DE1097459B

DE1097459B - Waermeaustauscher mit einer Mehrzahl von einzelnen Stellen der Waermeaustauschflaeche zugeordneten oertlichen Temperatur-Impulsgebern

Info

Publication number: DE1097459B
Application number: DES61782A
Authority: DE
Original assignee: Sulzer AG
Current assignee: Sulzer AG
Priority date: 1959-02-02
Filing date: 1959-02-16
Publication date: 1961-01-19
Also published as: GB913558A; US3126053A; FR1245988A; CH365094A; NL129713C; NL237451A

Description

DEUTSCHES

Die Erfindung betrifft einen Wärmeaustauscher mit einer Mehrzahl von einzelnen Stellen der Wärmeaustauschfläche zugeordneten örtlichen Temperatur-Impulsgebern und mit einem Mittelwert-Impulsgeber, welcher einen eine mittlere Temperatur der Wärmeaustauschfläche abbildenden Impuls erzeugt, sowie mit Mitteln zur Beeinflussung der Temperatur der Wärmeaustauschfläche.

Die thermische Belastbarkeit von Wärmeaustauschflächen wird im wesentlichen begrenzt durch die Festigkeitseigenschaften des Werkstoffes der Austauschfläche. Um die Austauschfläche möglichst klein halten zu können, ist man bestrebt, die maximale Arbeitstemperatur möglichst nahe der für den betreffenden Werkstoff zulässigen Grenztemperatur zu wählen. Hinzu kommt nun aber, daß infolge von nur schwer erfaßbaren Erscheinungen örtliche Temperaturspitzen auftreten können, die wesentlich über der mittleren Arbeitstemperatur der Austauschfläche liegen. Insbesondere bei in einzelne Rohre aufgeteilten Heizflächen von Dampferzeugern hat es sich gezeigt, daß zahlreiche, nicht kontrollierbare Erscheinungen die Arbeitsbedingungen verschieben können, z. B. Störungen einzelner Brenner, Verschlackung einzelner Rohre, Störungen in der Sekundärluftzufuhr, wobei einzelne Teile der Wärmeaustauschfläche vorübergehend oder aber auch während längerer Zeit verändert beheizt werden oder Veränderungen in der Arbeitsmittelzufuhr erleiden, so daß einzelne Teile der Wärmeaustauschfläche einer stärkeren thermischen Belastung ausgesetzt sind als andere. Eine einzige Stelle der Austauschfläche zur Regelung des Betriebes der gesamten Austauschfläche heranzuziehen, kann deshalb zu empfindlichen Temperaturveränderungen der gesamten Dampfmenge führen, wenn gerade an der zur Regelung des Austauschers ausgewählten Stelle infolge einer Unregelmäßigkeit oder Störung eine Veränderung der Beheizung eintritt. Solche Temperaturveränderungen können Schaden verursachen, wenn sie nicht sofort entdeckt werden, insbesondere dann, wenn die betreffende Stelle relativ zu wenig beheizt wird und deshalb für die gesamte Austauschfläche eine zu niedrige Temperatur vortäuscht, womit die ganze Austauschfläche auf höhere Arbeitstemperatur gebracht wird.

Es ist denn auch bereits vorgeschlagen worden, in einem Zwangdurchflußdampferzeuger mit im Bereich der Verdampfung und der beginnenden Überhitzung in parallele Rohre aufgeteilter Wärmeaustauschfläche einer größeren Anzahl der parallelen Rohre Temperatur-Impulsgeber zuzuordnen, wobei die Temperatur-Impulsgeber über eine Sperrvorrichtung auf Mittel zur Vergrößerung der durchströmenden, zu erhitzenden Arbeitsmittelmenge einwirken und wobei die Wärmeaustauscher mit einer Mehrzahl
von einzelnen Stellen der Wärmeaustauschfläche zugeordneten örtlichen
Temperatur-Impulsgebern

Anmelder:

Gebrüder Sulzer Aktiengesellschaft,
Winterthur (Schweiz)

Vertreter: Dipl.-Ing. H. Marsch, Patentanwalt,
Schwelm (Westf.), Drosselstr. 31

Beanspruchte Priorität:
Schweiz vom 2. Februar 1959

Sperrvorrichtung nur die Impulsübertragung von demjenigen Impulsgeber freigibt, der augenblicklich von der höchsten Temperatur beeinflußt wird.

Wenn es auch auf die geschilderte Weise gelingt, Schaden infolge übermäßiger Temperaturbelastung zu vermeiden, ergibt sich als Nachteil, daß auch dann der die höchste Temperatur abbildende Impulsgeber die Mittel zur Beeinflussung der Temperatur der Wärmeaustauschfläche beeinflußt, wenn diese höchste Temperatur sich nicht im Bereich der aus Festigkeitsgründen zu vermeidenden Grenztemperatur befindet. Insbesondere dann, wenn die festgestellte örtliche Maximaltemperatur die Folge einer Störung ist, bleibt die Betriebsführung in den übrigen Teilen der Wärmeaustauschfläche an diese keineswegs das Gesamtverhalten des Austauschers repräsentierende örtliche Maximaltemperatur als Führungsgröße gebunden. Dies führt beispielsweise bei Dampferzeugern zu einer mittleren Temperatur des aus der betreffenden Heizfläche abströmenden Arbeitsmittels, die unvereinbar ist mit der von der Kessel- bzw. Turbinenregelung verlangten Temperatur.

Die Erfindung ermöglicht, die geschilderten Nachteile auszuschalten. Sie ist dadurch gekennzeichnet, daß sowohl der Mittelwert-Impulsgeber wie auch der jeweils den höchsten Temperaturwert abbildende örtliche Temperatur-Impulsgeber auf die Mittel zur Beeinflussung der Temperatur der Wärmeaustauschfläche einwirken können, daß jedoch die Einwirkung des die höchste Temperatur abbildenden örtlichen Temperatur-

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Impulsgebers durch eine Sperrvorrichtung unterbro- keit einer Betriebsgröße des Austauschers oder der

chen ist, solange dieser höchste Temperaturwert unter- den Austauscher aufweisenden Anlage vorhanden sein.

halb eines vorbestimmten Grenzwertes liegt. Die Erfindung und weitere mit ihr zusammenhän-

Die Erfindung bewirkt, daß auch bei örtlichen gende Merkmale sind nachstehend an Hand der in der

Temperaturunterschieden zwischen vergleichbaren Stel- 5 Zeichnung veranschaulichten Ausführungsbeispiele

len der Wärmeaustauschfläche die Mittel zur Beein- näher erläutert. Es zeigen in schematischer Darstel-

flussung der Temperatur der Wärmeaustauschfläche lung:

dem Einfluß einer mittleren Temperatur der Aus- Fig. 1 eine erfindungsgemäße Anordnung für eine tauschfläche unterstehen, solange die höchste örtliche in parallele Rohre aufgeteilte Heizfläche eines Dampf-Temperatur sich außerhalb der Gefahrenzone befindet. io erzeugers mit Mitteln zum Einspritzen kälteren Ar-Erst wenn die jeweils festgestellte höchste örtliche beitsmittels in die Zulauf leitung der Heizfläche,
Temperatur einen vorbestimmten Grenzwert über- Fig. 2 eine ähnliche Anordnung wie Fig. 1, jedoch schreitet, wird die Einwirkung des betreffenden Impuls- mit einer anders ausgebildeten Sperrvorrichtung in gebers a.uf die Mittel zur Beeinflussung der Tempe- der Verbindung zwischen den örtlichen Temperaturratur der Austauschfläche freigegeben. Auf diese Weise 15 Impulsgebern und den Einspritzmitteln, und
läßt sich ein wesentlich verbessertes Regelverhalten Fig. 3 eine Heizfläche eines Dampferzeugers mit des Austauschers erreichen. zwei verschiedenen Mitteln zum Beeinflussen der

E ist zwar ferner bereits vorgeschlagen worden, in Temperatur der Austauschfläche.

einem in parallele Rohrstränge aufgeteilten Dampf- Bei der Anordnung nach Fig. 1 bildet der Wärmeerzeuger einen den Mittelwert der Endtemperaturen 20 austauscher eine Überhitzerheizfläche eines Dampfin allen Rohrsträngen abbildenden Impuls zur Rege- erzeugers, der beipielsweise mit Zwangdurchfluß des lung der allen Rohrsträngen insgesamt zugeführten Arbeitsmittels betrieben wird. Der Austauscher kann Speisewassermenge im Sinne einer Konstanthaltung im Strahlungs- oder Berührungsteil liegen. Der der gewünschten Frischdampftemperatur zu benutzen. Dampf strömt durch die Leitung 1 in den Sammler 2 Zusätzlich findet dann noch eine Regelung der durch 25 und hierauf durch die parallelen Rohre 3 a, 3 b, 3c, 3d einzelne Rohrstränge strömenden Teilmengen im Sinne in den Austrittssammler 4 und in die Abströmleitung 5. einer gleichmäßigen Aufteilung der Gesamtmenge auf Zur Regelung der Temperatur des abströmenden die Rohrstränge statt, und zwar nach Maßgabe je Dampfes bzw. der Wärmeaustauschfläche ist an die eines örtlichen Mengenimpulsgebers am Eintritt in Leitung 1 eine Einspritzleitung 6 mit Regelventil 7 die einzelnen Rohrstränge. Bei dem Mittelwertimpuls 30 angeschlossen. Kälteres Arbeitsmittel, z. B. Wasser, und den örtlichen Impulsen handelt es sich also um kann durch die Leitung 6 in die Leitung 1 eingespritzt verschiedene Impulsgattungen, und .weiter fehlt eine werden.

im Sinne der Erfindung wirkende Sperrvorrichtung, Der Durchflußquerschnitt des Ventils 7 wird beeinwomit die obenerwähnten Wirkungen nicht erzielt flußt durch einen die Gemischtemperatur des Arbeitswerden können. 35 mittels in der Leitung 5 überwachenden Mittelwert-

Der Wärmeaustauscher kann vorteilhaft — insbe- Impulsgeber. Zu diesem Zweck wird die Gemisch-

sondere bei Dampferzeugern — eine Mehrzahl parallel temperatur auf bekannte Weise durch Messung der

geschalteter Wärmeaustauschrohre aufweisen. Hierbei Wärmedehnung eines Abschnitts der Leitung 5 mit

kann zweckmäßig der Mittelwertimpuls durch Mes- Hilfe des Meßstabes 8 gemessen. Jeder Temperatur

sung einer der Gemischtemperatur des aus den einzel- 40 der Wand der Leitung 5 bzw. des durch die Leitung

nen Rohren abströmenden Arbeitsmittels entsprechen- strömenden Dampfes entspricht eine bestimmte Stel-

den Temperatur gebildet werden. lung der am einen Stabende drehbar gelagerten

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform Schneide 9, die mit ihrem freien Ende über die Feder

kann der Mittelwert-Impulsgeber und der den hoch- 10 auf dem im Zylinder 12 verschiebbaren Kolben 11

sten Temperaturwert abbildende örtliche Temperatur- 45 abgestützt ist. In der Wand des Zylinders 12 sind eine

Impulsgeber auf ein und dasselbe Mittel zur Beein- Zuflußöffnung 13 und eine Abflußöffnung 14 für ein

fiussung der Temperatur der Wärmeaustauschfläche Druckmittel angeordnet. Der vom Kolben abgeschlos-

einwirken, z. B. auf Mittel, welche den Wärmezufluß sene Zylinderraum ist über die Druckleitung 15 mit

oder die Wärmestrahlung vom heizenden Medium an dem Druckraum des Servomotors 16 verbunden, der-

die Rohrwand beeinflussen. Es ist aber auch möglich, 50 art, daß der durch die Leitung 15 übertragene Druck

die beiden Impulgeber auf unterschiedliche Mittel zur auf die Unterseite des durch die Feder 17 belasteten

Beeinflussung der Temperatur der Wärmeaustausch- Kolbens 18 wirkt,

fläche einwirken zu lassen. Die geschilderte Vorrichtung arbeitet so, daß jeder

In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform am Rohr 5 gemessenen Temperatur ein ganz bestimmkann die Einwirkung des Mittelwert-Impulsgebers 55 ter Druck in der Leitung 15 und damit eine ganz beunterbrochen sein, solange der den höchsten Tempe- stimmte Stellung des Kolbens 18 entspricht. Am KoI-raturwert abbildende örtliche Temperatur-Impulsgeber benl8 ist eine Stange 19 befestigt, welche für den auf die Mittel zur Beeinflussung der Temperatur der gezeichneten Betriebsfall auf der Schiene 20 anliegt. Wärmeaustauschfläche einwirkt. Diese Schiene ist in den Lagern 21 und 22 drehbar

Unter Umständen kann es sich auch empfehlen, bei 60 gelagert und über die Stange 23 mit der Ventilstange einem mit einzelnen parallelen Rohren versehenen des Ventils 7 verbunden. Eine Druckfeder 24 sorgt Wärmeaustauscher einem einzelnen Wärmeaustausch- dafür, daß die Schiene 20 allen Bewegungen der rohr mehr als einen örtlichen Temperatur-Impulsgeber Stange 19 folgt. Ein Ansteigen der Arbeitsmittelzuzuordnen. Schließlich kann zweckmäßig der Tempe- temperatur in der Leitung 5, d. h. einer mittleren raturgrenzwert, welcher die Wirkverbindung des die 65 Temperatur der durch die Rohre 3 gebildeten Wärmehöchste Temperatur abbildenden örtlichen Temperatur- austauschfläche für einen vorbestimmten Wert bewirkt Impulsgebers mit den Mitteln zur Beeinflussung der ein öffnen des Einspritzventils 7, und umgekehrt.
Temperatur der Wärmeaustauschfläche bestimmt, ein- Jedem der Rohre 3 a, 3 b, 3c, Zd sind örtliche Tetnpestellbar sein. Besonders vorteilhaft kann eine Vorrich- ratur-Impulsgeber 25, 26, 27 bzw. 28 zugeordnet, die tung zur Verstellung dieses Grenzwertes in Abhängig- 70 gleich aufgebaut sind wie der eben beschriebene Mittel-

wert-Impulsgeber 9 bis 14. Diese örtlichen Temperatur-Impulsgeber sind über Impulsleitungen 29, 30, 31 bzw. 32 mit Servomotoren 33, 34, 35 bzw. 36 verbunden, die wiederum gleich gebaut sind wie der Servomotor 16. Die Federn der Servomotoren 33, 34,

35 und 36 sind jedoch stärker vorgespannt als die Feder 17 des Servomotors 16.

Die Kolbenstangen der Servomotoren 33 bis 36 können ebenfalls auf die Schiene 20 und damit auf das Einspritzventil 7 einwirken. Die Anordnung ist aber so getroffen, daß einerseits nur der Servomotor mit dem größten Ausschlag seiner Kolbenstange auf die Schiene einwirken kann und daß andererseits dieser Ausschlag größer sein muß als derjenige des vom Mittelwert-Impulsgeber beeinflußten Servomotorkolbens 19. Die beschriebene Anordnung wirkt also als Sperrvorrichtung, wobei die Einwirkung des die höchste Temperatur abbildenden örtlichen Temperatur-Impulsgebers unterbrochen ist, solange dieser höchste Temperaturwert unterhalb eines dem Unterschied der Vorspannung der Feder 17 des Servomotors 16 und der Vorspannung der Federn der Servomotoren 33 bis

36 entsprechenden Grenzwertes liegt.

Mit Hilfe der geschilderten Anordnung wird erreicht, daß die höchste Temperatur an irgendeinem Rohr sich um einen gewissen Mindestbetrag von der mittleren Temperatur nach dem Austrittssammler unterscheiden muß, damit die letztere ihren Einfluß an die jeweils höchste Rohrtemperatur delegiert. Auf diese Weise wird die Überhitzungstemperatur regeltechnisch einwandfrei so lange von der mittleren Temperatur an der Abströmleitung beeinflußt, wie keine Rohrschäden infolge einer der eingangs erwähnten Störungen auftreten können. Erreicht die Temperatur an einem einzelnen Rohr den vorbestimmten zulässigen Grenzwert, kommt die Schiene 20 außer Eingriff mit der Kolbenstange 19 und wird durch die Kolbenstange desjenigen Servomotors im Sinne einer Vergrößerung der Einspritzmenge angehoben, der mit dem die höchste Temperatur abbildenden Temperatur-Impulsgeber verbunden ist.

Die Anordnung nach Fig. 2 arbeitet auf ähnliche Weise wie diejenige nach Fig. 1. Der vorstehend beschriebenen schwächeren Vorspannung der Servomotorfeder entspricht hier die Addition eines kleinen Impulses Δ t zum Temperaturimpuls, der vom Mittelwert-Impulsgeber 41 nach Maßgabe der Gemischtemperatur in der Abströmleitung 40 der drei parallele Rohre 42 a, 42 b, 42 c umfassenden Heizfläche eines Dampferzeugers gebildet wird. Jedem der drei Rohre ist ein örtlicher Temperatur-Impulsgeber 43, 44 bzw. 45 zugeordnet, deren Impulse zusammen mit dem um den Betrag Δ t vergrößerten Mittelwertimpuls auf die Vergleichsvorrichtung 46 geleitet werden. Letztere ermittelt den der höchsten Temperatur an den verschiedenen Meßstellen entsprechenden Impuls und beeinflußt nach Maßgabe dieses Impulses über die Impulsleitung 47 den Proportional-Integral-Charakter aufweisenden Regler 48, der seinerseits auf den Stellmotor des Einspritzventils 49 einwirkt. Zum Ausgang des Reglers 48 wird noch ein Vorimpuls addiert, der mit Hilfe des Temperatur-Impulsgebers 50 an einem der Eintrittsstelle des Arbeitsmittels in die Heizfläche näher gelegenen Punkt abgegriffen wird und über einen Proportionalregler 51 in die zum Stellmotor führende Impulsleitung 52 eingegeben wird. Die Arbeitsweise ist wiederum so, daß die höchste örtliche Temperatur (t_v i₂ oder t_s) sich um einen vorbestimmten Mindestbetrag, nämlich um zff, von der an der Leitung 40 gemessenen Gemischtemperatur unterscheiden muß, damit die Einspritzregelung in Abhängigkeit des jeweiligen Höchstwertes der örtlichen Temperaturen erfolgt.

Der zum Impuls des Mittelwert-Impulsgebers addierte Impuls Δ t kann mit Hilfe des Handrades 54 verstellt werden.

Beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 sind zwei voneinander verschiedene Mittel zur Beeinflussung der Temperatur der Autauschfläche vorhanden, nämlich

ίο einerseits eine Regulierung der Feuerintensität und andererseits die bereits erwähnte Einspritzregulierung. Im Endabschnitt der die Wärmeaustauschfläche bildenden parallelen Rohre 61 a, 61 b, 61 c sind Temperatur-Impulsgeber 62, 63 bzw. 64 angeordnet, welche über Impulsleitungen 65, 66, 67 mit der den Mittelwert der eingehenden Impulse bildenden Vorrichtung 68 verbunden sind. Nach Maßgabe des jeweiligen Mittelwertes wird der porportional-integral wirkende Regler 69 über die Impulsleitung 70 beeinflußt; der Regler 69 wirkt derart auf das Einspritzventil 71, daß beim Überschreiten des durch die Impulsleitung 72 eingegebenen Sollwertes dieser mittleren Temperatur das Einspritzventil stärker geöffnet wird, und umgekehrt. Gleichzeitig wird über den Temperatur-Impulsgeber 73 und den Proportionalregler 73 a· ein Vorimpuls in die Impulsleitung zwischen Regler 69 und Ventil 71 gegeben, um sich ändernde Betriebsbedingungen möglichst frühzeitig zu erfassen.

Jedem der Rohre 61 α, 61 b, 61 c ist ein örtlicher Temperatur-Impulsgeber 74, 75 bzw. 76 zugeordnet, die über Impulsleitungen 77, 78 bzw. 79 mit der Vergleichsvorrichtung 80 verbunden sind. In diese Vorrichtung führen gleichzeitig auch die Impulsleitungen 66 bis 68. Der von der Vergleichsvorrichtung ermittelte, die höchste Temperatur aller gemessenen Temperaturen abbildende Impuls wird über die Impulsleitung 81 in die Vorrichtung 82 gegeben, welche die Differenz zwischen dem betreffenden Höchstwert und dem mit Hilfe des Handrades 83 an der Vorrichtung 84 eingestellten Grenzwert bildet. Die Wirkungsweise ist derart, daß, sobald der Betrag der Differenz der Höchsttemperatur an irgeneiner Meß stelle und dem eingestellten Temperaturgrenzwert den Wert Null übersteigt, die Vorrichtung 82 über den Proportional-Integral-Differential-Regler 85 das Brennstoffventil 86 des Brenners 87 im Sinne einer Verminderung der zugeführten Brennstoffmenge beeinflußt und somit die thermische Belastung der Wärmeaustauschfläche vermindert.

Im Unterschied zu den Ausführungsbeispielen nach Fig. 1 und 2 tritt hier die Beeinflussung der Temperatur der Wärmeaustauschfläche durch den Mittelwert-Impulsgeber nicht außer Funktion, wenn eine Beeinflussung nach Maßgabe eines örtlichen Temperaturhöchstwertes erfolgt. Ferner sei darauf hingewiesen, daß die Wahl der Charakteristik der einzelnen Regler in dem Sinne getroffen ist, daß die Beeinflussung der Temperatur der Wärmeaustauschfläche durch Änderung der Feuerintensität die Beeinflussung durch Veränderung der Einspritzmenge in gewissem Sinne übersteuert.

Die Erfindung ist nicht auf die geschilderten Ausführungsbeispiele beschränkt. Die Wärmeaustauschfläche kann auch eine größere Anzahl von Rohren aufweisen, als jeweils schematisch gezeigt wurde, wobei nicht unbedingt alle Rohre mit örtlichen Temperatur-Impulsgebern versehen zu sein brauchen, sondern z. B. nur jedes zweite oder dritte Rohr einer Heizfläche mit parallelen Rohren. Bei als Überhitzer in Dampferzeugern ausgebildeten Wärmeaustauschflächen

wäre es ferner möglich, einen Teil der Austauschfläche in den Strahlungsteil und einen anschließenden Teil in den Berührungsteil des Dampferzeugers zu legen, wo die Wärmeabgabe vorwiegend durch Rauchgase erfolgt. Bei einer solchen Anordnung sind vornehm-Hch die im Strahlungsteil befindlichen Rohre gefährdet; es empfiehlt sich deshalb, die örtlichen Temperatur-Impulsgeber ebenfalls in diesem Bereich vorzusehen, während andererseits der Mittelwert-Impulsgeber dem Berührungsteil zugeordnet sein könnte.

Weiter wäre es auch möglich, den Mittelwertimpuls an einem Zwischenbereich der gesamten Austauschfläche zu bilden, d. h. dort, wo die Temperatur des zu erhitzenden Arbeitsmittels noch nicht den Endwert erreicht hat. Ferner ist es nicht nötig, daß die Wärmeaustauschfläche durch einzelne parallele Rohre gebildet wird; ganz allgemein kann die Erfindung auf jede beliebige Form einer Austauschfläche angewendet werden, welche an einzelnen Stellen örtliche Temperatur-Impulsgeber aufweist. Bei Dampferzeugern könnte die Erfindung auch auf andere Heizflächen als Überhitzer-Heizflächen angewendet werden, z. B. auf Heizflächen, die im Bereich der Verdampfung liegen.

Bei, Dampferzeugern wie auch bei anderen Zwecken dienenden Wärmeaustauschflächen können auch andere als die beschriebenen Mittel zur Beeinflussung der Temperatur der Wärmeaustauschfläche vorgesehen sein. Hierunter fallen alle Mittel, welche den Wärmefluß vom heizenden Medium an die Austauschfläche vermindern, nämlich Absenken der Temperatur des Heizmediums oder Verminderung der Strömungsgeschwindigkeit oder des Druckes des Heizmediums. Als weitere Mittel seien genannt eine örtliche Verlagerung der Flamme relativ zur Austauschfläche, eine Veränderung der Karburierung des Brennstoffes oder eine Abschirmung der Austauschfläche; diese Mittel vermindern oder beeinflussen die Wärmezustrahlung zur Austauschfläche. Ferner können solche Mittel herangezogen werden, die den Wärmeabfluß aus der Austauschwand erhöhen, wie Absenken der Temperatur des zu erhitzenden Mediums, Erhöhung der Strömungsgeschwindigkeit oder Druckes und Vergrößerung der spezifischen Wärme des zu erhitzenden Mediums. Schließlich können allgemein solche Mittel benutzt werden, welche die Wärmeabstrahlung verbessern.

Der jeweilige vorbestimmte Grenzwert für die höchste örtliche Temperatur der Wärmeaustauschfläche muß nicht unbedingt einen gleichbleibenden Wert aufweisen. Besonders vorteilhaft ist eine Verstellung des Grenzwertes in Funktion einer Betriebsgröße des iVustauschers oder der diesen enthaltenden Anlage, bei Dampferzeugern beispielsweise in Funktion der Kesselbelastung. Hier kann z. B. der Grenzwert bei jeweils nur kurze Zeit andauernder Spitzenlast höher liegen als im hauptsächlich vorherrschenden tieferen Lastbereich, und zwar mit Rücksicht darauf, daß die Gefährdung der Rohre durch übermäßig hohe Temperatur auch eine Funktion der Erhitzungs dauer ist und im wesentlichen durch das Zeitstandverhalten der verwendeten warmfesten Werkstoffe bestimmt ist.

Weiter wäre es auch möglich, bei einer in Rohre aufgeteilten Wärmeaustauschfläche pro Rohr mehrere örtliche Temperatur-Impulsgeber vorzusehen. Wertvoll wäre auch eine Warnvorrichtung, die akustische oder optische Signale erzeugt, sobald der zulässige Temperaturgrenzwert überschritten wird.

Schließlich ist die Erfindung auch nicht auf die besondere Art der Ermittlung der in Frage kommenden Temperaturen beschränkt. Diese Temperaturen können auch so durch Impulse abgebildet werden, daß die Temperatur des wärmeaufnehmenden Mittels auf der einen Seite der Austauschfläche an der jeweiligen Stelle gemessen wird.

Claims

Patentansprüche·.

1. Wärmeaustauscher mit einer Mehrzahl von einzelnen Stellen der Wärmeaustauschfläche zugeordneten örtlichen Temperatur-Impulsgebern und mit einem Mittelwert-Impulsgeber, welcher einen eine mittlere Temperatur der Wärmeaustauschfläche abbildenden Impuls erzeugt, sowie mit Mitteln zur Beeinflussung der Temperatur der Wärmeaustauschfläehe, dadurch gekennzeichnet, daß sowohl der Mittelwert-Impulsgeber wie auch der jeweils den höchsten Temperaturwert abbildende örtliche Temperatur-Impulsgeber auf die Mittel zur Beeinflussung der Temperatur der Wärmeaustauschfläche einwirken können, daß jedoch die Einwirkung des die höchste Temperatur abbildenden örtlichen Temperatur-Impulsgebers durch eine Sperrvorrichtung unterbrochen ist, solange dieser höchste Temperaturwert unterhalb eines vorbestimmten Grenzwertes liegt.

2. Wärmeaustauscher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Austauschfläche durch eine Mehrzahl parallel geschalteter Wärmeaustauschrohre gebildet wird.

3. Wärmeaustauscher nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Mittelwertimpuls durch Messung der Gemischtemperatur des aus den einzelnen Rohren abströmenden Mediums gebildet wird.

4. Wärmeaustauscher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Mittelwert-Impulsgeber und der den höchsten Temperaturwert abbildende örtliche Temperatur-Impulsgeber auf ein und dieselben Mittel zur Beeinflussung der Temperatur der Wärmeaustauschfläche einwirken.

5. Wärmeaustauscher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Mittelwert-Impulsgeber und der den höchsten Temperaturwert abbildende örtliche Temperatur-Impulsgeber auf unterschiedliche Mittel zur Beeinflussung der Temperatur der Wärmeaustauschfläche einwirken.

6. Wärmeaustauscher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einwirkung des Mittelwert-Impulsgebers unterbrochen ist, solange der den höchsten Temperaturwert abbildende örtliche Temperatur-Impulsgeber auf die Mittel zur Beeinflussung der Temperatur der Wärmeaustauschfläche einwirkt.

7. Wärmeaustauscher nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß einem einzelnen Wärmeaustauschrohr mehr als ein örtlicher Temperatur-Impulsgeber zugeordnet ist.

8. Wärmeaustauscher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Grenzwert einstellbar ist.

9. Wärmeaustauscher nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Vorrichtung zur Verstellung des Grenzwertes in Abhängigkeit einer Betriebsgröße des Wärmeaustauschers oder der den Austauscher aufweisenden Anlage.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschriften Nr. 942 631, 603 602.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen