DE499785C

DE499785C - Verfahren zum Betriebe dampfbeheizter Trockner, insbesondere fuer Braunkohle

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Publication number: DE499785C
Application number: DEG74588D
Authority: DE
Original assignee: GEWERKSCHAFT GUSTAV; OTTMAR AOCKERBLOM DR ING
Current assignee: GEWERKSCHAFT GUSTAV; OTTMAR AOCKERBLOM DR ING
Priority date: 1928-10-14
Filing date: 1928-10-14
Publication date: 1930-06-19

Description

Verfahren zujn Betriebe dampfbeheizter Trockner, insbesondere für Braunkohle Gegenstand des Hauptpatentes ist ein fahren zum Betriebe dampfbeheizter Trockner, insbesondere für feuchte Brennstoffe, bei dein eine selbsttätige Regelung auf gleichbleibenden Trocknungsgrad der fertiggetrockneten Kohle erfolgt. Diese Regelung soll unabhängig von den unvermeidlichen Schwankungen des Dampfdruckes, der Deschickungsinenge und der Anfangsfeuchtigkeit des L'eschickungsgutes gleichmäßigen Trockenzustand des Endproduktes sichern. Die Regelung soll gemäß dem Hauptpatent in erster Linie auf die Umlaufgeschwindigkeit des Trockner: wirksam werden, gegebenenfalls auch auf die Beschickungsmenge.
La ist bekannt, den Dampfdruck für die Trocknung, z. B. durch IZeduzierventile, gleichbleibend zu erli<ilteti. Auferdeni hat man bei Trockentnaschinen für Gewehebalinen, in denen die Trocknung finit an dampfbeheizten Heizkörpern erhitzter Uniluft vorgenommen wird, bereits vorgeschlagen, die. den Heizk örpertt zuzufübreti(Ic Dampfmenge ini Sinne eines gleichbleibenden Trockengrades zu regeln. llei unmittelbar, also ohne Umluft, dampfbeheizten Trockeneinrichtun,-en. insbesondere für Breinistote. wurde durch diese Art der l'egelitii;z eine ungleichmäßige Troclmung des "1'rocken"tites herbeigeführt wer(l(#n, da bei nicht ausreichender Dampfzufuhr die Heizr<tlire stelleimeise verschieden stark erwärmt würden. Zur Vermeidung dieses Übelstandes soll erfindungsgemäß) unter Aufrechterhaltung der dem Bedarf des Trockners sich selbst anpassenden Darnpfinenge der Druck- oder Temperaturzustand des zugeführten Dampfes zum Zwecke der Einhaltung eines gleichbleibenden Trockengrades verändert werden, indem 1nittels selbsttätiger Regelung bei zu hohem Feuchtigkeitsgehalt der Druck oder die Temperatur des Heizdampfes erhöht. bei zu geringem verringert wird. Vorteilhaft wird man diese Art der Regelung neben der Drehzahlregelung anwenden. Beide Regelungsarten können gleichzeitig miteinander angewendet werden, oder sie können auch beide nacheinander einsetzen, z. B. wenn die zuerst einsetzende Regelung bis zu einer bestimmten Grenze ihres Regelbereiches gelangt ist, deren über- oder 'Unterschreitung unerwünscht wäre. Dies ist der Fall, wenn eine Steigerung der Drehzahl unzulässige Umfangsgeschwindigkeiten ergeben oder wenn eine Verringerung der Drehzahl ungenügenden Durchsatz des Trockengutes ergeben würde, so daß eine Stauung des zu trocknenden Gtites vor den Trocknern oder ein Mangel an den Bedarfsstellen für (las getrocknete t3tit eintreten würde. In allen diesen Fällen soll die Regelung des Dampfzustandes für die lZe--;eltnig (leg l'nilaufzahl einsetzen. Sowohl die Regelung des Dampfdruckes als auch der Drehzahl kann, wie im Hauptpatent als Beispiel angegeben, in Abhän.i,l;eit von der dem Trockner zuströmenden I-Ieizdailipfmenge erfolgen, die als Maß der aufzutrocknenden Feuchtigkeit zu gelten hat. Es kann aber auch der Feuchtigkeitsgehalt des Trockengutes unmittelbar zur Regelung herangezogen werden, indem aus einem Proberaum, durch den das Trockengut beim Verlassen des Trockners ganz oder zum Teil hindurchgeht, mittels einer Meßvorrichtung der Feuchtigkeitsgehalt festgestellt und danach die Regelung beeinflußt wird. In allen Fällen wirken zu hoher Feuchtigkeitsgehalt und Steigerung des Dampfverbrauches auf Erhöhung des Dampfdruckes oder der Dampftemperatur, dagegen auf Verringerung der Drehzahl umgekehrt bei zu geringem Feuchtigkeitsgehalt oder abnehmendem Dampfdruck.
In Anlagen, in denen die Trockner - mit Ab- oder Anzapfdampf von Kraftmaschinen beheizt werden, ist im Interesse einer wirtschaftlichen Krafterzeugung anzustreben. möglichst geringen Heizdampfdruck einzuhalten, um so das Wärmegefälle weitgehend für Krafterzeugung ausnutzen zu können. Bei diesen Alllagen kann es daher von Vorteil sein, mit der Reglung des Dampfdruckes bei überstarker Trocknung zu beginnen, den Dampfdruck also erst möglichst niedrig zu halten, ehe die Regelung der Drehzahl im Sinne der Umlaufbeschleunigulig beginnt.
Die Zeichnungen zeigen an Hand verschiedener Ausführungsbeispiele Einrichtungen zur Durchführung des Verfahrens gemäß der Erfindung, und zwar zeigt Abb. 1 eine Anlage mit Dampfnetzen N-erschiedenen Druckes, Abb. 2 eine Anlage finit einer auf das Heizdampfnetz arbeitenden Gegendruckmaschine, Abb.3 einen Umschalter für die Anlage nach Abb. i in vergrößertem Mal-istabe.
Abb. q. einen Regler im Schnitt, Abb. 5 eine Anlage mit Verwendung von Abdampf zum Heizelf, Abb. 6 eine Anlage mit vorn l,euclitigkeitsgellalt beeinilußtein Regler und RegIting der Dampftemperatur.
Der Trockner r wird mittels des Zahnradgetriebes 2 von der Antriebsmaschine, etwa dem laektromotor ;, angetrieben. Das Trokke'tigut gelangt (furch den l:infülltricliter -E über den 13escliiclctnigsregler ; in das Inilere des Trockners und wird durch den lchaclit t@ und die li'iirclervorriclittuig 8 abgeführt. 1)er lleiz(h1llll)f gtl@tll@t durch l.elttln#"7 x("" 'trockner r. (las @ie<lerschla@\va#<er wird durch (nie l#eittlilg (a abgeführt. Dic hei der Trocknung sich entwickelndenWrasen un ,i Dämpfe werden durch den Schlot I o entfernt.
Der Betrieb cles Trockners i wird durch den Regler rr Dieser wirkt über ein Verbindungsglied i2 auf (1e11 Tourenzahlregler 13, der die Tourenzahl des Motors 3 verstellt. Gleichzeitig kann er über die Verbindungsleitungen 14. auf den Beschickungsregler 5 wirken. Beeinllußt wird der Regler i i durch die Leitungen 15, die an der Meßstelle 16 den Dampfverbrauch des Trockners i messen.
Bei der in der Zeichnung angegebenen Anlage gelangt der Frischdampf durch Leitung 17 zunächst zur Kraftmaschine 2o, die mehrere Anzapfungen 21, 22 und 23 und einen Kondensator 24 besitzt. Durch Leitung 18 kann Frischdampf zum Unlschalt- und Verteilungsschieber i9 geführt werden, an den, die Heizleitung 7 angeschlossen ist. An die Leitungen 17, 2 r bis 23 können noch beliebige andere Dampfverbraucher angeschlossen sein. Auch können sie Abdampf von beliebigen anderen Kraftmaschinen erhalten. der gleichfalls zum Trockner geführt werden soll. Der Umschaltschieber i9 wird durch den Servoinotor 25 mit Kraftkolben 2g und Gegenfeder 3o betätigt. 1?in der Heizdampfleitung ; untergeordnetes Regelvclltil 26 regelt den Druck in dieser Leitung mittels des Steuerzylinders 27, der ebenso wie der Zylinder -5 über die Leitung 28 vom Regler i i aus betätigt wird.

Die Wirkungsweise der Anlage ist folgende: Ändert sich der Feuchtigkeitsgehalt des Leschickungsgutes oder die Beschickungsmenge, so ändert sich gleichzeitig der Dampfverbrauch, und diese Änderung wirkt über die Meßstelle 16 auf den Regler in der Weise. daß die Umlaufgeschwindigkeit dos Trockners i bei Dampfverbrauclissteigerung abnimmt. bei Dampfverbrauchsverringerung zunimmt. Bei kleiner Drehzahl verlängert sich die Durchsatzzeit des Trockengutes, so daß es stärker getrocknet wird. umgekehrt bei griil,lerer Drehzahl; in -leicher Weise arbeitet der Beschickungsregler 5.

Voni Regler ir wird über die Leitung

auch der einzurcgelnde Dampfdruck ver-

stellt, indem im Steuerzylinder '27 1)I'ttCk-

z#-,leiclillcit zwischen dein Dampfdruck iii der

Leitung ; hinter dein Ventil 2V und (1e111 Ver-

änderliclien Druck in der Leittill, 2S eill(Ie-

stellt wird. Das `@entiI20 wirkt also als

Re(luzierventil, (las den Dampf stets auf den

Druck reduziert, der in der Lcititlig 28 vom

Regler r t ie\veils einbestellt ia.DerRcgler t 1

arbeitet iiitii #o, (1a13 bei Steigerung des 111

den' Meßstelle fit) gemessenen l@ailll)l\'el-

brauchen der Dampfdruck et-liiilit und hei A1)-

nahine, vermindert wird.

her 1'nischaltschicber io ist in Abb. ,3 in

griißerein Maßstabe gezeigt. Dieser arbeitet

.leichfalls in der Abhiingigkeit von dein in

Leitung 28 eingcstclltcll Druck in folgender

Weise:

Der I'o111ell 29 iln Stettcrzvlill(Ic1- 23 (-rückt

gegen die Feder 30 und bewegt bei 1)rtici<-

@erllÖlltill(1 in der Leitung 28 den Gleit-

schieber 3 i ini Inneren des Umschalters t 1j

nach links, hei sinkendem .Druck drückt die

Feder den Schieber 31 nach rechts. Je nach

der Stellung des Schiebers kommt dann einer

der Kanäle 32 bis 35 zur Überdeckung finit

den Mündungen der Leitung 18, 2i. 22 und

23, wodurch der Trockner i Tiber dit-

Leitung 7 entweder Abdampf oder Anzapf-

dampf aus einer der Stufen der Kraft-

inaschine 2o oder über Leistung iS zusätz-

lichen Frischdampf, der entsprechend redu-

ziert ist oder durch Ventil 26 reduziert wird,

erhält.

Bei der in Abb. 2 gezeigten .Anlage ist die

Kraftmaschine 2o der Abb. i in einzelne

parallel arbeitende -Maschinen 36 und 37 auf-

geteilt, und die Leitun7 7 erhält nur Gegen-

druckdampf von der Gegendruckniascliine 3(.).

Die Danipfztifulir zur Maschine 36 erfolgt

durch das Ventil 38. das vom Steuer-

zvIinder 39 gesteuert -wird. In diesem ist

ein Kolben auf der einen Seite durch den

Druck in der voni Regler ii ausgehender.

Leiturig 28 belastet, auf der anderen Seite

durch den in der Leitung 7 herrschenden

Druck, so daß jeweils in der Leitung 7 der

vom Regler ii geforderte Druck eingestellt

wird.

Ein Ausführungsbeispiel des Reglers ii ist

in Abb. 4. dargestellt. An die lleßstelle i 1i

sind mittels der Leitungen 15 und der bieg-

samen Rohre 4.o und 4.1 die Gefäße 4.2 und .13

angeschlossen, die miteinander durch die

Leitungen .44. im unteren Teil in konniiuiii-

zierender Verbindung stehen. Die Gefäße

sind ini unteren Teil finit Ouecksilber gefüllt.

darüber lagert sich das aus der Danipt-

leitung entstandene 1 iederschlagwasser.

Mittels eines Waagebalkens 45 ist die Queck-

silberwaage auf der Schneide 4.6 gelagert.

I:in verschiebbares Gewicht 4., dient zur

Einstellung. hie Waage greift mittels eines

Stiicl:es 4.S über eine Regeldüse 4.11. die aus

einer Druckpumpe 5o mit dein Steuermittel

Druckluft, Drucköl oder Druckwasser ver-

sot;-t wird.. Das Druckmittel gelangt über

eine einstellbare Drosselstelle 5 t zti (lern

Kanals t-steni ;2, an das die zu den Servo--

inotorell25 und Stet1el-;-elltile1l27 führende

Leitlitig 28, die z11111 lic#srhickungsrc:,rler

führende Leitung 1- und die 7t1111 Drehzahl-

regier 12 führende Leitung 5; @ulgescl,lossell

ist. 1>1e Lcitut11- 53 führt zum Servomotor 54.,

der gc:gctt den Druck einer Feder »das Z"er-

hincl@l@gsgestänge 12 zutn Drehzahlregler i 3

verstellt.

DicWiriauigstt-eise des Reglers ist folgende:

Bei Erhöhung des Dampfverbrauches und

damit des Durchtlusses durch die 11e1i-

stelle i(, vergrötiert sich der Druckabfall an

dieser lleßstelle, so daß in Leitung 4i und

Clefüß 43 geringerer Druck herrscht als in

Leitung 4o und in Leitung 4.2. Infolgedessen

wird das Ouecksilber durch Leitun', 44 aus

dem Gef:iß 42 nach dem Gefäß 43 in ver-

niehrtetn Maße herübergedrückt. Der Hebel .48

senkt sich und der Ausfluß der Steuer-

flüssigkeit aus der Düse 4.9 wird erdrosselt.

Infolgedessen steigt der Druck im Flüssig-

keitssystem und den daran angeschlossenen

Leitungen 14,:28 und 53, so daß die zu Abb. i

beschriebenen Bewegungen oder Einstellung

der Servomotoren 25 und 27 eintreten. Eine

Steigerung des Druckes bewirkt in gleicher

Weise im Zylinder 54 eine Bewegung des

Kolbens mit dein Gestänge 12 entgegen der

Wirkung der Feder 55 und damit eine Ver-

änderung der Drehzahl der Antriebsmaschine

im Sinne einer Drehzahlverringerung.

Durch Einstellung der Federn an den

einzelnen Servomotoren kann erreicht

werden, daß Reglungen auch hintereinander

ansprechen. Das gleiche kann dadurch

herbeigeführt werden, daß die verschiedenen

Servomotoren durch verschiedene Relais be-

tätigt Nverden.

Gemäß Abb. 5 sind an die Frischdanipf-

leitung 17 Arbeitsmaschinen 56 angeschlossen,

beispielsweise Brikettpressen, Pumpen o. dgl.

Diese liefern ihren Abdampf durch Leitung 57

in die Heizdampfleitung j, die zum

Trockner i führt. Durch die Leitung 58 mit

dem Regelventil 59 wird Frischdampf zu-

gesetzt, dessen Druck in Abhängigkeit von

dein vom Regler i i eingestellten Druck

mittels des Regelzylinders 6o verstellt wird.

Durch Einstellung eines bestimmten Druckes

in dieser Leitung ändert sich der Gegen-

druck, unter dem die Kraftmaschinen 5t>

arbeiten und demzufolge auch deren Dampf-

verbrauch in folgender Art:

Steigt der Feuchtigkeitsgehalt des Trocken-

gutes oder der Dampfverbrauch des

Trockliers, so stellt Ventil 59 einen Höheren

Druck in der- Abdampfleitung ein. Dadurch

steigt der Datnpfverbrancli der Kraft-

inaschinen und chtniit auch ihre Abdanipf-

lieferttng, so d.11..3 trotz l?iiistellluig eitles

liiilieren Gegenclrticlces die Menge des die

lir;iftni.tscliinen durch die Leitung 3S uni-

,gehenden zusätzlichen hriscll<hillilifes kaum

ver:indert ztt «-erden braucht.

"ach Abb. 6 erfolgt die Beeinflussung de@ Reglers ii statt wie bei den vorherigen Abbildungen durch eine vom Dampfverbrauch beeinflußte lleßstelle von einer Stelle 61 aus, an der das Trockengut den Trockner verläßt. Aus dem Raum 01 wird entweder eine Probe des Trockengutes laufend entnommen und ihr Feuchtigkeitsgehalt festgestellt, oder es wird der auf eine Feuchtigkeitsmeßeinrichtung wirkende Feuchtigkeitsgehalt eines Gas-oder Luftstromes zur Beeinflussung ' des Reglers r i benutzt. Der Strom wird durch Leitung 62 über die Fördervorrichtung 63 zum Regler 11 entnommen. Der so beeinflußte Regler ii kann in der gleichen Weise. wie in den vorherigen Abbildungen gezeigt, den Heizdampfdruck verändern, oder er kann, wie es in der Abb. 6 weiter gezeigt ist. die Dampftemperatur besonders bei Verwendung überhitzten Dampfes auf veränderliche Höhe einregeln. Diese Regelung der Überhitzungstemperatur, die selbstverständlich auch in Abhängigkeit vom Dampfverbrauch vorgenommen werden kann, wirkt auf einen in der Heizdampfleitung 7 angeordneten Temperaturegler 64., der über den Servomotor 6; unter dem Einfluß des Reglers i i steht. Dei Temperaturregler 64 beeinflußt seinerseits den Servomotor 66, der ein in der AbdampfleitUng V; angeordnetes Ventil 68 und ein in der Wasserleitung 69 gelegenes Ventil 70 steuert. Bei Schliefien des Ventils 68 wird der Heizdampf gezwungen. über Leitung ; i den Zwischenüberhitzer 72 zu durchströmen, der durch Frischdampf aus der Leitung 71 oder auf andere Weise beheizt wird. 13(i F riscli(lantpfbeheizulig wird (las \ iederschlagwas_er durch den Ableiter 74 abgeleitet. Die Wasserleitung Cig speist den Dampfkühler oder Sättiger 73 finit Einspritzwasser, das denn zur Leitung 7 liierenden Dampfstrom zugesetzt wird. Der Temperaturregler 64' wirkt in der Art, daß bei zli geringer Dampftemperatur Ventil 68 gedrosselt und somit der Dainpf_troni mehr durch den Überhitzer geleitet wird, und dali bei zu hoher Temperatur nach Üffnunr des Ventilstil auch (las \Vasserventil 70 mehr und, niehr geüffnet und der Dampf durch Zusetzen von Wasser gekühlt und gesättigt wird.

Die Regelung kann cl)(-nso «#ie in der be- zeichneten Art und Weiße auch durch elektrische Regler oder durch auf andere 1Veise 1)etiitigte Vorrichtungen vor ;ich gehen.
Die gezei@tcnchenutta stellen nur Beispiele für (nie Durchführung der (:rlin(luii" dar, die finit den heutigen \litteln der Re gcltechnik auf viele andere Weisen ohne weitere riehst werden kiinneli. Die Einrichtungen der einzelnett :U)bildun-en kiinnen in 1)eliebiger \Vei_e miteinander vcrt:nt@cht wcr<lcl(. z. B. kann die tberhitzerregelung der Abb. 6 auch bei unmittelbarem Frischdampfzusatz von Vorteil sein, wobei unter Verwendung überhitzten Frischdampfes der Zwischenül.)erhitzer ganz in Fortfall kommen kann und nur die Einrichtung zur Danipikühlung zu regeln ist. Ebenso kann die Regelung in Abhängigkeit vom Feuchtigkeitsgehalt beiden-':' Anordnungen zur Anr etidung kommen, die den Abb. i bis 5 entsprechen.

Claims

h\TLNTA\SPRÜCHE : i. Verfahren zum Betrieb dampfbeheiz- ter Trockner Init Regelung auf gleich- bleibenden Trocknungsgrad nach Patent 478 37 i, dadurch gekennzeichnet. daß der Druck- oder Temperaturzustand oder beide des zum Trocknen. dienenden Heiz- dampfes im Sinne der Einhaltung eines gleichbleibenden Trocknungsgrades des Trockengutes selbsttätig geregelt werden. indem bei zu hohem Feuchtigkeitsgehalt des Trockengutes und Steigerung des Dampfverbrauches Dampfdruck oder Temperatur erhöht, umgekehrt verringert werden. 2. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß bei Regelung sowohl der Umlaufzahl als auch des Dampf- zustandes die Regelimpulse der beiden Zustandgrößen bei Einflußänderungen nacheinander einsetzen, indem der sp:iter einsetzende Regelimpuls erst zum An- sprechen gebracht wird, wenn der zuerst einsetzende Regelimpuls bis ZU einer be- stimmten Grenze ihres Regelbereiches ge- langt ist. ,;. Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch i bis ?, ge- kenn7eichnet durch eine den I.):impfver- brauch der Trockeneinrichtung oder den Feuchtigkeitsgehalt des ".frorkengutes oder eines Proberaumes (eir) feststellende Meßvorriclittilig, (nie (teil die Trock- nungsfaktoren verändernden Regler (ii) beeinflußt. .1. Einrichtung nach Anspruch 3, -e- l:eiin7eiclliiet durch eine iii der zum Trockner (i) führenden IIeiz(Ianipf- leltullg (7) angeordnete 1`t'.7e111I1S('lli- richtung, die den Dampfdruck oder (nie Danipfteniperaatur auf \1'ertc einre`elt, deren I-Iiilie in .11)Iiüngighcit voni 1#euch- til;eitsgclialt des oller v(nn Dampfverbrauch des Trockners ver:üulcrt wird. 5. l:inrirhtling stach .\iIsl)rlIch 3 "1'( 14, in,beonderr iiir Anlagen min .(>ehcizun durch Abdantpf t-on Arbeit:nia`chinen, (1;IZltll-cll gekennzeichnet, dal1l clie (leg Dalltpfzu_tnil(( cinreg(@In<lcn \.-orl-iclitttn-

gen in einer Zu";#@itz(Izinil)ileitutig (;8) an- (leOrdnet sind, durch die Dampf höherer Spannung ztt#,efiilirt werden kann als die _1r1>eitsmascltincu normalerweise abgeben. c@. Einriclituug nach :Anspruch 3 bis dadurch -el;ettiizeicliiict, daß der Dampf- di-ucl:regler (38) einer Gegendruckkraft- ni:iscliiiie (36) vorgeschaltet ist. die auf das IIeizdampfnetz U) des Trockners arb4itet und deren Dampfzufuhr auf in Abhängigkeit voni Trocknungsregler ein- stellbaren Druck hinter der Kraft- maschine geregelt wird. ;. Einrichtung nach Anspntch 3 und:, dadurc lt gekennzeichnet, daß die zum Trockner führende Ileizdampfleitung

mittels eines Umschaltschiebers @i9) auf Gegendruckuetze verschiedenen Dampfdruckes (2i, 22. 23) je nach dein für die Trocknung erforderlichen Druck umschaltbar ist. B. Einrichtung nach Anspt-uch 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine die Temperatur des Heizdampfes Überwachende Einrichtung (64), die durch Kühlung die Temperatur des zugeführten Dampfes verringert oder durch überhitzung zu erhöhen gestattet, mittels eines Reglers (i i) in Abhängigkeit von der Feuchtigkeit oder dem Dampfverbrauch des Trockners (i) auf verschiedene Temperaturhöhen einstellbar ist.