DE950416C

DE950416C - Temperatur-Regler mit Fluessigkeitsfuehler

Info

Publication number: DE950416C
Application number: DEK14688A
Authority: DE
Inventors: Hugo Domagala
Original assignee: Kosmos Armaturen & Appbau
Current assignee: Kosmos Armaturen & Appbau
Priority date: 1952-07-02
Filing date: 1952-07-02
Publication date: 1956-10-11

Description

Temperatur-Regler mit Flüssigkeitsfühler Die Erfindung hat einen Temperaturregler zum Gegenstand, dessen Fühler den Durchfluß eines Heizmittels durch eine Rohrleitung mittels eines Ventils steuert, z. B. bei Durchlauferhitzern. Der Regler kann auch dazu dienen, bei dampfbeheizten Anlagen plötzlich auftretende Druckänderungen aufzufangen, so daß bei Druckschwankungen keine nennenswerte Änderung in der Heizmittelmenge und dadurch praktisch keine Änderung der Regeltemperatur eintritt.
Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß die Druckänderungen des Heizmittels hinter dem Regelventil dazu benutzt werden, das Ventil in rückführendem Sinne zu beeinflussen. Auf diese Weise lassen sich mit einfachen Mitteln Pendelungen des Reglers vermeiden. Dies kann bei Membranreglern, die mit einem flüssigkeitsgefüllten Temperaturfühler ausgerüstet sind, derart erfolgen, daß die durch die Ventilbewegungen erzeugten Druckschwankungen in der Heizmittelleitung auf die Rückseite der Membran geleitet werden, deren Vorderseite über eine Kapillare mit dem Flüssigkeitskreis des Temperaturfühlers in mechanisch fester Verbindung steht. Dabei wird ein Wellrohrkörper. so beeinflußt, daß das Ventil nach seinem .Ausschlag -um ein bestimmtes Maß. zurückgeführt wird.
Bei einer dampfbeheizten Anlage mit plötzlichen Leistungsänderungen greift der Regler ebenfalls stabilisierend ein. Tritt z. B. eine plötzliche Leistungsänderung auf, so wird das Regelventil durch den Temperaturfühler sehr schnell in Schließrichtung verstellt. Der Druck hinter dem Regelventil sinkt ab, und die gegen einen festen Anschlag liegende Membran der Hilfssteuerung wird bei Unterschreitung eines einstellbaren Wertes von einer Gegenfeder bewegt. Das Voltamen des mit der Membran kraftschlüssig verbundenen Wellrohrkörpers wird vergrößert und nimmt über eine Kapillare einen Teil der Ausdehnungsflüssigkeit des Fühlers auf. Die Bewegung des Regelventils wird verlangsamt und in der neuen Regelstellung kurz vor dem Schließen entsprechend dem geringen Verbrauch zum Stillstand gebracht.
Bei Reglern ohne diese Hilfssteuerung geht das Regelventil in dem oben beschriebenen Fall zu weit in die Schließstellung, eventuell bis zum Schließen. Die Temperatur fällt dadurch zu weit ab, so daß das Regelventil als Folge davon wieder zu weit geöffnet wird und die Temperatur über den eingestellten Wert ansteigt. So ergibt sich ein Schließen und Öffnen, wodurch erhebliche Temperaturschwankungen auftreten, die sogar von Schwingung zu Schwingung größer werden können. Die Hilfssteuerung dient gleichzeitig zur Konstanthaltung der Heizmittelmenge. Die durch eine Druckänderung aufgetretene Staudruckänderung wird über eine Membran und Gegendruckfeder auf einen Metallfederungskörper übertragen, der über eine Kapillare mit dem Regler verbunden ist, wodurch das Regelventil sinngemäß beeinflußt wird. Je nach Größe der Druckänderung wird das Regelventil in Öffnungs- oder Schließrichtung betätigt und dadurch die Heizmittelmenge konstant gehalten, bevor eine Istwertänderung am Fühler eintritt.
In der Zeichnung ist ein Anordnungsbeispiel zur Erklärung der Erfindung beigegeben. Der Fühler i regelt in Abhängigkeit von der Temperatur über Kapillare a und Regelventil 3 in bekannter Weise die Heizmittelzufuhr in Leitung q.. Hinter dem Regelventil 3 ist eine Blende 5 zur Erzeugung eines Staudruckes angeordnet, der über Leitung 6 die Membran 7 beaufschtagt, die mit dem Wellrohrkörper ii durch Gestänge io kraftschlüssig verbunden ist. Die Blende 5 hat die Aufgabe, das Abklingen der auftretenden Druckstöße bis zum Ansprechen des Ventils 3 zu verzögern. Bei genügend großem Durchflußwiderstand in der Leitung .4 kann sie auch entfallen.
Mittels Einstellklappe 16 wird die Feder 17 so gespannt, daß während des normalen Betriebes durch die Membran 7' die Anschlagbuchse g etwas angehoben wird. Bei auftretenden Pendelerscheinungen und dadurch entstehenden Druckschwankungen an Blende 5 wird die Membran 7 etwas nach oben bzw. nach unten bewegt und dadurch der Wellrohrkörper i i mehr zusammengedrückt bzw. mehr auseinandergezogen, und zwar derart, daß eine gegenläufige Bewegung zu dem Wellrohrkörper 18 im Regelventil 3 stattfindet. Die Auf- und Zubewegungen des Ventiltellers i¢ werden. dadurch rückführartig abgefangen und können durch richtis Einstellen der Federspannung 17 auf ein -Minimum beschränkt werden. Mit Hilfe der einstellbaren Drossel ig kann der Eingriff der Rückführung in den Regelvorgang mehr oder weniger stark verzögert werden.
Bei Regelanlagen mit plötzlichen Leistungsänderungen wird die Spannung der Feder 17 so eingestellt, daß die Buchse g einen festen Anschlag darstellt. Während des normalen Betriebes liegt die Membran 7 gegen den festen Anschlag g, so daß der über Verbindungsstange io mit der Membran 7 kraftschlüssig verbundene Wellrohrkörper ii ein ganz bestimmtes Volumen hat. Tritt eine plötzliche Leistungsänderung ein, so daß zur Aufrechterhaltung der Solltemperatur nur noch eine ganz geringe Heizmittelmenge notwendig ist, so wird durch den Fühler i das Regelventil 3 sehr schnell in Schließrichtung bewegt. Der Druck an der Blende 5 fällt ab, und die Membran 7 wird durch die mittels Kappe 12 vorgespannte Feder 13 nach unten bewegt. Damit-wird das Volumen des Wellrohrkörpers i i vergrößert, der nun einen Teil der Flüssigkeitsausdehnung aus Fühler i aufnimmt. Dadurch wird die schnelle Schließbewegung des. Regelventils 3 rückgeführt und der Ventilteller 14 langsam in die neue der stark verminderten Heizmittelmenge entsprechende Regelstellung gebracht. Durch die verstellbaren Anschläge 15 wird der Hub .der Membran ; und damit die Hilfssteuerung 8 der jeweiligen Regelstrecke angepaßt.
Auch kann die Einrichtung so eingestellt werden, daß die Rückführung des Ventiltellers 14 nur dann eintritt, wenn der Druck hinter dem Regelventil 3 einen einstellbaren niedrigen bzw. einen einstellbaren hohen Wert unter- bzw. überschreitet. Zu diesem. Zweck wird -die Spannung der Feder 17 so eingestellt, daß die Membran 7 bei Erreichen des entsprechenden Hochdruckes nachgeben und den Metallfederungskörper i i beeinflussen kann. Beim Unterschreiten des eingestellten unteren Druckwertes tritt die Feder 13 in Tätigkeit.
Zwischen den eingestellten Druckwerten arbeitet der Temperaturregler also ohne Rückführung.
Die Hilfssteuerung dient weiter dazu, Druckschwankungen, die eventuell in der Heizmittelzuleitung auftreten können., im Sinne einer Druckwaage auszugleichen, bevor eine Istwertveränderung am Fühler eintritt. Steigt z. B. an der Blende 5 der Druck an, so wird über Membran 7 und Gestänge io das Volumen des Wellrohrkörpers ii durch Zusammendrücken verringert. Die verdrängte Flüssigkeit wird über die Kapillare über den Wellrohrkörper 18 des Regelventils-3 gedrückt und der Ventilteller 14- in Schließrichtung bewegt. Beim Absinken des Druckes ist der Vorgang umgekehrt. Bedingt durch die veränderten Druckverhältnisse verändert sich die Stellung des Regelventils 3, so daß die gleiche Heizmittelmenge fließt.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Temperaturregler, dessen Fühler den Durchfluß eines Heizmittels durch eine Rohrleitung mittels eines Ventils steuert, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckänderungen des Heizmittels hinter dem Ventil (1¢) dessen Stellung in rückführendem Sinn beeinflussen.
2. Temperaturregler nach Anspruch i mit flüssigkeitsgefülltem Fühler, der das Ventil über ein hydraulisches Gestänge steuert, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Abflußseite des Ventils (3) eine Rohrleitung (6) abzweigt, durch die die Druckänderungen in der Leitung hinter .dem Ventil (3) auf das hydraulische Gestänge (2, 11, 18) übertragen werden.
3. Temperaturregler nach Anspruch i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß in der Heizmittelleitung (4) hinter dem Ventil (3) vor dem Abzweig der Rohrleitung (6) ein Staurand (5) od. dgl. eingeschaltet ist.
4. Temperaturregler nach Anspruch 2 uni 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Rohrleitung (6) an das Gehäuse einer Membran (7) angeschlossen ist, die z. B. über eine Stange .(io) mit einem flüssigkeitsgefüllten Federkörper (i i) verbunden ist, der einen Teil des hydraulischen Gestänges bildet.
5. Temperaturregler nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Membran (7) auf der Gegenseite dem einstellbaren Druck einer Feder (13) ausgesetzt.ist, die die Stange (io) konzentrisch umgibt.
6. Temperaturregler nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß bei Überschreiten des eingestellten Weges der Feder (13) die Membran (7) mit einer zweiten Feder (17) in Verbindung kommt, deren Vorspännung ebenfalls einstellbar ist.
7. Temperaturregler nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Federn (13 und 17) in Schraubkappen (12, 16) untergebracht sind, die an das Gehäuse der Membran (7) anschließen.
8. Temperaturregler nach einem der Ansprüche .4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß Anschläge (15) am Membrangehäuse angeordnet sind, die bei völliger Druckentlastung die Durchbiegung der Membran (7) infolge des Druckes der Feder (13) begrenzen, In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 610 722, 633 276.