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Speisewasserregler für Hochleistungskessel Gegenstand der Eifindung
ist ein Speisewasserregler für Kleinwasserraumkessel, wie Steilrohr'kessel u.dgl.
In Dampferzeugern mit kleinem Wasserraum und mit hoher und ungleicher Belastung
erfolgt ein dauerndes Aufundabsteigen des Wasserspiegels in der Obertrommel, dessen
Ursache in dem im Verhältnis zur Dampfentnahme geringen Wasserinhalt der Kessel
begründet ist.
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Infolge dieses Umstandes geben die bekannten, an die Obertrommel der
Kessel angeschlossenen Speisewasserregler keine Gewähr für eine sichere Speisung;
insbesondere hat es sich gezeigt, daß bei den neuzeitlichen Kesseln bei plötzlicher
Dampfentnahme der Wasserstand in der Obertrommel, in den Wasserstandsgläsern und.auch
in den Speis.ewasserreglern steigt, und zwar infolge der mit der Druckminderung
eintretenden Raumvergrößerung des Wasserinhaltes, die ihrerseits in der Hauptsache
durch die innerhalb des Wassers auftretende Nachverdampfung hervorgerufen wird.
Das hatte zur Folge, daß im Wasserstandsglas bereits ein Überspeisen des Kessels
angezeigt wurde und daß. der Regler die Speisewasserzufuhr bereits sperrte, wohingegen
gerade eine verstärkte Speisewas-eä,zufuhr notwendig war. , Auch war es nicht möglich,
bei den neuzeitlichen Kesseln die Speisewasserregelung allein vom Wassergewicht
im Kessel abhängig zu machen, da insbesondere bei höheren Kesseln das Wassergewicht
des kalten Kessels von dem des heißen Kessels derart abweicht, daß große Wasserstandsunterschiede
im Wasserstandsglas bzw. Regler auftreten.
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Nach einem anderen. älteren Vorschlage sollte die Speisung in Abhängigkeit
von der Strömungsgeschwindigkeit des im Kesselwasserkreislauf fallenden Kesselwassers
geregelt werden. Diese Strömungsgeschwindigkeit ist im wesentlichen nur von dem
Grad der Beheizung abhängig, und die bei plötzlichen Dampfentnahmeschwankungen sich
einstellenden Kesselwasserdehnungen lassen die Kesselwasserumlaufgeschwindigkeit
fast unbeeinflußt.
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Beim Speisewasserregler nach der Erfindung wird das Speiseventil über
ein Hebelgestänge gleichzeitig von zwei unter Kessieldruck stehenden Regelgliedern
gesteuert, die beide auf der einen Seite von einer gleichbleibenden Wassersäule
belastet werden und die auf der einen Gegenseite mit dem Wasserraum der Obertrommel
durch eine Leitung und auf der .anderen Gegenseite mit dem,
nahezu
tiefsten Punkt der Untertrommel durch eine Leitung in Verbindung stehen: Der Gegenstand
der Erfindung ist auf der Zeichnung in beispielsweiser Aüsführ ungs-, form dargestellt.
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Das Membrangehäuse i bzw. die Membrair' t-^. i i ist auf der einen
Seite mit der Ob,-'-' trommel 6 durch die Leitung 5 verbunden, während das Membrangehäuse
z bzw. die Membran i z auf der einen Seite mit der Untertrommel des Kessels durch
die Leitung 7 verbunden ist. Auf der anderen Seite werden beide Membranen von einer
gleichbleibenden Wassersäule 9 belastet, die zwecks Betriebsdruckausgleiches durch
die Leitung i o mit dem Dampfraum des Kessels verbunden ist. Die Membranen i i und
i "z sind an den Punkten 15 und 16 mit einem Gestänge 13 verbunden, welches das
Regelventil3 steuert. Je nach dem Druckanstieg bzw. -abfall werden die Membranen
i 1 und 12 hin und her bewegt. Dabei wandern die Punkte 15 und 16 in entgegengesetzter
Richtung nach innen bzw. nach außen, gegebenenfalls auch in gleicher Richtung, und
lassen mittels des Gestänges 13 und des Wasserschiebers 14. mehr ,oder weniger Speisewasser
durch die Leitung 4. in den Kessel treten.
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Bei allmählicher Dampfentnahme und allmählichem Druckabfall steigt
das Wässer in der Obertrommel6 infolge der weniger dichten Dampfwassermischung des
Kesselinhaltes, also infolge der geringeren Dampfdichtigkeit. Dadurch steigt der
Druck in dem Mein brangehäuse i gegenüber der gleichbleibenden Wassersäule 9, wodurch
die Membran i i nach rechts und damit der Wasserschieber I¢ nach unten wandert und
den Speisewasserzufiuß vermindert. Da dadurch ferner das Gewicht des Wasserinhaltes
des Kessels geringer wird, fällt der Druck in dem Membrangehäuse z gegenüber der
gleichbleibenden Wassersäule 9, wodurch die Membran 12 nach rechts und damit der
Wasserschieber 14 nach oben wandert und den Speisewasserzuflüß verstärkt.
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Bei starker und plötzlicher Dampfentnahme steigt der Wasserstand in
der Obertrommel i plötzlich an infolge des plötzlichen Druckabfalles und der Ausdehnung
des Kessel-. wassers. Die Membran i i wird daher den Wasserschieber 1¢ nahezu ,oder
ganz schließen. lm Membrangehäuse 2 dagegen fällt der Druck entsprechend des durch
Verdampfung verringerten. Kesselwassergewichtes, so daß die Membran 12 den Wasserschieber
wieder nahezu oder ganz öffnet. Nach und nach @ti,i'kt dann der Wasserspiegel in
der Oberinmel 6 wieder auf seine frühere Höhe, wogürch gleichzeitig auch durch die
Membran i i mehr und mehr Speisewasser zugeführt wird.
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Bei plötzlicher Verminderung der Dämpfentnahmt arbeiten die Regelglieder
in der Weise, daß sie in den ersten Augenblicken in gleicher Größenordnung wie zuvor
weiterspeisen, wobei ein Steigen des Wasserstandes in der Obertrommel 6 zunächst
nicht eintritt, da das -kühlere eingespeiste Wasser gleichzeitig eine Raumverminderung
des heißen Kesselwassers hervorruft. Andererseits steigt damit aber das Gewicht
des Kesselwassers. Hierdurch beginnt die Membran l z den Wasserschieber 14 zu schließen
und beabsichtigt, denselben ganz zu schließen, wähnend die Membran i i den Wasserschieber
14 noch geöffnet hält, bis der normale Wasserstand wieder erreicht ist.
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Der vorgeschlagene Speisewasserregler sichert somit eine hinreichende
Wasserzufuhr bei allen Belastungsschwankungen, so. daß weder ein Überspeisen noch
ein Unterspeisen des Kessels eintreten kann.
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lm Ausführungsbeispiel sind als Regelglieder Membranen angewendet.
An Stelle dieser können auch Steuerkolben o. dgl. verwendet werden.