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Einrichtung zur Regelung der Dampfkessel für elektrische Zentralen
Gegenstand der Erfindung ist :eine Einrichtung zur Regelung der Dampfkessel für
elektrische Zentralen. Es.ist bei solchem Einrichtungen schon vorgeschlagen worden,
die für die einzelnen Kessel vorgesehenen Regler von der elektrischen Leistung der
Zentrale zu steuern. Erfindungsgemäß soll bei derartigen Einrichtungen eine schnelle
und trotzdem stabile Regelung dadurch ermöglicht werden, daß die Regler der einzelnen
Kessel von Zustandsgrößen des Kessels, z. B. der Brennstoffmenge oder der Luftmenge,
zusätzlich beeinflußt werden.
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Die Zeichnung zeigt schematisch ,eine beispielsweise Ausführungsform
der Erfindung. In der Zeichnung stellen i, 2 und 3 drei Dampfkessel dar, welche
gemeinsam Dampf in eine - Speiseleitung q. liefern. Die Speiseleitung führt nach
einer Kraftmaschine, z. B. einer Dampfturbine 5, welche eine Dynamomaschine 6 antreibt.
Die Dynamomaschine speist die Leitung 7. Entsprechend der in den Leitungen 7 verbrauchten
Energie wird ein Zweigstrom durch Leitungen 8 einem MeBinstrument 9 zugeführt, das
z. B. nach Axt eines Amperemeters gebaut sein kann. Mit dem Zeiger des Amperemeters
ist `ein Lenker 1o verbunden, dessen zweites Ende an ein mit einer Düse versehenes
Strahlrohr i i anfaßt. Das Rohr i i ist leicht drehbar um einen Zapfen 12 gelagert
und wird ständig von einem Druckluftstrom durchflossen. Die Druckluft tritt durch
die -Düse an dem anderen Ende des Rohres i i aus. Ein Schieber 13, der durch
eine Stange i q. eingestellt werden kann, liegt zwischen dem Rohr i i und einem
Arm 15, der um den Zapfen 16 drehbar gelagert ist und auf seiner anderen
Seite durch einen Lenker 17 mit einer Membran 18- verbunden ist, die das zugehörige
Membrangehäuse in zwei Hälften i9 und 2o teilt.
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Vor dem Rohr i i sind zwei Rohre 2 i und 22 so angeordnet, daß die
Mündungen dieser Rohre dicht nebeneinanderliiegen. Je nachdem sich daher die Mündung
des Strahlrohres i i weiter nach rechts oder links verschiebt, wird mehr oder weniger
Druckluft in die Leitung 2 i oder 22 eingeblasen ünd dadurch der Druck in der einen
Leitung erhöht, in der anderen Leitung erniedrigt werden.
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Von den einzelnen Kesseln, und zwar vorzugsweise vor und hinter dem
Economiser, zweigen Leitungen 23, 2q. ab, welche vor und hinter einer Membran. 25
in ein Gehäuse 26 münden. An diese Membran ist :ein Lenker 27 angeschlossen, der
sie mit einer zweiten Membran 28 verbindet. Letztere sitzt in einem Gehäuse, 29,
an welches zu beiden Seiten der Membran die beiden Leitungen 21 bzw. 22 angeschlossen
sind. An den Lenker 27 faßt ferner ein. Hebel 3o an, durch den ein Servomotor beliebiger
Art betätigt werden kann. So kann z. B. der Hebel 3o zur Drehung des Kükens eines
Hahnes 3 i dienen, welcher als Vierwegehahn ausgebildet
ist. An
den Hahn ist eine ölzuflußleitung 32 und eine ölabflußleitung 33 sowie zwei Leitungen
34 und 35 angeschlossen, die an den beiden Seiten eines Zylinders 36renden, in dem
ein Kolben 37 beweglich angeordnet ist. Dieser Kolben dient als Servomotor. Er bewirkt
in einer später noch anzugebenden Weise die Regelung.
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Von den Leitungen 121 und 22 zweigen zwei weitere Leitungen 38 und
39 ab, welche in die beiden Räume i9 und 2Q4 zu beiden Seiten der Membran. 18 münden.
Die Drudkdifferenz in den Leitungen 21 und 22 wirkt demnach auf den Hebel 15
ein und bewirkt eine Rückstellung dies Rohres i x. Schließlich zweigt noch von der
Dampfleitung ¢ eine Leitung 4o ab, welche nach seiner Dose oder einem Membrangehäuse
41 führt. Der bewegliche Teil dieser Dose bzw. das Membrangehäuse ist durch.;einen
Lenker 42 mit einem um den Zapfen 43 schwingbaren Hebel 44 verbunden. Dieser Hebel
trägt an seinem freien Ende Belastungsgewichte 45 und ist gelenkig mit der Stange
14 dies Schiebers 13 verbunden.
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Die Einrichtung arbeitet demnach in folgender Weise: Angenommen, die
Beschickung der Kessel entspricht dem Stromverbrauch, dann steht das Strahlrohr
i i zwischen den Mündungen der Rohre 21 und 22. Ändert sich nun der Stromverbrauch,
dann ändert sich auch die Stellung des Strommessers 9, und ientsprechend wird durch
den Lenker i o das Strahlrohr i i nach der einen oder .anderen Richtung hin verstellt.
Durch diese Verstellung ändert sich die Druckdifferenz zu beiden Seiten der Membran
28. Es findet infolgedessen eine Bewegung des Lenkers 27 statt, der wiederum durch
den Hebe13o den Hahn 31 in d_ er einen oder anderen Richtung verstellt-- In der
Ruhestellung steht der Hahn so, daß weder Flüssigkeit durch das Rohr 32 zuströmen
noch durch das Rohr 33 abströmen kann. Bei der Drehung nach der einen Richtung kann
die Flüssigkeit durch das Rohr 32 nach einem der Rohrre 34 oder 35 zuströmen und
durch das. jeweils andere Rohr abströmen. Bei der Umstellung nach der anderen Seite
erfolgt die Zu- und Abströmung umgekehrt. Bewegt sich daher der. Lenker 27 nach
der einen Richtung, so wird oberhalb des Kolbens 37 Drucköl eintreten und unterhalb
dieses Kolbens austreten können. Der Kolben wird dann fallen; bewegt sich dagegen
der Lenker 27 nach der anderen Seite, so wird das öl umgekehrt geleitet, und der
Kolben 37 wird steigen. Die steigende und fallende Bewegung -des Kolbens bewirkt
nun die Regelung der Kesselbeschikkung. Es kann durch den Kolben z. B. die Geschwindigkeit
des an den Kesseln vorhandenen Wanderrostes reingestellt werden, oder es kann die
Luftzufehrung geregelt werden, wenn es sich um Unterwind'kessel handelt. Bei ölfeurerung
kann die ölzufuhr dadurch eingestellt werden u. ,dgl. @m. Vorausgesetzt ist dabei,
daßentsprechend der eingestellten Kohle- oder Ölzufuhr auch die: Luftzufuhr mechanisch
oder von Hand geregelt wird, z. B. durch entsprechende Einstellung des Essenschiebers
oder bei Unterwindanlagen der Windmenge, bzw. daß; bei Regelung der Luftzufuhr durch
die beschriebene Einrichtung die Brennstoffzufuhr der geregelten Luftzufuhr entsprechend
eingerichtet wird.
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Sobald zwischen dem Stromverbrauch und dem Zug in der Esse, welcher
im wesentlichen der zugeführten Luftmenge entspricht, das Gleichgewicht wiederhergestellt
ist, steht das Strahlrehr i i wieder in der Mitte, und der Hahn 31 ist -gesperrt.
Die Rückführung des Rohres i i erfolgt durch die Membran 18 entsprechend der Druckdifferenz
in den Leitungen 21 und 22. _ Bei dem Ausführungsbeispiel ist als Regelmittel die
Druckdifferenz vor und hinterdem Economiser angenommen, also entsprechend der Luftzufuhr.
Natürlich . kann als Regelmittel auch eine Druckdifferenz verwendet werden, welche'
durch. zugeführte Kohlemenge ,oder sonstige Brennstoffmenge erzeugt wird, ebenso,
wie bei Unterwindfeuerungen eine durch die zugeführte Luftmenge unmittelbar erzeugte
dazu verwendet werden kann. Einrichtungen, durch welche reine der zugeführten Menge
oder sonstigen Brennstoffmenge entsprechende Druckdifferenz erzeugt wird, sind bereits
vorgeschlagen..
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Dadurch, daß für jeden Kessel ein besonderer Regler vorgesehen ist,
kann man die einzelnen Kessel verschieden beaü= spruchen, indem man den zugehörigen
Servomrotor entsprechend einstellt. Man kann z. B., wenn von dien drei dargestellten
Kesseln der eine noch neu ist und eine stärkere Belastung verträgt, die Feuerung
so einrichten, daß dieser Kessel im Verhältnis zu der G& sämtleistung prozentual
eine höhere Brennstoff- oder Luftzufuhr erhält als die älteren Kessel.
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Die Einrichtungen 40 bis 45 dienen _dazu, der Tatsache Rechnung zu
tragen, daß hei verschiedenen Dampfdrücken die zur Erzeugung einer bestimmten Dampfmenge
ierforderliche Brennstoffmenge verschieden ist. Es sei nun angenommen, daß bei einer
biestimni ten Dampfspannung die Vorrichtung in der beschriebenen Weise . arbieitet.
Sinkt oder steigt nun die Dampfspannung, dann würde
die Regelung
nicht mehr richtig sein, weil dann bei abnehmenderoder zunehmender Belastung die
Beschickung der Kessel eine andere Änderung erfahren muß als bei der vorher vorhandenen
Dampfspannung. Durch die Leitung 40 wird nun in der Dose q.1 :eine dem Dampfdruck
entsprechende Spannung erzielt, die durch die Gewichte q.5 ausgeglichen wird. Steigt
die Dampfspannung, dann wird der Hebel q.¢ in der Uhrzeigerrichtung ausschlagen
und die Stange 1 ¢ angehoben. Sinkt die Dampfspannung, dann bewegt sich der Hebel
q.¢ umgekehrt, und die Stange 14 sinkt. Die Stange 14 bewegt hierbei den Schieber
13, und dieser ändert wiederum das übersetzungsverhältnis zwischen der die Verstellung
des Strahlrohres i i bewirkenden Meßvorrichtung 9 und der das Rohr i i zurückführenden
Membran 18. Es wird dadurch bei einer Änderung der Belastung je nach der Verstellung
des Schiebers 13 nach der' ;einen oder anderen. Richtung eine größere oder geringere
Bewegung des Servomotors bzw. Nachregelung der Kessielbeschickung stattfinden.