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Zweiseitige Kolbenmaschine mit Abdampfverwertung.
Die einzylindrige Auspuffmaschine mit Gegendruck, deren Abdampf zu Heiz-oder Kochzwecken verwendet wird, arbeitet nur dann wirtschaftlich, wenn die gesamte Abdampfmenge in der Mgehörigen Betriebsanlage Verwendung finden kann.
Da aber der Nutsdampf zumeist starken Schwankungen unterworfen ist, nebstbei auch die Kraft- abga. be veränderlich sein kann, so trifft die volle Wirtschaftlichkeit nur dann ein, wenn die von der Dampfmaschine abgegebene Dampfmenge dem Mindestverbrauch der Anlage zu Nutzzweeken entspricht.
In dem Schaubild Fig. 1 bezeichnet z. B. die Linie a die Abdampfliefernng einer gewoMictten
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zu werden, wenn der fortschreitend verzeichnete (d. h. der während der ganzen Betriebszeit beispielsweise mit einem Dampfmesser registrierte) Abdampfverbrauch der Heizanlage nach Linie b1 erfolgt.
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der Verbranchsmenge der Heizanlage gleich und deren Abdampflieferung konstant angenommen iat, so stellt die Linie b deren Abdampf dar.
Die im Diagramm darüberliegenden, nach rechts schraffierten Flächen stellen jenen Verbrauch der Koch-oder Heizapparate, der vom Kessel mit Frischdampf gedeckt werden muss, dar, die darunterliegenden, nach links schraffierten Flächen aber den Dampfüberschuss der Maschine, der unausgenützt ins Freie entweicht, wenn man ihn nicht zu Wasseranwärmezwecken in einem Vorwärmer verbraucht. Diese Verwertung ist aber keine vollkommene, wenn man nicht einen grossen Körper als Oberflächenkondensator aufstellt, der aber wiederum viel Kühlwasser und auch'Kraft verbraucht.
Am vorteilhaftesten wäre es, wenn die Plus- und Minusflächen (Dampfmangel und Dampfüberschuss) sich ausgleichen könnten, d. h. wenn zu Zeiten des Dampfmangels der in früheren Perioden zur Zeit des Dampfüberschusses für Heizzwecke verlorengegangene Dampf zu diesem Zweck Verwendung finden könnte, wenn man also den fallweise überschüssigen Dampf für die Zeit des Dampfmangels aufspeichern könnte. Das ist aber bei Betrieb mit einer Einzylinder-Gegendruckmaschine nicht möglich, da kein Spannungsabfall zwischen gespeichertem und zu Nutzzwecken verwendetem Abdampf besteht.
Bei der Anordnung gemäss der Erfindung wird dieser Übelstand vollständig beseitigt.
Das Wesen der Erfindung besteht bei einer zweistufigen Kolbenmaschine darin, dass der Niederdruckzylinder als Gegendruckmaschine auf ein Nutzdampfnetz arbeitet und nur in Abhängigkeit vom Drucke in dieser Nutzdampfleitung geregelt wird und dass der Speicher nur vom Überschuss des Abdampfes des Hochdruckzylinders für die Zeit des Abdampfmangels aufgeladen wird.
In Fig. 2 der Zeichnung ist eine Anordnung gemäss der Erfindung schematisch dargestellt. Es bedeutet daselbst K die Kesselanlage, H den Hochdruck- und N den Niederdruckzylinder der Dampfmaschine, A ein Abdampfgefäss mit vorgeschaltetem Membranregler M, R einen Zwischenaufnehmer, S den Speicher, KA die Kochanlage, HA die Heizanlage, RV ein Reduzierventil, ZV ein Zusatzventil, V ein Rückschlagventil in der Leitung zum Speicher und F einen Fliehkraftregler.
Der Niederdruckzylinder N zieht mittels eines Druckreglers M, der die Füllungen von N entsprechend den im Abdampfgefäss A eintretenden Nutzdampfspannungs-Schwankungen einstellt, nur soviel Dampf aus dem Aufnehmer R, als notwendig ist, um die Nutzdampfspannung pi in A auf gleicher Höhe zu erhalten.
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Wenn der Bedarf der an das Abdampfgefäss 4 angeschlossenen Niederdruckapparate Heiner wird, dann steigt notgedrungen der Druck in A, worauf der von diesem Dampfdruck betätigte Membranregler (oder Quecksilberregler) M sofort die Steuerung des Niederdruckzylinders N auf kleine Füllung stellt, um die Auspuffdampfmenge dem verminderten Heizdampfbedarf anzupassen. Wenn aber die Leistung der Maschine unverändert bleibt, so muss für den Entfall an der Niederdruckleistung der Hochdruck aufkommen. Der Fliehkraftregler F stellt die Hochdrucksteuerung auf grössere Füllung. Der Hochdruck gibt diesfalls mehr Abdampf, als der Niederdruck, von M beeinflusst, aufnehmen kann, weshalb der Überschuss selbsttätig über ein Rückschlagventil V nach dem Speicher abströmen muss.
Wenn jedoch die an A angeschlossenen Niederdruckapparate mehr Dampf benötigen, dann sinkt der Druck pi in A. Der Membranregler M stellt die Steuerung am Niederdruckzylinder dementsprechend auf grössere Füllung ein. Das hat in erster Reihe ein Sinken des Druckes in R und dementsprechend, unveränderte Kraftabgabe der Maschine vorausgesetzt, eine Füllungsverkleinerung im Hochdruck zur Folge, da unter jeder Bedingung der Fliehkraftregler F am Hochdruekzylinder H die Maschine im Gleichgang erhält. War ein Dampfüberschuss aus dem Hochdruckzylinder vorhanden, dann strömt dieser teilweise oder bei grösserem Bedarf an Heizdampf zur Gänze zum Niederdruck, was wieder wegen der Arbeitsleistung dieser Dampfmenge im Niederdruckzylinder eine weitere Verkleinerung des Dampfverbrauches der Maschine verursacht.
In diesem Falle reicht der Abdampf der Maschine nicht aus und es muss, wenn der Druck in A von M aus nicht konstant erhalten werden kann, Dampf von anderswo in A zugesetzt werden. In erster Reihe vom Speicher S aus dem zu Zeiten kleineren Heizdampfbedarfes aufgespeicherten Zwischendampf mittels eines selbsttätigen Zusatzventils oder Druckminderventils RV, wobei der an RV eingestellte
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muss, als der Druck pi in A, der den Membranregler M veranlasst, grössere oder kleinere Füllung einzustellen.
Dieses Zusetzen von gespeichertem Dampf findet so lange statt, als sich der Druck in A durch Abdampf der Maschine selbst bei eventueller Leistungserhöhung oder durch geringeren Abdampfbedarf der Heizapparate nicht erhöht und auf die ursprüngliche, gleichbleibend zu erhaltende Höhe PI kommt.
Selbstredend ist das Nachdampfen vom Speicher, au nur insoweit möglich, als seine Spannung ausreicht.
Kommt aber der Speicher Ei nicht mehr auf, dann ist ein Zusatz vom Kessel K aus durch Frisch- dampf durch das Zusatzventil ZV vorgesehen. In diesem Falle muss der Druck P3, auf weIchen diesrs Ventil (Druckminderventil) ZV reagiert, noch etwas tiefer eingestellt werden als P2 am Ventil RV, um nicht ein vorschnelles unnützes Zuströmen an Frischdampf zu verursachen.
Hiebei ergibt sich also ein von Leistung und Nutzdampfverbrauch abhängiger Speicherdruck und somit ein genügend grosser Unterschied zwischen Speicherdruck und Nutzdampfspannung und da-
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menge zu ersetzen.