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Einrichtung -zur Verteilung von flüssigem Brennstoff zum gleichzeitigen
Heizen mehrerer Dampfkessel, von denen jeder mit mehreren Brennern versehen ist.
Zur Speisung verschiedener Brenner an mehreren mit flüssigem Brennstoff beheizten
Dampferzeugern bringt man gewöhnlich drei Vorrichtungen an: eine Brennstoffpumpe,
ein regelbares Ausströmventil und einen Luftkessel.
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Die Brennstoffpumpe ist meistens eine unmittelbar wirkende Pumpe mit
einem oder zwei Kolben, die eine etwas größere Brennstoffmenge fördern kann, als
zur Speisung sämtlicher Brenner beim stärksten Betriebe erforderlich ist.
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Das Regelventil ist auf der Ausströmungsleitung der Pumpe angebracht;
es besitzt einen Ventilkegel, der durch eine einstellbare Feder gegen seinen Sitz
gedrückt wird. Beim Anheben des -Ventilkegels strömt ein Teil des von der Pumpe
gelieferten Brennstoffes wieder in die Saugleitung zurück, wodurch in der Speiseleitung
der Brenner ein nahezu gleichmäßiger Drück erhalten wird. Will man die Brennstoffzufuhr
zu den Brennern ändern, so verstellt man die Spannung der Ventilfeder und damit
den Druck in der Speiseleitung.
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Der Luftkessel, der ebenfalls in die Ausströmungsleitung der Pumpe
hinter dem Regelventil eingeschaltet ist, nimmt die einem gleichmäßigen Arbeiten
der Brenner nachteiligen =Druckschwankungen des .Brennstoffes auf. Diese Einrichtung
der Brennstoffverteilung hat verschiedene Nachteile: Ein gleichmäßiger Druck in
der gemeinsamen Speiseleitung der Brenner läßt sich nur dadurch aufrecht erhalten,
daß man stets aus dem Regelventil eine gewisse Menge Flüssigkeit ausströmen läßt.
Es geht auf diese Weise dauernd ein Teil der zum Antrieb der Pumpe verwendeten Kraft
verloren.
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Es ist weiterhin sehr schwierig, eine richtige Brennstoffzufuhr aufrecht
zu erhalten, wenn die Anzahl der im Betriebe befindlichen Brenner vermehrt oder
vermindert wird. Gewöhnlich ist jeder Dampferzeuger mit mehreren Brennern ausgestattet,
von denen man, je nach dem größeren oder geringeren Dampfverbrauch, eine mehr oderweniger
große Zahl in Tätigkeit setzt, wobei man die Brennstoffzufuhr durch Vermehren oder
Vermindern des Druckes in der Brennstoffleitung regelt. Schältet man neue Brenner
zu, so läßt sich eine Regelung des Druckes nicht im gleichen Augenblicke bewirken.
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Die Handhabung ist langwierig und schwierig und kann ein übertriebenes
Abfallen oder Ansteigen des Druckes in den Dampferzeugern und eine übermäßige Rauchentwicklung
im Schornstein mit sich bringen.
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Der in der Förderleitung des Brennstoffes eingeschaltete Luftkessel
kann nur dann eine
wirksame Regelung des Druckes herbeiführen, wenn
er großes Fassungsvermögen hat und stets Luft enthält. Da die Luft allmählich mit
dem Brennstoff zusammen austritt, muß der Luftvorrat häufig durch eine in den Kessel
wirkende Luftpumpe oder durch ein in die Ansaugleitung der Brennstoffpumpe eingeschaltetes
Luftventil ergänzt werden. Die erstere Einrichtung ist ziemlich verwickelt, bei
der zweiten dagegen läuft man Gefahr, daß alle Flüssigkeit aus der Brennstoffpumpe
herausgedrückt wird, insbesondere, wenn das Vorratsgefäß für den Brennstoff nicht
unter Druck steht.
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Alle diese Nachteile lassen sich vermeiden, wenn die Brennstoffpumpe
eine regelbare Fördermenge besitzt, die, einmal eingestellt, ohne Rücksicht auf
den Gesamtquerschnitt der Ausströmungsöffnungen des Brennstoffs, also bei beliebiger
Anzahl von eingeschalteten Brennern, gleichmäßig bleibt. Die Förderung muß möglichst
gleichmäßig bleiben, so daß die kleinen Schwankungen, die bei Kolbenpumpen gewöhnlich
eintreten, nicht bemerkbar sind.
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Werden diese Bedingungen eingehalten; sokönnen sowohl das Ausströmventil
wie auch ein Luftkessel zur Regelung des Druckes und die durch ihn bedingten verwickelten
Einrichtungen fehlen.
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Hierbei vollzieht sich die Regelung der Verbrennung und das Auslöschen
oder Anzünden von Brennern ohne jede Schwierigkeit. Will man z. B. von. einem Betriebe
mit zwei Brennern zu einem solchen mit drei Brennern übergehen, so braucht man nur
an den verschiedenen Dampfkesseln den dritten Brenner anzuzünden, ohne vorläufig
an der Regelung der Pumpe eine Änderung eintreten zu - lassen. Der Brennstoff verteilt
sich alsdann selbsttätig auf die verschiedenen Brenner, ohne daß sich die Menge
des geförderten Brennstoffes und damit auch die Menge des erzeugten Dampfes ändert.
Hierauf stellt man die Fördermenge der Pumpe entsprechend der benötigten Dampferzeugung
ein.
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Eine sehr gute Lösung dieser Aufgabe wird mittels Pumpen mit einstellbarem
Kolbenhub, die eine große Tourenzahl in der Minute oder eine größere Anzahl Kolben
besitzen, erzielt.
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Besonders geeignet ist der aus den Kompressionszylindern bestehende
Teil einer hydraulischen Kraftübertragung nach Janney, dessen Zylinder parallel
geschaltet sind und dessen zahlreiche Kolben mit einstellbarem Hub um eine Welle
herum verteilt sind.
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In der Zeichnung ist schematisch eine Ausführungsform der Einrichtung-
nach der Erfindung dargestellt.
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Mit A, B, C sind nebeneinander aufgestellte Dampfkessel bezeichnet,
die mittels Petroleumbrenner d, az . . ., bi, b2 . . ., ci, c'
... geheizt werden.
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Die Kompressionspumpe D der hydraulischen Kraftübertragung besitzt
neun Zylinder und vier abwechselnd fördernde Kolben. Bei ihr macht sich das Aufhören
des Förderns des einen Kolbens und der Beginn des Förderns eines anderen Kolbens
durch keinerlei Stoß bemerkbar.
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Die Pumpe D saugt durch das Rohr z den Brennstoff aus dem Gefäß E,
das stets gefüllt gehalten wird. Sie drückt das Petroleum zu dem Vorwärmer F, von
wo aus es durch ein Filter G in eine Sammelleitung tritt. Von dieser aus führen
Leitungen zu den einzelnen Brennern. Hinter der Brennstoffpumpe ist an dem Rohr
2 ein Manometer q. angebracht, ein weiteres Manometer 5 befindet sich hinter dem
Filter. Der Druckunterschied zwischen den Manometern q. und 5 gibt einen Anhalt
über die Verschmutzung des Filters.
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Die Pumpe D wird durch einen Elektromotor H mit gleichmäßiger Geschwindigkeit
angetrieben. Man. vermehrt oder vermindert die Fördermenge der Pumpe durch Vermehren
oder Vermindern des Kolbenhubes. Auf diese Weise läßt sich ein gleichmäßiger Druck
an den Brennern und eine gleichmäßige Verteilung des Brennstoffes auf die letzteren,
unabhängig von ihrer in Betrieb befindlichen Anzahl, erzielen.
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An der Brennstoffpumpe befindet sich noch eine Meßvorrichtung 6, deren
Zifferblatt mit einer durch Versuche ermittelten Einteilung versehen ist. Auf dem
Zifferblatt ist ein Zeiger 7 angebracht, der mit der Einstellvorrichtung für den
Kolbenhub verbunden ist. Bei jeder Stellung dieses Zeigers auf dem Zifferblatt zeigt
die Teilung des letzteren die Anzahl der Brenner an, die voll in Betrieb sein können.
Das Manometer 5 dient zur Überwachung darüber, daß sich der Druck an den Brennern
nicht verändert. Erforderlichenfalls stellt man den richtigen Druck durch eine kleine
Vermehrung oder Verminderung des Kolbenhubes her.
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Will man die Verbrennung um weniger als um einen Brenner für jeden
Dampfkessel ändern, z. B. von der höchsten Verdampfung, die man mit zwei Brennern
erhalten kann, zu einer Verdampfung übergehen, die der Höchstleistung von 21/2 Brennern
entspricht, so setzt man einen dritten Brenner an jedem Dampfkessel in Betrieb und
vermehrt alsdann den Kolbenhub so weit, bis der beabsichtigte Grad der Verdampfung
erreicht ist. Der Druck des Brennstoffes ist alsdann ein wenig kleiner, als wenn
zwei Brenner vollständig im Betriebe sind.
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Da die Brenner so eingestellt sind, daß sie
ihren
höchsten Wirkungsgrad ungefähr bei voller Belastung geben, so muß man bei jedem
Dampfkessel so viel Brenner anbringen, daß die Änderungen im Brennstoffverbrauch
möglichst stetig erfolgen, wenn man nach. und nach je einen vollständig eingeschalteten
Brenner zuschaltet. Man braucht. alsdann keine Rücksicht auf den Wirkungsgrad zu
nehmen, wenn man für jeden Brenner eine Brennstoffzufuhr anwendet, die zu stark
von der vollen Brennstoffzufuhr abweicht.