DE441588C - Regelungsvorrichtung mit gekuppeltem Dampfmengen- und Dampfdruckmesser fuer Feuerungen, insbesondere fuer durch OEl beheizte Kleinwasserraumkessel - Google Patents

Description

Bei Regelungsvorrichtungen mit gekuppeltem Dampfmengen- und Dampfdruckmesser für Feuerungen, insbesondere für durch Öl beheizte Kleinwasserraumkessel, kann die Trägheit der Feuerung, d. h. die mangelhafte Anpassungsgeschwindigkeit der Feuerung an einem neuen Belastungszustand, eine Verzögerung in der Regelungsgeschwindigkeit herbeiführen. Diesem Übelstand soll die Erfindung ίο abhelfen.

Wenn beispielsweise eine Belastungssteigerung des Kessels irgendwie verlangt wird, so muß die Befeuerung entsprechend verstärkt werden. Es vergeht aber eine gewisse Zeit, bis sich eine der verstärkten Befeuerung entsprechend starke Verdampfung im Kessel einstellt. Je kürzer diese Zeit ist, um so weniger träge ist die Feuerung. Wird nun plötzlich eine sehr viel größere Dampfmenge als vorher benötigt, so entströmt dem Kessel mehr Dampf, als bei der zur Zeit herrschenden Feuerungseinstellung erzeugt werden kann. Infolgedessen wird der Dampfinhalt des Kessels immer geringer, und der Druck fällt in kurzer Zeit ab. Das ist besonders bei Schnelldampfkesseln der Fall,. also bei solchen, die

keinen nennenswerten Wasserinhalt besitzen. Die Dampflieferung läßt also nach, und damit geht auch wieder der Ausschlag des zum Regler gehörigen Dampfmessers zurück. Da dieser Dampfmengenmesser aber neben dem Dampfdruckmesser die Feuerungsstärke regelt, würde diese auch mit dem Ausschlag des Dampfmengenmessers geringer werden. Es würde das eine relative' Schwächung der ίο Feuerung bedeuten, und zwar zu einem Zeitpunkt, wo man eine starke Feuerung benötigt. Ist in diesem Fall die Trägheit der Feuerung gering, so regelt der Regler in sehr kurzer Zeit den neuen Beharrungszustand ein; ist sie dagegen sehr groß, so dauert die Regelung längere Zeit. Um auch bei tragen Feuerungen möglichst kurze Regelungszeit zu erzielen, muß zunächst die Feuerung dadurch verstärkt werden, daß der größte Ausschlag des Dampfmengenmessers festgehalten, d. h. blockiert wird, so lange, bis der ursprüngliche Kesseldruck wieder erreicht ist. In diesem Augenblick soll dann selbsttätig diese Blockierung gelöst werden. Eine solche Blockierung kann nun mechanisch oder elektrisch erfolgen. Naturgemäß muß außerdem dafür gesorgt werden, daß der Regler selbst nicht zu träge ist, d. h. zur eigenen Einstellung zu lange Zeit benötigt.

Abb. ι zeigt ein Ausführungsbeispiel einer mechanischen Blockiervorrichtung. 'Am Gestänge des Dampfmessers c ist eine Zahnstange d angebracht, in welche der Sperrhaken f eingreift, der seinerseits an dem Winkelhebel i befestigt ist. Dieser Hebel i ist um den Punkt h drehbar. Eine Feder k drückt den Haken / leicht gegen die Stange d. Bewegt sich die Stange d infolge größerer Dampfentnahme nach oben, so wird, wenn die Dampfmenge wieder geringer wird, f die Zahnstange d in der augenblicklichen Stellung festhalten, so lange, bis bei steigendem Kesseldruck der Ausschlag des Dampfdruckmessers α so groß wird, daß der Anschlag I am Reglergestänge gegen den Hebel i stößt und die Auslösung bewirkt. Da der Hilfsmotor e dem Ausschlag von α und c nicht so schnell folgen kann, ist noch eine Feder m eingeschaltet.

Man kann natürlich diese Sperre auch unmittelbar vor der Feder to einschalten; nur muß man in diesem Falle entweder in das Gestänge zum Regler α ein elastisches Glied, beispielsweise eine Feder, einschalten, die dem Dampfdruckmesserkolben gestattet, dem Kesseidruck zu folgen und schließlich die Blockierung, z.B. durch Anschlag, zu lösen, oder man sieht einen zweiten unabhängigen Dampfdruckmesser vor, der die Lösung der Sperre besorgt.

Abb. 2 und 3 zeigen Beispiele von mechanischen und hydraulischen Sperrvorrichtungen.

Abb. 2 zeigt eine mechanische Sperrvorrichtung. Zwei in c bzw. c' drehbare Winkelhebel b, V, die wieder gelenkig mit den Gestängen d, d' verbunden sind, greifen an ein gemeinsames Gelenk e an. Auf das Gelenk e wirkt eine Feder f, die die Hebel b und V leicht gegen das Gestänge α des Dampfmengenmessers drückt. Ist nun die Anordnung so getroffen, daß A. α kleiner als der Reibungswinkel ς ist, so läßt sich die Stange α wohl von unten nach oben bewegen, aber nicht umgekehrt. Die Stange α wird dann zwischen b und b' festgeklemmt, bis man den Punkt e nach oben bewegt und dadurch die Sperre löst. Das kann nun wieder mechanisch durch Anschlag seitens des Dampfdruckmessers erfolgen. In Abb. 2 ist ein Hubmagnet g vorgesehen, dessen Stromkreis durch den Dampfdruckmesserkolben geschlossen wird, sobald dieser seine alte Anfangsstellung wieder erreicht hat.

Abb. 3 zeigt eine hydraulische Sperrvorrichtung. Der Kolben α bewegt sich in dem Zylinder b und besitzt nach oben öffnende Rückschlagventile c. Die beiden Zylinderseiten sind durch einen Kanal d miteinander verbunden, der durch ein Ventil e abgeschlossen werden kann. Der Zylinder wird mit Flüssigkeit gefüllt. Der Kolben kann wohl, wenn e geschlossen ist, von oben nach unten gehen, aber nicht umgekehrt, da keine Flüssigkeit in den unteren Zylinder nachströmen kann. Erst wenn e geöffnet wird, kann er die Bewegung ausführen. Wird dann wieder e sinngemäß durch den Dampfdruckmesser betätigt, so kann der Kolben a, der mit dem Gestänge des Dampfmengenmessers verbunden ist, seine Bewegung nach oben hin ausführen.

Abb. 4 zeigt ein Beispiel für die Ausführung eines Reglers, bei welchem beide in der Einleitung gestellte Forderungen, geringe Trägheit des Reglers selbst und Blockierung der äußersten Stellungen, erfüllt werden. Bei dieser Ausführung ist die Trägheit des Reglers selbst dadurch herabgesetzt, daß Dampfmess'er α und Dampfdruckmesser b elektrisch gekuppelt sind und an Stelle des Hilfsmotors beispielsweise ein Hubmagnet c verwendet wird, der, wie weiter unten erläutert wird, auch durch einen Motor ersetzt werden kann. In Abb. 4 ist dem Dampfdruckmesser b ein U-Rohr d vorgeschaltet, in dem sich Quecksilber befindet und in dessen Schenkel Kontakte i, 2 und 3 hineinragen. Zwischen Quecksilber und Kolben füllt man eine Flüssigkeit, zweckmäßig Öl, so daß die Schwankungen des Quecksilbers sicher auf den Kolben übertragen werden. Dann wird — der freie Schenkel des U-Rohres d soll unter Kesseldruck stehen — jedem Ausschlag des

Quecksilbers ein bestimmter Kesseldruck entsprechen. Die Kontakte 2 sind mit einem Widerstand 4 verbunden, hier beispielsweise derart, daß der Widerstand größer wird, wenn das Quecksilber im rechten Schenkel von d fällt, was einem Steigen des Kesseldrucks entsprechen würde. Von der obersten Kontaktstelle 2 führt eine Leitung zum Kontakt 5 des hier der Einfachheit als U-Rohr dargestellten Dampfmengenmessers a. Die in das U-Rohr hineinreichenden Kontakte 6 sind ihrerseits wieder mit einem Widerstand 7 derart verbunden, daß in dem Zeichnungsbeispiel bei steigender Quecksilbersäule im rechten Schenkel des U-Rohres der Widerstand 7 kleiner wird. Die Anordnung soll so getroffen sein, daß einem Steigen des Quecksilbers im rechten Schenkel und damit einem geringer werdenden Widerstand 7 eine erhöhte Dampfentnahme aus dem Kessel entspricht. Vom obersten der Kontakte 7 führt eine Leitung zum Hubmagneten c. Der Stromkreis für c wird nun dadurch geschlossen, daß der Spannungsteiler e, welcher gestattet, die Netzspannung auf ein gewolltes Maß zurückzuführen, einmal mit Kontakt 1 des U-Rohres d und dann mit dem Hubmagneten durch Leitung 8 verbunden ist. Der Magnet c wird also je nach den Ausschlägen des Quecksilbers in d und α mehr oder weniger starken Strom erhalten und entsprechend den mit Sperrzähnen versehenen Anker / anziehen, wobei eine Feder g die Gleichgewichtsstellung festlegt. In die Zähne von / greift ein Sperrhaken von h ein, der seinerseits durch den Magneten ;" gelöst werden kann. Es wird also der größte Ausschlag von f festgehalten, auch wenn infolge geringerer Dampfentnahme das Quecksilber im rechten Schenkel von α fällt und ebenso bei steigendem Kesseldruck im rechten Schenkel von d, wodurch der Widerstand im Stromkreis von c vergrößert wird und dem Magneten c weniger Strom zufließt. Steigt der Kesseldruck weiter, so steigt auch die Quecksilbersäule im linken Schenkel von d, bis sie den Kontakt 3 erreicht, eine Stellung, die dem ursprünglichen Kesseldruck entsprechen soll. In diesem Augenblick wird der Stromkreis des Magneten i geschlossen und die Blockierung von / gelöst. Der Stromkreislauf für den Magneten i ist dann vom j Verteiler e über 1 nach 3 durch 9 nach i und von dort durch 10 über Verteilerpunkt 11 durch 8 nach e zurück. Der Anker f ist _:

gleichzeitig als Schalter ausgebildet, der je ^! zwei gegenüberliegende Lamellen k bzw. k' ; leitend über den Schleifkontakt 12 mit dem I Verteilerpunkt 11 verbindet. Je zwei gegenüberliegende Lamellen k sind mit zwei gegenüberliegenden Magneten I verbunden, so daß sich der drehbare Anker?« jedesmal in Richtung der durch / eingeschalteten Magnete stellt. Die noch freien Pole der Magnete / sind alle an die Ringleitung 13 angeschlossen, die ihrerseits durch Leitungen 14 mit dem Spannungsteiler e verbunden ist. Dadurch ist auch für die Magnete Z der Stromkreislauf geschlossen. Der Anker m ist nun seinerseits mit den Einstellmitteln der Feuerung verbunden, derart, daß jeder Stellung des Ankers m und damit jeder Stellung des Ankers f eine bestimmte Feuerungsstärke entspricht.

An Stelle des Hubmagneten c kann auch ein Elektromotor treten, dessen Drehmoment durch eine Feder aufgenommen und "dessen größte' Verdrehung auch durch eine Sperre festgehalten wird, so lange, bis die Auslösung durch den steigenden Kesseldruck erfolgt. Der Anker dieses Motors kann dann unmittelbar auf die Einstellung der Feuerung wirken, oder er wird, falls die Kraft nicht reicht, mit einem Widerstand gekuppelt, der den Strom zu einem stärkeren Motor regelt, welcher dann die Feuerung bedient. Dieser stärkere Motor tritt dann an die Stelle des Magnetsystems I und des Ankers ni. In diesem Beispiel sind die Widerstände 4 und 7 hintereinandergeschaltet, sie können auch parallel geschaltet werden. An Stelle der Ohmschen go Widerstände können bei Wechselstrom auch regelbare kapazitive oder induktive Widerstände treten. An Stelle des dem -Dampfdruckmesser vorgeschalteten U-Rohres d kann der Dampfdruckmesser auch einen entsprechenden Regelwiderstand betätigen.

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Regelungsvorrichtung mit gekuppeltem Dampfmengen- und Dampfdruckmesser sowie mit einer Sperrvorrichtung für Feuerungen, insbesondere für durch Öl beheizte Kleinwasserraumkessel, dadurch gekennzeichnet, daß die der größten 10g Feuerstärke entsprechende Einstellung des Reglers so lange festgehalten wird, bis die Lösung der Sperre durch den Kesseldruck erfolgt, zum Zweck, die Regelungszeit auf ein Mindestmaß herabzusetzen.

2. Regelungsvorrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß Dampfmengen- und Dampfdruckmesser elektrisch gekuppelt sind.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.