DE440536C

DE440536C - Feed water regulator for steam boiler

Info

Publication number: DE440536C
Application number: DEA39809D
Authority: DE
Original assignee: FRIEDRICH MUENZINGER DR; AEG AG
Current assignee: FRIEDRICH MUENZINGER DR; AEG AG
Priority date: 1923-04-22
Filing date: 1923-04-22
Publication date: 1927-02-09

Description

Speisewasserregler für Dampfkessel. Durch Patent 41 7 200 ist ein Speisewasserregler fürDampfkessel geschützt, bei welchem der Wasserstand vom jeweils herrschenden Kesseldruck in der Weise abhängig gemacht ist, daß er selbsttätig höher oder tiefer verlegt wird, je nachdem der Kesseldruck zu-oder abnimmt. Um dies zu erreichen, wird nemäß der im Hauptpatent beschriebenen Vorrichtung die Speisewasserzufuhr zu jeder Zeit außer vom Wasserstand auch vom jeweils herrschenden Druck beeinflußt, derart, daß der Einfluß des Wasserstandes allein in Wirkung bleibt, söbald Druckänderungen nicht mehr auftreten. Die Erfindung betrifftnun eine abweichende Ausführungsform des Verfahrens, durch welche bezweckt wird, auftretendenKesseldruckänderungen in möglichst energischer Weise entgegenzuwirken. Das neue Verfahren kennzeichnet sich dadurch, daß bei Abweichung des Kesseldrucks von dem Normalwert die Einwirkung des Wasserstandes auf die Speisewasserzufuhr aufgehoben und diese bei höherem Druck so lange verstärkt, bei niederem Druck so lange abgeschwächt wird, bis der Wasserstand sich bis auf einen bestimmten Betrag dem oberen oder unteren zulässigen Grenzwert genähert hat, worauf die Einwirkung des Kesseldrucks ausgeschaltet und die Speisewasserzufuhr von der Xriderung des Wasserstandes abhängig gemacht wird. Zweckmäßig ist die Regelung so zu handhaben, daß die Einwirkung des Kesseldrucks nicht schon bei jeder kleinen Abweichung vom Normaldruck erfolgt. Die Regelung wird also vorzugsweise so ausgeführt,, daß die Speisewasserzufuhr erst unter die Einwirkung des Kesseldrucks gestellt wird, wenn dieser einen bestimmten Mindestbetrag vom normalen Kesseldruck abweicht, und daß sie innerhalb dieser Grenzen in üblicher Weise ausschließlich entsprechend dem Wasserstand geregelt wird.Feed water regulator for steam boilers. A feed water regulator for steam boilers is protected by patent 41 7 200, in which the water level is made dependent on the prevailing boiler pressure in such a way that it is automatically moved higher or lower, depending on whether the boiler pressure increases or decreases. In order to achieve this, according to the device described in the main patent, the feed water supply is influenced at all times not only by the water level but also by the prevailing pressure, in such a way that the influence of the water level remains in effect as soon as pressure changes no longer occur. The invention now relates to a different embodiment of the method, the aim of which is to counteract occurring boiler pressure changes as energetically as possible. The new method is characterized by the fact that if the boiler pressure deviates from the normal value, the effect of the water level on the feed water supply is canceled and this is intensified at higher pressure and weakened at lower pressure until the water level rises to a certain level has approached the upper or lower permissible limit value, whereupon the effect of the boiler pressure is switched off and the feed water supply is made dependent on the increase in the water level. Appropriately, the control is to be handled in such a way that the effect of the boiler pressure does not take place with every small deviation from normal pressure. The regulation is therefore preferably carried out in such a way that the feed water supply is only placed under the action of the boiler pressure when it deviates a certain minimum amount from the normal boiler pressure, and that it is regulated within these limits in the usual way exclusively according to the water level.

Die Vorgänge bei der Regelung sind dann beispielsweise die folgenden. Der normale Kesseldruck möge 15 Atm. betragen. Die Anordnung kann nun so getroffen werden, daß z. B. zwischen i4,; und 15,3 Atm. eine Beeinflussung der Speisung durch den Druck nicht erfolgt. Innerhalb dieser Grenzen wird also die Speisewasserzufuhr in der gebräuchlichen Weise entsprechend dem jeweiligen Wasserstand eingestellt. Fällt der Kesseldruck jedoch auf beispielsweise i4,69 Atm., so wird die Speisewasserzufuhr verringert und etwa bei 14,4 Atm. vollkommen abgesperrt, gleichgültig, wie hoch das Wasser im Kessel steht. Entsprechend würde bei Drücken oberhalb 15,3 Atm. das Zufuhrorgan weiter geöffnet und bei 15,6 Atm. seine volle Öffnung erreicht werden, ohne Rücksicht darauf, wie hoch vorher der Wasserstand war. Diese Druckgrenzen können natürlich ganz nach Belieben enger oder weiter gehalten ,werden.The processes in the regulation are then, for example, as follows. The normal boiler pressure should be 1 5 atm. be. The arrangement can now be made so that, for. B. between i4 ,; and 15.3 atm. the feed is not influenced by the pressure. Within these limits, the feed water supply is adjusted in the usual way according to the respective water level. However, if the boiler pressure falls to, for example, 14.69 atm., The feed water supply is reduced and around 14.4 atm. completely shut off, no matter how high the water is in the kettle. The same would apply at pressures above 15.3 atm. the supply organ opened wider and at 15.6 atm. its full opening can be achieved regardless of how high the water level was beforehand. These pressure limits can of course be kept narrower or wider at will.

Solange nun derDruck kleiner als 14,7Atm. oder größer als 15,3 Atm. ist, sinkt oder steigt der Wasserstand zunächst ununterbrochen, was zur Folge hat, daß eine kräftige Gegenwirkung auf den Druck ausgeübt wird. Te nach den Verhältnissen kann dadurch die Druckänderung zum Stillstand oder sogar zur Umkehrung gebracht werden, so daß unter Umständen der Kesseldruck wieder das Gebiet erreicht, innerhalb dessen die Speisung nur vom Wasserstand beeinflußt wird. Wenn jedoch die über das gegebene Maß hinausgehende Abweichung des Kesseldrucks länger andauert, so bleibt der Wasserstand im Sinken oder Steigen. Sobald er sich nun der zulässigen unteren oder oberen Grenze bis. auf einen kleinen Abstand genähert hat, 'wird die Einwirkung des Kesseldrucks, wieder ausgeschaltet, so daß die Speisewasserzüfuhr' innerhalb dieser beiden Sicherheitsabstände lediglich vom Wasserstand selbst beeinflußt wird. Es wird also bei weiterer Annäherung an die untere Grenze die Speisewasserzufuhr wieder in Gang gesetzt oder bei weiterer Annäherung an die obere Grenze wieder vermindert, derart, daß ein Fallen oder Steigen des Wasserstandes über die gegebenen Grenzen hinaus unter allen Umständen verhindert wird.As long as the pressure is less than 14.7Atm. or greater than 15.3 atm. is, the water level initially sinks or rises continuously, which has the consequence that a strong counteraction is exerted on the pressure. Te according to the circumstances can thereby bring the pressure change to a standstill or even to reverse it so that under certain circumstances the boiler pressure reaches the area again within whose feed is only influenced by the water level. However, if those about the If the boiler pressure deviates longer than the given amount, it remains the water level falling or rising. As soon as he is now the permissible lower or upper limit to. has approached to a small distance, 'becomes the action of the boiler pressure, switched off again, so that the feed water supply 'within these two safety distances is only influenced by the water level itself. When the lower limit is approached further, it becomes the feed water supply restarted or reduced again when the upper limit is approached further, such that the water level falls or rises above the given limits addition is prevented at all costs.

Der Vorteil des angegebenen Regelverfahiens liegt darin, daß bei -vorübergehenden Belastungsschwankungen eine erhebliche Milderung der auftretenden Druckänderungen erreichbar ist, ohne daß in die Wärmezufuhr eingegriffen zu werden braucht, und daß ferner bei länger andauernden Belastungsschwankungen ein großer Zeitraum für die Anpassung der Wärmezufuhr an die geänderten Verhältnisse zur Verfügung steht, innerhalb dessen unerwünscht große Druckänderungen noch nicht eintreten.The advantage of the specified control method is that it is temporary Load fluctuations significantly reduce the pressure changes that occur can be achieved without having to intervene in the heat supply, and that furthermore with prolonged load fluctuations a large period of time for the adjustment of the heat supply to the changed conditions is available, within which undesirably large pressure changes do not yet occur.

Die Zeichnung veranschaulicht in Abb. i bis 3 ein Ausführungsbeispiel einer zur Ausführung derRegelung geeignetenVorrichtung.The drawing illustrates an exemplary embodiment in FIGS a device suitable for carrying out the control.

In Abb. i sei a die Obertrommel eines Dampfkessels. Solange Gleichgewichtszustand zwischen verbrannter Kohlenmenge und verdampfter Wassermenge besteht und der Dampfdruck: annähernd gleich dem normalen ist, der beispielsweise wieder 15 Atm. betragen möge, wird durch Schwimmer b, der mittels Stange c und Hebel d den Speisewasserhahn o bewegt, der Wasserstand in engen Grenzen gehalten, beispielsweise zwischen f und g. Die Abmessungen sind dabei so getroffen, daß bei einer der Höhe f entsprechenden Stellung des Regelungshahnes c gar kein Wasser, bei einer der Höhe ä entsprechenden Stellung eineWassermenge gleich der größten Dampfleistung des Kessels zugeführt wird. Bei normalem Dampfdruck befindet sich ferner der Kolben ja, auf dessen eine Seite der Dampfdruck und auf dessen andere Seite die Kraft einer Feder wirkt, in seiner Mittelstellung und-ebenso der an dem Kolben sitzende Mitnehmer i, zwischen dessen beiden Anschlägen k und L der Hebel d des Hahnes e bei etwaigen Schwankungen des Wasserspiegels frei spielen kann. Ändert sich nun die Belastung, ohne daß gleichzeitig die Wärmezufuhr verändert wird, so wird der Drucke im Kessel zu- oder abnehmen und der Kolben sich etwas nach unten oder oben bewegen, ohne daß dabei zunächst eine Beeinflussung der Speisewasserzufuhr erfolgt. Wird jedoch der -normale Druck um einen bestimmten Betrag, z. B. um 0,3 Atm., unter-"oder übeischritten, so gelangt einer der beiden Anschläge, k und L zur Anlage; der Hebel d wird entsprechend mitgenommen, also bei weiter abnehmendem Druck Hahn e geschlossen, bei weiter steigendem Druck allmählich voll geöffnet: Dementsprechend sinkt oder steigt der Wasserspiegel.In Fig. I, let a be the top drum of a steam boiler. As long as there is a state of equilibrium between the amount of burnt coal and the amount of water that has evaporated and the vapor pressure: is approximately equal to the normal one, which for example is again 15 atm. may be, the water level is kept within narrow limits, for example between f and g, by float b, who moves the feed water tap o by means of rod c and lever d. The dimensions are such that when the control valve c is in a position corresponding to the height f, no water at all, and when the position corresponds to the height ä, an amount of water equal to the maximum steam output of the boiler is supplied. With normal steam pressure, the piston , on one side of which the steam pressure acts and on whose other side the force of a spring acts, is in its central position and - likewise the driver i sitting on the piston, between its two stops k and L the lever d of the tap e can play freely in the event of any fluctuations in the water level. If the load changes without the heat supply being changed at the same time, the pressure in the boiler will increase or decrease and the piston will move slightly up or down without initially affecting the feed water supply. However, if the normal pressure is increased by a certain amount, e.g. B. 0.3 atm., Under "or overrun, then one of the two stops, k and L comes into contact; the lever d is taken along accordingly, so tap e is closed as the pressure continues to decrease, and gradually full as the pressure continues to rise open: The water level rises or falls accordingly.

Wenn nun der Heizer trotz stark fallendem Kesseldruck nicht mehr Kohle -verfeuert, würde der Wasserstand allmählich unter eine zulässige Höhe sinken und den Kessel gefährden können. Ein zweiter Schwimmer in wirkt dann auf einen zweiten dem ersten Regelorgan parallel geschalteten Hahn o derart ein, daß dieser, wenn der Wasserstand auf Höhe p gefallen ist, öffnet und ein weiteres Absinken des Wasserstandes verhindert.If now the heater doesn't get any more coal despite the sharp drop in boiler pressure -burned, the water level would gradually drop below an allowable level and can endanger the boiler. A second swimmer in then acts on a second the first control organ parallel connected cock o in such a way that this, if the water level has fallen to height p, and a further drop in the water level opens prevented.

Anderseits könnte es bei Belastungsabnahme vorkommen, daß der Wasserstand über eine zulässige Marke q steigen will, weil der Druckregler gerade' den Hahn e geöffnet hält. Ein dritter Schwimmer iz. verstellt dann ein hinter Hahne geschaltetes Abschlußorgan r und sperrt die weitere Wasserzufuhr ab, gleichgültig, welcherKesseldruck herrscht.On the other hand, it could happen with a decrease in the load that the water level wants to rise above a permissible mark q because the pressure regulator just 'turned the tap e holds open. A third swimmer iz. then adjusts one that is switched behind taps Closing element r and blocks the further water supply, regardless of the boiler pressure prevails.

Vermehrt oder vermindert der Heizer nach einer Belastungsänderung die Kohlenzufuhr gemäß der neuen Dampfentnahme, so spielen die verschiedenen Ventile selbsttätig so ein, daß nach einiger Zeit Hahn o wieder ganz geschlossen oder Hahn r wieder ganz geöffnet wird, daß Druckregler la außer Eingriff mit Hebel d gerät und daß der Wasserstand sich wieder zwischen den Grenzen f und g einstellt. Statt auf die beiden Hähne o und i- können die Schwimmer .in und n. etwa auch in der Weise wirken, daß bei Ansteigen des Wasserstandes über q hinaus Schwimmer ii den Dampf von der oberen Seite des Kolbens h abschließt oder ins Freie strömen läßt und dadurch einen Abschluß von Hahn e bewirkt. Oder daß Schwimmer m den Dampfzutritt zu dem zweckmäßig gestalteten, z. B. als Differentialkolben ausgebildeten Kolben 1r, in der Weise. steuert, daß Hahn c öffnet, sobald der Wasserstand unter p fallen will.If the heater increases or decreases the supply of coal according to the new steam extraction after a change in load, the various valves automatically play in such a way that after some time tap o is completely closed again or tap r is fully opened again, so that pressure regulator la disengages from lever d and that the water level adjusts itself again between the limits f and g. Instead of acting on the two taps o and i-, the swimmers .in and n. Can also act in such a way that when the water level rises above q , swimmer ii closes off the steam from the upper side of the piston h or lets it flow into the open air and this causes Hahn e to terminate. Or that swimmers m the steam access to the appropriately designed, z. B. designed as a differential piston piston 1r, in the way. controls that tap c opens as soon as the water level wants to drop below p.

Sind mehrere Kessel a' (Abb. 2) an eine gemeinsame Pumpe s angeschlossen, so braucht nur ein einziges unter der Einwirkung eines Druckreglers stehendes Regelorgan E' vorgesehen zu sehr, welches -einer Leitung t vorgeschaltet ist, aus der die einzelnen Kessel mittels Abzweigungen gespeist werden. In diesen Abzweigungen sind die Absperrorgane r' angebracht, die von den hoch angeordneten Schwimmern bewegt werden. Absperrorgane o' (Abb. 3), die in der Regel geschlossen sind und nur bei Erreichen des niedrigsten Wasserstandes geöffnet werden, befinden sich in den Abzweigen einer parallel zur Leitung t angeordneten Leitung -ii. Das vom Druck verstellte Organ e' steht gleichzeitig unter Einwirkung des den »normalen<; Wasserstand in engen Grenzen regelnden Schwimmers eines der Kessel a'.If several boilers a '(Fig. 2) are connected to a common pump s, so only a single regulating organ under the influence of a pressure regulator is required E 'provided too much which -a line t is connected upstream from which the individual Boilers are fed by means of branches. The shut-off devices are in these branches r 'attached, which are moved by the high-level floats. Shut-off devices o '(Fig. 3), which are usually closed and only when reaching the lowest Water level are opened, are located in the branches parallel to Line t arranged line -ii. The organ e 'displaced by the pressure is at the same time under the influence of the "normal"; Water level within narrow limits regulating float one of the boilers a '.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Feed water regulator for steam boilers according to patent .4i 7 zoo, characterized in that if the boiler pressure deviates from the normal value the effect of the water level on the feed water supply is canceled and this at higher pressure it is strengthened for so long, at lower pressure it is weakened for so long, until the water level rises above or below a certain amount permissible limit value (q. p) has approached, whereupon the action of the boiler pressure switched off and the feed water supply depends on the change in the water level is made.

2. feed water regulator according to claim r, characterized in that the feed water meter is only placed under the influence of the boiler pressure, if this tim deviates certain minimum amounts from the normal boiler pressure, and that they within these limits in the usual way exclusively according to the Water level is regulated.

3. Feed water regulator according to claim r, characterized in that that the usual control element (s) for the feed water supply under the influence of a Pressure regulator, which closes it when the pressure falls below normal the exceeding of which opens wide, and that two special float regulations are provided are that, regardless of the size of the boiler pressure, the sinking of the Prevent the water level from falling below a lower limit or rising above an upper limit.

Device according to claim 3, characterized in that the two additional floats (in, za) act on special shut-off devices (o, r) , one of which is connected in parallel and the other in series with the device (e) controlled by the pressure regulator .

5. Apparatus according to claim r and 2, characterized in that the regulating element (e) for the feed water supply, which is controlled in the usual way by a swimmer (b) keeping the water level within narrow limits, is under the influence of a pressure regulator which, as a result, is switched on of a dead passage (stops h, l) begins to complete as soon as the pressure falls below normal by a given amount, and it begins to open as soon as the pressure exceeds normal by a given amount.

6. Apparatus according to claim r to 5, characterized in that when feeding several boilers by means of a common-seed pump two parallel pipelines (t, u) are provided with branches for the individual boilers, and that a single shut-off device controlled by the pressure regulator ( e ') is connected upstream of the branches of one line (t), while the shut-off devices (o', r ') controlled by special floats for the highest and lowest water levels are arranged in branch lines of the individual boilers.