DE550708C

DE550708C - Pressure regulator for the feed pump, especially in high pressure steam generation systems

Info

Publication number: DE550708C
Application number: DES94718D
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Conrad Himmler
Original assignee: Siemens and Halske AG; Siemens AG
Current assignee: Siemens and Halske AG; Siemens AG
Priority date: 1929-11-02
Filing date: 1929-11-02
Publication date: 1932-05-20

Description

Druckregler für die Speisepumpe, insbesondere bei Hochdruckdampferzeugungsanlagen Es ist bekannt, bei Einrichtungen zur Speisung von Dampfkesselanlagen mit Wasser zwischen Pumpe und Kessel einen Überdruck mittels eines von dem Unterschied beider Drücke beeinflußten Stufenkolbens aufrechtzuerhalten. Die bekannten Einrichtungen dieser Art weisen ebenso wie die ebenfalls bekannten, lediglich den Wasserstand im Kessel als Steuergröße benutzenden Speisewasserregler beispielsweise den Nachteil auf, daß sie insbesondere für Hochdruckdampferzeugungsanlagen ungeeignet sind. Bei Hochdruckdampferzeugungsanlagen ist bekanntlich der Wasserinhalt des Kessels im Verhältnis zur erzeugten Menge Dampf verhältnismäßig gering. Würde mit den bekannten Stufenkolbenreglern gearbeitet, so würde bei steigender Kesselbelastung und gleichbleibendem Druck im Kessel eine derartige Regeleinrichtung unerwünschterweise nicht ansprechen, so daß unter Umständen eine erhebliche Verminderung der im Kessel befindlichen Wassermenge eintreten könnte. Die bekannten, lediglich in Abhängigkeit vom Wasserstand im Kessel arbeitenden Regler würden unter den gleichen Betriebsverhältnissen ebenfalls eine erhebliche Verminderung der Wassermenge im Kessel hervorrufen, da der Wasserdampfgehalt des Kesselwassers durch Ausdampfen des Kessels vergrößert wird. Weiter bestehen bei den bekannten Reglern auch noch insofern Schwierigkeiten, als bei ihnen bei plötzlich steigender Belastung der Druck im Kessel so stark sinken kann, daß ein Aufkochen des Kesselinhaltes stattfindet und dadurch der Speisewasserregler die Speiseleitung abschließt.Pressure regulator for the feed pump, especially in high pressure steam generation systems It is known in devices for feeding steam boiler systems with water an overpressure between the pump and the boiler by means of one of the difference between the two Pressures to maintain influenced graduated piston. The well-known facilities of this type, just like the well-known ones, only show the water level For example, the disadvantage of using the feedwater controller in the boiler as a control variable on that they are particularly unsuitable for high-pressure steam generation systems. at As is well known, the water content of the boiler in high-pressure steam generation systems Relatively low in relation to the amount of steam generated. Would with the known Graduated piston regulators worked, so with increasing boiler load and constant Pressure in the boiler undesirably does not respond to such a control device, so that under certain circumstances a considerable reduction in the amount of water in the boiler could occur. The known ones, only depending on the water level in the boiler working regulators would also be one under the same operating conditions cause a considerable reduction in the amount of water in the boiler, as the water vapor content of the boiler water is increased by evaporation of the boiler. Continue to exist in the case of the known regulators, there are still difficulties insofar as with them Suddenly increasing load the pressure in the boiler can drop so much that a Boiling of the boiler contents takes place and thereby the feed water regulator the Feed line closes.

Diese Übelstände werden bei einem Druckregler mit Stufenkolben gemäß der Erfindung dadurch vermieden, daß der durch einen Motor in bekannter Weise ständig gedrehte Stufenkolben auf der dem Kesseldruck entgegengesetzten Seite durch einen dritten Anschluß mit der Dampfsammelleitung derart verbunden ist, daß der in der Speiseleitung aufrechterhaltene überdruck sich im gleichen Verhältnis mit der Belastung ändert. Dadurch wird erreicht, daß der aus der Dampfsammelleitung entnommene Dampf durch Zufuhr einer entsprechenden Menge Speisewasser mit ausreichender Schnelligkeit in der Dampfkesselanlage wieder ersetzt-wird, was besonders für Hochdruckdampferzeugungsanlagen von wesentlicher Bedeutung ist.These deficiencies are in accordance with a pressure regulator with stepped piston of the invention avoided by the constant use of a motor in a known manner rotated stepped piston on the side opposite to the boiler pressure by a third port is connected to the steam manifold in such a way that the in the The feed line maintained overpressure itself in the same proportion with the load changes. This ensures that the steam withdrawn from the steam manifold by supplying an appropriate amount of feed water with sufficient speed in the steam boiler system is replaced again, which is particularly important for high-pressure steam generation systems is essential.

In den Abbildungen ist ein Ausführungsbeispiel des neuen Druckreglers - dargestellt. Abb. i zeigt das Grundprinzip und Abb. 2 eine. besonders zweckmäßige Ausführungsform für den neuen Druckregler in vergrößertem Maßstabe.In the pictures is an embodiment of the new pressure regulator - shown. Fig. I shows the basic principle and Fig. 2 a. particularly expedient Embodiment for the new pressure regulator on an enlarged scale.

Nach Abb. i speist eine Pumpe p über ein Ventil v einen Dampfkessel k mit Wasser. Dabei ist außer dem im folgenden beschriebenen Regler noch irgendeine am besten selbsttätig arbeitende Einrichtung vorgesehen, um in Abhängigkeit von dem Wasserstand im Kessel das Ventil v mehr oder weniger zu öffnen oder zu schließen. Der Dampfkessel speist seinerseits über einen Überhitzer at sowie die Dampfsammelleitung s einen Verbraucher t, beispielsweise eine Turbine. Gemäß der Erfindung wird nun der Förderdruck der Pumpe p, dertKesseldruck und der in der Dampfsammelleitung herrschende Druck auf den in Abb. 2 näher dargestellten Druckregler zur Einwirkung gebracht, und dieser steuert in nicht im einzelnen dargestellter Weise, z. B. mit elektrischen Mitteln, die Förderleistung der Pumpe, beispielsweise bei Kreiselpumpen durch Änderung der Umlaufgeschwindigkeit.According to Fig. I, a pump p feeds a steam boiler k with water via a valve v. In addition to the controller described in the following, any device that works best automatically is also provided in order to open or close the valve v more or less depending on the water level in the boiler. The steam boiler in turn feeds a consumer t, for example a turbine, via a superheater at and the steam collecting line s. According to the invention, the delivery pressure of the pump p, the boiler pressure and the pressure prevailing in the steam collecting line are brought into effect on the pressure regulator shown in more detail in Fig. B. with electrical means, the delivery rate of the pump, for example in centrifugal pumps by changing the rotational speed.

Wie aus Abb.2 ersichtlich, enthält der Druckregler einen Kolben a, der über ein Getriebe r von einem Motor m in bekannter Weise ständig in Umdrehungen versetzt wird, um in üblicher Weise zu verhindern, daß Reibungsverluste und Änderungen der Reibung in die axiale Verstellung des Kolbens eingehen. Der Kolben a ist in einem Gehäuse g angeordnet, welches drei Kammern lal, 1z., und h3 enthält. Die einzelnen Kammern sind gegeneinander und nach außen hin durch Dichtungen dl, d., und d" gut abgedichtet. Jede der Kammern besitzt eine Zuleitung b" b., und b3. Von diesen Zuleitungen wird die erste, b1, mit der Förderpumpe, die zweite, b2, mit der Dampfsammelleitung und die dritte, b3, mit dem Kessel verbunden. Bezeichnet man also den Förderdruck mit pp, den in der Dampfsammelleitung herrschenden Druck mit ps und den im Kessel herrschenden Druck mit pK, so wirkt in der Kammer hl der erstgenannte Druck pp, in der Kammer h2 der zweite Druck ps und in der Kammer h3 der dritte Druck pK, wie durch Pfeile in der Zeichnung angedeutet ist. Man erhält in diesem Falle eine Steuerung der Förderleistung der Pumpe durch den Reglerkolben in Abhängigkeit von dem Druck in der Dampfsammelleitung, und zwar wird der Überdruck zwischen Pumpe und Kessel bei gleichbleibendem Druck in der Dampfsammelleitung gleichbleibend gehalten und bei jeder Änderung des Druckes in der Dampfsammelleitung in gleichem Sinne geändert.As can be seen from Fig.2, the pressure regulator contains a piston a, which is continuously rotated in a known manner by a motor m via a gear r in order to prevent friction losses and changes in friction in the axial adjustment of the Enter piston. The piston a is arranged in a housing g, which contains three chambers lal, 1z., And h3. The individual chambers are well sealed against each other and to the outside by seals d1, d., And d ". Each of the chambers has a supply line b", b., And b3. Of these supply lines, the first, b1, is connected to the feed pump, the second, b2, to the steam collecting line and the third, b3, to the boiler. If the delivery pressure is designated as pp, the pressure in the steam collecting line as ps and the pressure in the boiler as pK, then the first-mentioned pressure pp acts in chamber hl, the second pressure ps in chamber h2 and the in chamber h3 third pressure pK, as indicated by arrows in the drawing. In this case, the delivery rate of the pump is controlled by the regulator piston depending on the pressure in the steam manifold, namely the overpressure between pump and boiler is kept constant at constant pressure in the steam manifold and with every change in the pressure in the steam manifold in changed in the same sense.

Die Regelung der Pumpe durch den dargestellten Druckregler wird dadurch bewirkt, daß auf der Kolbenachse ein ohne Steigung geschnittenes Gewinde e vorgesehen ist, welches über ein mit ihm in Eingriff stehendes Zahnrad n eine auf einer Achse o angeordnete Kontaktanordnung cl, c, zur Regelung der Förderleistung der Pumpe verstellt. Die Kontaktanordnung kann bei rotierenden Pumpen beispielsweise die Umlaufgeschwindigkeit der Pumpe regeln.The control of the pump by the pressure regulator shown is thereby causes a thread e cut without a pitch to be provided on the piston axis is which, via a gear wheel in mesh with it, n one on an axis o arranged contact arrangement cl, c, for regulating the delivery rate of the pump adjusted. In the case of rotating pumps, the contact arrangement can, for example, determine the rotational speed regulate the pump.

Da der Druckabfall zwischen Pumpe und Kessel und auch der Druck in der Dampfsammelleitung quadratisch in die Regelung eingeht, so wird auch der Überdruck der Pumpe quadratisch mit der Belastung vergrößert oder verkleinert.Since the pressure drop between the pump and the boiler and also the pressure in the steam manifold enters into the control as a square, so is the overpressure of the pump increased or decreased quadratically with the load.

An Stelle der beiden Kontaktpaare cl und c, kann man gewünschtenfäIls auch zwei Quecksilberschalter benutzen, welche beispielsweise über ein Relais die Förderleistung der Pumpe so lange verändern, bis der Kolben wieder eine solche Stellung eingenommen hat, in der sich die drei auf ihn wirkenden Drucke wieder das Gleichgewicht halten.Instead of the two contact pairs cl and c, one can, if desired, also use two mercury switches, which, for example, via a relay the Change the delivery rate of the pump until the piston is in such a position again in which the three pressures acting on him have regained their equilibrium keep.

Claims

PATENT CLAIM: Pressure regulator for the feed pump, especially in high-pressure steam generating systems, in which an overpressure between pump and boiler is maintained by means of a stepped piston influenced by the difference between the two pressures, characterized in that the stepped piston is constantly rotated by a motor (»t) or the like (d) on the side opposite to the boiler pressure (ps) is connected by a third connection (bz) to the steam collecting line - (s) in such a way that the overpressure maintained in the feed line changes in the same proportion with the load.