Röhrendampferzeuger. Die Erfindung bezieht sich auf Röhren- dampferzeu.ger, bei denen zur Regelung der Dampftemperatur durch einen Temperatur aufnehmer die Menge der dem Rohrsystem zuzuführenden Speiseflüssigkeit und eine zusätzlich im weiteren Verlauf des Rohr systems zuzuführende Menge Arbeitsmittel verändert werden, und besteht darin,
dass die Piickführungsvorrichtung der Regelvorrich tung für die Speiseflüssigkeit eine nach- gzebige und die Rückführungsvorrichtung der Regelvorrichtung für die zusätzliche Menge Arbeitsmittel eine starre ist, zum Zweck, Änderungen der Dampftemperatur durch die rasch wirkende Veränderung der Pegelvorrichtung des zusätzlichen Arbeits mittels ohne Verzögerung auszugleichen, im übrigen aber, die Regelung für den Behar rungszustand darauffolgend, gleichzeitig mit dem Rückverstellen der letztgenannten Regel vorrichtung,
der Regelungsvorrichtung der Speiseflüssigkeitsmenge überlassend.
Zwei Beispiele des Erfindungsgegenstan des sind auf der Zeichnung schematisch dar gestellt. Fig. 1 stellt einen Dampferzeuger dar, bei welchem neben einer Hauptspeisepumpe eine weitere Pumpe für das zusätzliche Ar beitsmittel vorgesehen ist; Fäg. 2 zeigt einen Dampferzeuger, bei welchem die Hauptmenge .der Speiseflüssig keit und das; zusätzliche Arbeitsmittel durch eine gemeinsame Pumpe gefördert werden.
Die Speisepumpe 1 fördert die Speise flüssigkeit aus dem Behälter 2 in das Rohr system 3 des Dampferzeugers, welches voii einer Feuerungsanlage 4 beheizt wird. Der erzeugte Dampf wird durch die Leitung 5 an die Verbrauchsstellen geleitet. Zu Rege lungszwecken ist ausserdem eine weitere Pumpe 6 vorgesehen, welche eine gewisse Menge zusätzlichen Arbeitsmittels an der Stelle 7 in das Rohrsystem 3 einführt. Die Fördermengen der beiden Pumpen 1 und 6 werden durch einen Temperaturaufnehmer 8 mittelst der .Steuervorrichtungen 9, 10 und 11 und der Servormotoren 12 und 13 ver ändert.
Steigt die Temperatur des Dampfes. so dehnt sich der Temperaturaufnehmer 8 aus und verstellt den Hebel der Steuervorrich tung 9 in die gestrichelt eingezeichnete Lage. Der Steuerdruck in der Leitung 14 wird erhöht und .sowohl der Steuerschieber 15 in der Steuervorrichtung 10, als auch der Steuerschieber 16 in der Steuervorrichtung 11 entgegen den Federn 17 und 18 bezw. 19 angehoben.
Zunächst kann aus der Leitung 20 eine unter Druck stehende Steuerflüssig keit in die Leitung 21 und unter den Kol ben 22 des Servomotors 12 gelangen, so dass dieser angehoben und die durch den Motor 23 mittelst des Geschwindigkeitswechsel- getriebes 24 angetriebene Pumpe 1 schneller gedreht und ihre Fördeimenge vergrössert wird. In gleicher Weise tritt auch aus der Leitung 25 Steuerflüssigkeit durch die.
Lei tung 26 unter den Kolben 27 des Serva- inotors 13, so da.ss gemäss Fig. 1 die durch den Motor 28 angetriebene Pumpe 6 bei Ver stellung des Geschwindigkeitswechselgetrie- bes 29 auf eine grössere Fördermenge ein gestellt wird. Die erhöhten Mengen an Speiseflüssigkeit und Arbeitsmittel führen die anfängliche Temperaturerhöhung wieder auf ihren Ausgangswert. zurück.
Erfindungsgemäss ist an der Regelvor richtung 10, 12 für die Speiseflüssigkeit eine nachgiebige, das heisst mit nachgiebig gelagertem Teil (30) versehene Rückfüh- rungsvorrichtung 30, 35 angeordnet, wäh rend an .der Regelvorrichtung 11, 13 für das zusätzliche Arbeitsmittel eine starre Rückführungsvorrichtung 31 vorgesehen ist. Bei einer Temperaturerhöhung spannt der Hebel 30 die Feder 17, während die Feder 18 gleichzeitig entspannt wird. Die erhöhte Spannung der Feder 17 führt den anfäng lich aufwärts bewegten Steuerschieber 15 wieder in rückführendem Sinne nach unten.
so dass der Zufluss von Steuerflüssigkeit aus der Leitung 20 unter den Kolben 22 ver kleinert bezw. unterbrochen und dessen Re gelbewegung verlangsamt bezw. unterbrochen wird. Die beiden ungleich gespannten fe dern 17 und 18 üben jedoch zusammen :eine resultierende, nach aufwärts gerichtete Kraft auf den Hebel 30 aus, Rrelche bestrebt ist. den Drehpunkt 32 nach oben zu verschieben. Der durch das Gestänge 33 mit dem Lager des Drehpunktes 3<B>2</B> verbundene Kolben 3-1 verdrängt dabei auf seiner obern Seite die im Zylinder 35 enthaltene Flüssigkeit, wel che durch die einstellbare Drosselvorrichtung 36 auf die untere Seite des Kolbens 34 um strömt.
Gleichzeitig wird die Feder 18 mehr gespannt, während sich die Feder 17 ent spannt. Die Entspannung der Feder 17 be wirkt ein wiederholtes Anheben des Schie bers 15, so dass der Kolben 22 des Servo motors 12 so lange angehoben bleibt, bis dif_# dabei stattfindende Steigerung der Speise- flüssigkeitsmenge ein Zurückführen der Dampftemperatur am Austritt aus: dem Rohr system 3 auf den einzustellenden Ausgangs wert bewirkt hat.
Ist dieser erreieht, wird die Steuervorrichtung 9 wieder in ihre Mit tellage zurückverstellt, so dass auch der Steuerdruek in der Leitung 14 wieder auf seine mittlere, der Beharrungslage entspre chende Höhe zurückgefühit wird.
Der von unten auf den Steuerschieber 15 wirkende normale Steuerdruck hält den beiden Federn 17 und 18 dann das Gleichgewicht, wenn die durch den Regelvorgang bewirkten Span nungsveränderungen unter demselben sich ausgeglichen haben und der Steuerschieber 15 in seiner Mittellage steht, wobei der Servomotorkolben 22 in der den jeweiligen Betriebsverhältnissen entsprechenden Behar- rungsla:ge in Stillstand kommt.
Die Bewegung des Kolbens 27 der Steuer vorrichtung 11, 13 für das zusätzliche Ar beitsmittel wird durch den Hebel 31 un mittelbar auf die Feder 19 übertragen. Der Drehpunkt 37 ist starr angeordnet und kann somit durch Kräfte, welche auf den Hebel 31 wirken, nicht verstellt werden. Die er höhte Spannung der Feder 19 während der Regelung führt den Steuerschieber 16 in seine Mittellage zurück, so dass der Kalben 27 zum Stillstand kommt.
Sobald die Dampftempe ratur wieder ihren ursprünglichen Bestä,ndig- keitswert erreicht hat und der Steuerdruck in der Leitung 1.1 auf seinen normalen Wert zurückverstellt.
ist, sinkt der Steuerschieber 16 weiter, die anfängliche, unter den Kol ben 27 geführte Steuerflüssigkeit gelangt nunmehr durch die Leitung 26 in den Ab lauf 39, bis bei der mittleren Lage des Kol bens 27 eine mittlere Spannung der Feder 19 .dem ursprünglichen Ausgangswert des Steuerdruckes in der Leitung 14 wieder ent- pricht. Die Regelvorrichtung 11, 13 für das zusätzliche Arbeitsmittel wird demnach ent:
gegen d'er Regelvorrichtung 10, 12. für die Speiseflüssigkeit nach jedem Regelvorgang bei erreichtem Beharrungszustand wieder in ihre Mittellage zurückverstellt., um für einen nächsten Regelvorgang wieder in Bereit schaft zu stehen.
Ein entsprechender Regelvorgang spielt sich bei einer Erniedrigung der Dampftem peratur ab, wobei durch Erniedrigung des Steuerdruckes in der Leitung 14 die beiden Steuerschieber 15 und 16 nach unten fallen und der unter den Kolben 22 und 27 be findlichen Steuerflüssigkeit den Austritt in die Ablaufleitungen 38 bezw. 39 freilegt. Die dabei nach unten sinkenden Servomotor- holben verkleinern die Fördermengen der Pumpen 1 und 6, wobei die Dampftempera tur wieder auf ihren Ausgangswert angehoben wird.
Nach Fig. 2 fördert die Speisepumpe 1 nicht nur die Hauptmenge der Speiseflüssig keit, sondern auch das an der Stelle 7 in das Rohrsystem 3 einzuführende, zusätzliche Arbeitsmittel aus dem Behälter 2 in den Dampferzeuger. Die zur Regelung der Hauptmenge der8peiseflüssigkeitvorgesehene Vorrichtung 10, 12 verschiebt mittelst des Servomoto:rkolbens 22 das Gelenk 42 des Hebels 43.
Das Gelenk 44 dieses Hebels wird von der Regelvorrichtung 11, 1<B>8</B> für das zu sätzliche Arbeitsmittel mittelst des S @rvo- inotorkolbens <B>27</B> verschoben.
Bei einer Ver änderung der Temperatur führen die beiden Servomotoren 22 und 27, wie im Beispiel der Fig. 1, gleichgerichtete Bewegungen aus, welche mittelst des Hebels 43 auf das Ge stänge 45 und von hier auf das Getriebe 21 übertragen werden. Gleichzeitig verstellt das am Hebel 31 aasgelenkte Gestänge 16 das Durchfluss'organ 47 im gleichen Sinne wie die Speisepumpe 1, das heisst bei erhöhter Fördermenge der Pumpe 1 lässt auch das Durchflussorgan 47 eine grössere Flüssigkeits menge durch.
Vorteilhafterweise wird das Gestänge 45 an einem Kulissenstein 48. wel cher mit einer Spindel 49 verschoben werden kann, aasgelenkt, um das Verhältnis der von beiden Regelvorrichtungen 10, 12 und 11, 13 auf die Speisepumpe 1 ausgeübten Verstel lungen den günstigsten Verhältnissen anpas sen zu können.
Bei einer Temperaturerhöhung wird zu gleich mit einer grösseren Förderleistung der Pumpe 1 auch durch Öffnen des Durchfluss- organes 47 eine grössere Menge zusätzlichen Arbeitsmittels eingestellt, wodurch die Tem peratur des Dampfes wieder auf den einzu stellenden Wert zurückgeführt wird.
Sobald der Temperaturaufnehmer 8 wieder in seine normale Lage gelangt ist, wird die Regel vorrichtung 11, 13 wieder in ihre Mittellage verstellt, während die Regelvorrichtung 10, 12 für die Speiseflüssigkeit in einer dem Betrieb entsprechenden, von der Mittelstel lung abweichenden Stellung in Beharrung gelangt. Diese Ausführung hat besonders den Vorteil, dass eine Fördervorrichtung für .das zusätzliche Arbeitsmittel erspart werden kann.
Regelvorrichtungen dieser Art eignen sieh besonders für Dampferzeuger, bei denen die Zustandsänderung des Arbeitsmittels in einem fortlaufenden Rohrsystem erfolgt. dem die Speiseflüssigkeit am einen Ende zu geführt und der erzeugte Dampf am andern Ende entnommen wird. Da das Arbeitsmittel eine beträchtliche Zeit braucht, bis es das Rohrsystem vom einen Ende bis an das an dere Ende durchströmt hat, treten bei be- kannten; Regelungen grosse Verzögerungen auf, welche alsdann unvermeidlich zu Pen- delungen führen.
Durch die Zuführung von zusätzlichem Arbeitsmittel an einer im Ver lauf des Rührsystems befindlichen Stelle 7 beim Beginn der Temperaturveränderung kann die Zeit von der Aufnahme des Regel impulses bis zur vollständigen Auswirkung der Regelung so verkürzt werden, dass Schwankungen und daraus folgende Pende- lungen praktisch vermieden werden.
Da durch, dass' die Regelvorrichtung für das zu- sätzlichie Arbeitsmittel nach erfolgtem Regel vorgang wieder in ihre ursprüngliche Mittel lage zurückverstellt wird und die dauernde Regelveränderung allein auf die Regelvor richtung für die Speiseflüssigkeit übertragen wird, steht die Regelvorrichtung für das zu sätzliche Arbeitsmittel sogleich für einen neuen Regelvorgang in Bereitschaft.
Um die Regelgesehwindigkeit der vom Arbeitsmittel zum Durchströmen des Rohrsystems benötig ten Zeit anpassen zu können, sind in den Leitungen 21 und 20 Drosselvorrichtungen 40 und 41 vorgesehen, mittelst denen die Geschwindigkeit der aus der St.euermittel- leitung in die Servomotoren oder aus den Servomotoren in die Ablaufleitung strömen den Flüssigkeit eingestellt werden kann.
Es kann einen gewissen Vorteil bieten, die zusätzlich einzuführende Menge an Ar beitsmittel zuerst in einer Erwärmungszone entweder gemeinsam mit der Hauptspeise menge oder von ihr getrennt duich einen besonderen Vorwärmer zu führen, ehe sie dem Rohrsystem an einer späteren Stelle zu sätzlich zugeführt wird. Unter Umständen kann die Vorwärmung des zusätzlichen Ar beitsmittels so weit getrieben werden, bis dasselbe zum Teil verdampft ist. Schliess lich wird vorteilhafterweis.e das zusätzliche Arbeitsmittel schon einem Teil des Rohr systems zugeführt, in welchem noch nicht gesättigter Dampf durchströmt.
Tubular steam generator. The invention relates to tubular steam generators, in which the amount of feed liquid to be supplied to the pipe system and an additional amount of working fluid to be supplied in the further course of the pipe system are changed by a temperature sensor to regulate the steam temperature, and consists in
that the pick-up device of the control device for the feed liquid is a compliant and the return device of the control device for the additional amount of working fluid is a rigid one, for the purpose of compensating for changes in the steam temperature through the rapid change in the level device of the additional work means without delay, otherwise However, the regulation for the steady state is subsequently carried out simultaneously with the resetting of the latter regulation device,
leaving the control device to the amount of feed liquid.
Two examples of the subject matter of the invention are shown schematically in the drawing. Fig. 1 shows a steam generator in which, in addition to a main feed pump, a further pump is provided for the additional work means; Fäg. 2 shows a steam generator in which the main quantity of the feed liquid and the; additional work equipment can be promoted by a common pump.
The feed pump 1 conveys the feed liquid from the container 2 into the pipe system 3 of the steam generator, which is heated by a furnace 4. The generated steam is passed through line 5 to the consumption points. For regulation purposes, a further pump 6 is also provided, which introduces a certain amount of additional working fluid at the point 7 into the pipe system 3. The delivery rates of the two pumps 1 and 6 are changed by a temperature sensor 8 by means of the control devices 9, 10 and 11 and the servo motors 12 and 13.
The temperature of the steam increases. so the temperature sensor 8 expands and moves the lever of the Steuervorrich device 9 in the position shown in dashed lines. The control pressure in the line 14 is increased and .sowohl the control slide 15 in the control device 10, as well as the control slide 16 in the control device 11 against the springs 17 and 18 respectively. 19 raised.
First, a pressurized control fluid can pass from the line 20 into the line 21 and under the piston 22 of the servo motor 12, so that it is raised and the pump 1 driven by the motor 23 by means of the speed change gear 24 rotates faster and its The delivery volume is increased. In the same way, control fluid also passes through the line 25.
Line 26 under the piston 27 of the servo motor 13, so that, according to FIG. 1, the pump 6 driven by the motor 28 is set to a larger delivery rate when the speed change gear 29 is adjusted. The increased amounts of feed liquid and working medium lead the initial temperature increase back to its initial value. back.
According to the invention, a flexible return device 30, 35, which is provided with a flexible part (30), is arranged on the control device 10, 12 for the feed liquid, while a rigid return device 31 is arranged on the control device 11, 13 for the additional working medium is provided. When the temperature increases, the lever 30 tensions the spring 17, while the spring 18 is relaxed at the same time. The increased tension of the spring 17 leads the control slide 15, which is initially moved upwards, back down again in a returning sense.
so that the inflow of control fluid from line 20 under the piston 22 ver smaller or. interrupted and its re gel movement slowed resp. is interrupted. The two unevenly tensioned springs 17 and 18, however, exercise together: a resulting, upward force on the lever 30, Rrelche strives. to move the pivot point 32 upwards. The piston 3-1, which is connected to the bearing of the pivot point 3 by the linkage 33, displaces the liquid contained in the cylinder 35 on its upper side, wel che through the adjustable throttle device 36 on the lower side of the piston 34 um flows.
At the same time the spring 18 is stretched more while the spring 17 is stretched ent. The relaxation of the spring 17 causes repeated lifting of the slide 15, so that the piston 22 of the servo motor 12 remains raised until there is an increase in the amount of feed liquid that causes the steam temperature to be reduced at the outlet: the pipe system 3 has caused the output value to be set.
If this is reached, the control device 9 is adjusted back to its position with, so that the control pressure in the line 14 is returned to its mean level corresponding to the steady-state position.
The normal control pressure acting from below on the spool 15 keeps the two springs 17 and 18 in balance when the voltage changes caused by the control process have equalized under the same and the spool 15 is in its central position, the servomotor piston 22 in the The steady-state position corresponding to the respective operating conditions comes to a standstill.
The movement of the piston 27 of the control device 11, 13 for the additional Ar processing means is transmitted indirectly to the spring 19 by the lever 31 un. The pivot point 37 is arranged rigidly and can therefore not be adjusted by forces which act on the lever 31. The he increased tension of the spring 19 during the regulation leads the control slide 16 back to its central position, so that the calving 27 comes to a standstill.
As soon as the steam temperature has again reached its original stability value and the control pressure in line 1.1 is reset to its normal value.
is, the spool 16 sinks further, the initial, ben under the Kol ben 27 control fluid now passes through the line 26 in the run 39, until in the middle position of the piston 27, a mean tension of the spring 19 .dem original output value of the Control pressure in line 14 again corresponds. The control device 11, 13 for the additional work equipment is therefore ent:
against d'er control device 10, 12 for the feed liquid after each control process when the steady state has been reached back to its central position. To be ready for the next control process again.
A corresponding control process takes place at a lowering of the Dampftem temperature, whereby by lowering the control pressure in the line 14, the two control spools 15 and 16 fall and the control fluid under the piston 22 and 27 be the outlet into the drain lines 38 and 38 respectively. 39 exposes. The servomotor pods that sink downwards reduce the delivery rates of pumps 1 and 6, whereby the steam temperature is raised again to its initial value.
According to Fig. 2, the feed pump 1 not only promotes the main amount of Speiseflüssig speed, but also the additional working fluid to be introduced at the point 7 into the pipe system 3 from the container 2 into the steam generator. The device 10, 12 provided for regulating the main amount of feed liquid moves the joint 42 of the lever 43 by means of the servomotor piston 22.
The joint 44 of this lever is displaced by the regulating device 11, 1 8 for the additional working means by means of the servomotor piston 27.
When the temperature changes, the two servomotors 22 and 27, as in the example in FIG. 1, execute movements in the same direction, which are transmitted to the linkage 45 by means of the lever 43 and from here to the gearbox 21. At the same time, the linkage 16 articulated on the lever 31 adjusts the flow-through element 47 in the same way as the feed pump 1, that is to say with an increased delivery rate of the pump 1, the flow-through element 47 also lets a larger amount of liquid through.
Advantageously, the linkage 45 on a sliding block 48. wel cher can be moved with a spindle 49, aasgelenken in order to be able to adapt the ratio of the adjustments exerted by the two control devices 10, 12 and 11, 13 to the feed pump 1 to the most favorable conditions .
In the event of a temperature increase, a larger amount of additional working medium is set at the same time with a greater delivery rate of the pump 1 by opening the throughflow element 47, whereby the temperature of the steam is brought back to the value to be set.
As soon as the temperature sensor 8 has returned to its normal position, the control device 11, 13 is moved back to its central position, while the control device 10, 12 for the feed liquid in a position corresponding to the operation, deviating from the central position arrives in persistence. This embodiment has the particular advantage that a conveying device for the additional work equipment can be saved.
Control devices of this type are particularly suitable for steam generators in which the state change of the working medium takes place in a continuous pipe system. to which the feed liquid is fed at one end and the steam generated is removed at the other end. Since the work equipment takes a considerable amount of time to flow through the pipe system from one end to the other, known ones occur; Regulations cause major delays, which then inevitably lead to pendulums.
By supplying additional working fluid at a point 7 in the course of the agitation system at the start of the temperature change, the time from the reception of the control pulse to the full effect of the control can be shortened so that fluctuations and the resulting oscillations are practically avoided .
Since the control device for the additional work equipment is reset to its original center position after the control process has taken place and the constant control change is transferred solely to the control device for the feed liquid, the control device for the additional work equipment is immediately available for a new control process on standby.
In order to be able to adapt the control speed to the time required by the working medium to flow through the pipe system, throttling devices 40 and 41 are provided in lines 21 and 20, which mean the speed of the control medium line into the servo motors or from the servo motors in the drain line flow the liquid can be adjusted.
It can offer a certain advantage to carry the additional amount of labor to be introduced first in a heating zone either together with the main meal amount or separately from it through a special preheater before it is additionally fed to the pipe system at a later point. Under certain circumstances, the preheating of the additional work medium can be carried out until it has partially evaporated. Finally, the additional working fluid is advantageously already fed to a part of the pipe system in which unsaturated steam flows.