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Verfahren zum selbsttätigen Regeln des Wasserstandes in Dampfkesseln
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Einrichtung zum selbsttätigen Regeln
des Wasserstandes in Dampfkesseln, bei denen die Belastungszunahme durch Abstellen
der Speisewasserzufuhr und Absenken des Wasserspiegels die Speicherfähigkeit des
Speiseraumes ausgenutzt wird. Erfindungsgemäß sind im Kessel zwei Wa.sserstandshöhen
einstellbar, von denen die obere-durch Einwirkung des Kesseldruckes so lange eingehalten
wird, wie dieser normal oder größer als normal ist, während der Wasserspiegel beim
Sinken des Kesseldruckes unter den normalen Wert, äußerstenfalls bis zum niedrigsten
Wasserstand, abgesenkt wird. Es ist also die Regelung vom Kesseldruck abhängig gemacht,
und es wird nur dann von dem als Normalwasserstand zu betrachtenden Höchstwasserstand
abgegangen, wenn der Kesseldruck unter den normalen Wert sinkt. Man hat dann stets
den ganzen Inhalt des Speiseraumes für die Überlastspitzen zur Verfügung.
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Eine besonders vorteilhafte Einrichtung zur Ausführung des neuen Regelverfahrens
erhält man dadurch, daß man eine Einrichtung nach Anspruch 7 des Patents 414
320
zur Einhaltung der beiden verschiedenen Wasserstandshöhen verwendet. Die
Anordnung ist dabei so getroffen, daß die in A.bb. 2 der Patentschrift 414
320 veranschaulichte Uinstelivorrichtung durch eine unter dem Einfluß des
Kesseldrucks stehende Regelvorrichtung beim Unterschreiten des normalen Kesseldrucks
auf die untere, bei Erreichen des normalen Kesseldrucks dagegen auf die obere Wasserstandshöhe
eingestellt wird.
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In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel einer Einrichtung zur
Ausübung des Verfahrens nach der Erfindung dargestellt. Abb. i zeigt das Schema
der Einrichtung; Abb.2 ist eine Teildraufsicht in kleinerem Maßstabe.
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i ist der Kessel, dessen Wasserstand geregelt werden soll. 2 ist der
höchste und 2a der niedrigste mögliche Wasserstand. Die Leitung 3 ist durch Anschlüsse
3a und 3b an die Stellen der beiden Wasserstände 2 und 211 angeschlossen. 4 und
4a sind die beiden Drosselstellen, durch die entweder Wasser oder Dampf oder ein
Dampfwassergemisch aus dem Kessel in die Leitung 3 tritt. Die Leitung 3 ist durch
eine in einer Kühlvorr.ichturig 5 liegende Schlange 6 geführt und geht dann zu einer
Regelvorrichtung 9, die als Zylinder io mit Regelkolben i i ausgebildet ist, der
unter dem Druck einer Feder 12 steht. Der Kolben ii regelt den Zufluß von Dampf
in einer Leitung 13 zum Dampfzylinder 14 der Speisepumpe 15. 16 ist die Saugleitung
und 17 die Druckleitung der Speisepumpe. Vom Zylinder io der Regelvorrichtung
9
geht eine Leitung 18 aus, in der sich eine Drosselstelle i9 befindet und
die an die Saugleitung 16 der Speisepumpe 15 angeschlossen ist. Zwischen der Leitung
3 und den Anschlüssen 3a und 3b befindet sich eine Umstellvorrichtung 2o, die beispielsweise
als Dreiweghahn ausgebildet sein kann. Die bisher aufgezählten Teile sind auch bei
der Einrichtung des Patents 414 320 vorhanden, aus dem ihre Wirkungsweise
hervorgeht. In der Abbildung ist außerdem ein Behälter 21 gezeigt, der mit dem Wasserraum
des Kessels durch eine Leitung 22 und mit dem Dampfraum durch eine Leitung 23 verbunden
ist. Der Durchmesser dieses röhrenförmigen Behälters entspricht ungefähr der Höhe
des Unterschiedes zwischen dem höchsten und dem niedrigsten Wasserstand im Kessel.
Es können in bekannter Weise eine Reihe von röhrenförmigen Behältern 21 nebeneinander
in der ganzen Längsausdehnung des Kessels i angeordnet sein (Abb.2). Sie stellen
eine Vergrößerung des Speiseraumes des Kessels i dar und verbessern wesentlich die
Speicherwirkung. Die Behälter 2,1 können, falls der Speiseraum des Kessels genügt,
fortgelassen werden.
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Das Neue der Einrichtung nach d er Erfindung besteht in einer Vorrichtung
zum selbsttätigen Verstellen der Umstellvorrichtung 2o. Diese ist mit einem Hebel
24 versehen, an dem die Kolbenstange 25 eines Kolbens 26 angelenkt ist. Der Kolben
26 gleitet in einem Regelzylinder 27 und steht unter der Wirkung einer Feder 28.
Unter den Kolben kann durch eine Leitung 29 aus dem Kessel i Dampf treten, wenn
ein Ventil 30, von dem die Leitung 29 ausgeht, geöffnet ist. Dies Ventil ist nur
dann geöffnet, wenn der Druck im Kessel normal oder größer als normal ist. Das Ventil
ist dagegen geschlossen, wenn der Kesseldruck unter den normalen Wert sinkt.
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Die Wirkungsweise dieser Einrichtung besteht darin, daß bei allen
Kesselbelastungen gewöhnlich der höchste Wasserstand 2 im Kessel eingehalten wird.
Das Einhalten dieses Wasserstandes erfolgt nach dem Patent 414320, indem durch die
Drosselstelle 4 entweder Wasser, Dampf oder ein Wasserdampfgemisch austritt und
je nach den durch die Unterschiede in der Menge des durchtretenden Mittels hervorgerufenen
Druckunterschieden der Kolben i i die Speisevorrichtung mehr Moder weniger axbeiten
läßt oder ganz abstellt. Wenn das Feuer der jeweiligen Belastung angepaßt, der Druck
im Kessel also normal ist, ist das Ventil 30 geöffnet und durch die Leitung
29 tritt Dampf unter den Kolben 26 und hält den Hebel 24 in der ausgezogen gezeichneten
oberen Stellung, so daß die Leitung 3. über 3a an den oberen Wasserstand '2 angeschlossen
ist. Tritt nun infolge einer Belastungszunahme eine Verringerung des Druckes im
Kessel ein, so schließt sich das Ventil 3o, und der Kolben 26 wird, da auf seine
Unterseite kein Dampfdruck mehr wirkt, durch die Feder 28 nach unten gedrückt, so
daß der Hebel 24 in die gestrichelt gezeichnete untere Stellung umgelegt wind und
die Leitung 3 über 3b mit .dem unteren Wasserstand verbunden ist. Der Wasserspiegel
wird so lange abgesenkt, bis der Druck im Kessel durch Anpassung des Feuers an den
neuen Belastungszustand wieder auf den normalen Wert gekommen ist. Sobald dies eintritt,
wird das Ventil 30
wieder geöffnet und der Kolben 26 durch den von unten auf
ihn wirkenden Dampfdruck nach oben gedrückt, so daß der Hebel 24 wieder in die obere
Lage umgelegt wird und der obere Wasserstand wieder eingehalten wird. Dauert der
Zustand der Belastungszunahme bzw. der überlast längere Zeit an, so wird der Wasserspiegel
des Kessels so weit abgesenkt, bis der untere Wasserstand erreicht ist. Dieser untere
Wasserstand wird dann selbsttätig durch die Einrichtung aufrechterhalten. Infolge
der Vergrößerung des Speiseraumes durch die Behälter 21 kann man eine beträchtliche
Zeit mit Überlast fahren, was beispielsweise dann besonders wichtig ist, wenn das
Feuer der neuen Belastung aus betriebstechnischen Gründen nicht angepaßt werden
kann.
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Ein besonderer Vorteil der Erfindung liegt darin, d.aß jede Gelegenheit
zum Auffüllen des Speiseraumes benutzt wird, da die Speisung mehr und mehr angestellt
wird, j e höher der Kesseldruck über den normalen Wert steigt. -