Zwangsdurchlaufkessel. Es ist bekannt, bei Zwangsdurchlauf- kesseln die Feuerregelung einem Temperatur impuls zu unterstellen, der von dem aus dem Kessel austretenden Dampf abgeleitet wird. Eine solche Regelung hat den Nachteil, dass sie den tatsächlichen Vorgängen im Kessel mehr oder weniger stark nacheilt und dass infolgedessen leicht Pendelungen eintreten.
Dass die Regelung nacheilt, ist darauf zu rückzuführen, dass sich eine Änderung der Beheizung immer erst dann am Kesselende als Dampftemperaturänderung bemerkbar machen kann, wenn das im Augenblick der Beheizungsänderung in den Kessel eintre tende Arbeitsmittel an jene Stelle gelangt ist. Da die Durchlaufzeit des Arbeitsmittels im allgemeinen mehrere Minuten beträgt, so kommt der Regelimpuls also immer in einem sehr beträchtlichen Masse zu spät.
Bisher hat man noch keinen vollkommen befriedigenden Ausweg gefunden, diesen Mangel zu beheben. Mit einer Vorverlegung der Impulsentnahmestelle entgegen der Strö mungsrichtung des Arbeitsmittels lässt sich kaum eine Verbesserung der Verhältnisse erreichen,
da man den Impulsentnahmepunkt nur bis an die Stelle der beginnenden über- hitzung vorschieben kann. Die sich hieran anschliessende Verdampfungsheizfläche kann bekanntlich nicht für die Entnahme von Temperaturimpulsen herangezogen werden, da das in dieser Heizfläche eingeschlossene Arbeitsmittel unabhängig von der Belastung des Kessels immer ,die gleiche Temperatur, und zwar die Sattdampftemperatur,
die dem Betriebsdruck entspricht, besitzt. Es bleibt damit nur noch die Möglichkeit, den Impuls vom Vorwärmer abzuleiten. Aber auch diese Möglichkeit erweist sich als brauchbar, da einerseits,die Temperaturänderungen, die im Vorwärmer auftreten, verhältnismässig ge ring sind und anderseits, weil dieser Impuls zu früh kommt, und .mandamit einen zu grossen Teil des Kessels, der hinter der Im- pulsentnahmestelle liegt. unkontrolliert sich selbst überlassen müsste.
Es versteht sich von ,elbst, dass auch ein Summenimpuls. der sich teils aus einem vom Vorwärmen teils vom f'berhitzer abgeleiteten Impuls zusammen setzt, nicht brauchbar ist. da .sich auch in dieser Zusammensetzung entweder der eine oder der andere Impuls durchsetzt, deren jeder, wie vorstehend erläutert wurde. zu un gelegener Zeit zustande kommt.
Die Erfindung weist nun einen in-und- sätzlich neuartigen Weg, einen in kürzerem Zeitabstand auf eine Änderung- der Behei- zung des Kessels folgenden Temperatur impuls zu gewinnen.
Sie besteht darin, dass der Hauptheizfläche des Kessels eine Neben- heizfläeh.e mit einer der ersteren gegenüber geringeren Durchlaufzeit zugeordnet wird und die Temperaturänderungen dein dieser Nebenheizfläche strömenden Mittels für die Regelz--eeke des Kessels benutzt werden. Die Bedeutun;
- dieses Vorschlages ergibt sich daraus, dass es durch seine Anwendun- mög lich ist, die Grösse, die 'bisher das Zustande kommen des Temperaturimpulses verzögerte, nämlich die Durehla.ufzeit des Arbeitsmittels, beliebig klein zu machen.
An sich kann man die Nebenheizfläche, die von einem einzigen, verhältnismässig dün nen Rohrstrang gebildet; werden kann. an beliebiger Stelle dem ileizga"trom des Kes sels aussetzen und ihr jede beliebige Form geben. In diesem Falle werden sieh jedoch Änderungen in der Beheizung des Kessels nicht immer in einem gleichbleibenden Ver hältnis auf die Hauptheizfläche und die Nebenheizfläche auswirken, das heisst die am Ende der Nebenheizfläche auftretenden Dampftemperaturen werden nicht immer ohne weiteres ein getreues Abbild der Tem peraturen am Kesselende sein.
Das schliesst aber nicht aus, dass von den, von der Neben heizfläche abgenommenen Temperaturimpul sen die Feuerungsregelung doch vorgenom men wird. Um eine einwandfreie Regelung zu erhalten, hat man nur nötig, die je weilige Grösse des Impulses korrigiert auf die Feuerregelung zur Einwirkung kommen zu lassen, wozu in der Regeltechnik die ver- ehiedensten Mittel zur Verfügung stehen. wie beispielsweise die geeignete Anwendung von Kurvenscheiben, von gestaffelten Wider ständen und ähnliches mehr.
In der Regel wird man sieh mit dieser Lösung aber nicht zufrieden geben und dar nach trachten, die Nebenheizfläche auf sol che Weise der Hauptheizfläche des Keseels, die nachfolgend kurz als Hauptheizfläche l"_-zeichnet wird. zuzuordnen. dass die Tem peraturänderungen am Ende der Nebenheiz- fldi.ehe bei einer Änderung der Beheizung des Kessels denen am Ende der Hauptheizfläche proportional sind.
Um das zu erreichen, lässt man vorteilhaft die Hauptheizfläche und die Nebenheizfläche wenigstens angenähert die gleichen Wärme zonen im Kessel durchlaufen. Unter Um ständen ergibt sieh aber auch auf diese ZVeise noch nicht immer eine genügende Propor- tionalität der Temperaturänderungen am Ende der Haupt- und Nebenheizfläche. so dass es sich empfiehlt, ausserdem das jewei lige Grössenverhältnis der Nebenheizfläche zur Hauptheizfläche in den aufeinander folgenden Zonen gleicher Brenngastemperatur wenigstens angenähert gleich gross zu machen.
Um am Ende der Nebenheizfläche mög- liehst eindeutige und grosse Temperaturände rungen zu erhalten, ist es zweckmässig, die Nebenheizfläche in der Weise mit einer Flüs sigkeit. die auch ein Teil des Kesselspeise- vvasse rs selbst sein kann. zu speisen, dass diese die genannte Heizfläche ohne Dampf zu bilden, durchströmt.
Würde man eine Dampf bildung zulassen, so würde die Nebenheiz fläche längs einer gewissen Strecke, inner halb der eine Verdampfung stattfindet, eine gleichbleibende Messflüssigkeit-stemperatur aufweisen. also eine Strecke enthalten, die für den vorliegenden Zweck geradezu über flüssig ist.
An dieser Stelle sei noch be merkt, dass es sich unter Umständen emp fiehlt, um am Ende der Messstrecke möglichst hohe Temperaturen und damit grosse Tem- peraturänderungen zu erhalten, die Neben lieizfläehe etwa mit<B>01</B> zu epeisen. An Stelle einer Flüssigkeit kann man durch ,die Neben heizfläche aber auch ein Gas hindurchschik- ken, was deshalb vorteilhaft sein kann, weil der Strömungswiderstand eines Gases gerin ger ist als der einer Flüssigkeit, so :
dass die Durchlaufzeit des strömenden Mittels der Nebenheizfläche besonders klein gemacht werden kann.
Die Speisung der Nebenheizfläche kann man entweder so durchführen, dass sie stän dig :der bei Belastungsänderungen des Kes sels sich ändernden Speisung der Hauptheiz fläche proportional ist, oder aber, @dass sie un abhängig von Belastungsänderungen des Kes sele dauernd unverändert aufrecht erhalten wird.
Indem ersten Falle hat man nur nötig, die Nebenheizfläche an dieselbe Pumpe an zuschliessen, die zur Speisung der Haupt heizfläche dient. Hierdurch ist die Propor tionalität der :Speisung beider Heizflächen sichergestellt, ohne dass es zu diesem Zweck noch besonderer, während des Betriebes zu betätigender Regelorgane bedarf.
Stellt man hierbei das Verhältnis der in die beiden Reiz- flächen einströmenden Flüssigkeitsmengen einmalig so ein, dass die durch die Neben heizfläche strömende Menge so gross ist, dass die Flüssigkeit beim Durchströmen der Ne benheizfläche keine Verdampfung erfährt, so ist man damit zugleich sicher, dass dann auch bei keiner Belastung des Kessels in .der Ne benheizfläche eine Dampfbildung eintritt.
Dass dieser Zustand selbsttätig ohne beson deres Zutun des Kesselwärters ständig auf rechterhalten bleibt, folgt daraus, dass bei einem Zwangsdurchlaufkessel bei allen Be lastungen das Verhältnis der Arbeitsmittel- zur Brennstoffzufuhr stets wenigstens ange nähert aufrechterhalten wird.
Soll eine von Belastungsänderungen -des Kessels unabhän gige gleichbleibende Speisung der Neben heizfläche durchgeführt werden, so hat man nur nötig, die zur ,Speisung der Nebenheiz fläche bestimmte Pumpe mit gleichbleibender Drehzahl anzutreiben. Besondere Regel organe sind dann auch für diese Betriebsweise entbehrlich.
Indem zweiten Fall muss beach tet werden, dass, sich bei Belastungsänderun- gen des Kessels am Ende der Nebenheizfläche Temperaturänderungen ergeben, während die Temperatur am Ende der Hauptheizfläche, sofern beider Änderung der Kesselbelastung die Wärme- und Arbeitsmittelzufuhr gleich zeitig in entsprechendem Masse verändert worden sind, konstant bleibt.
Es würde in folgedessen von dem Temperaturmesser am Ende der Nebenheizfläche ein auf die Feue- rengeinwirkender Regelimpuls ausgehen, der fälschlicherweise die Wärmezufuhr ver ändert.
Dem kann. man jedoch auf ein fache Weise dadurch begegnen, :dass man auf die Regeleinrichtung einen Kompensations impuls einwirken lässt, der selbsttätig bei Be- lastungsänderungen ausgelöst wird und des sen Grösse der Grösse der Belmtungs'änderung entspricht.
Verwendet man als Temperatur- messer am Ende der Nebenheizfläche ein Widerstandsthermometer und baut man !die Regeleinrichtung in an sich bekannter Weise so auf, dass unter Anwendung einer Whea,t- .ston'schen Brücke bei Temperaturänderungen der Widerstand in dem einen Zweig und da mit das Gleichgewicht .der Brücke gestört wird, so kann man die vorstehend .gegebene Anweisung in einfacher Weise dadurch ver wirklichen, dass:
man eine Störung des Brük- kengleichgewichtes verhütet, indem man in einen entsprechenden andern, Zweig,der Brücke einen Widerstand einschaltet, der bei Last änderungen in entsprechendem Sinne und ent sprechendem Masse verändert wird. Das .spä terhin beschriebene Ausführungsbeispiel des Erfindungegegenistandes lässt diese Anord nung noch deutlicher werden.
;An Stelle einer Wheatston'schen Brücke kann man aber auch jede andere elektrische oder hydraulische Regeleinrichtung benutzen. Verwendet man beispielsweise einen Kontakt zeigerregler, dessen Zeigerausschläge den Temperaturänderungen am Ende der Neben heizfläche entsprechen, so kann man eine Falschregelung bei Belastungsänderungen des Kessels auf einfache Weise dadurch ver hüten, dass man die beiden Gegenkontakte,
mit denen der Zeigerkontakt zusammen- arbeitet, bei Belastungsänderungen des Wes- sels nach der einen oder andern Richtung hin sinngemäss verschiebt.
Eine Falschregelung kann auch dadurch unter Umständen eintreten, dass sich die T'eni- peratur des in die Hauptheizfläche oder die Temperatur des in die Nebenheizfläche ein gespeisten Mittels verändert. Notwendigen falls muss man deshalb auch diese beiden Einflüsse berücksichtigen.
Bei Anwendung von Widerstandsthermometern an der Ein speisungsstelle der beiden Heizflächen und gleichzeitiger Anwendung einer Wheatston'- schen Brücke lässt sich das in einfacher Weise dadurch erreichen, dass man in die Brücken zweige die entsprechenden Widerstands thermometer einschaltet,
deren Widerstands- werte sich sinngemäss mit den Temperaturen an den Einspeisungsstellen verändern. Bei Anwendung eines hydraulischen Reglers las sen sich Temperaturänderungen der einge- speisten Mittel durch entsprechend ausgebil dete Zwischengestänge des Reglers beauf sichtigen, bei Anwendung eines Kontakt zeigerreglers kann dies in ebenso einfacher Weise dadurch geschehen,
dass man das mit dem Zeigerkontakt zusammenarbeitende Ge- genkontaktpaar in enteprechendem Sinne nach der einen oder andern Richtung ver stellt.
Soll dabei gleichzeitig, wie vorher be schrieben wurde, eine Falschregelung ver hütet werden, wie sie durch Belastungsände- rungen des Kessels eintreten könnte, so muss man den Antrieb, der das Gegenkontaktpaar verstellen soll, als Mehrfachdifferential getriebe ausführen, das gestattet, ohne gegen seitige Beeinträchtigung das Kontaktpaar je weils so zu verstellen,
wie es eine Belastungs- änderung oder eine Anderung der einen oder andern der Temperaturen der eingespeisten Mittel erfordert.
Die Regler können in allen Fällen mit oder ohne Rückführungseinrichtung ausge führt sein. Finden Regler ohne Rückfüh rung Verwendung, so erfolgt die Zurück führung der Temperaturen am Ende der Ne benheizfläche auf den Ausgangswert von der Feuerungsseite des Kessels her. Falls diese Rüekführung zu schleichend erfolgt, so dass die (fefahr besteht, dass bei der Regelung Peiidelungen eintreten, empfiehlt es sich, die Rückführung in den Regler selbst hinein zu verlegen.
Dabei kann die Rückführung starr oder isodromwirkeiid erfolgen. Wie die Rück führung bei Anwendung einer M'heatston'- schen Brücke, eines hydraulischen Zieglers oder eines Zeigerkontaktreglers im einzelnen erreicht werden kann, ist an sich bekannt und für die Erfindung als solche ohne Be deutung. Es erübrigt. sich deshalb, an dieser Stelle hierauf näher einzugehen.
Es könnte vielleicht noch der Einwand gemacht werden, dass die neue Regelun.r wirt schaftlich nicht tragbar wäre, weil die Wärmemenge, die der Nebenheizfläche zu- gefÜhrt und damit der Hauptheizfläche ent zogen wird, recht beträchtlich ist. Falls darin aber tatsächlich ein Nachteil der neuen Mess- methode gesehen werden sollte, hat man nur nötig, das aus der Nebenheizfläche austre tende Mittel einem Wärmeaustauscher zuzu führen,
in welchem die der Nebenheizfläche zugeführte Wärme wiedergewonnen und für irgendwelche Zwecke nutzbar gemacht wer den kann.
Ein Ausführungsbeispiel des Erfindungs gegenstandes ist in den Abbildungen schema tisch dargestellt. Zn Fig. 1 ist die Haupt heizfläche, die der Erzeugung des Nutz dampfes dient, mit 1, die Nebenheizfläche mit 2 bezeichnet.. Beide Heizflächen werden von einer gemeinsamen Kesselfeuerung be heizt, die bei 3 andeutungsweise dargestellt ist.
Wie durch die Pfeile 4 bis 6 ange deutet ist., wird durch die Feuerung sowohl die Heizfläche 1 wie die Heizfläche 2 be heizt. Die Heizfläche 1 wird durch eine Pumpe 7, die Nebenheizfläche 2 durch eine Pumpe 8 gespeist. Der erzeugte Dampf aus der Heizfläche 1 tritt durch die Leitung 9 aus. Das aus der Nebenheizfläche 2 aus tretende Mittel wird durch die Leitung 10 abgeleitet.
In dieser Leitung ist ein Tem- peraturmessgerät 11 angeordnet; ebenso befin den sieh in der Zuleitung 12 zur Heizfläche 2 und in der Zuleitung 13 zur Heizfläche 1 Temperaturmessgeräte 14 bezw. 15. Die Ne benheizfläche ist durch die Leitungen 16, 17, 18 und 19 in einen Kreislauf eingeschaltet, in welchem ein Wärmeaustauscher 20 ange ordnet ist.
Fig. 2 zeigt die bereits erwähnte Regel einrichtung, bei welcher eine Wheatston'sche Brücke zur Anwendung gelangt. In die vier Zweige dieser Brücke sind vier Widerstände 21, 22, 23 und 24 eingesetzt. Die Anord nung ist so gewählt, dass sich die Wider standswerte der Widerstände 21, 22 und 23 entsprechend den Temperaturänderungen an ,den Temperaturmessstellen 11, 14 und 15 ändern.
Der Widerstand 24 kann durch einen Schieber 25 verändert werden, der sich selbst tätig verschiebt, sobald die Belastung des Kessels herauf oder herunter geht. In den eigentlichen Brückenzweig 26 ist ein Gerät 27 eingeschaltet, das, sobald durch die Brük- kenleitung 2,6 ein Ausgleichstrom fliesst, die Drehzahl des Motors 28, der eine Brennstoff- fördereinrichtung 29 und gegebenenfalls ein Verbrennungsluftgebläse antreibt, im Sinne einer Drehzahlerhöhung oder -Verminderung steuert.
Der Motor 28 kann, wie durch die gestrichelte Linie 3'0 angedeutet sein soll, zu gleich auch einem sogenannten Generalregler unterstellt sein, das isst ein Regler, der ge stattet, die Belastung des Kessels dadurch zu verändern, dass gleichzeitig die Förderein richtungen für den Brennstoff, die Verbren nungsluft und das Speisemittel geregelt werden.
Die Wirkungsweise der Anlage im Betrieb ist folgende: .Solange die Anlage im Behar- rungszustande ist, befindet sich auch die Brücke im Gleichgewicht. Es fliesst also durch die Brückenleitung 26 kein Strom. Die Brennstoffördereinrichtung 2,9, die Speise pumpe 7 und ,die nicht dargestellte Verbren- nungsluftfördereinrichtung laufen mit be stimmten Drehzahlen um und der Kessel lie fert eine dementsprechende Dampfmenge von bestimmter Temperatur.
Wird jetzt beispielsweise unter Benutzung des erwähnten Generalreglers die Belastung ,des Kessels heraufgesetzt, so tritt bei kon- staut bleibender Speisung ,der Nebenheiz- fläche 2 folgendes ein:
Unter der Voraus setzung, dass der Generalregler so arbeitet, .dass sich hierbei die Zufuhr von Brennstoff, Arbeitsmittel und Verbrennungsluft in dem Verhältnis zueinander ändern, dass- der aus der Leitung 9 austretende Dampf nach wie vor ,die :gleiche Temperatur aufweist, würde sich,dennoch infolge der veränderten Behei- zungder Nebenheizfläche 2 an der Messstelle 11 eine Temperaturerhöhung ergeben.
Diese Temperaturerhöhung beeinflusst aber die Fördereinrichtung 29 nicht, da gleichzeitig mit der Belastungserhöhung durch Verschie ben des Schiebers 25 der Widerstand 2,4 in einem solchen Masse verändert wird, dass das Brückengleichgewicht durch die Änderung ,des Widerstandes 21 nicht ;gestört wird. Man kann also den Kessel herauf- oder herunter- regeln, ohne dass von der Messstelle 11 aus eine Falschregelung der Feuerung eintreten würde.
Ein anderer Fall, beidem die Feuerungs- regelung nicht wirksam werden kann, ist der, .dass die Temperatur des in die Nebenheiz fläche 2. eingespeisten Mittels steigt oder sinkt. Steigt die Temperatur beispielsweise an der Stelle 14, so steigt .sie auch an der Stelle 11.
Der Temperaturanstieg an der Stelle 11 löst aber deshalb keinen auf die Fördereinrichtung 29 einwirkenden Regel eingriff aus, weil .die beiden Widerstände 21. und 2'2, die sich mit Temperaturänderungen an den Stellen 11 und 14 verändern, an sol chen Stellen in den Brückenstromkreis einge- schaltet sind, dass ein gleichzeitiges Anwach sen oder Absinken der Temperatur an den Stellen 11 und 14 kompensiert wird,
-die Brückenleitung 26 also stromlos bleibt.
Nur in zwei Betriebsfällen kommt ein Regeleingriff zustande. Der eine Fall ist der, dass sich im Beharrungszustand des Kessels aus irgendeinem Grunde die Be- heizung ,des Kessels ändert, der andere Fall tritt dann ein, wenn die Temperatur des in die Hauptheizfläche 1 eingespeisten Mittels an der ,Stelle 15 steigt oder sinkt.
Wieder Regler in ,dem zuerst genannten Falle arbeitet, bedarf nach dein Vorangegan genen keiner Erläuterung.
In dem zweiten Falle kommt ganz ähn lich wie in dem ersten ein Regeleingriff da durch zustande. dass der Widerstand 23. des sen Widerstandswert sich mit der Tempera tur an der Stelle 15 ändert, das Gleich- gewielit der Brücke stört. Dadurch wird ein Ausgleichsstrom in der Brückenleitung 26 hervorgerufen, der über das Gerät 27 den Motor 28 bezw. die Fördereinrichtung 29 in entsprechendem Sinne verstellt.
Once-through boiler. It is known to subject the fire control to a temperature pulse in forced flow boilers, which is derived from the steam emerging from the boiler. Such a regulation has the disadvantage that it lags behind the actual processes in the boiler to a greater or lesser extent and that, as a result, fluctuations easily occur.
The fact that the regulation is lagging is due to the fact that a change in heating can only become noticeable at the end of the boiler as a change in steam temperature when the working medium entering the boiler at the moment of the heating change has reached that point. Since the throughput time of the work equipment is generally several minutes, the control pulse always comes too late to a very considerable extent.
So far no completely satisfactory way has been found to remedy this deficiency. Moving the pulse extraction point forward against the direction of flow of the work equipment can hardly improve the situation.
because the impulse sampling point can only be advanced to the point where overheating begins. As is well known, the subsequent evaporation heating surface cannot be used for the extraction of temperature pulses, since the working fluid enclosed in this heating surface always has the same temperature, namely the saturated steam temperature, regardless of the load on the boiler.
which corresponds to the operating pressure. The only option left is to derive the impulse from the preheater. But this possibility also proves to be useful, because on the one hand the temperature changes that occur in the preheater are relatively small and on the other hand, because this impulse comes too early, and thus too large a part of the boiler, which is behind the impulse extraction point lies. left to itself uncontrollably.
It goes without saying that there is also a sum pulse. which is partly composed of an impulse derived from preheating partly from the superheater, cannot be used. because in this composition either one or the other impulse prevails, each of which as has been explained above. comes about at an inconvenient time.
The invention now has an entirely new way of obtaining a temperature pulse following a change in the heating of the boiler at a shorter time interval.
It consists in the fact that the main heating surface of the boiler is assigned a secondary heating surface with one of the first compared to a shorter throughput time and the temperature changes of the medium flowing through this secondary heating surface are used for the boiler control clock. The meaning;
- This proposal arises from the fact that its application makes it possible to make the size that has previously delayed the occurrence of the temperature pulse, namely the duration of the work equipment, as small as desired.
In itself you can use the Nebenheizfläche, which is formed by a single, relatively thin pipe string; can be. expose it to the ileizga "flow of the kettle at any point and give it any shape. In this case, however, changes in the heating of the kettle will not always have a constant effect on the main heating surface and the auxiliary heating surface, i.e. those at the end The steam temperatures occurring in the auxiliary heating surface will not always be a true reflection of the temperatures at the end of the boiler.
However, this does not rule out the possibility that the furnace control is carried out from the temperature pulses taken from the auxiliary heating surface. In order to obtain a perfect regulation, one only has to have the respective size of the impulse corrected to have an effect on the fire regulation, for which the most different means are available in the control technology. such as the appropriate use of cams, staggered resistances and the like.
As a rule, however, one will not be satisfied with this solution and strive to assign the auxiliary heating surface to the main heating surface of the boiler, which will be briefly referred to below as the main heating surface, in such a way that the temperature changes at the end of the If there is a change in the heating of the boiler, the auxiliary heating flux is proportional to those at the end of the main heating area.
To achieve this, it is advantageous to let the main heating surface and the auxiliary heating surface pass through at least approximately the same heat zones in the boiler. Under certain circumstances, however, this does not always result in a sufficient proportionality of the temperature changes at the end of the main and secondary heating surface. so that it is also advisable to make the respective size ratio of the auxiliary heating surface to the main heating surface in the successive zones of the same fuel gas temperature at least approximately the same.
In order to obtain as clear and large temperature changes as possible at the end of the auxiliary heating surface, it is expedient to apply a liquid to the auxiliary heating surface in this way. which can also be part of the boiler feed tank itself. to feed so that it flows through the named heating surface without forming steam.
If vapor formation were allowed, the auxiliary heating surface would have a constant measuring liquid temperature along a certain distance within which evaporation takes place. thus contain a route that is almost superfluous for the present purpose.
At this point it should be noted that it may be advisable to feed the adjacent area with <B> 01 </B>, for example, in order to obtain the highest possible temperatures at the end of the measuring section and thus large temperature changes. Instead of a liquid, a gas can also be sent through the auxiliary heating surface, which can be advantageous because the flow resistance of a gas is lower than that of a liquid, as follows:
that the passage time of the flowing medium of the auxiliary heating surface can be made particularly short.
The supply of the auxiliary heating surface can either be carried out in such a way that it is constantly: proportional to the supply of the main heating surface, which changes when the boiler load changes, or so that it is maintained permanently unchanged regardless of changes in the boiler load.
In the first case it is only necessary to connect the auxiliary heating surface to the same pump that is used to feed the main heating surface. This ensures the proportionality of the: feeding of both heating surfaces without the need for special regulating elements to be actuated during operation.
If you set the ratio of the amount of liquid flowing into the two stimulating surfaces once so that the amount flowing through the auxiliary heating surface is so large that the liquid does not evaporate when flowing through the auxiliary heating surface, you are also sure that then, even if the boiler is not under load, steam formation occurs in the auxiliary heating surface.
The fact that this state is automatically maintained without any special intervention by the boiler attendant follows from the fact that in a once-through boiler, the ratio of the working medium to the fuel supply is always at least approximately maintained at all loads.
If a constant supply of the auxiliary heating surface, independent of changes in load, of the boiler is to be carried out, all that is necessary is to drive the pump intended for supplying the auxiliary heating surface at a constant speed. Special control organs are then unnecessary for this mode of operation.
In the second case, it must be noted that when the boiler load changes at the end of the auxiliary heating surface, temperature changes occur, while the temperature at the end of the main heating surface, provided that the boiler load changes, the supply of heat and working medium has been changed accordingly at the same time , remains constant.
As a result, the temperature meter at the end of the auxiliary heating surface would emit a control pulse which would act on the fire and incorrectly change the heat supply.
That can. However, this can be countered in a simple manner: by allowing a compensation pulse to act on the control device, which is triggered automatically when the load changes and whose size corresponds to the size of the change in exposure.
If a resistance thermometer is used as a temperature meter at the end of the auxiliary heating surface and the control device is set up in a manner known per se in such a way that the resistance in one branch and there with the use of a Whea, T-Ston bridge when the temperature changes If the balance of the bridge is disturbed, the instructions given above can be implemented in a simple manner by:
A disturbance of the bridge equilibrium is prevented by switching on a resistor in a corresponding other branch of the bridge, which is changed in a corresponding sense and with a corresponding mass when the load changes. The embodiment of the invention described later makes this arrangement even clearer.
; Instead of a Wheatston bridge, any other electrical or hydraulic control device can be used. For example, if you use a contact pointer regulator whose pointer deflections correspond to the temperature changes at the end of the auxiliary heating surface, you can prevent incorrect regulation in the event of changes in the boiler load in a simple manner by opening the two mating contacts,
with which the pointer contact works, shifts accordingly in one direction or the other when the load changes on the Wesel.
Incorrect regulation can also occur under certain circumstances that the temperature of the medium fed into the main heating surface or the temperature of the medium fed into the auxiliary heating surface changes. If necessary, these two influences must therefore also be taken into account.
If resistance thermometers are used at the feed point of the two heating surfaces and a Wheatston bridge is used at the same time, this can be achieved in a simple manner by switching on the corresponding resistance thermometer in the bridge branches,
whose resistance values change accordingly with the temperatures at the feed points. When using a hydraulic controller, temperature changes of the fed-in agents can be monitored by appropriately designed intermediate linkages of the controller; when using a contact pointer controller, this can be done just as easily by:
that the pair of mating contacts working together with the pointer contact is adjusted in one direction or another in the corresponding sense.
If, at the same time, as previously described, incorrect regulation is to be prevented, as could occur due to changes in the load on the boiler, then the drive that is to adjust the pair of mating contacts must be designed as a multiple differential gear that allows without mutual Impairment of adjusting the contact pair in such a way that
as required by a load change or a change in one or the other of the temperatures of the injected agents.
In all cases, the controllers can be implemented with or without a feedback device. If controllers without feedback are used, the temperatures at the end of the auxiliary heating surface are returned to the initial value from the furnace side of the boiler. If this feedback is too creeping, so that there is a risk that the control will cause lagging, it is advisable to move the feedback into the controller itself.
The return can be rigid or isodromic. How the return can be achieved in detail when using a M'heatston'- bridge, a hydraulic brick or a pointer contact regulator, is known per se and as such without Be significant for the invention. There is no need. Therefore, please take a closer look at this at this point.
The objection could perhaps be made that the new regulation would not be economically viable because the amount of heat that is supplied to the auxiliary heating surface and thus withdrawn from the main heating surface is quite considerable. However, if this should actually be seen as a disadvantage of the new measuring method, all that is necessary is to feed the agent emerging from the auxiliary heating surface to a heat exchanger.
in which the heat supplied to the auxiliary heating surface is recovered and made usable for any purpose who can.
An embodiment of the subject invention is shown schematically in the figures. Zn Fig. 1 is the main heating surface, which is used to generate the useful steam, denoted by 1, the auxiliary heating surface with 2. Both heating surfaces are heated by a common boiler, which is indicated at 3 be.
As indicated by the arrows 4 to 6, both the heating surface 1 and the heating surface 2 are heated by the furnace. The heating surface 1 is fed by a pump 7, the auxiliary heating surface 2 by a pump 8. The steam generated from the heating surface 1 exits through line 9. The agent emerging from the auxiliary heating surface 2 is discharged through the line 10.
A temperature measuring device 11 is arranged in this line; also befin the see in the supply line 12 to the heating surface 2 and in the supply line 13 to the heating surface 1 temperature measuring devices 14 respectively. 15. The Ne benheizfläche is turned on through the lines 16, 17, 18 and 19 in a circuit in which a heat exchanger 20 is arranged.
Fig. 2 shows the already mentioned control device in which a Wheatstone bridge is used. Four resistors 21, 22, 23 and 24 are inserted into the four branches of this bridge. The arrangement is chosen so that the resistance values of the resistors 21, 22 and 23 change according to the temperature changes at the temperature measuring points 11, 14 and 15.
The resistance 24 can be changed by a slide 25, which moves itself actively as soon as the load on the boiler goes up or down. In the actual bridge branch 26, a device 27 is switched on which, as soon as an equalizing current flows through the bridge line 2, 6, the speed of the motor 28, which drives a fuel feed device 29 and possibly a combustion air fan, in the sense of an increase in speed or - Attenuation controls.
The motor 28 can, as should be indicated by the dashed line 3'0, also be subordinate to a so-called general controller at the same time, which is a controller that enables the boiler load to be changed by simultaneously using the conveying devices for the Fuel, the combustion air and the feed are regulated.
The mode of operation of the system during operation is as follows:. As long as the system is in the steady state, the bridge is also in equilibrium. No current therefore flows through the bridge line 26. The fuel delivery device 2.9, the feed pump 7 and the combustion air delivery device, not shown, run at certain speeds and the boiler delivers a corresponding amount of steam at a certain temperature.
If, for example, the boiler load is increased using the aforementioned general controller, the following occurs if the supply to the auxiliary heating surface 2 remains constant:
Assuming that the general controller works in such a way that the supply of fuel, working medium and combustion air change in the ratio to one another that the steam emerging from line 9 still has the same temperature , nevertheless result in a temperature increase at the measuring point 11 due to the changed heating of the auxiliary heating surface 2.
However, this increase in temperature does not affect the conveying device 29, since at the same time as the load increase by moving the slide 25, the resistor 2, 4 is changed to such an extent that the bridge equilibrium is not disturbed by the change in the resistor 21. The boiler can therefore be regulated up or down without incorrect regulation of the furnace from the measuring point 11.
Another case in which the combustion control cannot be effective is that the temperature of the agent fed into the auxiliary heating area rises or falls. If the temperature rises at point 14, for example, it also rises at point 11.
The temperature rise at point 11 does not trigger any rule intervention acting on the conveyor 29, because the two resistors 21 and 2'2, which change with temperature changes at points 11 and 14, are in the bridge circuit at such points are switched on so that a simultaneous rise or fall in temperature at points 11 and 14 is compensated,
the bridge line 26 thus remains de-energized.
A control intervention only takes place in two operating cases. One case is that when the boiler is in a steady state, the heating of the boiler changes for whatever reason; the other case occurs when the temperature of the agent fed into the main heating surface 1 at point 15 rises or falls.
Again, the controller in the first-mentioned case works, requires no explanation after your previous statements.
In the second case, a control intervention takes place in a manner similar to that in the first. that resistance 23, whose resistance value changes with the temperature at point 15, disturbs the equilibrium of the bridge. This causes a compensating current in the bridge line 26, the motor 28 respectively via the device 27. the conveyor 29 adjusted in a corresponding sense.