DE102012014866A1

DE102012014866A1 - Steuereinheit für Ventile zur Druckminderung

Info

Publication number: DE102012014866A1
Application number: DE201210014866
Authority: DE
Inventors: Martin Freudenberg; Matthias Lutze
Original assignee: JUMAG DAMPFERZEUGER GmbH
Current assignee: JUMAG DAMPFERZEUGER GmbH
Priority date: 2012-07-26
Filing date: 2012-07-26
Publication date: 2014-01-30
Anticipated expiration: 2032-07-27
Also published as: DE102012014866B4

Abstract

Mit Hilfe einer Steuereinheit für Ventile zur Druckminderung soll zusätzlich zum Reduzieren des Dampfdruckes in Dampfnetzen ein ungewünschter Druckabfall vom Dampferzeuger bei starker Dampfabnahme vermieden werden. Die Steuereinheit schließt dabei das Ventil zur Druckminderung schrittweise, sobald der Dampfdruck im Dampferzeuger unter einen vorgegebenen Wert fällt. Dieser Steuerkreis überlagert den Steuerkreis zur Druckreduzierung im Dampfnetz. Die Öffnung des Ventils zur Druckminderung kann jedoch auch frei in Abhängigkeit des Druckes im Dampferzeuger und des Minderdruckes hinter dem Ventil zur Druckminderung definiert werden.

Description

Die Erfindung betrifft eine Steuereinheit für Ventile zur Druckminderung die einerseits den Dampfdruck reduzieren, andererseits einen Druckabfall im Dampferzeuger vermeiden soll.
Wasserdampf wird unter anderem zum Heizen, Reinigen oder zum Befeuchten in verschiedensten Anwendungen verwendet. Eine Eigenschaft von Wasserdampf besteht darin, dass die Dampftemperatur direkt über den Dampfdruck geregelt werden kann. Daher spielt der Dampfdruck eine große Rolle bei Dampfanlagen. Dampfanlagen bestehen aus einem Dampferzeuger sowie einem Leitungsnetz, das den Dampf zum Verbraucher befördert.
Bei Dampfanlagen wird häufig Dampf in einem Leitungsnetz mit hohem Dampfdruck auf einen niedrigeren Druck (Minderdruck) reduziert. Hierfür werden Ventile zur Druckminderung verschiedenster Art eingesetzt, die den Dampfdurchlass in Abhängigkeit von dem Minderdruck regeln.
Wird bei einem Dampferzeuger eine große Menge an Dampf angefordert, sinkt der Druck im Dampferzeuger und der im Dampf mitgerissene Wasseranteil steigt meist an. Dieser Wassermitriss ist in den meisten Anwendungsfällen unerwünscht, da die Dampfleistung dadurch abnimmt und es zu Schäden im Leitungsnetz oder beim Dampfverbraucher führen kann. Um den Druckabfall zu vermeiden oder zu begrenzen, gibt es verschiedene Vorkehrungen wie z. B. Dampfblenden oder Durchflussbegrenzer.
Die vorliegende Erfindung hat die Aufgabe, mit einer Steuereinheit ein Ventil zur Druckminderung so zu steuern, dass es sowohl den Dampfdruck in einem Leitungsnetz reduzieren kann, wie auch einen Mindestdruck im Dampferzeuger bei hoher Dampfanforderung sicherstellt. Die Steuereinheit besteht üblicherweise aus einer elektronischen Steuerung sowie den angeschlossenen Druckmessumformern. Dabei wird das Ventil zur Druckminderung nicht nur in Abhängigkeit des Minderdruckes gesteuert, sondern auch in Abhängigkeit des Druckes im Dampferzeuger. Fällt der Druck im Dampferzeuger unter einen definierten Wert ab, wird das Ventil in Schritten geschlossen, auch wenn der Minderdruck nicht den gewünschten. Wert erreicht. Dadurch wird der Dampfdurchfluss reduziert und es kann ein Optimum zwischen Minderdruck und Kesseldruck eingestellt werden. Das Schließen und Öffnen des Ventils kann beispielsweise mit einem handelsüblichen elektrisch oder pneumatisch zu betätigenden Ventil zur Druckminderung erfolgen.
Der Vorteil der Erfindung liegt darin, dass mit einem Ventil zur Druckminderung zwei Funktionen – die Druckreduzierung im Leitungsnetz und die Vermeidung vom Druckabfall im Dampferzeuger – gleichzeitig übernommen werden können und beide Funktionen genau gesteuert werden können.
Die vorgenannten sowie beanspruchten und in den Ausführungsbeispielen beschriebenen erfindungsgemäß zu verwendenden Bauteile unterliegen in ihrer Größe, Form, Gestaltung, Materialauswahl und technischen Konzeptionen keinen besonderen Ausnahmebedingungen, so dass die in dem Anwendungsgebiet bekannten Auswahlkriterien uneingeschränkt Anwendung finden können.
Figurenbeschreibung
Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen sowie aus der nachfolgenden Beschreibung der zugehörigen Zeichnung in der beispielhaft ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt ist. In der Zeichnung zeigt 1 eine Übersicht einer Dampfanlage 1 mit Steuereinheit 8 für ein Ventil zur Druckreduzierung 4. Die Steuereinheit 8 steuert das Ventil zur Druckminderung 4 so an, dass es bei überschreiten eines vorgegebenen Druckes auf der Minderdruckseite, gemessen durch den Druckmessumformer 5, schrittweise schließt und bei unterschreiten dieses Druckes schrittweise öffnet. Erfindungsgemäß wird dieser Regelungskreis jedoch dadurch überlagert, dass die Steuereinheit 8 das Ventil zur Druckminderung 4 so ansteuert, dass es bei überschreiten eines vorgegebenen Mindestdruckes im Dampferzeuger 2, gemessen durch den Druckmessumformer 3, schrittweise öffnet und bei unterschreiten dieses schrittweise schließt. In einer anderen Ausführungsform kann die Öffnung des Ventils zur Druckminderung 4 von der Steuereinheit 8 frei in Abhängigkeit des Druckes im Dampferzeuger (gemessen mit Druckmessumformer 3) und des Minderdruckes im Dampfnetz 6 hinter dem Ventil zur Druckminderung 4 (gemessen mit Druckmessumformer 5) definiert werden. So kann beispielsweise die Geschwindigkeit des Schließens oder Öffnens des Ventils zur Druckminderung frei definiert werden und die Drücke, bei denen das Ventil öffnet oder schließt frei festgelegt werden.
Bezugszeichenliste

1: Dampfanlage
2: Dampferzeuger
3: Druckmessumformer im Dampferzeuger
4: Druckreduzierventil
5: Druckmessumformer im Abgangsbereich des Ventils zur Druckminderung
6: Dampfnetz
7: Dampfverbraucher
8: Steuereinheit

Claims

Eine Steuereinheit 8 regelt ein Ventil zur Druckminderung 4 für eine Dampfanlage 1 in Abhängigkeit des im Leitungsnetz 6 auf der Minderdruckseite gemessenen Druckes 5 und ist dadurch gekennzeichnet, dass sie das Ventil zur Druckminderung 4 zusätzlich in Abhängigkeit des im Dampferzeuger gemessenen Druckes 3 steuert. Das Ventil zur Druckminderung 4 schließt dabei schrittweise, wenn der im Dampferzeuger 2 gemessene Druck 3 unter einen definierten Wert abfällt und öffnet wieder, wenn der Druck 3 den definierten Wert überschreitet. Dieser Prozess überlagert den obigen Prozess der Druckminderung.
Eine Steuereinheit 8 für ein Ventil zur Druckminderung 4 nach Anspruch 1 ist dadurch gekennzeichnet, dass die Öffnung des Ventils zur Druckminderung 4 frei definiert in Abhängigkeit von Abgangsdruck 5 und Druck im Dampferzeuger 3 sowie der Zeit gesteuert werden kann.
Eine Steuereinheit für ein Ventil zur Druckminderung nach Anspruch 1 ist dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit 8 in die Steuerung des Dampferzeugers 2 integriert ist.
Eine Steuereinheit für ein Ventil zur Druckminderung nach Anspruch 1 ist dadurch gekennzeichnet, dass der Druckmessumformer 3 an jeder beliebigen Stelle zwischen Dampferzeuger 2 und Ventil zur Druckminderung 4 positioniert wird.
Eine Steuereinheit für ein Ventil zur Druckminderung nach einem der obigen ist dadurch gekennzeichnet, dass an die Steuereinheit 8 anstelle des Druckmessumformers 3 im Dampferzeuger 2 ein Dampfmengenzähler im Leitungsnetz 6 angeschlossen ist und die Steuereinheit 8 das Ventil zur Druckminderung 4 bei Überschreitung einer definierten Dampfmenge schrittweise schließt.