DE1143828B

DE1143828B - Einrichtung zum Regeln von Zwangdurchlaufkesseln mit einer Nebenheizflaeche

Info

Publication number: DE1143828B
Application number: DEL26716A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Wilhelm Abendroth
Original assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Current assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Priority date: 1957-01-29
Filing date: 1957-01-29
Publication date: 1963-02-21

Description

Einrichtung zum Regeln von Zwangdurchlaufkesseln mit einer Nebenheizfläche Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zum Regeln von Zwangdurchlaufkesseln mit einer Nebenheizfläche, die wasserseitig parallel zu einer im Hauptstrang liegenden beweglichen Drossel und einem Teil der Hauptheizfläche geschaltet ist.
Derartige Einrichtungen sind bereits bekannt in der Ausführung mit einer federbelasteten Drossel und einer rauchgasseitigen Anordnung der Nebenheizfläche teils im Strahlungs- und teils im Berührungsteil des Rauchgasweges.
Außerdem sind zur Durehflußstabilisierung in den einzelnen Rohren einer Verdampferheizfläche eines Zwangdurchlaufkessels, nicht jedoch im Zusammenhang mit Nebenheizflächen, bereits in jedem einzelnen Verdampferrohr vorgesehene gewichtsbelastete Drosseln bekannt.
Um Falschimpulse auf die Kesselregelung zu vermeiden, ist es nötig, daß die Temperaturdifferenz zwischen dem aus der Nebenheizfläche austretenden und dem in die Nebenheizfläche eintretenden Wasser, die sogenannte Nebenheizflächen-Temperaturdifferenz, über der Kessellast möglichst kongtant gehalten wird.
Bei der bekannten Einrichtung wird dieses Ziel nur sehr unvollkommen erreicht, denn je nach Verteilung der Nebenheizfläche auf Strahlungs- und Berührungsteil des Rauchgasweges, je nach den Höhenunterschieden zwischen Wassereintritt und Wasseraustritt der Nebenheizfläche bzw. deren einzelnen Abschnitten und dem Richtungssinn, in dem diese Höhenunterschiede durchströmt werden, und wegen der Druckabhängigkeit des durch die federbelastete Drossel erzeugten Vordruckes ergeben sich zusätzliche, bei der bekannten Einrichtung nicht beachtete störende Einflüsse auf die Lastcharakteristik der Nebenheizflächen-Temperaturdifferenz.
Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, diese Einflüsse beim Aufbau einer solchen Einrichtung mit zu berücksichtigen und demgemäß die Einrichtung so aufzubauen, daß sieh eine möglichst vollkommene Konstanz der Nebenheizflächen-Temperaturdifferenz über der Kessellast ergibt.
Hierzu wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß a) die bewegliche Drossel 9 gewichtsbelastet ist; b) der überwiegende Teil 6 der Nebenheizfläche 2 im Strahlungsteil des Rauchgasweges angeordnet ist und c) der im Strahlungsteil des Rauchgasweges angeordnete Teil der Nebenheizfläche im Strömungssinn des Arbeitsmittels im wesentlichen lotrecht steigend verlegt ist. Es hat sich gezeigt, daß bei einem derartigen Aufbau der Einrichtung sich die störenden Einflüsse weitgehend gegenseitig aufheben und eine ganz wesentlich bessere Konstanz der Nebenheizflächen-Temperaturdifferenz über der Kessellast erzielt wird als bisher.
In den Fig. 1 und 2 der Zeichnung wird schematisch ein Ausführungsbeispiel nach der Erfindung wiedergegeben.
Die Fig.1 zeigt die Schaltung der Nebenheizflächen. Darin bedeutet 1 die Hauptheizfläche des Kessels, 2 die Nebenheizfläche und 3 die automatisch bei Teillast abhebende Vordrossel, die mit einem Teil 4 der Hauptheizfläche 1 der Nebenheizfläche 2 parallel geschaltet ist. Der Teil 4 der Hauptheizfläche 1 dient dabei als nicht veränderliche Drossel. Die Nebenheizfläche 2 ist in einen Strahlungsteil 6 imd in einen Berührungsteils aufgeteilt.
Aus der Fig. 2 ist eine Vordrossel ersichtlich, die aus einer Erweiterung 8 des Zuflußrohres 7 und einem Schwimmerventil 9 mit Führungsflächen 10 besteht, das in der Erweiterung 8 frei auf und nieder schwimmen kann. Das Schwimmervetil9 sitzt so lange auf und verhindert den Durchfluß durch die Rohrleitung 7, bis eine bestimmte Durchflußmenge durch die Nebenheizfläche 2 erreicht ist.
Die Einwirkung der verschiedenen vorstehend beschriebenen Einrichtungen für den gesicherten Durchfluß durch die Nebenheizfläche und die Konstanthaltung der ihrem Durchfluß zugeführten Wärmemenge je Kilogramm Wasser erfolgt wie folgt: Durch die konstante Drossel in der Zuflußleitung zum Kessel bzw. deren Ersatz durch einen Teil der noch wasserdurchströmten Heizfläche des Kessels entsteht für den Durchfluß durch die Nebenheizfläche ein bestimmtes Druckgefälle über der Kessellast. Es stellt sich hierbei eine entsprechende Flußmenge durch die Nebenheizfläche ein. Die je Kilogramm der Durchflußmenge aufgenommene Wärmemenge wird dann gemäß der Temperatursteigerung verlaufen. Die Ursache dieses Verhaltens der Nebenheizfläche, insbesondere bei kleinen Lasten, ist zum Teil auch noch durch die unterschiedlichen Einflüsse der Wandreibung in den erheblich engeren Rohren der Nebenheizfläche gegenüber den weiteren Rohren des Kessels bedingt.
Um nun auch bei kleinsten Lasten eines Zwangdurchlaufkessels einen Durchfluß durch das Rohr der Nebenheizfläche zu erreichen, wurde gemäß vorstehender Erläuterung ein zusätzlicher Widerstand für den Zufluß zur Hauptheitzfläche des Zwangdurchlaufkessels vorgesehen, der, wie an sich bekannt, einen konstanten genau abwägbaren Widerstand hat, da er nur durch sein überschüssiges berechnetes bzw. erprobtes Eigengewicht im Wasserstrom wirksam sein soll. Dieser Widerstand schließt bei Beginn des Flusses durch den Zwangdurchlaufkessel diesen zunächst völlig ab, so daß alles geförderte Kesselspeisewasser zunächst durch die Nebenheizfläche fließen muß, bis deren Widerstand so groß wird, daß dieser Druck das Gewicht des zusätzlichen Widerstandes überwindet.
Der Durchfluß durch die Hauptheitzfläche setzt z. B. unterhalb eines Zwanzigstels der maximalen Last ein. Da die geringstmögliche Last eines Zwangdurchlaufkessels etwa bei einem Zehntel der maximalen Last liegt, besteht hierdurch keine Gefahr für die Hauptheizfläche, während die Nebenheizfläche immer mit der zum Gewichtswiderstand gehörenden Grundwassermenge durchflossen wird. Durch die Wahl der Größe des Gewichtswiderstandes wird die Abweichung vom Sollwert des Durchflusses durch die Nebenheizfläche so bestimmt, daß sie sich der Charakteristik der Beheizung und damit der Lage der Nebenheizfläche im Rauchgasstrom anpassen kann.
Um zu vermeiden, daß die Wärmeaufnahme je Kilogramm - Durchflußmenge einen Berührungscharakter erhält, muß die Nebenheizfläche vorwiegend im Strahlungsteil des Rauchgasstromes verlegt werden, um auch noch den Wärmeauftrieb. für den Ausgleich gegen die naturgemäß hiergegen überhöhte Wärmeaufnahme, bei kleinen Lasten verursacht durch die Strahlungscharakteristik der Wärmeaufnahme, des Heizflächenteiles 6 nutzbar zu machen.

Claims

PATENTANSPRUCH: Einrichtung zum Regeln von Zwangdurchlaufkesseln mit einer Nebenheizfläche, die wasserseitig parallel zu einer im Hauptstrang liegenden beweglichen Drossel und einem Teil der Hauptheizfläche geschaltet - ist und rauchgasseitig teils im Strahlungsteil und teils im Berührungsteil des Rauchgasweges angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß a) die bewegliche Drossel (9) gewichtsbelastet ist; b) der überwiegende Teil (6) der Nebenheizfläche (2) im Strahlungsteil des Rauchgasweges angeordnet ist und c) der im Strahlungsteil des Rauchgasweges angeordnete Teil der Nebenheizfläche im Strömungssinn des Arbeitsmittels im wesentlichen lotrecht steigend verlegt ist.
In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 971872, 959 099, 699194; schweizerische Patentschrift Nr. 195 435; Friedrich Münzinger, »Dampfkraft«,
3. Auflage, Berlin 1949, S. 383.