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Einrichtung zur Regelung der Belastungsverhältnisse von Kraftmaschinen
in Anlagen mit zwischengeschalteten Wärmespeichern. Es ist bekannt, sich in der
Kraftleistung ausgleichende Dampfverbraucher verschiedener Druckstufen, wie Hoch-,
Mittel- und Niederdruckstufen von Dampfmaschinen, unter Zwischenschaltung von WärmespAchern
miteinander zu verbinden und die Dampfeinlaßorgane der einzelnen 'Maschinen in Abhängigkeit
vom Wä rmespeicherdruck selbsttätig so zu verstellen, daß bei verschiedener Belastung
der Maschinen und veränderlicher Heizdampfentnahme aus dem Wärmespeicher der Druck
in letzterem ann z *iliernd gleich bleibt. Da jedoch der Druck im Wärmespeicher
bei Schwankungen in der Dampfentnahme nur langsam sinkt oder steigt, ist es zwecklos,
die Verstellung der Regler der Maschinen so lange aufrechtzuerhalten, als dies das
vom Dampfdruck des Wärmespeichers beeinflußte Huborgan zuläßt, da die Regelung niemals
einen Beharrungszustand erreicht, sondern zwischen den Endstellungen hin und her
pendelt, wodurch der `'Wärmespeicher seinen Zweck als Puffer verfehlt.
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Um diesen Nachteil zu vermeiden, sieht die Erfindung eine Einrichtung
vor, welche die Verstellung der Einlaßorgane der Maschinen nur in bestimmten, einstellbaren
"Leiträumen ermö glicht, und erreicht dies dadurch, daß sie in die die Verstellorgan2
beeinflussende elektrische, pneumatische, hydraulische o. dgl. Leitung ein verstellbares
Zeitschaltwerk einschaltet, welches eine Benutzung der Leitung nur in bestimmten
regelbaren Zeiträumen gestattet.
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In der Zeichnung ist die Einrichtung zur Verstellung der Einlaßorgane
mir in gewissen Zeiträumen, als Beispiel schematisch dargestellt.
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Der vom Hochdruckkessel i kommende Dampf geht durch Leitung 2 zur
Hochdruckstufe ;, deren Abdampf mittels Leitung .4 dem Wärmespeicher 5 zugeleitet
wird. Der in letzterem herrschende 'Mittel- oder Niederdruck, der durch Einbau eines
Sicherheitsventils 6 nicht über eine zulässige Grenze ansteigen kann, wird durch
Leitung 7 einer Niederdruckstufe 8 zugeführt, von welcher der Abdampf über Leitung
9 zum Kondensator Mo geht. Beide Druckstufen besitzen Regler 1i, 12, welche für
gewöhnlich die Füllung der Maschinen nach der Größe des vorhandenen Druckes oder
Gegendruckes durch Öffnen und Drosseln der in die Leitungen eingebauten Ventile
13, 14 regeln, so daß die Kraftleistungen beider Maschinen gleich bleiben. Per Betrieb
der Anlage wird also durch den jeweils im Dampfspeicher herrschenden, schwankenden
Druck bestimmt, d. h. die Regler 1i, 12 stellen ihre Ventile i,;, 14 so ein, daß
bei fallendem Dampfdruck im, `'Wärmespeicher die Hochdruckstufe gedrosselt und die
Niederdruckstufe 8 mehr geöffnet wird; bei steigendem Dampfdruck findet der umgekehrte
Vorgang statt. In beiden Fällen sucht die Regelung der Maschinen die Druckschwankung
im Speicher zu vergrößern.
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L m im Wärmespeicher, an welchen natürlich noch andere Dampfverbraucher,
wie z. B. Heizdampfentnahmeleitungen i5, welche einen annähernd gleichen Druck gebrauchen,
angeschlossen sein können, die Druckschwankungen zu vermeiden, sind die Regler 1r,
12 mit einer Verstellvorrichtung versehen, die eine zwangweise Beeinflussung der
Ventile 1"" 14 ermcglicht, so daß z. B, bei fallendem Speicherdruck Ventil 13 mehr
cffnet und Ventil 14 mehr schließt, wodurch Maschine ; mehr und Maschine 8 weniger
leistet und hierdurch die Dampfzufuhr nach dem Speicher stärker und die Abnahme
geringer wird. \ ach dem in der Zeichnung dargestellten Beispiel sind die Hebelstangen
beider Regler 1i, 12 durch eine Feder 16, 17 mit einer Gewindespindel verbunden,
welche durch ein Schneckenradgetriebe 18, i9 durch den Elektromotor 20, 21 in der
einen oder anderen Richtung bewegt wird und so die dem Regler entgegenwirkende Feder
16, 17 spannt
oder entspannt. Beide Elektromotoren sind in
der Weise hintereinander oder parallel in einen elektrischen Stromkreis geschaltet,
daß, wenn der eine Elektromotor 2o auf die Feder 16 spannend einwirkt, der andere
Elektromotor 2i 'die Feder 17 entspannt, und umgekehrt, wodurch entweder das Ventil
13 weiter geöffnet und Ventil 14 mehr geschlossen wird, oder das Umgekehrte der
Fall ist; es werden also die Füllungen beider Maschinen stets gleichzeitig in entgegengesetztem
Sinne verstellt.
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Die Schließung der gestrichelt gezeichneten Stromkreise erfolgt nun
entweder von Hand nach den Angaben eines Manometers an der Schalttafel durch den
Schalttafelwärter mittels doppelpoliger Druckknöpfe 34, 35 o. dgl., oder selbsttätig
durch das entsprechend ausgebildete Manometer unter Zwischenschaltung von Relais.
In diesem Falle ist beispielsweise der Zeiger 22 des durch Leitung 23 an den Wärmespeicher
5 angeschlossenen Manometers an den Pluspol einer Batterie angeschlossen, während
die in den als höchst und niedrigst in Frage kommenden Druckverhältnissen am Manometer
angeordneten Kontakte 24, 25 über je ein Relais 26, 27 mit dem anderen Pol derselben
Batterie in Verbindung stehen, so daß durch den Zeiger 22 jeweils das eine oder
andere Relais 26, 27 unter Strom gesetzt wird. Die Kontakte dieser Relais schalten
dann eine besondere Stromquelle, beispielsweise höherer Spannung, an die die Elektromotore
2o, 21 verbindende Leitung, und zwar derart, daß der durch das Relais 26 eingeschaltete
Stromkreis eine bestimmte Richtung und der durch das Relais 27 eingeschaltete Stromkreis
die entgegengesetzte Richtung hat, so daß von den zueinandergerichtet geschalteten
Elektromotoren stets der eine vorwärts und der andere rückwärts, oder umgekehrt
läuft, und die Füllungen der Maschinen gleichzeitig in entgegengesetzten Verhältnissen
verstellen.
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In die strichpunktiert gezeichnete Erreger-. leitung der Relais ist
nun ein verstellbares Zeitkontaktwerk 28 eingeschaltet, welches in bekannter Weise
den Stromkreis nur in bestimmten Zeiten, z. B. alle 5 Minuten für ganz kleine Zeitmomente
geschlossen hält, so daß bei abweichendem Druck im Wärmespeicher und hierdurch erfolgten
Ansprechen des Kontaktmanometers die Verstellung der Regler nur ganz kurzzeitig
gestattet wird, um eine Uberregelung des Wärmespeicherdruckes in dem einen oder
anderen Sinne zu vermeiden. Gleichfalls ist in die Leitung eine Signaleinschlagglocke
oder eine Lampe eingeschaltet, welche das Ansprechen der Relais erkennen läßt.
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Durch die Einstellung des Zeitkontaktwerkes ist auch der Pufferungsgrad
des Wärmespeichers bestimmt und regelbar. Je länger die Zeitspannen sind, in welchen
die Blockierung der Verstellung der Regler stattfindet, desto größer wird die Dampflieferung
des Speichers bei plötzlicher Entnahme und damit auch seine Druckschwankung, desto
kleiner werden die Schwankungen der Dampferzeugung des Kessels. Eine plötzliche
Dampfentnahme aus dem Speicher bedarf z. B. zu ihrer Ausregelung etwa fünf Ansprechungen
der Regler. Da bei einer Einstellung auf 5 Minuten des Zeitkontaktwerkes hierzu
25 Minuten erforderlich sind, so wird die plötzliche Dampfentnahme sich allmählich
innerhalb 25 Minuten im Kessel bemerkbar machen: Ähnlich liegen die Verhältnisse
bei einem Belastungsstoß. Man wird die Belastungsschwankungen vorzugsweise von der
Niederdruckstufe aufnehmen lassen. Diese nimmt mehr Dampf aus dem Speicher auf.
Der Speicherdruck fällt; der Regler der Ilochdruckstufe vermindert die Dampfzufuhr
entsprechend dem fallenden Gegendruck. Der Belastungsstoß wird mehr und mehr von
dem Speicher übernommen und, wenn etwa ioAnsprechungen der Regelung erforderlich
sind, erst in etwa 5o Minuten voll auf den Kessel übertragen.
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Durch entsprechende Einstellung der Umschalter 30, 31, welche den
zugehörigen Motor ausschalten und einen Ersatzwiderstand 3z, 33 dafür einschalten,
können auch beide Maschinen einzeln geregelt werden, entweder selbsttätig oder mittels
doppelpoliger Druckknöpfe 34, 35.
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An Stelle der Regelung durch Elektromotor kann naturgemäß die Steuerung
auch pneumatisch oder hydraulisch durch Hubkolben o. dgl. erfolgen, wobei dann die
Relais zweckmäßig als Hubmagnete ausgebildet werden, um Ventile zu steuern, welche
einen Luft- oder Flüssigkeitsdruck oder einen Unterdruck in die Leitung einzulassen
hätten.