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Für überspeiste Zwangdurchlauf-Dampferzeuger mit Wasserabscheider
bestimmter Speiseregler Die Erfindung betrifft einen für überspeiste Zwangdurchlauf-Dampferzeuger
mit Wasserabscheider bestimmten Speiseregler, der mit einer Einrichtung zum Ändern
des überspeisungsgrades ausgerüstet.ist.
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Bei den bekannten Speisereglern dieser Art wird ein den Abfluß aus
dem Wasserabscheider beeinflussendes Ventil in Abhängigkeit von der Speisewassermenge
und damit von der Belastung gesteuert. Infolgedessen ändert Z, el sich die
Abflußmenge mit der eingespeisten Menge, so daß diese sich in Abhängigkeit von der
Belastung derart ändert, daß die überspeisungsmenge mit der Belastung linear zunimmt
und damit das Verhältnis der Überspeisungsme4ige zum fiberspeisungsfreien Grundbetrag
bei allen Belastungen gleichbleibt. Dem mit der Belastung linear wachsenden überspeisungsfreien
Grundbetrag ist 23 also mit anderen Worten ein Überspeisungsbetrag überlagert, der
gleichfalls mit der Belastung linear anwächst. Diesem ersten:Überspeisungsbetrag
ist nun beim bekannten Regler noch ein zweiter ÜberspeisungsbetTag üb,erlag,#rt,
der von der Belastung unabhän-gig ist und im gesamten Belastungsbereich gleichbleibt.
Dieser zweite Überspeisungsbetrag setzt sich seinerseits aus zwei Teilbeträgen zusammen,
von denen der eine durch die Ausbildung der Steuerung des Abflußventils bedingt
ist und mit seiner einmal vorgegebenen Größe stets ungeän,dert bleibt, während der
z.Weite von Fall zu Fall seiner Größe nach verändert werden kann. Diesen zweiten
Teil beherrscht ein Ventil, das in einer Umgehungsleitung zu dem in Abhängigkeit
von der Belastung gesteuerten Abflußventil angeordnet ist und beim Öffnen die
Abflußmenge
üb--r die das belastungsabhängig gesteuerte Abflußventil durchströmende Menge hinaus
vergrößert und damit also auch die Gesaintspeisewassermenge vergrößert werden kann.
Auf diese Weise ist es mi5.glicli, den zweiten Überspeisungsbetrag durch Einstellen
des Abflubventils in der Umgehungsleitung zu ändern. Dabei bleibt aber nach der
Einstellung die Größe des zweiten Überspeisungsbetrages im gesamten Überlastungsbereich
nach wie vor gleich. Wegen der Gleichheit des zweiten CTberspeisungsbetrages ändert
sich der Gesarntwasserüberschuß nicht linear mit der Belastung, vielmehr nimmt die
prozentuale Größe des Wasserüberschusses mit abnehmender Belastung züi, und zwar
mehr oder weniger je
nach.der Einstellung des Abflußventils in der Umgehungsleitungg.
Trotzdem bleibt wegen der Zunalimc des ersten Überspeisungsb2tra--es mit der Belastung
die Tatsache bestehen, daß der gesamte Wasserüberschuß mit der Belastung anwächst.
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Damit wird bei größeren Belastungen mehr Wasser in den Kreislauf einbezogen
als für die erwünschte Durchspüfung notwendig ist, während andererseits gerade bei
kleinen Belastungen, bei denen auf erhöhte Durchspülung Wert zu legen ist, diese
gegebenenfalls nicht ausreicht. Aus diesem Grunde ist anzustreben, bei der Durchspülung
Bedacht darauf zu nehmen, daß der für diese notwendige Wasserüberschuß bei großen
Belastungen vermindert und bei kleinen 1.-esteigert wird.
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Der Erfindung gemäß soll deshalb die Bemessung des Gesamtwasserüberschusses
von der Belastung unabhängig gemacht werden und zu diesem Zweck der Speisere,-ler
als Verhältnisregler in an sich bekannter Weise mit einem Belastungssteuerwert und
ein-,in diesem entgegengeschalteten Wassermengensteuerwert sowie darüber hinaus
mit einem dem Wassermen-eiisteuerwert entgegengeschaltetenZusatzsteuerwert beaufschlagt
werden, der nach '-#,laßgabe des jeweils gewünschten Überspeisungsgrades einstellbar
ist und für den zweckmäßig eine Federkraft vorgesehen wird. Nunmehr kann der Gesamtwasserüberschuß
bei allen Belastungen gleichbleiben, so daß die prozentuale Zunahme des Gesamtwasserüberschusses
mit abnehmender Belastung wesentlich stärker anwächst als beim bekannten Regler.
Wesentlich ist weiter, daß die Überspeisungsmenge beliebig weit unterhalb derjenigen
Grenze abgesenkt werden kann, die beim bekannten Regler durch denjenigen Teil des
zw.citen Überspeisungsbetrages gegeben ist, der einer Änderung seiner Größe nicht
zugänglich ii;t. Beim Regler gemäß der Erfindung kann des-Z, halb der Gesamtwasserüberschuß
seiner Größe nach beliebig weit vermindert und damit die Überspeisung derart eingestellt
wer-t,
den, daß der Dampferzeuger bei gfoßen Be-
lastungen mit prozentual
nur sehr geringer UTberspeisung, d. h. praktisch ohne Überspeisting, arbeitet.
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Die prozentuale Zunahme des Wasserüberschusses mit abnehmender Belastung
kann der Erfindung gemäß noch weiterhin dadurch gesteigert werden, daß der Verhältnisregler
mit einer an sich bekannten Einrichtun- zur Einstellung des Stütierwertübersetzungsverhältnisses
ausgerüstet wird. Eine Änderung dieses Übersetzungsverhältnisses t' Z,
gestattet
in Verbindung mit dein Zusatzsteuerwert nach dem Grundgedanken der Erfindung eine
Beeinflussung der Charakteristik in der Weise, daß sogar die Gesamtüberspeisungsm#enge
mit abnehmender Belastung zunimmt und somit dein Bedürfnis einer zweckmäßigen Anpassung
der Durchspülung an die Belastung noch besser Rechnung getragen tverden kann.
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In den Fällen, in denen eine lineare Änderung des Wasserüberschusses
in Abhängigkeit von der Belastung nicht ausreichend sein sollte, sondern eine andere
Charakteristik erwünscht ist, empfiehlt es sich, den Zusatzsteuerwert in Abhängigkeit
von der Belastung nach Maß '-abe der gewünsebten Charakteristik zu steil#"rn.
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Die Zeichnungen veranschaulichen zwul Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes:
Das Röhrensystem i eines Zwan-durchlauf-Dainpferzeugers wird aus der Speiseleitun-
ih durch eine Pumpe i6# gespeist. Dabei wird das Speiseventil ig von einem als Strahlrolirregier
ausggebildeten Speisewasserregler 17 gesteuert, der nachstehend noch näher beschrieben
ist. Zwischen den Verdampfer i und den Überhitzer 4 ist ein trominelförmiger Wasserabscheider
2 eiligeschaltet. Eine Abflußleitung 15 init einem regelbaren Abflußventil i-f führt
von der Trommel 2 zu einer entsprechenden Druckstufe der Speisepumpe 16'. Das Abflußventil
14 wird von einem Wasserstandsregler 12 bekannter Bauart und Wirkun.-Isweise beherrscht,
der einen bestimmten Wasserstand in der Trommel 2 hält und das überspeistz-Wasser
als Heißwasser über die Leitung 15 in die Pumpe 16' zurücklaufen läßt. Dieser Heißwasserumlauf
über die Leitung i z# # un",l die Pumpe ib' ist naturgemäß abhängig von dem Grade
der Überspeisting des Dampferzeugers. Der Speise-,vass--rregler 17 wird einerseits
auf nicht näher dargestellte Weise von einem Dampfmengeliimpuls beaufschlagt. Den
Dampfmengenimpuls hält ein Wasserti
mengenimpuls, der als Druckunterschied
an einer Staustelle 18 der Speiseleitung 16 gemessen und über das Drucksystem 18'
zur Einwirkung gebracht wird, das Gleichgewicht.
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Im Schaubild (Abb. 3) ist als Linie a das Dampfmengen-Wassermengen-Verhältnis
bei üblicher Speisung dargestellt. Würde man den Verhältnisschieber 17' des Reglers
17
verschieben, so würde man dieses Verhältnis verändern, wie es durch die
Linien a', d' angedeutet ist. Die Linie d würde eine Überspeisung,
d' eine Unterspeisung bedeuten. Die durch die Linie d dargestellte Überspeisung
ist ungünstig, da bei geringer Dampfmenge der Wasserüberschuß gering ist, bei großer
Dampfmenge dagegen groß.
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Läßt man jedoch am Regler 17 eine dem Wassermengenimpuls 18,
18' entgegenwirkende Federkraft 17" angreifen, so erhält man. eine Überspeisung,
die im Schaubild durch die Linien b, b', V' dargestellt; ist. Der
Wert K entspricht dabei der zusätzlichen Kraft der Feder 17" und ist unabhängig
von der jeweiligen Belastung.
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Bemerkenswert dabei ist, daß die Linie b", die der Unterspeisungslinie
d' entspricht, jetzt eine überspeisungslinie ist, bei- der je-
doch
der Wasserüberschuß mit der Belastung kleiner wird.
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Man kann also durch die Einstellung des Verhältnisschiebers
17' in Verbindung mit der Einstellfeder 17" eine überlastungslinie V' erzielen,
die den anzustrebenden Verhältnissen sehr nahe kommt. -
Man erreicht eine
ähnliche Wirkung, -wenn man die Federkraft 17" in Abhängigkeit von der Belastung
bzw. der Wassermenge verändert. Zur Erläuterung dient das in Abb. 2 dargestellte
Ausführungsbeispiel. Bei diesem sind in 'der Speisewasserleitung 16 zwei Ventile
ig und io eingeschaltet. Das Ventil io dient lediglich dazu, den, Druckunterschied
am Ventil ig gleichlzuhalten. Das erfolgt mittels eines an sich bekannten Druckunterschiedsreglers
ii, der das Ventil io entsprechend steuert. Wird aber am Ventil ig der Druckunterschied
gleichgehalten, dann ist die Stellung des Ventilhebels ig,' un,-mittelbar ein Maß
für die durchfließende Wassermenge. Mit dem Ventilhebel ig' bzw. mit dem daran angreifenden
Stellmotor 9
ZD verlagert sich ein verstellbares Rückführglied 8 mit
Kurvenbahn, das die Federspannung der Feder 17" bestimmt. Das Rückführglied
8 kann nun so, ausgebildet bzw. eingestellt werden, daß die Spannung der
Feder 17" nicht allein ein Maß für die Ventilstellung ig, d. h. für die Wassermenge
ist, sondern daß Änderungen der Federspannung 17" nach Maßgabe der gewünschten überspeisung
erfolgen. Da die Kurvenbahn beliebig eingestellt werden. kann, ist es hier möglich,
jede beliebige Überspeisungslinie, beispielsweise c, c' (vgl. Abb.
3), auszusteuern und dabei alle Betriebsbedingungen des Darnpferzeugers zu
berücksichtigen.