CH242927A - Method and device for regulating the feed water supply for once-through steam generators. - Google Patents

Method and device for regulating the feed water supply for once-through steam generators.

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CH242927A
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CH
Switzerland
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line
steam
piston
feed water
temperature
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Application number
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German (de)
Inventor
Aktiengesellschaft Gebr Sulzer
Original Assignee
Sulzer Ag
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Publication of CH242927A publication Critical patent/CH242927A/en

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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F22STEAM GENERATION
    • F22DPREHEATING, OR ACCUMULATING PREHEATED, FEED-WATER FOR STEAM GENERATION; FEED-WATER SUPPLY FOR STEAM GENERATION; CONTROLLING WATER LEVEL FOR STEAM GENERATION; AUXILIARY DEVICES FOR PROMOTING WATER CIRCULATION WITHIN STEAM BOILERS
    • F22D11/00Feed-water supply not provided for in other main groups

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Water Supply & Treatment (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Control Of Turbines (AREA)

Description

  

  Verfahren und Einrichtung zur Regelung der Speisewasserzufuhr bei     Zwangsdurehlauf-          Dampferzeugern.       Die Erfindung bezieht sich auf ein Ver  fahren und eine Einrichtung zur Regelung  der Speisewasserzufuhr bei     Zwangsdurchlauf-          Dampferzeugern    in Abhängigkeit von der  Dampfverbrauchsmenge und einer Tempe  ratur des Arbeitsmittels.

   Das Verfahren be  steht darin, dass der Dampfmengenimpuls  einem Rückführraum des die     Temperatur-          cinwirkung    auf die Speisewasserventilstel  lung übertragenden Regelsystems zugeleitet  wird, während bei der erfindungsgemässen  Einrichtung Mittel vorgesehen sind, um den  Dampfmengenimpuls dem Rüekführraum des  die Temperatureinwirkung auf die     Speise-          wasserventilatellung    übertragenden     Regel-          Systems    zuzuleiten.  



  Die Einrichtung, mittels welcher z. B. ein  Verdrängerkolben in einem Rückführraum  betätigt wird, um das Ventil für die Speise  wasserzufuhr in Abhängigkeit von einer  Temperatur des Arbeitsmittels einzustellen,  ist bei     einer    bevorzugten     Ausführungsform     des Erfindungsgegenstandes mit einem    zweiten Verdrängerkolben im Rückführraum,  welcher von der Dampfmenge beeinflusst wird,  ausgerüstet. Im weiteren ist der     Rückführ-          raum    vorteilhaft von einem federgestützten  Gewichtskolben begrenzt, welcher mit einem  Regelschieber zusammenwirkt, der vom  Temperaturimpuls und über den Gewichts  kolben ebenfalls vom Dampfmengenimpuls  beeinflusst wird.

   Dieser Regelschieber steuert  zweckmässig einen Hilfsmotor, der seiner  seits die beiden Impulswirkungen auf den  Servomotor des Speiseventils überträgt.  



  Es ist zweckmässig, ein in den Rück  führraum der Verdrängerkolben wirkendes       Rückschlagventil    vorzusehen, das von einem  Distanzbolzen, welcher auf einem der     Ver-          drängerkolben    aufgesetzt ist, betätigt wird  und einen Minimalinhalt des     Rückführ-          raumes    und damit ein von der     Arbeitsmittel-          temperatur    unabhängiges Minimalverhältnis       zwischen    Dampfmenge und zugeführter  Speisewassermenge gewährleistet. Damit     lässt     sich das für Kesselanlagen gefährliche Unter-      speisen vermeiden. Es lässt sich z.

   B. mittel  eines unter einer einstellbaren Feder  belastung stehenden Regelschiebers die ge  wünschte Minimalspeisewasserzufuhr sicher  stellen, die in keinem Betriebszustande unter  schritten werden darf, um ernste Schäden  an Teilen der Kesselanlage auszuschliessen.  



       Erfahrungsgemäss    machen sich Störungen  im Betriebsgleichgewicht rasch an der  Dampfmengenerzeugung bemerkbar, während  Veränderungen der Temperaturen des Ar  beitsmittels erst nach einer beraumen Zeit  spanne ersichtlich werden. Hauptsächlich bei  grösseren Laständerungen kommt somit dem  Dampfmengenimpuls die Wirkung einer  Voreinstellung zu, während die     Berücksich-          tigung    des     Temperaturimpulses    die genaue  Einhaltung einer     wichtigen    Betriebsgrösse im  Sinne einer Nacheinstellung ermöglicht.  



  Es ist bei     Trommelkesseln    bekannt, das  Speisewasserventil nach Massgabe der abströ  menden     Dampfmenge    voreinzustellen und den  Wasserstandsregler nur noch zur Korrektur  dieser Voreinstellung heranzuziehen. In  ähnlicher Weise erfolgt bei Zwangsdurch  lauf-Dampferzeugern die Voreinstellung des  Speisewasserventils in Abhängigkeit der ab  strömenden Dampfmenge, während dessen  Nacheinstellung in Funktion einer Zwischen  temperatur des Arbeitsmittels zur Durch  führung gelangt.  



  Mit der Einriehtung gemäss der Erfindung  lässt sich die neue Wirkung erzielen, dass  die Grösse des Temperatureinflusses von der  jeweiligen Einstellung des Speisewasser  reglers abhängig gemacht werden kann, bei  spielsweise durch entsprechende Formung  der Hubkurve an ler Nockenscheibe, welche  den Druckflüssigkeitsregelschieber betätigt.  Der     betreffende    Kurvenverlauf     kann    bei  spielsweise so bestimmt werden, dass bei  einer um a  C vou der Solltemperatur all  weichenden Temperatur des Arbeitsmittels  ein Hub des Verdrängerkolbens von z. B.  1 cm zustande kommt.

   Bei einer Kessel  leistung von 100% hat dieser Kolbenhub  eine Ventilstellung zur Folge, welcher 10'  der zugeführten Speisewassermenge ent-    spricht, während bei einer Kesselleistung von  40% derselbe Kolbenhub nur eine Verände  rung der Speisewassermenge von l% bewirkt.  



  Eine beispielsweise Ausführungsform der  erfindungsgemässen Einrichtung ist schema  tisch auf beiliegender Zeichnung dargestellt,  und das erfindungsgemässe Verfahren ist an  Hand derselben beispielsweise erläutert.  



  An das Rückführgehäuse 1 ist ein oberes  und ein unteres Servomotorgehäuse 2 bezw. 3  angeschlossen. Im Rückfuhrgehäuse 1 sind  ein oberer und ein unterer Verdränger  kolben 4 bezw. 5 angeordnet und jeder mit  einer Kolbenstange G bezw. 7 verbunden.  Durch die zwischen den Rückführgehäuse 1  und den Servomotorgehäusen 2 bezw. 3 an  gebrachten Dichtungsbüchsen 8 münden die  Kolbenstangen 6 bezw. 7 in die     Servomotor-          gehä    use 2 bezw. 3 und sind an     Differential-          zahnholben    9 bezw. 10 befestigt, deren Ver  zahnungen 11 in die Zahnräder 12 bezw. 13  eingreifen, auf deren Wellen die Nocken  scheiben 14 bezw. 15 angeordnet sind.

   Die  Nockenscleibc 15 wirkt über eine Zwischen  tolle 16 auf den Führungslolben 17, der sich  über die Druckfeder 18 auf den     Steuer-          scllieber    19 abstützt. Der Steuerschieber 19  bewegt sich innerhalb des Schiebergehäuses  20, an welches die Leitungen 21 für die  Regelflüssigkeit, 22 für die Zufuhr von  Druckflüssigkeit, 23 für deren Ablauf und  24 zur Verbindung nit dem Zylinderraum  a0' angeschlossen sind. Die Leitung 21 ist  mit den Druchdifferenzempfänger 63 ver  bunden, welcher die Danpfmengenimpulse  von der in die Dampfleitung 65 eingebauten  Messblende 64 erhält.  



  Die Nockenscheibe 14 drückt auf die  Druckrolle 25, welche den Filrungskolben  26 betätigt. Dieser stützt sielt über die  Druckfeder 27 sauf clen     Ragelflüssigkeits-          schieber    28, dea in den Schiebergehäuse 29  gelagert ist. An diesem sind die Leitungen  30 für die Zufuhr von Druckflüssigkeit und  il für deren Allauf angescllossen. Die  Leitung für die Regelflissigkeit 32     verbin-          clet        dieteuer.chieber@@'ehänse        ?9    und     .17,          während    die     Leittin    - zu     dein    druckfeder-      belasteten Regelschieber 59 führt.

   Dieser be  aufschlagt einen Servomotor 60, welcher das  in der Speiseleitung 62, 62' eingeschaltete  Speiseventil 61 betätigt.  



  An das Rückführgehäuse 1 ist das Ge  häuse 34 angeschlossen, in welchem der Ge  wichtskolben 35 auf eine Druckfeder 36  aufgesetzt ist, deren unteres Ende auf dem  Federteller 37 aufliegt. Derselbe ist dem in  das Schiebergehäuse 38 angeordneten Steuer  schieber 39 aufgesetzt. An das Schieber  gehäuse 38 sind die Leitungen 40 für die  Zufuhr von Druckflüssigkeit. 41 für deren  Ablauf, sowie die Leitung 43 angeschlossen.  Die Leitung 42 ist mit dem Thermostatregel  schieber 43 verbunden, welcher den Tempe  raturimpuls des durch die beispielsweise am  Eintritt in den Überhitzer gelegene     Leituugs-          stelle    65' strömenden Arbeitsmittels emp  fängt. Die Leitung 44 verbindet die beiden  Regelschiebergehäuse 38 und 47.

   In letzterem  ist der unter handregulierbarem Federdruck  stehende Regelschieber 45 angeordnet. An  das Schiebergehäuse 47 ist die Leitung 46  zur Zuführung von Druckflüssigkeit und die  Verbindungsleitung 75 zum Raum 50 im  obern Servomotorgehäuse 2 angeschlossen.  



  Auf den Verdrängerkolben 5 ist ein     Be-          grenzunisstift    78 aufgesetzt. Die Kolben  stange 6 ist mit einer Längsbohrung 77     ver-          schen.    welche zu einem Ventil 7 6 führt, das  am hohl ausgebildeten Verdrängerkolben 4  angeordnet ist lnd durch den Begrenzungs  stift 78 geöffnet wird, sobald sich die Ver  drängerkolben 4 und 5 einander auf eine ent  sprechende Distanz genähert haben. Der zwi  schen den Verdrängerkolben 4 und 5 liegende  Rückführraum 58 kommuniziert mit dem  unterlalb des Gewichtskolbens 35 vorge  sehenen Raum 48. Es besteht ferner eine  Verbindung zwischen den über den Ver  drängerkolben 4 und dem Gewichtskolben 35  liegenden Räumen 49 bezw. 51.

   Der Raum  49 ist überdies durch die Leitung 52, das  Flüssigkeitsstandrohr 53 und die Leitung 55  mit dem Raum 54, welcher unter dem Ver  drängerkolben 5 liegt, verbunden. Das     Flüs-          sigleitsstandrohr    53 verbindet das untere    Servomotorgehäuse 3 mit dem obern Servo  motorgehäuse 2. Am Gehäuse 2 ist die  Üherlaufleitung 53' vorgesehen, die das  Flüssigkeitsniveau trotz der an den Dich  tungsbüchsen 8 auftretenden     Sickerverluste     konstant hält und einen dem statischen  Druck im Flüssigkeitsstandrohr 53 entspre  chenden, gleichbleibenden Betriebsdruck in  den Räumen 49, 51 und 54 gewährleistet.

   Die  an den Gewichtskolben 35 angrenzenden  Räume 48 und 51 sind über die Leitung 56,  in welche zwecks Regelung der Druck  ausgleichzeit eine Drosselschraube 57 einge  baut ist, miteinander verbunden.  



  Die Druckräume 66 bezw. 67 der Servo  motorgehäuse 2 bezw. 3 sind mit den Druck  flüssigkeitsleitungen 68 bezw. 69 verbunden.  Ü'her die Leitung 56 ist der Ventilkasten 70  mit dem Raum 48 unter dem Gewichtskolben  35 verbunden. In diesem gasten sind die  handbetätigten Ventile 71 bezw. 72 ange  ordnet, mittels welcher der Regeleinrichtung  über die Leitung 73 Druckflüssigkeit zuge  führt bezw. über die Leitung 74 Flüssigkeit  abgelassen werden kann, womit eine Hand  verstellung des Reglers ermöglicht wird.  Die Druclflüssigkeitsleitungen 22, 30, 40,  46, 68, 69 und 7 3 kommunizieren miteinan  der und stehen somit alle unter gleichem  Druck von z. B. 10 ata, so dass sie zweck  mässig von einer gemeinsamen Pumpe be  dient werden.  



  Über die Leitung 42 wird der Regel  einrichtung ein von einem in die Arbeits  mittelleitung 65 eingeschalteten Thermo  staten 43 erzeugter     Temperaturimpuls    zu  geführt. und zwar beispielsweise derart, dass  einer Erhöhung bezw. Erniedrigung der  Temperatur eine Erhöhung bezw. Erniedri  gung des Druckes in der Leitung 42 ent  spricht. Der Thermostat 43 befindet sich an  der Leitungsstelle 65', welche zweclmässig  zwischen dem Ende der     Arbeitsmittehim-          wandlungszone    und dem Beginn der     \ber-          hitzungszone    gelegen ist.

   Der     Dampf-          mengenimpuls        wird    von einem     Druch-          C    lifferenzempfänger<B>63</B> aufgenommen,     -%vel-          L        11          cher        finit    einer beispielsweise am     Ausgange         eines Dampferzeugers in der Leitung 65 an  geordneten Messblende 64 in Verbindung  steht. Dieser Impuls wird über die Leitung 21  dem Steuerschiebergehäuse 20 zugeführt, und  zwar entspricht zweckmässig einer höheren  bezw. niedrigeren Dampfmengenabgabe eine  Erhöhung bezw.

   Erniedrigung des     Regelflüs-          sigkeitsdruekes    in der Leitung 21.  



  Die Regeleinrichtung der Speisewasser  zufuhr arbeitet wie folgt:  Wird nach einer Gleichgewichtsbetriebs  phase z. B. die Speisung im Verhältnis zur  Feuerleistung zu klein, so wird die Tempe  ratur des dampfförmigen Arbeitsmittels all  mählich ansteigen. Durch eine entsprechende  Reaktion des Thermostaten 43 erhöht sich  der Regelflüssigkeitsdruck in der Leitung 42.  Der Regelflüssigkeitsschieber 39 verschiebt  sich nach aufwärts und stellt innerhalb des  Gehäuses 38 eine     Verbindung    zwischen der  Zufuhrleitung 40 für die Druckflüssigkeit  und der an das Schiebergehäuse 4 7 ange  schlossenen Leitung 44 her.

   Die Stellung des  Steuerschiebers 45 gibt die Zufuhr zur Lei  tung 7 5 frei, so dass aus der Leitung 44 durch  die Leitung 75 Druckflüssigkeit in den  Raum 50 strömt und den Differentialzahn  kolben 9 nach aufwärts drückt, wodurch das  Zahnrad 12 und die mit diesem gekuppelte  Nockenscheibe 14 eine Drehbewegung gegen  den Uhrzeigersinn ausführen. Diese Bewe  gung der Nockenscheibe 14 vergrössert die  Spannung der Feder 27 und damit die Be  lastung des Regelflüssigkeitsschiebers 28.  



  Der Schieber 28 verschiebt sich nach auf  wärts, so dass Druckflüssigkeit aus der Lei  tung 30 auf die Innenfläche des Schiebers  28 gelangen kann. Der Druck in der flüssig  keitsgefüllten Leitung 33 steigt der neuen  Gleichgewichtslage des Schiebers 28 entspre  chend an, so dass über einen Steuerschieber  59 mit angeschlossenem Servomotor 60 das  Speiseventil 61 stärker geöffnet und die  Speisewasserzufuhr zum Kessel über die  Leitung 6 2 vermehrt wird.  



  Die Bewegung des Differentialzahnkol  bens 9 nach aufwärts ist ebenfalls vom Ver-    drängerkolben 4 ausgeführt worden. Aus dem    Raum 48 ist daher Flüssigkeit in den Rück  führraum 58 nachgesaugt worden, so dass der  Gewichtskolben 35 nach unten gezogen und  die Rückführung des Steuerschiebers 39 ent  gegen dem in der Leitung 42 herrschenden  Druck bewirkt wird, wodurch die Bewegung  des Servomotors 9, 11, 14 verlangsamt wird.  Die zwischen den Räumen 51 und 48 ent  stehende Druckdifferenz wird über die Ver  bindungsleitung 56 allmählich ausgeglichen,  indem aus dem Raum 51 und aus dem Ven  tilkasten 70 Flüssigkeit in den Raum 48  überströmt, wobei die für den Druckaus  gleich erforderliche Zeit durch die Vorein  stellung der Drosselschraube 5 7 und der  Ventile 71' und 7 2 beeinflusst werden kann.

    Während dieses Druckausgleichvorganges  wird die Speisung weiterhin langsam ver  stärkt.    Der neue     Beharrungszustand    ist erreicht,  sobald in den beiden durch den Gewichts  kolben 35 voneinander getrennten Räumen  48 und 51 der gleiche Druck, nämlich der  jenige der Flüssigkeitsstandsäule 53 vor  herrscht und der auf dem Steuerschieber 39  aus der Leitung 42 wirkende Regelflüssig  keitsdruck eine Kraft erzeugt, welche ent  gegengesetzt gleich dem Gewicht des Kol  bens 35 ist. Trifft dies zu, so ist die Soll  temperatur im Thermostaten 43 und damit  im Arbeitsmittel an der betreffenden Stelle  erreicht.    Bei Abnahme der Thermostattemperatur  unter den Sollwert, z.

   B. wenn die Speisung  im Verhältnis zur Feuerleistung zu gross ist,  findet infolge entsprechender Reaktion des  Thermostatschiebers 43 in der Leitung 42  eine Druckentlastung statt, so dass die     Regel-          einriehtung,    in umgekehrtem Sinne wirkend,  eine Druclverminderung in der Leitung 33  erzeugt, welche die Speisewasserzufuhr ver  mindert.  



  Bei     grösseren        1- < isistölien    tritt zeitlich vor  der     -geschilderten        Temperaturregelung    der       Einfluss    des     veränderten        Dampfverbrauches     in     Wirkung.    So bedingt z.

   B. ein erhöhter       Dainpfverbiauch    grössere Dainpfgeschwin-      digkeiten in der Dampfleitung 65, was in der  am Ende des Dampferzeugers eingeschalteten  Dampfmengenmessblende 64 einen grösseren  Druckabfall ergibt, so dass vom Druck  differenzempfänger 63 mittels eines     Druck-          fltissigkeitsschiebers    eine Druckerhöhung in  der Leitung 21 hervorgerufen wird. Dadurch  schiebt sieh der Steuerschieber 19 aufwärts  und vergrössert - da der Führungskolben 17  vorerst nicht ausweichen kann - die Span  nung der Feder 18. Durch die Bewegung des  Steuerschiebers 19 wird eine Verbindung  zwischen der Leitung 24 und der Ablauf  leitung 23 hergestellt, wodurch der über dem  Differentialzahnkolben 10 befindliche Zy  linderraum 50' druckentlastet wird.

   Infolge  Druckeinflusses aus der Leitung 69 bewegt  sich nun der Zahnkolben 10 und damit  gleichfalls der Verdrängerkolben 5 aufwärts,  wodurch im Rückführraum 58 zwischen den  beiden Verdrängerkolben 4 und 5 und damit  im Raum 48 eine Druckerhöhung eintritt, so  dass der Gewichtskolben 35 aufwärts ge  schoben und die Feder 36 entlastet wird.  Infolgedessen steigt der Steuerschieber 39  und stellt die Verbindung zwischen den Lei  tungen 40 und 44 her. Durch die Einstellung  des Schiebers 45 ist der Übertritt der Druck  flüssigkeit aus der     Leitung    44 in die Leitung  75 und damit unter den Differentialkolben 9  freigegeben.

   Letzterer gleitet nach oben und  bewirkt dadurch in gleicher Weise wie bei  der vorgeschriebenen     Temperaturregelung          eine        Druckerhöhung    in der Leitung 33 und  die verlangte Erhöhung in der Speisewasser  zufuhr zum Kessel.  



  Durch die erwähnte Aufwärtsbewegung  des Differentialzahnkolbens 10 ist das Zahn  rad mit der Nockenscheibe 15 im Gegenuhr  zeigersinn gedreht worden, so dass der Steuer  schieber 19 eine rückläufige Bewegung aus  führt bis in jene Stellung, in welcher dic  vom Flüssigkeitsdruck in der Leitung 21  erzeugte Hubkraft am Steuerschieber 19 mit  der entgegengesetzt wirkenden Kraft der  Feder 18 erneut ins Gleichgewicht gelangt.  Die Verbindung der Leitung 24 mit der Ab  laufleitung 23 ist in dieser Schieberstellung    unterbrochen, so dass der Zahnkolben 10 mit  dem Verdrängerkolben 5 in der neuen Stel  lung verbleibt.  



  Der     Regelvorgang    kommt bei Erreichen  der neuen Gleichgewichtslage dadurch zum  Stillstand, dass der Verdrängerkolben 4 die  Aufwärtsbewegung mitmacht, wodurch eine  Druckentlastung im Rückführraum 58 zwi  schen den beiden Verdrängerkolben 4 und 5  und damit im Raum 48 stattfindet, so dass  der Gewichtskolben 35 unter vermehrter Be  lastung der Feder 36 abwärtsgleitet und der  Steuerschieber 39 die Verbindung der Lei  tungen 40 und 44 unterbricht.  



  Die Regelung der Speisewassermenge er  folgt somit direkt proportional der Dampf  verbrauchsmenge. Jeder Druckdifferenz an  der Messblende 64 bezw. jeder Druckhöhe in  der Leitung 21 entspricht eine bestimmte  Stellung des Verdrängerkolbens 5 und bei  Einhaltung der Solltemperatur eine be  stimmte Stellung des Verdrängerkolbens 4,  des Differentialzahnkolbens 9 und der  Nockenscheibe 14, welch letztere an der  Feder 27 eine bestimmte Stehkraft auf den  Schieber 28 ausübt, mit der die vom Druck  in der Leitung 33 erzeugte     Gegenkraft    auf  den Schieber 28 im Gleichgewicht ist. Daraus  ergibt sich, dass jeder Stellung des Schiebers  28 ein bestimmter Druck in der Leitung 33  zukommt, der seinerseits eine bestimmte Öff  nungslage des Speiseventils 61 sichert.  



  Bei Inbetriebnahne des Kessels muss  auch vor Erreichen der Solltemperatur des  Dampfes eine Mindestwassermenge einge  speist werden. Dabei kann es bei entsprechen  der Dampfabgabe vorkommen, dass der  Steuerschieber 19 die Abflussleitung 23 öff  net. wodurch der Verdrängerkolben 5 in der  beschriebenen Weise aufsteigt. Infolge des       niedrigen        Druckes    in der Leitung 42 kann  jedoch der Schieber 39 die Abflussleitung 41  noch nicht schliessen, so dass die Leitungen  44 und 7a entlastet sind und der     Verdrän-          @.;-c@rI:olhen    4 die     --\-ufR-ärtsbeweg-ung    des     Ver-          drüngerholbens    3     iiieht    mitmacht.

   Die beiden  Kolben nähern sieh infolgedessen so weit,  bis der auf den Kolben 5     aufgesetzte    Beuren-      zungsstift 78 das Rückschlagventil 7G öff  net und so die Verbindung zwischen len  Rückfülrraum 58 und dem Druckraum (66  herstellt, so dass Drueliflüssigkeit aus der  Leitung f8 in den Rückführraum 58 gelan  gen kann. Hierdurch steigt der Kolben 4 an  und kann - wie oben beschrieben - auf  das Speiseventil 61 einwirken.  



  Ist der Kolben 4 in seiner untern Lage  und damit die Feder 27 entlastet, dann  könnte sich der Schieber 28 so weit senken.  dass die Abflussleitung 31 geöffnet und der  Druck in der Leitung 33 entspannt würde.  Die Folge davon wäre, dass das Speiseventil  61 sich schliessen würde. Um dies zu ver  hüten, sind die Schieberfebäuse 29 und 47  durch die Leitung 32 verbunden, so dass der  Schieber 45 bei Druckabnahme im Schieber  gehäuse 29 nach links gleitet. Hierdurch  wird der Eintritt von Drucköl aus der Lei  tung 46 in die Leitung 75 freigegeben und  der Differentialkolben 9 nach oben gedrückt.  Durch die Bewegung des Noekens 14 wird  die Feder 27 wieder gespannt und der     Sclie-          ber    28 wieder so weit aufwärts geschoben,  dass er die Abflussleitung 31 schliesst.



  Method and device for regulating the feed water supply in forced-flow steam generators. The invention relates to a process and a device for controlling the feed water supply in forced flow steam generators as a function of the amount of steam consumed and a temperature of the working medium.

   The method consists in that the steam quantity pulse is fed to a return space of the control system that transmits the temperature effect to the feedwater valve position, while in the device according to the invention means are provided to transfer the steam quantity pulse to the return space of the control system transmitting the temperature effect on the feedwater valve position. System.



  The device by means of which z. B. a displacement piston is operated in a return space to adjust the valve for the feed water supply depending on a temperature of the working medium, is equipped in a preferred embodiment of the subject matter of the invention with a second displacement piston in the return space, which is influenced by the amount of steam. Furthermore, the return space is advantageously limited by a spring-supported weight piston which interacts with a control slide which is influenced by the temperature pulse and, via the weight piston, also by the steam volume pulse.

   This control slide appropriately controls an auxiliary motor, which in turn transmits the two pulse effects to the servomotor of the feed valve.



  It is expedient to provide a non-return valve which acts in the return space of the displacement pistons and which is actuated by a spacer bolt which is placed on one of the displacement pistons, and a minimum content of the return space and thus a minimum ratio between The amount of steam and the amount of feed water supplied are guaranteed. This avoids underfeeding, which is dangerous for boiler systems. It can be z.

   B. by means of an adjustable spring loaded control slide to ensure the ge desired minimum feed water supply, which must not be undershot in any operating condition, in order to exclude serious damage to parts of the boiler system.



       Experience has shown that disturbances in the operational equilibrium quickly become noticeable in the amount of steam generated, while changes in the temperatures of the working medium only become apparent after a long period of time. Mainly in the case of larger load changes, the steam volume pulse has the effect of a presetting, while taking the temperature pulse into account enables an important operating parameter to be precisely maintained in terms of readjustment.



  It is known for drum boilers to preset the feedwater valve according to the amount of steam flowing out and to only use the water level controller to correct this preset. In a similar way, with forced flow steam generators, the feedwater valve is preset as a function of the amount of steam flowing out, during which it is readjusted as a function of an intermediate temperature of the working medium.



  With the device according to the invention, the new effect can be achieved that the size of the temperature influence can be made dependent on the respective setting of the feedwater regulator, for example by appropriate shaping of the lift curve on ler cam disk which actuates the hydraulic fluid control slide. The curve in question can for example be determined in such a way that at a temperature of the working medium which deviates by a C vou of the setpoint temperature, a stroke of the displacement piston of z. B. 1 cm comes about.

   With a boiler output of 100%, this piston stroke results in a valve position which corresponds to 10 'of the feed water quantity supplied, while with a boiler output of 40% the same piston stroke only changes the feed water quantity by 1%.



  An example embodiment of the device according to the invention is shown schematically in the accompanying drawing, and the method according to the invention is explained using the same example.



  To the feedback housing 1 is an upper and a lower servomotor housing 2 respectively. 3 connected. In the return housing 1, an upper and a lower displacer piston 4 respectively. 5 arranged and each with a piston rod G respectively. 7 connected. By between the feedback housing 1 and the servo motor housing 2 respectively. 3 attached to sealing sleeves 8 open the piston rods 6 respectively. 7 in the servomotor housing 2 respectively. 3 and are on differential gears 9 respectively. 10 attached, whose teeth 11 respectively in the gears 12. 13 intervene, on the shafts of which the cam disks 14 respectively. 15 are arranged.

   The cam mechanism 15 acts via an intermediate 16 on the guide piston 17, which is supported on the control mechanism 19 via the compression spring 18. The control slide 19 moves within the slide valve housing 20 to which the lines 21 for the control fluid, 22 for the supply of pressure fluid, 23 for its drainage and 24 for connection to the cylinder chamber a0 'are connected. The line 21 is connected to the differential receiver 63, which receives the steam quantity pulses from the measuring orifice 64 built into the steam line 65.



  The cam disk 14 presses on the pressure roller 25, which actuates the filtration piston 26. This is supported by the compression spring 27 on the rag fluid slide 28, which is mounted in the slide valve housing 29. The lines 30 for the supply of pressure fluid and il for its flow are connected to this. The line for the regulating liquid 32 connects theeuer.chieber @@ 'ehanne? 9 and 17, while the manager - leads to your regulating slide 59, which is loaded with compression springs.

   This be impacted a servo motor 60 which actuates the feed valve 61 switched on in the feed line 62, 62 '.



  To the feedback housing 1, the Ge housing 34 is connected, in which the Ge weight piston 35 is placed on a compression spring 36, the lower end of which rests on the spring plate 37. The same is attached to the slide valve 39 arranged in the slide valve housing 38. On the slide housing 38 are the lines 40 for the supply of pressure fluid. 41 for their expiration, as well as the line 43 connected. The line 42 is connected to the thermostat control slide 43, which catches the temperature pulse of the working medium flowing through the line 65 'located at the inlet to the superheater, for example. The line 44 connects the two control valve housings 38 and 47.

   The control slide 45, which is under manually adjustable spring pressure, is arranged in the latter. The line 46 for supplying pressure fluid and the connecting line 75 to the space 50 in the upper servomotor housing 2 are connected to the valve housing 47.



  A limiting pin 78 is placed on the displacement piston 5. The piston rod 6 is fused with a longitudinal bore 77. which leads to a valve 7 6, which is arranged on the hollow displacement piston 4 and is opened by the limiting pin 78 as soon as the displacement piston 4 and 5 have approached each other at an appropriate distance. The between tween the displacer 4 and 5 lying return space 58 communicates with the unterlalb of the weight piston 35 provided space 48. There is also a connection between the displacement piston 4 and the weight piston 35 lying spaces 49 respectively. 51.

   The space 49 is also through the line 52, the liquid standpipe 53 and the line 55 with the space 54, which is under the Ver displacement piston 5, connected. The liquid guide tube 53 connects the lower servomotor housing 3 with the upper servomotor housing 2. The overflow line 53 'is provided on the housing 2, which keeps the liquid level constant despite the seepage losses occurring at the seal sleeves 8 and corresponds to the static pressure in the liquid standpipe 53 corresponding, constant operating pressure in rooms 49, 51 and 54 is guaranteed.

   The spaces 48 and 51 adjoining the weight piston 35 are connected to one another via the line 56, into which a throttle screw 57 is built to regulate the pressure equalization time.



  The pressure chambers 66 respectively. 67 of the servo motor housing 2 respectively. 3 are respectively with the pressure fluid lines 68. 69 connected. Via the line 56, the valve box 70 is connected to the space 48 under the weight piston 35. In this guest are the manually operated valves 71 respectively. 72 is arranged, by means of which the control device via line 73 pressure fluid supplied respectively. Liquid can be drained through line 74, which enables manual adjustment of the controller. The pressure fluid lines 22, 30, 40, 46, 68, 69 and 7 3 communicate with one another and are thus all under the same pressure of z. B. 10 ata, so that they are expediently be used by a common pump.



  Via line 42, the control device is fed a temperature pulse generated by a thermostats 43 which is switched on in the working medium line 65. for example in such a way that an increase or. Lowering the temperature an increase respectively. Lowering the pressure in line 42 ent speaks. The thermostat 43 is located at the line point 65 ', which is located between the end of the work equipment conversion zone and the beginning of the overheating zone.

   The steam quantity pulse is picked up by a differential receiver 63 that is finely connected to a measuring orifice 64, for example at the outlet of a steam generator in the line 65. This pulse is fed to the spool valve housing 20 via the line 21, and that suitably corresponds to a higher respectively. lower steam output an increase respectively.

   Reduction of the control fluid pressure in line 21.



  The control device of the feed water supply works as follows: If after an equilibrium operating phase z. B. the feed is too small in relation to the fire output, the tempe temperature of the vaporous working medium will rise gradually. A corresponding reaction of the thermostat 43 increases the control fluid pressure in the line 42. The control fluid slide 39 moves upward and within the housing 38 establishes a connection between the supply line 40 for the pressure fluid and the line 44 connected to the slide housing 4 7 .

   The position of the control slide 45 releases the supply to the Lei device 7 5, so that pressure fluid flows from the line 44 through the line 75 into the space 50 and pushes the differential tooth piston 9 upwards, whereby the gear 12 and the cam disk coupled to it 14 rotate counterclockwise. This movement of the cam disk 14 increases the tension of the spring 27 and thus the load on the control fluid slide 28.



  The slide 28 moves upwards so that pressurized fluid from the line 30 can reach the inner surface of the slide 28. The pressure in the liquid-filled line 33 rises accordingly to the new equilibrium position of the slide 28, so that the feed valve 61 is opened more strongly via a control slide 59 with an attached servomotor 60 and the feed water supply to the boiler via the line 6 2 is increased.



  The upward movement of the differential tooth piston 9 has also been carried out by the displacement piston 4. Liquid has therefore been sucked into the return space 58 from the space 48, so that the weight piston 35 is pulled down and the return of the control slide 39 is effected against the pressure prevailing in the line 42, whereby the movement of the servo motor 9, 11, 14 is slowed down. The pressure difference arising between the spaces 51 and 48 is gradually compensated for via the connecting line 56 by fluid overflowing from the space 51 and from the Ven tilkasten 70 into the space 48, the time required for the pressure compensation equal by the pre-setting of the Throttle screw 5 7 and the valves 71 'and 7 2 can be influenced.

    During this pressure equalization process, the feed continues to slowly be strengthened. The new steady state is reached as soon as in the two spaces 48 and 51 separated from each other by the weight piston 35 the same pressure, namely that of the liquid level column 53 prevails and the control fluid pressure acting on the control slide 39 from the line 42 generates a force, which ent opposite equal to the weight of the piston 35 is. If this is the case, the target temperature is reached in the thermostat 43 and thus in the working medium at the relevant point. When the thermostat temperature drops below the setpoint, e.g.

   B. if the feed is too large in relation to the fire output, as a result of the corresponding reaction of the thermostat slide 43 in the line 42, a pressure relief takes place, so that the control unit, acting in the opposite sense, generates a pressure reduction in the line 33, which the Feed water supply reduced.



  In the case of larger 1- <isistölien, the influence of the changed steam consumption takes effect before the temperature control described. So conditioned z.

   For example, increased steam consumption also means higher steam speeds in the steam line 65, which results in a greater pressure drop in the steam quantity measuring orifice 64 switched on at the end of the steam generator, so that the pressure differential receiver 63 causes a pressure increase in the line 21 by means of a pressure liquid slide valve. As a result, the control slide 19 pushes upwards and increases - since the guide piston 17 cannot escape for the time being - the tension of the spring 18. The movement of the control slide 19 creates a connection between the line 24 and the drain line 23, whereby the over the Differential tooth piston 10 located Zy cylinder space 50 'is relieved of pressure.

   As a result of the influence of pressure from the line 69, the toothed piston 10 and thus also the displacer piston 5 moves upwards, whereby a pressure increase occurs in the return space 58 between the two displacement pistons 4 and 5 and thus in space 48, so that the weight piston 35 pushed upwards and the Spring 36 is relieved. As a result, the spool 39 rises and establishes the connection between the lines 40 and 44. By adjusting the slide 45, the passage of the pressure fluid from the line 44 into the line 75 and thus under the differential piston 9 is released.

   The latter slides upwards and thereby causes a pressure increase in line 33 and the required increase in the feed water supply to the boiler in the same way as with the prescribed temperature control.



  Through the aforementioned upward movement of the differential toothed piston 10, the gear wheel with the cam disk 15 has been rotated counterclockwise, so that the control slide 19 performs a reverse movement up to the position in which the lifting force generated by the fluid pressure in the line 21 on the control slide 19 comes back into equilibrium with the opposing force of the spring 18. The connection of the line 24 with the discharge line 23 is interrupted in this slide position, so that the toothed piston 10 remains with the displacement piston 5 in the new position.



  When the new position of equilibrium is reached, the control process comes to a standstill in that the displacement piston 4 joins the upward movement, whereby a pressure relief in the return space 58 between the two displacement pistons 4 and 5 and thus in space 48 takes place, so that the weight piston 35 is under increased loading the spring 36 slides down and the spool 39, the connection of the lines 40 and 44 interrupts.



  The regulation of the amount of feed water is thus directly proportional to the amount of steam consumed. Each pressure difference at the measuring orifice 64 respectively. Each pressure level in the line 21 corresponds to a certain position of the displacer 5 and if the target temperature is maintained, a certain position of the displacer 4, the differential tooth piston 9 and the cam disk 14, which the latter exerts a certain standing force on the slide 28 on the spring 27, with which the counterforce generated by the pressure in the line 33 on the slide 28 is in equilibrium. This means that each position of the slide 28 is subject to a certain pressure in the line 33, which in turn ensures a certain opening position of the feed valve 61.



  When the boiler is started up, a minimum amount of water must be fed in before the setpoint temperature of the steam is reached. At the same time as the steam output, the control slide 19 may open the drain line 23. whereby the displacement piston 5 rises in the manner described. Due to the low pressure in the line 42, however, the slide 39 cannot close the discharge line 41, so that the lines 44 and 7a are relieved and the displacement- @.; - c @ rI: olhen 4 die - \ - ufR- Local movement of the Verdüngerholbens 3 he participates.

   As a result, the two pistons approach so far that the scouring pin 78 placed on the piston 5 opens the non-return valve 7G and thus establishes the connection between the return chamber 58 and the pressure chamber (66), so that pressurized fluid from the line f8 into the return chamber 58 can succeed. As a result, the piston 4 rises and can - as described above - act on the feed valve 61.



  If the piston 4 is in its lower position and thus the spring 27 is relieved, the slide 28 could lower itself so far. that the drain line 31 would open and the pressure in the line 33 would be released. The consequence of this would be that the feed valve 61 would close. In order to prevent this ver, the slide housing 29 and 47 are connected by the line 32 so that the slide 45 slides housing 29 to the left when the pressure decreases in the slide. As a result, the entry of pressure oil from the Lei device 46 is released into the line 75 and the differential piston 9 is pushed upwards. As a result of the movement of the cam 14, the spring 27 is tensioned again and the valve 28 is pushed upward again so far that it closes the drain line 31.

 

Claims (1)

PATENTANSPRÜCHE: I. Verfahren zur Regelung der Speise- wasserzufuhr bei Zwangsdurchlauf-Dampf erzeugern in Abhängigkeit von der Dampf verbrauchsmenge und einer Temperatur des Arbeitsmittels, dadurch gekennzeichnet, dass der Dampfmengenimpuls einem Rückführ raum (58) des die Temperatureinwirkung auf die Speisewasserventilstellung übertra genden Regelsystems zugeleitet wird. II. Einrichtung zur Ausübung des Ver fahrens nach Patentanspruch I, dadurch ge kennzeichnet, dass Mittel vorgesehen sind, um den Danpfnengenimpuls dem Rückführ raum (58) des die Temperatureinwirkung auf die Speisewasserventilstellung übertra genden Regelsystems zuzuleiten. UNTERANSPRÜCHE: 1. PATENT CLAIMS: I. A method for regulating the feed water supply in forced flow steam generators depending on the amount of steam consumed and a temperature of the working medium, characterized in that the steam amount pulse is fed to a return space (58) of the control system which transmits the temperature to the feed water valve position becomes. II. Device for performing the method according to claim I, characterized in that means are provided to feed the Danpfnengenimpuls to the return space (58) of the control system that transmits the temperature to the feedwater valve position. SUBCLAIMS: 1. Einrichtung nach Patentanspruch II, bei welcher das Temperaturregelsystem einen von einem Hilfsmotor bewegten Verdränger kolben (4) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass dessen Rüekführraum (58) von einem zweiten Verdrängerkolben (5), welcher von der Dampfmenge beeinflusst wird, und einem federgestützten Gewicltskolben (35) be grenzt ist. 2. Einrichtung nach Patentanspruch If und Unteranspruel 1, dadurch gekennzeich net, dass der Rückführaum (58) mit einem Rückschlagventil (76) ausgerüstet ist, wel ches, von einem den Verdrängerkolben (5) aufgesetzten Begrenzungsstift (78) betätigt, einen Minimalinhalt des Rückführraumes und damit ein von der Arbeitsmitteltempera tur unabhängiges Minimalverhältnis zwischen Dampfmenge und zuzuführender Speise wassermenge gewährleistet. 3. Einrichtung nach Patentanspruch Il. Device according to patent claim II, in which the temperature control system has a displacement piston (4) moved by an auxiliary motor, characterized in that its return space (58) is provided by a second displacement piston (5), which is influenced by the amount of steam, and a spring-supported weight piston ( 35) is limited. 2. Device according to patent claim If and Unteranspruel 1, characterized in that the return space (58) is equipped with a check valve (76), wel Ches, actuated by one of the displacement piston (5) placed limiting pin (78), a minimum volume of the return space and thus a minimum ratio between the amount of steam and the amount of feed water to be supplied, which is independent of the working medium temperature, is guaranteed. 3. Device according to claim Il. dadurch gekennzeichnet. (1a13 ein unter einer einstellbaren Federbelastung stehender Re- gelschieber (-Ma) vorgc.=elien ist. mittels wel chem die bei allen Kesselbelastungen not wendige Minimalzufuhr der Speisewasser- ineiv_e sichergestellt. -r@rden kann. characterized. (1a13 a regulating slide valve (-Ma) under an adjustable spring load is provided. By means of which the minimum supply of the feed water ineiv_e, which is necessary for all boiler loads, can be ensured.
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