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Es ist bekannt, dass sich die Temperatur der Feuerung mit der Belastung ändert, wobei sieh auch in einem gewissen Wärmebereiche die Temperatur oberhalb der Brennstoffschicht oder der Asche und Schlacke am Ende der Feuerung, z. B. am Ende eines Kettenrostes, ändert, d. h. dass die Temperatur am Rostende bei grösserer Belastung höher, bei kleinerer Belastung niedriger ist.
Dieser Umstand ist von Bedeutung bei selbsttätiger Regelung der Brennstoffzufuhr in die Feuerung von Kesseln, wobei z. B. am Ende eines Kettenrostes ein thermostatischer Regler den Vorschub des Brennstoffes immer derart einstellt, dass keine unverbrannten Brennstoffbestandteile in den Aschenbehälter gelangen und anderseits der Rost stets so weit mit einer Brennstoffschicht bedeckt bleibt, damit der ein Verschlechtern des Wirkungsgrades bedingende Luftüberschuss nicht zu gross wird.
Solche thermostatisch Regler bewirken je nach ihrer Empfindlichkeit bei einer gewissen unteren Temperatur das Einschalten und bei einer gewissen oberen Temperatur das Ausschalten des die Brennstoffzufuhr besorgenden Motors. Die Wirkung solcher Regler bewegt sich also um einen Mittelwert - der Temperatur am Rostende. Bei einer grösseren oder kleineren Belastung trachten sie wieder 2 dieselbe Temperatur am Rostende einzuhalten. Es ist daher möglich, dass bei grösserer Belastung der Rost zu wenig mit Brennstoff bedeckt bleibt-grosser Luftüberschuss-und bei kleinerer Belastung der Rost wieder mit zuviel Brennstoff bedeckt bleibt-kleiner Luftubersehuss.
Auch besteht die Gefahr, dass ständig unausgebrannter Brennstoff in den Asehenbehälter gelangen könnte. Beide Fälle bewirken Verluste, welche den Wirkungsgrad der Feuerung stark verschlechtern.
Es sind Vorrichtungen bekannt, welche diesem Mangel dadurch abhelfen, dass sie im Verhältnisse der Belastung die Menge des wärmeführenden Mediums, z. B. Wasser, Luft, regeln, welches auf den thermostatischen Regler in dem Sinne einwirkt, dass grösserer Belastung eine grössere, kleinerer Belastung eine kleinere Menge des wärmeführenden Mediums entspricht, u. zw. so, dass seine mittlere Temperatur, um welche der thermostatisehe Regler ein-und ausschaltet, ungefähr konstant bleibt.
Weiters wird bei Luft als wärmeübertragendes Mittel die Menge desselben entsprechend der Belastung, u. zw. proportional der Zugstärke, geändert.
Solche Vorrichtungen haben den Nachteil, dass sie mit ziemlich hoher Temperatur (80-100 C) des wärmeübertragenden Mediums Luft arbeiten müssen, damit ihre Mengen nicht den Zug und somit die Leistungsfähigkeit der Feuerung herabsetzen. Durch diese hohe Temperatur wird auch die Lebensdauer des sogenannten thermostatischen Rohres (Körpers) erniedrigt. Weiters muss, da die Luft ein schlechterer Wärmeleiter ist als z. B. Wasser, um die Reglereinrichtung genügend empfindlich zu halten, die Luft mit möglichst grosser Geschwindigkeit durch das thermostatisch Rohr durchströmen. Diese Geschwindigkeit ist aber abhängig von der Grösse des jeweiligen Kaminzuges, so dass bei kleiner Belastung, also auch kleinerer Zugstärke, die Regelung unempfindlicher wird.
Schliesslich wird das wärmeübertragende Medium Luft aus dem Kesselhause durch die jeweilige Zugstärke in das thermostatisch Rohr eingesaugt, weitergeleitet und unterliegt hiemit den Schwan- kungen der Lufttemperatur sowie Reinlichkeit (Kohlenstaub usw. ) im Kesselhause, was nicht ohne ungünstigen Einfluss auf die Genauigkeit und Sicherheit dieser Reglereinrichtung bleiben kann.
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Die angeführten Nachteile werden durch eine neue, im nachstehenden beschriebene Vorrichtung, welche den Gegenstand der Erfindung bildet, beseitigt.
Die Erfindung betrifft nun eine Einrichtung zur vollkommen selbsttätigen Regelung der Brenn- stoffzufuhr in die Feuerung bei verschiedener Rostbelastung, welche auf Grund der am Rostende herrschenden Wärme arbeitet, wobei das wesentliche Kennzeichen darin besteht, dass die Spannung (Charakteristik) einer Feder eines thermostatischen Schalters, welcher auf die Temperatur am Ende eines Rostes anspricht und entsprechend der Belastung mittels einer veränderlichen Übersetzung, bestehend aus einer Kulisse, einem Stellhebel vom Membrandruekregler so verändert wird, dass die durch die Form der Kulisse hervorgerufene Änderung der Temperaturregelungsgrenze des thermo- statischen Schalters und die damit bedingte Weite der Rostbedeckung so gross wird,
dass die Feuerung bei den verschiedenen Zugverhältnissen aller Rostbelastungen mit gleichem Luftüberschuss arbeitet.
In der Zeichnung ist eine Vorrichtung nach der Erfindung in Verbindung mit einem Kettenrost schematisch dargestellt.
Der Kettenrost 1, welcher den Brennstoff 2 trägt, wird in Zeitintervallen über die Übersetzung 3 vom Elektromotor 4 bewegt. Die für die Verbrennung notwendige Luftmenge wird unter dem Rost in der geschlossenen Kammer 5 zugeführt und mittels der Klappen 26 und 27 durch einen Membrandruckregler 25 bei Dampfkessel oder einen Temperaturregler bei Warmwasserkesseln geregelt. Am Ende des Rostes oberhalb der Brennstoffsehicht 6 ist ein flacher, dünnwandiger Körper 7 angeordnet, welcher stets von einer bestimmten konstanten Wassermenge durchflossen wird. Ein Sammelgefäss 28 mit einem durch einen Schwimmer 30 gesteuerten Ventil 29 sorgt für ganz gleiche Wasserzufuhr.
Die Wassermenge wird durch den Drosselhahn 10 so eingestellt, dass bei maximaler Belastung das in den Trichter abfliessende Wasser beispielsweise eine Temperatur von zirka 50 C besitzt, wodurch die Lebensdauer sowie Betriebssicherheit des Körpers 7 erhöht wird. Die Temperaturänderungen am Ende des Rostes werden durch das wärmeübertragende Medium Wasser mit einer gewissen praktisch zugelassenen Unempfindlichkeit auf den wärmeempfindlichen Körper 11 eines Thermostaten 8 auf kürzestem Wege übertragen. Sobald der Brennstoff am Rostende 6 in der Nähe des thermostatischen Körpers 7 ausbrennt, sinkt die Temperatur am Rostende und bewirkt hiemit auch eine Temperatursenkung des Wassers, welches auf den wärmeempfindlichen Körper 11 des Thermostaten 8 so einwirkt, dass er sofort den Strom zum Elektromotor 4 für den Antrieb des Rostes einschaltet.
Der Elektromotor 4 setzt den Rost 1 in Bewegung und schiebt so die Brennstoffschicht um eine kleine Strecke (zirka 5-10 cm, je nach der Rostgrösse) vor.
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Rostfläche so weit bedeckt hat, dass der Luftüberschuss wieder ungefähr derselbe wird, wie er vor der Belastungsänderung gewesen ist.
Bei einer Belastungsverkleinerung vollzieht sich der vorher beschriebene Regelungsvorgang in umgekehrter Weise. Die Feder 14 wird weniger gedrückt, so dass der thermostatisch Schalter 8 den Stromkreis um eine niedere, mittlere Temperatur am Rostende 6 ein-und ausschaltet. Das Einund Ausschalten des thermostatischen Schalters 8 geschieht durch die Ausdehnung des wärmeempfindlichen Körpers 11, dessen Bewegung sich über die Spitze 12 auf den Hebel 13 überträgt, welcher Bewegung die Feder 14 ebenfalls durch eine Spitze entgegenwirkt.
Sobald der Hebel l") auf Grund des Kräfte-
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oberhalb oder unterhalb seiner horizontalen Lage bewegt, erfolgt infolge des Kippmomentes, hervorgerufen durch eine Hilfsfeder 15, ein Aus-oder Einschalten des Elektromotors 4 mittels der Queck- silberschaltröhre 16.
Es sei noch angeführt, dass in demselben Sinne, wie die Feder 14 mehr oder weniger zusammengedrückt wird, auch zugleich das Drosselorgan 21 mehr oder weniger entsprechend der Belastungs- änderung geöffnet wird, um so die mittlere Brennstoffzufuhrgeschwindigkeit durch verschieden lange Pausen-und Arbeitsintervalle des Antriebsmotors 4 zu vergrössern oder zu verkleinern. Die Steuerung des Drosselorgans 21 wird so eingestellt, dass der thermostatisch Schalter 8 bei jeder Belastung gezwungen wird, zeitweise den Strom zu unterbrechen.
Da trotz aller Massnahmen ein thermostatischer Schalter immer eine gewisse Unempfindlichkeit aufweist, muss jedesmal, wenn er in Funktion tritt, eine kleine Verspätung in der Brennstoffzufuhr erfolgen, welche aber durch das Wesen der beschriebenen hydraulischen Steuerung nachstehend aufge- hoben wird. Wenn der thermostatisch Schalter 8 den Stromkreis eingeschaltet hält, arbeitet der hydraulische Druckschalter 9 zwischen einer oberen und unteren Druckgrenze im Windkessel 19. Das
Arbeitsintervall bzw. das zurückgelegte Wegstück des Brennstoffes wird das gleiche. Unterbricht nun der thermostatisch Schalter 8 den Stromkreis, so wird das nächstfolgende Pausenintervall infolge der Unempfindlichkeit des thermostatischen Schalters 8 etwas länger, als es die durch die hydraulische
Steuerung vorher bewirkten Pausenintervalle waren.
Infolgedessen sinkt der Druck im Windkessel 19 je nach der Länge der Unterbrechung des thermostatischen Schalters 8 um ein entsprechendes Mass unter die untere Grenze, bei welcher der Drueksehalter 9 sonst ausschalten würde, so dass das erste
Arbeitsintervall nach dem Einschalten des thermostatischen Schalters 8 entsprechend dem inzwischen ausgeflossenen Windkesselvolumen verlängert wird.
Auf diese Weise arbeitet die Regelung auf die Dauer auch bei verschiedenen Rostbelastungen empfindlich und wirtschaftlich. Die richtige Form der Bahn der Kulisse 17 wird ein für allemal in der Versuchsstation praktisch durch Überprüfung der Luftüberschüsse der Feuerung bei den verschiedenen Rostbelastungen bestimmt. Um bei jeder Rostbelastung den gleichen Luftüberschuss durch die Regelung zu bewirken, muss bei grösster Belastung der Rost ganz bis an das Rostende bedeckt bleiben, d. h. die sogenannte Feuerlinie, welche die brennende bzw. glühende Brennstoffschichte begrenzt, muss sich ganz am Ende des Rostes befinden. Die maximale Rostbelastung ist also durch die grösste Beaufschlagung der Luftklappe 26 bei geschlossener Klappe 27 und hiemit auch durch den grössten Zug sowie durch die weiteste Lage der Feuerlinie gegeben.
Je kleiner die Rostbelastung wird, um so kleiner wird auch der vom Membrandruekregler 2. durch die Luftklappen 26 und 27 eingestellte Zug und um so weiter wird die Feuerlinie durch gleichzeitige Verstellung der Spannkraft (Charakteristik) der Feder 14 vom thermostatischen Schalter 8 nach vorne, d. h. gegen die Richtung der Rostbewegung, gehalten. Das Mass der Entfernung der Feuerlinie vom Rostende bei den verschiedenen Rostbelastungen wird durch die Form der Kulisse 17 bedingt, welche praktisch ein für allemal in der Versuchsanstalt bei gleichzeitiger Prüfung des Luftüberschusses bzw. des CO2-Gehaltes in den Rauchgasen hinter dem Kessel bestimmt wird.
Auf diese Weise arbeitet die Reglereinrichtung so, dass der Luftüberschuss der Feuerung bei den verschiedenen Rostbelastungen praktisch konstant bleibt, besser gesagt, dass der Luftüberschuss bzw. der CO2-Gehalt (z. B. 13%) der Rauchgase hinter dem Kessel um einen gleichen Mittelwert im Betriebe in den Grenzen der 35-100% igen Belastung schwankt.