DE198378C - - Google Patents

Description

-i» V

KAISERLICHES ή

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

KLASSE 14Λ. GRUPPE

WARREN WEBSTER & CO. in NEW-JERSEY, V. St. A. Vorrichtung zur Regelung der Abdampfentnahme von einer Dampfmaschine zum Heizen.

Patentiert im Deutschen Reiche vom 17. Mai 1907 ab.

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Regelung der Zirkulation des Dampfes, bei welcher es wünschenswert ist, den Verbrauch des Dampfes durch die Temperaturen im Freien und in der Heizdampfleitung zu regeln. Die Regelung der Abdampfentnahme von einer Pampfmaschine zum Heizen sowohl durch Druck sowie auch durch Temperatur imvAbdampfrohr ist bekannt, und

ίο Heizungen sind bekannt, wobei die Ausströmung durch die Außentemperatur geregelt wird. Von diesen bekannten Einrichtungen unterscheidet sich der Erfindungsgegenstand »dadurch, daß ein Ventil durch die gegenseitigen Wirkungen eines außen angeordneten Thermostats und eines in der Dampfleitung angebrachten Thermostats derart eingestellt wird, daß eine entsprechende Menge Druckwasser dem Druckregelungsventil zugeführt wird, wodurch dasselbe sich

: so einstellt, daß der Zufluß des Abdampfes zum Dampfauslaß bzw. zum Kondensator entsprechend dem Bedarf an Heizdampf gedrosselt wird.

Die Erfindung ist auch bei Kondensationsanlagen anwendbar, bei welchen das Vakuum,

; das durc|i'-;/.'den Kondensator erzeugt wird,

, -entsprechend[dem Temperaturwechsel geregelt werdeö §öll£ und bei denen auch den Veränderüngenider Temperatur des Kühlwassers und der äußeren Temperatur Rechnung getragen wird. Dig|; Erfindung kann auf .verschiedene" Weis^%äng;ew;endet werden, entsprechend der Ay^'iuh'rurig der Dampfnnlage .35 ;-üttd des Kondepsäfiomapparates. Auch kann : dieselbe bei einem Oberflächenkondensator : oder bei einem Strahlkondensator benutzt : werden, und kann die Regelung des Vakuums entweder durch Regulierung des Wirkungs- : grades des Kondensators oder der Saughöhe ; in der Auspuffleitung erfolgen.

Auf den Zeichnungen zeigt Fig. I die Anwendung der Erfindung bei einer" Konden- ! sationsanlage mit einem Oberflächenkondensator, bei Welcher die Saughöhe in dem Aus-Strömungsrohr, reguliert wird.

Fig. 2 ist eine ähnliche Ansicht einer solchen Anlage, bei welcher der Wirkungsgrad de» Kondensators reguliert wird. : Fig. 3. zeigt eine Ansicht einer solchen Anlage, bei welcher ein Strahlkondensator be- ■ nutzt wird. ' .

Fig. 4 zeigt einen senkrechten Schnitt durch eine Ausführungsform der thermostatischen Reguliervorrichtung.

Fig. 5 ist ein Schnitt durch ein Regulierventil, welches dazu dient, das Vakuum einzustellen.

Fig. 6 ist ein ähnlicher Schnitt einer Reguliervorrichtungfür den Druck, und

Fig. 7 ist eine andere Ausführungsförm der Anlage/mit einem Strahlkondensator.'

Es soll zuerst die Einrichtung nach Fig. 1 : beschrieben werden. ; ■

B ist eine Dampfmaschine, welche bei B? ihren Auspuff besitzt, der in das Hauptauspuffrohr C eintritt. . Λ '

Ein Abzweigungsrohr desselben wird für die Heizungsanlage benutzt und ist in der ; üblichen Weise mit einem Ausströmung- 70'

rohr D nach der äußeren Luft hin versehen, um

■ den Überschuß an Auspuffdampf abzuleiten. Ein anderes Zweigrohr C¹ führt zum Kondensator G. A ist einer von den Radiatoren oder' den Heizkörpern, welcher mit dem Hauptrohr C durch ein Zuströmungsrohr A¹ und nut dem Hauptausströmungsrohr E durch . ein Ausströmungsrohr E¹, welches zu dem Kondensator führt, in Verbindung steht. Ein

ίο Ventil F, welches selbsttätig oder nicht selbst-■ί tätig arbeitet, ist in das Ausströmungsrohr E¹ eingesetzt, um die Ableitung des Wassers aus dem Radiator oder dem Heizkörper zu regeln.

J ist ein Ventil in dem Ausströmungsrohr des Kondensators, durch dessen Einstellung die Saughöhe oder das Vakuum in dem Auspuffrohr geregelt wird. Dieses Ventil wird selbsttätig durch eine thermostatische Ein-

2ö richtung eingestellt, weiche durch die äußere Temperatur und auch durch die Temperatur des in die Heizung geleiteten Dampfes beeinflußt wird. . : Auf den Zeichnungen ist dargestellt, wie das Ventil J durch eine hydraulische Preßpumpe K und einen Akkumulator L beeinflußt und durch einen Regulator M eingestellt wird, auf den der außen angeordnete Thermostat K und der in der Dampfleitung angebrachte Thermostat O einwirkt.

Die Pumpe K saugt das Wasser aus„>dem Behälter P ab, in dem durch einen gewöhnlichen Schwimmer Q die Flüssigkeitshöhe erhalten wird und aus welchem durch ein Rohr P¹ das Wasser zu dem Akkumulator L strömt. Der Akkumulator ist von bekannter Konstruktion und mit Gewichten versehen, welche entsprechend der Pressung angehoben werden. Die Gewichte des Akkumulators sind durch Hebe! R mit dem Pamptventil .9 der Pumpe K verbunden, so daß der Dampf abgesperrt wird, wenn der Druck sich erhöht und ein konstanter Druck erhalten wird. Von dem Akkumulator führt ein Druck-

■*5 rohr T zu dem Regulator Af und von dem Regulator ein Rohr U zu der Einstellvorrichtung J¹ des Ventils J. Eine Vermehrung der Druckhöhe bewirkt, daß durch die Einstellvorrichtung J¹ das Ventil /geschlossen wird.

W⁷ ist das Ausströmungsrohr für die Einstellvorrichtung nach dem Behälter P, in welches Rohr ein Ventil Γ eingesetzt ist, um die Zuströmung zu dem Behälter zu regeln. Die Bauart des Akkumulators, der mit der Pumpe A.' und dem Behälter P in Verbindung steht, ist die allgemein gebräuchliche; eine nähere Beschreibung desselben erübrigt sich daher.

Die Thermostaten -Y und. O bestehen aus Schlangenrohren, welche eine ausdehnbare ■ Flüssigkeit enthalten und durch die Rohre q und r mit den metallischen Balgen u und z/¹ in Verbindung stehen (Fig. 4). Der Balgen u _ ist mit einer einstellbaren Stange w versehen, die ihn mit der Ventilspindel t verbindet. Diese letztere ist in der Kammery des Regulators Af, aus der das Druckrohr U weiterführt, in einer Stopfbuchse λ: geführt.

Der Balgen u^l ist in ähnlicher Weise durch eine einstellbare Stange mit der Düse s ver- -70 bunden, die ihre Führung durch die Stopfbuchse x'² erhält und mit dem Rohr T kommuniziert. Die Ventilspindel r und die Düse 5 sind so angeordnet, daß durch ihre relativen Bewegungen die ,öffnung der Düse beeinflußt wird. Daraus ergibt sich, daß das , öffnen oder Schließen der Düse 5 die Verbindung zwischen den Rohren T und U entsprechend dem Druck auf die Einstellvorrichtung J¹ reguliert. ·; Zwischen den Balgen u,ii^l und den'Quer- ; häuptern a^l an den Stangen ^, % sind Schraubenfedern ν angeordnet. Diese haben das Bestreben, die Balgen entgegen der. Expansion der in ihnen enthaltenen Flüssigkeit zusammenzudrücken.

In Fig. 5 ist die Einstellvorrichtung für j das Ventil J dargestellt. Diese ist mit einem Diaphragma J'² versehen, welches mit dem '■ Ventil in Verbindung steht und in normaler Stellung von einer Feder J* so durchgedrückt wird, daß das Ventil geöffnet ist. Das Preßrohr U und das Ausströmungsrohr W führen zu der Kammer J³ oberhalb des Diaphragmas. Der Druck in dieser Kammer ist bestrebt, das Ventil J entgegen der Wirkung der Feder J* zu drosseln oder zu schließen. Der Regulator Af dient dazu, die Verbindung zwischen den Rohren T und U durch die Kammer/ hindurch herzustellen, entsprechend der gewünschten Temperatur des Dampfes in dem Rohr C und entsprechend der Außentemperatur. Zu gleicher Zeit wirkt der normale Druck des Akkumulators auf die Einstellvorrichtung J¹, und das Ventil J wird so weit geöffnet, als es erforderlich ist, um vom Kondensator Auspuffdampf durch die Heizung- zu schicken. Änderungen der Menge des ausströmenden Dampfes, entsprechend den verschiedenen Betriebsanforderungen, vergrößern den Druck' und die Temperatur in dem Hauptrohr C für die Heizung. Diese Vermehrung der Temperatur wirkt auf den Thermostaten O in deni Ausitröniungsrohr, und infolgedessen beeinflußt der Regulator Λ/ die Düse s und schließt die Verbindung zwischen den Rohren T und U. Dadurch wird der Druck auf die Einstellvorrichtung J¹ verringert und das Ventil J ge-' öffnet, so daß das Vakuum vergrößert wird 12p und der Kondensator den Überschuß des Auspuffdampfes aufnimmt.

Da der Druck und die Temperatur des Dampfes voneinander abhängig sind, muß der Apparat O in dem Ausströmungsrohr, welcher auf den Regulator Λ/ einwirkt, auf > 5. irgendeine Weise, reguliert'werden, entweder \ durch den Dampf oder durch die Änderungen ] des Druckes.

Eine Änderung der Außentemperatur wirkt in gleicher Weise auf den Thermostaten Λ^τ

ίο und veranlaßt den Regulator M, auf die Einstellungsvorrichtung J¹ und auf das Ventil J einzuwirken,,

. Wenn also die Außentemperatur sinkt, wird die Ventilspindel t durch die Zusammenziehung des Balgens» herabgezogen und der Durchgang zwischen den Rohren T und U erweitert. Hierdurch entsteht eine Druckvergrößerung auf das Diaphragma J¹ und eine Drosselung des Ventils J, so daß das

ao Vakuum in dem 'Auspuffrohr verkleinert und dadurch Dnick und Temperatur des der Heizung zugeführten Dampfes vergrößert '.. wird.;'· ^;..; . ¹^. ■ . .■■:■.' Während das Kondensatorventil durch den Thermostaten O und den Regulator M entsprechend den Änderungen der Darnpftemperatur, die siclr aus den verschiedenen Be-, triebsbedingungen ergeben, reguliert wird, wird i es ferner inoch durch den Thermostaten Λ^τ und den Regulator, entsprechend den Änderungen der Außentemperatur, reguliert. Mit diesen beiden Einrichtungen zur selbsttätigen Regulierung ist es möglich, den größten Wirkungsgrad der Heizungs- und /35 Kraftanlage zu erhalten.

Pis. in Fig. ι dargestellte Ausführungsform der Vorrichtung ist besonders dazu geeignet, jederzeit ein Maximum des Vakuums s zu erhalten, und zwar in einer Anlage, bei welehermehrere Maschinen ihren Dampf in einen Kondensator auspuffen, und bei welcher der Auspuffdampf in größerer Menge vorhanden ist, als er zur Heizung gebraucht wird. Es ist wünschenswert, daß ein konstanter Unterschied des Preßdruckes in dem Zuleitungsrohr und in dem Ableitungsrohr der Heizungsanlage erhalten wird, unabhängig von den Änderungen des Druckes in Rohr C; dies kann durch Regulierung des Regulatorventils / erreicht werden. Zu diesem Zweck

■ wird ein Druckregulator H benutzt, wie er in Fig. 6 dargestellt ist.

o¹ ist ein λεηίίΐ in dem Rückleitungsrohr E, welches durch eine Stange p^r~mit einem Diaphragma in der Kammer w- verbunden ist, j dessen eine Seite durch ein Rohr χ' mit dem : Saugrohr E und dessen andere Seite durch \ ein Rohr j^¹ mit dem Ausströmungsrohr C kommuniziert. Das Ventil o¹. welches die ;· Saughöhe in dem Rohr E regelt, wird durch den Unterschied ■ der Drucke in den Zuströmungs- und Ableitungsrohren beeinflußt, welcher durch die Rohre r¹ und .v¹ auf das Diaphragma wirkt. Das Anwachsen dieses Unterschiedes wird durch einen Hebel /' am Zapfen ^¹ geregelt, welcher mit der Ventilspindel bei s^l in Verbindung steht, und welcher durch die Gewichte U- und ii* ausbalanciert ist.

In Fig. 2 ist eine Ausführungsform der Erfindung dargestellt, bei welcher die Saughöhe durch Beeinflussung des Wirkungsgrades, des Kondensators geregelt wird. In diesem Falle werden die Thermostaten Λ' und O und der Regulator M wie vorher benutzt.· aber das regulierende Ventil J^s ist in dem Ausströmungsrohr aus der Pumpe A."¹ angebracht, welche das Kühlwasser dem Kondensator G¹'zuführt; der Wirkungsgrad des Kondensators oder die Größe des Vakuums, weiches er erzeugt, hängt von der Menge des von der Pumpe gelieferten Wassers ab. Die Konstruktion und Wirkungsweise des Regulierventils J'° ist dieselbe wie die des Ventils J, ausgenommen, daß das Ventil und die Reguliervorrichtung kleiner ausgeführt sind. „ ■·" .■ ■..·■·..'.■'

Bei diesem Apparat führt das Rohr E des Heizungsapparates zu dem Kondensator Λ', in welchem ein genügendes Vakuum in tezug auf 3en Druck im Rohre C erzeugt wird. Durch Anwendung des Regulators H, der auf das Ventil 0- der Pumpe y einwirkt, welche das Kühlwasser für den Kondensator χ liefert', wird der gewünschte Unter- schied der Drucke in dem Zuleitungs- und Ableitungsrohr der Heizungsanlage erzeugt. Dieser Regulator ist durch das Rohry¹ einerseits mit dem Ausströmungsrohr C und andererseits durch das Rohr .v¹ mit dem Rückleitungsrohr E₁ welches zum Kondensator Λ" führt, verbunden, und er wirkt auf das Ventil o² durch den Unterschied der Drucke in den Rohreny^x und x¹ ein.

Bei der Anordnung nach Fig. 3 ist ein Strahlkondensator G² angeordnet. B¹ ist das Dampfrohr der Dampfmaschinen, von welchem eine Abzweigung B² "zu dem Kondensator führt und^ das Rohr C die Verbindung mit der Heizung herstellt. Das Regulierventil J mit der Einstellvorrichtung J¹ ist in diesem Rohre B - angeordnet und wird durch die Thermostaten N und O und den Regulator Af, wie bei -der Einrichtung nach Fig. I, beeinflußt, so daß ebenfalls das Vakuum in dem Auspuffrohr B¹ der Maschinen oder Turbinen entsprechend den Änderungen der Dampftemperatur in der Heizungsanlage und entsprechend der äußeren Temperatur reguliert \ wird.

In diesem Apparate führt das Rückleitungsrohr E zu einem Trennungsbehälter b. aus

Claims (1)

1. welchem Luft und Dampf durch das Rohr α von dem Kondensator abgesaugt wird.

   Der Druckregulator H ist in das Rohr h eingesetzt, von welchem aus Rohre x^l undj'¹ zu dem Behälter b und dem Ausströmungsröhr C führen, so daß eine konstante Druckdifferenz in dem Ausströmungs- und Rückleitungsrohr erhalten wird. Das Kondensationswasser wird durch eine Pumpe Z aus

   ίο dem Behälter b abgesaugt und durch das Rohr/ in einen erhöhten Aufnehmer _/ geleitet. Ein Rohr Ä führt von dem Aufnehmer j zu dem Kondensator. Ein Ableitungsrohr m verbindet den Aufnehmer mit einem unter Wasserverschluß stehenden Behälter n, der mit der äußeren Luft Verbindung hat. Das Rohr k erhält in dem Aufnehmer j dasselbe Vakuum wie in dem Kondensator aufrecht, und die Höhe des Rohres m ist derart, daß die atmosphärische Luft das Wasser nicht zwingt, aus dem AufnehmerJ' in das Rohr Ä und den Kondensator zu gelangen. Da das durch die Pumpe Z in den Aufnehmerjf gedrückte Wasser unter Vermittlüng der Schwerkraft durch das Rohr?« in den Behälter η gelangt und ein gleiches Volumen aus diesem durch das Rohrjr ausströmt, wirkt dieses als Kesselspeiser. Die Pumpe Z wird durch das Ansteigen des Wassers in dem Behälter b mittels eines Schwimmers b¹ reguliert, unter Vermittlung eines in dem Dampfrohr der Pumpe angeordneten Ventils c. Dies hat zur Wirkung, daß der Preßdruck in dem Saugrohr und in dem- Druckrohr der Pumpe Z ausgeglichen wird, so daß nur die Arbeit zu leisten ist, welche dazu nötig ist, das Wasser von seinem Niveau in dem Behälter b zu dem Aufnehmer^' zu führen.

   g ist ein Entwässerungsrohr für den Behälter b, und g* ist das Wasserrohr für den Kondensator.

   Da der Aufnehmer j als Ausgleichvorrichtung wirkt, wird in demselben ein Vakuum aufrechterhalten, welches eine Flüssigkeitssäule trägt, die von der Größe des in dem Behälter herrschenden Vakuums abhängt. Der Aufnehmer j muß daher in solcher Höhe ■ angebracht werden, daß er nicht ganz angefüllt wird und sein Inhalt durch das Rohr τη infolge der Schwerkraft in das Gefäß π abfließt, von wo er durch das Rohr ρ weitergeleitet wird. Bei der besonderen Verwendung der Erfindung auf eine Anlage mit einem Strahlkondensator wird ein konstantes Vakuum in dem Kondensator erhalten, und das Regulierungsventil J arbeitet in derselben Weise wie bei dem Oberflächenkondensator nach Anspruch l und regelt das Vakuum in den Maschinen. Die Erfindung kann aber bei einem Strahlkondensator in der Weise angewendet werden, daß der Wirkungsgrad des Kondensators beeinflußt wird, in welchem Fälle das Ventil 7⁵ die Pumpe beeinflußt, welche das Wasser in den Kondensator liefert. Für das Rückleitungsrohr kann ein unabhängiger Kondensator X angewendet werden, wie in Fig. 7 gezeigt ist.

   Patent-Ax SPRU gh:

   Vorrichtung zur Regelung der Abdampfentnahme von einer Dampfmaschine für eine Heizanlage, dadurch gekennzeichnet, daß ein außen angeordneter Thermostat (NJ und ein in der Dampfleitung angebrachter Thermostat (O) gegenseitig auf ein Ventil (s) einwirken, um mehr oder weniger Regelungsflüssigkeit (Druckwasser) zum Druckregelungsventil (J) zuzulassen und dadurch dieses Druckregelungsventil so einzustellen, daß der Zufluß des Abdampfes zum Dampfauslaß oder Kondensator entsprechend dem Bedarf an Heizdampf gedrosselt wird.

   Hierzu ι Blatt Zeichnungen.