DE34186C

DE34186C - Dampfdruck - Minderungsventil als Doppelsitzventil mit Belastungs-Differentialkolben

Info

Publication number: DE34186C
Application number: DENDAT34186D
Authority: DE
Original assignee: F. SCHICHAU in Elbing, Westpreufsen
Anticipated expiration: 1905-04-28

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

KLASSE 47: Maschinenelemente.

Das. Doppelsitzventil hat Scheiben C und D von verschiedener Gröfse, welche die Oeffnungen verschliefsen, durch die der Dampf ausströmt, dessen Spannung vermindert werden soll. Oberhalb des Doppelsitzventils befindet sich ein Kolbenkörper, dessen beide Theile F und G verschiedene Durchmesser haben. Ventil und Kolbenkörper sind nicht fest mit einander verbunden. Der Kolben bewegt sich in einem Cylinder, der auf das Ventilgehäuse aufgeschraubt und derart gebaut ist; dafs der Raum über dem grofsen Kolben G niit dem Raum B verbunden ist, nach welchem der Dampf überströmen soll. Mit demselben Raum steht auch der Raum über und unter dem.Ventil in Verbindung, und zwar durch die Oeffnungen e und e. Am Boden des grofsen Cylinders ist in der Cylinderwand eine Bohrung h von 2 mm Weite angeordnet, durch welche die äufsere Luft ein- und ausströmen kann.

Das Reducirventil hat den Zweck, die hohe Spannung des Dampfes nicht nur auf einen Theil derselben zu vermindern, sondern auch nach geschehener Minderung das Nachströmen des hochgespannten Dampfes so lange zu verhindern, bis der Dampf von verminderter Spannung noch weiter, und zwar erheblich an Spannung verloren hat.

Der Raum A sei mit Dampf von 10 Atmosphären Spannung gefüllt. Im Raum B sei ein Ueberdruck nicht vorhanden. Der innere Durchmesser des Ventils C betrage 62 mm, der äufsere Durchmesser des Ventils D 60 mm. Das Ventil und der Kolben werden dann, da ein Gegendruck nicht vorhanden ist, mit einer Kraft gleich \ (6,2 ²π — 6,o ²π) · ίο == 19,2 kg aufwärts bewegt.

Unter der Voraussetzung, dafs die Durchgänge bei e im Vergleich mit den Durchgängen des ganz geöffneten Ventils genügend klein sind, ist die Dampfspannung über und unter dem Ventil ebenfalls gleich, 10 Atmosphären und deshalb der kleine - Kolben F, welcher einen Durchmesser von 36 mm haben möge, mit \· 3,6 ²TT- 10= 101,79 kg belastet, da das Ventil selbst, dessen Scheiben jetzt entlastet sind, einen Druck nach oben nicht mehr ausübt.

. Steigt nun die Spannung im Raum B auf 3,3 Atmosphären, so beträgt der Druck auf den grofsen Kolben G bei einem Durchmesser desselben von 64 mm i«6,4²7r· 3,3 = io6,i5.kg, es wird demnach das Ventil, dessen Scheiben entlastet waren, mit einem Druck von 4,36 kg geschlossen. Die Dampfspannung über und unter- dem Ventil gleicht sich nunmehr mit derjenigen im Raum B aus und beträgt ebenfalls 3,3 Atmosphären. .

Im Sinne der Bewegung nach unten wirken jetzt die Kräfte:

Druck auf den grofsen kg

Kolben G -J-· 6,4 ²π· 3,3 = io6,i6

Druck auf die obere
Seite des oberen Ventils C ........ . i· 6,6 ²TT · 3,3 == I 12,89

Druck auf die obere .
Seite des unteren Ventils D i · 6,0 ²Tr · 10 =282,74

• 501,79.

Im Sinne der Bewegung nach oben wirken;

Druck auf die Unter- kg sehe des kleinen Kolbens F . i· 3,6 ²Tr · 3,3 = 33,59

Druck auf die Unterseite des oberen Ven-

. tils C -J- · 6,2 ²Tr · ι ο = 301,91

Druck auf die Unterseite des unteren Ven-

• ^tils ^D τ'.5;β ²TT· 3,3= 81,₂8.

416,78.

Das Ventil bleibt daher geschlossen, bis die Dampfspannung im Raum B erheblich gesunken ist. Die Gleichgewichtslage tritt erst ein, wenn diese Spannung etwa Y₂ Atmosphäre erreicht hat. Es ist dann für die Bewegung nach unten:
der Druck auf den kg

grofsen Kolben G . . -J-· 6,4 ²π · 0,5 = 16,09 Druck auf die obere
Seite des oberen Ventils C . . . . . ... i-6,6²7T>o,5 = 17,11

Druck auf die obere
Seite des unteren Ventils D .......... i· 6,0 ²π· 10 = 282,74

~~ 3i5>94· Für die Aufwärtsbewegung ist:

Druck auf die Unter- kg

sehe des kleinen Κρΐ-bens F ........ -J-? 3,5 V· 0,5 = 5,09

Druck auf die Unterseite des oberen Ven- . tils C ........ -J-r 6,2 V· ίο == 301,91

Druck auf die Unter- ■
seite' des unteren Ventils D \ · 5,6 ²Ti-- 0,5= · 12,32

Das Ventil wird demnach jetzt wieder geöffnet und bleibt in dieser Lage, bis der Raum B wieder mit Dampf von der Spannung von 3,3 Atmosphären gefüllt ist.

Hierdurch unterscheidet sich das vorliegende Minderungsventil von den gewöhnlichen Druckminderungsventilen , welche die verminderte Dampfspannung auf gleicher Höhe erhalten, und dadurch ermöglicht sich seine Anwendung als selbstthätiges Druckminderungsventil bei Verbund- (Compound-) Maschinen, bei welchen behufs Ingangsetzens der Maschine Kesseldampf in die Zwischenkammer (den Receiver) eingelassen wird. Das Ventil ist so anzubringen, dafs der Raum A mit dem zum kleinen Cylinder führenden Dampfzuleitungsrohr, der Raum B mit der.Zwischenkammer in Verbindung steht. Beim jedesmaligen Anlassen der Maschine kann dann Dampf aus dem Kessel nach der Zwischenkammer überströmen, bis er die hier zulässige höchste Spannung erreicht hat. Ist dies geschehen, so sperrt das Ventil den Kesseldampf ab und bleibt geschlossen, wenn auch der Dampfdruck in der Zwischenkammer sehr. veränderlich ist.

Die Wirkungsweise des Ventils ist nämlich folgende: Befindet sich im Raum A Kesseldampf, während im Raum B ein Ueberdruck nicht vorhanden ist, so wird das Ventil mit dem Kolben gehoben, da von B aus weder auf das Ventil, noch auf den Kolben ein Gegendruck wirkt. Der Dampf strömt daher von A durch die Oeffnungen e e nach B und von hier aus auch über den Kolben G. Ist nun in B bezw. über G" ein Dampfdruck erreicht, welcher der beabsichtigten verminderten Spannung gleich ist, so bewegt sich der Kolben abwärts, wenn der Durchmesser der Kolbentheile G und F der zu erzielenden Druckverminderung entsprechend gewählt sind. Das Ventil setzt dieser Bewegung nur einen geringen Widerstand entgegen, da die Ventilteller nahezu entlastet sind. Hierzu ist indefs nothwendig, dafs die Oeffnungen e so klein gewählt werden, dafs der in den Raum zwischen A und den Oeffnungen e übergeströmte Dampf etwa gleiche Spannung mit dem in A befindlichen Dampf behält. Es ist dies auch deshalb erforderlich, weil durch den Kolben G F nicht unmittelbar der Dampfdruck in A, sondern der Drack. desjenigen Dampfes vermindert wird, welcher in dem Raum zwischen A und e vorhanden ist. Durch den Kolben wird das Ventil geschlossen, und die Dampfdrucke in B und aufserhajb der Ventilteller gleichen sich aus. Das Ventil kann sich nun nicht früher wieder öffnen, als bis der Dampfdruck in B so weit gesunken ist, dafs die Summe der Drucke auf den grofsen Kolben und die Oberseiten der Ventilteller kleiner als die Summe der Drucke auf den kleinen Kolben und die Unterseiten der Ventilteller ist. '

Claims

Patent-Anspruch:

Ein Dampfdruck-Minderungsventil als Doppelsitzventil mit Tellern C und D von verschiedener Gröfse in Verbindung mit einem das

Ventil belastenden, aber mit ihm nicht fest verbundenen Kolbenkörper, dessen zweiTheile.F und G von verschiedenem Durchmesser in entsprechenden Cylindern sich bewegen, zu dem Zwecke, einmal die Spannung des aus dem Raum A nach B überströmenden Dampfes auf. einen durch Abschliefsen des Ventils selbstthä'tig begrenzten Betrag zu vermindern, indem die Oeffnungen bei e e, welche B mit den Räumen über C und unter D verbinden, so klein gewählt sind, dafs der vor e e und unter F im Ventilgehäuse befindliche Dampf beim Ueberströmen nahezu dieselbe Spannung wie in A beibehält, während über G stets dieselbe Spannung wie in B herrscht, dann aber ein Wiederöffhen des Ventils und Nachströmen des Dampfes nach B eintreten zu. lassen, sobald die verminderte Spannung in B noch weiter, und zwar bis zu einem bestimmten Mafse gesunken ist.

Hierzu ι Blatt Zeichnungen.