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Verfahren und Schaltanlage zum Betrieb der zu einem Hochofen gehörenden
regenerativ beheizten Cowper Die Verbrennung in einem Hochofen wird durch Einblasen
von Wind aufrechterhalten, der für gewöhnlich in regenerativ beheizten Cowpern aufgeheizt
wird. Zu einem Hochofen gehören mehrere Winderhitzer, von denen beispielsweise einer
oder zwei durch Verbrennung von Gichtgas aufgeheizt werden, während ein weiterer
die von der vorhergehenden Beheizung aufgespeicherte Wärme an den eingeführten Wind
abgibt. Es muß während der Aufheizperiode die für das Aufheizen der Cowper erforderliche
Brenngasmenge entsprechend der Hochofenbelastung zugeführt werden. Das erfordert
ein öfteres Umschalten der Cowper. In der Windperiode eines Cowpers durchstreicht
die aufzuheizende Luft das aufgeheizte Gitterwerk bei geschlossenem Gasschieber,
Brennerschieberund Rauchgasschieber, während Kaltwindschieber und Heißwindschieber
offen sind. In der Aufheizperiode befinden sich der Heißwindschieber und der Kaltwindschieber
in der Schließstellung, während der Rauchgasschieber, der Brennerschieber und der
Gasschieber offen sind. Das durch eine Drosselklappe zugeführte Gas wird durch den
Brennerschieber mit Verbrennungsluft in den Cowper eingeführt und verbrannt. Die
verbrannten heißen Gase übertragen ihre Wärme auf das Gitterwerk und ziehen durch
den Rauchgasschieber ab.
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Für den Durchgang der Luft und der Brenngase sowie der Abgase während
der Wind- und Heizperioden müssen die einzelnen Schieber in der genannten Reihenfolge
umgeschaltet werden. Dieses Umschalten wurde bisher teils von Hand, teils halbautomatisch
vorgenommen.
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Um eine kontinuierliche Windzufuhr für den Ofen sicherzustellen, wird
zuerst der auf »Gas« stehende Cowper auf »Wind« umgeschaltet, bevor der auf »Wind«
stehende Cowper auf »Gas« umgestellt wird. Das geschieht in der Weise, daß von dem
aus der Heizperiode umzustellenden Cowper der Gasschieber, Brennerschieber sowie
der Rauchgasschieber geschlossen und der Kaltwindschieber sowie der Heißwindschieber
geöffnet werden. Hierauf folgt das Umschalten des auf »Wind« stehenden Cowpers in
die Stellung auf »Gas«, und zwar in der umgekehrten Reihenfolge, nämlich Schließen
des Heißwindschiebers, Kaltwindschiebers und Öffnen des Rauchgasschiebers, Brennerschiebers
und Gasschiebers.
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Um den Heißwind in den Hochofen mit konstanter Temperatur einzuführen,
wird vom Beginn bis zum Ende einer Windperiode dem Heißwind in sich verringerndem
Maße Kaltwind (Mischwind) zugeführt. Dieses kann durch eine sogenannte Mischkammer
geschehen, die in der Regel vor der Heißwindringleitung angeordnet ist und die Mischung
für alle zu einem Hochofen gehörenden Cowper vornimmt. Ferner ist es bekannt, dem
Heißwindaustritt am Cowper diesen Mischwind beizugeben, so daß also die Mischung
an jedem einzelnen Cowper erfolgt. Die Mischung kann auch im Cowper selbst erfolgen,
indem der Mischwind oberhalb des Heißwindaustritts in den Brennschacht des Cowpers
eingeführt wird.
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Bei der bisherigen Arbeitsweise traten betriebsstörende Unregelmäßigkeiten
ein. So ließ es sich nicht vermeiden, daß beispielsweise beim Blasen mit zu tiefer
Temperatur am Hochofen das Mauerwerk im Cowper durch weitgehende Abkühlungen geschädigt
wird. Ferner traten Unregelmäßigkeiten während der Verbrennungen im Hochofen auf.
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Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, die aufgezeigten Nachteile
zu beseitigen und einen ordnungsgemäßen Cowperbetrieb zu gewährleisten. Ihr Wesen
wird darin gesehen, daß während der Aufheizperioden von einem Wärmebedarfsregler
die den Cowpern zuzuführende Brenngasmenge sowie die von der Cowpertemperatur abhängige
Brennluftmenge automatisch entsprechend dem Hochofengang zu regeln.
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In weiterer Ausbildung der Erfindung werden die bisher von Hand vorgenommenen
Umschaltungen der Heiz- und Windperioden von regenerativ beheizten Cowpern vollautomatisch
durchgeführt; wobei die Heißwindtemperatur am Austritt des auf »Wind«
stehenden
Cowpers den Impuls für die Umschaltung gibt.
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Es kann aber auch die absinkende Kuppeltemperatur bei Erreichen eines
unteren Grenzwertes eines auf »Wind« stehenden Cowpers den Impuls für die Umschaltung
geben.
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Der Erfindungsgegenstand ist in der Zeichnung in einer beispielsweisen
Ausführungsform schematisch dargestellt, und zwar zeigt Fig, 1 das Schaltschema
von drei einem Hochofen zugehörigen Cowpern, wobei die Heißwindtemperatur am Austritt
des auf »Wind« stehenden Cowpers den Impuls für die Umschaltung gibt, Fig. 2 das
Schaltschema von drei einem Hochofen zugehörigen Cowpern, wobei die absinkende Kuppeltemperatur
bei Erreichen eines unteren Grenzwertes eines auf »Wind« stehenden Cowpers den Impuls
für die Umschaltung gibt, Fig. 3 als Stromlaufplan die Verbindung von der Impulsgabe
durch den Wärmebedarf am Hochofen bis zur Regelung der Gasmenge an den Cowpern,
Fig. 4 den Verdrahtungsplan zu den drei Cowpern gemäß den Fig. 1 und 2, Fig.5 den
Stromlaufplan für die Schaltung »Cowper auf Gas«, Fig. 6 den Stromlaufplan für einen
auf »Gas« stehenden Cowper bei der Auswahl für die nächste Windperiode, Fig.7 den
Stromlaufplan für die Schaltung Cowper auf »Wind«, Fig. 8 den Stromlaufplan für
die Schaltung Cowper »Schließen«.
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Die Erfindung geht von der Erkenntnis aus, daß die Windmenge und die
Heißwindtemperatur die Verbrennungsverhältnisse im Hochofen und damit den Wärmebedarf
für die Vorwärmung des Windes bestimmen. Diese Tatsachen ausnutzend, liegt es zur
Verwirklichung des vollautomatischen Betriebes von Cowperanlagen im Sinne der Erfindung,
einen entsprechend dem Wärmebedarf im Hochofen einstellbaren Wärmebedarfsregler
so anzuordnen, daß er während der Aufheizperiode unter Mitwirkung der Windmenge
und der Heißwindtemperatur die den Cowpern zugeführte Gasmenge und Brennluftmenge
regelt.
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Außerdem gibt die Heißwindtemperatur des auf »Wind« stehenden Cowpers
den Impuls für die Umschaltung. Eine solche Regelung zeigen die in den Fig. 1 und
2 dargestellten Schemata. Bei dem in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel
gehören zu einem Hochofen HO die Winderhitzer oder Cowper I, Il und 11I,
die vollautomatisch durch einen Wärmebedarfsregler 5 geregelt werden. Dieser Wärmebedarfsregler
5 für alle Cowper I, 1I und III wird auf den jeweiligen Wärmebedarf in dem zugehörigen
Hochofen eingestellt. Während der Aufheizperiode stellt der Wärmebedarfsregler 5
die Gasmengenregler 14 auf die Stellmotore 20 der Gasdrosselklappe
22 ein.
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Sollten in einer Gruppe Cowper verschiedener Leistung bzw. Größe vorhanden
sein, so wird der Impuls für die Gasmengenregler 14 und damit für die Stellmotore
20 der Gasdrosselklappe 22 nicht wie bei gleich großen Cowpern zu
gleichen Teilen, sondern der den unterschiedlichen Cowpergrößen entsprechenden Leistung
und Größe aufgeteilt. Hierbei stellt der vom Bedarfsregler 5 eingestellte Gasmengenregler
14 einen Luftmengenregler 17 für den Stellmotor 23 der Luftdrosselklappe 25 ein.
Auf diese Weise wird Luft entsprechend der Gasmenge, die wiederum dem Bedarf an
Wärme im Hochofen HO entspricht, in den Cowper gefördert. In der Kuppel eines
jeden Cowpers I, 11 und III befindet sich ein Thermoelement 26, das einen
Temperaturregler 27 beeinflußt. Dieser Temperaturregler 27 beeinflußt seinerseits
den Luftmengenregler 17 für den Stellmotor 23 der Luftdrosselklappe 25. Genannter
Temperaturregler 27 wird vom Thennoelement 26 angesprochen, wenn die eingestellte
Temperatur des Reglers 27 in der Cowperkuppel erreicht ist.
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In diesem Augenblick gibt der Temperaturregler 27 über den Luftmengenregler
17 dem Stellmotor 23
den Impuls zum Weiteröffnen der Brennluftdrosselklappe
25, so daß durch Mehrförderung der kalten Brennluft die Temperatur in der Cowperkuppel
sinkt, bis sie die eingestellte Temperatur des Reglers 27 unterschreitet.
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Dem in Fig. 1 dargestellten Bedarfsfall entsprechend befindet sich
am Austritt des Heißwindes aus dem auf »Wind« stehenden Cowper ein Thermoelement
10, das über eine Zentralsteuerung 12 mit der Umschaltung 13 in elektrischer Verbindung
steht. Sobald die Temperatur des Heißwindes an seinem Austritt aus dem Cowper den
Sollwert unterschreitet, erhält die zu einem anderen auf »Gas« stehenden Cowper
gehörende Umschaltung 13 Impuls. Das hat zur Folge, daß dieser auf »Gas« stehende
Cowper umgestellt wird auf »Wind« und in diesem Augenblick zwei Cowper auf »Wind«
stehen. Hierauf folgt durch die Umschaltung die Umstellung des bisher auf »Wind«
stehenden Cowpers auf »Gas«. Auf diese Weise entsteht eine vollautomatische Umsteuerung
der beiden genannten Cowper, ohne daß eine Handbedienung erforderlich wird.
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Dem in Fig.2 dargestellten Bedarfsfall entsprechend wird der Regler
27 über eine Zentralsteuerung 12 mit der Umschaltung 13 elektrisch verbunden.
Sobald dieser Regler einen unteren Temperaturwert erreicht, erhält die zu einem
anderen auf »Gas« stehenden Cowper gehörende Umschaltung 13 Impuls. Das hat zur
Folge, daß dieser auf »Gas« stehende Cowper umgestellt wird auf »Wind« und in diesem
Augenblick zwei Cowper auf »Wind« stehen. Hierauf folgt durch die Umschaltung die
Umstellung des bisher auf »Wind« stehenden Cowpers auf »Gas«. Auf diese Weise entsteht
auch hier eine vollautomatische Umsteuerung der beiden genannten Cowper. In den
beschriebenen Schaltungen erhält der Wännebedarfsregler 5 einmal Spannung vom Kaltwindmengenregler
2 und zum anderen vom Heißwindtemperaturregler 4. Der Kaltwindmengenregler
2
ist durch seinen Einsteller 1 auf die Konstanthaltung einer bestimmten Kaltwindmenge
eingestellt, die für den jeweiligen Hochofengang benötigt wird.
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Der Heißwindtemperaturregler 4 ist durch seinen Einsteller 3 auf die
jeweils für die Verbrennung im Hochofen HO erforderliche Temperatur eingestellt.
Demnach erhalten der Kaltwindmengenregler 2 und der Heißwindtemperaturregler 4 ihre
Einstellung entsprechend den geforderten Verbrennungsverhältnissen im Hochofen.
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Der Kaltwindmengenregler 2 kann beispielsweise auf den Druck ansprechen,
der vor und hinter einer Meßstelle 1V1 in der Kaltwindleitung herrscht. Im gleichen
Sinne arbeitet der Mengenregler 14 in der Gaszuleitung und der Lufmengenregler
17 in der
Brennluftzuleitung zum Cowper, und zwar jeweils
druckabhängig von einer Meßstelle in dem entsprechenden durchzuschleusenden Mediumstrom.
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Gemäß dem in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel erhält
der Wärmebedarfsregler 5 vom Kaltwindmengenregler 2 Spannung, die in bekannter Weise
aus dem beim Sollwerteinsteller 1 eingestellten und vom Kaltwindmengenregler 2 gehaltenen
Sollwert resultiert. Diese bekannte Regelung kann in der Weise erfolgen, daß die
in der Meßstelle M einer Kaltwindleitung KW gemessenen Druckunterschiede sich auf
den Regler 2 übertragen, der durch den Einsteller 1 auf den Sollwert eingestellt
wird, der dem jeweiligen Windmengenverbrauch im Hochofen HO entspricht. Der
von den Druckunterschieden in der Meßstell_e M angesprochene Regler 2 gibt beispielsweise
dem Stellmotor ST, einen Impuls, um die Drosselklappe 30 zu verstellen und somit
den Durchgang des Windes in der KW-Leitung entsprechend dem eingestellten Sollwert
für den jeweiligen Verbrauch im Hochofen HO
zu ändern.
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Außerdem erhält der Wärmebedarfsregler 5 Spannung vom Heißwindtemperaturregler
4. Diese Spannung resultiert aus dem beim Sollwerteinsteller 3 eingestellten und
vom Heißwindtemperaturregler 4 gehaltenen Sollwert in der ähnlichen Weise wie die
Spannung, die sich aus dem beim Sollwerteinsteller 1 eingestellten und beim Kaltwindmengenregler
2 gehaltenen Sollwert ergibt. Hierbei wird der Temperaturregler 4 von dem Thermoelement
T angesprochen, das sich in der Heißwindringleitung HWR des Hochofens
HO befindet. Dieser Temperaturregler gibt seinen Impuls dem Stellmotor ST,
für die Drosselklappe 31. Auf diese Weise wird- die beim Temperatureinsteller 3
eingestellte Temperatur durch den Temperaturregler 4 konstant gehalten. Ändert sich
in der Heißwindringleitung HWR die Temperatur, so wird entsprechend über den Temperaturregler
4 durch den Stellmotor STz die Drosselklappe 31 verstellt und damit mehr oder weniger
Mengen an Kaltwindzusatz in den vom jeweiligen Cowper kommenden Heißwindstrom gegeben.
Der auf den Verbrauch an Brennstoffen im Hochofen HO einstellbare Kaltwindmengenregler
2 sowie der auf die in derRingleitungHWR desHochofensH0 herrschende Temperatur einstellbare
Heißwindtemperaturregler 4 senden je einen Impuls in den Wärmebedarfsregler 5, der
mit einem einstellbaren Konstantwert K (Fig. 3) die aus den beiden Reglern 2 und
4 gegebenen Steuerdaten kombiniert und als einzigen Wert an die Gasmengenregler
14 für den Verbrauch an Brenngas den Cowpem weitergibt.
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Der vorerwähnte Konstantwert K ergibt sich aus dem Wirkunsgrad aller
Cowper, der spezifischen Wärme und dem Kalorienwert des zur Verbrennung kommenden
Gases in den Cowpem. Es wird hierzu Bezug genommen auf die Fig. 3. Dieser Konstantwert
K wird eingestellt von Hand und kann entsprechend den Änderungen, die sich aus der
Verfahrenstechnik im Hochofen HO für diese vorerwähnten drei Faktoren
V, T und K ergeben, nachgestellt werden. Unterschreitet die Temperatur in
der Heißwindringleitung HWR den durch den Einsteller 3 einstellbaren und durch den
Regler 4 regelbaren Temperaturwert, so schließt sich die Drosselklappe 31 und gibt
durch ihren Endschalter 6 über eine Zentralsteuerung 12 den Impuls zu einer
weiteren Umstellung innerhalb der Cowpergruppe, d. h., ein frischer Cowper stellt
sich von »Gas« auf »Wind« um. Die Fig. 3 wird wie folgt erläutert: Es wird a) auf
das Verfahren im 3-Cowper-System bei Vollautomatik, b) auf das Verfahren im 2-Cowper-System
bei Vollautomatik und c) auf das halbautomatische Verfahren (Einzelsteuerung) hingewiesen.
Zu a): Bei der Arbeitsweise mit drei Cowpem (ein Cowper auf »Wind«, zwei Cowper
auf »Gas«) verläuft ein variabler Impuls vom Wärmebedarfsregler 5 zunächst zu den
Gasmengenreglem 14 der Cowper I, II und III. Der variable Impuls läuft weiter beispielsweise
vom Gasmengenregler 14 des Cowpers 1 über den Kontakt 101-111 im Schalter AIMII,
über den Kontakt 102-112 des Schalters A/MIII, über den Kontakt 103-113 im Schalter
AIMI, über den geschlossenen Kontakt 10-20 im Relais IR-G zum-Stellmotor
20 der Gasregulierdrosselklappe 22. Bei der »Gas«-Periode des Cowpers I ist das
zugehörige Gasrelais IR-GI angezogen und somit Kontakt 10-20 geschlossen. Der vorerwähnte
Impuls ist deshalb als variabler Impuls anzusprechen, weil die Kapazitäten der einzelnen
Cowper untereinander verschieden sein können und so der gemeinsam aus dem Wärmebedarfsregler
5 gesendete Impuls in Teilströmen auf die Gasmengenregler 14 der auf »Gas« stehenden
Cowper aufgeteilt wird, so daß diese Teilströme in ihrer Stärke variieren.
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Zu b): Bei einem 2-Cowper-System mit Vollautomatik ist ein Cowper,
beispielsweise Cowper III, aus der Vollautomatik herausgenommen, so daß nur noch
mit den restlichen beiden Cowpem I und 11 vollautomatisch gefahren wird. Durch dieses
Herausnehmen des Cowpers III, was durch Betätigung des Schalters AIMIII geschieht,
wird der zugehörige Kontakt 104-1i4 zwangläufig geschlossen. Demzufolge hat ein
maximaler Impuls, kommend von einer Stromversorgungsquelle R, über den nunmehr geschlossenen
Kontakt 104-114 des Schalters AIMIII, über den geschlossenen Kontakt 105-115 im
Schalter AIMI, über den geschlossenen Kontakt 30-31 im Gasrelais IR-G zum Stellmotor
20 der Gasdrosselklappe 22 Zugang. Bei der »Gas«-Periode des Cowpers I ist
das zugehörige Gasrelais IR-GI angezogen und somit Kontakt 30-31 geschlossen.
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Der vorerwähnte maximale Impuls erklärt sich wie folgt: Im 2-Cowper-System
wird die Kapazität der Cowper um ein Drittel verringert, da ja nach dem aufgeführten
Beispiel der Cowper III aus der Automatik herausgenommen. wurde. Daraus ergibt sich,
daß die restlichen Cowper mit maximaler Leistung betrieben werden müssen, weshalb
auch auf die variable Impulsgabe vom Wärmebedarfsregler 5 auf den Gasmengenregler
14 des noch allein auf »Gas« stehenden Cowpers verzichtet werden kann, d. h., es
erfolgt eine maximale Impulsgabe von der Stromversorgungsquelle R aus.
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Zu c): Wird gefordert, daß alle Cowper halbautomatisch gefahren werden
sollen, das bedeutet, daß die SchalterA/MI, A/MII und A/MIII von derStellung »Automatik«
(A) von Hand in die Stellung »Halbautomatik« (M) gebracht werden, so werden beispielsweise
im Schalter A/M I der Kontakt 106-116
geschlossen und die
Kontakte 105-115 und 103-113 geöffnet. Dies hat zur Folge, daß der Impuls, kommend
vom Gasmengenregler 14 zum Stellmotor 20, und der Impuls von der Stromversorgungsquelle
R zum Stellmotor 20 unterbrochen werden. Über den nunmehr geschlossenen Kontakt
106-116 im Schalter A !M I erfolgt über einen Sollwerteinsteller E Impuls
über den geschlossenen Kontakt 10-20 im Gasrelais IR-G 1 zum Stellmotor
20.
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Bei der »Gas«-Periode des Cowpers I ist das zugehörige Gasrelais IR-GI
angezogen und der Kontakt 10-20 geschlossen. Der einem jeden Cowper zugeordnete
Sollwerteinsteller E übernimmt im Sinne der Halbautomatik die Funktion des bei Vollautomatik
einen variablen Impuls sendenden Wärmebedarfsreglers 5, und zwar durch Handeinstellung.
Diese Handeinstellung entspricht dann dem bei a) beschriebenen variablen Impuls
und kann jederzeit nach Belieben verändert werden.
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Die Schalter AIMI, AIMII und AIMIII haben folgende Aufgaben: a) einen
der beispielsweise drei Cowper aus dem vollautomatischen System herauszunehmen und
gleichzeitig die restlichen Cowper in einer Vollautomatik weiterzufahren, b) entsprechende
Kontakte zu öffnen und zu schließen, um den nun in der Vollautomatik allein auf
»Gas« stehenden Cowper wegen der vorbeschriebenen, verringerten Kapazität mit maximaler
Leistung arbeiten zu lassen, c) außerdem weitere Kontakte zu öffnen und zu schließen,
wodurch es möglich ist, den jeweiligen Cowper unter Zuhilfenahme von manuell betätigten
Druckknöpfen PB-G, PB-B und PB-W in die schon vorher beschriebenen Stellungen »Gas«,
»Wind« oder »Schließen« zu fahren.
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Für die zu den einzelnen Cowpern gehörenden Zentralschalter 12 ist
der Verdrahtungsplan in der Fig. 4 maßgebend, während die Fig. 5, 6, 7 und 8 den
Stromlaufplan für die einzelnen Cowperschaltungen zeigen. Gemäß Fig. 4 besteht also
das Zentralsteuerwerk 12 aus einem Gasrelais IR-G, einem Schließrelais IR-B und
einem Windrelais IR-W. Hierzu gehören Signallampen SL-G zum Gasrelais, SL-B zum
Schließrelais, SL-W zum Windrelais. Diese drei erwähnten Relais entsprechen den
im Cowperbetrieb üblichen Stellungen, und zwar das Relais IR-G der Stellung »Cowper
auf Gas«, das Relais IR-B der Stellung »Cowper schließen« und das Relais IR-W »Cowper
auf Wind«. Zu einem normalen, Hochofenbetrieb gehören drei oder mehr Cowper, wie
es in den Fig. 1 bis 8 dargestellt ist. Dann steht zur Versorgung des Hochofens
HO mit Wind stets ein Cowper auf »Wind«, während die anderen beiden Cowper
auf »Gas« stehen oder sich in der Schließstellung befinden. Das der Erfindung zugrunde
liegende technische Problem besteht darin, von den auf »Gas<: stehenden oder
in der Schließstellung stehenden Cowpern denjenigen auszuwählen, der am längsten
auf »Gas«, oder in »Schließstellung« gestanden hat, um ihn für die nächste Periode
auf »Wind« umzustellen. Dabei geht man von der zur Aufrechterhaltung des normalen
Hochofenbetriebes gegebenen Notwendigkeit aus, daß für die Umstellung eines Cowpers
auf >>Gas« am Ende seiner Windperiode vorher ein anderer Cowper auf »Wind« genommen
werden muß, so daß keine Unterbrechung der Windzufuhr zum Hochofen HO erfolgt.
Es stehen also zwangläufig zwei Cowper, wenn auch nur für eine kurze übergangszeit,
auf »Wind«. Das bedingt, daß der dritte Cowper für diese kurze Zeit allein in der
»Gas«-oder in der »Schließ«-Stellung steht. Durch dieses Alleindastehen des dritten
Cowpers in der »Gas«-oder in der »Schließ«-Stellung markiert sich dieser Cowper
selbst als ältester aufgeheizter Cowper für die übernächste Windperiode. Hierzu
wird folgende Erläuterung gegeben, wobei ausgegangen wird von dem Cowper, der als
letzter auf »Gas« steht oder sich in der »Schließ«-Stellung befindet, was bedeutet,
daß sein Gasrelais IR-G oder sein Schließrelais IR-B unter Spannung steht. In den
zu den folgenden Erläuterungen angezogenen Figuren sind sämtliche Kontakte der Relais
im stromlosen Zustand dargestellt. Bei der Beschreibung der Stromlaufpläne wird
also vorausgesetzt, daß die Kontakte sich in der jeweiligen, dem augenblicklichen
Schaltungszustand eines Cowpers I, 1I oder III entsprechenden Zu-oder Offenstellung
befinden. Gemäß Abb. 6 ist dann der Kontakt 7-17 im Gasrelais IR-G (»Gas«-Stellung)
oder der Kontakt 7-17 im Schließrelais IR-B (»Schließ«-Stellung) geschlossen und
die Kontakte IR-G 8-18, IR-B 9-19 des einen und IR-G 9-19 und IR-B 10-20
des anderen der beiden auf »Wind« stehenden Cowper geschlossen.
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Weiterhin sind die Kontakte 24-34 im Schalter AIMIII sowie 23-33 im
Schalter AIMII bei Vollautomatik im 3-Cowper-System geschlossen. Das erfindungsgemäß
vorgesehene Auswahlrelais SR-W zieht dann an. Durch das Anziehen des Auswahlrelais
SR-W werden die zugehörigen Kontakte 2-12 und 3-13 geschlossen, und der Kontakt
4-14 im Auswahlrelais SR-W wird unterbrochen. Es befindet sich ein Kontakt
16-6 im Relais CBR-O, welches zum Kaltwindschieber gehört. Der Kontakt l.6-6
öffnet erst, wenn der Kaltwindschieber des betreffenden Cowpers sich in der Offen-Stellung
befindet und ist in der augenblicklichen Lage »Cowper auf Gas« geschlossen. Durch
die Schließlage des Kontaktes 16-6 in CBR-O und 3-13 im Auswahlresais SR-W wird
ein Haltestrom zum - Relais SR-W geschlossen. Dies ist notwendig, weil sich ja nach
der vorerwähnten kurzen Zeit, wo zwei Cowper gemeinsam auf »Wind« stehen, einer
dieser Cowper auf »Gas« umstellt. Das bedeutet, daß der Kontakt 8-18 im Gasrelais
IR-G oder Kontakt 9-19 im Gasrelais IR-G des einen oder anderen Cowpers unterbricht:
Gleichzeitig leuchtet eine Signallampe SLS auf, um somit anzuzeigen, welcher Cowper
sich für die übernächste Windperiode ausgewählt hat.
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Durch das Schließen des Kontaktes 2-12 im Auswahlrelais SR-W
erhält die Spule des einschaltverzögernden Relais DR-W (Zeitrelais) Spannung. Nach
Ablauf der in dem einschaltverzögernden Relais DR-W (Zeitrelais) eingestellten Zeit
schließt sich der Kontakt 2-12 DR-W I (Fig. 7) und markiert somit
den ältesten Gascowper für die nächste Windperiode. Dieses Auswahlrelais SR-W und
das einschaltverzögernde Relais DR-W (Zeitrelais) sind der Zentralsteuerung 12 zugeordnet.
Die Einleitung eines Umstellvorganges von »Gas« auf »Wind« kann also auch nur über
eine Zentralsteuerung 12 erfolgen, der ein solches Auswahlresais SR-W und
einschaltverzögerndes Relais DR-W (Zeitrelais) zugeordnet ist, d. h., daß die Verwendung
der Auswahlrelais SR-W und
der einschaltverzögernden Relais DR-W
(Zeitrelais) erst die vollkommen automatische Umstellung der Cowper gewährleisten.
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Die bisher von Hand eingeleiteten Umstellungen eines Cowpers, beispielsweise
von »Gas« auf »Wind«, werden im Sinne der Erfindung vollkommen selbsttätig vorgenommen,
in dem die Stellung auf »Wind« entweder 1. durch die absinkende Heißwindtemperatur,
gemessen am Heißwindaustritt eines Cowpers, Thermoelement 10 oder durch die absinkende
Heißwindtemperatur eines Cowpers, gemessen durch Thermoelement 26 und Temperaturregler
27 des auf »Wind« stehenden Cowpers, oder 2. durch Schließen der Kaltwindzusatzdrosselklappe
31, durch Kontaktgebung an Kontakt 6 selbsttätig eingeleitet wird.
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Zu 1 und 2: Die Heißwindtemperatur sinkt ab. Gemäß Fig. 1 erzeugt
das Thermoelement 10 durch Umformer U1 eine Steuerspannung, welche das Relais HBETR
(Fig. 4) anziehen läßt. Dieses Relais HBETR, welches in der beschriebenen Weise
mit dem Thermoelement 10 zusammenwirkt, ist in der Umschaltung 13 untergebracht.
Durch Anziehen des besagten Relais HBETR werden dessen Kontakte 2-12 und 3-13 geschlossen.
Gemäß Fig. 2 gibt das Thermoelement 26 über den Temperaturregler 27 Impuls über
den Zentralschalter 12 an die Umschaltung 13, an das in der Umschaltung 13 untergebrachte
Relais HBETR, dessen Kontakte 2-12 und 3-13 geschlossen werden. Das hat zur Folge,
daß der Steuerstrom Zugang hat über den geschlossenen Kontakt 31-21 des Schalters
A/M des einen Cowpers, über den nunmehr geschlossenen Kontakt 2-12 des Relais HBETR
des gleichen Cowpers, über den noch im Windrelais IR-W geschlossenen Kontakt 17-7
des gleichen Cowpers oder über den Kontakt 32-22 im Schalter AIM des anderen Cowpers,
über den Kontakt 3-13 im Relais HBETR des gleichen Cowpers und über den im Windrelais
IR-W noch geschlossenen Kontakt 18-8 des gleichen Cowpers oder über den geschlossenen
Kontakt 1-11 des Endschalters MBBVS (angebracht an der Kaltwindzusatzklappe
31) über den nunmehr geschlossenen Kontakt 2-12
des einschaltverzögernden
Relais DR-W (Zeitrelais), über den geschlossenen Kontakt 16-6 im Schalter
A/M des auf »Wind« umzustellenden Cowpers zur Spule des Windrelais IR-W. Durch das
Anziehen des Windrelais IR-W werden seine Kontakte 3-13 und 4-14 geschlossen.
über den so geschlossenen Kontakt 3-13 im Windrelais IR-W zeigt die Signallampe
SL-W an, daß dieses Relais unter Spannung steht. über den geschlossenen Kontakt
4-14 im Windrelais IR-W und über den noch geschlossenen Kontakt 16-6 im Relais HBR-O
zum Heißwindschieber erhält das Magnetschaltwerk WCSS (Fig. 7) Spannung. Hierdurch
wird die Umstellung des Cowpers von »Gas« auf »Wind«, die ab jetzt in bekannter
Weise vor sich geht, eingeleitet. Hat der Heißwindschieber die geöffnete Stellung
erreicht, so wird Kontakt 16-6 im Relais HBR-O, welches zum Heißwindschieber gehört,
unterbrochen und somit auch die Stromzufuhr zum Magnetschaltwerk WCSS.
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Um das Windrelais IR-W in der angezogenen Stellung zu halten, erhält
dasselbe über den geschlossenen Kontakt 6-16 im Gasrelais IR-G und über den geschlossenen
Kontakt 5-15 im Schließrelais IR-B, über den geschlossenen Kontakt 2-12 im
Windrelais IR-W Haltestrom. -Der Haltestrom wird so lange gehalten, bis der Cowper
auf »Gas« umgestellt wird. Das heißt, der Kontakt 6-16 im GasrelaisIR-G unterbricht.
Hat der betreffende Cowper seine »Wind«-Stellung erreicht, d. h., der Heißwindschieber
befindet sich in der geöffneten Stellung, so wird der Cowper, welcher bisher auf
»Wind« gestanden hat, auf »Gas« umgestellt. Die Arbeitsweise, welche aus den Fig.
4 und 5 zu ersehen ist, ist wie folgt: Durch das beschriebene Anziehen des Windrelais
IR-W wird der Kontakt 9-19 im Windrelais IR-W des einen oder der Kontakt 10-20 im
Windrelais IR-W des anderen Cowpers geschlossen. Der Steuerstrom hat nun über den
geschlossenen Kontakt 17-7 des Schalters AIM des einen Cowpers und über den geschlossenen
Kontakt 9-19 im Windrelais IR-W des gleichen Cowpers oder über den geschlossenen
Kontakt 8-18 des Schalters A/M des anderen Cowpers und über den geschlossenen
Kontakt 10-20 im Windrelais IR-W des gleichen Cowpers zur Klemme 8 des Schließrelais
IR-B Zugang. Da der Kontakt 8-18 im Schließrelais IR-B geschlossen ist, hat der
Steuerstrom über den geschlossenen Kontakt 4-14 im Auswahlrelais SR-W über
den Kontakt 12-2 des Schalters A/M über die Kontakte 1-21 des Verriegelungsschalters
SIS über den bei Vollautomatik im 3-Cowper-System geschlossenen Kontakt 25-35 im
Schalter A/M des einen Cowpers und über den geschlossenen Kontakt 13-3 des Relais
HBR-O des gleichen Cowpers über den bei Vollautomatik im 3-Cowper-System geschlossenen
Kontakt 26-36 im Schalter A /M des anderen Cowpers und über den geschlossenen
Kontakt 14-4 des Relais HBR-O des gleichen Cowpers zur Spule des Gasrelais
IR-G Zugang. Die Kontakte 13-3 im Relais HBR-O des einen und der Kontakt
14-4 im Relais HBR-O des anderen Heißwindschiebers sind dann geschlossen,
wenn sich der eine oder andere Heißwindschieber in der geöffneten Stellung befinden.
Um dem Gasrelais IR-G Haltestrom zu geben, fließt der Steuerstrom über den nun geschlossenen
Kontakt 2-12 im Gasrelais IR-G über die geschlossenen Kontakte 6-16 im Schließrelais
IR-B und 5-15 im Windrelais IR-W zur Klemme 1 des Verriegelungsschalters SIS, von
hier aus weiter im vorbeschriebenen Weg zur Spule IR-G. Der Haltestrom zum Gasrelais
IR-G wird, um zum anderen, wenn der Cowper in die »Schließ-«Stellung gefahren wird
und durch Anziehen des Schließrelais IR-B der Kontakt 6-16 unterbrochen wird, und
zum anderen, wenn der Cowper in die «Wind«-Stellung gefahren wird und der Kontakt
5-15
im WindrelaisIR-W durch Anziehen desselben unterbrochen wird. Ist das
Gasrelais IR-G angezogen, so schließen die Kontakte 3-13 und 4-14. über den geschlossenen
Kontakt 3-13 im Gasrelais IR-G wird durch die Signallampe SL-G angezeigt, daß das
Gasrelais IR-G unter Spannung steht. über den weiter geschlossenen Kontakt 4-14
im Gasrelais IR-G und über den noch geschlossenen Kontakt 16-6 im Relais GVR-O zum
Gasschieberventil erhält das Magnetschaltwerk GCSS Spannung. Hierdurch wird die
Umstellung des Cowpers von »Wind« auf »Gas«, die ab jetzt in bekannter Weise vor
sich geht, eingeleitet. Hat der Gasschieber seine geöffnete Stellung erreicht, so
wird der Kontakt 16-6 im Relais GVR-O zum Gasschieberventil unterbrochen und somit
der Steuerstrom zum Magnetschaltwerk GCSS auch unterbrochen.
Hat
sich ein Cowper für die nächste Windperiode als gasältester Cowper markiert, so
wird, wie bereits beschrieben, das Auswahlrelais SR-W (Fig. 6) angezogen. Dies hat
zur Folge, daß die zugehörigen Kontakte 3-l.3 und 2-12 schließen und der
Kontakt 4-14 im Auswahlrelais SR-W (Fig.5) sich öffnet; dies ist aus zwei
Gründen erforderlich, und zwar: a) um den gasältesten Cowper, falls dieser in die
Schließstellung gefahren ist, nicht mehr durch die Automatik in die »Gas«-Stellung
zu fahren und b) um zu verhindern, daß bei der Umstellung des gasältesten Cowpers
auf »Wind« das Gasrelais IR-G und das zugehörige Windrelais IR-W gleichzeitig unter
Spannung kommen. Sobald der auf »Gas« stehende Cowper sich als gasältester Cowper
ausgewählt hat, erhält das Auswahlrelais SR-W, wie beschrieben, Spannung. Dies hat
zur Folge, daß der zugehörige Kontakt 4-14 im Auswahlrelais SR-W unterbricht. Nachdem
das dem Cowper zugehörige Windrelais IR-W angezogen hat und der zugehörige Kontakt
5-15 im WindrelaisIR-W unterbrochen worden ist, sind alle Stromzugänge zum Gasrelais
IR-G unterbrochen. Somit ist die Gewähr dafür gegeben, daß bei angezogenem Windrelais
IR-W und bei angezogenem Auswahlrelais SR-W das Gasrelais IR-G spannungslos bleibt.
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Der vorerwähnte Verriegelungsschalter SIS ist bei Vollautomatik im
3- bzw. 2-Cowper-System geschlossen. Er wird aus dieser Normallage von Hand herausgebracht,
wenn der Sonderfall der Schaltung »von Wind schließen« eintritt, d. h. wenn der
Cowper, der allein auf »Wind« steht, einmal ausnahmsweise aus betrieblichen Gründen
in die »Schließ»-Stellung gebracht werden muß.
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An jedem Cowper befindet sich ein Rauchabgang, der mit einem Thermoelement
11 ausgerüstet ist. Dieses Thermoelement 11 gibt über den Umformer U, dann einen
elektrischen Steuerstrom weiter, wenn die Rauchgastemperatmr über einen Sollwert
ansteigt. Die Rauchgastemperatur steigt dann an, wenn das Gitterwerk des Cowpers
mit Kalorien gesättigt ist, so daß der überschuß an Wärme sich einmal schädlich
auf die Ausmauerung des Cowpers auswirkt und zum anderen ungenutzt durch den Rauchabgang
zum Kamin strömt. Dann wird der im Umformer U., erzeugte Steuerstrom zur Spule des
Relais FGTR geleitet. Durch das Anziehen des Relais FGTR wird der zugehörige Kontakt2-12
geschlossen. Durch das Schließen des Kontaktes 2-12 im Relais FGTR hat der Steuerstrom
Zugang über den geschlossenen Kontakt 15-5 im Relais GVR-S zum Gasschieber und über
den nunmehr geschlossenen Kontakt 2-12 im Relais FGTR über den Kontakt 14-4 im Umschalter
A/M über den geschlossenen Kontakt 2-22 im Schalter SIS über den geschlossenen Kontakt
17-7 des Relais HBR-O des einen Heißwindschiebers über den geschlossenen
Kontakt 18-8 des Relais HBR-O des anderen Heißwindschiebers zur Spule des Schließrelais
IR-S. Durch Anziehen des Schließrelais IR-B werden die Kontakte 2-12, 3-13 und 4-14
geschlossen. Der nunmehr geschlossene Kontakt 3-13 im Schließrelais IR-B läßt die
Signallampe SLB aufleuchten. Diese Signallampe SLB zeigt an, daß das Schließrelais
IR-B unter Spannung steht. über den weiter geschlossenen Kontakt 4-14 im Schließrelais
IR-B und über den noch geschlossenen Kontakt 17-7 im Relais CV II R-S des Rauchgasschiebers
(mit Entlastung) oder über den noch geschlossenen Kontakt 15-5 im Relais CBRS des
Kaltwindschiebers hat der Steuerstrom zum Magnetschaltwerk BCSS Zugang. Hierdurch
wird die Umstellung des Cowpers von »Gas« in die Schließ«-Stellung, die ab jetzt
in bekannter Weise vor sich geht, vorgenommen. Hat der Rauchgasschieber (mit Entlastung)
seine geschlossene Stellung erreicht, so unterbricht der Kontakt 6-16 im Relais
CV 1I R-S, und somit wird der Steuerstrom zum Magnetschaltwerk BCSS unterbrochen.
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Damit das Schließrelais während dieser Zeit angezogen bleibt, erhält
dasselbe über den geschlossenen Kontakt 5-15 im Gasrelais IR-G über den geschlossenen
Kontakt 6-16 im Windrelais IR-W Haltestrom. Der Haltestrom wird unterbrochen, wenn
der Cowper auf »Wind« umgestellt wird. Dies bedeutet, daß das Windrelais IR-W anzieht
und somit Kontakt 6-16 unterbricht.
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Durch Betätigung eines zu irgendeinem Cowper gehörenden Schalters
A/M besteht die Möglichkeit, einen Cowper aus dem bisher beschriebenen System herauszunehmen,
so daß nun im 2-Cowper-System vollautomatisch weitergefahren wird. Durch die nun
zwangläufig eintretende Arbeitsweise im 2-Cowper-System erübrigt sich das bei der
Fahrweise im 3-Cowper-System erforderliche Auswahlsystem. Das erklärt sich aus der
Tatsache, daß beim Arbeiten mit zwei Cowpern ja immer nur der allein auf »Gas« stehende
Cowper als nächster auf »Wind« genommen werden muß und kann.
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Bei einer solchen Herausnahme eines Cowpers aus der Vollautomatik
durch Betätigen eines A/M-Schalters werden in den entsprechenden Schaltungen »Cowper
auf Gas«, »Cowper auf Wind«, »Cowper schließen« die Kontakte eines Schalters A/M
entsprechend geöffnet bzw. geschlossen, so wie es das 2-Cowper-System erfordert.
Besonders ist auf den Kontakt2-12 des einschaltverzögernden RelaisDR-W (Zeitrelais)
hinzuweisen, welcher durch den geschlossenen Kontakt 19-9 des einen Schalters A/M
oder durch den geschlossenen Kontakt 20-10 des anderen Schalters A/M überbrückt
wird. Ist beispielsweise der Cowper III aus der Vollautomatik herausgenommen, so
daß die Cowper 1 und I1 allein vollautomatisch weiterarbeiten, so läuft der Strom
für die Schaltung »Cowper auf Wind« (beispielsweise Cowper I1 steht auf »Wind«,
Cowper 1 soll auf »Wind« gestellt werden) über den geschlossenen Kontakt 31-21 des
A/M-Schalters II über den geschlossenen Kontakt 2-12 des Relais HBETR 1I, über den
geschlossenen Kontakt 17-7 des Windrelais IR-W II, über den geschlossenen
Kontakt 20-10 im Schalter A/MIII, über den geschlossenen Kontakt 16-6 im Schalter
A/MI zur Spule des Windrelais IR-W I und überbrückt somit den Kontakt 12-2
im einschaltverzögernden Relais DR-W I (Zeitrelais).
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In dem 2-Cowper-System muß verhindert werden, daß bei der Umstellung
von »Gas« auf »Wind« eines Cowpers die beiden zugehörigen Relais IR-G (Gasrelais)
und IR-W (Windrelais) Spannung erhalten.
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Wie bereits beschrieben, fällt beim 2-Cowper-System (Cowper I und
1I Vollautomatik, Cowper III ausgeschaltet) das Auswahlsystem aus. Dies hat zur
Folge, daß der Kontakt 4-14 des Auswahlrelais SR-W
im Stromkreis
zur Spüle des Gasrelais IR-G ge-
schlossen bleibt.
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Der Steuerstrom hätte über den geschlossenen Kontakt 17-7 im Schalter
AIMII, über den noch geschlossenen Kontakt 9-19 im Windrelais IR-W 1I, über den
geschlossenen Kontakt 8-18 im Schließrelais IR-B I, über den geschlossenen
Kontakt 4-14
im Auswahlrelais SR-W1, über den geschlossenen Kontakt
12-2 im Schalter AIMI zur Klemme 1 des Schalters SIS Zugang und von
hier aus weiter zur Spule des Gasrelais IR-G, wie bereits bei Schaltung »Cowper
auf Gas« beschrieben. Das Gasrelais IR-G würde gleichzeitig über den zugehörigen
Kontakt2-12 im Gasrelais IR-GI, über den geschlossenen Kontakt 6-16 im Schließrelais
IR-B I, über den geschlossenen Kontakt 5-15 im Windrelais IR-W gehalten.
Erhält nun Cowper I durch Absinken der Heißwindtemperatur an Cowper 1I Befehl für
die Schaltung »Cowper auf Wind«, so wird das Windrelais IR-WI anziehen und den zugehörigen
Kontakt 5-15 unterbrechen. In diesem Augenblick würden das Gasrelais IR-G
I und das Windrelais IR-WI unter Spannung stehen. Um dies zu verhüten, erhält
das AuswahlrelaisSR-W über ein Zeitrelais 0R kurzzeitig Spannung. Durch Anziehen
des Auswahlrelais SR-W wird der zugehörige Kontakt 4-14 unterbrochen, wodurch bei
Einschaltung des Windrelais IR-WI das Gasrelais IR-GI spannungslos wird.
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Der Stromverlauf für das Auswahlrelais SR-W bei Vollautomatik im 2-Cowper-System
ist wie folgt: Würde beispielsweise der Cowper III aus der Vollautomatik herausgenommen,
so fließt der Steuerstrom über den geschlossenen Kontakt 28-38 im Schalter AIM III
und über den geschlossenen Kontakt 9-19 im Relais HBR-O I des Heißwindschiebers
zur Spule des Zeitrelais 0R. Der Kontakt 9-19 im Relais HBR-O ist geschlossen,
wenn der Heißwindschieber sich in der geschlossenen Stellung befindet und dieser
Kontakt 9-19 öffnet, wenn der Heißwindschieber die geöffnete Stellung erreicht hat.
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Durch das Anziehen des Zeitrelais 0R schließt der zugehörige Kontakt
2-12. Der Steuerstrom, kommend von der Klemme 38 des Schalters AIMIII, hat
nun Zugang über den geschlossenen Kontakt 0R 12-2 bis zur Klemme 30-31 des
Windrelais IR-W1. Sobald dieser Cowper Impuls bekommt zur Umstellung von »Gas« auf
»Wind«, wird der Kontakt 30-31 im Relais IR-W I durch Anziehen des
Windrelais IR-W I
geschlossen. Damit kommt Impuls zum Relais SR-W1. Das Relais
SR-WI zieht an und unterbricht seinen zugehörigen Kontakt 4-14, was die Unterbrechung
des Steuerstroms zum Gasrelais IR-G I zur Folge hat.
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Das beschriebene Zeitrelais 0R erhält bei Vollautomatik im 2-Cowper-System
bei geschlossenem Heißwindschieber Spannung. Die Spannung wird erst unterbrochen,
wenn der Heißwindschieber sich in der geöffneten Stellung befindet. Der Kontakt
2-12 des Zeitrelais 0R wird jedoch erst nach der eingestellten Zeit, welche
im Zeitrelais 0R von Hand eingestellt worden ist, unterbrochen. Somit ist die Gewähr
gegeben, daß der Cowper Gelegenheit hat, seine Umstellbewegung von »Gas« auf »Wind«
restlos durchzuführen. Umstellbewegungen des anderen Cowpers sind während dieser
Zeit ausgeschlossen.
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Zu Fig. 1 und 2: Die bei A, B und C abgebrochenen Impulsleitungen
stellen die Steuerleitungen von der jeweiligen Umschaltung13 zu den einzelnen Stellmotoren
der Cowperarmaturen dar, und zwar gehört Leitungsgruppe A zu Cowper I, Leitungsgruppe
B zu
Cowper 1I, Leitungsgruppe C zu Cowper III.