Dampferzeuger, bei dem das Arbeitsmittel dem einen Ende mindestens eines Rohrstrangs als Speiselliissigkeit zugeführt und um andern Ende als Heifidampf entnommen wird. Die Erfindun-, bezieht sieh auf einen Dampferzeuger, bei dem das Arbeitsmittel dem einen Ende mindestens eines Rohr stranges als Speiseflüssigkeit zugeführt und el L, el am andern Ende als Heissdampf entnommen wird und die Regelung des Betriebes durch mindestens eine selbsttätige Vorriehtung, er- fohrt,
insbesondere für Dampfkraftanlagen t'<B>-</B> t5 von Fahrzeugen oder Flugzeugen und be steht darin, dass die Vorrichtung zur Rege lung des Betriebes nicht allein selbsttätig von einem Messgerät, sondern auch während der Betriebsveränderungen mittelst einer zweiten Vorrichtun", zusätzliell beeinflusst werden kann, deren Steuerung durch will kürliche Impulse erfolgt. Die Vorrichtung zur Regelung des Betriebes kann durch die zusätzlich wirkende Vorrichtung vorüber gehend, das heisst durch zeitlich ausklingende Impulse, beeinflusst werden.
Insbesondere bei Dampferzeugern, welche für Fahr- oder Flugzeuge bestimmt sind, kann entweder die die Feuerung des Dampferzeugers oder die die Speiseflüssigkeitszufuhr beeinflussende Regelvorrielltung oder der die Strömunc.,s- schwingungen dämpfende Regler oder die das Umlaufventil für den erzeugien Dampf beeinflussende RegelvorrieUtung durch die Manövriervorrichtung zusätzlich beeinflusst werden.
Röhrendampferzeuger, denen das Arbeits mittel als Speiseflüssigkeit dem einen Ende mindestens eines Rohrstranges zugeführt und am andern Ende als Heissdampf entnommen wird, haben einen kleinen Inhalt an flüs sigem Arbeitsmittel und besitzen deshalb nur eine kleine Speicherfälligkeit. Sie müssen deshalb mit Regelvorrichtungen ausgerüstet sein, welche sowohl die Brenustiffzufuhr, als auch die Speiseflüssigkeitszufuhr der ver langten Dampfmenge entsprechend einstellen.
Bei grossen Belastungsänderungen, welche rasch erfolgen, tritt die Schwierigkeit auf, dass zufoloe der Trägheit der Regelung der <B>0</B> #P Zustand des erzeugten Dampfes Schwan kungen unterworfen ist, die für den Betrieb störend wirken. Ganz besonders treten solche Schwierigkeiten auf, wenn mit den genann ten Dampferzeugern Dampfkraftmasellinen gespiesen werden, welche zum Antrieb von Fahr- oder Flugzeugen dienen. Oft muss dann in der kürzesten Zeit die ganze Anlage von voller Leistung abgestellt oder um gekehrt von abgestelltem Zustand auf volle Leistung gebracht werden.
Die Regelvorriell- tano-en sind dann nicht mehr im Stand, den Betrieb des Dampferzeugers rasch genug dem veränderten Dampfbedarf anzupassen.
Die genannten Nachteile werden durch die Erfindung vermieden, weil während der Belastungsänderungen nicht allein die selbst tätigen Regelvorrielltungen, sondern auch zu sätzlich willkürlidhe, etwa von Hand, bei spielsweise über die Manövriervorrielltung eingeleitete Impulse, die wichtigen Betriebs organe des Dampferzeugers massgebend be einflussen.
Der Erfinclungsgegenstand wird anhand des in der Zeichnung vereinfacht dargestell ten Ausführungsbeispiels erläutert.
Fig. <B>1</B> stellt einen Dampferzeuger im Schnitt und alle Regelvorrielitungen in An- Sicht dar; Fig. 2 veranschaulicht die von Hand be- einflusste Manövriervorrichtung des Dampf- erzeucers naell Fig. <B>1;</B> Fig. <B>3</B> bringt die Regelvorrichtung für die Speiseflüssigkeit zur Veranschaulichung;
Fig. 4 zeigt die Regelvorrielitung für die zusätzliche Flüssigkeit, und schliesslich ver- ansellaulicht Fig. <B>5</B> eine Vorrichtung, mit deren Hilfe die willl-,ürlic'he Beeinflussung ausklingend gestaltet werden kann.
In allen Zeichnungen sind die gleichen Teile mit den gleichen Bezugszeichen ver sehen.
Dem in Fig. <B>1</B> gezeigten, für ein Fahr zeug bestimmten Dampferzeuger wird das Arbeitsmittel als Flüssigkeit durch die Speisepumpe<B>1</B> zugefülirt. Die Speiseleitung 2 fördert es dem einen Ei-,de <B>3</B> des Rohr- stranges 4 zu; am andern Ende<B>5</B> des Rohr stranges<B>5</B> wird -das Arbeitsmittel dann als überhitzter Dampf entnommen und durch die Leitung<B>6</B> zu den Verbrauchsstellen geführt.
Die Speisepumpe<B>1</B> wird durch einen Elektromotor<B>7</B> getrieben, der aus einem Netz durch die Leitung<B>8</B> die Energie zu geführt erhält. Ein Regler<B>9</B> regelt die zu geführte Energie so, dass die Drehzahl des Motors<B>7</B> verändert wird. Der Regler selbst wird durch einen Servomotor<B>10</B> gesteuert, der einerseits über die Leitung<B>11,</B> die Addi- tionsvorrichtung 12. und die Leitung<B>13</B> vom Temperaturmessgerät 14 und anderseits über die Leitung<B>15</B> von der Manövriervorrich- tung <B>16</B> beeinflusst wird.
Eine Einspritzpumpe<B>17</B> fördert zusätz- liebes flüssiges Arbeitsmittel durch die Lei tung<B>18</B> an einer Stelle in den Rohrstrang 4, an der der Dampf bereits das Temperatur- messgerät 14 beeinflusst hat. Die Einspritz pumpe<B>17</B> wird durch einen Elektromotor<B>19</B> getrieben, der über die Leitung 20 aus dem Netz Energie erhält. Zur Regelung der zu geführten Energie ist ein Regler 21 vor gesehen, der mittelst des Servomotors<B>22</B> ge steuert wird.
Der Servomotor 22 stellt einer seits unter dem Einfluss des Temperaturmess- gerätes <B>23,</B> welches von dem bereits über hitzten Dampf beeinflusst wird, anderseits wiederum unter dem Einfluss der Manövrier- vorrielitung <B>16.</B>
Die Feuerungsvorrichtung 24, welcher durch die Leitung<B>25</B> der Brennstoff und durch die Leitung<B>26</B> die Verbrennungsluft zugeführt wird, wird durch einen Servo motor<B>27</B> einerseits in Abhängigkeit von einem Druckmessgerät <B>28</B> und anderseits wie derum in Abhänoiukeit von der Manövrier- vorrichtung <B>1.6</B> beeinflusst. Die Beeinflussung erfolgt in der Weise, dass durch die Spindel <B>29</B> die Brennstoffmenge und durch die Drosselklappe<B>30</B> die Luft.me-nge -verändert wird.
Der durch die Leitung<B>6</B> aus dem Dampf erzeuger strömende Dampf wird entweder über das Fahrventil<B>31</B> zu der nicht gezeieli- neten, das Fahrzeug antreibenden Dampf- kraftmasc'hine oder über das Umlaufvenlil 32 unter Umgehung der Dampfkraftmaschine in den nicht gezeichneten Kondensator ge leitet. Das Fahrventil<B>31</B> wird durch einen Servomotor<B>33</B> und das Umstrümventil durch einen Servomotor 34 verstellt.
Diese beiden Servomotoren werden über die Leitungen 35 und<B>36</B> von der Manövriervorrichtung <B>16</B> in der Weise beeinflusst, dass bei Fahrt das Fahrventil und bei Stillstand das Umlauf ventil geöffnet ist.
In der Fig. 2 sind die Manövriervorric'h- tung <B>16,</B> das Fahrventil<B>31,</B> das Umlauf ventil<B>32,</B> die Servomotoren<B>33</B> und 34 und das Druckmessgerät <B>2-8</B> der Fig. <B>1</B> im Schnitt mit den verschiedenen Verbindungsleitungen gezeigt. Die Manövriervorriehtung besitzt n auf einer Welle 41 die Nocken 42, bis 45, deren Form nach den Betriebsbedingungen gewählt; ist. Die Welle 41 kann mit dem Hebel 46 von Hand so eingestellt werden, dass das Fahrzeug entweder steht oder mit verschiedenen Geschwindigkeiten sich be wegt.
Die einzelnen Nocken beeinflussen je gleiche Apparate, an welche die Leitungen <B>15, 35, 36</B> und<B>39</B> angeschlossen sind. Durch die Leitung 47 wird der Manövriervorrich- tun,r, eine Druckflüssigkeit mit einem unver änderlichen Druck zugeführt. Die in den Leitungen<B>15, 35, 36</B> und<B>39</B> sieh einstellen den Steuerdrücke richten sich nach der durch die Lage und Form der Nochen bestimmten Spannung der Federn 48. Einer jeden Federspannung entspricht ein eindeutiger Steuerdruck in den genannten Leitungen.
Im Druchmessgerät <B>28</B> ist eine Bourdon- Feder 49 eino-eschaltet, deren Krümmung<B>je</B> nach dem Druck des Dampfes in der Frisch- dampfleitung <B>6</B> sieh verändert, so dass der Sehieber <B>50</B> dem Dampfdruch entsprechend verschoben wird.
Durch die Leitung<B>51</B> wird eine Druckflüssigheit von unveränderlichem Druck zugeführt und derart in die Leitung -10 :#-eführt, dass der Steuerdruck in der ge nannten Leitung mit dem Dampfdruck in der Leitun- <B>6</B> sich derart ändert, dass einem jeden Dampfdruck ein bestimmter Steuer druck zugeordnet ist, Der Servomotor 34 wird nun einerseits durch das Druckmessgerät <B>28</B> so beeinflusst, dass das Ilmlaufventil 321 bei einem bestimm ten Druck,
der über dem normalen Betriebs druck liegt, geöffnet wird, so dass im Dampf erzeuger sich keine höheren Drück-e ein stellen. Durch die Manövriervorrichtung <B>16</B> wird der Servomotor 34 dann beeinflusst, wenn das Fahrventil<B>31</B> nahezu oder ganz geschlossen ist, so dass wiederum im Dampferzeuger kein zu hoher Druck sieh ein stellen kann.
Zur Verstellung des Servo- motorkolbens <B>52</B> im genannten Raum wird durch die Leitung<B>53</B> eine Druckflüssigkeit von unveränderlichem Druck zugefülirt. Die Flüssigkeit, welche bereits Arbeit geleistet hat, strömt durch eine Leitung 54 in den Umlauf. Die Steuerung der Druckflüssig keit erfolgt durch den Seliieber <B>55.</B>
Das Fahrventil<B>31</B> wird einerseits nach Massgabe der Stellung des Hebels 46 und<U>der</U> entsprechenden Nocke 43 so verstellt, dass mit der nichtgezeichneten Kraftmaschine die notwendigen Fahrmanöver ausgeführt wer den können. Zu diesem Zweck wird durch die Leituno, <B>5,6</B> Druckflüssigkeit zugeführt, <B>t></B> welche, durch den Schieber<B>57</B> gesteuert, unter den Servomotorkolben <B>58</B> geführt wird. Die Flüssigkeit, welche bereits Arbeit ge leistet hat, strömt durch die Leitung<B>59</B> in den Ablauf.
Durch die Leitung<B>38</B> wird das Fahrventil anderseits in Abhängigkeit von dem Temperaturmessgerät- <B>23,</B> welches die Temperatur des aus dem Dampferzeuger aus tretenden Dampfes misst, so gesteuert, dass bei zu niedriger Temperatur das Fahrventil ge schlossen wird, um auf alle Fälle ein Mit reissen von Wasser am dem Dampferzeuger zur nicht gezeichneten Kraftmaschine zu vermeiden. Zu dieser Steuerung ist der Schieber<B>60</B> im Servomotor<B>33</B> vorgesehen.
In Fig. <B>3</B> sind das Temperaturmessgerät 14, die Addiervorrichtung 12 und der Servo motor<B>10</B> mit dem Regler<B>9</B> (in Fig. <B>1)</B> im Schnitt zur Darstellung gebracht. Im Rohr strang 4 des Dampferzeugers ist an den Stellen<B>61</B> und<B>62</B> das Temperaturmessgerät 14 befestigt, so dass die zwischen den zwei genannten Stellen<B>61</B> und<B>62</B> sich. als Folge der Temperaturdelinung ergebenden Längen veränderungen auf den SteuerscUieber <B>63</B> übertragen werden.
Dieser steuert die durch die Leitung<B>65</B> zugeführte Druckflüssigkeit von unveränderlichem Druck auf einen klei nen Servomotorkolben <B>66,</B> welcher die- Feder <B>67</B> derart spannt, dass das durch die Leitung <B>68</B> zugeführte Druckmittel in der Steuer leitung<B>13</B> einen Druck erhält, dessen Grösse sieh als Funktion der Dampftemperatur in dem Rohrstrang 4 verändert. Einer jeden Dampftemperatur ist ein bestimmter Steuer druck in der Leitung<B>13</B> zugeordnet. Durch das Gestängoe <B>69</B> wird die Regelung rück geführt, so dass keine Pendelungen entstehen.
Der Additionsvorrichtung<B>122</B> wird durch die Leitung<B>70</B> Druckflüssigkeit von unver änderlichem Druck zugeführt. Nachdem die Flüssigkeit Arbeit geleistet hat, strömt sie durch die Leitung<B>71</B> wieder in den Ablauf. Der Steuerschieber<B>72</B> erzeugt einen Steuer druck unter dem Kolben<B>73,</B> der sieh pro portional mit dem Steuerdruck. in der Lei tung<B>13</B> verändert. Der Kolben<B>75</B> wird mit gleicher Geschwindigkeit verschoben, wie der Kolben<B>73,</B> so dass unter dem Kolben<B>75</B> zufolge der Drosselbohrung<B>7,6</B> ein Druck sieh einstellt, der sieh proportional verändert mit der pro Zeiteinheit erfolgenden Verände rung der Temperatur.
Dieser Druck wirkt auf den<U>Kolben</U><B>77,</B> so dass über den Seliie- ber 74 die Wirkung der vom Schieber<B>72</B> und vom Kolben<B>75</B> erzeugten Steuerdrücke summiert über die Leitung<B>11</B> auf den Steuerschieber<B>78</B> des Servomotors<B>10</B> über tragen werden. Der Servomotor<B>10</B> ist durch die Leitungen<B>79</B> und<B>80</B> an eine nicht ge zeichnete Leitung angeschlossen, in welcher eine Druckflüssigkeit sich befindet und ferner durch die Leitung<B>81</B> an eine Ablauf leitung, welche Flüssigkeit in einen Ablauf- behälfer führt.
Nach Massgabe der Versehie- bung des Steuerschiebers<B>78</B> wird entweder aus der Leitung<B>80</B> Druckflüssigkeit in den Arbeifszylinder des Servomotors geführt, so dass der Widerstandshebel nach links gescho ben wird, oder aus dem Arbeitszylinder Flüssigkeit in die Ablaufleitung<B>81</B> geleitet, wobei der Widerstandsliebel <B>9</B> nach rechts gedreht wird.
Der Steuerschieber<B>78</B> wird über die Leitung<B>15</B> zusätzlich durch die Steuervorriclitung <B>16</B> (Fig. <B>1</B> und 2) beein- flusst, so dass die Lan des Kolbens<B>82</B> und damit die Stellung des Reglerhebels <B>9</B> sich als Funktion der Stellung sowohl des Hand hebels 46 (Fig. <B>1</B> und 2) an der Manövrier- vorrichtung <B>10,</B> als auch der Temperatur im Rohrstrang 4 ergibt.
In Fig. 4 sind das Temperaturmessgerät <B>23</B> und der Servomotor<B>22</B> der Fig. <B>1</B> im Schnitt zur Darstellung gebracht. Das Tem- pe-raturmessgerät <B>23</B> arbeitet gleich wie das Temperaturmessgerät 14 der Fig. <B>3,</B> so dass in der Leituno, <B>38</B> ein Steuerdruek entsteht, der der Temperatur des Dampfes in der Lei tung<B>6</B> entspricht.
Ferner arbeitet der Servo motor 22 in gleicher Weise wie der Servo motor<B>10</B> nach Fig. <B>3,</B> so dass die Lage des ]Reglers 21 als Funktion der kombinierten Steuerdrikke in den Leitungen<B>15</B> und<B>38</B> sich einstellt.
Durch die in den Fig. <B>1</B> bis 4 dargestell ten Regelvorrichtungen werden die Vorrieli- tungen <B>(9, 10,</B> 12),<B>(221, 22)</B> zur Regelung einerseits der durch die Speisepumpe<B>1</B> zu geführten Speisemenge und anderseits der durch die Einspritzpumpe<B>17</B> zugeführten.
zusätzlichen Flüssigkeitsmenge nicht allein selbständig von den Temperaturmessgeräten 14 bezw. <B>23,</B> sondern auch während der Be- triebsveränderuno-en mittelst der Manövrier- vorrielltung <B>16,</B> deren Steuerung durch will kürliche Impulse mittelst des Ilebels 46 er folgt, zusätzlich beeinflusst. Durch die Manövriervorrielituna,
<B>16</B> wird auf dem be schriebenen Weg die Speisepumpe<B>1</B> und die Einspritzpumpe<B>17</B> bei einer Vergrösserung der Fahrt auf grössere Leistung eingestellt und umgekehrt bei einer Verlangsamung der Fahrt auf kleinere Leistung eingestellt.
Um die willkürliche Beeinflussung der selbsttätigen Regelvorrichtungen nur vor übergehend auf den Dampferzeuger ein- 2n wirken zu lassen, das heisst um den willkür lich eingeleiteten Impuls zeitlich ausklingen ZD zu lassen, kann an der in Fig. <B>1</B> angedeuteten Stelle<B>83</B> eine Vorrichtung in die Leitung <B>15</B> eingeschaltet sein, wie sie in Ffig. <B>5</B> ge nauer daro-estellt ist.
Aus der Leitung<B>15</B> wird der durch die Manövriervorrielitung <B>16</B> erteilte Impuls in einen Servomotor 84 ge führt, so dass dem Steuerdruck in der Lei tung<B>15</B> entsprechend der Servomotorkolben <B>85</B> mehr oder weniger gegen die Feder<B>86</B> gedrückt wird. Dadurch verschiebt sieh dann der Verdrängungskolben<B>87,</B> so dass sich in einer Umlaufleitung an der Drossel stelle<B>89,</B> der Veränderung der Geschwindig keit entsprechend, eine Druckveränderung einstellt, die sobald aufhört, als der Druck der Feder<B>86</B> dem Druck des Steuermittels in der Leitung<B>15</B> entspricht.
Es wird dann durch die Leitung<B>90</B> auf die selbsttätigen Re"elvorrielltun"en ein willkürlicher Impuls t' 2D erteilt, der, nachdem der Druckausgleich an der Drosselstelle<B>89</B> stattgefunden hat, aus- klino,t.
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