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Einrichtung zum Überwachen von Verbrennungsvorgängen bei Dampferzeugungsanlagen
Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Überwachen; von Verbrennungsvorgängen
bei Dampferzeugungsanlagen mit einer Meßeinrichtung für die Menge des verbrauchten
Brennstoffes und einer Meßeinrichtung für die Menge des erzeugten Dampfes, dre die
Resultate in vergleichbaren Werten anzeigen.
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Es. sind sowohl Meßeinrichtungen für Brennstoff als, auch Dampfmeßeinrichtungen
bekannt. Sie können, kontinuierlich laufende Zählwerke bzw. Einrichtungen; sein,
die auf einem Zifferblatt oder einer Skala die pro Zeiteinheit verbrauchte oder
erzeugte Menge in jedeirn Zeitpunkt anzeigen. Beide Arten von Maßeinrichtungen können
auch kombiniert werden. Die Maßeinrichtung für den Brennstoff kann,den Brennstoffverbrauch
entweder in Gewichts- bzw. Volumeinheiten anzeigen oder in Verbrennungswärmeeinheiten.
Die Dampfmeßeinrichtung kann den erzeugten Dampf in Gewichtseinheiben oder in Einheitern
des Wärmeinhalts anzeigen.
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Mit Hilfe der Einrichtungen zum Messen von Brennstoff und Dampf ist
es möglich, eine gegebene Zeitperiode zu: überwachen, ob der Brennstoff mit hinreichendem
Wirkungsgrad verbra=t wurde, d. h. ob die Anlage eine hinreichende spez.ifisc'he
Dampferzeugung ergab. Die erhaltenen Resultate gestatten die Überwachung des Verbrennungsprozesses
und die Erkennung Fehler in der Anlage. Es würde jedoch. von Wert sein, wenn die
Überwachung kontinuierlich durchgeführt werden könnte (laufende Kontrolle)
und!
, wenn eine automatische Ausrechnung auf Grhri;el' dr-- gemessenen Mengen so erzielt
werden könnte, daß es nicht notwendig ist, die Überwachung durch Ausrechnen nach
Verstreichen einer gegebenen Zeitdaurer' diurchzü£ühren. Dies wird: nach dar vorliegenden
Erfindung ermöglicht.
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Gemäß- fier Erfindung wird: Gebrauch gemacht von einem Differexitialsys.bem;
auf zwei Elemente dierses Systems -wirken. die beiden Meßeinri@c Lungen für Brennstoff
bzw. Dampf so ein, daß die Stellung des dritten Elements des Differentialsystemsc
bei einem gegebenen vorbestimmten Verhältnis zwischen der Menge an, verbrauchtem
Brennstoff und der Menge des in dergleichen : Zeit erzeugten; Dampfes! keine Änderung-
erfährt; das dritte Element tmeibt ein Zählwerk an. Dieses. Zählwerk registriert
also die Ersparnis- bzw. Vergeudung an, Brennstoff -während der MeBperio:de als
Resultat dien Abweichungen vorn dern:erwähn.ten:.Mengenverhältnis an. Es sei bemerkt,
daß es dem Fachmann bekannt ist, daß Differentialgetriebe stets drei Hauptelemente
besitzen, z. B. zwei Sonnenräder und- ein; Planetensystem: Das Diferenfelgetriebe
bzw. die Differentialeinrichtung kann eine mechanische, pneumatische oder hydraulische
sein. Die vorzugsweise zu, benutzenden Meßeinrichtungen sind Brennstoff- und Damp:fmeßeinrichtungen,
die beide mit Übertragungswellen verstehen sind, vorn denen jede eine Seite das-
Differentialgetriebes: antreibt, wobei- das Getriebe derart ausgebildet ist, d'aß
die Antriebsgeschwind igkairt dies- dritten Differentialelements (im Fälle eines,
mechanischen Differentialgetriebes) oder die Fließgerschwindigkeit des: Differentialmediums
(im Fälle ' eimies? pneumatischen oder hydtaulischen Differentialis) bezüglich Größte
und Richtung proportionail ist der Abweichung von dien oben dargelegten Verhältnis
zwischen Brennstoffmenge und Dampfmenge und: als solche auf das Zählwerk übertragen
wird.
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In der Zeichnung ist ein Ausführungsibeisp:nel des Erfindungsgegenstandes.dargestellt.
Die Kette i treibt die Welle :2 dien Dam-pfmeßeinrichtung (Dampfmesser). Auf dieser
Welle 2 sitzt der Dampfzähler bow. Anzeiger 3, der dii:e von einem :gegebenen Anfangspunkt
,an erzeugte Dampfmenge, die proportional der Zahl der Umdrehung der Welle :2 ist,
mittels eines Zählwerks anzeigt. Die. Umdrehungsgeschwindigkeit der Welle :2 ist
daher in @.einem bestimmten. Zeitpunkt der Darripferzeugung proportional. Über Reibräder
4-Und 5 treibt die Welle 2 eine Welle 7 an. Dost Reibrad. 5 wird mit Odem Reibrad
q. durch eine Feder 6 in Kontakt gehalten. Die Welle 7 treibt mIttels der Kegelräder
8 die Welle g an; auf der ein ketrtenrad io äufgekeilt ist; das das Arntriebsrad
12 miltels, einer Kette i i antreibt. Andererseits treiiht..,dxe Kette 13 die Welle
1q. einer Brennstoffmeßeinrichtung .(Brennstoffmes,ser) an. Auf dieser Welle 1d.
sitzt der Brennistoffzählen bzw. Anzeiger i,5, m,it einem. Zählwerk, das die Gesamtmenge
an verbrauchtem Brenrnstoff von einem Anfangspunkt a'n- en:tspre@hend der Zahl der
Umdrehungen der Welle 1q. registriert-. Die Welle 1q. treibt ein Antriebsrad 17
mittels - der- Kette 16 an. Die -Einrichtung ist so ausgebildet, daß die Antriebsräder
T2 und 17 sich in entgegengesetztem Sinn. drehen, -während @diie _ Übers,etzünigsverhältnisse
der diese Getrieberäder antreibenden Räder so gewählt sind, daß bei einem gegebenen
gewünschten Verhältnis zwischenDampferzeugung und-Brennstoffverbrauch die Zahlen
der Umdrehungen der Antriebsräder z2 und 17 gleich sind.
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Die Antnieberäder 12 und 17 sind so eingerichtet, d,aß sie als Sonnenräder
eines Differentialgetmiebes wirken. Zu diesem Zweck können sie sich frei um die
Achse. i8 drehen und besitzen beide in gleicher Weise mimt den Planetenantriebsrädern
ig, 2o im Eingriff stehende Kegelflächen. Die. Planetenräder ig, 2o sind in einem
Planetenträger 21 mit einem Kettenzahnkranz 22 rriäntiert, der über eine Kette 23
dies Kettenrand 2q. und, über dieses, Rad die Welle 25 in Umdrehung vers:et«t.
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Wenn das gewünschte Verhältnis zwischen erzeugtem Dampf und verbrauchtem
Brennstoff erreicht ist, steht der Planetenträger 21 ,still, da die Planetenräder
ig und 2o auf den Sonnenrädern 12 und 17 mit der gleichen Geschwindigkeit und im
entgegengesetzten Sinn rollen. Dies bewirkt, daß die Welle 25 ebenfalls stillsteht.
Wenn eine Abweichung vorn dem :gewünschten Verhältnis von Dampf und Bremns:täff
vorliegt, beginnt die Welle 25 sich; zu; drehfern, und die Zahl der Umdrehungen
während des Zeitraumes, in dem diese Umdrehungen registriert werden, ist ein Maß
für die Menge an erspartem bzw. vergeudetem Brennstoff. Diese Brennstoffmenge also
wird in dem Zählwerk 26 registriert, das die Anzahl von: Umdrehungen der Welle 25
zählt.
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Um die Einrichtung auf ein. unterschiedliches :gewünschtes Verhältnis
zwischen Brennstoffverbrauch und Dampferzeugung oder auf unterschiedliche Umstände,
z. B. bezüglich der Qualität des Brennstoffes, einstellen zu körnen, ist dem Getriebe
'eine Einstelleinrichtung zugeordnet, durch die das Übertragungsverhältnis in dem
Getriebe kontinuierlich eingestellt werden- kann. Bei, diesem. Ausführungsbeispiel,
ist die Möglichkeit durch verschiebbare Ausbildung des Reibrades q. auf der Welle
:2 des Dampfmessers geschaffen, so daß sie bei verschiedenen Radien. des Reibrades
5 wirken kann. Die Einstellung wird durchgeführt mittels der Schraubenspindel 5o
mit dem Handrand 51. Ein Zeiger 52, der um den festen. Zapfern 53 geschwenkt
werden kann, geht entlang der Skala 54 und zeigt die gewünschte Einstellung an.
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Das Zählwerk 26, das durch das dritte DifferentiaJelement angetrieben
wird, zeigt auf diese Weise die algebraische Summe der Menge an werbrauchten Brennstoff
und erzeugtem Dampf über eine gegebene Zeitdauer an als Abweichungen von dien Mengen,
die .bei rdem vorbestimmten gen wünschten Verhältnis verbraucht @bzw. erzeugt hätten
werden sollen.
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Bezüglich des, vorbestimmten Verhältnieses, ist es angebracht, das
Verhältnis zu wählen, das hinsichtlich
des normalen Arbeitens der
Dampferzeugungsanlage, dies, durchschnittlichen Dampfdruckes und der Dampftemperatur
sowie der durchschnittlichen spezifischen Wärme der Verbrennung des Brennstoffes,
der Temperatur dies zugeführten Wassers und der Menge des abgeführten Wasisers pro
Zeiteinheit zu erwarten ist. Aus den durch die Einrichtung registrierten Abweichungen
kann sogleich abgelesen werden,, in welchem Ausmaß der Dampferzeugungsvorgang während
einer gegebenen Beobachtungsperiode in Ordnung war, d. h. inwieweit Brennstoff gespart
oder vergeudet wurde.
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Das Zählwerk kann die obenerwähnte algebraische Summe nicht nur in
Mengen von Dampf oder Brennstoff anzeigen, sondern auch in anderen diesen Mengen
proportionalen entsprechenden Werben von Dampf und. Brennstoff wie. Wärmeinhalt
oder Verbrennungswärme.