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Zwangsdurchflußdampferzeuger Die Erfindung bezieht sich auf einen
Zwangsdurchflußdampferzeuger, dessen Heizfläche mindestens im Bereich der Verdampfung
und der beginnenden Überhitzung in parallele Rohre aufgeteilt ist, der eine durch
die Temperatur des Arbeitsmittels im Bereich des Übergangs von der Verdampfungszone
in die Überhitzungszone beeinflußte Vorrichtung zur Regelung der ganzen oder eines
Teils der Speisewassermenge oder der Brennstoffmenge besitzt, und bei dem ,in allen
oder mindestens in einer größeren Anzahl der parallelen Rohre Temperaturimpulsgeber
angeordnet sind. Es ist schon vorgeschlagen worden, bei Zwangsdurchflußdampferzeugern
mit mehreren parallel geschalteten Rohren die Wärme- oder Arbeitsmittelzufuhr zu
einem der Rohre gegenüber der Zufuhr zu den anderem Rohren in der Weise anders einzustellen,
daß entweder die Erwärmung des noch flüssigen Arbeitsmittels später endet oder die
Überhitzung des Dampfes früher beginnt als in den übrigen Rohren. Von diesem anders
eingestellten Rohr wurde dann der Temperaturimpuls zur Regelung des Betriebes abgeleitet.
Im Betrieb von Dampferzeugern hat sich jedoch gezeigt, da.ß wegen
zahlreicher,
nicht kontrollierbarer kleinen Verschiebungen von Betriebsbedingungen - z. B. wegen
Störung einzelner Brenner, Verschlackung einzelner Rohre, Störungen in der Sekundärluftzufuhr
und wegen anderer, bei jeder Kesselanlage eintretender Änderungen - einzelne Rohre
oft nur vorübergehend, manchmal auch längere Zeit oder dauernd verändert beheizt
Werden oder Änderungen in der Arbeitsmittelzuführung erleiden, so daß während einer
Zeit der eine und während. anderen Zeiten andere Stränge stärker beheizt sind. Ein
einziges Rohr zur Ableitung des Impulses für die Regelung des gesamten Betriebes
auszuwählen, kann deshalb zu empfindlichen Temperaturveränderungen der Gesamtdampfmenge
führen, wenn gerade am zur Impulsabnahme ausgewählten Rohr infolge einer Unregelmäßigkeit
eine Veränderung der Beheizung eintritt. Solche Temperaturveränderungen können Schäden
verursachen, wenn sie nicht gleich entdeckt werden. Insbesondere entstehen Schäden,
wenn das Meßrohr relativ zu wenig beheizt wird, weil dann eine zu niedrige Temperatur
vorgetäuscht und deshalb alle übrigen Rohre auf eine unzulässig hohe Temperatur
eingestellt werden: Es sind Durchflußregelungen bekannt, bei- denen die Regelung
aber nicht in -Abhängigkeit von der höchsten, von den zu den einzzlnen Rohrsträngen
gehörendem Thermostaten angezeigten. Temperaturen erfolgt, sondern von einem Mittelwert
aller verschiedenen Temperaturen, die- an. den Rohren auftreten. Dieser Mittelwert
wirkt durch Druckübertragung auf eine Membrane, die mit der Regeleinrichtung zusammenhängt.
Ist bei dieser bekannten Vorrichtung z. B. die Temperatur eines Rohres besonders
tief abgesunken und in einem anderen Rohr besonders hoch gestiegen, so wird eine
Beeinflussung* oder Regelung der Wasserzufuhr nicht unbedingt eintreten müssen,
da der auf die Membrane einwirkende Gesamtdruck sehr wohl unverändert bleiben kann.
Es kann dann leicht der Fall eintreten, da.ß das zu hoch erhitzte Rohr zusammenschmilzt,
obwohl. der zu dem gefährdeten Rohr gehörende Thermostat seinen Impuls richtig weitergegeben
hat. Ferner sind auch Regelungen bekannt, bei denen eine direkte Übertragung der
von den Thermostaten ausgehenden Impulse auf die den einzelnen Rohrsträngen zugeordneten
Einspritzorgane der von der Hauptspeiseleitung abgezweigten Einspritzleitung erfolgt.
Mit diesen Vorkehrungen ist es jedoch nicht möglich, gleichzeitig einen gefährdeten
Rohrstrang zu kühlen und die anderen Rohrstränge durch Überflutung auszuspülen.
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Zur Abhilfe der geschilderten Nachteile, wird gemäß der Erfindung
vorgeschlagen, 'die Temperaturimpulsgeber über eine Sperrvorrichtung auf die Speiseregelvorrichtung
wirken zu lassen, welche Sperrvorrichtung nur die Impulsübertragung von dem Impulsgeber
freigibt, der augenblicklich von der höchsten Temperatur beeinflußt ist. _ Da nämlich
auf Grund der Vorgänge im Kesselsystem die einzelnen Rohrstränge ständig in wechselnder
Weise beansprucht werden und daher z. B. einmal für den einen und ein anderes Mal
für den anderen Rohrstrang die Gefahr einer zu starken Wärmeeinwirkung besteht,
muß angestrebt werden, die gefährdeten Rohre mit Sicherheit zu erfassen. Erfindungsgemäß
erfolgt daher die Impulsübertragung mit Hilfe der Sperrvorrichtung in selektiver
Weise, wodurch erreicht werden kann, daß alle Rohrstränge, außer demjenigen mit
der Höchsttemperatur, zu viel Wasser bekommen und überregelt werden. Hierbei erfolgt
eine Durchspülung der Röhre, wodurch die in diesen Rohren etwa, abgelegten Salze
ausgewaschen werden, während gleichzeitig der gefährdete Rohrstrang ausreichend
gekühlt wird. Nach Maßgabe der Beaufschlagung der Sperrvorrichtung wechselt ständig
die Kühlung bzw. die- Durchspülung der einzelnen Rohre. Der Überschuß an Wasser
kann in den üblicherweise eingeschalteten Abscheider wieder abgeführt werden.
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Ein Beispiel des Erfindungsgegenstandes. ist in der Zeichnung vereinfacht
däirgestellt.
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Fig. i zeigt schematisch die ,parallelen Rohre in der Verdampfungszone
und zu Beginn der-Überhitzungszone eines Zwangsdurchflußdampferzeugers nach der
Erfindung und Fig.2 eine Einzelheit der Regelvorrichtung dieses Dampferzeugers.
' Der Dampferzeuger besitzt im Bereich der Verdampfung -und der beginnenden Überhitzung
vier parallele Rohre i bis 4 (Fig. i).
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Diesen Rohren wird durch eine Pumpe 5 Speisewasser, soweit als möglich
gleichmäßig verteilt, zugeführt. Die Beheizung der Rohre erfolgt durch geeignete
Führung derselben, ebenfalls soweit als möglich, gleichmäßig. Im Bereich des Übergangs
von der Verdampfungszone in die Überhitzungszone sind die Rohre i bis 4 an einen
Sammler 6 angeschlossen, aus dem die Leitung 7 in einen nicht gezeichneten Überhitzer
weiter führt. Die Regelung der Speisewassermenge erfolgt durch Einstellen der Drehzahl
der Pumpe 5 mittels einer Regelvorrichtung B.
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jedes der parallelen Rohre i bis 4 besitzt einen Thermostat 9, io,
ii bzw. 12. Diese Thermostate sind über Impulsleitungen mit einer Sperrvorrichtung
13 verbunden, die ihrerseits über die Impulsleitung 14 die Regelvorrichtung 8 beeinflußt.
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Die Sperrvorrichtung 13 (Fig. i) besitzt vier Bälge 15, 16, 17 und
i8 (Fig. 2), die je mit einem der Thermostate 9 bis i2 (Fig. i) verbunden sind.
jeder Balg besitzt einen Stift, von denen jeweils der von der höchsten -Temperatur
am höchsten angehobene mit dem Querbalken i9 des in den Lagear 2o gelagerten Hebels
21 in Berührung kommen kann. Am Hebel 21 ist ein Gestänge 22 angelenkt, das - mit
einem nicht gezeichneten Steuerschieber verbunden ist. Der Steuerschieber seinerseits
beeinflußt über die Impulsleitung 14 (Fig, i) die Regelvorrichtung B. Das Gestänge
2i, 22 der Sperrvorrichtung ist durch die Feder 23 derarrt belastet, daß der Quecb,alken
i9 ständig auf dem am höchsten angehobenen Stift der Bälge aufliegt. Der Balken
ist jeweils nur durch den Balg 17 beeinfiußt,
dessen Thermostat
unter dem Einfluß der höchsten Temperatur steht. Die Thermostate der übrigen Bälge
15, 16, 18 sind durch eine niedrige Temperatur beeinflußt und vermögen nicht den
Balken ig zu berühren. Eine Impulsübertragung von diesen Thermostaten ist somit
gesperrt. Bei geeigneter Einstellung der Solltemperatur ist es möglich, daß allein
dasjenige der parallelen Rohre leicht überhitzten Dampf in den Sammler 6 strömen
läßt, welches die höchste Temperatur besitzt, während die übrigen Rohre trockengesättigten
oder leicht feuchten Dampf in den Sammler 6 schicken. Die Impulsübertragung wird
im Verlauf des Betriebes von einem Rohr zum anderen wechseln, je nach dem Verschmutzungszustand
auf der äußeren Oberfläche und im Innern der Rohre und nach anderen Betriebszufälligkeiten.
Es ist auf diese Art möglich zu verhindern, daß im Betrieb ein einzelnes Rohr z.
B. infolge von Verstopfung durch innere Verschmutzungen und damit zusammenhängende
Überhitzung beschädigt wird.
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Selbstverständlich könnten auch Gruppen der parallelen Rohre, welche
infolge ihrer Anordnung möglichst gleichen Bedingungen unterliegen, einen gemeinsamen
Temperaturimpulsgeber besitzen. Die Regelung der Speisemenge kann auch dadurch erfolgen,
daß eine jedem einzelnen Rohr oder jeder einzelnen Gruppe von Rohren zugeführte
Hilfsspeisemenge geeignet eingestellt wird. Zwischen den Rohrstellen, an denen Thermostate,
angebracht sind, und dem Überhitzer können ein oder mehrere Was.serabscheider, zweckmäßig
nach dem Sammler, in das Rohrsystem eingebaut sein.