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Regelmgsanordnung für Dampfanlagen.
Bei Dampfanlagen mit Dampfspeichern ist es zweckmässig, ein den Speicherdruck anzeigendes Manometer neben dem Platze des Heizers anzuordnen, wobei der Heizer die Feuerung in genau derselben Weise bedient, wie er es für den Fall tun würde, dass die Druckschwankungen in der Kesselbatterie statt in einem gesonderten Behälter stattfänden. Ein derartiger Speicher kann für niedrige Drücke und für verhältnismässig grosse Druckschwankungen gebaut werden, wodurch besonders an modernen Hochdruckkesseln eine ganz neue Wirkung erreicht wird. Es sind Anlagen ausgeführt worden, bei welchen die Wärme- speicher der Kessel bis auf das 50faehe vergrössert worden sind.
Durch derartige Speicher wird es oft erst überhaupt möglich, in Fabriksanlagen mit stark wechselndem Wärmebedarf Wasserrohrkessel für hohe Drücke zwecks Gewinnung von Gegendruckkraft einzuführen. Werden für derartige Anlagen Dampfspeicher nicht angeordnet, so wird es sich herausstellen, dass es dem Heizer äusserst schwer fällt, den Veränderungen im Dampf verbrauch zu folgen. Da ihm dies in den meisten Fällen nicht gelingt, so wird auch selbstverständlich die Erzeugungsmenge herabgesetzt,
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Gegendruckdampf gewonnene Kraftmenge.
Im folgenden soll eine Anordnung mit nachgeschaltetem Dampfspeicher und mit Kondensation- dampfmaschine beschrieben werden, die den Zweck verfolgt, den Kesseldruek praktisch völlig konstant zu halten, wobei der Heizer die Feuerung nach den langsamen Veränderungen des Speicherdruckes zu bedienen hat. Durch die Anordnung wird ermöglicht, dass selbst bei sehr grossen Schwankungen im Dampfverbrauch doch Kraft aus der ganzen zur Verfügung stehenden Dampfmenge erhalten werden kann, wobei gleichzeitig der Kesseldruck und sämtliche Leitungsdruck konstant bleiben.
Nach der Erfindung wird dies durch ein in der Zuströmleitung zur Kondensationsdampfmaschine angeordnetes, vom Kesseldruek eingestelltes Organ erreicht, das die der Kondensationsdampfmaschine bei etwas erhöhtem Kesseldrucke zuströmende Dampfmenge verringert, bei etwas herabgesetztem Kesseldruck dagegen diese Dampfmenge vergrössert.
Einige beispielsweise Ausführungsformen der Erfindung sind in den Fig. 1-3 der Zeichnung gezeigt.
In Fig.] ist P die Kesselbatterie. In der Kesselleitung L1 herrscht ein Druck von beispielsweise
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druckteilen H und L besteht. Diese Teile können voneinander getrennt sein, oder aber, wie es die Fig. 1 darstellt, auf derselben Welle sitzen und dabei einen Generator ss treiben, der auf das Netz J arbeitet.
Der Dampf aus dem Niederdruckteil wird in einem Oberflächenkondensator Y geleitet.
In der Leitung zwischen dem Kessel und dem Hochdruckteil ist ein Zentrifugalregler C vorgesehen.
Die Hochdruck-und Niederdruckteile sind weiter durch eine Leitung miteinander verbunden, in welcher
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federbelasteten Kolben F geregelt, der durch die Leitung Lv in solcher Weise unter dem Einflusse des Druckes in der Kesselleitung L1 steht, dass das Ventil bei etwas erhöhtem Kesseldruek sehliesst, wogegen es bei etwas vermindertem Drucke öffnet. In der Figur ist der Einfachheit halber angenommen, dass diese Regelung mittels eines Kolbens, einer Membran od. dgl. bewerkstelligt wird, welche unmittelbar von dem Kesseldruck beeinflusst wird.
Selbstverständlich kann aber statt dessen auch irgendwelche mittelbare Art der Regelung, beispielsweise mittels Öldruckes od. dgl., Verwendung finden.
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oder es könnte dieses Zusammenwirken mittels eines gemeinsamen Zentrifugalpendels und zweier Hilfsmotoren od. dgl. herbeigeführt werden.
Der Anzapf dampf aus der Turbine arbeitet in einem Netz La, an welches der Dampfspeicher A angeschlossen ist. Nach der Figur ist vorausgesetzt, dass dieser Anschluss mittels zweier Ruckschlags- ventile in Übereinstimmung mit früheren Vorschlägen des Erfinders erfolgt. Indessen kann all das oben Gesagte ohne weiteres an andern Akkumulatorsystemen angewandt werden.
Die Rtickschlagsventile sind mit B, B bezeichnet. Der Akkumulator ist für veränderlichen Druck gebaut, im vorliegenden Falle beispielsweise 1'5-0'5 /cm2.
An das Akkumulatornetz wird mittels eines Reduktionsventiles Ra, eine Leitung L2 angeschlossen, an welche der sekundäre Dampfverbraucher A2 angeschlossen wird, der beispielsweise durch eine Papiermaschine M vertreten ist. In dieser Leitung herrscht ein Druck Ps = 0'5 leg.
. Von dem Akkumulator geht eine dünne Leitung Lm aus, an welche ein an dem Heizerplatze auf- gehängtes Manometer M a angeschlossen ist. Zwischen dem Primär-und dem Sekundärnetze ist ein Überströmventil Öa eingeschaltet. Dieses Überströmventil steht ebenso wie das ebengenannte Ventilorgan V unter der Einwirkung des Druckes P1, ist aber durch die Wahl von verschiedenen Federn oder durch mechanischen Zusammenbau der beiden Organe derart angeordnet, dass dasselbe erst bei etwas erhöhtem Ladedrncke zu öffnen anfängt. Im vorliegenden Falle z. B., wo das Sicherheitsventil des Kessels bei 25 Atm.
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im.
Nebenschluss geschaltet, so dass Ra erst öffnet, wenn R vollständig offen steht, d. h. wenn der Druck in der Leitung der Papiermaschine umer 0'5 gesunken ist.
\Von der Kesselleitung kann gegebenenfalls noch ein Dampfverbraucher Al abgezweigt werden,
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Variationen von einer Vermehrung oder Herabsetzung des Dampfverbrallches in AI oder von Schwankungen in der Zufuhr. von Blennstoff verursacht werden können. Die letztgenannten Schwankungen werden bei-
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handelt, dienen die hier entworfenen Anordnungen dazu, den Primärdruck völlig konstant zu erhalten, und gleichzeitig alle entstehenden Möglichkeiten zur Krafterzeugung auszunutzen.
Ferner können Schwankungen im Kraftverbraucher K und schliesslich auch im sekundären Dampfverbraucher All vorkommen.
Es sei nun angenommen, dass beispielsweise der primäre Dampfverbrauch in Ai etwas nachlässt, oder, was dasselbe ist, die Brennstoffzufuhr etwas vergrössert wird. Dann steigt der Druck PI ein wenig und das Ventilorgan V wird durch den Kolben F in entsprechendem Grade geschlossen. Infolgedessen wird die zur Niederdruckturbine strömende Dampfmenge und folglich auch die Umlaufzahl der Turbine vermindert, wodurch der Zentrifugah'egler C geöffnet wird und mehr Dampf aus dem Primärnetze zum Hoehdruckteil strömen lässt. Der freigewordene Überflussdampf im Primärnetze wird somit in das Akkumulatornetz zusammen mit derjenigen Dampfmenge abgeleitet, die durch das Ventilorgan V von dem Niederdruckteile abgesperrt-wird.
Wird der Akkumulator eben bei dieser Gelegenheit geladen, so wird also die Lademenge etwas vergrössert. Wird der Akkumulator dagegen entladen, so strömen die betreffenden Dampfmengen unmittelbar in das Sekundärnetz hinüber und setzen die Entladung herab.
Es geht somit hervor, dass eine herabgesetzte Primärdampfmenge nach dem Akkumulator geleitet wird, wobei jedoch die entsprechende Dampfmenge durch den Hochdruckteil geleitet wird und somit zur Krafterzeugung dient, während der Niederdruckteil in entsprechendem Grade entlastet wird.
Wird der Dampfverbrauch in Al vergrössert bzw. die Brennstoffzufuhr vermindert, so entsteht selbstverständlich eine entgegengesetzte Wirkung.
Es sei. nun vorausgesetzt, dass die Kraftentnahme im Netz J etwas vergrössert wird, dann sinkt die. ÜmIaufzahl und der Zentrifugalregler C lässt mehr Dampf in den Hoehdruckteil einströmen. Infolge- dessen sinkt der Primärdruck ? i, und nun öffnet sich das Ventilorgan V und lässt mehr Dampf in den
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wenn der gesteigerte Kraftbedarf durch dem Akkumulatornetze La durch das Ventilorgan V entnommenen Dampfes gedeckt ist. Es ist zu bemerken, dass der Dampf, der in dieser Weise aus dem Akkumulatornetze
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bra, ichers A, von dem Akkumulator unmittelbar ausgeglichen werden, ohne dem Kessel fühlbar zu werden.
Dieselbe Schaltung kann auch für den Fall Verwendung finden, dass in A oder A2 oder in beiden keine Dampfentnahme stattfindet. Der letztere Fall entspricht der Anordnung einer Dampfkraftanlage ohne Dampfabzweiging. In dieser Form kommt die Anordnung zur Anwendung in Elektrizitätswerken und ähnlichen Anlagen zwecks Ausgleichs von Belastungsschwankungen. Beispiele dieser Art bieten Gemeindeelektrizitätswerke, Bahnkraftanlagen usw. Von nicht geringer Bedeutung sind zum Ausgleich des zur Verfügung stehenden Hochofengases und des Kraftverbrauches in der Eisenindustrie dienende
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von dem Hochdruckteile abgetrennt werden. Letzterer kann aus einer Kolbenmaschine, derNiederdruckteil dagegen aus einer oder mehreren Dampfturbinen bestehen.
In Fig. 2 ist eine andere Schaltungsweise des Akkumulators gezeigt. Nach dieser ist der Akkumulator nicht wie im ersten Falle an das Niederdrucknetz parallelgeschaltet, so dass von dem Akk imulator Dampf auch zum Niederdruckteile der Turbine geliefert werden kann, sondern der Akkumulator wird zwischen dem Anzapfdrucke und einem Netze mit noch niedrigerem Drucke eingeschaltet.
Derartige Anlagen finden sich oft in der chemischen Industrie, wobei z. B. der höhere Anzapfdruck durch Papiermaschinen, Diffuseure od. dgl. und der niedrigere Druck durch Bleichereien, Trockenanlagen,
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niedrigerem Drucke und das Überströmventil bei etwas höherem Drucke. Desgleichen ist ein Reduktionventil Ra zwischen der Primärleitung und der Akkumulatorleitung La vorgesehen. Dieses Reduktionvent, il ist wieder mit dem Reduktionsventil Ra3 in der Entladeleistung des Akkumulators derart verbunden,
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In Fig. 3 ist derselbe Erfindungsgedanke an einer Anlage mit zwei Auzapfdr icken für den Dampf angewandt worden. Derartige Anlagen ko. nmen in der ehemischen Ind tstrie hä fig vor. Die betreffende
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Drucke von 5 kg nach Sulfitkochern S und teils unter einem Drucke von 0'5 kg nach Papiermaschinen M abgezapft. Ausserdem wird Dampf gegebenenfalls unmittelbar aus der Kesselleitung L1 nach einem
Kocher U für sehr hohen Druck geleitet.
Zwischen den verschiedenen Netzen sind Gegend1'llckmaschinen angeordnet, welche im vorliegenden Falle auf ein und derselben Welle sitzen. Der Hochdruckteil ist mit N, der Mitteldruckteil mit Me und der Niederdruckteil mit L bezeichnet. Vor dem Hochdruckteile ist wie früher ein Zentrifugalregler Ci, zwischen den Hochdruck- und Mitteldruckteilen ein Überströmventil Ö2m und ein Zentrifugalregler C2, und zwischen den Mitteldruck-und Niederdruckteilen das obengenannte Ventilorgan V, welches mittels eines Kolbens F von dem Kesseldrucke geregelt wird, und ein Zentrifugalregler C3 angeordnet. Zwischen den Hochdrack- und Mitteldrucknetzen sind ein Überströmungsventil Öis und ein Reduktionsventil R12 angebracht.
In derselben Weise sind zwischen dem Mittel- und Niederdracknetz ein Überströmventil Ö2a und ein Reduktionsventil R2a vorgesehen.
Die Arbeitsweise dürfte ohne weiteres aus dem vorhergehenden verständlich sein. Es sei nur bemerkt, dass der Zentrifugalregler Cj für normale Umlaufzahl gebaut ist, wogegen C2 und C3 auf eine etwas höhere Umlaufzahl eingestellt sind. Desgleichen arbeiten die Überströmungsventile Öl2 und das Ventilorgan V derart zusammen, dass Ö12 erst bei etwas höherem Drucke ales vs in Tätigkeit gebracht wird. Das Überströmventil Ö2a ist auf einen etwas höheren Druck als dom und letzteres seinerseits auf einen etwas höheren Druck als das Reduktionsventil R12 eingestellt.
PATENT-ANSPRÜCHE : 1. Regelungsanordnusg für Dampfanlagen mit Gegendruckdampfmaschine mit nachgeschaltetem Dampfspeicher und mit Kondensationsdampfmaschine, gekennzeichnet durch ein in der Zustromleitung zur letzteren angeordnetes, vom Kesseldruck eingestelltes Organ (V), das die der Kondensationsdampfmaschine zuströmende Dampfmenge bei erhöhtem Kesseldruck verringert, bei etwas herabgesetztem Kesseldmck dagegen vergrössert.
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