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Einrichtung zum Einstellen des Unterwindes bei Rostfeuerungen mit
Zonenteilung Bei Laständerungen an Rostfeuerungen wird bisher im allgemeinen die
Unterwindmenge der geänderten Brennstoffmenge in der Weise angepaßt, daß vom Heizer
nach Gutdünken die Drosselklappen der einzelnen Zonenöffnungen von Hand verstellt
werden. Da diese Art der Regelung bei vielzonigen Rosten umständlich ist und keine
Gewähr dafür bietet, daB mit wirtschaftlichem LuftüberschuB gefahren wird und örtliche
Überhitzungen des Rostbelages vermieden werden, wurde bereits versucht, die Windregelung
durch Zusammenfassung der einzelnen von den Drehachsen der Drosselklappen ausgehenden
Gestänge in ein einziges Verstellgetriebe zu vereinfachen und von einem einzigen
Handrad, Hebel oder Verstellmotor aus zu betätigen. Ein unmittelbares Erfordernis
hierfür ergab sich auch bei der selbsttätigen Feuerungsregelung, bei welcher die
in jedem Zeitpunkt in die Brennschicht gelangende Unterwindmenge von einem einzigen
Impuls in eindeutiger Weise steuerbar sein muB.
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Zur Lösung der geschilderten Regelaufgabe wurden bisher nur solche
Getriebe als brauchbar erachtet, welche die Zwischenschaltung eines kinematischen
Gliedes gestatten, das es ermöglicht, die VerstellwegdurchfluBkennlinie jeder Zonendrossel
innerhalb weiter Grenzen zu verändern. Üblicherweise bediente man sich hierzu Kurvenscheiben,
die auf einer für alle Zonen gemeinsam betätigten Verstellwelle aufgereiht waren
und an welche das zu jeder einzelnen Drosselklappe führende Verstellgestänge kraft-
oder formschlüssig angelenkt
wurde. Die Form der Kurvenscheiben
wurde auf Grund kinematischer Analyse der bei den vorausgegangenen Einstellversuchen
empirisch gefundenen Öffnungsstellungen festgelegt.
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Die Übertragung der Öffnungsstellungen in die Praxis war jedoch zeitraubend,
und spätere Berichtigungen, die sich beispielsweise beim Übergang auf Brennstoff
mit abweichendem Luftbedarf als erforderlich herausstellten, hätten umständliche
Eingriffe an den Verstellkurven erforderlich gemacht, so daß man sich im allgemeinen
mit einer mehr oder minder groben Näherung begnügte, die durch eine vor- oder nacheilende
Verstellung der betreffenden, zu den Drosselklappen führenden Gestänge vorgenommen
wurde. Hiermit wurde allerdings zugleich die Brauchbarkeit der gesamten Einrichtung
in Frage gestellt oder zumindest auf einen bestimmten Lastbereich beschränkt.
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Eine wesentlich bessere Methode, die gemeinsame Regelung der Unterwindzumessung
bei beliebig vielen Rostzonen durchzuführen, wird durch vorliegende Erfindung offenbart.
Das Neue besteht im wesentlichen darin, daß die Luftdurchströmöffnung jeder einzelnen
Zone eine Form hat, die der ihr jeweils zugehörigen Verstellwegdurchflußkennlinie
entspricht. Es können dann stets sämtliche Öffnungen um den gleichen Betrag in Richtung
des Verstellw eges abgedeckt werden. Die jeweils frei bleibende Öffnung hat dann
gerade die Größe, die dem Luftbedarf der betreffenden Zone entspricht. Einzelheiten
der Erfindung und die sich ergebende fortschrittliche Wirkung sind aus der nachfolgenden
Beschreibung und den Zeichnungen ersichtlich. Letztere zeigen in schematischer Weise
verschiedene Ausführungsbeispiele. Es stellt dar: Fig. i eine Ansicht einer Regelungseinrichtung
für mehrere Rostzonen mit längs verschiebbaren Drosselflächen, Fig. a eine Draufsicht
zu Fig. i, Fig. 3 eine weitere Ausführungsform einer Regelungseinrichtung mit schwenkbaren
Drosselklappen, Fig.4 die Darstellung mehrerer Verstellwegdurchflußkennlinien, Fig.5
längs bewegliche Drosselflächen mit Kennlinienprofile, Fig.6 Durchtrittsöffnungen
mit Kennlinienbegrenzung, Fig.7 weitere Ausführungsformen zu Fig. 6 (elliptische
Durchflußquerschnitte), Fig. 8 kreisförmige Luftdurchtrittsöffnungen und Drosselschieber
(Luftdurchtrittsöffnungen mit kennliniengemäßem Luftverteilungsprogramm), Fig. 9
eine Luftdurchtrittsöffnung mit formschlüssiger Einsatzblende, Fig. io eine Luftdurchtrittsöffnung
mit kraftschlüssiger Einsatzblende, Fig. i i eine Luftdurchtrittsöffnung mit beweglicher
Einsatzblende, Fig. 12 gekuppelte Einsatzblenden, Fig. 13 gekuppelte Einsatzblenden
mit teilweise gegenläufiger Bewegungsrichtung. Erfindungsgemäß sind die Regelgestänge
zu jeder Rostzone als völlig gleiche, starr an einem gemeinsamen Verstelltrieb i
bzw. i' angelenkte Schubgetriebe z (Fig. 1, a) oder als erweitertes Einkurbelgetriebe
3 (Fig. 3) ausgebildet. Die zu jeder Zone gehörige Verstellwegdurehflußkennlinie
ist in das Durchströmprofil 4, 4' jeder einzelnen Zonenöffnung 5 selbst eingeprägt.
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Statt Drosselklappen mit Drehachse quer zur Durchströmrichtung, die
eine ungünstige Drehwinkeldurchflußkennlinie aufweisen, werden schieberartig wirkende
Drosselflächen 6 bzw. 6' verwendet, welche, sofern nicht besondere, nachstehend
näher beschriebene sonstige Drosselwirkungen zur Anwendung gelangen, wie bekannt,
eine annähernd gleichmäßige Durchflußkennlinie über ihren Verstellweg aufweisen.
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Die feuerungstechnisch für die einzelnen Rostzonen erforderlichen
Verstellwegdurchflußkennlinien, beispielsweise 7, 7', 7", gemäß Fig. 4, können sowohl
dadurch - verwirklicht werden, daß jede der beweglichen Drosselflächen 6, 6', 6"
selbst ein dieser Kennlinie entsprechendes Profil, beispielsweise 8, 8', 8", aufweist
(Fig. 5), während die Durchtrittsöffnungen 5 zwischen Windkanal und Zonen von geometrisch
regelmäßiger, beispielsweise rechteckiger, quadratischer, ellipsenähnlicher oder
kreisförmiger Begrenzung sind, als auch in kinematischer Umkehrung dadurch, daß
sämtliche Schiebedrosseln 6, 6' geometrisch regelmäßige Begrenzung besitzen und
die einzelnen Durchtrittsöffnungen 5' mit den Profilen 7, 7,
, 7" bzw. 8, 8', 8" des Luftverteilprogramms ausgestattet sind (Fig. 6 und
7).
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Letzteres kann erfindungsgemäß durch von Zone zu Zone verschieden
geformte Einsatzkörper (in Fig. 5 bis 7 durch Schraffur auf ihrer körperlichen Seite
kenntlich gemacht) in die Luftdurchtrittsöffnungen erreicht werden. Die Vertrimmung
einzelner Rostzonen kann bei den beschriebenen Einrichtungen in der bekannten Weise
durch Anwendung von Vor- oder Nacheilung bei einem Teil der Schieberdrosseln erfolgen.
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Eine besonders zweckmäßige Methode der Unterwindzumessung besteht
jedoch erfindungsgemäß darin, daß alle Regelschieber 6"' einer Rostbahn mit einer
gemeinsamen Betätigungsstange g (Fig. 8) starr verbunden werden, daß sämtliche Luftdurchtrittsöffnungen
und Drosselschieber kreisförmigen Querschnitt 5" bzw. 6"' erhalten, daß diese letzteren
mit passenden Einsatzblenden 9, g', g" ausgestattet sind, welche die erforderlichen
Luftmeng-enkennlinien verwirklichen, und daß die Einsatzblenden 9, g', g' für nachträgliche
Vertrimmungszwecke in den Luftdurchtrittsöffnungen 5" dreh- bzw. schwenkbar angeordnet
sind.
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Die Einsatzblenden 9, g', g" können entweder formschlüssig mittels
Haltevorsprüngen io in den Rahmen i i der Luftdurchtrittsöffnungen befestigt sein
(Fig. 9) ; sie .können auch kraftschlüssig mittels Klemmverbindungen 12 in den Rahmen
ii (Fig. io) gehalten und nach Lösen derselben um einen beliebigen oder durch Anschläge
beschränkten positiven oder negativen Winkel 13 verdreht werden. Statt die Einsatzblenden
9, g', g" mit einer
am Umfang angreifenden Führung 14 auszurüsten
(Fig. io), ist es in manchen Fällen vorteilhaft, sie zentral verdrehbar zu haltern
(15, Fig. i i).
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jeder Blendeneinsatz g, g', g' kann für sich (16, Fig.ii) oder es
können auch deren mehrere zusammengefaßt (16, 16', 16", Fig. 12) mittels Schubstangen
oder einer ähnlich wirkenden Vorrichtung gekuppelt werden, um erforderlich werdende
Vertrimmungen der Durchflußkennlinien schnell von einer leicht zugänglichen Stelle
aus durchführen zu können. Die Vertrimmung der vorderen Einsatzblenden gegen die
hinteren kann erforderlichenfalls über ein umkehrendes Gestänge 17, 17', 17" mit
einstellbarem Hebelverhältnis 18, 18' gegenläufig erfolgen (Fig. 13). Auch die wirksamen
Hebellängen a, b, c, d, e können verschieden gewählt sein, wie beispielsweise
in Fig. 13 (e) dargestellt.
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Die zuletzt beschriebene erfindungsgemäße Luftregelmethode gewährt
nicht nur den Vorteil besonderer Einfachheit und Übersichtlichkeit sowohl in kinematischer
Beziehung als auch mit Bezug auf das Kennlinienverhalten der sichelförmigen Luftdurchtrittsflächen,
sondern mit Kreisblenden sind erfindungsgemäß auch besondere regeltechnische Nebenbedingungen
zu erfüllen, beispielsweise die, daß zwar die Kurvenform der Luftzumessung einer
Blende über den Verstellweg eine stetige wählbare Abänderung erfahren kann, daß
dabei aber doch der Gesamtquerschnitt für die Luftdurchströmung über den vollen
Verstellweg ungeändert bleibt. Die maximal zulässige Anblasstärke bleibt somit auch
bei Vertrimmungen gewahrt; dies ist wichtig bei Brennstoffen, die zur Instabilität
der Schüttung neigen.
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Auch gestatten schwenkbar in ein Kreisprofil eingesetzte Blenden die
Erreichung besonders großer Vertrimmungen, beispielsweise bis -f- 40 und -6o% der
ursprünglichen Sollwerte bei gleichzeitiger Beibehaltung der grundsätzlichen Kurvenform
ohne Knick in derselben und im Gegensatz zu dem eingangs erwähnten Vorgehen bei
Vertrimmungen ohne Einbuße am regelfähigen Verstellweg. Die Zahl der Blendenformen
kann auf wenige Ausführungen beschränkt werden, zumal der Einbau derselben leicht
so vorgesehen werden kann, daß gegebenenfalls auch deren spiegelbildliche Verwendung
möglich ist.
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Die Verstellung kann bei kreisrunden Schieberdrosseln außer der in
Fig. 8 gezeichneten Parallelverschiebung auch durch eine Schwenkbewegung ähnlich
der in Fig. 3 dargestellten Weise erfolgen.
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Falls die Feuerung in mehrere mit getrennter Luftversorgung arbeitende
Bannen unterteilt ist, können die Verstellgestänge jeder Bahn auf ein für alle gemeinsames
kinematisches Betätigungsglied zusammengeführt werden.
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Das beschriebene, für jede Zone mit gesonderter und über den gesamten
Leistungsbereich der Feuerung gültiger Luftzumessung arbeitende Regelverfahren ermöglicht
damit erstmals eine wirklich vollselbsttätige Regelung der Feuerleistung auch bei
Brennstoffen mit ungünstigen Verheizungseigenschaften, und zwar unabhängig von der
Größe der Rosteinheit und der Zonenzahl sowie etwa im späteren Betrieb erforderlich
werdendem Übergang auf Brennstoff mit anderem Abbrand- und damit Luftbedarfsverhalten.