Titel: | THERMOSTATISCHE REGELUNG DER DAMPFKESSELSPEISUNG. |
Autor: | W. Zimmermann |
Fundstelle: | Band 327, Jahrgang 1912, S. 185 |
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THERMOSTATISCHE REGELUNG DER
DAMPFKESSELSPEISUNG.
Von Dr.-Ing. W. Zimmermann,
Dresden,
ZIMMERMANN: Thermostatische Regelung der
Dampfkesselspeisung.
Inhaltsübersicht.
Wert der konstanten Dampfspannung in Dampfkesseln. – Da die
physikalische Beziehung zwischen Wärme und Körperausdehnung bekannt ist, so liegt es
nahe, diese Beziehung zur Betätigung eines Mechanismus zu verwenden, der die
Speisewasserzufuhr selbsttätig regelt. D. R. P. 238844 Hay. – Vorschläge des
Verfassers.
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Eine Grundbedingung zur Erlangung des hohen Gleichförmigkeitsgrades, der an moderne
Dampfmaschinen gestellt werden muß, ist die Erhaltung konstanter Dampfspannung im
Dampferzeuger. Zwar erinnert der rote Strich am Manometer oder gewisse
Signalvorrichtungen den Kesselwärter an die Erfüllung dieser ersten Pflicht, auch
sorgen die Beobachtung des Wasserstandglases oder selbsttätige Speisewasserregler
für einen möglichst gleichbleibenden Wasserstand. In beiden Fällen ist die Erhaltung
einer konstanten Dampfspannung aber einerseits an das Pflichtbewußtsein des Heizers
gebunden, andererseits ist die Dampfspannung nur in ganz besonderen und wenigen
Fällen abhängig von der Höhe des Wasserstandes im Kessel, nämlich nur bei ganz
gleichmäßiger Dampfentnahme und sehr genauer, dem Dampfverbrauch angepaßter
Bekohlung. Mit diesen Mitteln kann also die gewünschte obige Grundbedingung nicht
vollkommen durchgeführt werden, es muß vielmehr zur Erreichung des gewünschten
Zweckes eine Beziehung zwischen dem Wärmewert des Dampfes und der Speisewasserzufuhr
gesucht, also mit anderen Worten eine thermostatische Regelung der letzteren
erreicht werden. Um eine solche ideale Einrichtung zu schaffen, müßte zunächst ein
gleichmäßiger Wasserstand zugrunde gelegt werden. Ferner ist zu berücksichtigen, ob
es sich um gesättigten oder überhitzten Dampf handelt. Im ersteren Falle liegen die
Verhältnisse einfach und sollen zunächst hier allein betrachtet werden.
Der Wärmewert des trockenen gesättigten Dampfes ist eine Funktion seiner Spannung,
d.h. jede Dampfspannung besitzt einen ihr zugehörigen unveränderlichen Wärmewert.
Einen gangbaren Weg zur Erreichung eines gleichbleibenden Dampfdruckes zeigt eine
Erfindung des Engländers Hay, die in der Patentschrift
238844 niedergelegt und in der umstehenden Zeichnung (Fig.
1) dargestellt ist. Hays Erfindung bezieht sich
allerdings nur auf einen ganz besonderen Fall, der sich aber verallgemeinern
läßt.
Er ordnet an einem senkrecht stehenden Gußkessel, in dessen Wandungen Wasser- und
Dampfrohre spiralartig angeordnet sind, außen senkrecht übereinander zwei Ansätze
a an, die sich in einem vorbestimmten möglichst
großen Abstande voneinander befinden. Diese Ansätze sind durch zwei nach auswärts
gebogene Traversen b miteinander verbunden.
Nach dem Erfindungsgedanken werden sich die genannten Ansätze näher oder weiter
voneinander entfernen, je nach der in den Röhren herrschenden Temperatur und Spannung, bezw. der
von diesen bedingten Längenausdehnung des Gußmantels. Die Traversen werden also
entweder stärker gekrümmt oder mehr gestreckt und können diese Bewegung in
geeigneter Weise auf das Speiseventil c der
Speisewasserleitung gegebenenfalls auch auf den Zugschieber bezw. Zugklappe d übertragen.
Die ganze Einrichtung ist zunächst noch unvollkommen und nur für Spannungsänderungen
innerhalb weiter Grenzen denkbar. Zur Erzielung höherer Gleichmäßigkeit der
Dampfspannungen wäre besser die Ausdehnungsfähigkeit von eingeschlossener Luft,
Wasser, Quecksilber oder dergl. zugrunde zu legen, die unter direkter Beheizung des
Dampfes stehen und ihrerseits als Uebertragungsmittel in bekannter Weise verwendet
werden müßten. Die Genauigkeit der Wirkung wird bei Verwendung von Speisewasser mit
gleichbleibender Temperatur sehr unterstützt werden.
Textabbildung Bd. 327, S. 185
Fig. 1.
Der Unterschied zwischen dieser Speisewasserregelung und anderen bekannter Art beruht
darin, daß bei letzteren die Höhe des Wasserstandes den Antrieb der
Speisewasserpumpen beeinflußt oder bei dauernder Wasserzufuhr diese durch
Oeffnen und Schließen des Speiseventils regelt, während bei der neuen Methode ein
besonderes Moment, nämlich die Verwendung der Beziehung zwischen Wärmewert des
Dampfes und der Speisewasserzufuhr auftritt und Resultate zeitigen soll, die von
selbsttätigen Speisewasserreglern nicht erwartet werden können. Der Endzweck der
bisherigen selbsttätigen Speisewasserregler ist die Erhaltung eines gleich hohen
Wasserstandes, also Betriebssicherheit, während die Anwendung der neuen Mittel außer
dieser Betriebssicherheit noch die Erhaltung gleicher Dampfspannung gewährleisten
soll.
Es soll noch angeregt werden, daß das gleiche Prinzip bei weiterer Ausdehnung auch
für überhitzten Dampf Anwendung finden kann, wobei jedoch zu unterscheiden sein
würde, ob es sich um die Erhaltung einer bestimmten Temperatur oder einer bestimmten
Spannung des Betriebsmittels handeln soll.