DE405580C

DE405580C - Verfahren zum selbsttaetigen Regeln des Druckes in Dampfleitungen

Info

Publication number: DE405580C
Application number: DEM79645D
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1922-11-14
Filing date: 1922-11-14
Publication date: 1924-11-03

Description

.(M 7&45

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und Einrichtungen zum selbsttätigen Regeln des Druckes in Dampfleitungen, insbesondere Abdampfleitungen von Kraftmaschinen, auch Luftleitungen oder sogenannten Vakuumleitungen.

Das Verfahren besteht im wesentlichen darin, daß hinter die zu regelnde Leitung ein siphonartiger Flüssigkeitsverschluß geschaltet

ίο ist, der oben und unten mit einem einen Flüssigkeitsvorrat enthaltenden und die verdrängte Abschlußflüssigkeit aufnehmenden Vorratsbehälter derart in Verbindung steht, daß bei geringen Druckschwankungen die Absperrflüssigkeit im Siphon Verschluß pendelt, bei Übersteigen einer festgelegten Druckgrenze aber aus dem Siphonverschluß herausgedrückt wird und in den Vorratsbehälter überfließt, während der Dampf oder das sonstige Druckmittel frei abströmen kann und die Absperrflüssigkeit aus dem Vorratsbehälter nach Abschwächung des Leitungsdruckes wieder in den Siphonverschluß zurückströmt.

In den Zeichnungen ist die Erfindung an zwei Ausführungsbeispielen veranschaulicht, und zwar zeigen

Abb. i, 2 und 3 Längsschnitt, Vorderansicht und Grundriß der einfachsten Ausführungsform einer Regelungsvorrichtung für Abdampfleitungen von Kondensationsdampfmaschinen,

Abb. 4, 5 und 6 eine teilweise geschnittene Seitenansicht sowie Vorderansieht und Grundriß einer Vorrichtung für Dampfleitungen von Au spu ff dampf maschinen.

Bei dem einfachsten Ausführungebeispiel der Erfindung gelangt ein aus den senkrechten Zweigrohren 1, 3 und dem wagerechten Verbmdungsrohr 7 gebildeter Siphonverschluß zur Anwendung, der bei Pfeil 2 an die der Regelung zu unterwerfende Ausströmungsleitung angeschlossen wird, während er anderseits bei 4 mit dem Vorratsbehälter 5 Verbindung erhält, der unten durch eine L^Tmlaufleitung 8 mit dem senkrechten Zweigrohr 1 bzw. dem wagerechten Zweigrohr 7 des Siphonverschlusses in Verbindung steht. Bei 6 wird eine Verbindung des Vorratsbehälters 5 mit dem Kondensator der Maschine hergestellt. Für Entleerungszwecke hat die Umlaufleitung 8 noch eine für gewöhnlich durch ein Ventil 9 verschlossene Abzweigung 10 erhalten.

Die so zwischen den Niederdruckzylinder einer Kondensationsdampfmaschine und den Kondensator in die Abdampfleitung eingeschaltete Vorrichtung wirkt folgendermaßen:

Der Siphonverschluß ι, 7, 3 sowie auch der Vorratsbehälter 5 und die Umlaufleitung 8 füllen sich mit dem im Dampf stets vorhandenen Kondenswasser bis zu der an dem Kondensator angeschlossenen Üherlaufstelle 6 an. Hierdurch wird die vor dem Siphon liegende Dampfleitung gegen den Kondensator hin mittels der im Siphon befindlichen Flüssigkeit abgeschlossen. Die Längen- und Ouerschnittsbemessungen der Siphonzweigrohre und des Vorratsbehälter sind einem gewissen Gegendruck in der Niederdruckabdampfleitung angepaßt. .

Erhöht sich nun durch irgendeinen Umstand der Gegendruck in der Xiederdruckleitung, angenommen z. B. durch Schließen oder Regulieren von Schiebern bei Abdampfverbrauchsstellen, dann wird die Sperrflüssigkeit in dem senkrechten Siphonzweigrohr 1 sinken und im Siphonzweigrohr 3 ansteigen, dann bei 4 in den Vorratsl>ehälter 5 überfließen, wenn eine hinreichende Drucksteigerung in der Dampfleitung stattfindet. Vermindert sich der Druck in der Dampfleitung wieder, dann tritt aus dem Vorratsbehälter die Flüssigkeit durch das Umlaufrohr 8 hindurch wieder in den Siphon 1, 7, 3 zurück. Bei ganz geringen Druckschwankungen pendelt nur die im Siphon i, 7, 3 enthaltene Flüssigkeitssäule.

Bei größeren Druckschwankungen und teilweiser Verdrängung der Absperrflüssigkeit aus dem Siphon tritt die Wirkung des Vorratsbehälters 5 und der Umlaufleitung 8 zu der Wirkung fies Siphons hinzu, indem die aus letzterem verdrängte Flüssigkeit sofort vom Vorratsbehälter her wieder ergänzt wird.

Erst wenn größere Drucksteigerungen in der Abdampfleitung auftreten, wird die Absperrflüssigkeit im Siphonzweigrohr 1 bis unter die Oberwand des flachgedrückten und somit einen schlitzförmigen Durchgang bildenden wagerechten Siphonzweigrohres 7 sinken, und der Dampf findet dann durch das Siphonzweigrohr 3 hindurch und durch die Öffnungen 4 und 6 nach dem Kondensator hin freien Abzug.

Aus der Verbindung des Abdampfrohres mit dem Siphon und dem an diesen oben und unten angeschlossenen Vorratsbehälter ergibt sich je nach den Druckschwankungen ein mehr oder weniger weitgehendes Pendeln der Flüssigkeitssäulen im Siphon und Vorratsbehälter und dadurch ein Ausgleich dor Druckschwankungen vom geringsten Grade bis zu einer gewissen Höchstgrenze ohne jeden Stoß, da die Druckschwankungen in fortdauernder Abhängigkeit von den physi- ^: kaiischen Eigenschaften der Wassersäule bleiben. Die abgeflachte Ouerschnittsform des wagerechten Zweigrohres 7 ermöglicht dabei eine ganz allmähliche, der Drucksteigerung entsprechende Querschnittsfreigäbe für die Abströmung des Dampfes nach dem Zweigrohr 3 und dem Kondensator hin.

Auf die beschriebene Weise werden die

geringsten sowie auch heftigere Druckschwan- ^: kungen mit unbedingter Sicherheit und auf schnellstem Wege ausgeglichen. Hierin ist , der technische Fortschritt gegenüber anderen

Regelungsvorrichtungen zu erblicken, da bei ; diesen bekannten Vorrichtungen eine mehr ! stoßweise Regelung stattfindet. ! Bei der zweiten Ausführungsform der Erfindung ist an eine Dampfleitung 11, die mit , einer Dampf entnahmestelle 12 für irgend- ! welche Verwendung versehen sein kann, eine U-förmige Rohrschleife 13 als Siphon ange-I schlossen, dessen zweiter Zweig in den oberen ! Teil eines Vorratsbehälters 14 mündet, der i oben mit einem Auspuffrohr 15 versehen ist. ^: Das untere Ende des Siphons 13 steht durch eine Umläufleitung 16, 17 mit zwischengeschaltetem Rückschlagventil 18 mit dem j unteren Teil des Vorratsbehälters 14 in Verbindung. Das Zweigrohr 17 der Umlauflei- ! tiung ist durch eine weitere Abzweigung 19, 20 an das untere Ende eines Schwimmkugelgefäßes 21 angeschlossen. Von der Leitung 20 führt ein aufsteigendes Zweigrohr 22 zu der Überlaufleitung des Schwimmkugel- go gefäßes 21, das im Innern eine Schwimmerventileinrichtung 23 und ein Absperrventil 24 '· einer unter Druck stehenden Wasserzuleitung I 25 besitzt. Das wagerechte obere Ende der j Leitung 22, das mit der Überlaufleitung 26 ! verbunden ist, bezweckt den Wasserstand im ; Gefäß 14 auf möglichst gleicher Höhe zu i halten. An die Leitung 26 ist noch eine von ^: der tiefsten Stelle des Vorratsbehälters 14 abgezweigte Entleerungsleitimg 27 angeschlos- - sen, die für gewöhnlich durch das Ventil 28 , verschlossen ist. Ferner besitzen auch die Umlauf leitung 16 und die Zweigleitung 19 , Entleerungsfortsätze 29, 30, die für gewöhn- . lieh durch Hähne oder Ventile verschlossen sind.

'. Aus dieser Einrichtung ergibt sich folgende Wirkungsweise.

Die Sperrflüssigkeit steht gewöhnlich im Siphon 13 bis zum oberen Rande und im Vorratsbehälter 14 bis zum Niveau x, das der Oberkante des Überlaufrohres 26 entspricht. Das Rückschlagventil 18 ist so belastet und eingestellt, daß es sich öffnet, wenn der Wasserspiegel im Vorratsbehälter durch Zuströmen der aus dem Siphon 13 verdrängten Flüssigkeit bis zu einer gewissen Höhe steigt. Geringe Druckschwankungen in der Dampfleitung werden so durch Pendeln der Flüssigkeitssäule im Siphon 13 ausgeglichen. Bei größeren Druckschwankungen wird der höher gespannte Dampf die Flüssigkeit aus dem

Siphon 13 in den Vorratsbehälter 14 drücken, der den Inhalt des Siphons bis zum Niveau ν aufnimmt. Der Dampf entweicht dann durch das Auspuffrohr 15 hindurch ins Freie. Ist der störende Druck in der Leitung 11 auf das vorgeschriebene Maß vermindert, dann fällt die Flüssigkeit im Vorratsbehälter wieder bis zum Niveau v, während der unten ausfließende Teil der Vorratsflüssigkeit über das Rückschlagventil 18 hinweg den Siphon wieder füllt. Das sich etwa in der Leitung 11 bildende Kondenswasser vollendet die weitere Füllung des Siphons 13.

Läßt der Druck in der Leitung 11 nach, dann fließt die im Vorratsbehälter zwischen .r und α enthaltene Vorratsflüssigkeit in den Siphon 13 herüber. Unter das Niveaus kann der Wasserspiegel nie sinken, weil aus dem Schwimmkugelgefäß 21 durch die Leitungen 20, 19, 17 der Behälter 14 sich immer wieder bis zum Niveau s (dem Schwimmkugelniveau j auffüllt und das Gefäß 21 aus der Druckleitung 25 immer bis zur Schwimmkugelhöhe nachgefüllt wird. Das Schwimmkugelgefäß 21 dient somit auch zum selbsttätigen Anfüllen des Siphons 13, zu welchem Zweck es durch eine Druckwasserleitung gespeist oder von Hand beschickt werden kann.

Im ganzen wirkt die Einrichtung nach den Abb. 4 bis 6 wie 'die zuerst beschriebene Einrichtung. Ihre vollständige Außerbetriebsetzung zum Zwecke der Revision kann durch .Ablassen der gesamten Flüssigkeit durch die Entleerungsleitungen 29, 30 durchgeführt werden.

Die Regelung kann für bestimmte Druckhöhen aufs feinste zugemessen werden durch . Wahl bzw. Errechnen der geeigneten Dimensionen, wie Durchmesser und Länge der.

.Siphonzweigrohre und Höhenunterschiede zwischen den Zuströmungs- und Abströmungsstellen der Sperrflüssigkeit, sowie auch durch Anpassung der Durchflußquerschnitte und Leitungswiderstände der Umlaufleitungen, die durch künstlich eingebaute Strömungswiderstände erforderlichenfalls vergrößert und regelbar gemacht werden können.

Claims

Patent-Ansprüche:

I. Verfahren zum selbtstätigen Regeln des Druckes in Dampfleitungen, insbesondere Abda-mpfleitungen von Kraftmaschinen, auch Luftleitungen oder sogenannten Vakuumleitungen unter Benutzung eines an sich bekannten, an die Leitung angeschlossenen Siphonverschlusses, dadurch gekennzeichnet, daß das die Leitung durchströmende zu regelnde Druckmittel dem Gegendruck der Flüssigkeitssäule des Siphonverschlusses und dem Gegendruck einer unter der Höhenlage des Siphonüberlaufs in einem, oder mehreren nach- - geschalteten, kommunizierenden Gefäßen untergebrachten Vorratsflüssigkeit derart ausgesetzt wird, daß entsprechend dem Grade der durch Schwankungen des Leitungsdruckes verursachten Entleerung des Siphons die Vorratsflüssigkeit in letzteren eindringt, um hier die Verminderung des auf den Leitungsdruck wirkenden Gegendruckes der Siphonflüssigkeit auszugleichen.
2. Vorrichtung zur Ausübung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß del· zwischen die Druckleitung und den Vorratsbehälter eingeschaltete Siphon aus zwei senkrechten Zweigrohren (1, 3) «und einem dieselben unten verbindenden, im Querschnitt abwarts* gestreckten Verbindungsrohr (7) besteht, so daß das aus dem einen Siphonrohr ι nach dem anderen Siphonrohr (3) überströmende Druckmittel im Verbindungsrohr (7) einen sich leicht anpassenden Durchgang bei Vermeidung völliger Entleerung des unteren Siphonteiles finden kann.
3. Vorrichtung zur Ausübung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekenn- go zeichnet, daß der obere Teil des Sperrflüssigkeitvorratsbehälters (14) zum Atmosphärenauspuff (15) führt, während sein unterer Teil (27) sowie die Umlaufleitung (17) zwischen dem Vorratsbehälter (14) und den Siphon (13) in Verbindung stehen mit einem selbsttätig wirkenden Schwimmergefäß (21) sowie einem Überlauf (22, 26), deren Zusammenwirken die Einhaltung eines die Wirksamkeit der Einrichtung sichernden Wasserstandes sicherstellt.
4. Vorrichtung nach Anspruch 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlußstelle (16) von dem Zweigrohr (13) zum Flüssigkeitvorratsbehälter (14), die Oberkante des Überlaufrohres (22, 26) und die Speisungsstelle (24) des Schwimmergefäßes in solchem Höhenabstand zueinander und der Flüssigkeitvorratsbehälter von solchem Rauminhalt gewählt sind, .daß der Vorratsbehälter zwischen je zwei Wasserständen (.r-s) je eine Füllung des gesamten Siphons (13) faßt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.