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Selbsttätige Regelung für Elektrodendampfkessel Die Erfindung betrifft
eine Einrichtung, um Elektrodendampfkessel in Abhängigkeit vom Dampfdruck selbsttätig
zu regeln. Eine Regelung von Elektrodendampfkesseln in Abhängigkeit vom Dampfverbrauch
ist bereits bekannt geworden, jedoch ist eine derartige Regelung in vielen Fällen
unvorteilhaft, da der Dampfverbrauch von dem im Kessel herrschenden Dampfdruck unabhängig
ist und der Dampf bei beliebigem Kesseldruck entnommen werden kann. Zwar nimmt im
allgemeinen der Dampfdruck bei stärkerem Dampfverbrauch ab, doch ist es auch möglich,
daß der Dampfdruck im Kessel trotz dauernder Entnahme von Dampf ansteigt, wenn die
Energiezufuhr nur in Abhängigkeit vom Dampfverbrauch geregelt wird.
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Gemäß der Erfindung erfolgt die selbsttätige Regelung von Dampfkesseln
dadurch, daß der Abstand der Elektroden durch eine unmittelbar entsprechend der
Höhe des Dampfdruckes sich einstellende Vorrichtung geregelt wird. Die Einrichtung
wird zweckmäßig in solcher Weise ausgebildet, daß beim Anwachsen des Dampfdruckes
auf eine bestimmte Größe ein Ventil geöffnet wird, welches den Zugang zu einer Dampfkammer
freigibt, in der sich ein dicht anschließender Kolben bewegen kann. Mit diesem Kolben
ist eine Reihe von Heizelektroden fest verbunden und nimmt so an der Bewegung teil.
Hierbei stehen für die Bewegung große Kräfte zur Verfügung; auch der vom Kolben
zurückgelegte Weg läßt sich lang genug machen, um eine störungsfrei arbeitende Regelung
zu erhalten. Durch die Entfernung der Elektroden wird in besonders einfacher, wirtschaftlicher
und betriebssicherer Weise die beabsichtigte Wirkung erzielt.
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Ein Ausführungsbeispiel ist in Abb. i im Längsschnitt dargestellt.
Der Dampfkessel i ist stehend angeordnet. Durch seinen Deckel z sind die drei Stromzuleitungen
d. isoliert durchgeführt. Sie sind, was auf der Zeichnung nicht zu sehen ist, an
die drei Phasen eines Drehstromnetzes angeschlossen und tragen an ihrem unteren
Ende die Elektroden 3, die sternförmigen Querschnitt haben. Die Stromzuleitungen
q. sind oberhalb der Elektroden mit isolierenden Hülsen 6 umkleidet. Die Elektroden
ragen in drei isolierende Rohre 5 von oben hinein, während von unten die drei verschiebbaren
Gegenelektroden 6 eingeführt sind. Durch eine Brücke 7 sind die Gegenelektroden
6 miteinander leitend verbunden, bilden also den Sternpunkt des Drehstromnetzes.
Die Brücke 7 ist auf der Kolbenstange 8 befestigt, die der Kolben 9 trägt. Dieser
bewegt sich in dem Zylinder io, der in den Kesselboden i i eingesetzt ist und so
weit in das Innere des Kessels hineinragt, daß die Abdichtung bei 1a nicht unter
dem sich unten ansammelnden Schlamm zu leiden hat. In den Zvlinder io führt ein
Rohr 13, das im Innern des Kessels nach oben führt. Es ist durch ein Ventil 1d.
abgeschlossen, das so hoch liegt, daß es durch den Schlamm nicht verstopft werden
kann. Der Zylinder io ist an seinem unteren Ende durch einen Deckel 15 verschlossen,
durch den eine zweite Kolbenstange
16 nach außen geführt ist. Sie
trägt an ihrem unteren Ende ein Querhaupt 17, an dessen Enden zwei Drahtseile i8
angreifen. Diese laufen über Rollen i9 und sind an ihrem anderen Ende mit den Gewichten
2o belastet. Unten im Zylinder io sind öffnungen, durch welche die Luft und angesammeltes
Wasser entweicht, wenn der Kolben 9 nach unten gedrückt wird. Das Drosselventil
14 ist in Abb. 2 in vergrößertem Maßstabe im Schnitt dargestellt. Es besteht aus
einem geschlossenen zylindrischen Körper, in dessen Boden das Rohr 13 einmündet,
und dessen Deckel 22 mit einer Bohrung 23 versehen ist, die durch eine Kugel 24
verschlossen wird. Diese steht unter dem Druck einer Schraubenfeder 25. In den Sitz
für die Kugel 24 ist eine schmale Nut 26 eingefeilt.
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Die Regelvorrichtung arbeitet folgendermaßen: Bei normalem Betriebe
befindet sich der Kolben 9 nicht, wie in der Zeichnung dargestellt, am unteren Ende,
sondern am oberen Ende des Zylinders io. Die Gegenelektroden 6 stehen dann den Elektroden
3 nahe gegenüber, und es findet eine lebhafte Dampfentwicklung statt. Wenn der Dampfverbrauch
geringer wird, steigt der Druck im Kessel und drückt, sobald er die Kraft der Gegengewichte
2o überwinden kann, den Kolben 9 langsam nach unten. Der Kolben nimmt dabei die
Gegenelektroden 6 mit, wodurch der Widerstand des Wassers vergrößert wird, so daß
die Dampferzeugung abnimmt. Ist der Punkt erreicht, in dem die erzeugte Dampfmenge
mit dem geringeren Verbrauch übereinstimmt, so sinkt der Dampfdruck auf die normale
Höhe, und die Kolbenbewegung hört auf. Die beweglichen Teile stehen dann in irgendeiner
Zwischenstellung, die dem jeweiligen Dampfverbrauche entspricht. Steigt der Dampfverbrauch
wieder, so sinkt der Druck irY1 Kessel, die Gegengewichte 2o bekommen das Übergewicht
und schieben die Elektroden 6 so lange nach oben, bis wieder Gleichgewicht zwischen
Dampferzeugung und Dampfverbrauch hergestellt ist. Dem Wasser, das in den Zylinder
io gedrückt wird oder aus ihm entweicht, steht im allgemeinen nur der Weg durch
die Nut 26 im Sitz des Ventils 14 offen, so daß die Bewegung der Elektroden und
damit die Veränderung der Dampferzeugung nur allmählich vonstatten geht. Steigt
jedoch aus irgendeinem Grunde, beispielsweise infolge Absperrung der Hauptdampfleitung,
der Druck sehr schnell an, so öffnet sich das Kugelventil 2q.; die Bewegung des
Kolbens geht dann ungehemmt vor sich, und die Dampfentwicklung wird entsprechend
schnell auf ein Mindestmaß herabgesetzt.
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Bei dem beschriebenen Dampfkessel ist im Gegensatz zu bekannten Ausführungen
die verschiebbare Nullpunktselektrode unterhalb der feststehenden Spannungselektroden
angeordnet und wird von der Unterseite des Kessels aus verstellt. Das ist von Vorteil
gegenüber solchen Ausführungen, bei denen die Spindeln zum Verstellen der Elektroden
durch den Deckel des Kessels hindurchgehen. Diese müssen nämlich sehr lang sein,
weil sie durch den ganzen Dampfraum hindurchreichen müssen; das hat konstruktive
und bei der Montage auch räumliche Schwierigkeiten zur Folge. Man kann die Länge
der Spindeln. vermindern, wenn man die an Erde liegenden Elektroden oberhalb der
Spannung führenden Elektroden anordnet. Dann bleibt jedoch immer noch der Nachteil,
daß sowohl die festen Elektroden mit ihrer Isolation als auch die beweglichen mit
ihren Stopfbuchsen durch den Deckel des Kessels geführt sein müssen, wozu der verfügbare
Raum nicht immer ausreicht. Wenn man aber gar, um diesen Schwierigkeiten zu entgehen,
die Nullpunktselektroden unterhalb der Spannungselektroden feststehend anordnet
und die Spannungselektroden verschiebbar einrichtet, so müssen dsesesowohlisoliert
wieverschiebbar durch den Deckel des Kessels geführt werden, was nur mit kostspieligen,
konstruktiven Hilfsmitteln möglich ist.
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Eine Folge .der Verschiebbarkeit der untenliegenden Elektroden ist
allerdings die, daß bei normalem Betrieb die Dampfentwicklung ziemlich hoch über
dem Boden des Kessels stattfindet, so daß die Gefahr vorliegt, daß die unteren Wassermengen
im Kessel verhältnismäßig kalt bleiben. Dieser Übelstand ist jedoch gemäß der Erfindung
in sehr einfacher Weise dadurch behaiben, daß die untenliegenden Elektroden hohl
ausgeführt sind, infolgedessen findet durch sie hindurch eine Wasserbewegung statt.
Um an diesem Umlauf auch die tief unten ruhenden Wasserschichten teilnehmen zu lassen,
sind an die hohlen Elektroden 6 noch Verlängerungsrohre 27 angeschlossen. Lediglich
bei der Elektrode 6, die unmittelbar über der Kolbenstange 8 angebracht ist, ist
aus konstruktiven Rücksichten auf .den Wasserumlauf verzichtet.
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Von dem Querhaupt 17 am unteren Ende der Kolbenstange 16 `führt ein
Drahtseil 28 zum unteren Arme eines Hebels 29. Dadurch, daß der Kesselwärter den
Hebel in die gezeichnete Stellung auslegt, kann er von Hand die Elektroden 6 nach
unten ziehen, um die Dampferzeugung einzustellen, wenn es aus irgendeinem Grunde
notwendig wird.