DE430554C - Piston steam engine - Google Patents

Piston steam engine

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DE430554C DEG64282D DEG0064282D DE430554C DE 430554 C DE430554 C DE 430554C DE G64282 D DEG64282 D DE G64282D DE G0064282 D DEG0064282 D DE G0064282D DE 430554 C DE430554 C DE 430554C
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    • F01KSTEAM ENGINE PLANTS; STEAM ACCUMULATORS; ENGINE PLANTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; ENGINES USING SPECIAL WORKING FLUIDS OR CYCLES
    • F01K7/00Steam engine plants characterised by the use of specific types of engine; Plants or engines characterised by their use of special steam systems, cycles or processes; Control means specially adapted for such systems, cycles or processes; Use of withdrawn or exhaust steam for feed-water heating

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Description

Kolbendampfmaschine. Gegenstand der Erfindung ist die teilweise oder völlige Auswechselung des bei der gewöhnlichen Dampfmaschine im Zylinder verbleibenden und nachher koniprimierten Dampfes gegen überhitzten Dampf, im nachfolgenden Ersatzdampf oder Spüldampf genannt. Zweck der Auswechselung ist die Erziefung hoher Kompressionstemperaturen, durch welche die innersten Schichten des Damgfzylinders, besonders die Umflächen des schädlichen Raumes, kurz vor Eintritt des Frischdampfes stark geheizt werden, um die schädlichen Wirkungen des inneren 'Wärineaustauschs möglichst hintanzuhalten. Der Frischdampf kann dabei überhitzt oder gesättigt sein. Die. Dampfauswechselung erfolgt hierbei ähnlich wie bei Verbrennungskraftmaschinen entweder im Viertakt oder im Zweitakt.Piston steam engine. The invention is partially or Complete replacement of what remains in the cylinder of the ordinary steam engine and afterwards compressed steam versus superheated steam, in the subsequent substitute steam or called purge steam. The purpose of the replacement is to achieve high compression temperatures, through which the innermost layers of the cylinder, especially the surrounding surfaces the harmful space, shortly before the entry of the live steam, are strongly heated, in order to keep the harmful effects of the internal heat exchange as low as possible. The live steam can be overheated or saturated. The. Steam exchange takes place here, similar to internal combustion engines, either in four-stroke cycles or in two-stroke.

Die Erfindung ist anwendbar sowohl für Maschinen mit Kondensation wie mit Anspuff oder mit erhöhtem Gegendruck und -;owohl für Einzylindermaschinen wie für Verbundmaschinen.The invention is applicable to both machines with condensation as with acceleration or with increased counter-pressure and -; however for single-cylinder machines as for compound machines.

Abb. i zeigt eine Einzylinderniascbine mit Kondensation, die nach dein Zweitaktverfahren arbeitet. Beim Hingang des Kolbens stimmen die Vorgänge mit denen einer normalen Dampfmaschine überein, d.h. es findet zunächst Füllung, dann Expansion und Vorausströmung statt. Das Auslaßventil a wird im Vorausströmungspunkt geöffnet. Nachdem der Druckausgleich zwischen Zylinder und Kondensator k einigermaßen vollständig stattgefunden hat, wird das Spülventil s geöffnet. Es findet bei offenbleibendem Auslaßventil die Ausspülung statt, bei welcher der im Zylinder verbleibende Dampf durch überhitzten Dampf ersetzt wird. Für die Austreibung des alten Dampfes aus dem Dampfzylinder muß der Druck des Ersatzdampfes etwas höher sein als der Druck im Kondensator k. Die Erzeugung oder Gewinnung des höheren Drukkes kann durch verschiedene, weiter unten erläuterte Mittel erfolgen. Hier möge eine Kolbenspülpumpe, wie sie bei Zweitaktverbrennungskraftmaschinen gebräuchlich ist, vorausgesetzt werden. Die Spülpumpe p saugt Vakuumdampf durch den Stutzen c des Abdampfrohres an und treibt ihn durch den Überhitzerii nach dem Spülventils.Fig. I shows a single-cylinder nascbine with condensation, which works according to the two-stroke process. When the piston goes down, the processes correspond to those of a normal steam engine, ie first filling, then expansion and pre-flow take place. The outlet valve a is opened at the pre-flow point. After the pressure equalization between the cylinder and the condenser k has taken place more or less completely, the flushing valve s is opened. The flushing takes place with the exhaust valve left open, during which the steam remaining in the cylinder is replaced by superheated steam. To expel the old steam from the steam cylinder, the pressure of the replacement steam must be slightly higher than the pressure in the condenser k. The higher pressure can be generated or obtained by various means explained below. A piston flushing pump, as is common in two-stroke internal combustion engines, should be assumed here. The flushing pump p sucks in vacuum steam through the nozzle c of the exhaust steam pipe and drives it through the superheater after the flushing valve.

Die Steuerorgane sind in Abb. i in der Stellung gezeichnet, in welcher sie sich wällrend der Spülung befinden; auch ist der Weg, den der Ersatzdampf bei der Spülung nimmt, eingetragen.The control organs are drawn in Fig. I in the position in which they are in the process of flushing; also is the path that the substitute steam takes the flush takes, entered.

Nach Beendigung der Spülung werden Auslaßventil a und Spülventil s geschlossen, und zwar entweder gleichzeitig oder nacheinander. Der spätere Schluß des Spülventils hat zur Folge, daß ein Teil des Dampfes in den Überhitzer oder eine Naclikammer in desselben zurückgedrückt wird. Durch dieses Verfahren, das Rückschubverfahren genannt werde, wird erreicht, daß bei langem, durch frühen Schluß des Auslaßorgans bedingtem Kornpressionsweg der Druck weniger hoch ansteigt. Das Rückschubverfahren kann sich z. B. empf ehlen, wenn das Einlaßorgan f und das Auslaßorgan a von einer Kulissensteuerung aus gemeinsam gesteuert werden (Fördermaschinen), indem bei dieser Steuerungsart die Kompressionswege für kleine Füllungen sehr groß werden. Es kommt aber mehr für Maschinen mit Auspuff als für Maschinen mit Kondensator in Frage. Bei der Steuerung des Auslasses durch den Arbeitskolben mit Zylinderschlitzen und stark eingeschränktern schädlichen Raum (Abb. 2) empfiehlt es sich auch für Maschinen mit Kondensation.After the flushing is complete, the outlet valve a and the flushing valve s are closed, either simultaneously or one after the other. The subsequent closure of the flush valve has the consequence that part of the steam is pushed back into the superheater or into a Naclikammer in the same. This process, which is called the push-back process, ensures that the pressure does not rise as high in the case of a long compression path caused by the early closure of the outlet element. The pushback procedure can e.g. B. recommend when the inlet member f and the outlet member a are controlled jointly by a gate control (conveyors) by the compression paths for small fillings are very large in this type of control. But it is more suitable for machines with an exhaust than for machines with a condenser. When controlling the outlet through the working piston with cylinder slots and severely restricted harmful space (Fig. 2), it is also recommended for machines with condensation.

Die Spülpumpe muß nicht durchaus ein Kolbengebläse sein, sie kann auch ein Schleudergebläse oder ein Strahlgebläse sein. Wenn der Antriebsdampf für das Strahlgebläse überbitzt ist, wird es zweckmäßig hinter dem Überhitzer etwa bei i eingeschaltet. Es saugt dann den Vakuumdampf aus dem Kondensator durch den Überhitzer hindurch an.The flushing pump does not have to be a piston blower, it can also be a centrifugal fan or a jet fan. When the driving steam for If the jet fan is too hot, it will be useful after the superheater for about i switched on. It then sucks the vacuum vapor from the condenser through the superheater through.

Man kann die Spülpumpe auch ganz vermeiden, wenn man den Spüldampf dem Dampfzylinder durch Anzapfung entnimmt zu einer Zeit, zu der der Druck im Dampfzviinder noch höher ist als im Kondensator. Für solche Anzapfungseinrichtungen bestehen Vorbilder für Speisewasservorwärinung, die für die -vorliegende Aufgabe übernommen werden können; auch ist es denkbar, bei hinreichend groß bemessenen Quer- schnitten von einer für Speisewasservorwarmung bestimmten Anzapfvorrichtung den Dampf für die Spülung abzuzweigen.The flushing pump can also be avoided entirely if the flushing steam is taken from the steam cylinder by tapping at a time when the pressure in the steam cylinder is even higher than in the condenser. For such tapping devices there are models for feedwater preheating that can be used for the task at hand; It is also conceivable, given sufficiently large cross- sections, to branch off the steam for flushing from a tapping device intended for feed water preheating.

Der Dampf für die Spülung kann auch irgendeiner anderen vorhandenen Quelle, welche Dampf von genügendem Druck liefert, entnommen werden. Abb. 2 zeigt die Erfindung in Anwendung auf eine Maschine mit Steuerung des Auslasses durch den Arbeitskolben, welcher kurz vor Beendigung des Hubes einen Schlitz in der Zvlinderwandung freigibt und ihn bei dem kückgang in der gleichen Stellung wieder abschließt. - Diese Steuerungsart ist bei Zweitaktverbrennungskraftmaschinen allgemein gebräuchlich. Für den Eintritt des überhitzten Ersatzdami)fes ist ein besondere.-Spülventil s vorgesehen.The steam for the purge can also be taken from any other available source which supplies steam of sufficient pressure. Fig. 2 shows the invention in application to a machine with control of the outlet by the working piston, which shortly before the end of the stroke releases a slot in the cylinder wall and closes it again in the same position when it declines. - This type of control is commonly used in two-stroke internal combustion engines. For entry of the superheated Ersatzdami) fes a besondere. flush valve is s provided.

Nach Beendigung der Expansion tritt Voraustritt in dem Augenblick ein, in welchem der Kolbenrand den ersten Rand des Schlitzes überfährt. Es tritt dann zunächst der Druckabfall und ein mehr oder weniger vollkommener Druckausgleich zwischen Zylinder und Kondensator ein. Erst nachdem dieser einigermaßen beendet ist, wird (las Spülventil s geöffnet, und es tritt überhitzter Vakuumdampf ein, der ganz ebenso geführt und gewonnen wird, wie das bei der Anordnung Abb. i erläutert ist; mir ist die Spül- zeit wesentlich kürzer, da der Spülvorgang beendet ist, wenn der Auslaßscblitz beim Rückgang des Kolbens wieder geschlossen wird. Wenn dann das Spülventil noch geöffnet bleibt, tritt Rückschub in den Cberhitzer ein. Es liegt dann das eben erläute-te Rückschubverfahren vor, durch welches übermäßige Kompression vermieden wird. Die eigentliche Kompression im Zylinder beginnt erst, wenn das Spüldampfventil geschlossen wird.After the expansion has ended, advance occurs at the moment in which the piston edge passes over the first edge of the slot. The pressure drop and a more or less perfect pressure equalization between the cylinder and the condenser then occurs first. Only after this is reasonably completed, (las flush valve's open and there is an overheated vacuum vapor which is very well done and won, as is explained in the arrangement of Figure i;. I is the rinsing time considerably shorter because the flushing process is finished when the outlet flash is closed again when the piston retracts. If the flushing valve then remains open, backward thrust occurs in the superheater. The just described backward thrust process is then present, by means of which excessive compression is avoided actual compression in the cylinder only begins when the purge steam valve is closed.

In dem Dai-npfdiagranim der Abb. 2 ist angenommen, daß auf dem Wege 4-5 Rückschub durch das Spülventil in den Überhitzer stattfindet.In the Dai-npfdiagranim of Fig. 2 it is assumed that on the way 4-5 push back through the flush valve into the superheater takes place.

.Man kann die Funktionen des Zvlinderschlitzes und des Spülventils au#b vertauschen und den Ersatzdampf durch den Zylinderschlitz a eintreten und den alten Dampf durch das Organ s austreten lassen. *Dann regelt letzteres als normales Auslaßorgan den Beginn der Kompression; Rückschtib findet nicht statt.The functions of the cylinder slot and the flushing valve can also be interchanged and the replacement steam can enter through the cylinder slot a and the old steam can escape through the organ s. * Then the latter regulates the beginning of the compression as a normal outlet organ; Rückschtib does not take place.

Es kann aber auch das Organ s ganz fortfallen und dafür, wie es vielfach bei Zwo-itaktverbrenntingskraftmaschinen der Fall ist, ein zweiter Schlitz für den Eintritt des Ersatzdampfes angeordnet werden, der gleichfalls vom Arbeitskolben gesteuert wird und von ihm etwas später geöffnet und derngemäß auch früher geschlossen wird als der Auslaßschlitz. In diesem Falle i,#t natürlich das Rückschubverfaliren nicht anwendbar, man ist hier an den langen Kompressionsweg gebunden.However, the organ s can also be omitted entirely and instead, as is often the case with two-stroke combustion engines, a second slot can be arranged for the entry of the substitute steam, which is also controlled by the working piston and opened a little later by it and accordingly earlier is closed than the outlet port. In this case, of course, the back thrust method is not applicable, one is bound to the long compression path here.

Die Anordnungen Abb. i und :2 gelten zunächst für Maschinen mit Kondensation; sie können mit geringen Abänderungen aber auch für Maschinen mit Auspuff angewandt werden. Der für die Auswechselung bestimmte Dampf wird dann entweder mittels einer Spülpumpe aus dem Auspuffrohr bzw. einer mit ihm verbundenen Sammelkammer angesaugt und durch den Überhitzer Ü ge- leitet, oder er wird durch Anzapfung gewoilnen und von der Anzapfstelle ohne Spülpumpe dem 'Cberbitzer zugeführt.The arrangements Fig. I and: 2 initially apply to machines with condensation; but with minor modifications they can also be used for machines with exhausts. The particular for the substitution steam is sucked then either by means of a scavenge pump from the exhaust pipe or a connected thereto collection chamber and passes through the superheater Ü Ge, or it is gewoilnen by tap and supplied to the 'Cberbitzer from the tapping point without flushing pump.

Statt der Ventile, welche in Abb. i und 2, angenommen sind, können auch andere Steuerorgane sowohl für die Hauptsteuerung wie für die Spülsteuerung angewandt werden. Bei doppelt wirkenden Maschinen ist auch der gewöhnliche 'Muschelschieber denkbar; außer ihm ist dann noch für jede Zylinderseite ein Spülorgan für den Eintritt des Spüldampfes erforderlich, das man je am Ende der beiden Zylinderseiten anbringen kann. Es ist aber auch möglich, den Spül- dampf in der 'Mitte durch einen Zylindeischlitz einzuführen. Bei entsprechend langem Kolben kann dieser Schlitz den Spüldain-pfeintritt beider Zylinderseiten steuern, bei einem Kolben von normaler Länge ist dem Schlitz ein besonderes, zweimal öffnendes Steuerorgan vorzuschalten.Instead of the valves, which are assumed in Figs. I and 2, other control devices can be used both for the main control and for the flushing control. In the case of double-acting machines, the usual 'mussel slide' is also conceivable; except him Spülorgan for the entry of Spüldampfes is required even for each cylinder side that you can ever mounted at the end of the two sides of the cylinder. But it is also possible to introduce the rinsing steam in the middle through a cylinder slot. With a correspondingly long piston, this slot can control the flushing inlet on both cylinder sides; with a piston of normal length, a special, twice-opening control element must be connected upstream of the slot.

Wenn die Maschine, gleichviel mit welcher Steuerungsart sie versehen ist, doppelt wirkend ist, wird im allgemeinen der Überhitzer und die Spülpumpe für beide Seiten gemeinsam sein. Ebenso wird man bei mehrzylindrigen Dampfmaschinen einen gemeinsamen Überhitzer und eine gemeinsame Spülpumpe mit entsprechender Verzweigung und Zusammenführtin,- der Anschlüsse vorsehen. Bei einfach wirkenden Maschinen kann die Spülpumpe auch als Kurbelkastenpumpe ausgebildet werden, wie das vielfach bei einfach wirkenden kleinen Verbrennungskraft'-maschirien üblich ist. In diesem Falle werden so viel Spülpumpen erforderlich, als Zylinder vorhanden sind. Man wird sie aber auf eine gemeinsame Leitung arbeiten lassen.If the machine, no matter what type of control it is provided with is, is double acting, is generally the superheater and the flushing pump for both sides be in common. The same applies to multi-cylinder steam engines a common superheater and a common flushing pump with corresponding branching and merging, - provide the connections. With single-acting machines the scavenging pump can also be designed as a crankcase pump, as is often the case with single-acting small combustion engines is common. In this case as many irrigation pumps are required as there are cylinders. One becomes them but let work on a common line.

Abb. 3 zeigt eine einfach wirkende Dampfmaschine mit Auspuff und Dampfauswechselung nach dem Zweitaktverfahren mit Muschelkolbenschieber (f-a). Der Muschelkolbenschieber ist, da er nur eine Seite zu steuern hat, einseitig ausgeführt. Er steuert den Einlaß und Auslaß und ist in der Abbildung auf Auslaß gestellt gezeichnet. Das außerdem noch erforderliche Spüleinlaßorgan ist gleichfalls geöffnet gezeichnet, so daß der Spülvorgang dargestellt ist. Die nicht dargestellte Spülpumpe entnimmt durch die Entnahmeleitung e Auspuffdampf aus einem Sammelbehälter m der Auspuffleitung, um ihn dann durch den überhitzer Ü hindurch dem Spüldampfeinlaßorgan s einzuführen.Fig. 3 shows a single-acting steam engine with exhaust and steam exchange according to the two-stroke process with a mussel piston valve (fa). Since it only has to control one side, the mussel piston valve is designed on one side. It controls the inlet and outlet and is shown in the illustration set to outlet. The flush inlet member, which is also required, is also shown open, so that the flushing process is shown. The scavenging pump, not shown, removes exhaust steam through the extraction line e from a collecting container m of the exhaust line in order to then introduce it through the superheater U to the scavenging steam inlet element s.

Man kann das besondere Spülorgan auch fortlassen und den Spüldanipf durch einen ZN--linderschlitz einführen, der kurz vor detil ]Äubende des Kolbens geöffnet wird.You can also use the special flushing device leave out and Introduce the flushing nozzle through a ZN-linder slit, which is just before the end of the process of the piston is opened.

Abb. 4 zeigt im Prinzip eine Viertakt .-dampfmaschine mit Dampfauswechselung. Beim Viertakt fällt die Spülpumpe selbstve,-ständlich fort, indem der Dampfzylinder selbst durch die zwei hinzugefügten Hübe die Auswechselung durch Ausschub des alten Dampfes und Ansaugen des überhitztum Dampfes bewirkt. Der Vorgang ist bei einer Auspuffmaschine folgender: Beim ersten Hub findet Füllung durch das Einlaßorgan f, dann Expansion und Vorausströmung wie bei einer normalen Dampfmaschine statt. Beim zweiten Hub wird der verbrauchte Dampf ausgeschoben, ohne (laß der Dampf komprimiert wird. Beim dritten Hub wird ein Teil des verbrauchten Dampfes aus der Abdampfleitung durch einen überhitzer ü hindurch angesaugt; beim vierten Hub wird dieser Dampf komprimiert; er erreicht dabei eine sehr hohe Temperatur.Fig. 4 shows in principle a four-stroke steam engine with steam exchange. In the four-stroke cycle, the flushing pump itself is omitted because the steam cylinder itself, with the two added strokes, causes the replacement by expelling the old steam and sucking in the superheated steam. The process is as follows in an exhaust engine: During the first stroke, filling takes place through the inlet element f, then expansion and pre-flow as in a normal steam engine. On the second stroke, the used steam is expelled without (let the steam be compressed. On the third stroke, part of the used steam is sucked in from the exhaust line through a superheater ü ; on the fourth stroke, this steam is compressed; it reaches a very high level Temperature.

Wenn wegen des langen Kompressionsweges zu erwarten ist, daß der Kompressionsenddruck den Eintrittsdruck übersteigt oder sonst unerwünscht hoch ansteigt, bleibt das Ersatzdampfeinlaßorgan noch während eines Teiles des vierten Hubes geöffnet, so daß Rückschub in den überhitzer stattfindet, ganz wie das beim Zweitakt erläutert ist.If, because of the long compression path, it is to be expected that the final compression pressure If the inlet pressure exceeds or otherwise rises undesirably high, the replacement steam inlet element remains still open during part of the fourth stroke, so that backward thrust into the superheater takes place, just as it is explained in the case of the two-stroke.

Es kann für den Auslaß und den Ersatzdampfeinlaß je ein besonderes Organ vorvorgesehen werden. Es ist jedoch für die Kleinhaltung der schädlichen Räume und schädlichen s Flächen mehr zu empfehlen, nur ein Organ s a für beide Aufgaben vorzusehen und ein Umschaltorgan it vorzuschalten, welches nach Beendigung des zweiten Hubes auf Ansaugen des Ersatzdampfes umgeschaltet wird. In dieser Stellung ist es in der Ab- bildung gezeichnet, während die Stellung auf Auslaß gestrichelt ist. Die Abb. 4 ist für den Satighub mit nach rechts laufendem Kolben gezeichnet. Die Abbildung ist für eine Maschine mit Kondensation gezeichnet. Beim dritten Hub und vorher bei der Vorausströmung strömt der Dampf in den Kondensator k ab-, wobei das Urnschaltorgan in der gestrichelten Lage zu denken ist; beim vierten Hub saugt der Kolben, nachdem das Umschaltorgan auf die gezeichnete Stellung umgeschaltet hat, Dampf von Kondensatorspannung aus dein Abdampfrohr durch den Cberhitzer Ü hindurch an.It can be depending a special organ vorvorgesehen for the outlet and the replacement steam inlet. However, in order to keep the harmful spaces and surfaces small, it is more advisable to provide only one element sa for both tasks and to connect a switching element it which is switched over to sucking in the substitute steam after the end of the second stroke. In this position it is drawn in the formation of waste, while the position in dashed lines to the outlet. Fig. 4 is drawn for the satellite stroke with the piston moving to the right. The illustration is drawn for a machine with condensation. With the third stroke and before with the pre-flow, the steam flows off into the condenser k , whereby the switching element is to be thought of in the dashed position; During the fourth stroke, after the switching element has switched to the position shown, the piston sucks in steam from the capacitor voltage from the exhaust pipe through the superheater U.

über den Wärmeaufwand, die Überhitzergröße, die erreichbarer. Temperaturen und den von der Erfindung zu erwartenden wärmewirtschaftlichen Erfolg ist folgendes zu sagen: Die Ersatzdampfmenge, welche zu er-ZD wärmen ist, ist im Vergleich zur Fülldampfmenge gering. Ein ungefähres Bild liefert das Verhältnis der Größe des schädlichen Raumes zur Größe des Füllclampfvolumens. Wenn die Kompression bis zum Eintrittsdruck hinaufreicht und der schädliche Raum z. B. 4 v. H. des Hubvolumens und die Füllung 16 v. H. ist, ist das Volumen rles koniprimierten Ersatzdampfes % des Fülldampfes bei gleich hohem Druck. Da die Temperatur des kompriniierten Ersatzdainpfes erheblich höher ist als die des Fülldampfes, auch wenn letzterer stark überbitzt ist, ist das spezifische Gewicht des Ersatzdampfes im schädlichen Raum erheblich geringer als das des Fülldampfes. Damit ist auch bei dem gewählten Beispiel das Gewicht des Ersatzdampfes erheblich kleiner als % des Fülldampfes. Entsprechend klein ist daher auch der Wärmeaufwand bei der Überbitzung und die notwendige Größe des Überhitzers gegenüber einem Überhitzer, welcher den ganzen durch die Maschine gehender. Dampf zu überhitzen hat, wie es z. B. bei Z-wischenüberhitzern von Verbundmaschinen der Fall -st.about the heat input, the superheater size, the more achievable. Temperatures and the thermal economic success to be expected from the invention can be said as follows: The amount of substitute steam which is to be heated is small compared to the amount of filling steam. An approximate picture is the ratio of the size of the harmful space to the size of the filling clamp volume. When the compression goes up to the inlet pressure and the harmful space z. B. 4 v. H. of the stroke volume and the filling 16%. H., the volume of compressed replacement steam is % of the filling steam at the same high pressure. Since the temperature of the compressed replacement steam is considerably higher than that of the filling steam, even if the latter is severely overblown, the specific weight of the replacement steam in the harmful space is considerably lower than that of the filling steam. Thus, in the example chosen, the weight of the substitute steam is considerably less than% of the filling steam. The heat consumption in the event of overbeat and the necessary size of the superheater compared to a superheater, which goes through the machine throughout, are therefore correspondingly small. Steam has to overheat, as is the case with e.g. B. the case with Z-wiper superheaters of compound machines -st.

Die CTberhitzung des Ersatzdampfes braucht nicht hoch zu sein, selbst wenn hohe Kompressionsendtemperaturen erreicht werden sollen. Z. B. erreicht Dampf von o,2 Atm. Anfangsdruck und 2ool Anfangstemperatur bei der Kompression auf io Atm., adiabatisch gerechnet, eine Temperatur von etwa goo0 (bei niedrigerem Anfangsdruck [o,i Atm.1 und höherer Anfangstemperatur [:25o'] sogar über i --oo 0). The C overheating of the substitute steam need not be high, even if high compression end temperatures are to be achieved. For example, steam reaches 0.2 atmospheres. Initial pressure and 2ool initial temperature when compressing to 10 atm., Calculated adiabatically, a temperature of about goo0 (with lower initial pressure [o, i Atm.1 and higher initial temperature [: 25o '] even above i --oo 0).

Bei Niederdruckzylindern von Verbundiiiaschinen, die für das Verfahren ganz besollders in Betracht kommen, weil der thermodynamische Wirkungsgrad derselben auch bei neuzeitlichen Maschinen infolge der Wärmeaustauschverluste immer noch sehr schlecht ist, erreicht die Temperatur wegen des niedrigen Kompressionsenddruckes nicht solche Höhe, immerhin aber (für 2oo' Anfangstemperatur und denselben Anfangsdruck wie vorher) bei Kompression auf 2 Atrn. noch 530', ebenfalls adiabatisch gerechnet. Es bietet aber keine Schwierigkeiten, auch bei indirekter Überhitzung mittels Frischdampf von 350' wesentlich höhere Anfangstemperaturen als 2oo' für solche Zwecke zu erreichen..In the case of low-pressure cylinders of compound machines, which are particularly suitable for the process because the thermodynamic efficiency of the same is still very poor even in modern machines due to the heat exchange losses, the temperature does not reach this level because of the low final compression pressure, but at least (for 2oo ' Initial temperature and the same initial pressure as before) with compression to 2 Atrn. still 530 ', also calculated adiabatically. However, it does not present any difficulties, even with indirect overheating by means of live steam of 350 ', significantly higher initial temperatures than 2oo' for such purposes.

Bei Auspuffmaschinen mit einem Kompressionsanfangsdruck von i,2Atm. und einem Kompressionsenddruck von i2,Atrn. erreicht man mit einer Anfangstemperatur von 25o1, der eine Übertemperatur über Sattdampfternperatur von nur 146' entspricht, eine Temperatur von über 6oo'.For exhaust machines with an initial compression pressure of 1.2Atm. and a compression end pressure of i2, Atrn. is reached with an initial temperature of 25o1, which corresponds to an excess temperature above saturated steam temperature of only 146 ', a temperature of over 600 '.

Die hohen Kompressionstemperaturea treten erst ganz gegen Schluß der Kompression auf und teilen sich vor allem der innersten Schicht der den schädlichen Raum umgebenden Wandungen mit, kurz bevor der frische Fülldampf eintritt, so daß für die Wärme kaum Zeit verbleibt, nach den tieferliegenden Schichten der Wandung abzuwandern. Dadurch -werden die sehr beträchtlichea Austatischverluste stark vermindert.The high compression temperaturesa only occur towards the end of the Compression on and divide especially the innermost layer the walls surrounding the harmful space with just before the fresh filling steam occurs, so that there is hardly any time left for the warmth, after the deeper layers to wander the wall. This eliminates the very significant static losses greatly diminished.

Die Gleitflächen sind, abgesehen von den Gleitflächen in der Nähe der Zylinderenden, den hohen Temperaturen nicht ausgesetzt. Die Gleitflächen am Ende werden iber gaim kurz nach dem Auftreten der hohen Temperaturen vom Kolben überfahren und damit geschützt, so daß sich keine Schwierigkeiten für die Schmierung der Zylinderlaufflache Lrgeben werden. Die der Dampfauswechselung dienenden Steuerorgane werden von Dampf von niedriger Temperatur durchströmt. Überhitzung des Spüldal.npfe., (Ersatzdampfes). Die überhitzung erfolgt bei Maschinen, welche mit dem Kessel verbunden sind (Lokomobilen, Lokomotiven) oder ihm sehr nahe liegen (Schiffsmaschinen), am besten ulurch die Rauchgase des Kessels. Wenn die Maschinen in diesen Fällen mit Kondensation arbeiten, werden die Verhältnisse in wärrnewirtschaftlicher Beziehung besonders günstig; denn die Anfangstemperatur des Vakuumdampfes ist sehr niedrig, und es kann cialier der Cberhitzer für den Spüldampf bei Anwendung des Gegenstromes hinter den letzten Kesselzug (in die Rauchkammer) gelegt werden, wo er die Rauchgastemperatur ausnutzt. Wenn die Dampfmaschine nicht in nahern Zusammenhang mit dem Kessel steht, ,vird die indirekte Beheizung des ÜberhitzerS durch frischen Dampf zu empfehlen sein, für welche bei den überhitzern für Zwischendampf Beispiele vorliegen; doch ist zu beachten, daß für die vorliegenden Zwecke auch die überhitzung mit nicht überhitztem Frischdarnpf in Frage kommt, da dessen Sättigungstemperatur wesentlich höher liegt als die des Vakutundampfes. Die Regel wird jedoch die Überhitzung des Spüldampfes mittels überhitztern Frischdampf bilden.The sliding surfaces are close apart from the sliding surfaces the cylinder ends, not exposed to high temperatures. The sliding surfaces on End iber gaim shortly after the occurrence of high temperatures from the flask run over and thus protected, so that there are no difficulties for lubrication of the cylinder surface area. The control organs used for steam exchange are traversed by steam at a low temperature. Overheating of the dishwashing bowl, (Substitute steam). Overheating occurs in machines that are connected to the boiler are (locomotives, locomotives) or are very close to it (ship engines), am best by the flue gases of the boiler. If the machines with Condensation work, the conditions are in a thermal economic relationship very cheap; because the initial temperature of the vacuum vapor is very low, and it can cialier the superheater for the purge steam when using the countercurrent behind the last boiler pass (in the smoke chamber), where it shows the smoke gas temperature exploits. If the steam engine is not closely related to the boiler, , indirect heating of the superheater with fresh steam is recommended be, for which examples are given in the case of the superheaters for intermediate steam; but it should be noted that for the present purposes also the overheating with not overheated fresh steam comes into question, since its saturation temperature is essential higher than that of the vacuum vapor. The rule, however, will be the overheating of the Create flushing steam using superheated live steam.

R egel ti n g (1 e s K orn p.r e s s i on s -d r u ck- e s. Regulation (1 e s K orn pr e ss i on s -dru ck- e s.

Es kann sich als nützlich erweisen, den Kompressionsdruck bei etwaigen Veränderungen des Entnahmedruckes des Spüldampfes oder anderer Einflußgrößen auf unveränderlicher Höhe zu halten oder doch zeitweise überschreitungen einer gewissen für zulässig erachteten Höhe des Kompressionsenddruckes zu verhindern. In diesen Fällen wird der Spüldampf bei Zunahme des Spüldampfdruckes vor dem Eintritt in den Zylinder gedrosselt. Die Drosselung kann durch eine geeignete Vorrichtung, nötigenfalls unter Zuhilfenahme eines Hilfskraftgetriebes (Servomotor), in selbsttätige Abbängigkeit von dem im Raum vor dem Eintritt in den Zylinder herrschenden Druck ge- bracht werden. Für Vorrichtungen zur selbsttätigen Regelung des Dampfdruckes durch Drosselung der Dampfzuführung gibt es auf anderen Gebieten Vorbilder. Wenn der Spfildampf künstlich durch einen Strahlapparat erhöht wird, tritt zweckmäßig an Stelle der veränderten Drosselung des Spül- dampfes eine Regelung der Triebdampfzufluhr, die je nach Umständen ebenfalls selbsttätig sein kann.It can prove useful to keep the compression pressure at a constant level in the event of any changes in the withdrawal pressure of the purge steam or other influencing factors, or to prevent a certain level of the final compression pressure from being exceeded from time to time. In these cases the purge steam is throttled when the purge steam pressure increases before it enters the cylinder. The restriction can be obtained by a suitable device, if necessary with the aid of an auxiliary power gear (servo motor) can be introduced into automatic Abbängigkeit from the space in front of the entry into the cylinder prevailing pressure overall. For devices for automatic regulation of the steam pressure by throttling the steam supply, there are models in other areas. When the Spfildampf is artificially increased by a jet apparatus, occurs suitably in place of the modified throttling of the flushing steam regulating the Triebdampfzufluhr, which may also be automatically depending on the circumstances.

Claims (2)

PATENT-ANspp,ücHE: i. Kolbendampfmaschine mit hoher Kompressionstemperatur, dadurch gekennzeichnet, daß der nach erfolgtem Voraustritt im Dampfzylinder verbliebene Dampf gegen überhitzten Dampf vor Beginn der Kompression ausgewechselt wird. PATENT APPROVAL: i. Piston steam engine with high compression temperature, characterized in that the remaining in the steam cylinder after the advance has taken place Steam is swapped for superheated steam before compression begins. 2. Zweitaktdampfmaschine nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß überhitzter Dampf bei geöffnetem Auslaß (a) in den Zylinder eingeführt wird. 3. Viertaktdampfmaschine nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß beim dritten Hub, nachdem im zweiten Hub der alte Dampf ausgeschoben ist, Dampf aus dem Abdampfrohr durch einen Überhitzer (ii) hindurch angesaugt und im vierten Hub komprimiert wird. 4. Dampfmaschine nach Anspruch i bis 3, gekennzeichnet durch den Rückschub eines Teiles des in den Zylinder eingeführten überhitzten Spüldampfes in den Überhitzer oder einen Sammelraum desselben. 5. Vorrichtung zur Regelung des Kornpressionsdruckes einer Dampfmaschine nach Anspruch i bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Druck des Spüldampfes vor dem Eintritt in den Zylinder durch Drosselung der Spüldampfzufuhrleitung vermindert oder durch Veränderung de r Triebdampfzufuhr eines Verdichters für den Spüldampf verändert wird.2. Two-stroke steam engine according to claim i, characterized in that superheated steam is introduced into the cylinder with the outlet (a) open. 3. Four-stroke steam engine according to claim i, characterized in that during the third stroke, after the old steam is pushed out in the second stroke, steam is sucked in from the exhaust pipe through a superheater (ii) and is compressed in the fourth stroke. 4. Steam engine according to claim i to 3, characterized by the pushing back of part of the superheated scavenging steam introduced into the cylinder into the superheater or a collecting space thereof. 5. Device for controlling the compression of a steam engine according to claim i to 3, characterized in that the pressure of the scavenging steam before entering the cylinder is reduced by throttling the scavenging steam supply line or is changed by changing de r motive steam supply of a compressor for the scavenging steam.
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