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Regelungsvorrichtung für Düsenfeuerungen, insbesondere für Ölfeuerungen
Die Erfindung betrifft eine Regelungsvorrichtung für Düsenfeuerungen, insbesondere
für Ölfeuerungen zum Betrieb von Dampfkesseln und Brennkraftmaschinen. Zweck der
Erfindung ist, die Leistung einer Feuerung selbsttätig nach der vom Kessel verlangten
Leistung einzustellen und den Betriebsdruck auf gleicher Höhe zu halten. Durch die
Erfindung kann sowohl die Erzeugung des Dampfes wie auch die Erzeugung der zum Betrieb
von Brennkraftmaschinen dienenden Verbrennungsgase der Feuerung geregelt werden.
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Erreicht wird dies dadurch, daß ein Zylinder eines mehrere Brennerdüsen
und Reglerglieder betätigenden Kolbens unmittelbar durch eine Leitung mit dem Dampfraum
eines Kessels in Verbindung steht, so daß der in dem Kessel befindliche Druck auf
den Kolben einwirken und diesen gegebenenfalls entgegen der Wirkung einer Feder
verschieben kann, wobei ein Ansatz der Kolbenstange die Brennerdüsen und ein mit
der Kolbenstange starr verbundenes Quergestänge die Reglerglieder bei normalem Kesseldruck
in der Betriebslage hält, während bei 'Überschreitung des normalen Betriebsdruckes
am Kessel ein zweiter unter der Einwirkung des Kesseldruckes stehender Kolben entgegen
dem Druck einer Feder ein Ventil des Druckraumes des ersten Zylinders öffnet. Hierdurch
wird der Steuerkolben für die Brennerd'üsen entlastet, so daß er unter dem Druck
einer Feder eine der Druckabnahme im Zylinder entsprechende Anzahl Düsen abstellt
und gleichzeitig die Brennstoffzuführung durch Verstellung der Reglerglieder vermindert.
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Auf der Zeichnung ist die Erfindung an einer ölfeuerungsanlage schematisch
dargestellt. Die neue Regelungsvorrichtung besteht aus einem im Zylinder r verschiebbaren
Steuerkolben a, :der von einer Feder 2a beeinflußt wird. Der Druckraum des Zylinders
ist durch eine Leitung 3, 3a mit dem Dampfraum der zu regelnden Kesselanlage verbunden.
In die Dampfzuleitung 3, 3a ist ein Drosselventil4 eingebaut, das zusammen mit dem
Absperrv entil 7 über Gestänge 5, 5a, 5b, 5e, 5d von dem Regulator 6 einer
vom Dampfkessel betriebenen Maschine geöffnet bzw. geschlossen wird. Durch das Öffnen
des Drosselventils 4 gelangt Dampf vom Kessel durch Rohrleitung 3, 3a vor den Kolben
2 und verschiebt diesen im Zylinder r entgegen der Wirkung der Feder aa. Die Bewegung
des Kolbens a wird durch seine Kolbenstange 8a auf ein Quergestänge 9 übertragen,
durch das verschiedene Regelglieder für Hilfsmaschinen, beispielsweise das Zudampfventil
einer Ventilationsmaschine, die Leitung einer Brennstoffpumpe für eine Ölfeuerung
o. dgl., gesteuert werden. Werden die Hilfsmaschinen von der Hauptmaschine unmittelbar
angetrieben, so können ihre Leistungen durch eingebaute Ventile 9a, 9v, ge, 9d geregelt
werden. Sind in einer Anlage, z. B.
bei einer Ölfeuerungsanlage,
mehrere Düsen vorhanden, so ist die Kolbenstange 8 durch den Zylinderboden ja hindurchgeführt
und mit einem Ansatz 2b versehen, der beim Verschieben des Kolbens :2 die Düsen
2c der Ölfeuerung beeinflußt. Um einen gleichmäßigen Betriebsdruck in dem Kessel
zu erreichen, ist ein Zylinder 1o angeordnet, der mit einem durch eine Feder i ja
beeinflußten Kolben i i versehen ist. Vor dem Kolben i i ist der Zylinderraum durch
eine Leitung 17 mit dem Dampfraum eines Dampfkessels verbunden. Die Feder ija ist
so eingestellt, daß der Kolben i i beim Überschreiten des Kesselbetriebsdruckes
die Feder i ia zusammendrückt und dadurch das Abdampfventil 13 öffnet. Soll die
Reguliervorrichtung zum Betrieb einer Brennkraftmaschine, welche von den abziehenden
Verbrennungsgasen einer Kesselfeuerung getrieben wird, benutzt werden, so führt
die vor dem Kolben i i am Zylinder io angebrachte Leitung 17 zum Feuerraum des Dampfkessels
(nicht gezeichnet).
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Der Arbeitsgang bei laufender Dampfmaschine ist folgender: Während
des Betriebes öffnet bei steigender Belastung der Maschine der Regulator 6 das Absperrventil
7, demgemäß fällt der Druck im Dampfraum des Kessels, so daß der Kolben io die Abdampfleitung
13` geschlossen hält. Gleichzeitig mit dem Öffnen des Absperrventils 7 wird das
Drosselventil 4 der Zudampfleitung 3, 3a geöffnet. Der Druck vor dem Steuerkolben
:2 steigt, der Kolben :2 verschiebt sich in Pfeilrichtung a und vergrößert mittels
des Quergestänges 9 die Luft- und Brennstoffzuführung durch die Hilfsmaschine bzw.
mittels des Kolbenstangenansatzes 2b die Zahl der Brennerdüsen, und -zwar so lange,
bis der normale Druck im Kessel wieder erreicht ist. Wird der Normaldruck im Kessel
überschritten, dann wird durch den den Normaldruck übersteigenden Druck der Kolben
i i entgegen der Wirkung der Feder iia im Zylinder io verschoben und dadurch das
Abdampfventil 13 geöffnet. Infolgedessen wird der Druck hinter dem Kolben 2 verringert,
indem Dampf vom Zylinder i durch die Rohrleitung 13a austritt, so daß der Kolben
:2 in Pfeilrichtung ,B zurückgeht. Dadurch wird die Leistung der Feuerung soweit
vermindert, bis der normale Betriebsdruck im Kessel wieder erreicht ist. Nach einigem
Hinundhergehen des Steuerkolbens 2 hat die Reguliervorrichtung die Leistung der
Feuerung dem Kraftbedarf der Dampfmaschine angepaßt. Wird die Dampfmaschine entlastet,
tritt der umgekehrte Vorgang ein. Das Absperrventil 7 und das Ventil 4 werden durch
den Regulator 6 geschlossen, so daß die Spannung im Dampfraum steigt und Kolben
i i das Abdampfventil 13 öffnet. Die Leistung der Feuerung wird vermindert, und
nach einigem Hinundhergehen des Steuerkolbens 2 hat die Reguliervorrichtung die
Leistung der Feuerung wieder auf den augenblicklichen Bedarf eingestellt. Aus der
Darstellung geht hervor, daß die Reguliervorrichtung die Leistung der Feuerung selbsttätig
je nach Bedarf einstellt und daß der Betriebsdruck sich allen Belastungen der Maschine
anpaßt. Um das Pendeln des Steuerkolbens 2 in dem Zylinder i abzubremsen, steht
die Kolbenstange 8a des Kolbens 2 mit einem Kolben 8b in Verbindung, welcher sich
in einem mit Glyzerin gefüllten Zylinder 8c bewegt und als Puffer dient. Das Umlaufen
des Glyzerins vor bzw. hinter den Kolben 8b kann durch ein Ventil 8d geregelt werden.
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Um bei etwaigem Durchgehen der Hauptmaschine die Feuerung sofort abzustellen,
sind Schnellschlußventile 14, i4a angeordnet. Die Betätigung der beiden Ventile
14, i4a erfolgt durch eine Verlängerung des Hebels 5a. Beim vollständigen Schließen
des Absperrventils 7 löst durch Vermittlung des Hebels 5b die Verlängerung des Gestänges
5a eine Sperrvorrichtung 26 aus. Dadurch schließt eine Feder i4P das Ventil 14 und
öffnet gleichzeitig das Umgehungsventil i4a des Glyzerinzylinders 8c, so daß ein
sofortiges Abstellen der Feuerung erfolgt.
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Damit die Düsen 2c der Vorrichtung beim Anheizen eingeschaltet werden
können, ist ein Handhebel i7a angeordnet.
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Der Arbeitsgang trifft nicht nur für Dampfmaschinen zu. Da die Menge
des erzeugten Dampfes mit der Menge der erzeugten Verbrennungsgase zu- und abnimmt,
so kann das Drosselventil 4 auch mit dem Regulator 6 einer Brennkraftmaschine gekuppelt
werden, wobei die Leitung 17 mit dem Feuerungsraum eines Kessels verbunden wird.
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Die Maschine wird bei wechselnder Belastung stets mit dem höchsten
Dampfdruck bzw. Feuerungsgasdruck arbeiten, der dem jeweiligen Kraftbedarf entspricht.
Sind mehrere Verbrauchstellen an den Kessel angeschlossen, dann ist die Betätigung
der Vor richtung durch einen Regulator nicht möglich. Dann wird in das Hauptdampfrohr
2.5 des Kessels ein viereckiger Kasten 2o (in Abb. i strichpunktiert und in Abb.
2 vergrößert dargestellt) eingebaut, in welchem eine Klappe 21 angeordnet ist, die
sich um eine Welle 22, drehen kann und den Durchgang des Dampfes regelt. Die Welle
22 ist an ihrem Ende durch die Kastenwandung geführt und hier mittels Gestänges
22b mit dein Drosselventil 4 verbunden. Die Klappe
21 wird durch
ihre eigene Schwere bzw. ein Gegengewicht ausbalanciert und in waagerechter Lage
gehalten. Sowie Dampf im Hauptrohr zu strömen beginnt, wird die Klappe 2 1 entsprechend
der Stärke des Dampfdruckes angehoben und, damit der Querschnitt für den Dampfdurchtritt
geregelt. Da die Bewegung der Klappe 2i auf das Drosselventil 4. übertragen wird,
wird die Reguliervorrichtung bei dieser Anordnung genau in derselben Weise wie bei
dem Einbau eines Regulators arbeiten. Die von dem Kessel gespeisten Maschinen und
Apparate arbeiten zu jeder Zeit mit -derjenigen Spannung, die dem jeweiligen Kraftbedarf
entspricht.