DE438543C

DE438543C - Device for steam systems with heat storage

Info

Publication number: DE438543C
Application number: DEP44998D
Authority: DE
Original assignee: Erste Bruenner Maschinen Fabriks Gesellschaft
Current assignee: Erste Bruenner Maschinen Fabriks Gesellschaft
Priority date: 1922-09-19
Filing date: 1922-09-19
Publication date: 1926-12-21

Description

Einrichtung für Dampfanlagen mit Wärmespeicher. Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung für Dampfanlagen mit Wärmespeichern. Ihr liegt die Aufgabe zugrunde, den Speicher zuzeiten von Dampfüberschuß, also von erhöhtem Druck in der Kesselleitung, zwecks Aufladung desselben an die Kesselleitung .und zuzeiten von Dampfmangel, also von niedrigerem Druck in der Kesselleitung, an die Verbrauchsleitung anzuschließen und in jenen Betriebsfällen, in welchen der Speicher entladen ist oder aufgeladen wird, Dampf unter Umgehung des Speichers unmittelbar aus der Frischdampfleitung in die Verbrauchsleitung zu führen. Diese Regelaufgabe ist an sich bekannt. Sie wurde jedoch bisher auf die Weise gelöst, daß neben den die Ladung und Entladung des Speichers herbeiführenden Absperrorganen und unabhängig von denselben in einer die Frischdampf- mit der Nutzdampfleitung verbindenden Leitung ein besonderes Absperrorgan, z. B. ein Überströmventil, angeordnet wurde, durch welches Dampf unter Umgehung des Speichers wimittelbar aus der Frischdampfleitung in die Nutzdampfleitung überführt werden kann.Equipment for steam systems with heat storage. The invention relates on a device for steam systems with heat storage. The task is yours based on the memory at times of excess steam, i.e. of increased pressure in the Boiler line, for the purpose of charging the same to the boiler line. And at times from Lack of steam, i.e. lower pressure in the boiler line, to the consumption line to be connected and in those operating cases in which the store is discharged or being charged, steam bypassing the memory immediately to lead from the main steam line into the consumption line. This rule task is known per se. However, it has so far been solved in such a way that, in addition to the charging and discharging of the storage tank causing shut-off devices and independently of the same in a line connecting the live steam with the useful steam line a special shut-off device, e.g. B. an overflow valve, was arranged by which steam bypassing the storage tank directly from the main steam line can be transferred into the steam line.

Der Erfindung liegt der Gedanke zugrunde, alle an der Steuerung der Anlage beteiligten Organe zu einem Ganzen zusammenzufassen und in einer einzigen Regeleinrichtung unterzubringen. Dies geschieht der Erfindung gemäß dadurch, daß in zwei gleichachsigen Zylindern, in deren Wandungen die Frisch- und Nutzdampfleitung sowie die von und zum Speicher führenden Leitungen münden, als Kolben ausgebildete Absperrorgane durch den Druckunterschied zwischen der Kessel- und der Betriebsspannung sowie der Speicher- und der Nutzspannung derart bewegt werden, daß sie j e nach der Stellung der Absperrorgane die erwähnten Schaltungen selbsttätig herbeiführen.The invention is based on the idea of all of the control of the Plant involved organs to be combined into a whole and in a single one To accommodate control device. This is done according to the invention in that in two coaxial cylinders with the fresh and useful steam lines in the walls as well as the lines leading to and from the memory open, designed as pistons Shut-off devices due to the pressure difference between the boiler and operating voltage as well as the storage and the useful voltage are moved in such a way that they j e after the position of the shut-off devices bring about the mentioned switching automatically.

Die Zusammenfassung der Regelorgane gemäß der Erfindung hat gegenüber den bisher bekannten Einrichtungen den Vorteil, daß die Anlage einfach und übersichtlich gestaltet wird.The summary of the regulating organs according to the invention has opposite the previously known facilities have the advantage that the system is simple and clear is designed.

Die Zeichnung veranschaulicht ein Ausführungsbeispiel der Erfindung, wobei die Abb. i bis 3 die Vorrichtung im lotrechten Schnitt der drei verschiedenen Stellungen der Absperrorgane zeigen.The drawing illustrates an embodiment of the invention, Figs. i to 3 show the device in vertical section of the three different ones Show the positions of the shut-off devices.

Die vom Dauipferzeuger kommende Frischdampfleitung i, in welcher der Kesseldruck Kp herrscht, ist mittels einer Leitung 2 mit dem oberen Teil 3 eines Zylinders 4 verbunden, der durch eine Scheidewand 5 in zwei Räume geteilt ist. Der obere Zylinderraum 3, der im folgenden der Laderaum genannt wird, ist mittels einer Leitung 6 mit dem Wasserraum eines Wärmespeichers 7 bekannter Art verbunden. In diese Leitung 6 ist ein Druckminderventil 8 eingebaut, das auf die höchste, im Speicher 7 zulässige Spannung eingestellt ist. Im Laderaum 3 ist ein Kolben 9 angeordnet, der in seiner oberen Stellung sowohl die Eintrittsöffnungen to und i i der Leitungen 2 und 6 freigibt, in seiner unteren Endstellung dagegen die letztere abschließt. Die Unterseite des holbens 9 steht daher beständig unter der Kesselspannung K., während der Kolben von oben mittels eines Gewichtes 12 oder durch Federkraft entsprechend dem auf der gleichen Höhe zu haltenden Betriebsdruck BP belastet ist.The live steam line i coming from the permanent generator, in which the Boiler pressure Kp prevails, is by means of a line 2 with the upper part 3 of a Cylinder 4 connected, which is divided by a partition 5 into two rooms. Of the upper cylinder space 3, which is called the cargo space in the following, is by means of a Line 6 is connected to the water space of a heat accumulator 7 of a known type. In this line 6 is a pressure reducing valve 8 installed, which is at the highest, in the memory 7 permissible voltage is set. A piston 9 is arranged in the cargo space 3, which in its upper position both the inlet openings to and i i of the lines 2 and 6 releases, whereas the latter closes in its lower end position. The underside of the holbens 9 is therefore constantly under the boiler voltage K., while the piston from above by means of a weight 12 or by spring force accordingly the operating pressure BP to be maintained at the same level is loaded.

Die Kolbenstange 13 ragt durch die Scheidewand 5 hindurch in den unteren Zylinderraum 14, der im folgenden Entladeraum genannt wird. An ihrem unteren Ende trägt die Kolbenstange 13 einen hohlen Kolbenschieber 15, der in seiner oberen Endstellung die Eintrittsöffnung 16 einer Leitung 17 abschließt, welche den Entladeräum 14 mit dem Dampfraum des Speichers 7 verbindet, dagegen eine Öffnung 18 freigibt, an die eine ins Freie führende Leitung 1g anschließt.The piston rod 13 protrudes through the partition 5 into the lower Cylinder space 14, which is called unloading space in the following. At their lower end the piston rod 13 carries a hollow piston slide 15, which is in its upper end position the inlet opening 16 closes off a line 17, which the discharge space 14 with the vapor space of the memory 7 connects, however, releases an opening 18 to which a line 1g leading to the open is connected.

Unterhalb des Hohlkolbens 15 ist ein voller Kolben 2o angeordnet, auf dessen obere Stirnfläche je nach der Stellung des Hohlkolbens 15 entweder der Speicherdruck S, oder aber, bei geschlossener bffnung 16, der Atmosphärendruck wirkt. Der Kolben 2o ist durch eine auf seine Spindel 21 wirkende Feder 22 entlastet.A full piston 2o is arranged below the hollow piston 15, on its upper end face depending on the position of the hollow piston 15 either the Storage pressure S, or, with the opening 16 closed, the atmospheric pressure acts. The piston 2o is relieved by a spring 22 acting on its spindle 21.

Von zwei Austrittsöffnungen 23, 24 des unteren Zylinders 4' fuhren zwei Leitungen .25, 26 zu Nutzdampfleitung 27. In die obere Leitung 25 ist ein Druckminderventil 28 eingebaut, welches der in der Nutzdampfleitung 27 gewünschten Spannung Np entsprechend eingestellt ist. Je nach seiner Stellung deckt der Kolben 2o die obere oder die untere Öffnung 23 bzw. 24 ab. Noch ein wenig tiefer als die Öffnung 24 ist eine weitere Öffnung 29 vorgesehen, an die eine zur Frischdampfleitung i führende Leitung 3o anschließt, in die ein der Nutzdampfspannung Np entsprechend eingestelltes Reduzierventil 31 eingebaut ist. Die Eintrittsöffnung 29 bleibt auch bei der unteren Endstellung des Kolbens 29 offen, so daß dieser von unten her stets mit der Nutzdampfspannung Np belastet ist.Run from two outlet openings 23, 24 of the lower cylinder 4 ' two lines .25, 26 to useful steam line 27. In the upper line 25 is a pressure reducing valve 28 installed, which corresponds to the voltage Np desired in the useful steam line 27 is set. Depending on its position, the piston 2o covers the upper or the lower opening 23 or 24. A little deeper than the opening 24 is one further opening 29 is provided to which a line leading to the main steam line i 3o connects, into which a reducing valve adjusted according to the useful steam voltage Np 31 is installed. The inlet opening 29 also remains in the lower end position of the piston 29 is open so that it is always with the useful steam voltage from below Np is loaded.

Je nach dem Verhältnis zwischen den vier Spannungen, nämlich der Kesselspannung Ko, der Speicherspannung Sp, der Betriebsspannung BP und der Nutzspannung Nn führen die Druckunterschiede verschiedene Stellungen der Kolben 9, 15 und 2o herbei und stellen selbsttätig die jedem Falle entsprechende Verbindung zwischen der Frischdampfleitung, dem Wärmespeicher und der Nutzdampfleitung her. Es sind die im folgenden beschriebenen vier Fälle möglich. I. Kp > Bp und Sp > N". Wenn der Kesseldruck K" größer ist als der Betriebsdruck B" wird der Kolben g gehoben, so daß er beide Öffnungen to und i1 freigibt und die Frischdampfleitung 1, 2 durch den Laderaum 3 mit dein Wärmespeicher ; verbunden ist. Die übereschüssige Dampfmenge wird durch das auf die höchste zulässige Speicherspannung eingestellte Reduzierventil ä aus dem Kessel ii, den Speicher 7 geleitet. Mit dein Kolben 9 hat sich auch der Hohlkolben 15 aufwärts bewegt und den Dampfeintritt (Üffnung 16) vom Speicher 7 geschlossen, die Ausblaseleitung 19 dagegen geöffnet, so daß die im Entladeraum 1.4 oberhalb des Kolbens 2o befindliche kleine Dampfmenge abziehen kann. Durch den. Abschluß der Entladeleitung f> des Speichers 7 wird je nach der Spannungs-#,erminderung durch das Druckminderventil ä eine Ladung des letzteren.bis nahe zur Kesselspannung Kp ermöglicht.Depending on the ratio between the four voltages, namely the boiler voltage Ko, the storage voltage Sp, the operating voltage BP and the useful voltage Nn, the pressure differences result in different positions of the pistons 9, 15 and 2o and automatically establish the connection between the main steam line that corresponds in each case, the heat accumulator and the useful steam line. The following four cases are possible. I. Kp> Bp and Sp > N ". When the boiler pressure K" is greater than the operating pressure B ", the piston g is raised so that it releases both openings to and i1 and the main steam line 1, 2 through the hold 3 with your The excess amount of steam is passed through the reducing valve ä, which is set to the highest permissible storage voltage, out of the boiler II, the storage tank 7. With the piston 9, the hollow piston 15 has also moved upwards and the steam inlet (opening 16) from the storage tank 7 is closed, while the blow-out line 19 is open, so that the small amount of steam located in the discharge space 1.4 above the piston 2o can be drawn off The latter can be charged up to near the boiler voltage Kp.

Der von unten mit der Nutzspannung N., von oben aber nur mit Atmosphärendruck belastete Kolben 2o wird gleichfalls gehoben und gibt die Öffnung 24. frei, so daß die Frischdampfleitung 3o durch das Druckminderventil 31 und den Entladeraum 14 hindurch mit der Nuizdampfleitung 26, 27 verbunden ist. Die Verbrauchsstelle wird somit in diesem Falle, in welchem sämtliche Teile der Vorrichtung die in der Abb. i veranschaulichte Stellung einnehmen, ausschließlich aus der Fi-ischdampfleitung gespeist. 1I. KT ;; Br und SF < lNp. In dieseln Betriebsfalle nehmen sämtliche Teile der Vorrichtung die gleiche Lage ein wie im Fall i (Abb. 2). Der überschüssige Dampf strömt aus dem Kessel in den Speicher 7, und die Speisung der Verbrauchsstelle erfolgt von der Frischdampfleitung i und 3o aus. III. Kp<BpundSr>Nr. Wenn der Betriebsdruck B, größer ist als cler Kesseldruck K" (oder diesem gleich ist), senkt sich der Kolben g teils durch sein Eigengewicht, teils durch die Wirkung des Gewichtes 12, deckt die öffnung i i ab und unterbricht dadurch das Laden des Speichers 7. Gleichzeitig hat auch der Hohlkolben 15 die öffnung 16 freigegeben und die Ausblaseleitung i9 geschlossen. Aus dem Speicher 7 strömt nun der Dampf durch die Leitung 17, den Entladeraum 14, den Hohll,--olben 1; und drückt, da S" größer ist als XP, den Kolben 2o herab, welcher daher die Öffnung 23 freigibt, die Öffnung 2_;. dagegen schließt (Abb. 2). Der Dampf aus dein Speicher ; strömt daher durch das Druckminder-@-etitil 2ä in die @,'utzdanlpfleitung 25, 27.The piston 2o, loaded from below with the useful voltage N, but from above only with atmospheric pressure, is also lifted and opens the opening 24, so that the live steam line 3o is connected to the steam line 26, 27 through the pressure reducing valve 31 and the discharge space 14 is. In this case, in which all parts of the device assume the position illustrated in FIG. 1I. KT ;; Br and SF < lNp. In this operating case, all parts of the device assume the same position as in case i (Fig. 2). The excess steam flows from the boiler into the memory 7, and the point of consumption is fed from the live steam lines i and 3o. III. Kp <BpundSr> No. If the operating pressure B i is greater than (or equal to) the boiler pressure K ″, the piston g lowers partly due to its own weight, partly due to the action of the weight 12, covers the opening ii and thereby interrupts the charging of the accumulator 7 At the same time, the hollow piston 15 has also opened the opening 16 and closed the blow-out line 19. The steam now flows from the reservoir 7 through the line 17, the discharge space 14, the hollow piston 1; and presses because S ″ is larger as XP, down the piston 2o, which therefore releases the opening 23, the opening 2_ ;. on the other hand closes (Fig. 2). The steam from your attic; therefore flows through the pressure reducer - @ - etitil 2ä into the @, 'utzdanlpfleitung 25, 27.

Nun strömt der Speicherdampf so lange in die N utzdampfleitung, als der Druck im Speicher 7 größer ist als die Betriebsspanrung Nn, oder bis die Kesselspannung wieder auf die normale Höhe gebracht ist. Im Falle III erfüllt somit der Speicher 7 seinen eigentlichen Zweck. IV. Kp @ Bp und S" < Nr.. Der Kolben 9 nimmt aus den gleichen Gründen wie im Falle III wieder die untere Endstellung ein (Abb. 3). Der Kolben 2o wird jedoch, da die Nutzspannung N, größer ist als die Speicherspannung Sp, gehoben, so daß er die üffnung 24 freigibt. Die Speisung der zur Verbrauchsstelle führenden Nutzdampfleitung 26, 27 erfolgt daher von der Frischdampfleitung 30 aus durch das Druckiriinderventil 31 und den unterhalb des Kolbens 2o befindlichen Teil des Entladeraumes 14 hindurch. Der Wärmespeicher 7, der in dem Falle, wo die Kesselspannung höchstens gleich oder gar kleiner ist als die Betriebsspannung, selbstverständlich keinen Dampf erhalten darf, selbst aber gleichfalls unter einer kleineren Spannung steht, ist, wie die Abb. 3 zeigt, ausgeschaltet.The storage steam now flows into the utility steam line as long as the pressure in the storage 7 is greater than the operating voltage Nn, or until the boiler voltage is brought back to normal. In case III, the memory 7 thus fulfills its actual purpose. IV. Kp @ Bp and S "< No .. The piston 9 again assumes the lower end position for the same reasons as in case III (Fig. 3). The piston 2o, however, since the useful voltage N is greater than the Storage voltage Sp, raised so that it releases the opening 24. The supply of the useful steam line 26, 27 leading to the point of consumption is therefore carried out from the main steam line 30 through the pressure control valve 31 and the part of the discharge space 14 located below the piston 2o , which in the case where the boiler voltage is at most equal to or less than the operating voltage, of course, must not receive any steam, but is itself also under a lower voltage, is switched off, as Fig. 3 shows.

Claims

PATENT CLAIM: Device for steam systems with heat storage for Switching the heat accumulator to the fresh or useful steam line and to the switching the latter with bypassing the store to the fresh steam pipeline, in which shut-off devices designed as pistons due to the pressure difference between the boiler and the operating voltage on the one hand and the storage voltage and the useful voltage on the other are moved, characterized in that the fresh and. Utility steam lines (i and 27) as well as the lines (17 and 6) leading from and to the memory into a common, Control box consisting of two coaxial cylinders (4 and .4`) open.