Von der Kraftmaschinenbelastung abhängige Regeleinrichtung für Dampferzeuger
Die Forderung, die Dampfleistung der Kessel-
anlage mit der Belastung der Kraftmaschine in
übereinstimmung zu bringen, läßt sich ve#rhältnis-
mäßig leicht erfüllen bei Kesselanlageti mit Groß-
wasserraumkesseln oder bei Anlagen mit einer
Dampfsammelschiene, die einen Ausgleich von Be-
lastungsänderungen innerhalb der gesamten Kessel-
anlage ermöglicht. Wesentlich schwieriger liegen
die Verhältnisse bei neuzeitlichen Hochdruckkes-
seln mit ihrer gering-en Speicherfähigkeit, insbe-
sondere im Fall der Blockschaltung, bei der jeweils
ein Kessel auf eine Turbine arbeitet. Hier muß
der Kessel alle Belastungsänderwigen der Kraft-
maschine mitmachen. Es kommt a13o darauf an, die
Regelimpulse so frühzeitig zu gewinnen und so
schnell wirksam werden zu lassen, daß in jedem
Fall die genügende Dampfmenge bereitgestellt wird,
andererseits aber bei fallender Last die Kessel-
leistung entsprechend schnell zurückgenommen
wird. Die Erfahrung zeigt, daß Druck- und Tempe-
raturimpulse vielfach mit so großer zeitlicher Ver-
zögerung gegenüber der Laständerung wirksam
werden, daß dann die Regelaufgabe nicht voll be-
friedigend gelöst werden kann. Man wird also ver-
suchen müssen, die Regelimpulse unmittelbar von
der Kraftmaschinenregelung abzunehmen und nicht
erst zu warten, bis die Laständerung sich in der
Änderung einer Zustandsgröße des Kessels selbst
ausgewirkt hat. Derartige von der Kraf tmaschinen-
regelung abhängige Kesselregelungen sind bekannt.
Insbesondere ist es bekannt, vom Fliehkraftregler
der Kraftmaschine aus über ein Verstellgestänge
und einen Steuerstift den Förderdruck einer Hilfs-
ölpumpe zu beeinflussen, der als Steuer- oder Regel-
druck auf die Regelvorrichtungen für die Betriebs-
mittel des Kessels einwirkt.
Die Erfindung trifft die besondere Ausgestaltung
einer derartigen Kesselregelung, und zwar für den
Fall, daß die Kraftmaschine mit einem hydrauli-
schen Regler ausgerüstet ist, in dem die mit einer
Laständerung der Kraftmaschine verbundenen
Drehzahländerungen in einen proportionalen Im-
pulsdruck umgewandelt werden. Gemäß der Erfin-
dung werden die Regelimpulse für den Kessel par-
allel zur Kraftmaschinenregelung von einer Stelle
des Steuerölkreislaufs abgenommen, an welcher der
Öldruck - sowohl abhängig von den Belastungs-
änderungen der Kraftmaschine wie auch unabhän-
gig hiervon durch zusätzlichen Eingriff - Dreh-
zahlverstellung - beeinflußt wird. Wesentlich ist
also, daß Kraftmaschinen und Kessel nicht in Hin-
tereinanderschaltung, sondern in Parallelschaltung
beeinflußt werden, und zwar durch den gleichen
Regelimpuls, nämlich den Steueröldruck. Die An-
ordnung wird in Weiterbildung der Erfindung der-
art getroffen, daß die Regeleinrichtung des Dampf-
erzeugers für Wasser, Brennstoff, Luft od. dgl. ein
vom Impulsdruck beeinflußtes Regelglied enthält '.
das sowohl auf die Laständerungen derKraft-
maschine wie auf deren Änderungen mit der Zeit
anspricht. Es werden also hierbei sowohl die Ab-
solutwerte erfaßt, wie die Tendenz der Belastung
berücksichtigt.
In einer bevorzugten Ausführungsform enthält
die Regeleinrichtung zwei Stellglieder, von denen
das eine unmittelbar mit einem Druckaufnehmer,
das zweite mit einem Druckaufnehmer über einen
Katarakt oder eine ähnlich wirkende Dämpfungs-
einrichtung verbunden ist. Die Erfindung sei an
Hand eines Ausführungsbeispiels erläutert.
In Fig. i ist zunächst ein Kraftmaschinenregler
gezeigt, ohne daß naturgemäß gerade diese Bau-
form ausschlaggebend wäre.
Fig. 2 zeigt dann, in welcher Weise der Kraft-
maschinenregler mit der Kesselregelung zusammen-,
arbeitet.
Auf einer Welle i, die mit der Kraftmaschinen-
welle verbunden ist, sitzt eine Kreiselpumpe 2 für
das Steneröl und außerdem eine Pumpe 3 als Regel-
pumpe. Der Druck des von dieser Pumpe 3 gefÖr-
derten Oles ändert sich proportional mit der Ma-
schinendrehzahl. Er wird auf eine Membran 4 ge-
leitet, die über einen Hebel 5 zur Verstellung einer
Vorsteuerung 6 dient. je nach der Überdeckung
der Steneröffnungen der Vorsteuerung 6 stellt sich
in der Leitung 7 ein wechselnder Druck ein, und
zwar ist die Regeleinrichtung so* aufgebaut, daß
einem Druckanstieg vor der Membran4eineDruck-
absenkung in der Leitung 7 zugeordnet ist, und um-
gekehrt. Der Druck der Leitung 7 wirkt auf den
federbelasteten Vorsteuerkolben 8 und dient zur
Verstellung des Servomotors 9, der über einen
Hebel io mit dem Regelventit gekuppelt ist. Der
Druck in der Leitung 7 ist also ein Maß für die
augenblickliche Belastung der Kraftmaschine.
Außerdem kann der Druck in der Leitung 7 über
diQ Drehzahlverstelleinrichtung ii beeinflußt wer-
den. über die Leitung, 12 "verden parallel zur Tur-
bine die Regelimpulse für die Kesselregelung abge-
nommen. Diese ist in der Fig. 2 ganz schematisch
dargestellt. Der bereits erwähnte Druckaufnehmer
ist mit 13 bezeichnet. Er ist über eine Stange 14
mit einem Verstellhebel 15 gekuppelt, der beispiels-
weise zur Einstellung eines Widerstandes 16 einer
elektrischen Kesselregelung dienen möge. Steigt
infolge zunehmender Belastung der Druck in der
Leitung 12 an, so wird die Membran 13 zusammen-
gedrückt und der Hebel 15 im Uhrzeigersinn aus-
geschwenkt und umgekehrt. Diese Regeleinrichtung
spricht danach auf die Absolutwerte der jeweiligen
Belastung an.
Auf der Stange 14 ist weiter ein an sich bekann-
ter Katarakt angeordnet, bestehend aus einem Zy-
linder 17, der durch Federn 18 und ig belastet ist,
einem Kolben 20 und zwei Drosselleitungen 21 und
.22, deren Querschnitte zweckmäßigerweise einstell-
bar sind. Verläuft die Laständerung der Kraft-
maschine mit geringer Steilheit, so daß also auch
die Zusammendrückbewegung der Membran 13 nur
langsam vor sich geht, so kann der Kolben 2o das
öl, das sich über ihm oder unter ihm befindet, über
die Leitung 2 1 bzw. 22 verdrängen, ohne daß der
Zylinder 17 an dieser Bewegung teilnimmt. jetzt
werde ein sehr steiler Lastanstieg der Kraft-
maschine angenommen. Dann wird auch die Mein-
bran 13 in kurzer Zeit sehr stark zusammengedrückt
werden. Der Kolben 2o, der an dieser Bewegung
teilnimmt, kann dann das über ihm befindliche 01
nicht mehr schnell verdrängen, da ja die Umfüh-
rung gedrosselt ist. Es wird also jetzt auf den Zy-
linder 17 eine Kraft ausgeübt, die ihn an der Be-
wegung der Stange 14 teilnehmen läßt. Damit wird
auch der mit ihm verbundene Hebel 23 ausge-
schwenkt und verstellt den zweiten Widerstand 24
der elektrischen Kesselregelung. Nach Abklingen
des Lastanstieges führen dann die Federn iS und
ig den Zylinder 17 wieder in seine Ausgangslage
zurück. Es wird also durch die Dämpfungseinrich-
tung zusätzlich zum Absolutwert der Last auch die
zeitliche Änderung der Last nach der Zeit in die
Regelung eingeführt.
Control device for steam generators that is dependent on the engine load The requirement that the steam output of the boiler
system with the load on the prime mover in
Bringing agreement can be done in relation to
moderately easy to meet in boiler systems with large
water room boilers or for systems with a
Steam busbar, which compensates for loading
load changes within the entire boiler
system enables. Lie much more difficult
the conditions in modern high-pressure boilers
with their low storage capacity, especially
especially in the case of the block circuit, in each case
a boiler on a turbine works. Here must
the boiler
machine join in. It all depends on the
To gain control impulses so early and so
quickly to let that take effect in everyone
If the sufficient amount of steam is provided,
on the other hand, when the load falls, the boiler
service withdrawn accordingly quickly
will. Experience shows that pressure and temperature
temperature impulses often with such a large temporal
delay in relation to the load change effective
that the control task is then not fully
can be resolved peacefully. So you will
have to look for the control impulses directly from
to decrease the engine control and not
wait until the load change is in the
Change of a state variable of the boiler itself
has had an impact. Such from the power machine
control-dependent boiler controls are known.
In particular, it is known from the centrifugal governor
the engine from an adjusting linkage
and a control pin the delivery pressure of an auxiliary
to influence the oil pump, which is used as a control or regulating
pressure on the control devices for the operating
acts by means of the boiler.
The invention meets the particular embodiment
such a boiler control, namely for the
Case that the prime mover with a hydraulic
cal controller is equipped in which the with a
Load change associated with the engine
Speed changes in a proportional im-
pulse pressure can be converted. According to the invention
control pulses for the boiler are par-
allele for engine control from one place
of the control oil circuit to which the
Oil pressure - both depending on the load
changes of the prime mover as well as independent
gig of this through additional intervention - turning
number adjustment - is influenced. Is essential
so that engines and boilers are not
one behind the other, but in parallel
influenced by the same
Control pulse, namely the control oil pressure. The arrival
order is developed in a further development of the invention
kind that the control device of the steam
generator for water, fuel, air or the like
Control element influenced by the pulse pressure contains '.
which affects both the changes in the load
machine as it changes over time
appeals to. There are thus here both the waste
absolute values recorded, such as the tendency of the load
considered.
In a preferred embodiment contains
the control device has two actuators, one of which
one directly with a pressure transducer,
the second with a pressure transducer via a
Cataract or a similar dampening
facility is connected. The invention is on
Hand of an embodiment explained.
In Fig. I, there is initially an engine controller
without, of course, precisely this structural
form would be decisive.
Fig. 2 then shows how the force
machine controller together with the boiler controller,
is working.
On a shaft i, which with the prime mover
shaft is connected, sits a centrifugal pump 2 for
the stener oil and also a pump 3 as a control
pump. The pressure of the pump 3
different oils changes proportionally with the
machine speed. It is placed on a membrane 4
directs that via a lever 5 for adjusting a
Pilot control 6 is used. depending on the coverage
the star openings of the pilot control 6 arises
an alternating pressure in line 7, and
although the control device is constructed so * that
an increase in pressure in front of the membrane 4 a pressure
is assigned to lowering in line 7 , and
swept. The pressure of the line 7 acts on the
spring-loaded pilot piston 8 and is used to
Adjustment of the servo motor 9, which has a
Lever io is coupled to the control valve. Of the
Pressure in line 7 is therefore a measure of that
instantaneous load on the prime mover.
In addition, the pressure in the line 7 can over
diQ speed adjustment device ii can be influenced
the. via the line, 12 "connected parallel to the tur-
bine the control impulses for the boiler control
took. This is very schematically shown in FIG
shown. The already mentioned pressure transducer
is denoted by 13. He is over a pole 14
coupled with an adjusting lever 15, the example
wise to adjust a resistor 16 a
electrical boiler control may serve. Increases
as a result of increasing stress the pressure in the
Line 12 on, the membrane 13 is
pressed and the lever 15 clockwise
swiveled and vice versa. This control device
then speaks to the absolute values of the respective
Load on.
On the rod 14 there is also a known
arranged ter cataract, consisting of a cy-
linder 17, which is loaded by springs 18 and ig,
a piston 20 and two throttle lines 21 and
.22, the cross-sections of which are expediently adjustable
are cash. If the load change of the force
machine with a low slope, so that too
the compression movement of the membrane 13 only
goes slowly, the piston 2o can do that
oil that is above or below it, over
the line 2 1 or 22 displace without the
Cylinder 17 takes part in this movement. now
there will be a very steep load increase in the
machine accepted. Then my
bran 13 very strongly compressed in a short time
will. The piston 2o involved in this movement
participates, the 01
no longer quickly displace, since the
tion is throttled. So it is now on the cy-
linder 17 exerted a force that
movement of the rod 14 can participate. So that will
the lever 23 connected to it is also
pivots and adjusts the second resistor 24
the electric boiler control. After subsiding
of the load increase then lead the springs iS and
ig the cylinder 17 back to its original position
return. So it is through the damping device
tion in addition to the absolute value of the load
temporal change of the load according to the time in the
Regulation introduced.