Full resolution (JPEG) - On this page / på denna sida - H. 3. 18 januari 1955 - Automatisk kedelkontrol, af Willy Danielsen
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
Below is the raw OCR text
from the above scanned image.
Do you see an error? Proofread the page now!
Här nedan syns maskintolkade texten från faksimilbilden ovan.
Ser du något fel? Korrekturläs sidan nu!
This page has never been proofread. / Denna sida har aldrig korrekturlästs.
11 januari 1955
51
Automatisk kedelkontrol
Ingeniör Willy Danielsen, Köbenhavn
621.182.26
621 — 52
Bestræbelserne i möderne kedelkonstruktion for at opnå
stadig større rentabilitet har i stigende grad
nødvendig-gjort anvendelse af automatisk kontrol. Forskydningen i
värmeöverföringen i den dampgenererende del fra
konvektion til stråling og samtidig formindskning af
kedelbe-holderens relative vandvolumen har gjort kedlerne
sær-deles sensible over for ændringer i fyringsintensiteten, så
at der stilles stadig større krav til styringen af det høje
damptryk, som ønskes holdt nogle få procent under
sikkerhedsventilens indstilling. Nødvendigheden af at flytte
overhederne længere frem for at opnå en høj
damptemperatur gør det ligeledes vanskeligt at holde denne
temperatur inden for de ret snævre grænser, som efterhånden
kan tillades. Vandstanden i den lille kedelbeholder skal
reguleres med så jævn en fødevandstilgang som muligt.
Endelig skal luft/brændselsforholdet höides på et optimum
og fyrrumstrykket på det højest tilladelige. Alt dette skal
overholdes til trods for store, hurtige
belastningssving-ninger og til trods for, at alle nævnte variable mere og
mindre influerer gensidigt. Det er klart, at man ved
manuel betjening må bevæge sig noget bort fra de farlige
grænser, selv om virkningsgraden synker en eller måske
to procent.
Det har været en lang udvikling, siden man i begyndeisen
af tyverne begyndte en komplet automatisering af
kedel-driften, og den erfaring, man i dag bygger
reguleringsud-styr på, har været en uundgåelig forudsætning for, at
nutidens krav kan tilfredsstilles på bedste måde. Hvor der
er ofret millioner af kröner på et kedelanlæg, og det
årlige brændselsbudget ligeledes drejer sig om millioner,
er det selvsagt af største betydning, at man med
sikker-hed ved, at kedlen er betroet en robot, som i alle detailler
har været gennemprøvet i talrige fortilfælde. Så långt de
fleste kedler med automatisk drift findes i England og
USA, hvorfor også impulserne for nyudvikling i
over-vejende grad er kommet fra disse lande. Den mangeårige
erfaring, som har givet sig udslag i stadig forbedrede
konstruktioner, er dog til ingen nytte, hvis apparaterne
ikke udvælges på rigtig måde ved projekteringen af
an-læget. Projekteringen er ligeledes en udpræget
erfarings-sag, og det skal være denne artikels formål at fremhæve
og uddybe nogle momenter, som bl.a. er af betydning ved
den praktiske udformning af kontrolanlæg.
Forfatterens erfaring hidrører fra arbejde med
pneuma-tiske anlæg. Artiklen behandler dog i det væsentlige
kon-trolobjektets egenskaber og gælder derför i samme
omfång for elektriske anlæg. Konstruktion og virkemåde af
pneumatisk udstyr beskrives ikke, blot skal det nævnes,
at det ved hjælp af pneumatiske relæer er nemt at
arran-gere tværgående hjælpeimpulser, tilbageføring, integration,
differentiation, acceleration ved stigende og retardation
ved faldende belastning eller omvendt og meget andet, og
da relæerne kan bygges om på stedet, bliver
kontrol-systemet overordentligt flexibelt, så at det kan tilpasses
særlige momenter, som ikke var at forudse under
projekteringen, eller særlige driftsforhold, som måtte være
ønske-ligt på et senere tidspunkt.
Et rettidigt og snævert samarbejde mellem
kedelfabrikan-ten og instrumentleverandøren vil altid være til stor gavn,
hvis en elegant løsning af problemerne skal opnås.
Arran-gement af luftkanaler, valg af oliebrændere og ønskede
driftsformer ved anvendelse af multipel brændsel kan i høj
grad komplicere måleopgaverne. Med særlig omhu må
størrelsen af blæserne, spjældene og ventilerne vælges.
Som regel er dimensionerne rigelig store, hvilket
vanske-liggør en nøjagtig regulering ved laveste belastning.
Kapaciteten skal selvfølgelig kunne klare den største belastning
ved en tilsodet kedel. Afhængig af størrelsen og
hastigheden af i praksis forekommende belastningsstigninger op
til maksimum må der yderligere beregnes en reserve for
hurtig opbygning af en større varmegradient. Dermed må
grænsen også være sat. Ved kedler, hvor kun V3—V2 af
värmen absorberes i den dampgenererende sektion,
betyder dette i forvejen en ret stor overfyring. I praksis
synes kapacitetsbegrænsningen nedadtil långt oftere at være
til gene end opadtil. En stor hjælp til at imødegå
vanske-lighederne ved lav belastning ved overdimensionerede
ventiler og blæsere er positioners udstyret med kamskive,
hvormed man kan opnå en bedre karakteristik over hele
området.
Styringsformer
Inden vi går over til omtalen af de enkelte elementer i
kedelkontrol, vil vi kort gøre rede for de forskellige
re-guleringstekniske styringsformer1.
Proportional styring (p-styring) foreligger, hvis der er
lineær afhængighed mellem den kontrollerede størrelse,
f.eks. damptrykket, og den styrbare størrelse, f.eks.
under-blæsten. Den variation af den kontrollerede størrelse, der
medfører fuld vandring af servomotoren, kaldes
propor-tionalbåndet. Ved et smalt proportionalbånd vil således en
lille variation allerede medføre den fulde vandring, og
re-gulatoren reagerer meget følsomt, hvilket på den anden
side let giver anledning til pendling.
Ved integralstyring (i-styring) bevæger servomotoren sig
uophørligt frem eller tilbage, respektive står stille,
eftersom den kontrollerede størrelse er forskellig fra den
ønskede værdi og ligger på den ene eller den anden side,
respektive indtager den ønskede værdi. Servomotorens
be-vægelseshastighed er som regel proportional med afvigelsen
af den kontrollerede størrelse fra den ønskede værdi. En
bestemt værdi af den kontrollerede størrelse
korresponde-rer ikke med en bestemt stilling af servomotoren.
Differentialstyring (d-styring) foreligger, hvis en ændring
i den kontrollerede størrelse medfører en ændring i den
styrbare størrelse, som er proportional med den
kontrollerede størrelses ændringshastighed.
Følgende eksempel vil belyse en pi-styrings virkemåde.
Damptrykket skal höides på 50 atö. Ved et trykfald til
49 atö vil den proportionale impuls øjeblikkelig bevæge
servomotoren et tilsvarende stykke afhængig af
propor-tionalbåndets justering og dermed øge fyringen, som f.eks.
retter trykket op til 49,7 atö. Kontrolpunktsafvigelsen på
0,3 atö kan den proportionale impuls ikke mere overvinde,
idet der jo skal en vis afvigelse til, for at servomotoren
proportionalt med denne kan indtage en ny stilling
sva-rende til den øgede belastning. I-styringen vil dog nu, så
længe 50 atö ikke er nået, fortsætte med langsomt og alt
efter den justerede integrationshastighed at bevæge
servomotoren, indtil trykket er nået op på 50 atö.
Servomotoren skal i sig selv ved en pludselig impuls
bevæge sig så hurtigt som muligt, og der findes sådan set
ikke nogen passende begrænsning for hastigheden, som
ofte antaget. Hvor man imidlertid kun har en p-styring
til rådighed, kan man for at undgå pendling ved et smalt
proportionalbånd, som her skal til for at eliminere en
større varig kontrolpunktsafvigelse, kunstigt begrænse
servomotorens hastighed, så at servomotoren afventer,
hvad der sker, inden den tager skridtet fuldt ud, men
dette svarer ikke til de möderne reguleringsprincipper og
står ikke på højde med en pi-styring, da det er en
til-nærmelse til en ren i-styring, og en sådan kun under
specielt gunstige omstændigheder giver et godt resultat.
For valget af styringsformen er forsinkelserne og
tids-konstanterne samt forstyrrelsernes størrelse og hastighed
bestemmende. Man spørger, hvor hurtigt en ændring i den
kontrollerede størrelse måles (målehastigheden), med hvil-
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
