DE44912C - Vorrichtung zum Erhitzen Ton Dampfcylindern - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

KLASSE 14: Dampfmaschinen.

(Chester, England).

Die nachstehend beschriebene Erfindung bezieht sich auf atmosphärische Dampfmaschinen, d. h. solche, deren Cylinder an einer Seite mit der Atmosphäre in Verbindung stehen. Das Erhitzen der Cylinder findet dadurch statt, dafs erhitzte Luft an dem offenen (mit der Atmosphäre in Verbindung stehenden) Cylinderende bei jedem Kolbenhube in den Cylinder eintritt und durch den Kolben wieder Verdrängt wird. Hierbei kann die erhitzte Luft auch noch über andere Theile der Cylinder (ζ. B. Deckel) streichen, um diesen ihre Wärme abzugeben.

Die Luft wird dadurch auf die gewünschte hohe Temperatur gebracht, dafs man sie durch den Fuchs der Feuerungsanlage streichen läfst. Die Dampfmaschine wirkt somit gleichzeitig auch als Pumpe für die heifse Luft derart, dafs die in dem Fuchs erwärmte Luft angesaugt und , nach Abgabe ihrer Wärme wieder fortged'rückt wird, worauf sie dazu dient, die Verbrennungsluft für die Feuerung zu liefern.

Die Erfindung ist auf beiliegender Zeichnung näher angegeben.

Fig. ι und 2 sind Längenschnitte durch die Dampfcylinder einer Woolf sehen Maschine, in Tandem-Anordnung der Cylinder;

Fig. 3 zeigt die äufsere Ansicht;

Fig. 4 ist ein Längenschnitt durch das Luftventil,

Fig. 5 ein Querschnitt, Fig. 6 eine Oberansicht desselben;

Fig. 7 zeigt die Vorderansicht,

Fig. 8 die Seitenansicht der äufseren Steuerung, _

Fig. 9 einen Querschnitt des zu dieser Dampfmaschine gehörigen Dampferzeugers,

Fig. 10 einen Querschnitt durch denselben,

Fig. 11 die Vorderansicht des Dampferzeugers.

Gemäfs der Tandemanordnung sind die Cylinder der in der Zeichnung angeordneten Dampfmaschine über einander angeordnet, so dafs die gemeinschaftliche Kolbenstange auf einen einzigen Kurbelzapfen wirkt.

A ist der Hochdruckcylinder, B der Niederdruckcylinder; die Volumina beider stehen im passenden Verhätnifs (gewöhnlich 1 : 2,0).

C ist der Kolben des Hochdruckcylinders, D derjenige des Niederdruckcylinders.

Beide sitzen auf der gemeinschaftlichen Kolbenstange E, die durch die Stopfbüchse F im Cylinder A und diejenige G im Cylinder B hindurchgeht. H ist der Schieberkasten, in welchem die beiden Kolbenschieber α a¹. für die beiden Cylinder i und ΰ liegen. H¹ ist der Dampfkanal für den Hochdruckcylinder A und" H'² der Dampfkanal für den Niederdruckcylinder B.

J ist der Exhaustkanal. Hoch- und Niederdruckcylinder sind durch die Kammern K von einander getrennt; ein Rohr L führt die erhitzte Luft in die Kammer über.

M ist der Ventilkasten für die heifse Luft. Er steht durch die Rohrleitung O mit dem oberen Theile des Hochdruckcylinders A und durch das Rohr P mit dem unteren Theile

des Niederdruckcylinders in Verbindung. Der Hochdruckdampf gelangt aus dem Kessel unter hohem Druck (z. B. 16 Atmosphären) und unter Vermittelung des Kolbenschiebers α α^λ in den unteren Theil des Hochdruckcylinders und wirkt gegen den Kolben C. Nachdem er hier Arbeit geleistet hat, wird er vermittelst des Kolbenschiebers zum oberen Ende des Niederdruckcylinders geleitet und gelangt schliefslich durch Exhaustrohr J in den Condensator.

Die Dampfmaschine wirkt beim Niedergange des Kolbens C auf der oberen Seite des Cylinders A und beim Aufwärtsgange des Kolbens D auf der unteren Seite des Cylinders B als atmosphärische Maschine; die erhitzte Luft tritt in diesem Falle durch die Rohre O und P nach der Atmosphärenseite der beiden Cylinder, erwärmt die Wandung der letzteren und wird wieder nach dem Luftventilkasten M zurückgefördert und durch Rohr R in die Feuerung des Dampfkessels geleitet.

Der Dampfkessel, welcher bei der vorliegenden Erfindung Verwendung finden soll, besteht aus einem cylindrischen Kessel S mit konischem Flammrohr T und einer Anzahl Feuerrohren U. Fist die Feuerkammer, welche Flammrohr T und die Feuerrohre U mit einander verbindet. W ist die vordere Feuerbüchse, welche durch Trichter W¹ beschickt wird. Die Feuerbrücke W² wird in bekannter Weise aus feuerfesten Steinen hergestellt. Die Feuerbüchse W ist von einem Luftgehäuse W³ umgeben, welches durch das Rohr R¹ mit der Luftrohrleitung R, die von dem Ventilkasten M abgezweigt, in Verbindung steht. X ist der. Rost.

Der untere Theil des Luftgehäuses W³ bildet gleichzeitig den Aschenkasten, welcher hermetisch geschlossen ist.

Y ist der an die Rohre schliefsende Fuchs. Er enthält die Lufterhitzer Z, die aus Rohren Z¹ bestehen, durch welche die Feuergase aus dem Fuchs Y nach dem Schornstein Z² überströmen. Der LufterhitzerZist mit einer EinlafsöffnungZ³, einer Auslafsöffnung Z^ und mit einer Anzahl von Querwänden Z⁵ versehen, durch welche die eintretende Luft in Schlangenwindungen geführt und hierbei infolge Berührung mit den Rohren Z¹ erhitzt wird. Das Rohr R¹, welches die Luftrohrleitung R mit dem Luftgehäuse W³ verbindet, enthält ein Doppelsitzventil R'² mit Ventilsitzen R³, Fig. 10 und ii. Die beiden letzteren beherrschen drei Wege, den einen zur Leitung R, den zweiten zum Rohre R¹ und einen dritten zur Leitung R*, welche mit dem Schornstein Z'² in Verbindung steht. Durch Ventilspindel R⁵ kann Ventil R² auf einen seiner beiden Sitze gestellt werden, wie in Fig. io angegeben ist. Es kann demnach die Luft aus der Rohrleitung R von der FeuerbUchse W abgestellt werden, so dafs dieselbe direct durch i?* in den Schornstein Z² übergeht.

Zum Einblasen von Luft kann auch ein Injector oder ein Gebläse Verwendung finden, weshalb Oeffnungen n> am Dampfkessel vorhanden sind.

Die Dampfvertheilung findet durch einen aus drei Theilen zusammengesetzten, mit Metalldichtungen k k^k^k³ versehenen Kolbenschieber statt. Der Dampf tritt durch he\ Ringkanal b e² unter den Kolben C in den Hochdruckcylinder, von dort durch e²cfe* über den Kolben D. Der ausströmende Dampf geht aus Cylinder B durch e⁴, Ringkanal d e³ in das Ausströmungsrohr J und in den Condensator.

Bei der äufseren Steuerung, Fig. 7 und 8, haben die Excenterringe / des bezw.. der Excenter oben und unten Gelenke, von denen diejenigen /' mit den Excenterstangen in Verbindung stehen, während an den unteren Gelenkpunkten I^s kurze Stangen I^s angreifen, welche bei I* am Gestell der Maschine drehbar gelagert sind.

Die Construction des Heifsluftventilkastens M ist in Fig. 4 bis 6 näher angegeben. Derselbe hat vier Kammern mnpq. Die Kammer m communicirt mit der Kammer K durch die Rohrleitung N, Fig. 1, 4, 5 und 6, die Kammer η mit dem Cylinder A durch die Rohrleitung O, diejenige ρ mit dem Cylinder B durch Rohrleitung P, und endlich Kammer q mit der Rohrleitung R, die nach der Feuerung des Dampfkessels führt. Die Kammer m gegehört sowohl der Kammerp, als derjenigen η an und steht mit ihnen durch die metallischen Ventilklappen r und s in Verbindung. Die Kammern η und ρ communiciren mit der Kammer q durch Metallventilklappen t und u.

Beim Abwärtsgange des Kolbens geht die heifse Luft von Kammer m durch Klappenventil r in die Kammer η und von hier durch die Rohrleitung O in den Cylinder A oberhalb des Kolbens C.

Beim Aufwärtsgehen der Kolbenstange wird die Luft durch Rohrleitung O in die Kammer η und von hier durch Ventilklappe t in die Kammer q getrieben, von welcher aus sie durch Rohr R zur Feuerung des Dampfkessels geführt wird. Beim Aufwärtsgange des Dampfkolbens D geht die Luft aus der Kammer m durch Ventil s zur Kammer ρ und durch Rohrleitung P zum Niederdruckcylinder. Beim Abwärtsgange des Kolbens wird diese erhitzte Luft durch Rohrleitung P zurück in die Kammer ρ und durch das Ventil r in die Kammer q gedrückt, von wo aus sie durch die Rohrleitung JR ebenfalls zur Feuerung zurückgeführt wird. Durch diese Circulation der Luft auf denjenigen Seiten der Cylinder A B, auf welche der Dampf nicht wirkt,

werden die Cylinderwandungen erhitzt, so dafs sie denselben Wärme zuführen und die Condensation des Dampfes verhindern. Man kann die in den Cylindern A und B circulirende Luft auch zum Reguliren der Geschwindigkeit der Dampfmaschine benutzen, dadurch, dafs man in die Rohrleitung -R für die Luft, welche die Dampfcylinder bereits erwärmt hat, ein Regulirventil einschaltet, durch dessen Schliefsen die Luft in den Cylindern comprimirt werden kann, so dafs Gegendruck vorhanden ist und die Geschwindigkeit der Maschine verlangsamt wird. Die beschriebene Einrichtung kann sowohl bei eincylindrigen, als auch bei mehrcylindrigen Maschinen in Anwendung gebracht werden.

Claims (3)

1. Patent-Ansprüche:

   ι . Das Erhitzen des freien Endes von Dampfcylindern an einfach wirkenden Dampfmaschinen durch erhitzte Luft von atmosphärischer Spannung in der Weise, dafs die Luft von der Dampfkesselfeuerung erhitzt, von dem als Luftpumpe wirkenden Dampf kolben angesaugt und nach dem Erwärmen des Dampfcylinders als Feuerluft in den Feuerraum des Dampferzeugers gedrückt wird.
2. 2. Bei dem unter i. gekennzeichneten Verfahren die Verwendung eines Dampferzeugers 5 mit Feuerbüchse W und Fuchs Y, bei welchem die abziehenden Feuergase durch Röhren Z¹, in einem mit Schlangenwegen Z⁵ für die heifse Luft versehenen Erhitzer angeordnet, geleitet werden, in Verbindung mit einem die Feuerung umgebenden Heifsluftraum w³ und einem Dreiwegeventil i?² zum Reguliren des Luftzutritts zur Feuerung und zu den Dampfcylindern.
3. 3. An einfach wirkenden Tandem-Maschinen, bei denen die Dampfseiten der beiden Cylinder einander zugekehrt liegen, die Zuführung der Luft nach dem unter 1. gekennzeichneten Verfahren vermittelst des Ventilkastens mit den Ein- und Auslafsventilen rs und tu abwechselnd zu dem einen und dem anderen Cylinderende.

   Hierzu 6 Blatt Zeichnungen.