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Brennstoffregler für Feuerungen, insbesondere Dampfkesselfeuerungen
Die Erfindung betrifft einen Brennstoffregler für Feuerungen, insbesondere Dampfkesselfeuerungen,
für deren künstliche Luftzufuhr ein oder mehrere Gebläse vorgesehen sind.
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Für kleine Belastung-en werden zur Erhöhung der Wirtschaftlichkeit
des Betriebes die Gebläse zum Teil oder auch alle abgeschaltet, letzteres dann,
wenn der natürliche Zug ausreichend ist. Bei einer solchen Verminderung der Luftzufuhr
besteht die Gefahr, daß die belastungsabhängig gesteuerte Brennstoffmenge denjenigen
Wert übersteigt für den die verminderte Luftzufuhr, z. B. der natürliche Zug allein,
ausreicht. Um dieser Gefahr wirksam züi begegnen, wird der Er:findung gemäß für
geringe Belastungen, bei denen die Gebläse mindestens zu einem Teil abgeschaltet
sind, eine ausschaltbare Mengenbegrenzung für die Brennstoffzufuhr vorgesehen, die
den Brennstoffregler daran hindert, eine solche Brennstoffmengeeinzusteuern, mit
der die verminderte Luftzufuhr nicht in Einklang steht. Auf diese Weise werden mehrere
.wesentliche Nachteile, nämlich unvollständige Verbrennung wegen mangelnder Luftzufuhr,
lästige Quahnentwicklung und die Gefahr der Entstehung eines explosiven Brennstoff-Luft-Gemisches,
vermieden.
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Um ein vorzeitiges Aufheben der Mengenbegrenzung oder ein zu spätes
Wiedereinschalten der Gebläse zu vermeiden, empfiehlt es sich, eine Sicherungsvorrichtung
anzubringen, die ein Ausschalten der Mengenabgrenzung nur beim oder nach dem Zuschalten
des Gebläses (oder der Gebläse) gestattet.
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In dieser Hinsicht #ergibt sich eine Vereinfachung für die Bedienung,
wenn die Mengenbegrenzung und die Gebläseabsperrung miteinander gekuppelt werden,
so daß beide gleichzeitig mit einem Handgriff =gesteuert werden können.
Insbesondere
bei einer Zahl von n
einzelnen Gebläsen kann el- erwünscht s-iii, die Men-eiibegrenzung
so einzuricht#,ii, daf# eine Abstufung der jeweils zulässigen Brciiii I I stoffmeri-e
mö-lich ist. Zu diesem Z#vc,-I# I kD kann entweder ein zur Degrienziiii- di#n-2iidi.-r
Anschlag stufenförmig ausgebildet oder dcr Anschlag bzw. ein mit diesem zusaminemvirkender
Riegel in der Längsrichtung des an einem Brennstoffventil angreifQrid-,ii St.-uer
-estänges verstellbar gemacht sein.
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Die Zeichnung veranschaulicht schematisch ein Ausführun-sbeispiel
des Erfindungsgegünstandes. Die (nicht dargestellte) Feuerung wird durch eine Brennstoffleitung
i mit Brennstofi versorgt. Zur Steuerung der Brennstoffmeng,-: dient ein in die
Leitung i eingeschaltetes Ventil 2, das selbst-tätig in Abhängigkeit von der Belastung
der Feuerung oder im Fall:c eines Dampfkessels von der KessAbelastung verstellt
wird. Hierzu ist ein Servomotor vorgesehen, dessen Kolben 4 vermittels der Kolbenstange
5 an einem im Gelenk 6 -#ela-#-r-I ZD In
ten Hebel
7 angreift. Dieser ist seinerseits an die Ventilspindel angelenkt. Eine Aufwärtsbewegung
des Kolbens 4 ist --Iciclll)cdeutend mit einer Verminderung der durch das Ventil
2 freigegebenen Breniistofini#-,iige. so daß also die Steuerung des Kolbens 4 derart
einzurichten ist. daß eine Abnahniv der Belastung einen Überdruck im unteren Teil
des Servomotors3 zür Folge hat.
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Nach dem dargestellten Beispiel ist dcy Servomotor 3 einem
bekannten Strahlrohrkraftschalter nachgeschaltet. dessen Strahlvolir8 einerseits
mit einem Belastungsst.uerwert und andererseits mit der Gegenkraft einer Feder
9 beaufschlagt ist. Den Bela#tungssteuerivert übt ein bekanntes Differenzdrucksystemio,
aus, dessen Kammernii und 12 an die Verbrauchsdampfleitung, und zwar vor und hinter
einer Drossellstelle, angeschlossen sind. Der Druckabfall an dieser Stelle ist ein
Maß für die durchströmende Dampfmenge und damit auch für die Kesselbelastung. Die
Gegenfederg ist an einem an der Kolbenstange5 angebrachten Armi3 abgestützt,
sa daß sieh eine Rückführung des Strahlrohres8 in bekannter #Veise ergibt.
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Die der Feuerung zuzuführende Verbrz#nnungsluft strönit durch eine
Leitung 14, in die zwei Gebläse 15 und i () einmünden. Für jedes Gebläse
ist eine Antri,#bsturbinz# 17 bzw. iS vor-eselien, die den Dampf aus dem Kessel
durch eine Leitung ig erhalten. Ein in dlu Leitung i c) eingebautes Ventil 20 11-Ut
die Am -gabe. die Luftzufuhr gleichsinnig mit der Brennstofizufuhr und der Delasttiii-
zuändern. Für die Steuertin- dieses Ventils ist -leiciifalls ein Regels#,stern vorgesehen.
das aus einem Servomotor:!i und einem Strahlrohrkraftschalter22 besteht. Zur Steuerung
dus Strahlrohres nach der Belastung ist an der verlängerten Kolbenstange
5 ein Kijr,.erk-örper 23 angebracht., an dem sich mittels einer Rolle
24 eine auf das Strahlrohr 22 wirkendu Feder 25 abstützt, so daß
jede Bewegung des KurvenkörperS 23 eine Änderung der Fcderspannung
25 und damit einen Ausschlag des Strahlrohres 22 verursacht. Nimmt z. B.
die Belastung zu, so schlägt das Strahlrohr # entgegengesetzt g l# dem 11--hrz##i-c-rLiiiilaiifsiiin
C aus.
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so daß der Kolben -i -abwärts wandert und die Kolbenstange
5 den Kurvenkörper 2.i leichfalls abwärts bewegt. Es wird deshalb die Feder
25 gespannt und das Strahlrohr 22 im Sinne des Uhrzeigerumlaufes ausgeschwenkt.
Der Kolben des ServomotorS21 bewegt sich also nach links, um das Ventil 2(; weiter
zu öffnen und so die Leistung der Turbinen 17 und 18 bzw. der Gebläse
15 und 16
entsprechend der gesteigerten Last und der erhöhten Brennstoffzufuhr
züi steigern.
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Auf das Strahlrohr 22 wirkt entgegen der Feder25 eine Membran26-,
die unter dem von den Gebläsen 15 und 16 erzeu ' gten Luftdruck
steht, so daß am Strahlrohr 22 der Be-Jastungssteuerwert und ein Miengensteuurwert
in behannter Weise miteinander ausgeivi)gun werden.
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Der Vollständi-keit halber zei-t die Zeichnung noch eine Feinregelung
für die Luftzufuhr, nämlich eine in den Luftkanal eingesetzte Drosselklappe
27, die unter Vermittlung eines Servomotors 29, eines Strahlrolirkrafischaliers
und eines Kurvenkörpers 3o eb,#nfalls 1)eiastungs-,iI)hä;:i)-*- verstelft
wird.
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Der Luftkanal 14 weist mehrere i,iin-Lingen 3 1 für den Eintritt
der Luft von außen auf. damit die Feuerung bei kleinen Belastung,#n gegebenenfalls
nur mit dem natÜrlichen Zug allein betrieben werden lzann.
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Bei Teilbelastun-en, also z. B. bei halber Last, s#-)ll aus Gründen
der Wirtschaftlichkeit die Turbine iS mit ihrem Gehäuse 16 abg,eschaltet werden.
Hierzu ist ein Absperr-Ventil 32 vorgesehen. wogegen für die Absp"#rrung
auch der Turbine 17 mit dem Gebläse 15 ein Ventü33 dient.
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Nach Rückgang der Belastung auf etwa 5o vom Hundert und Schließen
des Ventils 32
bleibt zunächst die Arbeitsweise der G,2sanitregelanla-v
grundsätzlich ungeändert. Dur Kolben 4 hat sich bei der Abnahme der Be-
lastung
in seinen oberen Hubbereich 1)e-21)eii und dadurch das Brennstotiventil 2 auf etwa
halbe Brennstoffinen-e ein-estcht, I b I b C, -
das Ventil 2o einen Dampizutritt
zur Turbinu 17 fi-c:,--ibt, der der vollen TurbinenleistLin-C, d. h. der
vollen Leistung des Gebläses i 5# ent-,1.#richt. Wenn nun die Belastun- den Wert
C
5(-) vum Hundert übersteigt, so würde sich der ZD -
Kolben
4 abwärts bewegen. Er könnte dabe; zwar durch Weiteröffnen des Ventils 2 die Brennstoffzufuhr
der Belastung nachsteuerli. Dagegen wäre ein Weiteröffnen des Dampf-Ventils 20 zwecklos,
weil die Turbine 17 mit ihrem Gebläse 15 bereits mit voller Leistung arbeiten
und deshalb die Luftzufuhr durch die Leitung 14 jedenfalls nicht mehr ausreichend
zu steigern vermögen.
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Hier setzt ilun die Erfindung ein, durch die ermöglicht wird, die
Brennstoffzufuhr so zu begrenzen, daß sie beim Abschalten des Gebläses 16 nicht
über den Wert gesteigert werden kann, der der durch das Gebläse 15
allein
zu bewältigenden Luftzufuhr entspricht. An der Kolbenstange 5 ist zu diesem
Zweck neben den beiden Kurvenkörpern 23 und 3o ein Anschlag34 angebracht,
in dessen Bahn ein Riegel35 geschoben werden kann, derart, daß der Kolben 4 von
einer bestimmten Stellung ab an einer weiteren Abwärtsbewegung gehindert wird. Diese
Stellung entspricht einer vorgegebenen Stellung des Ventils 2, d.h. einer vorgegebenen
Brennstoffmenge, die sich ihrerseits nach dem Luftmengenwertrichtet, der nach Abschaltung
eines Teiles der Gebläse oder aller Gebläse noch zur Verfügung steht.
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In dem genannten Beispiel der AbschalLung des Gebläses 16 würde
also der Riegel 3 5 den abwärts -erichteten Hub des Kolbens 4 in der Stellung
begrenzen, in der das Ventil 2 halb ,geöffnet ist. Es kann dann auch bei Weitersteigerung
der Belastung der Kolben 4 zunächst, d. li. solange das Gebläse 16
noch nicht zugeschaltet ist, das Ventil 2 nicht weiter öffnen.
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Werden beide Gebläse 15 und 16 abgeschaltet,
d. h. die beiden Ventile 32 und 33
geschlossen, so wird die
Luft nur durch natürlichen Zug zugeführt, und der Grenzwert für die 'Brennstoffmenge
wird -weit:er herabzusetzen sein. Dies könnte entweder dadurch erreicht werden,
daß der Anschlag 34 (oder gegebenenfalls der Riegel 3 5) in bezug auf die
Kolbenstange 5 verstellt wird. Es wäre auch möglich, den Anschlag stufenförmig
auszubilden und die einzelnen Stufen nach der ZA1 und der Größe der Einzelgebläse
zu be-
messen.
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Der Riegel35 und das Ventil32 sind zur gleichzeitigen Steuerung miteinander
gekupb 12 pelt. Eine solche Kupplung ist in der Zeichnung durch ein Gestänge36,
37 versinnbildlicht. Hierdurch ergibt sich nicht nur eine Vereinfachung der
Bedienung, sondern auch eine Sicherung gegen ein vorzeitiges Zurückziehen des Riegels
bzw. ein zu spätes Wiedereinschalten der Turbine 18.