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Regelung des Zusammenarbeitens zweier Dampfdruck-Flüssigkeitsheber
zum Speisen von Dampfkesseln Die Erfindung betrifft eine Einrichtung, durch die
das gleichmäßige Zusammenä,rbeiten zweier durch Schwimmer selbsttätig und unabhängig
voneinander gesteuerter Dampfdruck-Flüssigkeitsheber zum Speisen von Dampfkesseln
erreicht werden soll, die in bekannter Weise derart aufgestellt sind, daß das Wasser
erst einem tiefer aufgestellten zufließt und von diesem in den über den Kesseln
aufgestellten zweiten. gedrückt wird, aus dem es dann nach Druckausgleich in die
Kessel fließt.
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Bei dieser Anordnung ist zu einem einwandfreien Betriebe notwendig,
daß eine Füllung des unteren Hebers genau einer Füllung des oberen entspricht, daß
also bei einem Hube der untere so weit entleert und der obere so weit gefüllt wird,
daß bei beiden gleichzeitig die Umsteuerung der Dampfventile erfolgt, so daß der
obere sich entleeren, der untere sich neu füllen kann. Tritt die Umsteuerung nicht
ein, so müssen die beiden Apparate gegenseitig aufeinander warten, wodurch die Leistung
wesentlich verringert wird. Erfahrungsgemäß wurde das notwendige gleichmäßige Zusammenarbeiten
derart angeordneter, durch Schwimmer selbsttätig und unabhänZig voneinander gesteuerter
Flüssigkeitsheber auf die Dauer im praktischen Betriebe bisher nicht erreicht.
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Bei der vorliegenden Erfindung wird das sichere Zusammenarbeiten einer
derartigen Dampfkesselspeisevorrichtung dadurch erreicht, daß in die Abdampfleitung
des unteren Flüssigkeitshebers ein Absperrventil eingeschaltet wird.
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Dies Absperrventil- bildet eine zusätzliche zweite Steuerung des Dampfausgangs
bei dem unteren Heber. Bei der Druckperiode desselben erfolgt durch die Wirkung
des Schwimmers, und zwar bei einem bestimmten b beliebig einstellbaren Flüssigkentsstanide
im Heber die bekannte Umsteuerung der Ventile. Das Dampfeingangsventil wird geschlossen,
das Dampfausgangsventil wird geöffnet. Der Dampfzutritt ist abgesperrt, aber die
öffmun" des Dampfausgangsventils gestattet noch nicht ein Entweichen des Dampfes,
da das zusätzliche Absperrventil geschlossen ist. Der im Heber befindliche Dampf
expandiert und drückt noch so lange Flüssigkeit in den oberen Heber, bis er so weit
gefüllt ist, daß seine Steuerung umschlägt. Erst wenn die Umsteuerung erfolgt ist,
wird das zusätzliche Absperrventil durch den im oberen Heber sich bildenden Druck
umgestellt und geöffnet; es sind jetzt beide Ventile in der Abdampfleitung des unteren
Hebers geöffnet, das durch die Schwimmersteuerung beeinflußte und das zusätzliche
Absperrventil, und erst jetzt kann der Dampf aus dem Heber entweichen. Der gewünschte
Zweck wird mit Sicherheit erreicht.
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Ein besonderer Vorteil dieser Anordnung
besteht noch
darin., daß nicht während der ganzen Druckperiode des unteren Hebers Frischdampf
zugeführt zu werden; braucht, sondern da.ß der Rest der Füllung ,durch die Expansion
des Dampfes herausgedrückt wird. Je nach den vorliegenden Druckverhältnissen kann
die hierdurch zu erzielende Dampfersparnis recht erheblich sein und ilg bis i;2
der Füllung des Hebers betragen.
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Bekannt sind ähnliche Speisevorrichtungen für Dampfkessel, die sich
aber dadurch wesentlich von dem Erfindungsgegenstand unterscheiden, daß der untere
Flüssigkeitsheber keine -selbständige, also vom eigenen Flüssigkeitsstande beeinflußte,
.sonldern nur eine von der Steuerung des oberen Flüssigkeitshebers abhängige Steuerung
hat. Hier ist Bedingung, daß Speisewasser im überfluß vorhanden ist; der untere
Heber muß immer mit Sicherheit bis oben.gefüllt sein, wenn die Umsteuerung durch
den oberen Heber erfolgt. Sie versagen überall da, wo nur finit einer begrenztem
und schwankenden Menge von Speisewasser,- z. B. in einem Heizkörper sich bildendem
Kondenswasser, gerechnet werden kann.
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Bekannt ist ferner eine ähnliche Kesselspeisevorrichtung, die sich
von der vorstehenden nur dadurch unterscheidet, @daß noch eine besondere Schwimmerverblockung
am unteren Heber vorhanden. ist, durch die verhindert wird, daß derselbe unter Druck
kommt, bevor er vollkommen gefüllt ist; nicht aber wird erreicht durch die Schwimmerverblockung,
daß der Heber bei voller Füllung umgesteuert wird; der Heber kann bis über die normale
Grenze vollaufen, was auf jeden: Fall unerwünscht ist. Jedenfalls ist die Steuerung
des unteren Hebers nicht unabhängig wie bei dem Erfindungsgegenstand, sondern wird
nur von den Druckverhältnissen im oberen Heber beein$ußt.
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Bei denvorstehendbeschrieb-enenhekannten Vorrichtungen ist auch der
Vorteil nicht vorhanden, der bei der neuen Erfindung durch die teilweise Ausnutzung
der Expansion des Dampfes und die dadurch zu erzielende Dampfersparnis erreicht
wird.
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Die Erfindung ist auf der beiliegenden Zeichnung in einem Aufriß dargestellt.
a ist ein geschlossenes Gefäß, in dem das heiße Speisewasser gesammelt wird. Das
Wasser fließt von dort mit Gefälle durch die Leitung b mit eingeschaltetem Rückschlagventil
in. den unteren Dampfdruck-Flüssigkeitsheber c, der in: bekannter Weise durch diJe
Wirkung eines Schwimmers derart gesteuert wird, daß bei dessen tiefster Stellung
das Dampfeingangsventil d geschlossen, das Dampfausgangsventile geöffnet und umgekehrt
bei dessen höchster Stellung das Dampfeingangsventild geöffnet, das Dampfausgangsventile
geschlossen. wird. Y ist der untere Anschlag für den Schwimmer. Die Leitung/
mit eingeschaltetem Rücküchlagv entil bildet die Verbindung des unteren Flüssigkeitshebers
c mit dem oberen Flüssigkeitsheberg, der mit gleicherweise durch einen Schwimmer
gesteuerten Dampfventilen d und e ausgerüstet ist wie der untere. Der Flüssigkeitsheber
g wird so hoch über den, Kesseln aufgestellt, daß das Wasser aus ihm nach Druckausgleich
durch die. Leitungh mit ein-@;@O'eschaltetem Rücks.chlagventil in die Kessel %Abfließen
kann. i und k sind die Leitungen zur Zuführung des Kesseldampfes zu
den Dampfeingangsventilen d der Flüssigkeitsheber. Zum Abdrücken des unteren Flüssigkeitshebers
ist meist die Verwendung von frischem Kesseldampf nicht notwendig, sondern es genügt
schon Dampf von geringerer Spannung. L und m. sind die Leitungen zur Abführung-
des- Abdampfes von den Dampfausgangsventilen e der Flüssigkeitsheber nach dem Speisewassersammelgefäß
a. -it ist das zusätzliche Absperrventil, durch dessen Einschaltung das verlangte
sichere Zusammenarbeiten der beiden: Flüssigkeitsheber erreicht wird. Der Ventilkegel
wird, wie hier beispielsweise angenommen, durch einen Kolben o beeinflußt; das Rohr
p verbindet den Raum unter dem Kolben mit dem oberen Flüssigkeitsheber g, das, Rohr
q den Raum über dem Kolben mit dem unteren Flüssigkeitsheber c; je nachdem der Druck
in dem oberen oder dem unteren Flüssigkeitsheber größer ist, wird der Kolben. verschoben
und dadurch das Ventil entweder geöffnet oder geschlossen. Das zusätzliche Absperrventil
kann auch in anderer gleichwirkender Form hergestellt werden.
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Die Arbeitsweise ist folgende: Angenommen, die Anlage befindet sich
in dem Zustande, wie auf der Zeichnung dargestellt. Der untere Flüssigkeitsheber--
ist in der Entleerung begriffen und hat bis zum Wass.erstan.de x1 abgedrückt; der
Schwimmer ist in seiner tiefsten Stellung, und die Dampfventile sind umgestellt,
was, wie verlangt, mit Sicherheit erfolgen muß; das Dampfeingangsventild ist geschlossen,
das Dampfausgangsventil e ist geöffnet. Die Wasserstandshöhexl kann je nach Bedarf
weiter nach oben oder nach unten verlegt werden durch entsprechende Verschiebung
des Anschlags r für den Schwimmer. Der obere Flüssigkeitsheberg ist bis zur Linie
y1 neu gefüllt, hat aber noch nicht umgesteuert; das Dampfeingangsventil d ist geschlossen,
das Dampfausgangsventil e ist geöffnet. Das zusätzliche Absperrventiln ist geschlossen;
da in dem unteren Flüssigkeitsheber höherer Druck ist als im oberen, steht
der
Kolben o unten und drückt den Ventilkegel auf seinen Sitz.
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Aus dem unteren Flüssigkeitsheber c kann der Dampf trotz Öffnung des
Auslaßventils e nicht entweichen, da das geschlossene zusätzliche Absperrventil
n dies verhindert. Durch Expansion des Dampfes wird daher noch weiter Flüssigkeit
aus dem unteren in den oberen Flüssigkeitsheber gedrückt, und zwar so lange, bis
der Wasserstand im oberen Flüssigkeitsheber die Linie y2 erreicht hat --
im unteren Flüssigkeitsheber steht dann der Wasserstand entsprechend auf der Linie
x° -; bei dieser Füllung hat der Schwimmer des oberen Flüssigkeitshebers g so viel
Auftrieb, daß die Umstellung der Dampfventile erfolgt.
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Die Wasserstandslinie x2 im unteren Flüssigkeitsheber ist keine feststehende,
sondern. einein genügend weiten Grenzen beliebige, die sich den, wechselnden Betriebsverhältnissen
entsprechend so einstellt, daß im oberen. Flüssigkeitsheber die Wasserstandslinie
y2 mit Sicherheit erreicht und dadurch die Umsteuerung der Dampfventile gewährleistet
wird.
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Sobald der obere Flüssigkeitsheber unter Druck steht, tritt durch
das Rohr p höherer Druck unter den Kolben o des zusätzlichen Absperrventils; derselbe
geht nach oben, das Ventil wird geöffnet, und der Abdampf aus dem unteren Flü5sigkeitsheb,er
kann durch die Leitung m in das Gefäß a abströmen. Jetzt steht also
der obere Flüssigkeitsheber unter Kesseldruck und entleert sich, der untere füllt
sich nach erfolgtem Druckausgleich mit dem Gefäß a neu. Ist der obere entleert,
steuert er um und der Dampf bläst ab, ist der untere gefüllt, steuert er um und
kommt unter Druck. Während dieses Vorganges arbeiten beide Flüssigkeitsheber vollkommen
unabhängig voneinander, was besonders in den Fäll°n wichtig ist, wo der Wassierzufuß
zum unteren ungleichmäßig isst. Auch .bei ungenügendem Wasserzufluß arbeitet die
Anlage ohne Störung weiter, nur entsprechend langsamer.
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Sobald der untere Flüssigkeitsheber gefüllt ist und unter Druck kommt,
der obere entleert ist und abgeblasen hat, erfolgt eine neue Füllung des oberen,
und der Arbeitsvorgang wiederholt sich.