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Regelullgseinrichtnng für elektrisch beheizte Dampfkessel.
Die Regelungsfähigkeit der Elektrodensysteme elektrisch beheizter Dampfkessel ist im allgemeinen recht beschränkt, besonders aber dann, wenn Hochspannung verwendet wird. Die Ursache hiefür sei an dem in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel erläutert. h ist ein Isolierrohr, in welches die irgendwie gestaltete Elektrode e hineintaueht. Die Stromzuführung erfolgt durch den mit einem dünnen Isolierrohr umgebenen Stab a, an welchem die Elektrode e unbeweglich befestigt ist. Bei einem Dreiphasensystem sind drei solcher Rohre h vorhanden. In jedem Rohr befindet sich noch die Gegenelektrode g, welche an einem für alle Rohre desselben Systems gemeinsamen Querstück q aufgehängt und mit demselben leitend verbunden ist. Die Gegenelektrode bilden also im wesentlichen den Steinpunkt des Systems.
Durch Heben oder Senken des Querstückes q kann der Abstand zwischen Elektrode e und Gegenelektrode g beliebig geändert und somit die Regulierung des Systems bewirkt werden. Der Betrieb macht es nun erforderlich, dass das Rohr h unten offen bleibt, damit ein kräftiger Wasserumlauf im Rohr zustande-
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aus, der es verhindert, dass man durch Heben der Gegenelektrode g ein gewisses Mass der Leistung unterschreiten kann. Die Regelung der Kesselleistung nach unten ist daher beschränkt.
Zur Verringerung der Mindestleistung war man genötigt, Ringe b aus Isoliermaterial einzusetzen, durch welche der Wasserquerschnitt verkleinert und der durch den Nebenschluss fliessende Strom ebenfalls verringert wird. Diese Massnahme hat aber zwei Nachteile. Zunächst wird hiedurch der Wasserumlauf stark behindert, so dass derselbe für die höchsten Leistungen nicht mehr hinreicht. Ferner wird die Höchstleistung selbst herabgesetzt, weil eben der Nebenschluss nicht ganz zur Wirksamkeit kommen kann.
Gemäss der Erfindung werden diese beiden Übelstände dadurch behoben, dass der freie Wasserweg im Rohr der Stellung der Gegenelektrode angepasst wird. In Fig. 2 ist ein entsprechendes Ausführungsbeispiel dargestellt. Die Anordnung der Elektrode e bzw. Gegenelektrode g sowie des Isolierrohres h ist unverändert beibehalten wie in Fig. 1. Dagegen ist statt der fest gelagerten Ringe b ein auf und ab bewegliches Isolierstück p für jedes Rohr vorgesehen, das beim Heben der Gegenelektrode g mitgenommen und bei weiterer Bewegung in die untere Rohrmündung eingeschoben wird. Hiebei hat dieses Isolierstück p einen kleineren Durchmesser wie das Rohr h innen.
Die Wirkungsweise dieser Vorrichtung ist folgende : Ist die Gegenelektrode g vollständig gesenkt, so nimmt das Isolierstück p unterhalb des Rohres h eine feste Lage ein, die durch die Stangen u und daran befestigten Anschläge n gegeben ist. Wird die Gegenelektrode mittels des Querstückes q gehoben, so bleibt das Isolierstück p zunächst in Ruhe, während das Qnerstück q lärgs der Stangen u bis zu den Anschlägen m entlang gleitet. Erst wenn diese erreicht sind, weiden die Stangen u und das Isolierstück p mitgenommen, das sich dann der Rohrmündung nähert und bei weiterer Aufwärtsbewegung der Gegenelektrode ganz in dieselbe einschiebt.
Bei kleinen Abständen zwischen Elektrode e und Gegenelektrode g, also bei höchster Leistung, ist die untere Rohröffnung ganz frei und es kann sich der Wasserumlauf frei entwickeln und ebenso der Strom im Nebenschluss ungehindert ausbilden. Bei grösserer Entfernung von Elektrode und Gegenelektrode, also bei kleinerer Leistung, wird der Wasserumlauf, der jetzt ebenfalls nicht so heftig sein muss, eingeschränkt und wird gleichzeitig auch der Strom im Nebenschluss verringert.
Man ist also mit dieser Anordnung imstande, eine grosse Höchst- leistung dadurch zu erreichen, dass in der einen Endstellung des Systems dem elektrischen Strom zwei Wege nach oben und unten ungedrosselt zur Verfügung stehen, während in der andern Endstellung des
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Systems die Widerstände beider Stromweg erhöht werden, wodurch eine kleine Mindestleistung erzielt wird. Dabei werden für den Wasserumlauf jeweils günstige Verhältnisse geschaffen.
Die Begrenzung der Bewegung des Isolierstückes p nach unten durch die Anschläge n empfiehlt sich deshalb, weil hiedurch unterhalb der Isolierrohre an Kesselraum gespart wird. Eine weitere Bewegung ist auch zwecklos, sobald die Rohrmündung vollständig freigegeben ist.
Eine Vorrichtung, mittels welcher das Heben und Senken des Isolierstückes in etwas anderer Weise bewirkt wird, ist in Fig. 3 angegeben. Bei dieser ist zu beiden Seiten des hier nicht gezeichneten Isolierrohres oder auch nur auf einer Seite desselben eine Hebelvorrichtung angeordnet, welche zusammen mit dem Querstück q der Gegenelektrode betätigt wird. Diese Vorrichtung besteht aus zwei Winkelhebeln mit den Schenkeln c und d, an welch letztere der Querträger r mit dem Isolierstück p mittels der Stangen t angelenkt ist. Die am Querstück q befestigte Zugstange t greift mit einem Bolzen in Schlitze s der zweiten Arme der Winkelhebel ein. Die Fig. 3 zeigt die Anordnung bei tiefster Stellung des Querstückes q, also bei vollständig gesenkter Gegenelektrode.
Wird diese und damit die Zugstange t gehoben, so wird zunächst der von dem Schenkel d und von der Stange t gebildete Winkel gestreckt, also p etwas gesenkt, erst beim weiteren Heben der Zugstange t erfolgt eine Aufwärtsbewegung des Isolierstückes p. Der Schenkel d führt hiebei zuerst die Bewegung einer Kurbel in der Nähe der Totpunktlage aus ; infolgedessen befindet sich das Isolierstück p im ersten Teil der Aufwärtsbewegung der Gegenelektrode auch hier praktisch in Ruhe. Selbstverständlich könnte auch bei dieser Anordnung durch eine Verlängerung der Zugstange t über das Querstück q hinaus und mittels eines entsprechenden Anschlages erreicht werden, dass das Isolier- stück p im Beginn der Bewegung der Gegenelektrode vollständig in Ruhe bleibt.
Diese Hebelvorrichtung nach Fig. 3 hat auf alle Fälle noch den Vorteil, dass zwischen der Bewegung der Gegenelektrode und der des Isolierstückes p eine gewisse Übersetzung eingeschaltet ist, so dass man den Weg des letzteren etwas freier bemessen kann.
Am Wesen der Erfindung ändert sich natürlich nichts, wenn die Elektrode beweglich und die Gegenelektrode fest angeordnet wird.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Regelungseinrichtung für elektrisch beheizte Dampfkessel, bei welchen Elektroden und Gegenelektroden mit regelbarer gegenseitiger Entfernung in Isolierrohre eingeschlossen sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Regelung der Kessellehtung sowohl durch Änderung der Entfernung zwischen Elektrode und Gegenelektrode als auch durch in Abhängigkeit davon gleichzeitig stattfindende Änderung des freien Wasserweges im Rohre erfolgt, um die Regulierfähigkeit zu erhöhen und einen der jeweiligen Kesselleistung entsprechenden Wasserumlauf zu ermöglichen.