DE261398C - - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zur Entnahme von Dampf für Heizoder Kochzwecke aus dem Zwischenbehälter von zwei- oder mehrstufigen Dampfmaschinen 5 oder Dampfturbinen, bei welchen der Geschwindigkeitsregler den Dampfeintritt bzw. den Füllungsgrad gleichzeitig für die der Dampfentnahmestelle vorangehende und für die ihr nachfolgende Druckstufe beeinflußt

ίο und der Druck des entnommenen Heizdampfes durch ein Reduzierventil geregelt wird.

Für die Entnahme von Heizdampf aus dem Zwischenbehälter (Aufnehmer) von Dampfmaschinen sind Einrichtungen bereits bekannt, bei welchen gesucht wird, den Dampfdruck im Zwischenbehälter annähernd konstant auf der Höhe des Heizungsdruckes zu erhalten, und zwar geschieht dies durch Anwendung eines selbsttätigen Druckreglers, der auf die Füllung im Niederdruckzylinder einwirken soll. Diese Einrichtungen haben den Nachteil, daß erstens der Heizdruck doch noch in verhältnismäßig starkem Maße schwanken muß, um im selbsttätigen Druckregler die nötige Regelungskraft für die Füllungsverstellungen bei starken Schwankungen im Bedarf an Heizdampf und Arbeitsleistung zu erreichen, daß zweitens im Hochdruckzylinder am Ende der Expansion bald starker Spannungsabfall, bald starke Schleifen negativer Arbeit im Diagramm entstehen, und daß drittens die genaue und rasche Geschwindigkeitsregelung bei starken Schwankungen in 40

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der Kraft und Heizdampfmenge infolge der gegenseitigen Wechselwirkung des die Fülhing im Hochdruckzylinder einstellenden Geschwindigkeitsreglers und des die Füllung im Niederdruckzylinder beeinflussenden automatischen Druckreglers leidet.

Diese Nachteile werden der Erfindung gemaß dadurch vermieden, daß die Dampfeintrittsöffnung bzw. der Füllungsgrad unter Einwirkung des gemeinsamen Geschwindigkeitsreglers in der der Dampfentnahmestelle vorangehenden Druckstufe bei abnehmender Geschwindigkeit anfänglich langsam und nachher rascher zunimmt, während in der nachfolgenden Druckstufe die Eintrittsöffnung bzw. der Füllungsgrad sich anfänglich rasch und nachher langsamer vergrößert.

Auf der Zeichnung stellen als Beispiel einer Ausführungsform dar:

Fig. ι eine Hebelanordnung, die schematisch die Verbindung zwischen Regler und Steuerungsorganen angibt,

Fig. 2 ein zusammengesetztes Arbeitsdiagramm des Hoch- und Niederdruckzylinders einer Verbund- bzw. Tandemmaschine und

Fig. 3 ein Druckregelungsventil in senkrechtem Längsschnitt, als Beispiel für die Druckregelung des entnommenen Heizdampfes.

Um die Drehachse^ (Fig. 1) dreht sich ein dreiarmiger Hebel, dessen einer Arm R mit dem Geschwindigkeitsregler verbunden ist, während ein zweiter Arm FI mittels Stange h

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die Füllung des Hochdruckzylinders verstellt, und ein dritter Arm N mit Stange η auf die Füllung des Niederdruckzylinders einwirkt. Durch die Stellung der Hebelarme H und N einerseits und die der Stangen h und η andererseits wird erreicht, daß bei gleichen Zentriwinkeln, um die der Hebel verschwenkt wird, die Füllung des Hochdruckschiebers erst schneller und dann langsamer, die des Niederdruckschiebers aber umgekehrt abnimmt, wie aus den Skalen zu erkennen ist. Ein ähnliches Ergebnis kann auch durch andere Hebelanordnungen erzielt werden.

Das Diagramm Fig. 2 zeigt drei Druckkurvenpaare einer Tandem- oder Verbundmaschine, und zwar zeigt Kurvenpaar I den Arbeitsverlauf für Normalarbeitsleistung ohne Zwischendampfentnahme, Kurvenpaar II die Normalarbeit mit einer Dampfentnahme aus dem Zwischenbehälter, die beispielsweise etwa V₅ des Dampfverbrauches nach Kurvenpaar I entspricht, und Kurvenpaar III zeigt halbe Arbeitsleistung für gleich große Dampfentnahme wie bei II. Wie ersichtlich, bleibt die Druckschwankung im Zwischenbehälter in mäßigen Grenzen. Die Druckhöhe selbst wird durch die Zylinderabmessungen und die Füllungsgrade so hoch gehalten, daß innerhalb praktischer Grenzwerte für Kraftleistung und Heizdampfmenge der kleinste Druck im Zwi-' schenbehälter noch auf der Höhe der für die Heizung nötigen Dampfspannung bleibt.

Ein Druckregelungsventil (Fig. 3) dient alsdann dazu, den nach der Heizung strömenden Dampf von der veränderlichen Aufnehmerspannung auf den annähernd konstanten Heizungsdruck hinunter abzudrosseln. Dieses Ventil kann beispielsweise aus einem Zylinder C bestehen, in dem ein Kolben D unter Federwirkung angeordnet und so bemessen ist, daß er bei normaler Heizungsspannung die Verbindung zwischen dem Aufnehmer und der Heizung herstellt und den Dampf vom veränderlichen Aufnehmerdruck auf den Heizungsdruck hinunter abdrosselt.

Steigt der Heizungsdruck, so wird durch diesen in bekannter Weise die Feder zusammengedrückt, so daß der Kolben D durch Verengung des Durchgangsquerschnittes den Zutritt von Dampf aus dem Aufnehmer vermindert oder ganz absperrt. Wenn dagegen wegen ⁷zu kleiner Arbeitsleistung der Maschine der Aufnehmerdruck unter den normalen Heizungsdruck sinken sollte, so sinkt der. Kolben D des Drosselventiles unter der Wirkung der Feder wegen gleichzeitig verminderten Heizungsdruckes, schließt die von dem Zwischenbehälter . kommende 'Leitung Z und öffnet die von dem Dampfkessel kommende Frischdampfleitung K, um abgedrosselten Frischdampf in die Heizungsleitung L zu entsenden. Damit in diesem Falle nicht etwa Dampf in den Aufnehmer ströme durch Undichtheiten des Drosselventiles C, D, was z. B. bei Leergang· der Maschine ein Durchgehen derselben zur Folge haben könnte, kann ein Rückschlagventil V in der Leitung Z eingeschaltet sein. Der Raum hinter dem Kolben Ό steht durch ein Rohr F mit der Atmosphäre in Verbindung.

Wie man aus Obigem und den beiliegenden Figuren ersieht, ist die Geschwindigkeit der Maschine nunmehr nur noch von einem Organ, dem gewöhnlichen Zentrifugal- oder andersartigen Geschwindigkeitsregler geregelt, der Heizungsdruck ist annähernd konstant trotz veränderlichen Aufnehmerdruckes, denn zur Beeinflussung und Einstellung des Drosselventiles C, D sind kleinere Druckänderungen nötig als für die Veränderung der Füllung im Niederdruckzylinder, wie sie bei den bisher bekannten Verfahren für Zwischendampfentnahme gebräuchlich sind. Durch die im Aufnehmer zugelassenen Druckschwankungen bei der vorliegenden Einrichtung werden Druckabfall oder Schleifen in der Druckkurve des Hochdruckzylinders geringer, als wenn man den Aufnehmerdruck annähernd gleich erhält. Die leichte Drosselung des Heizdampfes zwischen Aufnehmer und Heizungsleitung gibt eine kleine Überhitzung desselben, durch die die Wärmeverluste in der Heizdampfleitung zwischen Aufnehmer und Heizkörpern vermindert werden, da bekanntlich die Wärmeleitung des überhitzten Dampfes wesentlich geringer ist als diejenige des Sattdampfes.

Die Einrichtung läßt sich übrigens auch bei Dampfturbinen anwenden, indem man den Geschwindigkeitsregler nicht nur auf die Dampfzutrittsorgane der ersten Druckstufe, sondern auch auf die Zugangsöffnungen derjenigen Druckstufe wirken läßt, die der Entnahmestelle von Heizdampf unmittelbar nachfolgt, bzw. es kann auch der gleiche Geschwindigkeitsregler eine Hochdruck- und eine von ihr getrennte Niederdruckturbine regulieren in einer Weise, daß die gewünschte Heizdampfmenge unter nötigem Druck dem Abdampfrohr der Hochdruckturbine entnommen werden kann. Man kann auch die beiden Regler zweier Turbinen so miteinander kuppeln, daß das gewünschte Ergebnis, d. h. zweckmäßige Größe der Eintrittsöffnungen der Hoch- und Niederdruckturbine erreicht wird.

Claims (2)

1. Patent-An Sprüche:

   i. Regelungsvorrichtung für zwei- oder mehrstufige Dampfmaschinen oder Dampfturbinen mit Heizdampfentnahme aus dem Zwischenbehälter, bei welchen die gekup-

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   pelten Geschwindigkeitsregler für die der Dampf entnahmestelle vorangehende und für die. ihr nachfolgende Druckstufe oder ein gemeinsamer Geschwindigkeitsregler den Dampf eintritt bzw. den Füllungsgrad gleichzeitig beeinflußt, dadurch gekennzeichnet, daß die Dampfeintrittsöffnung bzw. der Füllungsgrad in der der Dampfentnahmestelle vorangehenden Druckstufe bei abnehmender Geschwindigkeit anfänglich langsam und nachher rascher zunimmt, ■ während in der nachfolgenden Druckstufe die Eintrittsöffnung bzw. der Füllungsgrad sich anfänglich rasch und nachher langsamer vergrößert.
2. 2. Regelungsvorrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der Heizdampf durch ein Drosselventil vom veränderlichen Aufnehmerdruck auf den annähernd konstanten Heizungsdruck hinuntergedrosselt wird, und daß bei ungenügendem Druck im Aufnehmer durch das gleiche oder ein anderes Drosselventil Dampf aus den Kesseln oder einer anderen höheren Druckstufe der Heizungsleitung zugeführt werden kann.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.