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Steuerung für Tandem-Verbunddampfmaschinen Gegenstand der Erfindung
ist eine Steuerung für Tandem-Verbunddampfmaschinen zum unmittelbaren Antrieb von
Pumpen, insbesondere für solche zur Lokomotivkesselspeisung.
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Gegenüber bekannten derartigen Steuerungen bietet die Steuerung nach
der Erfindung den Vorteil, daß auch bei unzulänglichem Kesseldruck kein schleppender,
die Pumpenleistung herabdrückender Gang der Pumpe eintreten kann, was sich bei den
bekannten Pumpen im Lokomotivbetrieb zuweilen störend bemerkbar macht, wenn beispielsweise
die Lokomotive bei angestrengter Fahrt zu schleudern beginnt oder aus sonst einem
Grunde die Kesselspannung unter ihrem Normalwert bleibt.
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Ein anderer Nachteil bekannter Steuerungen liegt darin, daß der Verschiedenheit
der wirksamen Arbeitsflächen der Kolben - die durch den Umstand bedingt ist, daß,die
Kolben auf der einen Seite eine volle Kreisfläche als Arbeitsfläche besitzen, während
auf der anderen Seite die wirksame Fläche wegen des Vorhandenseins der Kolbenstange
ringförmig, also kleiner als die ersterwähnte ist -- nicht Rechnung getragen wird.
Bei hohen Widerstandsdrücken, beispielsweise bei Pumpen für Hochdruckdampfkessel,
kann sich hieraus ein sehr ungleichförmiger Gang ergeben.
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Beide Nachteile (mangelnde Leistung bei mangelndem Kesseldruck und
Ungleichförmigkeit des Ganges der Pumpe) werden durch die Steuerung nach der Erfindung
beseitigt.
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Das Mittel zur Beseitigung dieser Mängel liegt in der Zuführung eines
gedrosselten Frischdampfzusatzstromes zu dem mit dem Abdampf aus dem Hochdruckdampfzylinder
beaufschlagten Niederdruckdampfkolben, wobei die unerwünschte Folge der oben erläuterten
Flächenunterschiede durch verschiedene Bemessung der Drosselöffnungen in den Wegen
des Frischdampfzusatzstromes behoben wird.
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Für die Zuführung des gedrosselten Frischdampfzusatzstromes zum Niederdruckzylinder
sind erfindungsgemäß im Steuerschiebergehäuse Überströmbohrungen vorgesehen, die
je eine Verbindung zwischen dem Frischdampfraum des Schiebergehäusies und den Dampfkanälen
des Niederdruckzylinders vermitteln, wobei diese Verbindung der überwachung durch
den Steuerschieber unterliegt.
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Auf der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel einer Steuerung für
eine Tandem-Verbundmaschine nach der Erfindung dargestellt.
Abb.
i zeigt die Gesamtanordnung der in der bekannten vertikalen Lage an der Lokomotive
angeordneten Pumpe mit dem Hochdruckdampfzylinder i, dem Niederdruckdampfzylinder
2 und dem Pumpenzylinder 3.
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Abb. a zeigt im größeren Maßstab einen senkrechten Längsschnitt durch
das Schiebergehäuse und den Hauptsteuerschieber.
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a ist der Frischdampfeintrittsraum des Steuerschiebergehäuses, b und
c sind die zu den Enden des Hochdruckzylinders führenden, d und e die zu den Enden
des Niederdruckzylinders führenden Kanäle, f ist die Ausströmung, durch die der
Abdampf des Niederdruckzylinders in die Atmosphäre (gegebenenfalls in einen Vorwärmer)
entweicht.
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Der auf der Zeichnung in seiner linken Endlage dargestellte Steuerschieber
zeigt die bei gewissen Tandem-Verbundmaschinen bekannte röhrenartige Gestalt mit
einem zur Frischdampfeinströmung a hin offenen und einem geschlossenen Ende. Bei
der auf der Zeichnung dargestellten Schieberstellung (linke Endlage) strömt Frischdampf
unmittelbar in den Kanal b, der zur oberen Seite des Hochdruckzylinders führt. Der
Hochdruckkolben wird also für den Abwärtshub auf seiner Oberseite mit Frischdampf
beaufschlagt; die Kanäle d und f stehen in unmittelbarer Verbindung
miteinander, das besagt, daß die Unterseite des Niederdruckdampfkolbens entlüftet
ist, da der Kanal d zum unteren Ende des Niederdruckdampfzylinders führt. Die Kanäle
c und e stehen gleichfalls in unmittelbarer Verbindung miteinander. Da der Kanal
e zum unteren Ende des Hochdruckzylinders, der Kanal e zum oberen Ende des Niederdruckzylinders
führt, so besagt dies, daß der Abdampf aus dem unteren Teil des Hochdruckzylinders
dem oberen Ende des Niederdruckzylinders zugeleitet wird. Durch die Öffnungen k
des Steuerschiebers, die mit den Mündungen der Drosselkanäleh in Dekkung stehen,
strömt Frischdampf gedrosselt in den Kanal c ein; es gelangt also gedrosselter Frischdampf
über k, h, c und e auf die Oberseite des Niederdruckkolbens, der mit
Hochdruclczylinderabdampf und Frischdampfzusatz anläuft. Daß der durch
k, h, c strömende Frischdampf durch den letztgenannten Kanal e auch. in den
Hochdruckzylinder gelangt, so daß der Hochdruckkolben auf der Oberseite mit ungedrosseltem
Frischdampf, auf der Unterseite aber mit gedrosseltem Frischdampf beaufschlagt wird,
wodurch mit Bezug auf den Hochdruckkolben eine die Bewegung verzögernde Wirkung
ausgeübt wird, ist gegenüber der vorerwähnten Tatsache bedeutungslos, gemäß der
der Niederdruckkolben unter Hochdruckzylinderabdampf und gedrosseltem Frischdampf
anläuft. Der Abwärtsbewegung der Kolben stellt sich der auf die volle kreisförmige
untere Stirnfläche des Wasserkolbens wirkende Wasserwiderstand entgegen. Deswegen
ist der Drosselquerschnitt für den Zusatzfrischdampfstrom für die Abwärtsbewegung
der Kolben entsprechend größer als für die Kolbenaufwärtsbewegung, bei der aus dem
oben erläuterten Grunde der Bewegungswiderstand geringer ,ist. Auf der Zeichnung
ist dies dadurch angedeutet, daß zwei Überströmkanäle h vorgesehen sind, denen nur
ein Überströmkanalg für die Kolbenaufwärtsbewegung gegenübersteht.
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Wenn sich der Steuerschieber in seiner rechten Endlage befindet, so
schließt er die Einlaßöffnungen zum Kanal b ab und verbindet die Kanäle
b und d miteinander. Es kann also kein ungedrosselter Frischdampf
durch den Kanal b auf die Oberseite des Hochdruckkolbens gelangen. Der über dem
Hochdruckkolben befindliche Dampf strömt ab in den Kanal d, gelangt also auf die
Unterseite des Niederdruckkolbens, wobei durch den überströmkanal g gedrosselter
Frischdampf zugesetzt wird. Die Rückwirkung des letzteren auf den auf der Unterseite
über k-c unmittelbar mit Frischdampf beaufschlagten Hochdruckkolben ist wiederum
bedeutungslos.