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Vorrichtung zum Betrieb von elektrischen Glühöfen.
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temperatur eine Beschränkung der zugeführten Energie je nach dem Wärmezustand des Ofens bedingt, muss anderseits zur Erzielung einer kleinen Zeit für den Erwärmungsprozess eine möglichst grosse Heizenergie dem Ofen zugeführt werden. Um diesen sich widersprechenden Erfordernissen gerecht zu werden, hat man bisher den Öfen die elektrische Energie intermittierend, also mit dauernden zeitlichen Unterbrechungen, zugeführt, u. zw. derart, dass die Grösse des momentanen Energieflusses so gewählt war, dass sie einer kurzen Erwärmungszeit entsprach, dass aber die eingefügten Unterbrechungszeiten nach Zahl und Dauer so gross gewählt waren, dass ein Überschreiten der höchst zulässigen Oberflächentemperatur des Heizgutes vermieden wurde.
Dieses Verfahren hat aber bedeutende Nachteile. Das dauernde Abund Zuschalten der vollen Energie beansprucht die automatischen Schalter ganz ausserordentlich, und besonders bei Glühöfen grosser Leistung ist eine Abschaltung der vollen Leistung nur unter Verwendung komplizierter und teurer Schalteinrichtungen möglich. Eine Herabsetzung der Zahl der Schaltungen führt zu entsprechend grossen Unterbrechungszeiten, wodurch die Temperaturspanne zwischen minimalen und maximalen Temperaturen sehr gross wird. Schliesslich bedeutet das Aus-und Einschalten grosser Leistung für das Netz eine sich dauernd wiederholende stossweise Belastung, die auf andere an das gleiche Netz angeschlossene Betriebe (Lichtbetrieb) einen sehr störenden Einfluss haben kann und selbst auf die Zentrale ungünstig zurückwirkt.
In vorteilhafter Weise kann aber der Betrieb elektrischer Glühöfen gestaltet werden, wenn man die intermittierende Energiezufuhr bis zum Erreichen der normalen Innentemperatur des Heizgutes durch eine stetige ersetzt und dabei die selbsttätige Regelung der dem Ofen zugeführten Energie von den Energieflüssen des Ofens selbst abhängig macht. Nach Erreichung der höchst zulässigen Oberflächentemperatur des Heizgutes kommen zwei Energieflüsse des Ofens zur Bemessung der zuzuführenden Energie in Betracht, erstens die vom Ofen nach aussen abgestrahlte Energie (Verlustenergie), welche einen annähernd konstanten Wert darstellt, zweitens die von der Oberfläche des Heizgutes in das Innere des Heizgutes abfliessende Energie, deren Wert von dem jeweiligen Wälmezustand des Heizgutes abhängt und daher während des Erwärmungsprozesses abnimmt.
Die zuzuführende Energie setzt sich somit aus einem annähernd konstanten und einem variablen Wert zusammen. Gegenstand der Erfindung ist eine Vorrichtung zum Betrieb von elektrischen Glühöfen, bei denen die Regelung der elektrischen Heizenergie durch mindestens zwei wahlweise in Abhängigkeit von der Betriebstemperatur schaltbare Gruppen von dreiphasig gespeisten Heizwiderständen erfolgt, wobei erfindungsgemäss eine von der Aussentemperatur des Heizgutes gesteuerte Regeleinrichtung bereits bei einer der normalen nahen Übertemperatur die Widerstände der einen Gruppe, bei Erreichung der normalen Temperatur auch die Widerstände der andern Gruppe in an sich bekannter Weise von Dreieck in Stern umschaltet, bei Übertemperatur jedoch eine der beiden Gruppen vom Netz abtrennt,
wobei die Heizenergie der noch angeschlossenen Gruppe zweckmässig so bemessen ist, dass sie gerade zur Deckung der Verlustwärme des Ofens ausreicht, während eine von der Innentemperatur des Heizgutes gesteuerte Regeleinrichtung bei einer der normalen nahen
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des Heizgutes und Regeleinrichtungen, welche von die innere und äussere Temperatur des'Heizgutes messenden Instrumenten gesteuert werden.
Werden die Glühöfen, wie vorausgesetzt, aus Dreiphasennetzen gespeist, dann lassen sieh in einfacher Weise grobe und feine Regelstufen dadurch erreichen, dass zur Grobregulierung der Energie die Widerstände von Dreieck in Stern (und umgekehrt) umgeschaltet werden, zur Feinregelung dagegen in der Sternschaltung der Widerstände ein in den geöffneten Nullpunkt eingeschalteter Induktionsregler oder Stufentransformator verwendet wird.
Im nachfolgenden soll nun an Hand eines Ausführungsbeispieles die den Gegenstand der Erfindung bildende Vorrichtung näher erläutert werden. Es sei angenommen, dass sowohl an der Oberfläche als auch im Innern des Heizgutes ein Thermoelement zur Messung der Temperaturen des Heizgutes angeordnet ist. Die zulässige Oberfläehenhöehsttemperatur des Heizgutes sei Tm, und es wird verlangt, dass diese Temperatur nicht wesentlich über-und unterschritten wird. In Fig. 1 ist ein Schaltungssehema dargestellt, welches eine selbsttätig wirkende Einrichtung zeigt, die den gestellten Ansprüchen genügt.
Die beiden genannten Thermoelemente sind mit A1 und A2 bezeichnet. Das Element Al dient zur Messung der Oberflächentemperatur, zur Messung der Innentemperatur des Heizgutes. Jedes der beiden Thermoelemente steuert je eine besondere Regeleinrichtung l, und s, im übrigen arbeiten beide Regeleinrichtungen unabhängig voneinander. Jede der beiden Regeleinrichtungen hat im dargestellten Falle drei Steuerstellungen Ur, b1, c1 bzw. a2, b2, c2, u. zu. je eine Steuerstellung für Unter-, Normal-und Über-
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gesteuerte Regeleinrichtung Xi in Tätigkeit, indem sich der Kontakthebel Hl auf Kontakt al stellt.
Dadurch wird das Relais R, ausgelöst, welches die Widerstandsgruppe G1 mittels des Schalters 81 von Dreieck in Stern umschaltet und damit die zugeführte Energie verringert. Wird nun die normale Höchst-
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führungsformen der Einrichtungen möglich, z. B. kann die Grobregulierung mit der Feinregulierung kombiniert sein. Eine teilweise Anwendung der beschriebenen Einrichtung läge vor, wenn'nach Ansteigen der Innentemperatur auf den zulässigen Grenzwert die bereits reduzierte Energie dem Ofen dann intermittierend zugeführt würde, während bis dahin die Zuführung eine stetige war und die zugeführte Energie der Summe aus Verlustenergie und aus der jeweils in das Innere des Heizgutes abfliessenden Energie entspräche.
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