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Speisewasserregler für Dampfkessel Gegenstand der Erfindung ist ein
Speisewasserregler mit einem in Höhe des mittleren Wasserstandes im Standrohr angeordneten
Entnahmerohr, das zu einer Strahlpumpe führt, deren Saugraumdruck beim Abströmen
von Dampf das Speiseventil beeinflußt.
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Die Erfindung bezweckt die Schaffung einer Regeleinrichtung für die
Speisewasserzufuhr zu Dampfl.:esseln, die auch bei plötzlichen Änderungen des Kesselwasserstandes
nicht stoßweise und zudem genau arbeitet.
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Lm stoßweises Arbeiten von Regeleinrichtungen für die Speisewasserzufuhr
zu vermeiden, hat man sich verwickelter Verzögerungseinrichtungen bedient, welche
die plötzlichen .Änderungen des Wasserstandes nur allmählich auf die Speisevorrichtungen
auswirken lassen sollten. Die gefundenen Lösungen befriedigen wegen der Empfindlichkeit
und Verwickeltheit der erforderlichen Einrichtungen nicht sehr.
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Die Erfindung besteht darin, daß der Saugraum der Strahlpumpe durch
ein hydraulisch oder mechanisch gedämpftes Kraftgetriebe mit dem Speiseventil verbunden
ist und die Austrittsseite der Strahlpumpe mit der Atmosphäre in Verbindung steht.
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Man hat zwar schon zur Steuerung von Speiseventilen den Saugraumdruck
von Strahlpumpen benutzt, die jedoch im Gegensatz zur vorliegenden Erfindung unmittelbar
auf das Speiseventil wirkten und mangels Vorhandensein einer Därnpfungseinrichtung
natürlich die erwünschte stoßfreie Arbeit nicht gewährleisten konnten. Die Erfindung
bietet infolgedessen gegenüber derartigen Reglern den Vorteil der stoßfreien Regelung.
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Die Regeleinrichtung muß aber, um den gestellten Aufgaben genügen
zu können, nicht nur stoßfrei arbeiten, sondern auch so gebaut sein, daß die erwünschte
Dämpfungswirkung auch voll zur Auswirkung kommt. Das ist aber nur möglich, wenn
die Vorrichtung von allen Störungseinflüssen frei gehalten wird, die insbesondere
durch Verstopfungen der Leitungen und Wasserbehälter sowie durch heftige Wasserstandsschwankungen
im Kessel eintreten können.
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Auch diesen Anforderungen genügt der Erfindungsgegenstand durch besondere
Vorkehrungen in den zum Regler gehörigen Teilen.
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Gemäß einem Merkmale der Erfindung weist demnach das Standrohr ein
auf den mittleren Kesselwasserstand eingeregeltes Tauchrohr auf, das von einem unten
geschlossenen und seitlich durchbrochenen Schutzrohr umgeben ist. Absatzweise Schwankungen
des Kesselwasserstandes werden dabei außerdem durch Einschaltung von Drosselgliedern
in die Verbindungsleitungen mit dem Kessel vom Standrohr ferngehalten. Ferner wird
das Standrohr, einem weiteren Merkmal der Erfindung entsprechend, von unten her
über eine Leitung ständig mit Frischwasser aus der Speiseleitung versorgt.
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Das Kraftgetriebe besteht bei einer Ausführungsform
der
Erfindung aus einem Zylinder mit darin arbeitendem Kolben, der mit dem Gehäuse des
die Speisewasserzufuhr.ep_@a,. gelnden Ventils zweckmäßigerweise ein.' . `. heitliclies
Gußstück bildet. ^' Bei dieser Ausführungsform der Erfin greift der Arbeitskolben
des Kraftgetrie `' a an einem Arm eines zweiarmigen Hebels an, an dessen anderem
Arm einerseits die Dämpfungsvorrichtung und andererseits das Steuergestänge für
die Verstellung des Speiseventils angreift.
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Nach einem besonderen Kennzeichen der Erfindung wird die Hinundherbewegung
des Arbeitskolbens in eine hin und her gehende Drehbewegung des Speiseventils übersetzt,
wodurch in letzterem befindliche Öffnungen mehr oder weniger verdeckt werden.
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Um schließlich die ganze Regelungseinrichtung für einen bestimmten
Fall einspielbar oder überhaupt abschaltbar zu machen, ist erfindungsgemäß der zweiarmige
Hebel mittels einer Stiftverbindung feststellbar eingerichtet.
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Die Erfindung ist auf der Zeichnung in einem Ausführungsbeispiel veranschaulicht.
Fig. i zeigt die Anordnung des Standrohres 6 am Kessel i. Es ist mit dem Kessel
durch die beiden Rohre 4 und 5 über die Drosselventile 2 und 3 verbunden. Das Standrohr
6 hat eine Verschraubung 7, die mit dem Tauchrohr zweckmäßigerweise ein Ganzes bildet.
Das Tauchrohr trägt das Filter 8 mit den Löchern 9. Um den Einbau des Standrohres
zu vereinfachen, ist auf der Außenseite desselben in Höhe des mittleren Wasserstandes
im Kessel en besonderes Zeichen, L angebracht. Durch die Rohrleitung io werden der
Naßdampf oder das Wasser aus dem Tauchrohr 7 nach dem Nadelventil 12 der Strahlpumpe
14 und sodann zur Düse 13 geleitet (s. Fig. 5).
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In Fig.2 ist die Verbindung der Strahlpumpe 14 mit der Kammer 2o des
kleinen Arbeitszylinders 22 wiedergegeben; sie erfolgt durch den Flansch
15 und das Rohr i9. Im Zylinder 22, der mit dem Gehäuse des Speiseventils
36 ein einziges Stück bildet, bewegt sich möglichst reibungslos und möglichst dicht
der kleine Kolben 2i mit der Zugstange 23. Letztere überträgt mittels der Gabel
26 und dein Bolzen 2.7 die Bewegung des kleinen Kolbens 21 auf das Speisewasserregelventil
38 (Fig. 3 und 4), und zwar über den zweiarmigen Hebel 28, den Bolzen 31, die Zahnräder
32, 33 und über die Welle 34. Zur Verringerung der Reibung sind der Drehbolzen 31
und die den Körper des Speiseventils tragende Welle 34 in Kugellagern
30 und 31' gelagert (Fig.4). Der augenblickliche Öffnungszustand des Speiseventils
wird durch einen am Hebel 28 befestigten Zeiger angedeutet, wie aus Fig.
2 hervorgeht.
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Der zweiarmige Hebel 28 wird bei seinen `@`gewegungen seitlich vom
Teil 29 geführt und vier Federn 54 in die Höhe gehoben, die ` . den Federtellern
53 und 55 hängen (dargestellt ist der Deutlichkeit halber nur eine Feder). Der untere
Teller 53 steht durch die Schneidenaufhängung 52 mit dem Hebel 28 in Verbindung,
während der obere Teller 55 vom Tragstück 56 gehalten wird. Die Einstellung und
Festhaltung der Federspannung erfolgt mit Hilfe der beiden Muttern 57. Am äußersten
Endre des Hebels 28 (Fig. 2) ist in der Nähe des Federtellers 53 eine Zugstange
59 vorgesehen, durch welche im Notfall die zeitweilige Betätigung der Vorrichtung
vom Bedienungsstand des Kessels aus von Hand ermöglicht wird.
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Das Futter 37 des Speiseventils (Fig. 3 und 4) hat fensterartige Öffnungen
39 nach dem ringförmigen Raum 4o, der mit dem Flanschstutzen 41 in Verbindung steht.
Der Stutzen 41 führt die Verbindung des ringförmigen Raumes 40 mit dem Druckrohr
der Speisepumpe herbei. In Übereinstimmung mit den Öffnungen 39 des Ventilfutters
37 befinden sich im Ventilkörper des Speiseventils 38 ebensolche Öffnungen 39',
die den Zufluß des Speisewassers nach Durchfließen der Kammer 4.3 und des Ventils
44 zum Kessel ermöglichen, wobei die Kammer 43 durch den Flansch 42 mit dem Gehäuse
36 des Speiseventils in Verbindung steht. Im Deckel 47 des Gehäuses 45 ist die Hubbegrenzung
des Ventils 44 mit den Zahnrädern 48 und 49 eingebaut; 51 ist die entsprechende
Betätigung.
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In Fig. 4 verbindet die Rohrleitung i i das Druckrohr der Speisepumpe
mit dem Standrohr 6 der Fig. i und dient zur beständigen Zuführung einer kleinen
Menge reinen Wassers zu diesem.
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Fig. 5 veranschaulicht die Anbringung der Warnpfeife 18, die im Falle
der Verstopfung der Düse 13 in Tätigkeit tritt. Nach Schließen des Nadelventils
12 und Losschrauben der Warnpfeife 18 wird die Düse der Strahlpumpe gereinigt. Durch
das Rohr 17 wird der Abfluß der Strahlpumpe 14 in ein mit der Atmosphäre in Verbindung
stehendes Gefäß geleitet.
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. Die erfindungsgemäße Vorrichtung arbeitet folgendermaßen: Die Vorrichtung
ist bei dampfbereitem Kessel betriebsfertig, wenn .die Abschlußventile 2 und 3 sowie
das Nadelventil i2 der Strahlpumpe 14 geöffnet sind.
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Der Abfluß der Strahlpumpe wird, wie oben erwähnt, in ein Gefäß geleitet,
dessen Gegendruck möglichst gleichbleibend sein muß und einen bestimmten Wert nicht
überschreiten darf. Ebenso wird man das am
Kessel angebrachte Rückschlagventil
44 freigeben. Schließlich wird mit Hilfe der Zugstange 59 die leichte Beweglichkeit
des Speisereglers von Hand aus überprüft.
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Übersteigt nun der Wasserstand im Kessel, den Normalwasserstand, so
wird das freie Ende des Tauchrohres 7 nunmehr vollständig ins Wasser tauchen, so
daß die Düse .der Strahlpumpe infolgedessen von Wasser durchströmt wird, wodurch
die saugende Wirkung der Strahlpumpe verschwindet. Daher wird der kleine Arbeitskolben
2i, weil sich über ihm keine nennenswerte Luftleere bilden kann, durch die Federspannung
in seinem unteren Totpunkt verbleiben. Das Speiseventil 38 bleibt ebenfalls geschlossen
und die Verbindung zwischen dem Druckrohr der Speisepumpe und dem Kessel ist somit
unterbunden.
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Im selben Maße wie das Wasser im Kessel verdampft, sinkt der Wasserspiegel,
und natürlich auch jener im Standrohr 6. Durch Senkung des Wasserspiegels wird plötzlich
der unterste Rand des Tauchrohres frei, und der Naßdampf kann ungehindert in die
Rohrleitung io und durch diese in die Strahlpumpe strömen.
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Infolge seiner Saugwirkung schafft dieser in der zylindrischen Kammer
2o, die sich über dem kleinen Kolben 2.1 befindet, einen stetig steigenden Unterdruck.
Sobald derselbe einen bestimmten Wert erreicht hat, bewegt sich der kleine Kolben
auf Grund des an der äußeren Bodenseite herrschenden höheren Druckes (zum Unterschied
von seiner inneren Bodenseite) allmählich gegen den Boden des Zylinders, wobei er
die Spannung der ihm entgegenwirkenden Federn 54 sowie die verschiedenartigen Reibungswiderstände
überwindet. Die aus dem Hebel 28, dem Zapfen 31 sowie den Zahnrädern 32 und
33 und der den Körper des Regelventils tragenden Welle 34 bestehende Übertragung
wird daher zu einer solchen Verdrehung gezwungen, daß die fensterartigen Öffnungen
39' immer mehr mit den Öffnungen 39 des Ventilfutters 37 zur Deckung gebracht werden.
Das Speisewasser dringt von der ringförmigen Kammer 4o durch diese Öffnungen, tritt
in die Kammer 43 ein und öffnet durch Überdruck das Ventil 44, worauf es in den
Kessel strömt. _ Die Vorkehrung, durch welche die Speisung des Standrohres 6 mit
frischem Wasser erfolgt, sowie die Anbringung einer Warnpfeife an der Strahlpumpe
wurden bereits beschrieben.