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mechanischer Zugregler für Dampfkesselfeuerungen Die Erfindung bezieht
sich auf einen mechanischen Zugregler für Kesselfeuerungen, welcher unter Vermittlung
eines Servomotors entweder die Stärke des Zuges am Kessel-oder Vorwärmerende oder
einen sich mit der Leistung ändernden Druck (bzw. Druckdifferenz) je nach dem Wärmebedarf
einstellt. Insbesondere betrifft die Erfindung solche mechanischen Zugregler, bei
welchen auf zwei Stellen eines Ausgleichgetriebes, durch dessen Bewegungen die Rauchklappe
gesteuert wird, eine mit der Kesselbelastung sich ändernde Größe, beispielsweise
der Dampfdruck eine Dampfdruckdifferenz, ein Hilfsdruck oder eine mit der Belastung
nach bestimmtem Gesetz veränderliche elektrische Hilfsgröße und der Kesselzug oder
eine andere mit der jeweiligen Belastung der betreffenden geregelten Feuerung sich
ändernde Größe (z. B. Druck oder Druckdifferenz) einwirken, wobei sowohl der Dampfdruck
als auch der Kesselzug durch Gewichte, Federn o. dgl. teilweise ausgeglichen werden.
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Es ist nun besonders bei Dampfkesselbatterien unter Umständen von
Vorteil, daß nicht alle Kessel gleichmäßig an der Dampflieferung teilnehmen, sondern
daß z. B. bei sinkender Last einige Kesseleinheiten nacheinander stark gedämpft
werden, wodurch den übrigen Kesseln ein größerer Lastanteil übrigbleibt. Um dies
mittels der erwähnten mechanischen Zugregler in einfacher und zuverlässiger Weise
bewirken zu lassen, besteht das Neue der Erfindung im wesentlichen darin, daß unabhängig
von der jeweiligen Dampfabgabe des Kessels z. B. zur Dämpfung des Feuers durch Handverstellung
von Kokken, Anschlägen o. dgl. die Einwirkung des Dampfdruckes auf das Ausgleichgetriebe
aufgehoben und gleichzeitig die den Kesselzug ausgleichende Kraft auf eine Zugstärke
eingestellt wird, die dem gedämpften oder sonstwie gewünschten Feuerungsbetrieb
entspricht. Es können somit die Feuerungen bei normalem Betriebe vermittels derartiger
Regler entsprechend der Gesamtbelastung geregelt werden, während die bei sinkender
Last gedämpften Kessel durch die Umstellung der Regler zwangsläufig im wirtschaftlich
konstant gedämpften Zustande gehalten werden. Die Erfindung kann sowohl bei Feuerungen
mit wie auch ohne Unterwind angewandt werden und auch bei solchen Feuerungen, bei
denen die Luftzufuhr durch einen Unterdruckregler mechanisch gesteuert wird. Bei
Feuerungen, die ausschließlich mit Saugzug arbeiten, genügt ein luftdicht gemachter
Aschenfall, dessen Klappe bei Dämpfung mehr oder weniger dicht von Hand verschlossen
wird.
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Der Erfindungsgegenstand ist auf der Zeichnung in zwei Ausführungsbeispielen
schematisch veranschaulicht.
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Abb. i zeigt den Regler in Verbindung mit einem Dampfkessel.
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Abb.2 veranschaulicht eine zweite Ausführungsform, wobei der Dampfkessel
fortgelassen ist.
In Abb. i bedeutet 2 den Feuerraum, 4. den Aschenfall
und 6 die Züge eines Dampfkessels. 8 bezeichnet die von Hand einstellbare Klappe
des Aschenfalles und ro die Rauchklappe, die durch einen Servomotor 12, der durch
die Steuervorrichtung 14 beeinflußt wird, eingestellt wird.
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Vor der Klappe io mündet in die Kesselzüge eine Rohrleitung 16, die
die jeweils an dieser Stelle herrschende Zugstärke auf die Membran 18' einer Dose
18 überträgt. Die mit der Membran verbundene Stange 20 ist mit dem einen Ende eines
doppelarmigen Schwinghebels 22 verbunden, dessen Auflagepunkt in Form einer verschiebbaren
Rolle 24 auf der festen Unterlage 26 einstellbar ist. A Nuf das andere Ende
des Hebels 22 wirkt eine zweite Membran 28' einer Dose 28, die durch Leitung 29
z. B. unter dem Dampfdruck der Sammelleitung steht. Sowohl diesem Druck wie auch
dem Zuge unterhalb der Membran 18' wirkt ein Gewicht 3o entgegen. Entgegen der auf
die Membran 18' einwirkenden Kraft wirken ferner zwei Federn 32 und 3.4. Von diesen
ist die Feder 32 einstellbar, aber beim Betriebe unveränderlich, während die Feder
34. nicht nur einstellbar, sondern auch vermittels des Hebels 36 im- Betriebe veränderbar
ist.
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Der Hebel 36, der durch die Lagerung 4o schwingbar ist, wird für gewöhnlich
durch eine sehr starke Feder 42 gegen einen Anschlag 38 gehalten. Vermittels einer
Rolle 44 am Ende des Hebels 36 und eines drehbaren Nockens 46 läßt sich der Hebel
36 aus seiner in Abb. r veranschaulichten Normallage bringen, wodurch die Feder
34 zum Teil oder vollkommen entspannt wird. Der Nocken 46 steht mit einem ähnlichen
Nocken 48 in Verbindung, der seinerseits eine Rolle 5o anheben kann, wodurch mittels
Gestänge 49 sowohl das Gewicht 30 wie auch der Hebel 22 von seiner Auflage
24 abgehoben wird. Dadurch wird die Einwirkung der Membran 28' auf die Membran r8
ausgeschaltet.
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Der dargestellte Regler wirkt wie folgt: Bei normalem Betriebe bleibt
die Klappe 8 des Aschenfalles offen, und die Regelvorrichtung arbeitet so, daß der
Zug unter der Membran 18' vor der Klappe io sich gemäß dem Druckabfall des Dampfdruckes
ändert. Das Gewicht 3o bestimmt den konstant zu haltenden Dampfdruck der Kessel
und die Kraft der Federn 32, 34 denjenigen Mindestiug, der bei normaler Regelung
und schwacher Belastung nicht unterschritten werden soll. Der Regler ist so eingestellt.
daß bei einem höchsten Dampfdruck die Membran 28' das Gewicht 3o anhebt und somit
auch den Hebel 22 von der Auflagerolle 24 entfernt, wodurch auf die -Membran 18'
nur die zwei Federn 32, 3.1 wirken. Die Zugstärke der Minimallast wird zweckmäßig
so eingestellt, daß auch bei der niedrigsten Belastung der Feuerung keine Gase durch
den Überdruck im Feuerraum nach außen getrieben werden.
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Will man nun den Kessel dämpfen, so wird zuerst die Aschenfallklappe
8 verschlossen, worauf die Nocken 46, 48 verstellt werden. Dadurch wird der Hebel
22 voll der Auflage 24 abgehoben und die Feder 34 entspannt. Die Belastung der Membran
i8' durch die eingestellte Feder 32 entspricht jetzt niir der geringeren Zugstärke
des gedämpften Kessels, die wiederum nicht unterschritten werden soll. Diese Zugstärke
wird nun vermittels der Steuerung 14, des Servomotors 12 und der Klappe io aufrechterhalten.
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Bei der Anordnung nach Abb.2 wird die Kraft der Membran 6o, auf welche
wie in Abb. i auf Membran 28' z. B. wiederum der Dampfdruck der Sammelleitung wirkt,
durch Gewicht 64 sowie eine Feder 66, die durch Kolbenstange 68 des Servomotors
70 verschieden gespannt wird, ausgewogen oder kompensiert. Die Steuerung
72 des Servoinotors 7o wird vorn Hebel 62 betätigt, sb daß derselbe dauernd eine
Nullage einzunehmen bestrebt ist. Einem jeden Dampfdruck unterhalb der Membran 6o
entspricht immer eine bestimmte Lage der Kolbenstange 68.
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Vermittels Rollen 74, die eine mit der Gesamtbelastung veränderliche
Auflage für dein, Hebel 76 bilden, wird die Kraft von zwei Federn 78, 8o
mit veränderbaren Übersetzungsverhältnissen auf die Membran 8z übertragen, auf welche
durch die der Leitung 16 von Abb. i entsprechende Leitung 81 beispielsweise die
Zugstärke unterhalb Klappe io (Abb. i) wirkt. Auf diese Membran wirkt noch die Zusatzkraft
der einstellbaren Feder 84. Die mit der Membran 82 verbundene Steuerung 86 betätigt
(entsprechend der-Steuerung 14 von Abb. i) in der obenerwähnten Weise den nicht
dargestellten, dein Servomotor 12 der Abb. i entsprechenden Servomotor zur Verstellung
der Rauchklappe, Die dargestellte Einrichtung wirkt wie folgt: Bei Betriebsinindestlast
steht die Rolle 74 etwa in Richtung oder Deckung mit den Federn 78, 8o, so daß diese
Federn keine Kraft durch den Hebel 76 auf die Membran 82 ausüben können. Die Zugstärke
dieser Mindestlast, z. B. 6 mm Wassersäule, wird also vermittels der Feder 84 eingestellt.
Die beiden Zugfedern 78, 8o wirken gegeneinander, und in der gezeichneten Lage des
Halters 88, bei welcher der festklemmbare Stellring 9o an dein festen Halter 92
anliegt, überwiegt die Kraft der Feder 78, wodurch beim Wandern der Rolle 74 nach
rechts infolge Belastungssteigerung die Membran 82 durch den
Hebel
76 eine Zusatzbelastung erfährt. Dadurch wird der Zug am Ende der Heizfläche
der Feuerung entsprechend der Gesamtbelastung der Anlage verändert.
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Will man die betreffende Feuerung dämpfen, so wird wiederum der Aschenfall
von Hand (oder auch mechanisch) geschlossen und der Halter 88 so verschoben, daß
jetzt der Stellring 94, an dem Halter 92 anliegt. Dadurch wird die Kraft der Feder
8o überwiegend, der Hebel 76 hebt sich von der Rolle 74 ab, wodurch der Einfluß
der veränderlichen Gesamtbelastung auf den Regler ausgeschaltet wird. Da sich nun
der Hebel 76 mit einer einstellbaren Kraft an die obere Rolle 96 anlegt, so überträgt
der Hebel 76 eine der früheren entgegengesetzt gerichtete Kraft auf die .'Nternbran
82. Um diese Kraft wird die Kraft der Feder 84 vermindert. Stellt man nun beispielsweise
die Federn 78, 80 so ein, daß die entgegengesetzt gerichtete Kraft etwa minus
5 min Wassersäule entspricht, so erhält man eine Kraft von i mm Wassersäule (6 mm
der Feder 8.4 minus 5 mm, d. i. i mm Wassersäule), welche Zugstärke einem stark
gedämpften Betriebe entspricht.
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Soll diese Einrichtung bei Kesseln, die mit Unterdruckregler versehen
sind, verwendet werden, so ist bei der Einstellung der Dämpfungszugstärke die Einstellung
des Unterdruckreglers zu berücksichtigen, was jedoch keine Schwierigkeiten verursacht.
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Dieser Regler ist ebensogut verwendbar für den Fall, daß er die Brenngeschwindig-]zeit
durch unmittelbares Regeln der Luftzufuhr in den Aschenfall bewirkt, wobei evtl.
ein Unterdruckregler zwecks Aufrechterhaltung des richtigen Unterdruckes die Rauchgasabsaugung
beeinflussen würde. Dabei verstellt eigentlich der Brenngeschwindigkeitsregler ebenfalls
die Rauchgasströmung, jedoch mittelbar, da immer die Rauchgasmenge der Luftmenge
entsprechen muß.