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Es sind Vorrichtungen bekannt, bei welchen die Brennstoffzufuhr in die Feuerung der Kessel selbsttätig mit verschiedener Geschwindigkeit geschieht, welche kontinuierlich und proportional der
Belastung so geändert wird, dass bei grosser Geschwindigkeit der Brennstoff nicht unverbrannt in den Aschenbehälter fällt und bei kleiner Geschwindigkeit wieder nicht zu bald ausbrennt und so den Zutritt falscher Luft durch den ausgebrannten Teil des Kohlenbettes ermöglicht. In beiden Fällen würde eine Erniedrigung des Wirkungsgrades der Feuerung eintreten.
Die Änderung der Geschwindigkeit der Brennstoffzufuhr wird entweder von der Dampfentnahme- menge bzw. dem davon abhängigen Druckabfalle oder von der Temperatur der ausbrennenden Brennstoffsehicht am Feuerungsende, z. B. bei mechanischem Rost, abgeleitet.
Die erste Art wird allgemein für richtiger gehalten, denn jede Änderung in der Dampfentnahme bzw. Belastung, wird unmittelbar und sofort eine Geschwindigkeitsänderung der Brennstoffzufuhr bei gleichzeitiger Änderung der zur richtigen Verbrennung nötigen Luftzufuhr hervorrufen.
Im zweiten Falle trifft dies nicht zu, denn bei dieser Art der Regelung ändert z. B. bei einer Belastungsänderung ein Membranzugregler die der Feuerung zugeführte Verbrennungsluftmenge, der Brennstoff verbrennt schneller oder langsamer, so dass die Temperatur im Feuerraum bzw. am Feuerraumende (Rostbettende) sich ändert und erst diese Temperaturänderung zur Änderung der Geschwindig- keit der Brennstoffzufuhr benutzt wird. Grösserer Belastung entspricht eine höhere Temperatur am Rostbettende und grössere Geschwindigkeit der Brennstoffzufuhr. kleinerer Belastung niedrigere Temperatur und kleinere Geschwindigkeit. In Fällen, wo es sich nicht um öftere und rasche Belastungschwankungen handelt, wurde mit Erfolg auch die zweite Art der Regelung benutzt.
Nun ist aber die Geschwindigkeit der Brennstoffzufuhr im allgemeinen sehr klein und muss ausserdem in weiten Grenzen geändert werden. Es muss deshalb zwischen dem Antriebsmotor (heutzutage meist ein Elektromotor mit höherer Drehzahl) und dem eigentlichen Vorschubmechanismus der Brennstoffzufuhr, z. B. dem mechanischen Roste, ein Übersetzungsgetriebe mit kontinuierlicher Geschwindig- keitsänderung eingeschaltet werden. Diese Einrichtungen wurden besonders bei kleinen Feuerungen, z. B. bei jenen für Zentralheizungszwecke entweder unwirtschaftlich ausfallen, wo es sich um Vernichtung der elektrischen Energie in Widerständen zwecks Drehzahlregelung zum Elektromotor handelt oder zu kostspielig, wo die Regelung der Geschwindigkeit durch ein hydraulisches Getriebe (Laufthomagetriebe) od. dgl. besorgt wird.
Dieser immer mehr mit abnehmender Grösse der Feuerung sieh vergrössernde Nachteil soll durch die nachstehend beschriebene Erfindung beseitigt werden.
Diese besteht aus einer selbsttätig arbeitenden mechanischen hydraulischen oder elektrischen Einrichtung oder deren Kombination, welche die mittlere Geschwindigkeit der Brennstoffzufuhr so reguliert, dass sie unterbrochen in Zeitintervallen geschieht, deren Grösse sich mit der Belastung des Kessels ändert.
Im nachstehenden ist z. B. eine solche hydraulisch-elektrische Einrichtung beschrieben :
Bei Belastungsänderung, d. h. bei Änderung der Dampfentnahme bzw. des Dampfdruckes im Kessel oder des Dampfdruckes in einer Sammelleitung ändert ein Membranregler 1 (s. Fig. 1) ausser
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der Verbrennungsluftmenge mit Hilfe der nicht dargestellten Regulierklappe 2 gleichzeitig die Öffnung irgendeines Regulierorgans, z. B. Drosselventils 3, welches die Druekflüssigkeit (Öl) aus einem kleinen Windkessel 4 langsamer oder schneller ausfliessen lässt. Der Windkessel 4 ist einerseits mit der Membrane eines elektrischen Druekschalters 5, anderseits über ein Rückschlagventil 6 mit einer kleinen durch den Elektromotor 8 angetriebenen Pumpe 7 verbunden.
Ist im Windkessel 4 kein Druck vorhanden, so ist durch den elektrischen Druckschalter 5 der Strom eingeschaltet, der Elektromotor 8 läuft und treibt zugleich die Einrichtung für die Brennstoffzufuhr als auch die Pumpe 7, welche die Druekflüssigkeit (Öl) so lange in den Windkessel pumpt, bis in diesem ein gewisser einstellbarer Druck pi erreicht wird, bei welchem der Druckschalter 5 den Strom ausschaltet und den Elektromotor 8 sowie die Brennstoffzufuhr einstellt. Dies geschieht in einer gewissen Zeit tu, welche als Brennstoffzufuhrzeit genannt werden kann. Wenn die Belastung steigt, wird z.
B. durch den Membranregulator das Drosselorgan. 3 mehr geöffnet, die Druckflüssigkeit kann schneller aus dem Windkessel 4 ausströmen, u. zw. so lange, bis der Druck im Windkessel auf einen
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Weg des Brennstoffes bedeutet. Aus dieser Beziehung ist leicht zu erkennen, dass mit der Veränderung der Pausezeit t2 selbsttätig auch die mittlere Geschwindigkeit "C" geändert wird.
Die Zeit fi der Brennstoffzufuhr ist bei gegebenen Dimensionen und Drehzahl der Pumpe 7 von der Grösse des Windkessels 4 als auch von der Grösse der Druckdifferenz PI-P2 abhänig und lässt sich deshalb schnell und bequem je nach Bedarf des Betriebes einer gegebenen Feuerung durch Verstellen der Schraube 9 am Deckel des Windkessels 4 oder der Stellfeder am Druckschalter 5 einstellen.
Da die Pumpe 7 und die übrigen vorher beschriebenen Bestandteile sehr klein hergestellt werden können, u. zw. so klein, als es die Werkstatterzeugung und die sichere Funktion des Druekschalters erlauben, so fallen auch die Abmessungen der ganzen Einrichtung klein aus und die ganze Regulierung ist hiemit auch billig gegenüber einer Einrichtung zur kontinuierlichen Gesehwindigkeitsänderung der Brennstoffzufuhr.
Auch die Verwendung des Öles als Druckflüssigkeit, welches in einem geschlossenen Gehäuse zirkuliert und auf kleinen Druck von 0'5 bis 1 Atm. gepresst wird, wobei gleichzeitig alle Bestandteile automatisch geschmiert werden, erhöht ausserordentlich die Betriebssicherheit und Lebensdauer der Konstruktion.
Diese Reguliervorriehtung muss so eingestellt werden, dass bei maximaler Belastung die Pausezeit t2 gleich Null wird, d. h. die Brennstoffzufuhr erfolgt ununterbrochen. Erst durch Drosseln des Ventils li, entsprechend der Belastung, ist diese Übersetzung so einzustellen, dass bei kleinster Belastung oder voller Entlastung kein unverbrannter Brennstoff in den Aschenbehälter fällt, auch nicht zu früh ausbrennt, wodurch das Einströmen von falscher Luft ermöglicht wurde. Bei voller Entlastung muss das Drosselorgan J schliessen, wodurch die Pausezeit t2 theoretisch unendlich und die mittlere Geschwindigkeit gleich Null wird.
Diese Art der Regelung hat den Vorteil, dass sie überall dort angewendet werden kann, namentlich bei Zentralheizungskesseln, wo es sich nicht ausgesprochen um sortierten Brennstoff handelt, welcher z. B. bei einer rein thermostatisehen Regelung am Rostende vorausgesetzt wird, damit diese sicher funktioniert.
Es kann nämlich vorkommen, dass bei nicht sortiertem Brennstoff in die Partie des Feuerungsendes (Rostbettendes), wo sich der Füllkörper des thermostatisehen Regulators befindet, ein grösseres, noch nicht ausgebranntes Stück Brennstoff gelangt, welches durch seine Wärmestrahlung auf den thermostatischen Regulator so einwirkt, dass dieser die Brennstoffzufuhr auf lange Zeit abstellt, trotzdem dass dieses Stück umliegende kleinkörnigere Material schon längst ausgebrannt ist und so falsche Luft einströmen lässt, wodurch der Wirkungsgrad verschlechtert und die ganze Regelung gestört wird.
In Fällen, wo sortierter Brennstoff für die Feuerung benutzt wird, hat die thermostatische Regelung bei ihrer Verwendung den Vorteil, dass bei schnellen Belastungsschwanlungen kein unverbrannter Brennstoff in den Aschenbehälter gelangen kann oder gar zu rasch ausbrennt, was bei der im vorher beschriebenen Regulierung wieder nicht der Fall ist, welche die Belastungsänderung schnell auszugleichen trachtet, mag es auch vorübergehend auf Kosten des noch nicht ausgebrannten Brennstoffes gehen, welcher in solchen Fällen in den Aschenbehälter gelangt.
Um dies dort, wo sortierter Brennstoff zur Verfeuerung verwendet wird, zu verhindern, kann die bereits vorher beschriebene Art der Regelung mit der thermostatischen so kombiniert werden, dass in den Stromkreis des Elektromotors ausserdem noch ein thermostatischer Schalter 10 (s. Fig. 2) in Reihe eingeschaltet ist. Der Thermostat wirkt dann als eine Art Temperaturwäehter der ausbrennenden Kohlenschiebt am Rostende, so dass nichts Unverbranntes in den Aschenbehälter fällt, d. h. er unterbricht den Stromkreis und somit die normale Funktion der Regelung bis die Temperatur am Rostende auf jene sinkt,
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bei welcher der Brennstoff genügend ausgebrannt ist.
Bei dieser kombinierten Regelung muss die mittlere
Geschwindigkeit der Brennstoffzufuhr so eingestellt werden, dass stets bei jeder Belastung Brennstoff mit einer gewissen kleineren Vorschubgeschwindigkeit unter den temperaturempfindlichen Füllkörper des Thermostaten gelangt, so den Stromkreis zeitweise unterbricht und hie und da das betreffende Pause- intervall vergrössert.
In jedem solchen Eingriff des Thermostaten ist die nachstehende Brennstoffzufuhr- zeit proportional länger, da während der durch den Thermostaten verlängerten Pausezeit der Druck pi im Windkessel 4 noch unter den normalen Druck P2 sinkt, es fliesst also aus diesem mehr Drucköl aus, als der Druckdifferenz pi- entspricht, so dass bei nachfolgendem Intervalle der Brennstoffzufuhr die so vergrösserte ausgeflossene Ölmenge in entsprechend längerer Zeit als der normalen t1 nachgeliefert werden muss. Auf diese Art hebt sich (schaltet sich) immer der entstandene kleine Unempfindlichkeitsfehler automatisch aus. Diese kombinierte Art der Regelung sorgt dafür, dass z.
B. bei Rostfeuerung der Rost stets mit Brennstoff ganz bedeckt ist und kein unverbrannter Brennstoff in den Aschenbehälter gelangt, wodurch der Wirkungsgrad der Feuerung erhöht wird.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Selbsttätiger Geschwindigkeitsregler für die Brennstoffzufuhr bei Zentralheizungskesseln, bei welchen sowohl sortierter als auch unsortierter Brennstoff verwendet wird, dadurch gekennzeichnet, dass die mittlere Geschwindigkeit des den Rost antreibenden Motors (8) in Zeitintervallen geregelt wird, deren Dauer ein elektrischer Druckschalter (5) bestimmt, auf welchen eine durch ein Drosselorgan (. 3) entsprechend der Belastung des Kessels geleitete Druekflüssigkeit einwirkt.