Regelanordnung für Zwangdurchlaufdampferzeuger Die Erfindung bezieht sich auf eine Regelanord nung für Zwangdurchlaufdampferzeuger mit einer mindestens zum Teil in parallele Rohre aufgeteilten Heizfläche, mit einer von einer Arbeitsmitteltempe- ratur beeinflul.hen Vorrichtung zum Regeln der gan zen oder eines Teiles der Speistwassermenore und/oder der Brennstoffmenge, wobei<B>je</B> ein Temperaturniess- organ an mehreren der parallelen Rohre angeordnet und eine Sperrvorrichtung vorhanden ist,
welche nur die Übertragung des Messsignals des die augenblick lich höchste Temperatur messenden Organs bewirkt. Die Erfindung besteht darin"dass die Temperaturmess- organe elektrische sind und dass die Sperrvorrichtung <B>g</B> aus elektrischen Sperrorganen besteht.
Einige Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der folgenden Beschreibung in Verbindung mit der Zeichnung erläutert. In der Zeichnung sind in Fig. <B>1</B> bis<B>9</B> beispielsweise Schaltungen der erfindungscremä- ssen Reggelanordnuno, dargestellt.
Bei der Regelanordnung nach Fig. <B>1</B> sind drei Temperaturmessstellen <B>5, 6, 7</B> verwendet. Als Tempe- raturmessorgane dienen nach elektrischen Widerstands- therinometern aufgebaute Messwiderstände Rl, R2 und R3, deren Widerstandswert mit zunehmender Temperatur sich vergrössert.
Je Messstelle ist ein Mess- widerstandspaar R1, R2 bzw. R3 mit<B>je</B> einem Ver- gleichswiderstandspaar R nach Art einer Wheatstone- sehen Brücke Ireschaltet, so dass jeweils ein Wider stand R1,<I>R2,</I> R3 mit<B>je</B> einem Vergleichswiderstand R an einer Referenzwechselspannung Ul liegt und parallel dazu der zweite Widerstand RI, <I>R2,</I> R3 mit <B>je</B> dem zweiten Vergleichswiderstand R;
die Reihen folge der Messwiderstände und der Vergleichswider stände R ist in den beiden parallelen Zweigen jeweils vertauscht. Die Messwiderstände eines Paares können gleich oder verschieden gross sein. Zwischen den bei- ,den Widerständen Rl und R jedes Zweiges ist die Primärseite eines Transformators<B>10</B> angeschlossen. #n der gleichen Weise sind auch die Widerstände der Messstellen <B>6</B> und<B>7</B> geschaltet und mit der Primär seite von Transformatoren<B>11</B> beziehungsweise 12 verbunden.
Auf der Sekundärseite der Transfor matoren<B>10, 11,</B> 12 sind die Mittelpunkte der Wicklung,en miteinander verbunden und ausser dem mit dem Mittelpunkt der Primärseite eines Sam- meltransformators <B>13.</B> Die sechs Endpunkte, der Se kundärwicklungen der drei Transformatoren<B>10, 11,</B> 12 sind durch sechs Leitungen mit den beiden End punkten der Primärwicklung des Sammeltrausforma- tors <B>13</B> verbunden.
In jede dieser sechs Leitungen ist ein elektrischen Strom nur in Richtung auf den Sam- meltransformator durchlassendes, in Gegenrichtung ,sperrendes Organ 14 eingeschaltet, das aus einer Diode, einem Halbleiterelement oder einem andern Gleichrichter besteht. Die Aufgabe dieser Organe ist, ,die von den Temperaturmessstellen <B>5, 6, 7</B> kommen- ,den, in den Transformatoren in ihrer Spannung erhöh ten Messsignale miteinander zu vergleichen und<B>je-</B> weils nur das grösste Signal, das heisst dasjenige der die höchste Temperatur messenden Vorrichtung zum Sammeltransformator<B>13</B> durchzulassen.
Entsprechend der Grösse dieses durchgelassenen Signals stellt sich auf der Sekundärseite des Sammeltransformators<B>13</B> eine Wechselspannung<B>U2</B> ein, die dementsprechend gegebenenfalls Über einen nicht dargestellten Verstär- #er den Strom in einer ebenfalls nicht dargestellten Speiseregelvorrichtung ändert und damit die Stell- grösse beeinflusst. Bei der in Fig. <B>1</B> gezeigten Anord nung kommt man mit kleinen Referenzspannungen aus,
da die Spannung der von den Messstellen ab- gegebenen Signale in den Transformatoren 10-12 erhöht wird und diese erhöhte Spannung zum über winden des Spannungsabfalles in den elektrischen Sperrorganen 14 ausreicht.
Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 sind drei Messstellen <B>5, 61, 7'</B> vorgesehen, die in'-der gleichen Weise aufgebaut und geschaltet sind wie die Messstel- len <B>5, 6, 7</B> in Fig. <B>1.</B> Parallel zu den Messstellen <B>5', 6',</B> <B>7'</B> liegen zwei Spannungsteilerwiderstände <B>15</B> und<B>16.</B> Der Mittelpunkt zwischen den beiden Widerständen <B>15</B> und<B>16</B> ist über eine Leitung<B>17</B> mit dem Mittel punkt der Primärwicklung eines Sammeltransforma- tors <B>18</B> verbunden.
Ähnlich wie bei der Anordnung in Fig. <B>1</B> sind zwischen den Messwiderständen und den Vergleichswiderständen eines jeden der parallel geschalteten Zweige Leitungen 20 angeschlossen, in denen<B>je</B> ein in Richtung des Sammeltransformators <B>18</B> elektrischen Strom durchlassendes Organ<B>19</B> ein geschaltet ist.
Die Enden der Leitungen 20 sind mit den beiden Enden der Primärwicklung des Sammel- transformators <B>18</B> verbunden, und zwar so, dass die in der Zeichnung jeweils linke Leitung 20 jeder Mess- stelle mit dem linken Ende der Primärwicklun <B>-</B> und die jeweils rechte Leitung jeder Messstelle mit dem rechten Ende der Primärwicklung verbunden ist.
Auch hier wird das grösste Signal der drei Messstellen zu der Primärwicklung des Sammeltransformators<B>18</B> durchgelassen und seine Spannung in der Sekundär wicklung zu der Wechselspannung<B>U2</B> erhöht, die auf die Reg gelvorrichtung einwirkt. Bei dieser Regelanord- nung braucht man grössere Referenzspannungen als bei der in Fig. <B>1,</B> wegen der Spannungsunterteilung mittels der Widerstände<B>15</B> und<B>16,
</B> jedoch ist wegen des Fehlens der Zwischentransfonnatoren 10-12 der Aufbau einfacher.
Gemäss Fig. <B>3</B> sind ebenfalls drei Messstellen <B>5",</B> <B>6"</B> und 7"' vorgesehen, die in der gleichen Weise wie -die Messstellen <B>5, 6, 7</B> in Fi <B>' g. 1</B> aufgebaut und ge schaltet sind.
Von den Punkten zwischen den Mess- widerständen und den Vergleichswiderständen eines jeden Zweiges jeder Messstelle führen Leitungen 22 zu Sekundärwicklungen von Transformatoren<B>23,</B> 24,<B>25.</B> Die Enden der Primärwicklung der drei Transforma toren führen zu Punkten<B>26,</B> die<B>je</B> Messstelle den Wechselstromeingang eines Vollweggleichrichters mit elektrischen Sperrorganen<B>27</B> bilden.
Die Gleichstrom klemmen der Gleichrichterbrücken sind parallel mit zwei Sammelleitungen<B>28</B> und<B>29</B> verbunden, die durch einen Kondensator<B>30</B> überbrückt sind und an deren Enden eine Spannung<B>U2</B> zur Regelung der Speisevorrichtung abgenommen wird. Während bei den Ausführungsbeispielen nach F!"-.<B>1</B> und 2 die ab genommene Spannung<B>U2</B> eine Wechselspannung ist, ist bei dem zuletztgenannten Beispiel<B>U2</B> eine Gleich spannung vorhanden, was in manchen Fällen vorteil haft ist.
Bei dem Beispiel gemäss Fig. 4 sind drei Tempe- raturmessstellen <B>32, 33,</B> 34 vorgesehen, die<B>je</B> aus einem Messwiderstand <B>35, 36, 37</B> und einem jeweils in Reihe zu ihrem zugehörigen Messwiderstand liegen- den Vergleichswiderstand<B>38, 39</B> bzw. 40 bestehen. Alle drei Widerstandspaare liegen parallel an einer Referenzwechselspannung Ul, an der ausserdem zwei Spannungsteilerwiderstände 41 und 42 liegen.
Zwi schen den beiden Widerständen 41 und 42 ist eine Leitung 43 angeschlossen und zwischen den Wider ständen<B>35, 38</B> und<B>26, 39</B> sowie<B>37,</B> 40 ebenfalls<B>je</B> eine Leitung 44. Die Leitungen 44 sind mit einer Leitung 45 verbunden, die über einen Kondensator 46 mit der Leitun(T 43 verbunden ist. In den Leitun gen 44 ist<B>je</B> ein elektrischen Strom nur in Richtung zum Kondensator 46 durchlassendes Organ 47 ein geschaltet, so dass jeweils nur die von dem die höchste Temperatur messenden Orcran abgegebene Spannung über den Kondensator 46 als Messgrösse zur Speise- regelvorrichtung weitergeleitet wird.
Diese Anordnung ist besonders einfach in ihrem Aufbau; sie ist jedoch hinsichtlich ihrer Messgenauigkeit nicht so empfind lich wie die Anordnungen in den Fig. <B>1</B> bis<B>3,</B> in denen die Widerstände in Brückenschaltung vereinigt sind. Im Beispiel nach Fig. 4 ist die abgrenommene Spannung <B>U2</B> eine intermittierende Gleichspannung.
Die Anordnung nach Fig. <B>5</B> entspricht im wesent lichen der nach Fig. 4. Abweichend ist bei der Aus führungsform nach Fig. <B>5,</B> dass <B>je</B> Leitung 44, die zwi schen den Messwiderständen <B>35, 36', 37'</B> und den Vergleichswiderständen<B>38', 39',</B> 40' abgezweigt sind, zwei elektrische Sperrorgane 48 und 49 vorgesehen sind. Jeweils zwei Sperrorgane 48 und 49 sind mit einander und mit den beiden Sammelschienen 45' und 45" so verbunden, dass die positive Halbwelle des Wechselstromes zu der einen Schiene, die negative Halbwelle zu der andern Schiene gelangt.
Alle so gebildeten Sperrorganpaare sind zueinander parallel geschaltet. Die Leitungen 44' sind jeweils zwischen den Sperrorganen 48 und 49 angeschlossen. Die Lei tung 43', die zwischen den Spannungsteilerwiderstän- den 41' und 42' abzweigt, ist zwischen zwei Wider ständen<B>50</B> und<B>51</B> angeschlossen, die unter sich in Reihe geschaltet sind und zu den Sperrorganen 48 und 49 parallel liegen.
Durch die Ausnutzung beider Halbwellen des von den Messwiderständen kommen den Wechselstroms steht hier abweichend von dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 4 eine pulsierende Gleichspannung<B>U2</B> für den Regler der Speisevorrich tung zur Verfügung Während bei den bisherigen Beispielen nach Wi derstandsthermometern ausgebildete Temperatunness- organe verwendet sind, benutzt man bei den Ausfüh rungsbeispielen nach den Fig. <B>6</B> bis<B>9</B> Thermoelemente in jeweils verschiedenen Schaltungen.
Bei der Anord nung gemäss Fig. <B>6</B> sind drei Rohre<B>55</B> dargestellt, durch die das zu regelnde Arbeitsmiltel geführt wird und die arbeitsmittelseitig parallel geschaltet sind. An jedem der Rohre 55 ist ein Thermoelement c 56 an- gebracht. Von den Enden der Thermoelemente führt jeweils ein Leitungspaar<B>57</B> über einen
Zerhacker <B>58</B> zur Primärseite eines Transformators<B>59.</B> Die beiden Enden der Primärwicklung jedes Transformators<B>59</B> sind mit<B>je</B> zwei elektrischen Sperrorganen<B>60</B> ver- bunden, die in der gleichen Weise geschaltet sind wie die Organe<B>27</B> in Fig. <B>3.</B> Zerhacker und Transforma tor bilden einen Kontaktumformer, der vorgesehen ist, um die Gleichspannung des Thermeelementes in eine höhere Wechselspannung umzuwandeln, damit die Messsignale die Gegenspannung der Sperrorgane überwinden können.
Parallel zu den Sperrorganen<B>60</B> ist ein Kondensator<B>61</B> und ein Widerstand<B>62</B> ge schaltet, der dem des nicht dargestellten Regelorgans für die Speisevorrichtung entspricht. Bei dieser An ordnung werden Gleichspannungshnpulse <B>U2</B> zu dem nicht dargestellten Regelorgan der Speisevorrichtung geleitet, da wegen der Schaltung der Sperrorc."ane die in den Kontaktumformern gebildeten Wechselspan nungen zurückverwandelt werden. Auch hier wird infolge der Sperrorgane<B>60</B> nur das grösste Signal übertragen.
Bei der Regelanordnung nach Fig. <B>7</B> sind an Stelle der Kontaktumformer Magnetverstärker<B>65</B> vorgese hen, die<B>je</B> durch das zugehörige Thermoelement <B>56</B> gesteuert werden. Von jedem Magnetverstärker führt ein Leitun-spaar <B>67</B> zu einem Transformator<B>66,</B> an dessen Primärwicklun- eine Wechselspannung Ul liegt und der so viel unter sich gleich grosse Sekundär- wicklunggen aufweist, wie Messstellen vorhanden sind. Die Enden der Leitungspaare<B>67</B> sind jeweils mit den Enden einer Sekundärwicklunor verbunden.
Je Mess- stelle sind vier elektrische Sperrorgane<B>68</B> vorgesehen, die untereinander wie in den Beispielen gemäss Fig. <B>6</B> und <B>3</B> -eschaltet sind. Die Sperrorganzweic., e jeder Messstelle liegen parallel zu einem Kondensator<B>69</B> und zu einem Widerstand<B>70,</B> der z. B. das Regel organ der Speisevorrichtung repräsentiert.
Zwischen <B>je</B> zwei Sperrorganen<B>68</B> eines Zweiges ist eine der beiden Leitungen<B>67</B> angeschlossen bzw. eine Lei tung<B>71,</B> die ihrerseits mit der Leitung<B>67</B> verbunden ist, wobei zwischen den Verbindungspunkten dieser Leitung<B>67</B> mit dem Sperrorganzweig und mit der Leitung<B>71</B> ein Widerstand<B>72</B> eingeschaltet ist. Auf das Regelorgan der Speisevorrichtung wirkt eine Gleichspannung<B>U2,</B> deren Grösse der grössten gemes senen Temperatur aller Messstellen entspricht. Diese Anordnung hat gegenüber der nach Figg. <B>6</B> für sich, dass keine bewegten, dem Verschleiss unterliegenden Kontakte vorhanden sind.
In Figo. <B>8</B> ist eine Anordnung mit Thermoelemen- ten als Messorganen dargestellt, mit der eine strom lose Messuu durchführbar ist. Der Übersichtlichkeit wegen ist nur eine Messstelle dargestellt.
An dem das Arbeitsmittel führenden Rohr<B>75</B> ist ein Thermoele- ment <B>76</B> angebracht, dessen einer Schenkel mit einem aus einem Zerhacker <B>77</B> und einem Transformator<B>78</B> bestehenden Kontaktumformer verbunden ist und des sen anderer Schenkel mit vier nach Art einer Brilk- kenschaltung zusammengesetzten Widerständen<B>79</B> verbunden ist.
Die beiden bogenförtnig dargestellten Widerstände<B>79</B> ändern ihren Wert<B>je</B> nach der Stel lung des Abgriffs <B>80,</B> der mechanisch mit der Welle <B>81</B> eines Servomotors<B>82</B> verbunden ist und elektrisch mit dem Nullpunkt der Primärseite des Transforma- tors <B>78.</B> Die Sekundärseite des Transformators<B>78</B> ist über einen Verstärker<B>83</B> mit dem Servo motor<B>82</B> verbunden, an dem ausserdem -eine kon stante Wechselspannung liegt.
Die Welle<B>81</B> des Servomotors ist ausserdem mit dem Abgriff <B>85</B> eines Potentiometers 84 verbunden, an dem einerseits eine konstante Gleichspannung Ul liegt und an dem an derseits eine veränderliche Gleichspannung<B>U2</B> ab genommen werden kann.
Mittels der in Brückenschaltungr angeordneten Wi derstände<B>79,</B> an denen eine Gleichspannung<B>U</B> liegt, wird dem Thermoelement eine veränderliche Teil spannung, gegengeschaltet, und zwar so, dass der Thermoelementstrom aufgehoben wird.
Sobald Strom wegen Spannungsänderung im Thermoelement, her vorgerufen durch Temperaturänderung, fliesst, wird er verstärkt und zum Servomotor<B>82</B> geleitet, der über die Welle<B>81</B> und den Abgriff <B>80</B> die Gegenspan- nun- " des Thermoelementes korrigiert, bis die Gegen- spannung wieder gleich der Thermospannung ist.
Die Stellung der Servomotorwelle ist damit ein Mass für die Thermoelementspann-uno". Je nach der Drehung der Welle<B>81</B> ändert sich die Stellung des Abgriffs <B>85</B> an dem Potentiometer 84, so dass die sich dabei ein stellende Spannung<B>U2</B> stets der Thermoelementspan- nung entspricht.
Die Klemmen<B>86</B> jeder Messstelle sind über ein elektrisches Sperrorgan<B>87</B> untereinander parallel geschaltet, so dass jeweils nur die grösste Spannung U2', die der grössten gemessenen Tempera tur entspricht, zum Regelorgan der Speisevorrichtung gelangt.
Die in Fig. <B>8</B> dargestellte Anordnung hat den Vor teil, dass etwaige Änderungen des Widerstandes in den Zuleitungen zu den Thermoelementen ohne stö renden Einfluss bleiben.
Bei der Anordnung nach Fig. <B>9,</B> die ebenfalls nur eine Messstelle zeigt, ist ebenfalls<B>je</B> Messstelle ein Thermoelement <B>91</B> als Messorgan verwendet, das hier in einer Tauchhülse<B>90</B> angeordnet ist, die in dendas Arbeitsmittel führenden Rohren<B>92</B> angebracht ist. Während der eine Schenkel eines jeden Thermoele- ments mit<B>je</B> einem Magnetverstärker<B>93</B> verbunden ist, ist der andere Schenkel über einen Spannungstei- lerwiderstand 94 mit dem Magnetverstärker<B>93</B> ver bunden.
Es ist wieder ein Transformator<B>95</B> vorgese- hen, der in der g ,leichen Weise ausgebildet ist wie der Transformator<B>66</B> bei der Anordnung nach Fig. <B>7.</B> Die Sekundärwicklungen des Transformators<B>95</B> sind ein mal direkt mit einem Servomotor<B>96</B> verbunden und das andere Mal unter Zwischenschaltung,
der Wech- selstromspule des Magnetverstärkers. Der Servomotor treibt eine Welle<B>97</B> an, die mit dem Abgriff<B>98</B> eines Potentiometers <B>99</B> verbunden ist. Andem Po- tentiometer liegt eine Gleichspannung, Ul. Der<B>Ab-</B> griff<B>98</B> ist einerseits mit einem an die Verbindungs leitung zwischen Spannung .,
steilerwiderstand 94 -und Magnetverstärker<B>93</B> angeschlossenen Spannungsteiler- widerstand <B>100</B> verbunden und anderseits mit einem elektrischen Sperrorgan<B>10 1.</B> Die Sperrofgane <B>10 1</B> der einzelnen Messstellen sind ihrerseits miteinander elek- trisch verbunden. Auch bei dieser Anordnung wird durch Drehen der Servomotorwelle <B>97</B> die am Poten- tionieter <B>99</B> abgegriffene Spannung<B>U2</B> stets in<B>Ab-</B> hängigkeit von der Thermoelementspannung geändert.
Durch die parallel geschalteten Sperrorgane<B>101</B> wird jeweils die grösste Spannung<B>U2'</B> aller Messstellen zur Regelvorrichtung der Speiseeinrichtung durchgelas sen.