder Feuerzone ein Thermoelement anbringen und dieses auf ein Relais wirken lassen, welches in den Luftleitungen zu den Generatoren Drosselklappen verstellt. Dadurch würde z. B. bei sinkender Temperatur in dem einen Generator dessen Luftleitung weiter geöffnet und die in dem andern Generator mehr geschlossen werden, bis die Temperaturen der beiden Feuer wieder gleich geworden sind. In ähnlicher Weise hat man bei der Verteilung auf drei oder vier Gaserzeuger vorzugehen.
In den vorstehenden Ausführungen ist im allgemeinen von einer Regelung der Luftzufuhr durch Verstellung einer Drosselklappe die Rede. Es ist hiebei angenommen, dass das Gas aus den Gaserzeugern durch Sauggebläse oder durch die Saugwirkung eines Motors entnommen wird, so dass die Luft unter atmosphärischer Spannung zuströmt. Selbstverständlich sind in diesem Regelungsverfahren auch diejenigen Fälle inbegriffen, in denen der Gaserzeuger unter Druck arbeitet, die Luft also durch Gebläse zugeführt wird. In diesen Fällen braucht die Luftregelung nicht durch eine Drosselklappe oder ähnliche Drosselorgane vorgenommen zu werden, sondern kann durch Beeinflussung der Gebläseleistung in bekannter Weise, z.
B. durch eine Umlaufleitung oder durch Änderung der Umlaufzahl des Gebläses, erfolgen.
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als notwendig in Abhängigkeit von einem Thermoelement oder Thermostaten und von der Druckdifferenz an zwei Feuerstellen. Es kann z. B. in dem oberen Belastungsbereich des Gaserzeugers die Einstellung der Luftorgane in Abhängigkeit von der Temperatur des Oberfeuers so erfolgen, dass diese Temperatur innerhalb geringer Grenzen aufrechterhalten wird. Unterhalb einer gewissen Belastung aber, wenn beispielsweise eine weitere Aufrechterhaltung der Temperatur des Oberfeuers ohne ungünstige Beeinflussung des Unterfeuers nicht möglich ist, kann eine Regelung Platz greifen, die sieh auf Aufrechterhaltung des Druckunterschiedes zwischen der Luft zum Oberfeuer und der Luft zum Unterfeuer erstreckt.
Die Zeichnungen geben Ausführungsbeispiele wieder. Fig. 1 zeigt einen Schnitt durch einen Doppelfeuer-Gaserzeuger mit der schematischen Darstellung einer Regelung auf gleichbleibende Temperatur des Oberfeuers. Fig. 2 zeigt eine Regelung auf gleichbleibenden Temperaturunterschied zwischen den beiden Feuern. Fig. 3 zeigt eine Regelung auf gleichbleibendes Druckverhältnis der Luft vor dem oberen und dem unteren Feuer. Fig. 4 zeigt eine Regelung auf gleichbleibenden Druckunterschied zwischen der Luft vor dem oberen und dem unteren Feuer. Fig. 5 zeigt eine Regelung auf Gleiehhaltung der Temperaturen in zwei auf eine gemeinsame Entnahmeleitung arbeitenden Gaserzeugern.
Fig. 6 zeigt eine Regelung, welche bei sinkender Belastung zunächst auf gleichbleibende Temperatur im Oberfeuer, sodann aber auf gleichbleibenden Druckunterschied zwischen der Luft vor dem Ober-und dem Unterfeuer einstellt.
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von Hand ein für allemal fest eingestellt wird. In der oberen Feuerzone ist ein Thermoelement cl eingebaut, das über das Messinstrument e und das Relais t mittels eines Schiebers oder Bewegungsgliedes einen Widerstand g verstellt. Der Widerstand g ist mit der Batterie h und dem Elektromagneten i in Reihe geschaltet. Der Magnet i wirkt auf die in der oberen Luftzuführung b eingebaute Drosselklappe 7c.
Steigt beispielsweise die Temperatur im oberen Feuer, so wirkt das Thermoelement d auf Schwächung des Widerstandes g. Dadurch wächst der Strom in der Spule des Elektromagneten i an und dieser sucht die Drosselklappe 7c zu schliessen. Dadurch wird die Luftzufuhr zum oberen Feuer vermindert, so dass dessen Temperatur wieder sinkt.
In der Fig. 2 ist gleichfalls ein Thermoelement d in die obere Feuerzone und dazu ein Thermoelement rn in die untere Feuerzone eingebaut. Die entsprechenden Klemmstellen der beiden sind mit u und v bezeichnet. Die Thermoelemente sind gegeneinander geschaltet, und das Messinstrument ist auf einen bestimmten Temperaturunterschied, z. B. 2000 eingestellt, Inl übrigen wirkt das Messinstrument genau wie im Fall der Fig. 1 über das Relais t und den Widerstand g auf den Elektromagneten i ein, welcher die Drosselklappe 7c in der Luftzuführung zum oberen Feuer betätigt. Wächst der Temperaturunterschied, brennt also z.
B. das untere Feuer stärker, so wird die Drosselklappe des oberen Feuers weiter geöffnet, so dass die Luftverteilung zugunsten des oberen Feuers verändert wird, dies daher stärker und das untere schwächer brennt, bis der am Messinstrument e eingestellte Temperaturunterschied wieder erreicht wird.
Die Regelung nach Fig. 3 wirkt auf Einhaltung eines bestimmten Druckverhältnisses der Luft vor beiden Feuern durch den Differentialkolben n. Wenn z. B. der Druck in der oberen Luftleitung wächst, so verstellt der Kolben n über das in o fe, tgelagerte Hebelwerk p die Drosselklappen q
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Die Regelung nach Fig. 4 wirkt auf Einhaltung eines bestimmten Druckunterschiedes zwischen den beiden Luftleitungen. In der unteren Luftzuführung befindet sieh, wie in Fig. 1 und 2, die von Hand ein für allemal einzustellende Drosselklappe l. Die obere Drosselklappe t ist über ein Gestänge ? an einem federbelasteten Kolben a ; angelenkt, der auf seinen beiden Seiten mit der oberen bzw. unteren
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oberen Luftzuführung an, so wird die Drosselklappe t mehr geschlossen.
Die Fig. 6 zeigt eine Regelung für zwei Einfeuer-Gaserzeuger g'und h', die an eine gemeinsame Entnahmeleitung angeschlossen sind. In die beiden Feuerzonen sind zwei Thermoelemente a'eingebaut. die gegeneinander geschaltet sind und über das Messinstrument b'und das Relais c'auf einen Widerstand d'einwirken. Sind die Temperaturen in beiden Feuern gleich, so steht der Kontakt T'des Widerstandes in seiner Mittelstellung. welche der Mittellage des die Drosselklappen e'und f'betätigenden Gestänges i' entspricht. Wächst z. B. die Temperatur im Gaserzeuger h'an, so wird der Widerstand d'so verstellt, dass sich die Drosselklappe ¯' mehr schliesst. die Klappe e'sieh mehr öffnet. bis die Temperaturen der beiden Feuer wieder einander gleich geworden sind.
Die Regelung gemäss Fig. 6 wirkt z. B. bei sinkender Gasentnahme so, dass zunächst ein von einem nicht gezeichneten Thermoelement in der oberen Feuerzone betätigter Elektromagnet i eine Drosselklappe k'in der oberen Luftzuführung weiter öffnet. wenn die Temperatur des Oberfeuers sinkt. Die Vermehrung der Luftzufuhr zum oberen Feuer ist aber nur so lange möglich, bis der Hebel l'der Drossel- klappe k'gegen den Anschlag m'sehlägt. Hiedurch schliesst sich ein die Batterie n' wie auch den Elektromagneten o'enthaltender Stromkreis. und der Kurzschlusshahn p'wird geschlossen.
Der Kolben q' kommt dadurch unter den Einfluss der Luftdrucke in den beiden Zuleitungen und regelt nun bei weiter noch sinkender Gasentnahme den Gaserzeuger auf gleichbleibenden Druekunterschied der Luft vor dem Ober-und dem Unterfeuer.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Verfahren zur Regelung von Gaserzeugeranlagen mit mehreren Feuerstellen und wechselnder Beanspruchung, dadurch gekennzeichnet, dass ein von den Temperaturen oder Luftdrucken in verschiedenen Zonen des Gaserzeugers abhängiges Organ zur Einwirkung auf die Luftzufuhr einer der Luftzuführungsstellen gebracht wird in dem Sinne, dass bei Überschreiten der gewünschten Temperatur die Luftzufuhr zu der betreffenden Stelle des Gaserzeugers vermindert, im entgegengesetzten Fall vermehrt wird.