DE556953C

DE556953C - Feed control device for pipe steam generator

Info

Publication number: DE556953C
Application number: DES98961D
Authority: DE
Original assignee: Sulzer AG; Gebrueder Sulzer AG
Current assignee: Sulzer AG
Priority date: 1931-05-29
Filing date: 1931-05-29
Publication date: 1932-08-17

Description

Speiseregelvorrichtung für Röhrendampferzeuger Die Erfindung bezieht sich auf eine Speiseregelvorrichtung für Röhrendampferzeuger, bei denen zum Regeln der Dampftemperatur durch einen Temperaturaufnehmer die Menge der dem Rohrsystem' zuzuführenden Speiseflüssigkeit und eine zusätzlich im - weiteren Verlauf des Rohrsystems zuzuführende Menge Arbeitsmittel verändert werden. Sie besteht darin, daß die Rückführung der Regelvorrichtung für die Speiseflüssigkeit nachgiebig und die Rückführung der Regelvorrichtung für die zusätzliche Menge Arbeitsmittel starr ausgebildet ist, zum Zweck, Änderungen der Dampftemperatur durch die rasch wirkende Veränderung der zusätzlichen Regelvorrichtung ohne Verzögerung auszugleichen, diese Regelung aber darauffolgend gleichzeitig mit dem Rückv erstellen der Regelvorrichtung für zusätzliches Arbeitsmittel auf die Regelung der Speiseflüssigkeitsmenge zu übertragen.Feed control device for tubular steam generators The invention relates on a feed control device for tubular steam generators, which are used to regulate the steam temperature through a temperature sensor the amount of the pipe system ' The feed liquid to be supplied and an additional one in the further course of the pipe system The amount of work equipment to be supplied can be changed. It consists in the repatriation the control device for the feed liquid compliant and the return of the Control device for the additional amount of working fluid is rigid, for the purpose of changing the steam temperature by rapidly changing the to compensate for additional control device without delay, but this control then at the same time with the Rückv create the control device for additional Transferring work equipment to regulating the amount of feed liquid.

Zwei Beispiele für die Anwendung des Erfindungsgegenstandes sind auf der Zeichnung schematisch dargestellt.Two examples of the application of the subject invention are on the drawing shown schematically.

Fig. i stellt einen Dampferzeuger dar, bei welchem neben einer Hauptspeisepumpe eine weitere Pumpe für das zusätzliche Arbeitsmittel vorgesehen ist.Fig. I shows a steam generator in which in addition to a main feed pump another pump is provided for the additional work equipment.

Fig. 2 zeigt einen Dampferzeuger, bei welchem die Hauptmenge der Speiseflüssigkeit und das zusätzliche Arbeitsmittel durch eine gemeinsame Pumpe gefördert werden.Fig. 2 shows a steam generator in which the main amount of the feed liquid and the additional working fluid can be conveyed by a common pump.

Die Speisepumpe i fördert die Speiseflüssigkeit aus dem Behälter 2 in das Rohrsystem 3 des Dampferzeugers, welches von einer Feuerungsanlage 4 beheizt wirrt. Der erzeugte Dampf wird durch die Leitung 5 zu den Verbrauchsstellen geleitet. Zu Regelungszwecken ist außerdem eine weitere Pumpe 6 vorgesehen, welche eine gewisse Menge zusätzlichen Arbeitsmittels an der Stelle 7 in das Rohrsystem 3 einführt. Die Fördermengen der beiden Pumpen i und 6 werden durch einen Temperaturaufnehmer 8 mittels der. Steuervorrichtungen 9, 1o und i i und der Servomotoren 12 und 13 verändert.The feed pump i conveys the feed liquid from the container 2 into the pipe system 3 of the steam generator, which is heated by a furnace 4 confuses. The generated steam is passed through line 5 to the consumption points. For control purposes, a further pump 6 is also provided, which a certain Introduces amount of additional working fluid at the point 7 in the pipe system 3. The delivery rates of the two pumps i and 6 are measured by a temperature sensor 8 using the. Control devices 9, 1o and i i and the servomotors 12 and 13 changes.

Steigt die Temperatur des Dampfes, so dehnt sich der Temperaturaufnehmer 8 aus und verstellt den Hebel der Steuervorrichtung 9 in die gestrichelt eingezeichnete Läge. Der Steuerdruck in der Leitung 14 wird erhöht und sowohl der Steuerschieber 15 in der Steuervorrichtung io als auch der Steuerschieber 16 in der Steuervorrichtung i i entgegen dem Druck der Federn 17 und 18 bzw. i9 angehoben. Zunächst kann aus der Leitung 2o eine unter Druck stehende Steuerflüssigkeit in die Leitung 21 und unter den Kolben 22 des Servomotors 12 gelangen, so daß dieser angehoben und die Kurbelwelle der durch den Motor 23 mittels des Geschwindigkeitswechselgetriebes 24 angetriebenen Pumpe i schneller gedreht und die Fördermenge der Pumpe vergrößert wird. In gleicher Weise tritt auch aus der Leitung 25 Steuerflüssigkeit durch die Leitung 26 unter den Kolben 27 des Servomotors 13, so daß die durch den Motor 28 angetriebene Pumpe 6 bei Verstellung des Geschwindigkeitswechselgetriebes 29 auf eine größere Fördermenge eingestellt wird. Die erhöhten :Mengen an Speiseflüssigkeit und Arbeitsmittel führen die anfängliche Temperaturerhöhung wieder auf ihren Ausgangswert zurück.If the temperature of the steam rises, the temperature sensor 8 expands and moves the lever of the control device 9 into the position shown in dashed lines. The control pressure in the line 14 is increased and both the control slide 15 in the control device io and the control slide 16 in the control device ii are raised against the pressure of the springs 17 and 18 or i9. First, a pressurized control fluid can pass from the line 2o into the line 21 and under the piston 22 of the servo motor 12, so that the latter is raised and the crankshaft of the pump i driven by the motor 23 by means of the speed change gear 24 is rotated faster and the delivery rate of the Pump is enlarged. In the same way, control fluid also emerges from the line 25 through the line 26 under the piston 27 of the servomotor 13, so that the pump 6 driven by the motor 28 is set to a larger delivery rate when the speed change gear 29 is adjusted. The increased: amounts of feed liquid and working materials lead the initial temperature increase back to its initial value.

Nach der Erfindung ist an der Regelvorrichtung io, 12 für die Speiseflüssigkeit eine nachgiebig wirkende Rückführungsvorrichtung 30, 35 angeordnet, während an der Regelvorrichtung 11, 13 für das zusätzliche Arbeitsmittel eine starre Rückführung 31 vorgesehen ist. Bei einer Temperaturerhöhung spannt der Hebel 3o die Feder 17, während die Feder 18 gleichzeitig entspannt wird. Die erhöhte Spannung der Feder 17 führt den anfänglich aufwärts bewegten Steuerschieber 15 wieder in rückführendem Sinn nach unten, so »daß der Zufluß von Steuerflüssigkeit aus der Leitung 20 unter den Kolben 22 vermindert oder unterbrochen und damit dessen Regelbewegung verlangsamt oder unterbunden wird.According to the invention is on the control device io, 12 for the feed liquid a resilient return device 30, 35 arranged while at the Control device 11, 13 for the additional work equipment a rigid return 31 is provided. When the temperature increases, the lever 3o tensions the spring 17, while the spring 18 is relaxed at the same time. The increased tension of the spring 17 leads the control slide 15, which was initially moved upwards, again in a returning position Direction downwards, so that the inflow of control fluid from line 20 falls below the piston 22 is reduced or interrupted and thus slows down its control movement or is prevented.

Die beiden ungleich gespannten Federn 17 und 18 üben jedoch zusammen eine resultierende, nach aufwärts gerichtete Kraft auf den Hebel 30 aus, welche bestrebt ist, den Drehpunkt 32 nach oben zu verschieben. Der durch das Gestänge 33 mit dem Lager des Drehpunktes 32 verbundene Kolben 34 verdrängt dabei auf seiner oberen Seite die im Zvlinder 35 enthaltene Flüssigkeit, welche durch die einstellbare Drosselvorrichtung 36 auf die untere Seite des Kolbens 34 strömt. Gleichzeitig wird die Feder 18 mehr gespannt, während sich die Feder 17 entspannt.The two unevenly tensioned springs 17 and 18, however, together exert a resultant, upwardly directed force on the lever 30 , which tends to move the pivot point 32 upward. The piston 34 connected to the bearing of the pivot point 32 by the linkage 33 displaces the liquid contained in the cylinder 35 on its upper side, which liquid flows through the adjustable throttle device 36 to the lower side of the piston 34. At the same time, the spring 18 is more tensioned while the spring 17 relaxes.

Die Entspannung der Feder 17 bewirkt ein wiederholtes, Anheben des Schlebers 15, so daß der Kolben 22 des Servomotors 12 so lange angehoben bleibt, bis die dabei stattfindende Steigerung der Speiseflüssigkeitsmenge ein Zurückführen der Dampftemperatur am Austritt aus dem Rohrsvstem 3 auf den einzustellenden Ausgangswert bewirkt hat. Ist dieser erreicht, dann wird die Steuervorrichtung 9 wieder in ihre Mittellage zurückverstellt, so daß auch der Steuerdruck in der Leitung 14 wieder auf seine mittlere, der Beharrungslage entsprechende Höhe zurückgeführt wird.The relaxation of the spring 17 causes a repeated lifting of the Schlebers 15, so that the piston 22 of the servo motor 12 remains raised so long until the resulting increase in the amount of feed liquid is returned the steam temperature at the outlet from the pipe system 3 to the initial value to be set has caused. If this is reached, then the control device 9 is back in their Center position adjusted back, so that the control pressure in line 14 again is reduced to its mean level corresponding to the steady state.

Der von unten auf den Steuerschieber 15 wirkende normale Steuerdruck hält den beiden Federn 17 und 18 dann das Gleichgewicht, wenn die durch den Regelvorgang bewirkten Spannungsveränderungen sich unter dem Kolben ausgeglichen haben und der Steuerschieber 15 in seiner Mittellage steht, in der weder eine Verbindung der Leitung 21 mit der Zuleitung 2o noch mit der Ableitung 38 vorhanden ist. Der Servomotorkolben 22 kommt dann in der den jeweiligen Betriebsverhältnissen entsprechenden Beharrungslage zum Stillstand.The normal control pressure acting on the control slide 15 from below then keeps the two springs 17 and 18 in balance when the through the control process caused tension changes have equalized under the piston and the Control slide 15 is in its central position, in which neither a connection of the line 21 with the supply line 2o is still present with the discharge line 38. The servo motor piston 22 then comes in the steady-state position corresponding to the respective operating conditions to a standstill.

Die Bewegung des Kolbens 27 der Steuervorrichtung 11, 13 für das zusätzliche Arbeitsmittel wird durch den Hebel 31 unmittelbar auf die Feder i9 übertragen. - Der Drehpunkt 37 ist starr angeordnet und kann somit durch Kräfte, welche auf den Hebel 31 wirken, nicht verstellt werden. Die erhöhte Spannung der Feder i9 während der Regelung führt den Steuerschieber 16 in seine Mittellage zurück, so daß der Kolben 27 zum Stillstand kommt.The movement of the piston 27 of the control device 11, 13 for the additional working medium is transmitted directly to the spring i9 by the lever 31. The pivot point 37 is arranged rigidly and can therefore not be adjusted by forces acting on the lever 31. The increased tension of the spring i9 during the regulation returns the control slide 16 to its central position, so that the piston 27 comes to a standstill.

Sobald die Dampftemperatur wieder ihren ursprünglichen Beständigkeitswert erreicht hat und der Steuerdruck in der Leitung 14 auf seinen üblichen Wert zurückverstellt ist, sinkt der Steuerschieber 16 weiter; die anfänglich unter den Kolben 27 geführte Steuerflüssigkeit gelangt nunmehr durch die Leitung 26 in den Ablauf 39, bis bei der mittleren Lage des Kolbens 27 eine mittlere Spannung der Feder i9 dem ursprünglichen Ausgangswert des Steuerdruckes in der Leitung 14 wieder entspricht. Die Regelvorrichtung 11, 13 für das zusätzliche Arbeitsmittel wird demnach entgegen der Regelvorrichtung io, 12 für die Speiseflüssigkeit nach jedem Regelvorgang bei erreichtem Beharrungszustand wieder in ihre Mittellage zurückverstellt, um für einen nächsten Regelvorgang in Bereitschaft zu stehen.As soon as the steam temperature returns to its original resistance value has reached and the control pressure in line 14 is reset to its usual value is, the spool 16 drops further; which initially led under the piston 27 Control fluid now passes through the line 26 into the drain 39 until at the middle position of the piston 27 a mean tension of the spring i9 the original The output value of the control pressure in line 14 corresponds again. The control device 11, 13 for the additional work equipment is therefore contrary to the control device io, 12 for the feed liquid after each control process when the steady state has been reached moved back to its central position in order for the next control process in Willingness to stand.

Ein entsprechender Regelvorgang spielt sich bei einer Erniedrigung der Damptemperatur ab, wobei durch Erniedrigung des Steuerdruckes in der Leitung 14 die beiden Steuerschieber 15 und 16 nach unten fallen und der unter den Kolben 22 und 27 befindlichen Steuerflüssigkeit den Austritt in die Ablaufleitungen 38 bzw. 39 freilegen. Die dabei nach unten sinkenden Servomotorkolben verkleinern die Fördermengen der Pumpen i und 6, wobei die Dampftemperatur wieder auf ihren Ausgangswert angehoben wird.A corresponding control process takes place in the event of a lowering the steam temperature, whereby by lowering the control pressure in the line 14 the two control slides 15 and 16 fall down and the one under the piston 22 and 27 located control fluid exit into the drainage lines 38 or 39 expose. The servomotor pistons that sink downwards reduce the Delivery rates of pumps i and 6, with the steam temperature returning to its initial value is raised.

Die Einrichtung gemäß der Erfindung kann auch vorteilhaft Anwendung finden, wenn die Speisepumpe i, wie es die Abb. 2 zeigt, nicht nur die Hauptmenge der Speiseflüssigkeit fördert, sondern auch das an der Stelle 7 in das Rohrsystem 3 einzuführende zusätzliche Arbeitsmittel aus dem Behälter 2 in den Dampferzeuger 3. Die zur Regelung der Hauptmenge der Speiseflüssigkeit vorgesehene Vorrichtung io, 12 verschiebt mittels des Servomotorkolbens 22 das Gelenk 42 des Hebels 43. Das Gelenk 44 dieses Hebels wird von der Regelvorrichtung 11, 13 für das zusätzliche Arbeitsmittel mittels des Servomotorkolbens 27 verschoben. Bei einer Veränderung der Temperatur führen die beiden Servomotorkolben 22 und 27, wie im Beispiel der Fig. i, gleichgerichtete Bewegungen aus, welche mittels des Hebels-13 auf das Gestänge 4.5 und von hier auf das Getriebe 24 übertragen werden. Gleichzeitig verstellt das am Hebel 31 angelenkte Gestänge 46 die Durchflußv orrichtung 47 im gleichen Sinn wie die Fördermenge der Speisepumpe i. Vorteilhaft wird das Gestänge 4.5 an einen Kulissenstein q.8 angelenkt, welcher mit einer Spindel 4.9 verschoben werden kann, um das Verhältnis der von beiden Regelvorrichtungen i o, 12 und i i, 13 auf die Speisepumpe i ausgeübten Verstellungen den günstigsten Verhältnissen anpassen zu können.The device according to the invention can also be used advantageously when the feed pump i, as shown in Fig. 2, not only conveys the main amount of feed liquid, but also the additional working medium to be introduced into the pipe system 3 from the container 2 into the steam generator 3. The device io, 12 provided for regulating the main quantity of the feed liquid moves the joint 42 of the lever 43 by means of the servomotor piston 22 . When the temperature changes, the two servomotor pistons 22 and 27, as in the example in FIG. At the same time, the linkage 46 articulated on the lever 31 adjusts the flow device 47 in the same way as the delivery rate of the feed pump i. The linkage 4.5 is advantageously linked to a sliding block q.8, which can be moved with a spindle 4.9 in order to be able to adapt the ratio of the adjustments exerted by the two control devices io, 12 and ii, 13 to the feed pump i to the most favorable conditions.

Bei einer Temperaturerhöhung wird zugleich mit einer größeren Förderleistung der Pumpe i auch durch öffnen der Durchflußvorrichtung q.7 eine größere Menge zusätzlichen Arbeitsmittels eingestellt, wodurch die Temperatur des Dampfes wieder auf den einzustellenden Wert zurückgeführt wird. Sobald der Temperaturaufnehmer 8 wieder in seine übliche Lage gelangt ist, wird die Regelvorrichtung i i, 13 wieder in ihre Mittellage verstellt, während die Regelvorrichtung 1o, 12 für die Speiseflüssigkeit in einer dein Betrieb entsprechenden, von der Mittelstellung abweichenden Stellung in Beharrungszustand gelangt. Diese Ausführung hat besonders den Vorteil, daß eine besondere Fördervorrichtung für das zusätzliche Arbeitsmittel erspart werden kann.When the temperature rises, the delivery rate increases at the same time the pump i also increases a larger amount by opening the flow device q.7 Working medium set, whereby the temperature of the steam back to the set point Value is returned. As soon as the temperature sensor 8 is back in its usual Position is reached, the control device i i, 13 is adjusted back to its central position, while the control device 1o, 12 for the feed liquid in one of your operations corresponding position deviating from the central position in the steady state got. This design has the particular advantage that a special conveyor device for which additional work equipment can be saved.

Regelvorrichtungen dieser Art eignen sich besonders für Dampferzeuger, bei denen die Zustandsänderung des Arbeitsmittels in einem fortlaufenden Rohrsystem erfolgt, dem die Speiseflüssigkeit am einen Ende zugeführt und der erzeugte Dampf am anderen Ende entnommen wird. Da das Arbeitsmittel eine beträchtliche Zeit braucht, bis es das Rohrsystem vom einen Ende bis an das andere durchströmt hat, treten bei bekannten Regelungen große Verzögerungen auf, welche alsdann unvermeidlich zum Pendeln führen. Durch die Zuführung von zusätzlichem Arbeitsmittel an einer im Verlauf des Rohrsystems befindlichen Stelle 7 beim Beginn der Temperaturveränderung kann in bekannter Weise die Zeit von der Aufnahme des Regelimpulses bis zur vollständigen Auswirkung der Regelung so verkürzt werden, daß Schwankungen und daraus folgendes Pendeln praktisch vermieden werden.Control devices of this type are particularly suitable for steam generators, in which the change in state of the work equipment in a continuous pipe system takes place, to which the feed liquid is fed at one end and the steam generated taken from the other end. Since the work equipment takes a considerable amount of time, until it has flowed through the pipe system from one end to the other, join known regulations cause large delays, which then inevitably lead to commuting to lead. By supplying additional work equipment to one in the course of the Pipe system located point 7 at the beginning of the temperature change can be in As is known, the time from the reception of the control pulse to the complete one The effect of the regulation can be shortened so that fluctuations and the following Commuting can be practically avoided.

Dadurch, daß nun weiterhin gemäß der Erfindung bei den vorstehend genannten Regelvorrichtungen die Regelvorrichtung für das zusätzliche Arbeitsmittel nach erfolgtem Regelvorgang wieder in ihre ursprüngliche Mittellage zurückverstellt wird und die dauernde Regelveränderung allein auf die Regelvorrichtung für die Speiseflüssigkeit übertragen wird, steht die Regelvorrichtung für das zusätzliche Arbeitsmittel sogleich für einen neuen Regelvorgang in Bereitschaft. Um die Regelgeschwindigkeit der vom Arbeitsmittel zum Durchströmen des Rohrsystems benötigten Zeit anpassen zu können, sind in den Leitungen 21 und 26 Drosselvorrichtungen 4.o und 41 vorgesehen, mit denen die Geschwindigkeit der aus der Steuermittelleitung in die Servomotoren oder aus den Servomotoren in die Ablaufleitung strömenden Flüssigkeit eingestellt werden kann.By now continuing according to the invention in the above called control devices the control device for the additional work equipment returned to its original central position after the control process has been completed and the constant change in control is solely due to the control device for the feed liquid is transferred, the control device for the additional work equipment is immediately available ready for a new control process. In order to control the speed of the from To be able to adjust the working equipment required to flow through the pipe system, 4.o and 41 are provided in lines 21 and 26 with throttle devices which the speed of the from the control medium line into the servomotors or liquid flowing into the drain line from the servomotors can be adjusted can.

Claims

PATENT CLAIM: A feed control device for tubular steam generators equipped with a servo motor, control devices and feedback, in which the amount of the feed liquid to be supplied to the pipe system and an additional amount of working fluid to be supplied in the further course of the pipe system are changed to regulate the steam temperature by a temperature sensor, characterized in that the feedback (30, 35) of the control device (io, 12) for the main amount of feed liquid is flexible and the return (3i) of the control device (ii, 13) for the additional amount of working fluid is rigid.