DE269118C - - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

KLASSE 14 h. GRUPPE

während der Kompressionsperiode.

Patentiert im Deutschen Reiche vom 20. November 1912 ab.

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Heizdampfentnahme aus dem Zylinder von abwechselnd mit Kondensation und Gegendruck arbeitenden Kolbendampfmaschinen während der Kompressionsperiode, bei welcher die Entnahme des Heizdampfes aus einem mit den Zylinder enden durch getrennte Organe in Verbindung stehenden Raum erfolgt, welcher bei Auspuffbetrieb der Maschine als zusätzlicher

ίο schädlicher Raum wirkt, und zwar auch dann, wenn kein Heizdampf entnommen wird. Die Einrichtung soll dadurch vervollkommnet werden, daß der Zuschaltraum vom strömenden Frischdampf geheizt wird, so daß die Wandungen des Zuschaltraumes nicht als Abkühlungsflächen wirken bzw. durch dieselben keine Vermehrung der Abkühlungsflächen herbeigeführt wird. Dadurch soll die beim Eintritt des Frischdampfes stattfindende sogenannte »Vorkondensation« vermieden werden. Da der Zuschaltraum sackartig an das Zylinderende angeschlossen ist, so wird, wenn man die Kompression bis zur Admissionsspannung hin-

! auftreibt, der nachströmende Admissionsdampf in den Zuschaltraum nicht eindringen können. Führt man den im Zuschaltraum komprimierten Dampf für Nebenzwecke ab, so kommt er mit dem Arbeitsdampf nicht mehr in Berührung. Tritt der Kompressionsdampf ganz oder teilweise in den Zylinder zurück, so bringt er auch die Wärme mit, welche ihm im Zuschaltraum besonders zugeführt ist und kann der Arbeitsprozeß dadurch verbessert werden. Diese Einrichtung gestattet somit eine Wärmezuführung während des Arbeitsprozesses, welche an die »Zwischenheizung« bei Mehrfachexpansionsmaschinen erinnert, hier aber in der einfachsten Weise auch an einstufigen Maschinen ermöglicht ist.

Als Ausführungsbeispiel ist die Anwendung der neuen Einrichtung an einer einstufigen Maschine gezeigt, während eine sinngemäße Anwendung bei mehrstufigen Maschinen ohne besondere Zeichnung verständlich ist.

Fig. ι zeigt die schematische Darstellung eines Längsschnittes durch einen Zylinder mit dem Zuschaltraum, und Fig. 2 einen Querschnitt, wobei der Zuschaltraum an der Frischdampfleitung angeordnet ist.

In Fig. ι ist e der Dampfzylinder, b der zusätzliche schädliche Raum; f sind die Schaltbzw. Steuerorgane, welche die Verbindung zwischen Zylinder und Zuschaltraum regeln, und χ das Entnahmeorgan für den Kompressionsdampf zu Nebenzwecken, welches in bekannter Art, z. B. durch einen Druckregler, eingestellt wird; auch können in bekannter Art Rückschlagventile oder Rohrschieber ο. dgl. mit einstellbarer Belastung verwendet werden.

In dem Grenzfalle, daß gar kein Abdampf gebraucht wird, würde es genügen, die Steuerorgane f in der bekannten Weise als einfache Niederschraubventile auszubilden, wobei eine Zwischenwand vorhanden sein müßte, welche

den Raum b in zwei Hälften teilt, von welchen je eine an einem Zylinderende angeschlossen ist.

Soll mehr oder weniger Kompressionsdampf entnommen werden, so kann der Raum b, wie gezeichnet, für beide Zylinderseiten gemeinschaftlich sein, und sind die Organe f entsprechend zu steuern. Ist die Maschine einfach wirkend, so genügt natürlich ein Zuschaltorgan f.

Soll aller Kompressionsdampf entnommen werden, dann sind die Organe f so zu steuern, daß der Kompressionsdampf wohl vom Zylinder e nach dem Aufnehmer b strömen kann, aber nicht in umgekehrter Richtung. Die Organe f können dabei von den Hubenden so weit entfernt angebracht werden, daß etwas Dampf, welcher für die Auffüllung des schädlichen Raumes vom Zylinder selbst auch bei Auspuffarbeit genügt, zurückbleibt. Die Maschine nützt den Zuschaltraum für die Dampfentnahme aus, ohne von der Vergrößerung des schädlichen Raumes betroffen zu werden. Zwischen diesen und den ersterwähnten Fall (ohne Dampfentnahme) fallen die übrigen Zustände mit mehr oder weniger Dampfentnahme. Die Rückführung des Dampfes von b zum Zylinder e erfolgt immer während der Expansionsperiode, bedingt also immer eine Erhöhung der Spannung und auch eine Nachheizung, wenn eine Aufnehmerheizung stattfindet. Diese gilt auch für den Fall, daß kein Abdampf entnommen wird. Diese Rückströmung kann durch selbsttätiges Anheben der Organe f erfolgen (auch könnten dafür besondere Rückschlagventile vorgesehen sein). Es ist klar, daß der Zuschaltraum b mit gesteuerten Organen f auch mehreren Zylindern einer Maschine (z. B. einer zwei- oder dreizylindrigen Walzenzugmaschine o. dgl.) dienen kann.

,Für die Art der Steuerung des Organes f ist in Fig. 2 ein Ausführungsbeispiel ersichtlich, bei welchem am Umfang eines umlaufen den Gehäuses m (z. B. eines Achsenreglers für die Geschwindigkeitsregelung der Maschine) Schubkurven k und k' angeordnet sind. Durch Rollenhebel i, h, g erfolgt die Bewegung der Organe f durch die Schubkurven k, k', und zwar so, daß der Zuschaltraum abwechselnd mit einem Zylinderende eines oder unter Umständen auch mehrerer Zylinder in Verbindung steht. Dabei sind die Rollenhebel *, k auf der Achse h oder diese samt den Hebeln verschiebbar gedacht.

Die Verstellung der Steuerung, welche hier sowohl der Kompressionsverminderung (Hilfsauslaßsteuerung) als auch der Dampfentnahme dient, richtet sich sinngemäß nach den BetriebsVerhältnissen und wird durch geeignete Gestaltung der Schubkurven erzielt. Bei Normalarbeit mit Kondensation und keinem Bedarf an Abdampf bleiben die Organe f geschlossen.

Die Verschiebung der HilfsSteuerung kann von Hand erfolgen oder auch durch selbst- ■ tätige Druckregler bekannter Art, welche mit den Zylinderenden oder mit der Kondensation verbunden sind, oder dieselbe kann mit" dem Entnahmeorgan χ in Verbindung stehen, oder aber es können verschiedene dieser Möglichkeiten sinngemäß vereinigt werden. Diese Vereinigung fällt hier immer einfach aus. Während bei der bekannten Dampfentnahme aus dem Aufnehmer von Verbundmaschinen sowohl die wechselnde Leistung der Maschine als auch die wechselnde Dampfentnahme auf die Hilfssteuerung Einfluß haben, die sich in störender Weise gegenseitig beeinflussen können, hat bei der vorgeführten neuen Einrichtung die Leistung der Maschine auf die Hilfssteuerung keinen Einfluß, weil die Kompression von der Füllung der Maschine nicht abhängt.

Fig. 2 zeigt auch ein Ausführungsbeispiel der Nachheizung, welche erfindungsgemäß im Zuschaltraum b an dem Kompressionsdampf vorgenommen werden soll. Der Raum b ist hier ringförmig um die Frischdampfleitung a angeordnet, welche bei d an das Zylinderende angeschlossen ist, wobei der durch das Organ f abgeführte Kompressionsdampf durch spiralförmig angeordnete Rippen c oder statt dessen parallel zueinander gestellte Wände mit gegeneinander versetzten Öffnungen (wie eingezeichnet) zu lebhafter Strömung gezwungen wird. Der Frischdampf durchströmt die Zuleitung a mit einer sehr hohen Überhitzung und bedarf es besonderer Maßnahmen, wie der bekannten »strömenden Zylinderdeckelheizung« und der Anwendung von Kondensation, welche die mittlere Zylindertemperatur herunterdrückt, damit die Kolbenringe nicht durch Zersetzung des Schmieröles gefährdet werden. - Muß die Maschine plötzlich mit Gegendruck arbeiten, so steigt die Zylindertemperatur und kann eine Auspuff maschine nicht mit ebenso hoher Überhitzung arbeiten wie bei Arbeit mit' Kondensation. Eine Herabminderung der Überhitzung macht vielfach Schwierigkeiten und bedeutet auf alle Fälle eine Verzichtleistung auf einen Vorteil. Bei der vorgeführten Einrichtung übernimmt der Kompressionsdampf, und zwar gleichgültig, ob derselbe weiter als Nebendampf verwendet wird, oder ob er während der Expansion dem Zylinder wieder zuströmt, die »Überhitze« des Leitungsdampfes.

Unter »Überhitze« soll hier der Unterschied verstanden sein, welcher zwischen demjenigen Wärmegrade, auf welchen man die Überhitzung mit bekannten Mitteln treiben kann und demjenigen besteht, mit welchem man den Dampf in den Zylinder eintreten lassen kann, ohne

durch Zersetzung des Schmieröles die Betriebssicherheit zu gefährden.

Statt daß der Zuschaltraum die Umhüllung des Zuleitungsrohres bildet, kann derselbe auch als besonderer Heizkörper (Kompressionsdampfgenerator) ähnlich wie die bekannten Vorwärmer ausgebildet werden, welcher zwischen Kessel und Maschine eingeschaltet ist.

Claims (2)

1. Patent-Ansprüche:

   i. Einrichtung zur Heizdampf entnahme aus dem Zylinder von abwechselnd mit Kondensation und Gegendruck arbeitenden Kolbendampfmaschinen während der Kornpressionsperiode, dadurch gekennzeichnet, daß die Entnahme des Heizdampfes aus einem mit den beiden Enden des Zylinders (e) durch getrennte Organe (f) in Verbindung stehenden Raum (b) erfolgt, welcher bei Auspuffbetrieb der Maschine als zusätzlicher schädlicher Raum wirkt, und zwar auch dann, wenn kein Heizdampf entnommen wird.
2. 2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Zuschaltraum (b) von strömendem Frischdampf geheizt wird.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.