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Verfahren und Einrichtung zur ZufÜbrung von Zusatzdampf bei Naschinen
mit Zwischen- oder Abdampfverwertung. Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren
mit entsprechenden Einrichtungen, um bei Dampfmaschinen, denen Zwischen- oder Abdampf
zu Fabrikations- oder Heizzwecken entnommen wird, Frischdampf oder allgemein höher
gespannten Dampf als Zusatz in den Zwischendampf- oder Abdampfraum o. dgl. Leitungen
einzuführen. Bei solchen Maschinen ist nämlich eine selbsttätige Zuführung von Zusatzdampf
für den Fall zweckmäßig, daß die durch den Maschinenbetrieb zur Verfügung stehende
Zwischen- oder Abdampfmenge für die Fabrikations- oder Heizzwecke nicht ausreicht.
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Einrichtungen, die diesen Zweck erfüllen, sind bekannt. Man bedient
sich in der Regel eines Überströmorgans, das den Dampf in einem Strome übertreten
läßt und dessen Querschnitt so bemessen ist, daß die erforderliche Menge erhalten
wird. Wechselt der Bedarf oder soll der durchgetretene Dampf einen wechselnden Druck
erhalten, so wird durch Veränderung des Durchflußquerschnittes oder der Strömungswiderstände
die Leistung des 'CUrströrnorgans diesen Bedingungen angepaßt.
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Diese bekannten Einrichtungen haben den Nachteil, daß sie infolge
innerer Widerstände oder infolge längerer Untätigkeit im Bedarfsfalle versagen oder
dauernd Zusatzdampf durchtreten lassen, so daß der durch die Zwischen- oder Abdampfentnahme
angestrebte Gewinn verloren ist.
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Die Erfindung betrifft nun ein Verfahren zur Einführung von Zusatzdampf,
welches sich von den bekannten dadurch unterscheidet, (-laß der Zusatzdampf im Bedarfsfalle
nicht in einem regelbaren Strom, sondern in einzelnen, mehr oder weniger schnell
aufeinanderfolgenden Intervallen, also absatzweise, zugeführt wird, wobei der Betrag
der in jedem Intervall durchströmenden Dampfmenge durch selbsttätige Änderung des
Durchströmquerschnittes oder der Einströmungsdauer oder beider in Abhängigkeit von
der Aufnehmer-oder der Abdampfspannung geregelt wird.
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Das Verfahren des absatzweisen Dampfeinlasses ist an sich bekannt.
Es h at bereits zur Regelung von Dampfturbinen, und zwar derart Anwendung gefunden,
daß mittels geeigneter Einrichtungen der Frischdampf oder auch der Zwischendampf
absatzweise in die Arbeitsräume eingelassen und Dauer und Maß der Eröffnung des
Einlaßorgans von dem Regler beeinflußt wird. Die einzelnen abgeteilten Dampfmengen
strömen unmittelbar nach dein Durchtri LIL arbeitverrichtend unter Druckabnahme
durch die Turbine.
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Hiervon abweichend wird bei der vorliegenden Erfindung das Verfahren
des absatzweisen Dampfeinlasses benutzt, um Frischdampf oder allgemein höher gespannten
Dampf einem R-aume zuzuführen, in welchem dauernd ein bestimmter niederer Druck
vorhanden ist und bei wechselnden Entnahrnemengen von Heiz-, Fabrikations-und Maschinendampf
aufrechterhalten wird. Dieses Verfahren bietet gegenüber dem obenerwähnten, zum
gleichen Zweck benutzten Stromverfahren den Vorteil, daß die Wirkung unbedingt und
dauernd zuverlässig und die Druckregelung viel genauer ist, weil die Liefermenge
nicht nur von dem Durchflußquerschnitt des Einlaßorgans, sondern auch von der Intervallzahl
in der Zeiteinheit und von der Dauer der einzelnen Durchgänge abhän-gig ist.
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Die Durchführung des Verfahrens erfolgt in der Weise, daß in die Dampfzuführungsleitung
ein Überströmorgan (Schieber, Ventil usw.) eingeschaltet wird, das von einem umlaufenden
oder schwingenden Maschinen-oder Transmissionsteil aus oder unmittelbar von einem
Motor vermittels einer Steuerung bewegt wird, die den bei EingangsventIlen. von
Dampfmaschinen gebräuchlichen entspricht und die durch einen von dem Druck oder
der Temperatur des im Entnahmeraurne befindlichen Dampfes abhängigen Regler so beeinflußt
wird, daß man im Bedarfsfalle die j eweils erf orderliche Zusatzdampfmenge erhält.
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In der Zeichnung sind schematisch zwei Ausführungen dargestellt, und
zwar in Abb. i für eine Verbundmaschine und in Abb.:2 für eine Zwillingsmaschine.
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In Abb. i ist der Hochdruckzylinder H mit dem Niederdruckzylinder
N durch das Überleitungsrohr i verbunden, von dem unter Zwischenschaltung
des Rückdruckapparates:2
das Dampfentnahmerohr 3 abzweigt.
An letzteres ist das Frischdampfrohr 4 angeschlossen, in welches das Einlaßorgan
5 für den Frischdampf eingebaut ist. Als solches ist in dem Beispiel ein
entlasteter Kolbenschieber (Kerchove-Kolbenventil) gezeichnet. Derselbe schließt
in einer unteren Grenzstellung die Dampfdurchlaßöffnungen vollständig und dampfdicht
ab, während er sie bei der Bewegung je nach der Größe des Hubes mehr oder
weniger freigibt. Er ist durch eine Feder belastet und wird durch eine Auslösesteuerung
betätigt, die von zwei Seiten beeinflußt wird, einerseits von dem vom Druck im Rohr
i abhängigen Quecksilberregler 6, anderseits von der dauernd laufenden' Welle
7.
Das mit der Welle # verbundene Getriel--e8, 9, io stimmt in der
Schwingungszahl mit der Urndrehungszahl der Welle 7
überein. Ist der Mitnehmer
io in der Lage, daß er den Ventilhebel i i trifft, so wird das Kolbenventil gehoben
und bei jeder Umdrehung der Welle 7 Dampf dem Entnahmerohr zugeführt. Die
Ein- und Ausrückung des Mitnehmers findet durch das von Ouecksilberregler
6 betätigte Gestänge 12, 13 statt. Das Getriebe ist so einzustellen,
daß der Kolbenschieber 5 bei normalem Betriebe den Dampf ai,sperrt, im Falle
des Frischdampfbedarfs von der Welle 7 aus bewegt wird und nach Art eines
Dampfmaschinen-Eingangsventils Dampf in die Entnahmeleitung treten läßt, so daß
der vorgeschriebene Entnahmedruck erhalten bleibt.
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In Abb. 2 ist die entsprechende Einrichtung für eine Zwillingsmaschine
gezeichnet, deren einer Zylinder mit Kondensation, der andere größere, welcher den
Dampf für Gebrauchszwecke abgibt, mit Gegendruck arbeitet. Die Bezeichnung der Getriebeteile
ist dieselbe wie in Abb. i. Der Ouecksilberregler wird hier vom Abdampfdrick beeinflußt,
Als Antriebswelle 7 kann sowohl die Steuerwelle der Maschine als auch eine
Nebenwelle Verwendung finden; die Schieberbewegung kann auch von einer passend gelegenen
Transmissionswelle o. dgl. abgeleitet werden, sofern diese nur stets läuft oder
eingerückt werden kann, wenn die Maschine im Gange ist. Für den Fall, daß der Zusatzapparat
auch bei stillstehender Maschine wirksam sein soll, hat der Antrieb überhaupt von
einer fremden Kraftquelle aus zu erfolgen, und es kann durch bekannte Mittel die
Einrichtung so getroffen werden, daß beim Stillsetzen der Maschine eine Unischaltung
des Apparates auf den an-e deren Antrieb entweder von Hand oder beim Schließen des
Darnpfabsperrventils der Maschine selbsttätig erfolgt.
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Geht der Antrieb von der Steuerwelle der Maschine aus, so findet ein
einmaliger Frischdampfzufluß bei jeder Umdrehung der Maschine statt. Benutzt man
eine schneller laufende Welle zum Antriebe, so folgen die -Intervalle in kürzeren
Zeitabständen aufeinander und man hat die Möglichkeit, durch Vergrößerung der Hubzahl
pro Minute den Dampfzufluß nach Wunsch gleichmäßiger züi machen. Durch Einschaltung
von Wechselgetrieben kann die Tourenzahl des Apparates auch verstellbar gemacht
werden.
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Da der Hub des Kolbenvent.«ls durch Maschinenkraft zwangläufig erfolgt
und dem Quecksilberregler nur die Einstellung des Mitnehniers in der Freilaufperiode
zufällt, ist die Wirksamkeit der gezeichneten Einrichtung völlig zuverlässig, und
diese gibt bei Verwendung des genannten Kerchove-Kolbenventils als Absperrorgan
die Gewißheit vollkommener Dichtheit und Schutz gegen Frischdampfverluste.
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Als Kraftquelle zum Betriebe der Steuerung des Einlaßorgans kann auch
eine motorische Einrichtung verwendet werden, die mit dem Frischdampf bzw. dem höher
gespannten Dampf betrieben und deren Abdampf dem Entnahmeraum zugeführt wird, wie
in Abb. 3
dargelegt ist.