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Verbrennungsregler für Dampfkesselfeuerungen Bei mechanisch geregelten
Dampfkesselfeuerungen ist die Regeleinrichtung oft in der Weise durchgebildet, daß
die Impulskräfte eines durch den Dampfdruck oder die Dampfmenge beeinflußten Haupttaktgebers
dadurch verstärkt werden, daß der Haupttaktgeber über ein Drosselglied den Druck
eines strömenden gasförmigen oder flüssigen Hilfsmittels zwischen zwei Grenzwerten
verändert. Die verstärkten Impulskräfte werden einer Anzahl von Untertaktgebern
zugeführt und wirken durch sie auf die Regelung der nötigen Brennstoff- und Luftmenge
bei den einzelnen Kesseln ein, wobei der eine Grenzwert für die größte, der andere
Grenzwert für die kleinste Brennstoff- und Luftmenge (oder den Nullwert) bestimmend
ist. Das von der Brennstoffsorte abhängige Mengenverhältnis zwischen Brennstoff
und Luft muß dabei für jede Reglerstellung konstant bleiben, nachdem es für die
betreffende Brennstoffsorte einmal richtig eingestellt ist, wozu eine in der Regel
von Hand betätigte Stellvorrichtung vorzusehen ist. Eine ähnliche Stellvorrichtung
ist erforderlich, wenn bei mehreren durch einen Haupttaktgeber geregelten Dampfkesseln
beispielsweise ein Kessel schwächer als die übrigen befeuert werden soll. In diesem
Falle muß die Stellvorrichtung so beschaffen sein, daß das durch sie eingestellte
Belastungsverhältnis des einen Kessels zu den übrigen ebenfalls über den ganzen
Regelbereich konstant bleibt.
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Bei bisher bekannt gewordenen Stellvorrichtungen werden die von dem
Haupttaktgeber beeinflußten Impulskräfte des gasförmigen oder flüssigen Hilfsmittels
durch zusätzliche Drosselung nochmals beeinflußt, bevor sie auf die Untertaktgeber
einwirken. Da sich hierbei sowohl der obere wie der untere Grenzwert des Druckverlaufs
des Hilfsmittels ändert, ist es nicht möglich, die vorher aufgestellte Forderung
zu erfüllen und das Mengenverhältnis oder das Belastungsverhältnis für jede Reglerstellung
konstant zu halten. Vielmehr ändert es sich über den ganzen Regelbereich ständig
und muß durch Maßnahmen von anderer Stelle wieder berichtigt werden. Dieser Nachteil
wird erfindungsgemäß durch eine Stellvorrichtung behoben, bei der das Übersetzungsverhältnis
zwischen dem Hub des Haupttaktgebers und des von ihm beeinflußten Drosselgliedes
so verstellt werden kann, daß von den beiden Grenzwerten des Impulsdruckes derjenige
konstant gehalten wird, der für die kleinste Brennstoff- und Luftmenge (oder deren
Nullwert) bestimmend ist.
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Ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes ist in Abb. z schematisch
dargestellt, und
Abb. 2 zeigt den Verlauf des Impulsdruckes bei
verschiedener Reglereinstellung. Der als Mengenmesser ausgebildete Haupttaktgeber
besteht aus einem allseitig geschlossenen Gehäuse i und einer Membran 2, die unter
der Wirkung einer Druckdifferenz steht, welche in einer nicht gezeichneten Dampfleitung
durch eine Stauscheibe in bekannter Weise gemessen wird. Durch die mit der Membran
2 verbundene Stange 3 wird der resultierende Druck auf die Feder q. übertragen.
In ihrem oberen Endpunkt 5 greift die Stange 3 an dem Hebel 6 an, der im Punkt 7
gelagert ist. Durch die Einwirkung der veränderlichen Druckdifferenz bewegt sich
die Membran und verschiebt den Endpunkt 8 des Hebels 6 zwischen den Grenzlagen 8'
und 8", wobei 8' für den Nullwert der zuzuführenden Brennstoff- und Luftmenge und
8" für ihren Höchstwert bestimmend sein möge. Die im Punkte 8 angreifende Stange
g verzweigt sich im Punkte io und bewegt durch die Stangen ii und i2 die Regeleinrichtungen
für zwei Kesselfeuerungen, die ganz gleichartig ausgebildet sind. In der Abbildung
ist bei der durch Stange i2 bewegten Regeleinrichtung für den zweiten Kessel nur
das Hauptgestänge gezeichnet und alles übrige zur Vereinfachung des Bildes fortgelassen.
Die Stange 1i bzw. 12 greift bei 13 an einem im Drehpunkt 1q gelagerten Hebel 15
an, der in 16 mit der Stange 17 verbunden ist. Die Grenzlagen der Punkte =3 und
16 sind mit i3', i3" und 16, , i6" bezeichnet. An die Stange 17 sind durch
die Kuppelstangen i8 zwei um den Drehpunkt 31 drehbare Hebel ig angeschlossen, die
zwei gleichartig ausgebildete Kolbenschieber 2o betätigen. Diese bewegen sich in
einem Gehäuse 21, in das bei 22 eine Druckflüssigkeit eingeführt und bei 23 wieder
abgeführt wird. Der Flüssigkeitsstrom wird auf seinem Durchgang durch das Gehäuse
21 mehr oder weniger gedrosselt, je nachdem wieviel Querschnitte die steuernden
Kanten 24 und 25 von den Steuerschlitzen 26 und 27 freilassen. Wenn die Flüssigkeit
unter einem bestimmten, konstant zu haltenden Druck bei 22 zuströmt, wird sich also
in dem Innenraum des Gehäuses 21: ein veränderlicher Druck einstellen, der von der
Stellung des mit dem Drosselglied zwangsläufig verbundenen Haupttaktgebers gesetzmäßig
abhängt. Dieser als verstärkter Impulsdruck anzusehende Druck wird durch die Rohrleitung
28 nach einem Untertaktgeber geleitet. Es sind im allgemeinen so viele Drosselglieder
mit zugehörigen Untertaktgebern vorzusehen, als Angriffstellen für die Regelung
der Feuerung vorhanden sind. In der Abbildung sind deren zwei gezeichnet, eine für
die Regelung der Brennstoffmenge mit dem Untertaktgeber 29 und eine für die
Regelung der Luftmenge mit dem Untertaktgeber 3o.
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Die Drehpunkte 1q. oder 31 können durch die Stellvorrichtungen
3-- bzw. 33 verschoben werden, und zwar in der Richtung derjenigen Hebellagen,
die erreicht werden, wenn der Haupttaktgeber den Endpunkt 8 des Hebels 6 auf 8'
stellt, d. h. auf den Punkt, der für die kleinste Luft-und Brennstoffmenge bestimmend
ist. Die Wirkung einer Verschiebung möge an zwei Beispielen erläutert werden. Soll
der eine Kessel gegenüber dem anderen schwächer befeuert werden, so verschiebt man
den ihm zugeordneten Drehpunkt 1q. etwas weiter in Richtung auf den Punkt 16' und
verkleinert dadurch das Übersetzungsverhältnis zwischen dem Hub des Haupttaktgebers
und dem der beiden Drosselglieder2o, wobei aber ihre Endstellung, die dem Punkte
8' zugeordnet ist, erhalten bleibt. In Abb. z ist in einem Koordinatensystem auf
der Abszissenachse der Hub da des Haupttaktgebers und in Richtung der Ordinatenachse
der durch das Drosselglied 2o veränderte Flüssigkeitsdruck P aufgetragen. Er ist
für die eine Endstellung des Haupttaktgebers (Lage 8') mit P' und für die andere
Endstellung (Lage 8") mit P" bezeichnet. Der Druckverlauf zwischen beiden `Werten
ist geradlinig angenommen. Nach einer Verschiebung des Punktes 1q. gegen den Punkt
16' bleibt der Druck P' erhalten, während der Druck den kleineren Wert P"' annehmen
möge; der Druckverlauf über den ganzen Hub ist dann auch geradlinig (gestrichelte
Linie). Da nun der Druck p' die Regeleinrichtung auf den Nullwert der Brennstoff-
und Luftmenge einstellt, müssen sich mit steigendem Hub die dem einen Kessel zugeführten
Brennstoffluftmengen proportional verkleinern, und das Belastungsverhältnis beider
Kessel bleibt konstant.
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In einem zweiten Beispiel soll das Mengenverhältnis von Brennstoff
zu Luft verändert werden. Der Handeingriff hat dann an einem der Drehpunkte 31 zu
erfolgen. Die dadurch hervorgerufenen Veränderungen wirken sich sinngemäß in derselben
Weise aus, wie in dem ersten Beispiel beschrieben, und das neu eingestellte Mengenverhältnis
bleibt über den ganzen Regelbereich konstant.