<Desc/Clms Page number 1>
Dampfmaschine mit Stufenkolben.
Als mehrstufige Kolbendampfmaschinen, aus denen der für Heizzwecke u. dgl. dienende Nutz- dampf entnommen wird, wurden bisher zwei durch eine Turenstellvorrichtung parallel im Gleichgang gehaltene Dampfmaschinen verwendet, u. zw. eine Einzylinder-Gegendruckmaschine, welche die dem jeweils füi Nutzzwecke verbrauchten Abdampf entsprechende Kraft erzeugte und eine zweite, die als wirtschaftlich arbeitende Verbund-und Kondensationsmaschine ausgestaltet wurde, welche die zur
Gesamtleistung fehlende Zusatzkraft herzugeben hatte.
Anlagen mit derart geteilter Kraftmaschine waren sowohl hinsichtlich Betriebssicherheit, als auch der Wirtschaftlichkeit die besten ; die beiden voll- ständig getrennten Aggregate verursachten jedoch grosse Anschaffungskosten und es ergeben sich oft
Schwierigkeiten in der Kraftübertragung, sie hatten einen grossen Verbrauch an Schmier-und Diehtungs- material und erforderten viel Wartung.
Hiezu kommt noch, dass in zahlreichen Fällen, beispielsweise in Zellstoffabriken, für Koch-und
Trockenzwecke Bedarf an Abdampf von verschiedenen Spannungen besteht, während die gewöhnlichen
Anzapfmaschinen bloss Nutzdampf von einer bestimmten Spannung liefern können.
Den Gegenstand der vorliegenden Erfindung bildet eine Dampfmaschine mit Abdampfverwertung, welche die Nachteile der erwähnten Maschinenanlagen nicht besitzt und bei einfachster Bauart die Entnahme von Mittel-und Niederdruckdampf gestattet. Das Wesen der Erfindung besteht darin, dass eine Dampfmaschine mit zwei miteinander verbundenen Dampfzylindern von ungleichem Durchmesser und mit Stufenkolben als Dreifachexpansionsmaschine zur Entnahme von Niederdruckdampf und gegebenenfalls auch von Mitteldruckdampf eingerichtet ist, u. zw. auf folgende Weise :
Von der den Hochdruckteil bildenden Fläche des kleinen Kolbens wird der Dampf zu der den Mitteldruckteil bildenden vollen Fläche des grossen Kolbens geführt und schliesslich wird der Abdampf des Mitteldruckteils zu der den Niederdruckteil bildenden rückwärtigen Ringfläche des grossen Kolbens geleitet ; hiebei ist hinter dem Mitteldruckteil und gegebenenfalls auch vor diesem eine Entnahmestelle für Nieder- bzw. Mitteldruckdampf vorgesehen.
Die Zeichnung veranschaulicht in schematischer Darstellung zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung.
Die Dampfmaschine besteht in an sich bekannter Weise aus zwei miteinander fest verbundenen Dampfzylindern a, b von ungleichem Durchmesser, in denen ein gemeinsamer Stufenkolben c, d angeordnet ist. Die hintere Fläche e des kleinen Kolbens c wird durch Frischdampf beaufschlagt. Der teilweise expandierte Dampf wird über einen (in der Fig. 1) nicht dargestellten Aufnehmer durch eine Leitung t zu der vollen vorderen Fläche g des grossen Kolbens d geleitet. Von hier führt eine Leitung h durch den Aufnehmer K zu der hinteren, ringförmigen Fläche i des grossen Kolbens d.
Der Dampf expandiert somit in drei Stufen, indem die Kolbenflächen e, g und i in der angefühlten Reihenfolge dem Hoch-, Mittel-und Niederdruckteil einer Dreifachexpansionsmaschine entsprechen.
Vom Aufnehmer K zweigt ein Entnahmerohr i ab, vorzugsweise kann auch vor dem Mitteldruckteil der Maschine, aus dem Aufnehmer m abzweigend, wie in Fig. 2 dargestellt, eine Entnahmeleitung n für höher gespannten Dampf vorgesehen werden. Durch die Rohre j und n kann nach Bedarf Mittelund Niederdruckdampf von z. B. 2 und 8 Atm. Spannung für Nutzzwecke entnommen werden. Die infolge der Entnahme geringe Menge von Niederdruckdampf beaufschlagt die Ringfläche i und strömt nach Arbeitsverrichtung durch das Abzugsrohr p ab.
Da in vielen Fällen die geringe Abdampfmenge der letzten Stufe die Aufstellung eines besonderen Kondensators nicht lohnen würde, kann der Abdampf
<Desc/Clms Page number 2>
des Niederdruckteiles zwecks Wiedergewinnung der Dampfwärme zweckmässig einem Vorwärmer zugeführt werden. In letzterem Falle bietet die vorliegende Konstruktion den besonderen Vorteil, dass der ringförmige Niederdruckteil i, im Falle der gesamte aus dem Mitteldruckteil abströmende Dampf als Nutzdampf verwendet wird, zeitweise ohne Dampf mitlaufen kann, da der grosse Zylinder von der Mitteldruckseite aus geschmiert wird. In diesem Falle muss durch Anordnung eines Organes (Rückschlag- klappe) das Absaugen von Luft aus dem Vorwärmer verhindert werden.
Der Hochdruckzylinder erhält eine normale Hochdruckventilsteuerung mit Fliehkraftregler, der Mitteldruckteil eine feste, von Hand aus stellbare Ventilsteuerung, während für den Niederdruckteil allenfalls eine von einem Abdampfdruckregler (Membran-, Queeksilberregler od. dgl.) stellbare Einlasssteuerung vorgesehen wird.
Falls auch Nutzdampf aus dem ersten Aufnehmer m entnommen werden soll, wie in Fig. 2 angedeutet, dann müsste auch der Mitteldruckteil eine mittels eines Abdampfdruckreglers von der Aufnehmerspannung abhängige-selbsttätig stellbare Steuerung bekommen.