Automatisches Abblasventil an dampfbetriebenen Maschinen. Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein automatisches Abblasventil, an dampfbe triebenen Maschinen.
Wenn das für einen Lokomotivkessel ver wendete Wasser, beispielsweise wegen seines natürlichen Zustandes oder wegen der Anwen dung einer Speisewasserbehandlung, merk bare Mengen ausgefällten Schlamms enthält, so wird dieser Schlamm während des Betrie bes des Kessels, in zunehmenden Mengen, auf der Feuerbuchsdecke, den Rauchrohren, den schmalen Wasserzwischenräumen der Feuer buchse niedergeschlagen, und wenn man die sen Niederschlag sich ansammeln lässt, kann er sich mehr oder weniger verfestigen oder auch eingebrannt werden und ein Überhitzen des Metalls verursachen, was ein Verwerfen der Bleche und ein Leckwerden der Rauch rohre zur Folge haben kann.
Besonders bei Verwendung gewisser Speisewasserbehand- lungsmethoden wird auch die Menge der ge lösten Feststoffe gesteigert, und wenn diese nicht unter Kontrolle gehalten werden, kön nen sie ein Mitreissen des Wassers ins Dampf entnahmerohr und Schaumbildung verursa chen.
Jeder der obigen Zustände von Verunrei nigungen erfordert das Entleeren des Kessels, einerseits zur Entfernung des Schlamms aus demselben und/oder anderseits zur Verringe rung der Konzentration der gelösten Fest stoffe. Das Entleeren des Kessels aus den oben erwähnten Gründen bedeutet, dass der Kessel während dieser Entleerungszeit ausser Betrieb ist, und wenn das Wasser von solcher Natur ist, dass es eine rasche Schlammbildung und rasche Anreicherung von gelösten Feststoffen bewirkt, so muss das Entleeren des Kessels häufig vorgenommen werden, wodurch die Ver fügbarkeit der Lokomotive verringert wird.
Die Praxis des Kesselabblasens mit der Absicht, die Zeitintervalle zwischen den Ent leerungen zu verlängern, hat keinen Anklang gefunden, weil die Arbeit von Hand vorge nommen wurde, wobei die Möglichkeit be steht, dass der Hahn entweder in der geöffne ten Stellung stecken bleibt oder aus Unacht samkeit offen gelassen wird.
Der Gegenstand der Erfindung betrifft ein automatisches Abblasventil an dampfbetrie benen Maschinen, das dadurch gekennzeich net ist, dass Mittel so vorgesehen sind, dass bei Betätigung von Dampfsteuermitteln, z. B. eines Regulators oder einer Drossel, das Ab- blasv entil durch Dampfdruck derart beein flusst wird, dass es offen steht und ein Abfluss des Verunreinigungen enthaltenden Wassers stattfindet, wenn die Maschine im Betrieb ist während das Ventil geschlossen ist, wenn die Maschine nicht läuft.
Ein Ausführungsbeispiel des Erfindungs- gegenstandes ist auf beiliegender Zeichnung im Vertikalschnitt dargestellt. Das gezeichnete Abblasventil besitzt ein längs durchbohrtes Gehäuse 1, welches finit einem. Schlammeinlass 2 versehen ist, wobei der genannte Einlass mit einem Anschluss 3 zur Verbindung desselben mit der gewählten Abzapfstelle am. nicht gezeichneten Kessel ausgerüstet ist. Dieser Anschluss kann ein Rohrstutzen sein, welcher mit einem Sammel rohr für verschiedene Innenrohre verbunden ist, oder er kann sonst auf eine geeignete Art und Weise ausgebildet sein.
Die Achse des Schlammeinlasses 2 ist in einem. spitzen Win kel zur Gehäuseachse angeordnet, damit dem Durchfluss des Schlammes ein möglichst klei ner Widerstand entgegengesetzt wird.
Ein Ventileinsatz 4 aus Nickel-Kupfer- Legierung oder einem andern geeigneten Mate rial ist vorgesehen, um einen abdichtenden, koaxialen Sitz zu erzielen, wobei die Bohrung des Schlammeinlasses 2 durch eine Einlassöf nung in den genannten Einsatz 4 führt, w o sie sich an der Stelle 4a niit der Bohrung des Einsatzes vereinigt.
Am auslassseitigen, un tern Ende des Einsatzes ist eine ebenfalls aus Nickel-Kupfer-Legierung bestehende Vereng ungsscheibe 5 angeordnet, welche eine trich terförmige, gegebenenfalls kalibrierte Öff nung 5rx aufweist, die so bemessen ist, dass sie den erforderlichen Durchfluss ergibt. Die Ver engungsscheibe 5 ist nur eingelegt, so dass sie leicht gegen eine andere, welche eine Öffnung von grösserem oder kleinerem Durchmesser besitzt, ausgewechselt werden kann, wodurch je nach Wunsch ein grösserer oder kleinerer Wasserdurehfluss erzielbar ist.
In einem Ab stand oberhalb der Verengungsscheibe 5 ist im Einsatz 4 ein Ventilsitz 4b ausgebildet.
Eine Ventilstange 6 aus Nickel-Kupfer- Legierung geht durch eine Stopfbüchse 7 im Gehäuse 1 hindurch und besitzt einen Ventil kopf 6a und eine an dessen unterem Ende ge bildete Reinigungsnadel 6b, wobei der ge nannte Ventilkopf in der gezeichneten Stel lung auf dem Ventilsitz 4b aufliegt und die genannte Reinigungsnadel durch die Öff nung 5a vorsteht, wenn der Ventilkopf 6a sich in seiner Schliesslage befindet. Dadurch wird jedes Mal, wenn das Ventil schliesst, die Nadel 6b die Öffnung 5a. von allfälligem Kes selstein oder allfälligen Schlaniniansani.nilun- gen reinigen.
Am obern Ende der Ventilstange 6 ist ein glatter Kolben 8 montiert, welcher in einem starr am Ventilgehäuse 1 befestigten Dampf zylinder 9 arbeitet. Ein Verbindungsrohr 1() führt von dein dein Ventilgehäuse benachbar ten Teil 9a des Dainpfzylinders zur nichtge zeichneten Schieberkammer der Lokomotive. Wenn also der Dampfdruck in der Lokomo- tivschieberkammer ansteigt, wird ein gleicher Druck unterhalb des Kolbens 8 erzeugt, der die Tendenz hat, den Kolben 8 nach oben zu drücken und folglich das Abblasventil zu öffnen.
Normalerweise wird der Ventilkopf 6a durch eine im. obern, dem Ventilgehäuse ciit- fernten Teil des Dampfzylinders 9 angeord nete Feder 11, welche auf die obere dem Ven tilgehäuse abgewendete Seite des Kolbens 8 einen abwärts gerichteten. Druck ausübt, in der Schliessstellung gehalten, wobei die ge nannte Feder mit ihrem obern Ende gegen die innere Stirnfläche einer am obern, dem Ventilgehäuse entfernten Ende des Zylin ders 9 befestigten Deckplatte 12 anliegt.
Die Stärke dieser Feder ist so gehalten, dass sie entsprechend den Betriebsbedingungen, dein Kesseldruck usw. den erforderlichen Schliess druck erzeugt. \Fenn daher Dampf in den Teil 9a des Dampfzylinders hinein geleitet wird, wird der Kolben',, gegen den Druck der Feder 11 nach aufwärts gedrückt, wobei diese Feder das Abblasventil sofort schliesst, sobald der Dampfdruck abgeschaltet wird.
Um zu verhindern, dass irr obern Teil des Dampfzylinders 9 Luft eingeschlossen wird, ist ein Entlüfter mit einer Entlüfterleitung 13 und einem im Zylinderdeckel 12 gebildeten Entlüfterventil vorgesehen. Die Entlüfterlei- tung 13 führt zu einer axialen Bohrung 12a in einem in den Zylinder hineinragenden, zen tralen Ansatz<I>12b,</I> der mit dein Zylinderdeckel aus einem Stück besteht und an dessen unte rem Ende ein Ventilsitz 12c gebildet. ist.
Der obere Teil der Ventilstange 6 ragt ein wenig über den Kolben 8' hinaus -und endigt in einem Ventilglied. 6e, welches, wenn der Kolben 8 sich. am obern Ende seines Hubes, also in der Uffenstellung des Abblasventiles, befindet, mit dein im Ansatz 12b gebildeten Sitz 12c in Berührung kommt, womit das Entlüfterven- til geschlossen wird.
Falls sich wegen Durchlecken von Dampf an den Ringen oder andern Dichtungen des Kolbens ein Druck auf der Oberseite des Kol bens 8 zu bilden beginnt, hebt sich das Ventil glied 6c gerade so viel von seinem Sitz 12e ab, dass dieser Druck abgeleitet wird, so dass durch den nach aufwärts wirkenden Dampf druck einerseits und durch die abwärts wir kende Feder 11 und den abwärts wirkenden Leckdruck anderseits eine Gleichgewichtslage hergestellt wird.
Die Wirkungsweise des beschriebenen Ab- blasventils ist die Folgende Angenommen die Lokomotive steht unter Dampf still, bevor sie ihre Fahrt beginnt. Der Regulator ist geschlossen, so dass kein Dampf in die Schieberkammer strömt. Folglich kann kein Dampf in den Teil 9a des Dampfzylin ders eintreten, welcher mit der Schieberkam- mer verbunden ist. Das Abblasventil ist also geschlossen, und der Ventilkopf 6a wird durch den Druck der Feder 11 in seiner Lage ge halten.
Sobald der Führer den Regulator öffnet, wodurch Dampf in die Schieberkammer ein gelassen wird, drückt der auf die Unterseite des Kolbens 8 wirkende Dampfdruck diesen Kolben gegen den Druck der Feder 11 nach aufwärts, wodurch der Ventilkopf 6a von sei nem Sitz 4b abgehoben wird. Allfällig im obern Teil des Dampfzylinders eingeschlos sene Luft wird durch den Entlüfter heraus gedrückt.
In einer bevorzugten Ausführungsform des Abblasventils beträgt der Weg des Ven tilkopfes 6a ca. 32 mm, aber der Abstand vom Sitz 4b bis zum Rand der Schlammeinlassöff- nung im Ventileinsatz 4 misst ca. 19 mm, so dass der Schlamm nicht zu fliessen beginnen kann; bevor der Ventilkopf sich an dieser Stelle vorbeibewegt hat. Das bedeutet, dass der Ventilkopf sich um ein gutes Stück von sei nem Sitz wegbewegt hat, bevorder Schlamm zu fliessen beginnen kann, dass also jede Dros selwirkung über die Schliessflächen des Ven tils vermieden wird.
Wenn der Dampf von der Lokomotive, wie beschrieben, abgestellt wird, schliesst sich das Ventil unter dem Druck der Feder 11 mit grosser Kraft und die Räumnadel 6b wird durch die Austrittsöffnung 5a hindurchge stossen.
Beim beschriebenen Abblasventil wird eine vollständige Kontrolle aller Verunreini gungen des Wassers, sowohl des Schlamms als auch des Gehalts an gelösten Feststoffen erreicht,<I>sogar</I> wenn die Schlammteilchen re lativ gross sind. Zudem ist das Ventil selbst reinigend.
Die zur Betätigung des Ventils erforder lichen Kräfte werden durch den Dampfdruck im Lokomotivschieberkasten geliefert und müssen so gross sein, dass sie die Abwärts kraft der Feder 11 und die durch den seit lichen Schub des Abblasdruckes gegen. die Stange erzeugte Reibungskraft überwinden. Durch den Druck im Kessel wird kein direk ter Schliessdruck ausgeübt.
Des weitern er zeugt das durch die Betätigung des Lokomo- tivregulators bedingte abwechslungsweise Öff- nen und Schliessen des Ventils genügend Wir belwirkung im Kesselwasser, um den Schlamm in Bewegung zu halten, wodurch vermieden wird, dass er sich in den engen Wasserzwi schenräumen ablagert.
Durch eine zweckdienliche Anpassung kann das Ventil ausser an Lokomotiven auch an stationären Maschinen angewendet wer den.
Automatic blow-off valve on steam-powered machines. The present invention relates to an automatic blow-off valve on steam-driven machines.
If the water used for a locomotive boiler contains noticeable amounts of precipitated sludge, for example because of its natural condition or because of the application of a feedwater treatment, this sludge is deposited in increasing amounts on the fire book cover, the smoke pipes, during operation of the boiler , the narrow water gaps between the fire socket, and if this precipitation is allowed to accumulate, it can solidify to a greater or lesser extent or even be burnt in and cause the metal to overheat, which results in the sheets warping and the smoke pipes leaking may have.
Particularly when using certain feedwater treatment methods, the amount of dissolved solids is also increased, and if these are not kept under control, they can cause the water to be carried away into the steam extraction pipe and cause foaming.
Each of the above states of contamination requires emptying the kettle, on the one hand to remove the sludge from it and / or on the other hand to reduce the concentration of dissolved solids. Emptying the boiler for the reasons mentioned above means that the boiler will be out of service during this emptying time, and if the water is of such a nature that it causes rapid sludge formation and rapid accumulation of dissolved solids, the boiler must be emptied frequently be made, whereby the availability of the locomotive is reduced.
The practice of blowing the kettle with the intention of lengthening the time intervals between emptying has not found popular because the work was done by hand, with the possibility of the tap either stuck in the open position or off Negligence is left open.
The object of the invention relates to an automatic blow-off valve on dampfbetrie enclosed machines, which is characterized in that means are provided so that upon actuation of steam control means, eg. B. a regulator or a throttle, the Abblasv valve is influenced by steam pressure in such a way that it is open and an outflow of the water containing impurities takes place when the machine is in operation while the valve is closed when the machine is not running .
An embodiment of the subject matter of the invention is shown in vertical section in the accompanying drawing. The drawn relief valve has a longitudinally pierced housing 1, which is finite. Sludge inlet 2 is provided, said inlet being equipped with a connection 3 for connecting the same to the selected tapping point on the boiler, not shown. This connection can be a pipe socket, which is connected to a collecting pipe for various inner pipes, or it can otherwise be designed in a suitable manner.
The axis of the sludge inlet 2 is in one. pointed angles to the housing axis so that the flow of the sludge is opposed to the smallest possible resistance.
A valve insert 4 made of nickel-copper alloy or other suitable mate rial is provided to achieve a sealing, coaxial seat, the bore of the mud inlet 2 through an inlet opening in said insert 4, where it is at the point 4a united with the bore of the insert.
At the outlet-side, lower end of the insert, a constriction disk 5, also made of nickel-copper alloy, is arranged, which has a funnel-shaped, optionally calibrated opening 5rx, which is dimensioned so that it gives the required flow. The United constriction disk 5 is only inserted, so that it can easily be exchanged for another which has an opening of larger or smaller diameter, whereby a larger or smaller water flow can be achieved as desired.
In an Ab stood above the constriction disk 5, a valve seat 4b is formed in the insert 4.
A valve rod 6 made of nickel-copper alloy goes through a stuffing box 7 in the housing 1 and has a valve head 6a and a cleaning needle 6b formed at its lower end, the valve head in the position shown rests on the valve seat 4b and said cleaning needle protrudes through the opening 5a when the valve head 6a is in its closed position. As a result, every time the valve closes, the needle 6b becomes the opening 5a. clean of any keselstein or any Schlaniniansani.nilungen.
At the upper end of the valve rod 6 a smooth piston 8 is mounted, which works in a rigidly attached to the valve housing 1 steam cylinder 9. A connecting pipe 1 () leads from your valve housing neighbors th part 9a of the Dainpfzylinders to the non-signed slide chamber of the locomotive. If the steam pressure in the locomotive valve chamber rises, an equal pressure is generated below the piston 8, which has the tendency to push the piston 8 upwards and consequently to open the blow-off valve.
Normally, the valve head 6a is through an im. above, the part of the steam cylinder 9 which is remote from the valve housing and which has a downwardly directed spring 11 on the upper side of the piston 8 facing away from the valve housing. Exerts pressure, held in the closed position, the ge called spring with its upper end against the inner end face of a cover plate 12 attached to the upper, the valve housing end of the cylinder 9 is attached.
The strength of this spring is kept in such a way that it generates the required closing pressure according to the operating conditions, your boiler pressure, etc. If steam is therefore passed into part 9a of the steam cylinder, the piston is pressed upwards against the pressure of spring 11, this spring closing the blow-off valve immediately as soon as the steam pressure is switched off.
In order to prevent air from being trapped in the upper part of the steam cylinder 9, a vent with a vent line 13 and a vent valve formed in the cylinder cover 12 is provided. The vent line 13 leads to an axial bore 12a in a central extension 12b protruding into the cylinder, which consists of one piece with the cylinder cover and a valve seat 12c is formed at its lower end. is.
The upper part of the valve rod 6 projects a little beyond the piston 8 'and ends in a valve member. 6e, which when the piston 8 is. is located at the upper end of its stroke, that is, in the Uffenstellung of the blow-off valve, comes into contact with your seat 12c formed in the extension 12b, whereby the vent valve is closed.
If, due to the leakage of steam on the rings or other seals of the piston, pressure begins to form on the upper side of the piston 8, the valve member 6c lifts up just enough from its seat 12e that this pressure is diverted so that by the upward acting steam pressure on the one hand and by the downward we kende spring 11 and the downward acting leakage pressure on the other hand, an equilibrium position is established.
The function of the blow-off valve described is as follows. Assume the locomotive is standing still under steam before it starts its journey. The regulator is closed so that no steam flows into the valve chamber. Consequently, no steam can enter the part 9a of the steam cylinder which is connected to the valve chamber. The blow-off valve is therefore closed, and the valve head 6a will keep ge by the pressure of the spring 11 in its position.
As soon as the operator opens the regulator, whereby steam is let into the slide chamber, the steam pressure acting on the underside of the piston 8 pushes this piston upwards against the pressure of the spring 11, whereby the valve head 6a is lifted from its seat 4b. Any air trapped in the upper part of the steam cylinder is forced out through the vent.
In a preferred embodiment of the blow-off valve, the path of the valve head 6a is approx. 32 mm, but the distance from the seat 4b to the edge of the sludge inlet opening in the valve insert 4 measures approx. 19 mm, so that the sludge cannot begin to flow; before the valve head has moved past this point. This means that the valve head has moved well away from its seat before the mud can begin to flow, so that any throttling effect on the closing surfaces of the valve is avoided.
When the steam from the locomotive is turned off, as described, the valve closes under the pressure of the spring 11 with great force and the broach 6b is pushed through the outlet opening 5a.
With the blow-off valve described, a complete control of all impurities in the water, both the sludge and the content of dissolved solids, is achieved, <I> even </I> if the sludge particles are relatively large. In addition, the valve is self-cleaning.
The forces required to operate the valve are supplied by the steam pressure in the locomotive valve body and must be so large that they counteract the downward force of the spring 11 and the side thrust of the blow-off pressure. overcoming the frictional force generated by the rod. No direct closing pressure is exerted due to the pressure in the boiler.
Furthermore, the alternating opening and closing of the valve caused by the actuation of the locomotive regulator generates sufficient vortex action in the boiler water to keep the sludge moving, which prevents it from being deposited in the narrow water gaps.
With an appropriate adaptation, the valve can be used on stationary machines as well as on locomotives.