-
Dampfsteuerung für versetzt arbeitende, direkt wirkende Verbunddampfmaschinen.
Die Erfindung hat den Zweck, die Arbeitskolben von direkt wirkenden Verbunddampfmaschinen,
zwischen denen keine mechanische Kupplung durch Welle, Kurbeln und Pleuelstangen
besteht, kraftsclilüssig so zu kuppeln, daß die Hubwechsel der beiden Arbeitskolben
nicht zusammenfallen. Diese Zwischentaktarbeitsweise der beiden Verbunddampfzylinder
und ihrer Kolben wird durch den an sich bekannten Spulenkolben des Hochdruckzylinders
herbeigeführt, der das Vorsteuerungsorgan der beiden Kolbenschiebersteuerungen vom
Hochdruckzylinder und vom Niederdruckzylinder ist. Beide Kolbenschiebersteuerungen
werden aber getrennt voneinander an verschiedenen Punkten des Hochdruckkolbenhubes
ausgelöst und verstellt, so daß die Hubwechsel der beiden Arbeitskolben bei keiner
Gangart zusammenfallen, und zwar derart, daß die Umsteuerung des Niederdruckkolbens
nicht im Mittel des Hochdruckkolbenhubes erfolgt, sondern erst in der zweiten Hälfte
desselben eingeleitet wird.
-
Hierbei können die Dampfverteilungsorgane vom Hoch- und Niederdruckzylinder
irgendwelche bekannte Zweisteuerkolben-Kolbenschiebersteuerungen sein, die der vom
Spulenkolben des Hochdruckzylinders vorgesteuerte Arbeitsdampf verstellt. Auf der
Zeichnung ist eine Verbunddampfzylindergruppe dargestellt und die Wirkungsweise
der Erfindung ersichtlich.
-
Es führen aus dem Hochdruckzylinder an beiden Enden der Hubbewegung
seines Arbeitsspulenkolbens LI die beiden Steuerungskanäle:2 und 3 nach den
Steuerzylindern 6
und 7 des Hochdruckzylinders und die beiden Steuerungskanäle
4 und 5 nach den Steuerzylindern 8 und 9 des Niederdruckzylinders.
Durch diese Öffnungen der Steuerungskanäle :2, 3, 4 und 5, die der
Hochdruckkolben H im Hochdruckzylinder überfährt, also steuert, wird der Arbeitsdampf
des Hochdruckzviinders nach und- von den Steuerzylindern der Hoch- und Niederdruckzylinderdampfverteilungsorgane
gesteuert. Dabei kann aber immer nur die Öffnung eines der beiden Hochdruck- und
Niederdrucksteuerungskanäle 2, oder 3 und 4 oder 5 mit einer der zugehörigen
Hochdruckzylinderseiten i i oder io Verbindung erhalten, während die Öffnung des
entsprechenden anderen Steuerungskanals mit dem Spulenraum S des Hochdruckkolbens
H verbunden ist.
-
Zwischen Hoch- und Niederdruckzylinder ist in bekannter Weise ein
Aufnehmer angeordnet, in den der Hochdruckzylinder seinen Abdampf abgibt und aus
dein der Niederdruckzylinder seinen Arbeitsdampf bezieht.
-
Das Spiel der Arbeitskolben, insbesondere das des als Vorsteuerungsorgan
der beiden Steuerungen der Arbeitszylinder dienenden Hochdruckkolbens H, läuft daher
folgendermaßen ab, und es soll von den in der Zeichnung dargestellten Arbeitskolbenstellungen
ausgegangen werden. Der Hochdruckkolben H steht auf seiner Hubmitte, der NiederdruckkolbenN
an seinem oberen Hubende.
-
Der bei r2 eintretende Frischdampf strömt auf bekannten Wegen unter
der entsprechenden Eindrehung des Hochdrucksteuerungsorgans-hinweg durch den unteren
Hochdruckkanal
nach dem unteren Hochdruckzylinderraum io und treibt
den Hochdruckkolben H aufwärts, der Hochdruckzylinderraurn i i entleert sich durch
den oberen Hochdruckkanal und durch den Austrittskanal 13 nach dem Aufnehmer
A. Bei der Aufwärtsbewegung des Hochdruckkolbens H eröffnet derselbe im Hochdruck-zylinderraum
io den Niederdrucksteuerungskanal 5, während sich über die durch den oberen
Hochdruckkolbenteil verdeckt gewesene Öffnung des anderen Niederdrucksteuerungskanals
4 der Spulenraum S des Hochdruckkolbens H stellt." Der Arbeitsdampf tritt
vom Hochdruckzylinderraum io durch den Niederdrucksteuerungskanal 5 unter
den Steuerkolben des Steuerzylinders 9, um das Niederdrucksteuerungsorgan
nach oben zu verschieben. Aus dem oberen Steuerzylinder 8 erfolgt der Steuerdampfaustritt
durch den Steuerungskanal 4 nach dem Spulenraum S und durch eine öffnung
0 im Hubmittel des Hochdruckzylinders ins Freie.
-
Das Niederdrucksteuerungsorgan ist verstellt, und der Niederdruckkolben
N fängt an abwärts zu gehen.
-
Der Hochdruckkolben H verschiebt sich weiter aufwärts, bis er am Ende
seines, Hubes den Arbeitsdampf aus dem Hochdruckzylinderraum io durch den Hochdrucksteuerungskanal
3 in den Steuerzylinder 7
eintreten -läßt und das Hochdrucksteuerungsorgan
zur Umsteuerung des Hochdruckkolbens H aufwärts verschiebt. Dabei tritt der Steuerdampf
aus dem oberen Steuerzylinder 6 durch den Steuerungskanal 2 in den Spulenraum
S und durch die Öffnung 0 ins Freie.
-
Die Hochdrucksteuerung ist verstellt, und der HochdruckkolbenH fängt
an abwärts zu gehen, um das Spiel in entgegengesetzter Richtung fortzusetzen.
-
Der eigenartige Takt der vier Hubwechsel, insbesondere die- Verlegung
der Umsteuerung des Niederdruckkolbens weg von der Mitte der beiden Hochdruckkolbenhubwechsel
und näher an den folgenden Hockdruckkolbenhubwechsel heran, ist durch folgendes
begründet.
-
Die Kolbengeschwindigkeit des Niederdruckkolbens wird durch den jeweiligen
Aufnehmerdruck beeinflußt. Da nun bei der Drosselung des Hochdruckeintrittsdampfes
in der Absicht, die Maschine langsamer laufen zu lassen, der Aufnehmerdruck nicht
sofort mitsinkt, so wird die Kolbengeschwindigkeit des Nliederdruckkolbens zeitweilig
größer sein als die des Hochdiucklcolbens. Es ist ipfolgedessen erforderlich, den
Niederdruckkolben nicht in der Mitte des Hochdruckkolbenhubes umzusteuern, sondern
erst später, damit bei größerer NTiederdruckkolbengeschwindigkeit die Hubwechsel
nicht zusammenfallen ünd der nacheilende Hochdruckkolben bereits gegenläufig geworden.
ist, bevor der Niederdruckkolben an seinem Hubende anlangt.
-
Mit diesem zwischenläufigen Hubwechsel von Verbunddampfmaschinen wird
bei direktem Antrieb von zwei Pumpenkolben ein gebundener Förderstrom erzielt, weil
bei jedem Hubwechsel des einen Pumpenkolbens sich der andere- in der Förderung
befindet, ein Vorteil, mit dem sich die in der Verbundanordnung liegende Dampfersparnis
verbindet.
-
Auch die in Verbund arbeitenden, direkt und, über Kreuz wirkenden
zweistufigen Luftpumpen werden durch diesen zwischenläufigen Hubwechsel verbessert.
Da die Niederdruckdampfseite der zweiten Druckstufe gegenüberliegt, so steht in
ungünstiger Weise dem durch die Expansion bedingten Druckabfall auf der Dampfseite
die Drucksteigerung der zweiten Stufe auf der Luftseite gegenüber. Es besteht deshalb
die Gefahr, daß die Niederdruckseite dem ansteigenden Luftdruck nicht bis zum Hubende
überlegen bleibt und daher nicht ganz ausläuft. Beim zwischenläufigen Hubwechsel
erhält aber der Niederdruckzylinder in der letzten Hubhälfte die Nachströrnung aus
dem Hochdruckzylinderauspuff, so daß der Niederdruckkolben gegen sein Hubende hin
einen nochmaligen Druckanstieg erfährt, also ausläuft.