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Verfahren zur Regelung der Kühlung, insbesondere von Feuerungsteilen
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Regelung der Kühlung, insbesondere für
Feuerungsteile. Bei Feuerungsanlagen wird dem hinteren Rostteil, auf welchem sich
die glühenden Brennstoffreste anstauen, von unten meist eine genau der Rostgeschwindigkeit
entsprechend bemessene Kühlmittelmenge gut verteilt und zerstäubt däuernd zugeführt,
damit die Bildung von zusammenhängenden Schlackenklumpen verhindert wird, der Brennstoff-
also besser ausbrennt und sowohl die Roste wie auch die Schlackenstauer kalt bleiben
und ihre Haltbarkeit wesentlich verlängert wird. .
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Die bisher bei Wasserkühlung im allgemeinen übliche Regelung durch
Einstellung des Zulauf- oder Abflußdruckes der Kühlflüssigkeit mittels Ventile oder
anderer Absperrmittel ist besonders im Falle von mehreren parallel geschalteten
Kühlstellen unvollkommen, da bei -geringeren Drücken in den einzelnen Zweigen große
Ungleichheiten eintreten. Bei Kühlung mittels der bekannten Wasserzerstäubungsdüsen
versagt diese Regelung vollkommen, da die Düsen zu ihrem einwandfreien Betrieb einen
in engen Grenzen festgesetzten Druck benötigen. Bei Zerstäubungsdüsen, die mittels
Druckluft oder Dampf betrieben werden, ist die Regelung durch Drosselung des Druckes
ebenfalls sehr unvollkommen. Bei Einzeldüsen ist man zwar in der Lage, regelbare
Düsen zu verwenden; die Einrichtung derselben ist jedoch bei größeren Kühlsystemen
nicht anwendbar.
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Diesen bekannten Einrichtungen gegenüber besteht das den Gegenstand
der Erfindung bildende Verfahren darin, daß die Kühlung der Teile in Zwischenpausen
vor sich geht, und zwar in der Weise, daß die Kühlperioden derart schnell aufeinanderfolgen,
daß die Temperaturschwankungen der gekühlten Teile nur unwesentlich sind, wobei
das Verhältnis der Kühl- und Nichtkühlperioden und damit die mittlere Zufuhr des
Kühlmittels, z. B. Wasser, Luft, Dampf o. dgl., zwischen einem Höchst- und einem
:Mindestwert beliebig eingestellt werden kann. Durch diese rasche Aufeinanderfolge
der Kühlperioden wird dässelbe erreicht wie bei einer stetigen Kühlung, jedoch .ohne
die ,Dachteile aderbisherigen absatzweisen Kühlung. Da es ferner möglich ist, die
schnell hintereinanderfolgenden Kühl- und Ruheperioden gegenseitig genau abzustimmen,
so -läßt sich die Kühlung dem Bedarfsfall leicht anpassen.
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Die Regelung kann auf verschiedene Arten erfolgen. Entweder sind die
Zeiten der Abgabe des Kühlmittels gleich und die zwischen denselben liegenden Kühlpausen
sind regelbar, oder es wird in bestimmten gleichen
Zeitabschnitten
die Dauer der Kühlung und der Nichtkühlung entsprechend verändert. Das Wasser, die
Kühlluft oder der Dampf können entweder einer vorhandenen Druckquelle entnommen
oder aber durch öfters oder seltener wirkende Pumpenzylinder kann Wasser oder die
Luft selbst in die Düsen gepreßt werden. Das Auslösen der einzelnen Hube würde hier
j e nach Bedarf äfters oder seltener erfolgen.
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Die Stärke der Kühlung kann sehr leicht mit dem Feuerungsbetrieb.
in Übereinstimmung gebracht werden. Bei mechanisch bewegten Rosten könnten die entsprechenden
Einschaltungen des Kühlmittels durch mit veränderbarer Geschwindigkeit bewegte Teile
dieser Roste herbeigeführt werden. Auch könnten bei Dampfkesselfeuerungen die Kesselregler
zur Änderung der Stärke der Kühlung benutzt werden.
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In der Zeichnung ist beispielsweise eine Ausführungsform einer Vorrichtung
zur Ausführung des Verfahrens schematisch dargestellt.
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Den die Kühlung bewirkenden Düsengruppen 1, 2, die vermittels kleiner
Ventile 3, 4 reihenweise absperrbar sind, wird das Kühlwasser über einen Filter
5 aus einer Verteilerleitung 6 und einer Druckleitung 8 zugeführt, wenn das Ventil
? offen ist. Dieses Ventil trägt an dem Ende der Ventilstange g eine durch Splint
o. dgl. befestigte Unterlagscheibe i 1, unterhalb welcher eine Druckfeder io angeordnet
ist, welche das Ventil zu öffnen trachtet. Die Ventilstange mit :ihrer Feder wird
durch einen in einem Lager 13 drehbar gelagerten Hebel 12 belastet, welcher durch
ein Gelenk 15 mit einem weiteren Hebel 16 verbunden ist. Im Gelenk 15 hängt ein
Gewicht 14, welches den Druck der Feder io überwindet und das Ventil 7 geschlossen
hält.
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Der Hebel 16 trägt an seinem Ende 17 ein weiteres Gewicht 18, welches
ein Seil ig spannt, durch das das Ende 17 des Hebels 16 von Hand aus oder selbsttätig
an einer Skala 2o in verschiedener Höhe eingestellt werden kann. Eine am Hebel 16
gelagerte Gleitrolle 21 wirkt mit einer Kurvenscheibe 22 zusammen, die über ein
Schneckengetriebe 23 durch einen Motor 24 angetrieben wird. Durch diesen Motor wird
die Kurvenscheibe 22 in der Pfeilrichtung frei gedreht, wobei die Kurvenbahn der
Scheibe je nach der höheren oder tieferen Einstellung des Hebels 16 früher oder
später mit der Gleitrolle 2i zusammentrifft. Beim weiteren Drehen der Kurvenbahn
22 wird dann die Rolle 21 und dadurch auch der Hebel 16 gehoben, wobei sich der
Hebel 16 um den Punkt 17 dreht, da das Gewicht 18 bedeutend schwerer ist als das
Gewicht 14. Dadurch wird auch der Hebel 12 um sein Lager 13 verschwenkt und die
Ventilstange g entlastet, so daß sich das Ventil 7 unter Wirkung der Druckfeder
öffnet.
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Durch Einstellung des Hebelendes 17 an dex' Skala 2o in die eine oder
andere Höhenlage kann die Dauer vorausbestimmt werden, während welcher bei einer
Umdrehung der Kurvenscheibe das Ventil offen bleibt. Wenn das Ende 17 :dies Hebels
16 in der Pfeilrichtung bis an das obere Ende der Skala 2o gehoben wird, liegt die
Rolle 21 außer dem Bereich der sich drehenden Kurvenscheibe 22, so daß die Scheibe
weder den Hebel 16 noch den Hebel 12, beeinflußt und das Ventil ? dauernd
geschlossen bleibt. Wenn dagegen das Ende 17 des Hebels 16 in -die tiefste Lage
eingestellt ist, bleibt die Gleitrolle 2i dauernd mit der Kurvenscheibe 22 in Berührung,
und das Ventil? wird dauernd offen gehalten. Beim Verstellen. des Endes 17 des Hebels
16 aus der tiefsten in die höchste Lage, verkürzt sich nach und nach die Dauer,
während welcher das Ventil ? offen bleibt. Wenn der Druck in der Rohrleitung 8 bei
gleichmäßiger Drehung der Kurvenscheibe annähernd konstant erhalten wird, läuft
durch das offen gehaltene Ventil 7 eine -bestimmte Menge Kühlwasser aus.
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An wichtigen Stellen der Feuerungsanlage können zwei Kühleinrichtungen
in der dargestellten Ausführung angeordnet und derart miteinander vereinigt werden,
daß jede derselben ihre eigene Düsengruppe besitzt. Beim normalen Betriebe würde
jede Einrichtung, z. B. während einer Hälfte einer Umdrehung der Kurvenscheibe 22,
das zugehörige Ventil 7 öffnen, wobei die beiden Nockenscheiben um 18o° zueinander
derart versetzt sein kÖnnten, daß die beiden Ventile 7 abwechselnd geöffnet werden
und die Kühlung ununterbrochen stattfindet. Bei geringerem Kühlungsbedarf würden
dann in jeder Periode zwei Pausen eintreten, wogegen beim größeren Kühlungsbedarf
in jeder Periode die beiden Systeme gemeinsam eine doppelte Kühlung herbeiführen
würden. Im Notfalle könnte dann die gesamte Kühlung vorübergehend auch bloß von
einem der Systeme besorgt werden.
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In Dampferzeugeranlagen, wo sämtliche Kessel selbsttätig geregelt
werden und Teile der Feuerungsanlagen die gleiche Kühlung erfordern, könnte auch
für die ganze Anlage eine einzige solche Einrichtung angewandt werden.
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Falls Feuerungsteile eine ununterbrochene Kühlung erfordern sollten,
so könnten an ihnen kleine Taschen angebracht werden, in welchen sich das aufgespritzte
Wasser während der wenigen Sekunden halten könnte, wo die Zuführung des Kühlmittels
bis zum
Eintritt einer neuen Kühlperiode unterbrochen ist. In den
meisten Fällen wird die zeitweise Kühlung nicht störend wirken, weil die Kurvenscheibe
leicht eine Umdrehung in einer Minute, einer halben Minute oder auch mehr Umdrehungen
in einer Minute erhalten kann und die einige Sekunden andauernde Unterbrechung der
Kühlung bedeutungslos ist.