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Sicherheitsvorrichtung an Dampfkesseln. Die Erfindung bezieht sich
auf Dampfkessel, welche zwecks Ausgleichs von Belastungsschwankungen mit einem Gleichdruck-Wärmespeicher
in der Weise zusammenarbeiten, daß zwischen Kessel und Speicher durch eine Umlaufpumpe
für gewöhnlich ein Kreislauf unterhalten wird, bei dem die Pumpe das Wasser aus
dem Speicher entnimmt und dem Kessel zuführt, während von diesem eine Überlaufleitung
in den Speicher zurückführt, durch welche dasjenige Wasser, welches von der dem
Kessel zugeführten Gesamtmenge nicht verdampft, nach Erreichung eines der Höhe des
Überlaufes entsprechenden Kesselwasserstandes in den Speicher abfließt. Bei derartigen
Anlagen kann man auf diese Weise bei von dem Verhältnis zwischen Kesselspeisung
und Verdampfung abhängigen wechselndem Wasserstand im Speicher den Kesselwasserstand
so lange konstant erhalten, als der Speicherwasserstand eine bestimmte, durch die
statischen Druckverhältnisse gegebene Höchstgrenze nicht überschreitet und die dem
Kessel zugeführte Gesamtwassermenge nicht kleiner ist als die gleichzeitig verdampfte
Wassermenge. Im allgemeinen wird man die frisch zugespeiste Wassermenge so groß
machen, daB sich in einer bestimmten Zeit geringer Kesselbelastung im Speicher eine
solche Menge heißen Wassers sammelt, als ausreichend ist, um in einer Zeit folgender
Spitzenbelastung des Kessels diesen unter Verminderung oder Abstellung
der
Frischspeisung aus dem Speicher zu speisen. Es ist aber auch bei derartigen Anlagen
nicht ausgeschlossen, daß Störungen in der Speise- oder Umlaufvorrichtung den normalen
Verlauf der beabsichtigten Vorgänge verhindern, so daß der Kessel oder der Speicher
oder -auch beide zeitweise zuviel oder auch zuwenig Wasser erhalten.
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Die vorliegende Erfindung hat den Zweck, derartige Vorkommnisse zu
vermeiden und ein Über- bzw. Unterschreiten eines bestimmten Höchst- und Mindestwasserstandes
im Kessel oder Speicher bzw. in beiden auf einfache und sichere Weise zu verhindern.
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Dieser Zweck wird erfindungsgemäß zunächst dadurch erreicht, daß das
Über- und Unterschreiten des zulässigen Höchst- und Mindestwasserstandes im Kessel
durch eine vom Wasserstand im Speicher abhängige Regelvorrichtung verhindert wird,
durch welche das Speiseventil des Kessels geschlossen wird, wenn der bei bestimmter
Höhe des Speicherwasserstandes mit diesem wachsende Kesselwasserstand die zulässige
Höhe zu überschreiten droht, während das Speiseventil geöffnet wird, wenn der Speicherinhalt
bis auf einen geringen Rest verbraucht ist und der Speicher kein Wasser mehr an
den Kessel abgeben kann.
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Die Einrichtung ist dabei z. B. so getroffen, daß das Speiseventil
des Kessels durch einen im Speicher angeordneten Schwimmer in bestimmten Endstellungen
des letzteren zwangläufig offen gehalten bzw. geschlossen wird. Da der Speicherwasserstand,
wie bereits vorstehend erwähnt, innerhalb dieser Endstellungen schwanken und dem
Kessel je nach der Belastung mehr oder weniger Speisewasser ohne Rücksicht auf diese
zulässigen Schwankungen im Speicher zugeführt werden soll, muß die Speisevorrichtung
in den Mittelstellungen des Schwimmers von diesem unabhängig sein, und die Regelung
der Wasserzufuhr zum Kessel erfolgt in diesen Zeiten durch eine vom Dampfdruck des
Kessels gesteuerte Regelvorrichtung an sich bekannter Art, die so mit der vom Schwimmer
gesteuerten Regelvorrichtung verbunden ist, daß ihre Wirkung durch die letztgenannte
Regelvorrichtung in den Endstellungen des Schwimmers ohne Rücksicht auf den Dampfdruck
im Kessel außer Wirksamkeit gesetzt wird.
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Es kann aber z. B. bei Störungen der Kesselspeisepumpe vorkommen,
daß der Kessel trotz offenen Speiseventils zuwenig Frischwasser erhält, sein Wasserstand
aber z. B. bei geringer Belastung dennoch innerhalb der zulässigen Grenzen verbleibt,
weil der Kessel genügend Speicherwasser erhält. Da in diesem Falle die Verdampfung
vorerst hauptsächlich auf Kosten des Speichers erfolgt, wird sich dessen Inhalt
vorzeitig erschöpfen, und um rechtzeitig die Störungsursache beseitigen zu können,
ist erfindungsgemäß mit der durch den. Schwimmer betätigten Regelungsvorrichtung
eine Meldevorrichtung verbunden, welche laut wird, sobald der Speicherwasserstand
trotz offenen Speiseventils des Kessels auf eine bestimmte Mindesthöhe gefallen
ist. Um schließlich auch zu verhüten, daß der Kessel selbst bei an sich richtiger
Einstellung des Speiseventils infolge von Störungen in den Umlaufleitungen überspeist
wird oder zuwenig Wasser erhält, ist auch im Kessel eine durch einen Schwimmer gesteuerte
Meldevorrichtung vorgesehen, welche beim Versagen der vom Speicherwasserstand gesteuerten
Regelvorrichtung Überschreitungen der zulässigen Kesselwasserstandsgren7en meldet.
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Auf der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung schematisch
dargestellt. Der Kessel k, der durch die Pumpe P über den Rauchgasvorwärmer R und
das Ventil h gespeist wird, steht in bekannter Weise durch die Leitungen L1, L',
deren eine die Umlaufpumpe U enthält, während die andere die Überlaufleitung bildet,
mit dem Speicher S in Verbindung. In dem Speicher ist ein Schwimmer N vorgesehen,
an dessen Stange ein Seilzug Z angreift, dessen freies Ende ein Gewicht G trägt.
Das Seil Z geht durch eine Ose 0 des dreiarmigen Hebels H hindurch, dessen der Öse
0 gegenüberliegender Arm an der Spindel des Speiseventils h angreift. Durch unterhalb
und oberhalb der üse an dem Seil Z vorgesehene Anschläge oder Mitnelimer A, deren
gegenseitiger Abstand dem Unterschied zwischen dem zulässigen höchsten und tiefsten
Wasserstand des Speichers entspricht und deren jeweils einer beim Eintritt des Schwimmers
in eine der Grenzstellungen mit der Ose 0 des Hebels H in Berührung kommt, wird
das Ventil V geöffnet oder geschlossen, je nachdem der Schwimmer seine zulässige
tiefste bzw. höchste Lage erreicht. Innerhalb dieser Grenzstellungen des Schwimmers
N aber kann das Ventil V unbeeinflußt von dem Schwimmer spielen und beliebige
Mittelstellungen einnehmen. Um dabei in bekannter Weise die Speisezufuhr mit dem
Dampfverbrauch und dem gleichzuhaltenden Dampfdruck im Einklang zu halten, greift
an dem dritten Arm des Hebels H die Stange T des in dein Zylinder C beweglichen,
einerseits unter dem Einfluß der Feder F und andererseits unter dem Druck des durch
die LeitungLs zugeleiteten Kesseldampfes stehenden Kolbens D an, so daß das Ventil
Ir in an sich bekannter Weise selbsttätig vom Dampfdruck gesteuert wird.
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Im Kessel K ist ferner ein Schwimmer N'
angeordnet,
dessen Stange einen Kontakt B1 trägt, welcher bei drohender Überschreitung des zulässigen
Höchst- bzw. Mindestwasserstandes im Kessel mit ortsfesten Gegenkontakten X1 einer
elektrischen Meldevorrichtung 1T1 in Berührung kommt. Auch der Seilzug Z des Speicherschwimmers
N trägt einen Kontakt B, der mit dem ortsfesten Kontakt X
einer elektrischen
Meldevorrichtung M in Berührung kommt, wenn der Schwimmer N bis zur Liniea-b gesunken
ist, der SpeicherS sich also fast völlig entleert hat.
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Die beschriebenen Einrichtungen genügen, um gegen unliebsame Überraschungen
hinsichtlich des Wasserstandes im Kessel und Speicher völlig gesichert zu sein.
Der Schwimmer N des Speichers sorgt zunächst dafür, daß, wenn in Zeiten geringer
Belastung des Kessels dessen Wasserstand nach Erreichung eines bestimmten Speicherwasserstandes
mit diesem steigt und das zulässige Höchstmaß überschreitet, das Speiseventil des
Kessels selbsttätig geschlossen wird, während jede Störung in dieser selbsttätigen
Regelvorrichtung durch den Kesselschwimmer und die damit verbundene Meldevorrichtung
bekannt gemacht wird. Andererseits sorgt der Speicherschwimmer unabhängig vom Kesseldruck
zunächst dafür, daß nach Entleerung des Speichers die Speisewasserzufuhr zum Kessel
verstärkt wird und der Speicher selbst gegebenenfalls wieder Wasser erhält, wobei
gleichzeitig die mit diesem Schwimmer zusammenwirkende Meldevorrichtung sofort bekannt
gibt, wenn der Speicher trotz offenen Ventils h kein Wasser erhält, also der Speicherwasserstand
weiterhin sinkt, weil entweder in der Speisevorrichtung oder in der Lberlaufleitung
L' eine Störung vorhanden sein muß, worüber die Meldevorrichtung des Kesselschwimmers
bald Auskunft erteilen wird, wenn sie infolge Steigens des Kesselwasserstandes anspricht.