-
Speisewasserregler für Dampfkessel. Durch Patent 41 7
200 ist ein Speisewasserregler fürDampfkessel geschützt, bei welchem der Wasserstand
vom jeweils herrschenden Kesseldruck in der Weise abhängig gemacht ist, daß er selbsttätig
höher oder tiefer verlegt wird, je nachdem der Kesseldruck zu-oder abnimmt. Um dies
zu erreichen, wird nemäß der im Hauptpatent beschriebenen Vorrichtung die Speisewasserzufuhr
zu jeder Zeit außer vom Wasserstand auch vom jeweils herrschenden Druck beeinflußt,
derart, daß der Einfluß des Wasserstandes allein in Wirkung bleibt, söbald Druckänderungen
nicht mehr auftreten. Die Erfindung betrifftnun eine abweichende Ausführungsform
des Verfahrens, durch welche bezweckt wird, auftretendenKesseldruckänderungen in
möglichst energischer Weise entgegenzuwirken. Das neue Verfahren kennzeichnet sich
dadurch, daß bei Abweichung des Kesseldrucks von dem Normalwert die Einwirkung des
Wasserstandes auf die Speisewasserzufuhr aufgehoben und diese bei höherem Druck
so lange verstärkt, bei niederem Druck so lange abgeschwächt wird, bis der Wasserstand
sich bis auf einen bestimmten Betrag dem oberen oder unteren zulässigen Grenzwert
genähert hat, worauf die Einwirkung des Kesseldrucks ausgeschaltet und die Speisewasserzufuhr
von der Xriderung des Wasserstandes abhängig gemacht wird. Zweckmäßig ist die Regelung
so zu handhaben, daß die Einwirkung des Kesseldrucks nicht schon bei jeder kleinen
Abweichung vom Normaldruck erfolgt. Die Regelung wird also vorzugsweise so ausgeführt,,
daß die Speisewasserzufuhr erst unter die Einwirkung des Kesseldrucks gestellt wird,
wenn dieser einen bestimmten Mindestbetrag vom normalen Kesseldruck abweicht, und
daß sie innerhalb dieser Grenzen in üblicher Weise ausschließlich entsprechend dem
Wasserstand geregelt wird.
-
Die Vorgänge bei der Regelung sind dann beispielsweise die folgenden.
Der normale Kesseldruck möge 15 Atm. betragen. Die Anordnung kann nun so
getroffen werden, daß z. B. zwischen i4,; und 15,3 Atm. eine Beeinflussung der Speisung
durch den Druck nicht erfolgt. Innerhalb dieser Grenzen wird also die Speisewasserzufuhr
in der gebräuchlichen Weise entsprechend dem jeweiligen Wasserstand eingestellt.
Fällt der Kesseldruck jedoch auf beispielsweise i4,69 Atm., so wird die Speisewasserzufuhr
verringert
und etwa bei 14,4 Atm. vollkommen abgesperrt, gleichgültig,
wie hoch das Wasser im Kessel steht. Entsprechend würde bei Drücken oberhalb 15,3
Atm. das Zufuhrorgan weiter geöffnet und bei 15,6 Atm. seine volle Öffnung erreicht
werden, ohne Rücksicht darauf, wie hoch vorher der Wasserstand war. Diese Druckgrenzen
können natürlich ganz nach Belieben enger oder weiter gehalten ,werden.
-
Solange nun derDruck kleiner als 14,7Atm. oder größer als 15,3 Atm.
ist, sinkt oder steigt der Wasserstand zunächst ununterbrochen, was zur Folge hat,
daß eine kräftige Gegenwirkung auf den Druck ausgeübt wird. Te nach den Verhältnissen
kann dadurch die Druckänderung zum Stillstand oder sogar zur Umkehrung gebracht
werden, so daß unter Umständen der Kesseldruck wieder das Gebiet erreicht, innerhalb
dessen die Speisung nur vom Wasserstand beeinflußt wird. Wenn jedoch die über das
gegebene Maß hinausgehende Abweichung des Kesseldrucks länger andauert, so bleibt
der Wasserstand im Sinken oder Steigen. Sobald er sich nun der zulässigen unteren
oder oberen Grenze bis. auf einen kleinen Abstand genähert hat, 'wird die Einwirkung
des Kesseldrucks, wieder ausgeschaltet, so daß die Speisewasserzüfuhr' innerhalb
dieser beiden Sicherheitsabstände lediglich vom Wasserstand selbst beeinflußt wird.
Es wird also bei weiterer Annäherung an die untere Grenze die Speisewasserzufuhr
wieder in Gang gesetzt oder bei weiterer Annäherung an die obere Grenze wieder vermindert,
derart, daß ein Fallen oder Steigen des Wasserstandes über die gegebenen Grenzen
hinaus unter allen Umständen verhindert wird.
-
Der Vorteil des angegebenen Regelverfahiens liegt darin, daß bei -vorübergehenden
Belastungsschwankungen eine erhebliche Milderung der auftretenden Druckänderungen
erreichbar ist, ohne daß in die Wärmezufuhr eingegriffen zu werden braucht, und
daß ferner bei länger andauernden Belastungsschwankungen ein großer Zeitraum für
die Anpassung der Wärmezufuhr an die geänderten Verhältnisse zur Verfügung steht,
innerhalb dessen unerwünscht große Druckänderungen noch nicht eintreten.
-
Die Zeichnung veranschaulicht in Abb. i bis 3 ein Ausführungsbeispiel
einer zur Ausführung derRegelung geeignetenVorrichtung.
-
In Abb. i sei a die Obertrommel eines Dampfkessels. Solange Gleichgewichtszustand
zwischen verbrannter Kohlenmenge und verdampfter Wassermenge besteht und der Dampfdruck:
annähernd gleich dem normalen ist, der beispielsweise wieder 15 Atm. betragen möge,
wird durch Schwimmer b, der mittels Stange c und Hebel d den Speisewasserhahn o
bewegt, der Wasserstand in engen Grenzen gehalten, beispielsweise zwischen f und
g. Die Abmessungen sind dabei so getroffen, daß bei einer der Höhe f entsprechenden
Stellung des Regelungshahnes c gar kein Wasser, bei einer der Höhe ä entsprechenden
Stellung eineWassermenge gleich der größten Dampfleistung des Kessels zugeführt
wird. Bei normalem Dampfdruck befindet sich ferner der Kolben ja, auf dessen
eine Seite der Dampfdruck und auf dessen andere Seite die Kraft einer Feder wirkt,
in seiner Mittelstellung und-ebenso der an dem Kolben sitzende Mitnehmer i, zwischen
dessen beiden Anschlägen k und L der Hebel d
des Hahnes e bei etwaigen
Schwankungen des Wasserspiegels frei spielen kann. Ändert sich nun die Belastung,
ohne daß gleichzeitig die Wärmezufuhr verändert wird, so wird der Drucke im Kessel
zu- oder abnehmen und der Kolben sich etwas nach unten oder oben bewegen, ohne daß
dabei zunächst eine Beeinflussung der Speisewasserzufuhr erfolgt. Wird jedoch der
-normale Druck um einen bestimmten Betrag, z. B. um 0,3 Atm., unter-"oder
übeischritten, so gelangt einer der beiden Anschläge, k und L zur
Anlage; der Hebel d
wird entsprechend mitgenommen, also bei weiter abnehmendem
Druck Hahn e geschlossen, bei weiter steigendem Druck allmählich voll geöffnet:
Dementsprechend sinkt oder steigt der Wasserspiegel.
-
Wenn nun der Heizer trotz stark fallendem Kesseldruck nicht mehr Kohle
-verfeuert, würde der Wasserstand allmählich unter eine zulässige Höhe sinken und
den Kessel gefährden können. Ein zweiter Schwimmer in wirkt dann auf einen zweiten
dem ersten Regelorgan parallel geschalteten Hahn o derart ein, daß dieser, wenn
der Wasserstand auf Höhe p gefallen ist, öffnet und ein weiteres Absinken des Wasserstandes
verhindert.
-
Anderseits könnte es bei Belastungsabnahme vorkommen, daß der Wasserstand
über eine zulässige Marke q steigen will, weil der Druckregler gerade' den Hahn
e geöffnet hält. Ein dritter Schwimmer iz. verstellt dann ein hinter Hahne geschaltetes
Abschlußorgan r und sperrt die weitere Wasserzufuhr ab, gleichgültig, welcherKesseldruck
herrscht.
-
Vermehrt oder vermindert der Heizer nach einer Belastungsänderung
die Kohlenzufuhr gemäß der neuen Dampfentnahme, so spielen die verschiedenen Ventile
selbsttätig so ein, daß nach einiger Zeit Hahn o wieder ganz geschlossen oder Hahn
r wieder ganz geöffnet wird, daß Druckregler la außer Eingriff mit Hebel d gerät
und daß der Wasserstand sich wieder zwischen den Grenzen f und g einstellt.
Statt
auf die beiden Hähne o und i- können die Schwimmer .in und n. etwa auch in der Weise
wirken, daß bei Ansteigen des Wasserstandes über q hinaus Schwimmer ii den
Dampf von der oberen Seite des Kolbens h abschließt oder ins Freie strömen läßt
und dadurch einen Abschluß von Hahn e bewirkt. Oder daß Schwimmer m den Dampfzutritt
zu dem zweckmäßig gestalteten, z. B. als Differentialkolben ausgebildeten Kolben
1r, in der Weise. steuert, daß Hahn c öffnet, sobald der Wasserstand unter p fallen
will.
-
Sind mehrere Kessel a' (Abb. 2) an eine gemeinsame Pumpe s angeschlossen,
so braucht nur ein einziges unter der Einwirkung eines Druckreglers stehendes Regelorgan
E' vorgesehen zu sehr, welches -einer Leitung t vorgeschaltet ist, aus der die einzelnen
Kessel mittels Abzweigungen gespeist werden. In diesen Abzweigungen sind die Absperrorgane
r' angebracht, die von den hoch angeordneten Schwimmern bewegt werden. Absperrorgane
o' (Abb. 3), die in der Regel geschlossen sind und nur bei Erreichen des niedrigsten
Wasserstandes geöffnet werden, befinden sich in den Abzweigen einer parallel zur
Leitung t angeordneten Leitung -ii. Das vom Druck verstellte Organ e' steht gleichzeitig
unter Einwirkung des den »normalen<; Wasserstand in engen Grenzen regelnden Schwimmers
eines der Kessel a'.