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Dampferzeuger mit geringem Flüssigkeitsinhalt und Regelung der Leistung
in Abhängigkeit vom Dampfdruck Die -Erfindung bezieht sich auf Dampferzeuger mit
geringem Flüssigkeitsinhalt, bei denen die Regelung der Leistung des Dampferzeugers
in Abhängigkeit vom Dampfdruck erfolgt.
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Bei der Regelung von Dampferzeugern mit geringem Flüssigkeitsinhalt
müssen die Regelimpulse von solchen Betriebsgrößen erteilt werden, die bei geringen
Betriebsänderungen schon zu Beginn große Änderungen erfahren. Wird die Druckaufnehmervorrichtung
wie bei bekannten Dampferzeugern zwischen einer Überströmvorrichtung, die den Durchflußquerschnitt
der Dampfleitung in Abhängigkeit vom Druck nach der Durchströmvorrichtung steuert,
und einer den Dampfverbrauch an der Verbrauchsstelle bestimmenden Vorrichtung angeordnet,
so sind die zur Ableitung von Regelimpulsen verwendeten Druckänderungen innerhalb
weiter Grenzen unveränderlich, so daß die Regelung mit großen Verzögerungen arbeitet
und deshalb der Betrieb des Dampferzeugers ins Pendeln geraten kann.
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Gemäß der Erfindung soll dieser Nachteil dadurch vermieden werden,
daß die Druckaufnehmervorrichtung in der Dampfleitung zwischen einer hinter dem
Dampferzeuger angeordneten, den Durchflußquerschnitt der Dampfleitung in Abhängigkeit
vom Druck im Dampferzeuger regelnden Überströmvorrichtung und einer vor der Verbrauchsstelle
angeordneten, den Dampfverbrauch der Verbrauchsstelle bestimmenden Durchströmvorrichtung
ohne Zwischenschaltung weiterer Regelvorrichtungen eingebaut ist. Der Rauminhalt
der Dampfleitung zwischen dem Überström- und dein Durchströmorgan kann so vergrößert
sein, daß die Druckänderungen das für die Stabilität der Regelung zulässige Maß
nicht übersteigen. Zwischen der Überströmvorrichtung und der Durchströmvorrichtung
kann zum Vergrößern des Rauminhalts ein Speicher in die Dampfleitung eingeschaltet
sein.
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Ein Beispiel des Erfindungsgegenstandes ist auf der Zeichnung vereinfacht
dargestellt. Durch die Speiseleitung i wird dem Rohrsystem 2 des Dampferzeugers
das Arbeitsmittel, beispielsweise Wasser, zugeführt. Der Dampf strömt durch die
Leitung 3 den Verbrauchsstellen, beispielsweise der Kraftmaschine q., zu, aus der
er durch eine Leitung 5 an weitere Verbrauchsstellen- oder in die Abdampfleitung
geführt werden kann. Zum Beheizen des Dampferzeugers dient eine Feuerungsanlage
6, der ein Brenngemisch durch die Leitung 7 zugeführt wird. Die bei der Verbrennung
entstehenden Gase strömen durch den Kanal 8 aus dem Dampferzeuger.
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In der Dampfleitung 3 ist eine Überströmvorrichtung g angeordnet,
welche den Durchflußquerschnitt für den Dampf in Abhängigkeit vom Druck an der Stelle
io derart regelt, daß
bei einem Druckabfall eine vermehrte und bei
einem Druckanstieg eine verminderte Stauung eintritt und somit im Dampferzeuger
ein unveränderlicher Druck erhalten bleibt.
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Zum Regeln der Leistung der Kraftmaschine q. ist ein Geschwindigkeitsregler
ii vorgesehen, der die Durchströmvorrichtung 12 in Abhängigkeit von der Drehzahl
der Kraftmaschine regelt.
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Nach der Erfindung erfolgt die Regelung der Leistung des Dampferzeugers
in Abhängigkeit vom Druck des Dampfes in der Dampfleitung 3 an der Stelle i3 zwischen
der Überströmvorrichtung 9 und der den Dampfverbrauch der Maschine q. bestimmenden
Durchströmvorrich. tung ia. Zu diesem Zweck ist die Druckaufnahmeeinrichtung 1q.
vorgesehen, die die Servomotoren 16 und 17 der Regeleinrichtungen 18 und ig beeinflußt.
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Erhöht sich, nachdem die Anlage zunächst für eine bestimmte Belastung
gearbeitet hat, die Last, so sinkt zunächst die Drehzahl der Kraftmaschine q., was
ein weiteres Öffnen der Durchströmvorrichtung iz durch den Geschwindigkeitsregler
ii zur Folge hat. Dadurch strömt eine größere Menge Dampf in die Kraftmaschine q..
Durch die Steigerung des Dampfverbrauchs sinkt der Druck im Dampferzeuger und in
der Dampfleitung 3, so daß der Durchströmquerschnitt der Überströmvorrichtung 9
verkleinert wird. Daraus ergibt sich zunächst ein noch stärkerer Druckabfall in
der Dampfleitung 3 zwischen der Überströmvorrichtung 9 und der Durchströmvorrichtung
12. Die Druckaufnahmeeinrichtung 1q. erteilt durch die Leitung 15 auf die beiden
Servomotoren 16 und 17 einen Impuls, derart, daß durch die Regeleinrichtung i9 in
der Speiseleitung i eine vergrößerte Speisemenge und durch die Regeleinrichtung
18 in der Brennstoffleitung 7 eine vergrößerte Menge Brennstoff in den Erzeuger
eingeführt wird. Die anfänglich diese Regelbewegung einleitende Belastungszunahme
an der Kraftmaschine q. wird somit durch eine vermehrte Dampferzeugung gedeckt.
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Ein entsprechender Vorgang spielt sich ab im Falle einer Lastverminderung.
Die Kraftmaschine läuft dabei schneller, dadurch wird die Durchströmvorrichtung
12 geschlossen. Der sich einstellende Druckanstieg im Dampferzeuger öffnet die Überströmvorrichtung
9 und erhöht den in der Leitung 3 bereits vorhandenen Druckanstieg. Dieser Druckanstieg
vermindert die Menge des dem Dampferzeuger zugeführten Arbeitsmittels und des Brennstoffes.
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Selbstverständlich kann auch nur eine der Regeleinrichtungen in dieser
Weise beeinflußt werden. In anderen Fällen mag es empfehlenswert erscheinen, auch
andere Regeleinrichtungen, die dieLeistung des Dampferzeugers beeinflussen, in dieser
Weise zu steuern. Sollte der Rauminhalt der Dampfleitung 3 so klein sein, daß bei
Betriebsveränderungen zu große Druckänderungen in dieser stattfinden, so kann dieser
Nachteil durch die Anordnung eines Speichers 2o behoben werden. Dieses kann in der
Art von Dampfspeichern mit Flüssigkeit ausgeführt sein, um eine besonders große
Speicherungsfähigkeit zu erzielen.
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Die Anwendung der Erfindung kann auch auf Anlagen ausgedehnt werden,
die keine Kraftmaschine besitzen, sondern bei denen der Dampf zu Heizzwecken verwendet
wird. In diesem Falle tritt an Stelle des Geschwindigkeitsreglers eine Vorrichtung,
die den Dampfverbrauch in Abhängigkeit von dem Wärmebedarf regelt. In besonderen
Fällen kann auch zwischen der Überströmvorrichtung und der den Dampfverbrauch bestimmenden
Vorrichtung ein Zwischenüberhitzer oder auch eine Kraftmaschine eingeschaltet sein.
-Schließlich kann auch die Überströmvorrichtung zwischen dem dampferzeugenden Teil
und dem Überhitzer des Rohrsystems 2 angeordnet sein und zum Regeln der Leistung
der Dampfdruck im Überhitzer verwendet werden.