DE965098C - Control device for flowing media - Google Patents
Control device for flowing mediaInfo
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- G05B6/05—Internal feedback arrangements for obtaining particular characteristics, e.g. proportional, integral, differential fluidic
Description
Die Erfindung bezieht sich auf Regeleinrichtungen für strömende Medien mit Betätigung des Reglers durch ein Druckmittel, z. B. Drucköl oder Druckluft über ein oder mehrere Relais, wobei im Druckmittelweg zum Steuerzylinder des Reglers eine Drosselstelle vorgesehen ist.The invention relates to control devices for flowing media with actuation of the Regulator by a pressure medium, e.g. B. pressure oil or compressed air via one or more relays, with im Pressure medium path to the control cylinder of the regulator, a throttle point is provided.
Bei einer bekannten Einrichtung dieser Art strömt dem Steuerzylinder das Druckmittel über Leitungen zu, die von einem durch MembranenIn a known device of this type, the pressure medium flows over the control cylinder Lines to that from one through membranes
ίο betätigten Regelschieber beherrscht werden, wobei " die Membranen ihrerseits durch Relais gesteuert werden, denen das Druckmittel über je eine Drosselstelle zuströmt. Diese bekannte Einrichtung kann stets nur mit einer bestimmten Geschwindigkeit und in einem bestimmten Regelbereich wirksam werden.ίο operated control slide can be controlled, whereby " the membranes in turn are controlled by relays to which the pressure medium has one Throttle point flows. This known device can only ever work with a specific one Speed and within a certain control range be effective.
Die Erfindung bezweckt demgegenüber, eine Regeleinrichtung zu schaffem; deren Regelorgan bei Erreichung eines bestimmten Zustandes des zu regelnden. Mediums mit wesentlich erhöhter Ge- ao schwindigkeit in einem größeren Bereich, als dem Normalbetrieb der Regeleinrichtung entspricht, verstellt wird. Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung grundsätzlich dadurch gelöst, daß dem die Öffnungsbewegung des Steuerkolbens des Reglers bewirkenden Druckmittelweg zusätzlich ein von. einem Relais beherrschter Zulauf für ungedrosseltes Druckmittel zugeordnet wird.In contrast, the invention aims to create a control device; their regulating body at Achieving a certain state of the to be regulated. Medium with significantly increased ge ao speed in a larger range than corresponds to normal operation of the control device, is adjusted. This object is basically achieved according to the invention in that the the opening movement of the control piston of the regulator also causes the pressure medium path one of. is assigned to a relay controlled inflow for unthrottled pressure medium.
Die Erfindung ist mit besonderem Vorteil anwendbar für Dampf'kesselanlagen1. Sie löst hier die Aufgabe, eine Überschreitung des zulässigen Höchstdrudkes ohne Ansprechen des üblichenThe invention can be used with particular advantage for steam boiler systems 1 . Here it solves the task of exceeding the maximum permissible pressure without addressing the usual one
709 524B02709 524B02
Sicherheitsventils zu verhindern. Es ist bekannt, daß die Sicherheitsventile z. B. von Hochdruckkesseln praktisch unbrauchbar werden, d. h. ausgebaut und ersetzt werden müssen, wenn das Sicherheitsventil geöffnet wird und Dampf abbläst. Dieser Fall tritt ein, wenn in einer Kesselanlage die Dampfentnahme plötzlich unterbrochen oder stark herabgesetzt wird, beispielsweise infolge Ausfalls von Maschinen. Der Dampfdruck steigt ίο dann im Kessel so schnell an, daß die üblichen: für parallel geschaltete Dampfverbraucher vorgesehenen Regeleinrichtungen über Relais, die im Druckmittelweg zum Steuerzylinder eine Drosselung haben, vor bzw. rechtzeitig vor Erreichen des Maximaldruckes, auf den das Sicherheitsventil eingestellt ist, nicht unter ausreichender Öffnung des Regelorgans ansprechen.To prevent safety valve. It is known that the safety valves z. B. of high pressure boilers become practically unusable, d. H. must be removed and replaced if that Safety valve is opened and steam blows off. This case occurs when in a boiler system the steam extraction is suddenly interrupted or greatly reduced, for example as a result Machine failure. The steam pressure then rises so quickly in the boiler that the usual: for parallel connected steam consumers provided control devices via relays, which in Pressure medium path to the control cylinder have a throttling before or in good time before reaching the Maximum pressure to which the safety valve is set, not under sufficient opening address the regulatory body.
Die erfindungsgemäße Anordnung wirkt dann als Sicherheitsrelais bzw. verhindert das Ansprechen der üblichen Sicherheitsventile des Dampfkessels, -wenn die Regeleinrichtung in einer parallel zur Maschine bzw. Turbine angeordneten Dampfleitung vorgesehen ist. Dies kann z. B. das Gegendrucknetz hinter der Turbine sein, das durch eine direkte Dampfleitung mit dem Kessel verbunden ist, um einen größeren Dampfverbrauch des Netzes bei gleichbleibendem Betrieb der Turbine auszugleichen. In diesem Falle kommt bei Ausfall der Turbine das erfindungsgemäße Sicherheitsrelais zum Ansprechen, d. h. der Steuerschieber wird so schnell verstellt, daß ein unzulässiger Druckanstieg im Kessel nicht eintreten kann. Infolgedessen wird ein Ansprechen der Kesselsicherheitsventile verhindert.The arrangement according to the invention then acts as a safety relay or prevents the response the usual safety valves of the steam boiler, -if the control device in a is provided parallel to the machine or turbine arranged steam line. This can e.g. B. that Back pressure network behind the turbine, which is connected to the boiler by a direct steam line is to increase the steam consumption of the network while the turbine continues to operate balance. In this case, the safety relay according to the invention is activated if the turbine fails to respond, d. H. the control slide is adjusted so quickly that an impermissible Pressure rise in the boiler cannot occur. As a result, the boiler safety valves will respond prevented.
Der Erfindungsgedanke kann in verschiedener Weise verwirklicht werden. Es ist möglich, ihn bei Regeleinrichtungen anzuwenden, die mit einem stehenden oder strömenden Druckmittel im Steuerzylinder arbeiten. In diesen Fällen kann in dem zum Steuerzylinder führenden Druckmittelweg oder in der vom Steuerzylinder zum Relais führenden Steuerleitung eine S trömungs weiche eingeschaltet werden, welche die Druck- bzw. Steuerleitung in der einen Stellung mit dem bzw. den nachgeschalteten· Relais, z. B. dem Nachdruck- und Überstromrelais od. dgl., verbindet, in der anderen Stellung aber mit dem Zulauf für ungedrosseltes Druckmittel. Diese Strömungsweiche wird durch ein besonderes Relais beeinflußt, welches im Falle der vorerwähnten Dampfkesselanlage als Kesselsicherheitsrelais bezeichnet werden kann.The idea of the invention can be implemented in various ways. It is possible to join him Use control devices with a standing or flowing pressure medium in the control cylinder work. In these cases, the pressure medium path leading to the control cylinder can be used or a flow switch is switched on in the control line leading from the control cylinder to the relay are, which the pressure or control line in one position with the or downstream relay, e.g. B. od the hold pressure and overcurrent relay. Like. Connects, in the other But position with the inlet for unthrottled pressure medium. This flow switch is through affects a special relay, which in the case of the aforementioned steam boiler system is used as a boiler safety relay can be designated.
Man kann die Strömungsweiche aber auch in der .Druckmittelzulaufleitung zum Steuerzylinder anordnen, wobei dann durch die S trömungs weiche die Zulaufleituhg in ihrer einen Stellung über eine Drossel und in ihrer anderen Stellung unmittelbar mit dem Steuerzylinder verbunden wird, so daß ungedrosseltes Druckmittel dem Steuerzylinder zufließt. Schließlich kann die Erfindung auch bei Regeleinrichtungen angewandt werden, die nach dem Strahlrohrprinzip arbeiten und einen beiderseitig vom Druckmittel beeinflußten Steuerkolben haben. In diesem Fall wird die Strömungsweiche in einem oder in beiden Druckmittelwegen zum Steuerzylinder angeordnet, wobei die Strömungsweiche bzw. der dieselbe betätigende Kolben von einem besonderen Strahlrohrsystem gesteuert wird, so daß der Steuerzylinder in der einen Stellung der S trömungs weiche mit der ungedrosselten Druckmittelzuleitung verbunden wird. Die Düsen des Strahlrohrreglers bilden in diesem Fall die Drosselstelle, die durch die Strömungsweiche bei einer Not- bzw. Schnellreglung umgangen wird.The flow switch can also be used in the pressure medium supply line to the control cylinder arrange, with the flow soft then the Zulaufleituhg in its one position over a Throttle and in its other position is directly connected to the control cylinder, so that unthrottled Pressure medium flows to the control cylinder. Finally, the invention can also be applied to regulating devices which work according to the jet pipe principle and one on both sides have control piston influenced by the pressure medium. In this case, the flow switch is in one or arranged in both pressure medium paths to the control cylinder, the flow switch or the piston actuating the same is controlled by a special jet pipe system, see above that the control cylinder in one position of the S flow soft with the unthrottled pressure medium supply line connected. In this case, the nozzles of the nozzle regulator form the Throttle point that is bypassed by the flow switch in the event of an emergency or rapid control.
In; der Zeichnung ist die Erfindung schematisch dargestellt, und zwar zeigtIn; the drawing, the invention is shown schematically, namely shows
Fig. ι die Anwendung der Erfindung bei einer Regeleinrichtung mit stehendem Druckmittel im Steuerzylinder undFig. Ι the application of the invention in a control device with stationary pressure medium in Control cylinder and
Fig. 2 die Anwendung der Erfindung bei einer Regeleinrichtung mit strömendem Druckmittel im Steuerzylinder;Fig. 2 shows the application of the invention in a control device with flowing pressure medium in the Control cylinder;
Fig. 3 zeigt die Anordnung der Strömungsweiche im Druckmittelweg vor dem Steuerzylinder bei strömendem Druckmittel in demselben undFig. 3 shows the arrangement of the flow switch in the pressure medium path in front of the control cylinder with flowing pressure medium in the same and
Fig. 4 schließlich die Anwendung der Erfindung bei einer Regeleinrichtung unter Anwendung des Strahlrohrprinzips.Fig. 4 finally the application of the invention in a control device using the Jet pipe principle.
Die in der Zeichnung dargestellte Regeleinrichtung besitzt in allen Fällen ein in der Leitung 1 für das zu regelnde strömende Medium vorgesehenes Regelorgan 2, welches den Querschnitt der Ventil-Öffnung 3 beherrscht und mittels der Kolbenstange 4 -von dem Steuerkolben 5 verstellt wird. Bei den Einrichtungen nach Fig. 1 bis 3 dient zum Rückstellen des Steuerkolbens eine Feder 6.The control device shown in the drawing has one in line 1 for in all cases the flowing medium to be regulated regulating element 2, which has the cross section of the valve opening 3 and is adjusted by the control piston 5 by means of the piston rod 4. In the devices according to FIGS. 1 to 3, a spring 6 is used to reset the control piston.
Zum Verstellen des Steuerkolbens dient ein Druckmittel, beispielsweise Drucköl oder Druckluft, welches bei der Einrichtung nach Fig. 1 aus einer nicht dargestellten Druckanlage durch die Leitung 7 einer Drosselstelle 8 zugeführt wird. Von dieser führt die Leitung 9 über die Strömungsweiche 10 und die Leitung 11 zum Steuerzylinder 12. Die Leitung 9 steht ferner durch Zweigleitungen 13 mit dem Nachdruckrelais 14 und dem Überstromrelais 15 in Verbindung, die als Doppelfederrohre (Bourdonrohre) ausgebildet sind. Je nach der Stellung der Relais 14, 15 wird Druckmittel aus der Leitung 13 in- die Ablauf leitungen 16 abgegeben, so daß im Rohr 9 hinter der Drossel 8 und im Steuerzylinder 12 derjenige 11» Druck aufrechterhalten, wird:, der zur Verstellung des Steuerkolbens 5 entgegen der Rückholfeder 6 bzw. des Regelventils 2 erforderlich, ist, um die Regelung des Mediums in der Leitung 1 zu bewirken. A pressure medium, for example pressure oil or compressed air, is used to adjust the control piston. which in the device of FIG. 1 from a printing system, not shown, by the Line 7 is fed to a throttle point 8. From this the line 9 leads over the flow switch 10 and the line 11 to the control cylinder 12. The line 9 is also through branch lines 13 to the hold-down relay 14 and the Overcurrent relay 15 in connection, which as double spring tubes (Bourdon tubes) are formed. Depending on the position of the relays 14, 15 is pressure medium from the line 13 in the drain lines 16 released so that in the pipe 9 behind the Throttle 8 and in the control cylinder 12 that 11 »pressure is maintained: which is used for adjustment of the control piston 5 against the return spring 6 or the control valve 2 is required, to the To effect regulation of the medium in line 1.
Die S trömungs weiche 10 wird von einem eigenen Steuerkolben 17 verstellt, der mit der RückholfederThe flow switch 10 is of its own Adjusted control piston 17, the one with the return spring
18 zusammenwirkt. Dem Zylinder 19 des Steuerkolbens 17 wird Druckmittel aus der Leitung 20 zugeführt, die an die Druckmittelzuleitung 7 vor der Drossel 8 angeschlossen ist.18 cooperates. The cylinder 19 of the control piston 17 pressure medium is supplied from the line 20, which to the pressure medium supply line 7 before the throttle 8 is connected.
In der Leitung 2O> ist vor dem Steuerzylinder 19 eine Drosselung 21 angeordnet. Der SteuerzylinderIn line 2O> there is 19 in front of the control cylinder a throttle 21 is arranged. The control cylinder
19 steht andererseits durch die Leitung 22 mit dem Sicherheitsrelais 23 in- Verbindung, an das die Druckmittelablauf leitung 24 angeschlossen ist.19 is on the other hand through the line 22 with the safety relay 23 in connection to which the Pressure medium drain line 24 is connected.
Sobald das Sicherheitsrelais 23 bei Annäherung an den zu vermeidenden Grenzzustand des zu regelnden Mediums anspricht und den Austritt des Druckmittels in die Leitung 24 freigibt, spricht der Betätigungskolben 17 für die Strömungsweiche 10 an und legt diese in' die andere Stellung um. Dieses Umlegen der Strömungsweiche kann durch entsprechende Bemessung der Drosselstelle 21 mit erhöhter Geschwindigkeit erfolgen. Nach Umlegen der Strömungsweiche gelangt dann ungedrosseltes Druckmittel über die Abzweigleitung 25 und die Leitung 11 in den Steuerzylinder 12, wodurch der Steuerkolben 5 des Reglers 2 plötzlich um einen großen Betrag verstellt wird. Die Bewegung des Steuerkolbens 5 kann dabei mit solcher Geschwindigkeit erfolgen,, daß ein Ansprechen der Sicherheitsventile des Dampfkessels verhindert wird.As soon as the safety relay 23 approaches the limit state of the to be avoided regulating medium responds and releases the outlet of the pressure medium into the line 24, speaks the actuating piston 17 for the flow switch 10 and places it in the other position. This reversing of the flow switch can be done by appropriately dimensioning the throttle point 21 increased speed. After moving the flow switch arrives then unthrottled pressure medium via branch line 25 and line 11 into the control cylinder 12, whereby the control piston 5 of the controller 2 is suddenly adjusted by a large amount. The movement of the control piston 5 can with it such a speed, that a response of the safety valves of the steam boiler is prevented.
Die Einrichtung nach Fig. 2 ist für solche Regler vorgesehen, die mit strömendem Druckmittel im Steuerzylinder 12 arbeiten. Das Druckmittel wird hier laufend durch die Leitung 26 über eine Drossel 27 dem Steuerzylinder 12 zugeführt und fließt von dort durch die Steuerleitung 29, die Strömungsweiche 10 und die Leitung 31 den Relais 14, 15 zu. Beim Umstellen der Strömungsweiche 10 durch den Steuerkolben 17 nach Ansprechen des Sicherheitsrelais 23 gelangt ungedrosseltes Druckmittel über die Abzweigleitung 32 und die Leitung 29 zum Steuerkolben 5, so daß dieser mit hoher Geschwindigkeit verstellt wird. Sobald das Relais 23 nach Verminderung des Druckes im Dampfkessel außer Wirkung kommt und den Druckmittelablauf in die Leitung 24 sperrt, geht der Steuerkolben 17 unter Umstellung der Strömungsweiche 10 in seine Normallage zurück, wonach der Steuerkolben 5 wieder unter den Einfluß der im Normalbetrieb wirksamen Relais 14, 15 steht.The device according to FIG. 2 is provided for those controllers that are in the with flowing pressure medium Control cylinder 12 work. The pressure medium is here continuously through the line 26 via a throttle 27 is fed to the control cylinder 12 and flows from there through the control line 29, the flow switch 10 and the line 31 to the relays 14, 15. When the flow switch 10 is changed over by the control piston 17 after the safety relay 23 has responded, unthrottled pressure medium passes over the branch line 32 and the line 29 to the control piston 5, so that this at high speed is adjusted. As soon as the relay 23 after reducing the pressure in the steam boiler comes out of action and blocks the pressure medium drain into the line 24, the control piston 17 goes while switching the flow switch 10 back to its normal position, after which the control piston 5 is again under the influence of the relay 14, 15 effective in normal operation.
Bei der Einrichtung nach Fig. 3 ist die Strömungsweiche 10 in der zum Steuerzylinder 12 führenden Leitung1 26 angeordnet. Wie ohne weiteres ersichtlich, verbindet die Strömungsweiche 10 in ihrer einen Stellung die Druckmittelleitung 26 über die Drossel 27 mit dem Steuerzylinder 12 und in der anderen Stellung durch die Leitung 33 direkt mit dem Steuerzylinder, so daß ungedrosseltes Druckmittel auf den Steuerkolben 5 wirkt.In the device according to FIG. 3, the flow switch 10 is arranged in the line 1 26 leading to the control cylinder 12. As can readily be seen, the flow switch 10 connects the pressure medium line 26 via the throttle 27 to the control cylinder 12 in its one position and directly to the control cylinder in the other position via the line 33 so that unthrottled pressure medium acts on the control piston 5.
Bei der Einrichtung nach Fig. 4 ist zur Regelung der Stellung des Steuerkolbens 40 das Strahlrohrprinzip angewandt. In dem Gehäuse 41 ist um die Achse 42 schwenkbar das Strahlrohr 43 angeordnet, dem drei Düsen 44, 45, 46 zugeordnet sind. Das Strahlrohr 43 ist mit der Druckmittelzulaufleitung 47 verbunden', während an das Gehäuse 41 die Druckmittelablauf leitung 48 ,angeschlossen ist. Zur Verstellung des Strahlrohres dient ein Bourdon-rohr od. dgl.In the device according to FIG. 4, the jet pipe principle is used to regulate the position of the control piston 40 applied. The jet pipe 43 is arranged in the housing 41 so as to be pivotable about the axis 42, to which three nozzles 44, 45, 46 are assigned. The jet pipe 43 is connected to the pressure medium supply line 47 connected ', while the pressure medium drain line 48 is connected to the housing 41. A Bourdon tube or the like is used to adjust the jet pipe.
Kommt das Strahlrohr in den Bereich der Düse 44, so wird der Unterseite des Steuerkolbens 40 durch die Leitung 65, 58 Druckmittel zugeführt, so daß sich dieser aufwärts bewegt und das Ventil 49 schließt. Im Bereich der Düse 45 bewirkt das Strahlrohr 43 die umgekehrte Bewegung- des Steuerkolbens 40, indem das Druckmittel durch die Leitung 50 über die Strömungsweiche 51 und die Leitung 52 zum Steuerzylinder 53 strömt.If the jet pipe comes into the area of the nozzle 44, the underside of the control piston 40 becomes through the line 65, 58 supplied pressure medium, so that this moves upwards and the valve 49 closes. In the area of the nozzle 45, the jet pipe 43 causes the reverse movement of the Control piston 40 by the pressure medium through the line 50 via the flow switch 51 and the Line 52 flows to control cylinder 53.
Wenn das Strahlrohr bei Erreichung eines gewollten Grenzzustandes des zu regelnden Mediums in den Bereich der Düse 46 kommt, wird durch das Druckmittel über die Leitung 54 der Steuerkolben 55 der Strömungsweiche 51 verstellt, der diese derart umstellt, daß ungedrosseltes Druckmittel durch die Leitung 56 in den Raum oberhalb des Steuerkolbens 40 strömt und diesen mit erhöhter Geschwindigkeit verstellt, beispielsweise bis zur vollen Öffnung des· Regelventils 49.When the jet pipe reaches a desired limit state of the medium to be controlled comes into the area of the nozzle 46, the pressure medium via the line 54 of the control piston 55 of the flow switch 51 is adjusted, which adjusts it in such a way that unthrottled pressure medium flows through the line 56 into the space above the control piston 40 and this with increased The speed is adjusted, for example up to the full opening of the control valve 49.
Anstatt dem Strahlrohr 43 eine weitere Düse zuzuordnen, kann man zur Verstellung der Strömungsweiche auch ein besonderes Strahlrohrsystem vorsehen. In: diesem Fall wird der Steuerkolben 55 ohne Rückholfeder ausgeführt und beiderseitig beaufschlagt ähnlich wie der Steuerkolben 40·.Instead of assigning a further nozzle to the jet pipe 43, you can adjust the Flow switch also a special jet pipe system provide. In this case, the control piston 55 is designed without a return spring and acted upon on both sides similar to the control piston 40 ·.
Mani kann, wie in Fig. 4 angedeutet, gegebenenfalls eine Strömungsweiche sowohl in der Druckmittelleitung 52 vorsehen als auch in de'r Druckmittelleitung 58, durch welche dem Steuerkolben 40 Druckmittel zum- Schließen des Regelventils 49 zugeführt wird. Diese zweite Strömungsweiche ist in Fig. 4 mit 59 bezeichnet, und die hierfür erforderlichen zusätzlichen Leitungen sind strichpunktiert gezeichnet worden. Der "Anschlußstutzen 60 wird mit der Düse 44 verbunden, der Zylinder 66 durch die Leitung 61 mit einer weiteren Düse 62 und der Anschlußetutzen 63 durch die Leitung 64 mit der Zuleitung 56 für ungedrosseltes Druckmittel. Das Leitungsstück 65 gemäß Fig. 4 fällt in diesem Falle fort.As indicated in FIG. 4, a flow switch can optionally be used both in the pressure medium line 52 as well as in de'r pressure medium line 58 through which the control piston 40 pressure medium for closing the control valve 49 is supplied. This second flow switch is denoted by 59 in FIG. 4, and the additional lines required for this have been drawn in dash-dotted lines. The "connecting piece 60 is connected to the nozzle 44, the cylinder 66 through the line 61 to a further nozzle 62 and the connecting piece 63 through the line 64 with the supply line 56 for unthrottled pressure medium. The line piece 65 according to FIG. 4 is omitted in this case.
Die erfindungsgemäße Einrichtung kann bei Über- oder Unterschreitung eines gegebenen Druckes·, gegebenenfalls auch einer Grenztemperatur benutzt werden. Sie mag im Bedarfsfall auch mit mehreren Sicherheitsrelais od. dgl. kombiniert werden. .The device according to the invention can be used when exceeding or falling below a given Pressure, if necessary also a limit temperature can be used. She likes too if necessary Can be combined with several safety relays or the like. .
Claims (4)
Britische Patentschrift Nr. 324 509,.Considered publications:
British Patent No. 324 509 ,.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DES29717A DE965098C (en) | 1952-08-09 | 1952-08-09 | Control device for flowing media |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DES29717A DE965098C (en) | 1952-08-09 | 1952-08-09 | Control device for flowing media |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE965098C true DE965098C (en) | 1957-05-29 |
Family
ID=7479885
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DES29717A Expired DE965098C (en) | 1952-08-09 | 1952-08-09 | Control device for flowing media |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE965098C (en) |
Cited By (4)
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-
1952
- 1952-08-09 DE DES29717A patent/DE965098C/en not_active Expired
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