DE566763C

DE566763C - Pipe steam generator with supply of an additional amount of working fluid for temperature control

Info

Publication number: DE566763C
Application number: DE1930566763D
Authority: DE
Original assignee: Sulzer AG; Gebrueder Sulzer AG
Current assignee: Sulzer AG
Priority date: 1930-11-12
Filing date: 1930-11-26
Publication date: 1932-12-21

Description

Rührendampferzeuger mit Zuführung einer zusätzlichen Menge an Arbeitsmittel zur Temperaturregelung Die Erfindung betrifft einen Röhrendampferzeuger, bei dein in Abhängigkeit von der Temperatur des erzeugten Dampfes eine zusätzliche Menge von Arbeitsmittel zugeführt wird. um Schwankungen in der Temperatur des erzeugten Dampfes zu vermeiden. Die Erfindung besteht darin, daß die Speiseflüssigkeit sowie das zusätzlich zugeführte Arbeitsmittel in der Menge von der gleichen unter dem Einfluß des erzeugten Dampfes stehenden Temperaturaufnahmevorrichtung gemeinsam geregelt werden.Stirring steam generator with supply of an additional amount of working medium for temperature control The invention relates to a tubular steam generator at your an additional amount depending on the temperature of the steam generated is supplied by work equipment. around fluctuations in the temperature of the generated Avoid steam. The invention is that the feed liquid as well the additional work equipment supplied in the amount of the same below that Influence of the generated steam standing temperature recording device together be managed.

Ein Beispiel des Erfindungsgegenstandes ist auf der Zeichnung schematisch dargestellt. Die Speisepumpe i fördert die Speiseflüssigkeit aus einem Behälter 2 durch die Leitungen 3 und .4 in das Rohrsystem 5 des Dampferzeugers, in welchem sie bis an die Stelle 6 vollständig in Sattdampf übergeführt wird. In dein darauffolgenden Rohrsystem ; wird der erzeugte Saudampf überhitzt und alsdann durch eine Leitung 8 den nicht dargestellten Verbrauchsstellen zugeleitet. Das Rollrsysteni 5, ; wird durch einen Brenner g beheizt. Die dabei entstehenden Rauchgase können durch den Rauchgaskanal io an weitere Verbrauchsstellen oder ins Freie abgeleitet werden.An example of the subject matter of the invention is shown schematically in the drawing shown. The feed pump i conveys the feed liquid from a container 2 through the lines 3 and .4 into the pipe system 5 of the steam generator, in which it is completely converted into saturated steam up to point 6. In your next Pipe system; the generated steam is superheated and then through a pipe 8 fed to the consumption points, not shown. The Rollrsysteni 5,; will heated by a burner g. The resulting smoke gases can through the Flue gas duct can be diverted to other consumption points or to the outside.

Eine ans der Leitung 3 abgezweigte Menge Flüssigkeit strömt durch die Leitungen i i und 12 an die Einspritzstelle 13 und wird dort in den bereits erzeugten und teilweise schon überhitzten Dampf eingespritzt. Zum Regeln der Menge der dem Dampferzeuger zuzuführenden Speiseflüssigkeit und der weiter zuzuführenden zusätzlichen Flüssigkeit sind zwischen den Leitungen 3 und .I bzw. zwischen den Leitungen ii und 12 Drosselvorrichtungen i- bnv. 15 vorgesehen, die von Servomotoren betätigt werden.An amount of liquid branched off from line 3 flows through it the lines i i and 12 to the injection point 13 and is there in the already generated and partially already superheated steam is injected. To regulate the crowd the feed liquid to be fed to the steam generator and the feed liquid to be fed further additional liquid are between the lines 3 and .I or between the Lines ii and 12 throttling devices i- bnv. 15 provided by servomotors be operated.

Zur Steuerung dieser Drosselvorrichtungen dient eine in die Dampfleitung 8 eingebaute Aufnahmevorrichtung 16, welche unter dem Einfluß der Temperatur des erzeugten Dampfes steht und den Druck der in der Steuerleitung 17 befindlichen Steuerflüssigkeit gemäß der aufgenommenen Temperatur einstellt. Dieser Druck beeinflußt die Steuervorrichtungen i8 und i9, welche wiederum durch die Leitungen 20 und 21 zugeführte Steuerflüssigkeit zum Verstellen der beiden Drosselvorrichtungen 14 und 15 steuern. Beim Steigen der Temperatur in der Dampfleitung 8 beeinflußt die Temperaturaufnahmevorrichtung 16 den in der Steuerleitung 17 herrschenden Druck derart, daß dieser steigt, so daß beide Steuerkolben 22 und 23 entgegen dem auf ihnen lastenden Druck der Federn 24 und 25 nach oben gedrückt werden. Die Überdeckung des Steuerkolbens 23 für das zusätzlich zugeführte Arbeitsmittel ist kleiner gewählt als diejenige des Steuerkolbens 22 für die Speiseflüssigkeit. Somit legt der erstere bei einer Erhöhung des Steuerdruckes in der Leitung 17 zuerst für die Steuerflüssigkeit den Weg aus der Leitung 21 durch die Leitung 26 unter den federbelasteten Kolben im Servomotor 27 frei, so daß der Kolben angehoben wird und über das Gestänge 28 das Ventil der Drosselvorrichtung 15 anhebt und den Durchflußquerschnitt der Drosselvorrichtung vergrößert.One in the steam line is used to control these throttling devices 8 built-in recording device 16, which under the influence of the temperature of the generated steam is and the pressure of the control fluid in the control line 17 according to the recorded temperature. This pressure affects the control devices i8 and i9, which in turn control fluid supplied through lines 20 and 21 to adjust the two throttle devices 14 and 15 control. At the A rise in the temperature in the steam line 8 affects the temperature recording device 16 the pressure prevailing in the control line 17 in such a way that it rises, so that both control pistons 22 and 23 against the pressure of the springs on them 24 and 25 are pushed upwards. The overlap of the control piston 23 for the additionally supplied working fluid is selected to be smaller than that of the control piston 22 for the feed liquid. Thus, the former sets with an increase in the control pressure in line 17 first through the path from line 21 for the control fluid the line 26 under the spring-loaded piston in the servo motor 27 free, so that the Piston is raised and via the linkage 28 the valve of the throttle device 15 raises and increases the flow area of the throttle device.

Die Menge der durch die Drosselvörrichtung 15 an die Einspritzstelle 13 gelangenden Flüssigkeit wird somit vergrößert, die Temperatur des durch den Überhitzer strömenden Dampfes dadurch erniedrigt und der Temperaturzustand des in der Leitung 8 strömenden Dampfes auf die üblichen Verhältnisse zurückgeführt. Der Steuerkolben 22 jedoch ändert an der unter seinem Einfluß stehenden Steuervorrichtung zufolge der bedeutend größeren Überdeckung noch nichts.The amount of the throttle device 15 to the injection point 13 flowing liquid is thus increased, the temperature of the through the superheater flowing steam is lowered and the temperature of the in the line 8 flowing steam traced back to the usual conditions. The control piston 22, however, changes according to the control device under its influence the significantly larger coverage still nothing.

Bei .der beschriebenen aufwärts gehenden Regelbewegung des Gestänges 28 wird auch die Lage des Hebels 29 entsprechend verstellt. Da der Hebel 29 bei 30 gelagert ist, dreht er den für diesen Fall bei 31 gelagerten Hebel 32 so, daß die Feder 25 zusammengedrückt, also mehr gespannt, und der Kolben 23 entgegen seiner diese Regelbewegung einleitenden Aufwärtsbewegung nunmehr wieder nach unten gedrückt wird, womit die Regelung rückgeführt wird. Gleichzeitig wird auch durch das Gestänge 33 der bei 34 gelagerte Hebel 35 angehoben und über das Gestänge 36 und den Hebel 37 die Feder 24 entspannt, so daß der bereits schon aufwärts bewegte Kolben 22 durch die Entlastung der Feder 24 noch weiter angehoben wird.During the described upward control movement of the linkage 28, the position of the lever 29 is adjusted accordingly. Since the lever 29 is mounted at 30 , it rotates the lever 32 mounted for this case at 31 so that the spring 25 is compressed, i.e. more tensioned, and the piston 23 is now pressed down again against its upward movement which initiates this control movement, whereby the scheme is reversed. At the same time, the lever 35 mounted at 34 is raised by the linkage 33 and the spring 24 is relaxed via the linkage 36 and the lever 37, so that the piston 22, which has already moved upwards, is raised even further by the relief of the spring 24.

Die Übersetzung der verschiedenen Hebel 29.35 und 37 sowie die Bemessung der Federn 24 und 25 und die Überdeckung des Steuerkolbens 22 sind dabei derart gewählt, daß auch die steuernde Kante des Steuerkolbens 22 den Weg für die durch die Leitung 2o zugeführte Steuerflüssigkeit durch die Leitung 38 unter den federbelasteten Kolben des Servomotors 39 freigibt, nachdem der Kolben des Servomotors 27 einen bestimmten, eingestellten Weg ausgeführt hat. Über das Gestänge 40 wird nun auch das Ventil der Drosselvorrichtung 14 angehoben und die durch dieses Ventil strömende Speiseflüssigkeitsmenge vergrößert. Die Aufwärtsbewegung des Gestänges 40 verstellt aber gleichzeitig auch den im Punkt 42 gelagerten Hebel 41. Der Hebel 37 wird um den für diese Bewegung festen Punkt 43 gedreht, so daß die Feder 24 gespannt, der Kolben 22 nach unten gedrückt und somit die diesen Regelvorgang zuerst einleitende Steuerbewegung rückgeführt wird.The translation of the various levers 29.35 and 37 as well as the dimensioning the springs 24 and 25 and the overlap of the control piston 22 are such chosen that the controlling edge of the control piston 22 paves the way for the through the line 2o supplied control fluid through the line 38 under the spring-loaded Piston of the servo motor 39 releases after the piston of the servo motor 27 a has carried out a certain set route. About the linkage 40 is now also the valve of the throttle device 14 is raised and the valve flowing through this valve Amount of feed liquid increased. The upward movement of the linkage 40 is adjusted but at the same time also the lever 41 mounted in point 42. The lever 37 is to the fixed point for this movement 43 rotated so that the spring 24 is tensioned, the Piston 22 is pressed down and thus the first initiating this control process Tax movement is returned.

Gleichzeitig mit dieser Bewegung wird auch über das Gestänge 44 der Hebel 32 um den augenblicklich festen Punkt 45 gedreht, die Feder 25 gespannt und der Kolben 23 nach unten gedrückt, so lange, bis der Schieber die im Servomotor 27 eingeschlossene Flüssigkeit durch die Leitung 26 in den Ablauf 46 abströmen läßt, wodurch der Kolben des Servomotors 27 wieder in seine alte Lage zurückgeführt wird.Simultaneously with this movement is also via the linkage 44 of Lever 32 rotated around the instantly fixed point 45, the spring 25 is tensioned and the piston 23 is pressed down until the slide in the servomotor 27 allows enclosed liquid to flow off through the line 26 into the outlet 46, whereby the piston of the servo motor 27 is returned to its old position.

Bei einem plötzlichen starken Steigen der Temperatur des durch die Leitung 8 strömenden Dampfes steigt der Druck der in der Leitung 17 befindlichen Steuerflüssigkeit so stark, daß neben dem Kolbenschieber 23 der Steuervorrichtung i9 auch zugleich der Kolbenschieber ?2 der Steuervorrichtung 18 so stark gehoben wird, daß beide Steuervorrichtungen i8 und i9 gleichzeitig Steuerflüssigkeit aus den Leitungen 2o und 21 unter die Arbeitskolben der Servomotoren 39 und 27 strömen lassen. Dadurch wird nicht nur an der Einspritzstelle 13 mehr Arbeitsflüssigkeit, sondern auch gleich zu Beginn des Dampferzeugers mehr Speiseflüssigkeit zugeführt, so daß die anfänglich diese Regelbewegung einleitende Temperaturerhöhung des erzeugten Dampfes frühzeitig genug wieder ausgeglichen wird, um eine den Betrieb störende Schwankung verhindern zu können.If there is a sudden sharp rise in the temperature of the Line 8 flowing steam, the pressure in the line 17 increases Control fluid so strong that next to the piston valve 23 of the control device i9 also at the same time the piston valve? 2 of the control device 18 lifted so much that both control devices i8 and i9 control fluid out at the same time the lines 2o and 21 flow under the working pistons of the servomotors 39 and 27 permit. As a result, more working fluid is not only produced at the injection point 13, but more feed liquid is also supplied right at the beginning of the steam generator, so that the initially this regulating movement introducing temperature increase of the generated Steam is balanced out again in good time to prevent a disruptive operation To be able to prevent fluctuation.

Bei einem Sinken der Temperatur des Dampfes in der Leitung 8 sinkt auch der Druck in der Steuerleitung 17. Das dadurch bedingte Sinken des Kolbenschiebers 23 gibt der im Servomotor 27 befindlichen Steuerflüssigkeit den Weg durch die Leitung 26 in den Abfluß 46 frei, so daß zuerst einmal weniger Arbeitsmittel an der Stelle 13 in das Rohrsystem 7 eingespritzt und dadurch die Temperatur des in letzterem überhitzten Dampfes auf ihr übliches Maß wieder angehoben wird. Die Abwärtsbewegung des Gestänges 28 entspannt aber durch Übertragung der Hebel 29 und 32 die Feder 25, wodurch der Kolbenschieber 23 wieder angehoben und die Regelbewegung somit rückgeführt wird.When the temperature of the steam in line 8 drops also the pressure in the control line 17. The resulting sinking of the piston valve 23 gives the control fluid located in the servomotor 27 its way through the line 26 freely into the drain 46, so that first of all less work equipment at the point 13 injected into the pipe system 7 and thereby the temperature of the latter superheated steam is raised to its usual level again. The downward movement of the linkage 28, however, relaxes the spring by transmitting the levers 29 and 32 25, whereby the piston slide 23 is raised again and the control movement is thus returned will.

Mit dieser Bewegung wird über das Gestänge 33, den Hebel 35, das Gestänge 36 und den Hebel 37 gleichzeitig die Feder 24 stärker gespannt und auch der Steuerkolben 22 nach unten gedrückt. Nachdem der Steuerdruck in der Leitung 17 genügend gefallen ist, gibt der Steuerkolben 22 der im Servomotor 39 befindlichen Flüssigkeit den Weg durch die Leitung 38 in den Ablauf 4.7 frei. das Ventil der Drosselvorrichtung 14 sinkt, und die durchfließende Speiseflüssigkeitsmenge wird verkleinert.With this movement, the linkage is via the linkage 33, the lever 35 36 and the lever 37 at the same time the spring 24 is more strongly tensioned and also the control piston 22 pressed down. After the control pressure in the line 17 has fallen sufficiently, the control piston 22 is the one located in the servomotor 39 Liquid clears its way through line 38 into the drain 4.7. the valve of the Throttle device 14 falls, and the amount of feed liquid flowing through is scaled down.

Entsprechend den Regelbewegungen bei einer Temperaturerhöhung werden auch bei einer Temperaturerniedrigung die Regelbewegungen rückgeführt, jedoch mit umgekehrtem Bewegungssinn, und die ganze Regelvorrichtung nach erfolgtem Einstellen eines Beharrungszustandes wieder so eingestellt, daß die Drosselvorrichtung für die zusätzlich zugeführte Flüssigkeitsmenge ungefähr in eine mittlere Lage zurückkehrt, während die Drosselvorrichtung 14 die eigentliche Veränderung der Speiseflüssigkeitsmenge für den neu eingetretenen Betriebszustand für dauernd einstellt.According to the control movements in the event of a temperature increase the control movements are also returned when the temperature drops, but with reversed sense of movement, and the whole control device after setting a steady state set again so that the throttle device for the additionally supplied amount of liquid returns approximately to a middle position, while the throttle device 14 is the actual change in the amount of feed liquid for the newly entered operating state for permanent.

Durch diese Regelvorrichtung wird also bei einer Veränderung der Temperatur des erzeugten Dampfes immer zuerst die durch die Einspritzstelle dem Dampferzeuger zusätzlich zugeführte Menge an Arbeitsmittel geregelt, wodurch die diese Regelbewegung einleitende Temperaturveränderung frühzeitig genug ausgeglichen werden kann, um eine den Betrieb der Dantpferzeugeranlage störende Temperaturschwankung zu vermeiden. Dazu muß die im Dampferzeuger zuletzt angeordnete, d. h. die dem Austritt zunächstgelegene Einspritzstelle so angeordnet sein, daß die für den zwischen dieser Einspritzstelle und dem Eintritt befindlichen Teil maßgebende aufgespeicherte Wärmemenge nicht mehr imstande ist, eine den Betrieb des Dampferzeugers störende Schwankung der Temperatur zu verursachen.This control device is used when there is a change in temperature of the generated steam is always the steam generator through the injection point first additionally supplied amount of work equipment regulated, whereby this control movement introductory temperature change can be compensated early enough to to avoid temperature fluctuations that would interfere with the operation of the steam generator system. For this purpose, the last arranged in the steam generator, i. H. the one closest to the exit Injection point be arranged so that the for between this injection point and the part located at the inlet no longer relevant stored amount of heat is capable of a temperature fluctuation that would interfere with the operation of the steam generator to cause.

Bei stärkeren Temperaturabweichungen wird ähnlich begonnen wie bei kleineren Temperaturabweichungen. Nachdem jedoch diese erste Regelbewegung stattgefunden hat und dadurch auch die Temperatur des erzeugten Dampfes wieder ausgeglichen ist, wird hier auch die Drosselvorrichtung für die Speiseflüssigkeit verstellt, so daß die anfänglich durch die Veränderung der zusätzlich zugeführten Arbeitsmittelmenge sogleich erreichte Regelung kurz nachher auf die Veränderung der Speiseflüssigkeitsmenge übertragen wird. Erst nachträglich wird dann die Drosselvorrichtung für die zusätzlich zugeführte Arbeitsmittelmenge wieder in eine normale, ungefähr der mittleren Stellung entsprechende Lage zurückverstellt, so daß sie für einen nächsten Regelvorgang wieder in Bereitschaft steht.In the case of greater temperature deviations, the start is similar to that of smaller temperature deviations. However, after this first rule movement has taken place and thereby the temperature of the generated steam is balanced again, the throttle device for the feed liquid is also adjusted here, so that the initially due to the change in the additional amount of work equipment supplied Immediately achieved control shortly afterwards on the change in the amount of feed liquid is transmitted. Only afterwards is the throttle device for the additional The amount of working material supplied is returned to a normal, approximately middle position adjusted back corresponding position so that they can be used again for the next control process is on standby.

Natürlich können auch anstatt Drosselvorrichtungen andere Vorrichtungen zur Veränderung der dein Dampferzeuger zuzuführenden Menge an Speiseflüssigkeit und an Arbeitsmittel verwendet werden. Es können beispielsweise Kolbenpumpen mit verschiedener Drehzahl oder verschiedenem Hub, Kreiselpumpen mit Drosselung in der Saugleitung. Drehkolbenpumpen mit verschiedenem Mittenabstand und ähnliche andere Fördervorrichtungen gewählt werden.Of course, other devices can also be used instead of throttle devices to change the amount of feed liquid to be fed to your steam generator and used on work equipment. It can, for example, with piston pumps different speed or different stroke, centrifugal pumps with throttling in the Suction line. Rotary lobe pumps with different center-to-center spacing and similar others Conveyors are chosen.

Gegebenenfalls kann auch anstatt Flüssigkeit in bekannter Weise Naßdampf als zusätzliches Arbeitsmittel zugeführt werden. wodurch der Vorteil erreicht wird. daß die Regelung verfeinert. werden kann. Weiter kann die zusätzlich zugeführte Arbeitsmittelmenge in gleichfalls bekannter Weise auch an verschiedenen Stellen in das Rohrsvstem des Dampferzeugers eingespritzt werden, von welchen jede einzelne Teilmenge im Sinne der Erfindung von einer gemeinsamen Temperaturaufnahmen orrichtung geregelt werden kann. Vorteilhaft wird dabei die Regelung so vollzogen, daß zuerst eine dem Eintritt am nächsten gelegene Einspritzstelle geregelt, hiernach eine zweite und eine dritte usw. geregelt werden und erst zuletzt die Regelung der anfänglich zugeführten Speiseflüssigkeitsmenge erfolgt. Die Regelung jeder einzelnen in das Rohrsystem des Erzeugers eingeführten Arbeitsmittelmenge kann alsdann entsprechend wie im beschriebenen Beispiel von der Regelung der im Sinne des durch das Rohrsystem fließenden Arbeitsmittels nächstfolgenden Zuführungstelle abgeleitet werden.If necessary, instead of liquid, wet steam can also be used in a known manner be supplied as additional work equipment. whereby the advantage is achieved. that the scheme is refined. can be. The additionally supplied Amount of working material in a likewise known manner also at various points are injected into the pipe system of the steam generator, each of which Subset within the meaning of the invention of a common temperature recording device can be regulated. The regulation is advantageously carried out in such a way that first an injection point closest to the inlet is regulated, followed by a second and a third etc. to be regulated and only last the regulation of the initially supplied amount of feed liquid takes place. The regulation of each individual in the The amount of working fluid introduced by the producer can then be adjusted accordingly as in the example described of the regulation of the through the pipe system flowing working medium can be derived from the next supply point.

Die Übertragung der Impulse wie auch die LTbertragung der Rückführungssteuerungen kann außer in der beschriebenen Weise auch auf hydraulischem, mechanischem oder elektrischem Wege stattfinden.The transmission of the impulses as well as the transmission of the feedback controls can except in the manner described also on hydraulic, mechanical or take place electrically.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Tube steam generator with an additional feed oil quantity of working fluid for control purposes depending on the temperature of the Steam, characterized in that the feed liquid and the additional supplied working materials in the amount of the same, under the influence of the generated Steam standing temperature recording device are regulated together.

2. Tube steam generator according to claim i, characterized in that the control device; designed in this way is that the regulation of the additional amount of work equipment before the regulation of the main amount the feed liquid takes place.

3. Tube steam generator according to claim i, characterized in that that on the control device for the feed liquid from the control device for the additionally supplied amount of work equipment an additional impetus is exercised. Tube steam generator according to claim r, characterized in that the regulation of the The Rege-Jung feed liquid is subordinate to the additional amount of working material supplied and only when there are major changes in temperature, the two control devices are directly influenced by the temperature recording device.