-
Dampfüberströmsteuervorrichtung In mit einem Dampfspeicher versehenen
Anlagen ist es in vielen Fällen nötig, daß ein Regelventil mehr oder weniger geöffnet
bzw. geschlossen wird, wenn in einer gegebenen Dampfleitung der Druck steigt bzw.
sinkt, oder geöffnet wird, wenn in einer anderen Dampfleitung der Druck z. B. sinkt,
oder geschlossen wird, wenn z. B. in dieser anderen Leitung der Druck einen bestimmten
Höchstwert erreicht. Weiter kann es vorkommen, daß den Ansprüchen der einen Leitung
der Vorzug vor den Ansprüchen der anderen Leitung zu gewähren ist, falls die Verhältnisse
in beiden Leitungen dem Regelventil entgegengesetzte Anforderungen stellen sollten.
-
Es sind mechanische Vorrichtungen bekannt, welche den Bedingungen
einer selbsttätigen Regelung in dem erwähnten Sinne entsprechen. Diese müssen aber
naturgemäß in bestimmter Weise in das Leitungsnetz eingebaut werden, wodurch es
bisweilen schwer ist, die Anlage den örtlichen Verhältnissen anzupassen.
-
Zweck der Erfindung ist, eine zuverlässige elektrische Steuereinrichtung
für die Dampfüberströmvorrichtung zu verwenden, so claß infolge der Möglichkeit,
die elektrischen Leitungen beliebig verlegen und auf größere Entfernung führen zu
können, die Anlage allen örtlichen Verhältnissen angepaßt werden kann. Mittels Druckregler
elektrisch gesteuerte Ventile sind zu verschiedenen anderen Zwekken bekannt. Bei
der elektrischen Dampfüberströmsteuervorrichtung nach der Erfindung handelt es sich
aber um die durch die verschiedenen Drücke in zwei Rohrleitungen v eranlaßte elektrische
Beeinflussung des Überströmventils. Bei der elektrischen Dampfüberströmsteuervorrichtung
geschieht die Bewegung des Dampfregelventils durch einen elektrisch betätigten Bewegungsapparat
(Elektromotor). Erfindungsgemäß sind Schaltmagnete über mehrere Kontaktapparate,
die unter dem Einfluß der Dampfdrücke in verschiedenen Dampfleitungen betätigt werden,
derart mit einer Stromquelle verbunden, daß der Stromkreis des einen Kontaktapparates
einen vom Stromkreise eines anderen Kontaktapparates gesteuerten Kontakt enthält.
Die Schaltmagnete -:wirken auf Schalter so ein, - daß -der Elektromotor in dem einen
oder in dem anderen Sinne sich dreht und dadurch das Überströmventil geöffnet bzw.
geschlossen wird. Der Stromkreis des einen Kontaktapparates kann daher geöffnet
oder geschlossen werden durch den Strom, welcher von dem anderen Kontaktapparat
geschlossen oder geöffnet wird.
-
Die Zeichnung veranschaulicht als Beispiel eine Steuereinrichtung
nach der Erfindung,
wobei das Regelventil i mehr oder weniger geöffnet
bzw. geschlossen wird durch einen Elektromotor und ein elektrisches Relaissystem,
welches durch die Druckverhältnisse in den Dampfleitungen 2 und 3 beeinflußt wird.
-
Es sei vorausgesetzt, daß das Regelventil i sich öffnen, d. h. Dampf
überströmen lassen soll, wenn der Druck in der Leitung 2 steigt; weiter, daß das
Ventil sich öffnen soll, wenn der Druck in der Leitung 3 sinkt; daß es sich schließen
soll, wenn der Druck in der Leitung 2 sinkt; daß es sich schließen soll, wenn der
Druck in der Leitung 3 ein bestimmtes Maß überschreitet. Dabei soll die Leitung
3 den Vorzug vor der Leitung 2 haben, so daß, wenn der Druck in der Leitung 2 niedrig
ist und das Ventil i sich demgemäß schließen will, während der Druck in der Leitung
gleichzeitig einen so niedrigen Wert hat, daß das Ventil sich zu öffnen bestrebt
ist, letzteres erfolgt. Außerdem soll das Regelventil unabhängig von den Druckverhältnissen
in der Leitung :2 sich schließen, sobald die obere Druckgrenze in der Leitung 3
erreicht worden ist. Es nimmt die Leitung 3 daher eine beherrschende, die Leitung
2 eine untergeordnete Stelle ein.
-
Der umkehrbare NebenSChlußmotOr 4 treibt mittels einer Schnecke und
eines Schneckenrades das lange Ritzel 5, welches mit dem auf der Ventilspindel 7
befestigten Zahnrade 6 im Eingriff steht. Der obere Teil der Ventilspindel ? dient
zur Stromführung, wie unten näher erklärt werden soll.
-
Die elektrischen Hauptleitungen 8, 9 liefern den für den Motorantrieb
nötigen Strom, die Hauptleitungen io, i i den niedrig gespannten Strom für die Relais.
Der Motorstrom wird durch einen selbsttätigen Schalter A, letzterer durch Relaisströme
gesteuert, welche geschlossen oder geöffnet werden durch Kontaktapparate, die auf
Druckänderungen in den Dampfleitungen 2, 3 ansprechen. Der mit der Dampfleitung
:2 verbundene Kontaktapparat ist mit B, der mit der Dampfleitung 3 verbundene Kontaktapparat
mit C bezeichnet. D und E sind Stromunterbrechungsrelais.
-
Im selbsttätigen Schalter A steht der verschiebbare Magnetanker 12
unter der Wirkung von Federn 13, welche ihn in der Mittellage zu halten bestrebt
sind. Ein isolierendes Zwischenstück 14 greift drei Schalthebel 15,
16, 17
an, welche um Kontaktzapfen 18, i9, 2o drehbar sind. Gegenüber den freien Enden
der Hebel 15, 16, 17 befinden sich die Hauptstromkontakte 2i, 22,a3, 24, 25 und
26.
-
Die Leitungen 27, 28 sind mit der Ankerwicklung, die Leitungen 29,
30 mit der Feldwicklung verbunden. Die Ventilspindel des Regelventils führt
sich durch einen Ringkontakt 3 i, während am oberen Ende dieser Spindel ein Schleifkontakt
34 vorgesehen ist, welcher über Kontaktschienen 32, 33 gleitet und mit diesen eine
Art Endschalter bildet.
-
Die Kontaktapparate bestehen je aus einer Membran 35, welche dem Drucke
in der Dampfleitung ausgesetzt ist und auf einen Kontakthebel 36 bzw. 37 wirkt,
der über den stromführenden Drehzapfen 38 bzw. 39 die Relaisströme schließen kann.
-
Die Wirkung der übrigen Teile geht aus der Zeichnung und aus der nachfolgenden
Beschreibung hervor.
-
Es sei angenommen, daß das Regelventil teilweise geöffnet ist, und
weiter, daß der Dampfverbrauch und die Dampfzufuhr in den Leitungen 2, 3 und : dem
damit verbundenen Dampfnetze 40, 41 einander im Gleichgewicht halten. Der Motor
4 steht dann still, und der Schalter A nimmt ebenso wie die Kontaktapparate B, C
_ die gezeichnete Mittellage ein. Wenn nun der Druck in der Leitung 2 steigt, so
soll gemäß dem Obengesagten das Regelventil mehr Dampf überströmen lassen. Durch
die Drucksteigerung in der Leitung 2 kommt eine Verbindung zwischen dem Hebel 36
und dem Kontakte 42 zustande, so daß Relaisstrom von der Leitung io über den Magneten
44 und den Gegenkontakt 46 nach der Leitung i i fließt. Der Magnet 44 wird daher
erregt, die Hebel 15, 16, 17 werden . mit ihren oberen Enden nach rechts geschwungen,
und dem Motor 4 wird Strom zugeführt. Die Drehrichtung des Motors ist dabei so,
daß das Regelventil weiter geöffnet wird. Erreicht der Druck in der Leitung 2 wieder
seinen normalen Wert, so wird der Relaisstrom über den Kontakt 42 geöffnet und führen
die Federn 13 den Anker 12 und die Schalthebel in ihre Mittellagen zurück.
-
Sinkt der Druck in der Leitung 3, so legt sich der Hebel 37 des Kontaktapparates
C gegen den Kontakt 49 an, und es fließt Relaisstrom von derLeitungio über denMagneten51
des Unterbrechungsrelais D zum Magneten 4.1.. Letzterer wird erregt und zieht seinen
Anker an, wodurch der Motor ¢ in dem Sinne zu drehen anfängt, daß das Regelventil
i sich weiter öffnet. Wird danach der Kontakt49 wieder geöffnet, so kehren die Apparate
in ihre Mittellagen zurück. Wenn infolge der vergrößerten Dampfüberströmung aus
der Leitung 2 in die Leitung 3 der in erstgenannter Leitung herrschende Druck sinkt,
so wird zwar der Kontakt 43 des Apparates B geschlossen, der Magnet 45 des Schalters
A aber bleibt stromlos, weil sein Stromkreis bei dem Kontakt 47 des Unterbrechungsrelais
D geöffnet ist. Das Unterbrechungsrelais D sorgt daher dafür, daß die Nachfrage
der Leitung 3 nach Dampf mit vermindertem Druck den
Vorzug hat vor
der Forderung der Leitung 2, den Druck auf der jeweiligen Höhe zu erhalten.
-
Nehmen die Apparate die Mittellagen ein und sinkt der Druck in der
Leitung 2, so wird der Kontakt bei q.3_ geschlossen; es fließt Relaisstrom über
denMagnetenq.5 unddenGegenkontakt47, und der Anker 12 bewegt sich entgegen der Federwirkung
nach links. Der Ankerwicklung des Motors wird nun über die Leitungen 27,
28 Strom zugeleitet; und zwar in einer der zuerst betrachteten entgegengesetzten
Richtung, da ja der Kontakt 2,1 mit der Hauptleitung g, der Kontakt 22 mit der Hauptleitung
8 verbunden ist. Die Drehrichtung des Motors ist daher so, daß das Ventil geschlossen
wird. Sollte aber gleichzeitig der Druck in der Leitung 3 sinken, so würde der Kontaktapparat
C den Magneten 5 i des Unterbrechungsrelais D erregen und den Kontaktapparat B ausschalten.
-
Steigt der Druck in der Leitung 3 über eine zulässige Grenze an, so
wird der Kontakt 48 des Apparates C geschlossen. Der Relaisstrom fließt dann über
den Magneten 5o des Unterbrechungsrelais E und über den Magneten 45 des Schalters
A. Hierdurch wird der Kontakt 46 geöffnet und der Magnet 44 daher stromlos gemacht,
so daß der Motor q. das Regelventil schließt. Auch in diesem Falle überwiegt der
Einfluß der Leitung 3 in der Anlage.
-
Es ist klar, daß man anstatt Arbeitsstrom auch Ruhestrom anwenden
und die mit Membranen versehenen Kontaktapparate durch Quecksilberkontakte ersetzen
kann. Derartige Einzelheiten haben mit dem Wesen der Erfindung nichts zu tun. Auch
könnte man das Regelventil beispielsweise durch einen Öldruckservomotor und den
Steuerschieber dieses Motors durch die Magnete q.q., 45 betätigen lassen. Weiter
können die Kontaktapparate natürlich derart ausgeführt werden, daß die Drücke, bei
welchen sie in Wirkung kommen, . nach Bedarf eingestellt werden können.
-
Das Wesen der Erfindung ist darin zu erblicken, daß Kontaktapparate,
welche je unter dem Einflusse des Dampfdruckes in einer zugehörigen Leitung den
elektrischen Strom für einen selbsttätigen Apparat für die Betätigung eines Regelventils
schließen oder öffnen, in ihren Stromkreisen je ein Stromunterbrechungsorgan haben,
derart, daß der Strom eines Kontaktapparates geöffnet oder geschlossen werden kann
durch den Strom, welcher durch einen anderen Kontaktapparat geschlossen oder geöffnet
wird.
-
Vorzugsweise wird die Einrichtung -derart getroffen, daß ein Kontakt
oder eine Anzahl Kontakte des vorherrschenden Kontaktapparates mit den Bewegungsmagneten
des für die Betätigung des Regelventils dienenden Apparates über einen Kontakt eines
Unterbrechungsrelais und einen Magneten eines anderen Unterbrechungsrelais verbunden
ist, wobei die Kontakte dieser Unterbrechungsrelais auch in dem Stromkreise des
untergeordneten Kontaktapparates liegen. Hierdurch wird in einfacher Weise die Öffnung
des untergeordneten Stromkreises gewährleistet. Es ist klar, daß gegebenenfalls
ein Kontaktapparat nur einen Kontakt zu haben braucht, aber auch, daß derselbe unter
anderen Betriebsverhältnissen mehrere, z. B. drei Arbeitslagen einnehmen können
müßte.
-
Aus dem Schaltbilde geht hervor, daß man die Stromkreise entsprechend
ändern kann, wenn die Anlage in bezug auf Überström-, Druckminder- oder Grenzdruckapparate
und deren Verhältnis bezüglich Vorrang anderen Anforderungen zu genügen hat.