DE541077C - Mehrfach-Expansionsdampfmaschine - Google Patents

Mehrfach-Expansionsdampfmaschine

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DE541077C
DE541077C DEB146036D DEB0146036D DE541077C DE 541077 C DE541077 C DE 541077C DE B146036 D DEB146036 D DE B146036D DE B0146036 D DEB0146036 D DE B0146036D DE 541077 C DE541077 C DE 541077C
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cylinders
cylinder
pressure cylinder
pressure
low pressure
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DEB146036D
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01BMACHINES OR ENGINES, IN GENERAL OR OF POSITIVE-DISPLACEMENT TYPE, e.g. STEAM ENGINES
    • F01B17/00Reciprocating-piston machines or engines characterised by use of uniflow principle
    • F01B17/02Engines
    • F01B17/04Steam engines
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01BMACHINES OR ENGINES, IN GENERAL OR OF POSITIVE-DISPLACEMENT TYPE, e.g. STEAM ENGINES
    • F01B2170/00Steam engines, e.g. for locomotives or ships
    • F01B2170/04To-be-deleted with administrative transfer to parent group
    • F01B2170/0405To-be-deleted with administrative transfer to parent group
    • F01B2170/0435Compound machines with double or plural expansion; Auxiliaries driven by main engine

Description

  • mehrfach-Expansionsdampfmaschine An eine vollkommene Mehrfach-Expansionsdampfmaschine werden folgende Anforderungen gestellt z. Gute Ausnutzung des Heißdampfes im Hochdruckzylinder; z. gleichmäßige Verteilung der Arbeitsleistung auf alle Kraftzylinder zwecks Erreichung eines guten Tangentialkraftdiagrammes; 3. größte Wirtschaftlichkeit des Dampfverbrauchs; Ermöglichung der Anwendung einfachster Steuerungssysteme.
  • Es ist aber bisher noch nicht gelungen, beispielsweise bei Schiffsmaschinen diese wichtigen Forderungen vereint praktisch restlos zu erfüllen.
  • Die Ausnutzung des Heißdampfes z. B. in der bekannten Dreifachexpansionsmaschine ist nun aber mangelhaft, weil in der Regel der Dampf den ersten Zylinder schon verläßt, bevor er gesättigt ist. Um eine bessere Ausnutzung zu erreichen, müßte der Hochdruckzylinder wesentlich größer sein und mit kleinerer Füllung arbeiten. Macht man das aber, so wird die Arbeitsleistung des Hochdruckzylinders so groß, daß für die beiden folgenden Zylinder die übrigbleibende Arbeitsleistung zu gering wird. Man erhält dann ein sehr ungünstiges Tangentialkraftdiagramm.
  • Selbst beim Zweizylindersystem ist bei voller Ausnutzung des Heißdampfes im ersten Zylinder die für den zweiten Zylinder übrigbleibende Arbeit noch wesentlich geringer als die des ersten; denn man könnte bei genügend großer Expansion die Arbeitsleistung des ersten Zylinders sogar auf das Doppelte von der Leistung des zweiten Zylinders treiben.
  • Die Erfindung besteht nun darin, unter möglichst weitgehender erststufiger Ausnutzung des Heißdampfes in mehreren parallel geschalteten Hochdruckzylindern, die mit den anderen Zylindern unter entsprechender Kurbelversetzung arbeiten, ein möglichst günstiges Tangentialdruckdiagramm zu erhalten. Es werden also bei einer Zweifach-Verbundmaschine, einem Niederdruckzylinder oder einer Gruppe mehrerer Niederdruckzylinder eine Mehrzahl von Hochdruckzylindern gemeinsam vorgeschaltet, in denen sich der Heißdampf bis zur praktisch möglichen Grenze ausnutzen läßt. Zweckmäßig kann hierbei die Zahl der Hochdruckzylinder doppelt so groß sein wie die Zahl der Niederdruckzylinder. Werden hierbei die Durchmesser der einzelnen Hochdruckzylinder und ihre Füllungen im Verhältnis zum Kolbendurchmesser und der Füllung des Niederdruckzylinders so gewählt, daß alle Zylinder gleiche Leistung haben, so erreicht man die gleichzeitige Erfüllung der vier eingangs genannten Bedingungen unter günstigen baulichen Verhältnissen.
  • Vorteilhaft schaltet man dabei zwischen die Hochdruckzylinder und den oder die Niederdruckzylinder einen gemeinsamen Aufnehmer. Dieser empfängt dann den aus allen Hochdruckzylindern ausströmenden Dampf, dessen Druck im Aufnehmer nur geringen Schwankungen unterworfen wird und praktisch als konstant anzusprechen ist.
  • Auf einfache Weise kann man auch vorhandene Dreifachexpansionsdampfmaschinen nach der Erfindung umbauen, indem der dem Hochdruckzylinder nachgeschaltete Zylinder durch einen zweiten Hochdruckzylinder ersetzt und diesen beiden dann parallel geschalteten Hochdruckzylindern durch Füllungsregelung ein mit Rücksicht auf ein günstiges Tangentialdruckdiagramm gewählte Arbeitsleistung zugeteilt wird.
  • Die Anwendung der Erfindung ist nicht auf Zwei- und Dreizylindermaschinen beschränkt, sondern sinngemäß auch bei Maschinen mit größerer Kurbel- oder Zylinderzahl möglich.
  • Besonders vorteilhaft ist es noch, daß die Erfindung den Massen- und Schwingungsausgleich erleichtert, weil die Zahl der Zylinder gleicher Abmessungen, gleicher Massen und gleicher Leistung vermehrt wird.
  • Zur Erläuterung der Erfindung sind der alte und der neue Stand der Technik in Zeichnungen schematisch dargestellt. Hierbei zeigt die Abb. i das Arbeitsdiagramm einer der üblichen Dreifachexpansionsdampfmaschinen, Abb. 2 und 2a das Diagramm einer Lentz-Einheitsmaschine und der beabsichtigten Ausführung gemäß der Erfindung.
  • Die Abb. 3 und 4 zeigen Zylinderanordnungen der bisher üblichen Bauarten von Dreifachexpansionsmaschinen.
  • Die Abb.5 ist der Grundriß einer Lentz-Einheitsmaschine, während die Abb. 6 und 7 zwei verschiedene Ausführungsformen des Gegenstandes der Erfindung zeigen.
  • Die verschiedenen Diagramme lassen deutlich die Richtigkeit der folgenden Überlegungen erkennen: Bei der üblichen Zweifachexpansionsmaschine erhält man bei weitgehender Ausnutzung des Heißdampfes im Hochdruckzylinder zu wenig Arbeitsleistung für den Niederdruckzylinder.
  • Würde man, um diesen Nachteil zu beseitigen, den Hochdruckzylinder verkleinern (s. Abb.2a), so erhöht sich der Druckabfall, also der Verlust zwischen dem Hochdruckzylinder und dem Niederdruckzylinder. Verkleinert man dagegen die Füllung des Hochdruckzylinders, so erhält man das schraffierteDiagramm 2a. Die Leistung des Hochdruckzylinders steigt, und die des Niederdruckzylinders verkleinert sich. Der Druckabfall und damit der Verlust sind dagegen geringer. Dehnt man die Expansion so weit aus, daß die Arbeit des Hochdruckzylinders doppelt so groß wird wie die des Niederdruckzylinders, und leitet die Abdämpfe zweier Hochdruckzylinder gemeinsam in einen Niederdruckzylinder, so hat man für alle drei Zylinder die gleiche Arbeitsleistung.
  • Die Zweifachexpansionsmaschine mit zwei Zylindern und zwei Kurbeln liefert eine wenig gleichmäßige Drehkraft, die bei drei Zylindern und drei Kurbeln wesentlich gleichmäßiger wird.
  • Die Umsteuerbarkeit bei der Anordnung von nur zwei Kurbeln ist mangelhaft. Werden, wie hier angeordnet, drei Kurbeln verwendet, ist es sehr leicht umzusteuern.
  • Vergleicht man in der vorstehenden Weise den Gegenstand der Erfindung mit Maschinen der bekannten Art, so besteht die Erfindung gewissermaßen darin, eine Mehrzylindermaschine zu schaffen, die bei einer Zylinderzahl st weniger als (n - l) Expansionsstufen besitzt, z. B. eine zweistufige Expansionsmaschine mit drei Zylindern und drei Kurbeln.
  • Wie die Abb. 6 und 7 zeigen, kann hierbei die Reihenfolge der einzelnen Zylinder verschieden sein und den besonderen Anforderungen des Einzelfalles angepaßt werden.
  • Der Massen- und Schwingungsausgleich der neuen Maschinenbauart kann mit Hilfe von bekannten Mitteln erfolgen.

Claims (2)

  1. PATENTANSPRÜCHE: i. Verbundkolbendampfmaschine für Heißdampf mit mehr als zwei unter entsprechender Kurbelversetzung angeordneten Zylindern, dadurch gekennzeichnet, daß einem Niederdruckzylinder (oder einer Gruppe mehrerer Niederdruckzylinder) eine Mehrzahl von einander gleichen Hochdruckzylindern gemeinsam vorgeschaltet ist, deren Kolbendurchmesser und Füllungen im Verhältnis zum Durchmesser und den Füllungen des Niederdruckzylinders so gewählt sind, daß die Leistung jedes der Hochdruckzylinder gleich der Leistung des Niederdruckzylinders ist.
  2. 2. Verbundkolbendampfmaschine nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß vorhandene mindestens Dreifach-Expansionsdampfmaschinen in der Weise umgebaut werden, daß der dem Hochdruckzylinder nachgeschaltete Zylinder durch einen zweiten Hochdruckzylinder ersetzt und beiden dann vorhandenen Hochdruckzylindern durch Füllungsregelung eine mit Rücksicht auf ein günstiges Tangentialdruckdiagramm gewählte Arbeitsleistung zugeteilt wird.
DEB146036D 1929-10-05 1929-10-05 Mehrfach-Expansionsdampfmaschine Expired DE541077C (de)

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Application Number Priority Date Filing Date Title
DEB146036D DE541077C (de) 1929-10-05 1929-10-05 Mehrfach-Expansionsdampfmaschine

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DEB146036D DE541077C (de) 1929-10-05 1929-10-05 Mehrfach-Expansionsdampfmaschine

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE541077C true DE541077C (de) 1932-01-06

Family

ID=7001158

Family Applications (1)

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DEB146036D Expired DE541077C (de) 1929-10-05 1929-10-05 Mehrfach-Expansionsdampfmaschine

Country Status (1)

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DE (1) DE541077C (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102012023992A1 (de) 2012-12-04 2014-06-05 Thomas Sauer Mehrfach-Expansionszylinder

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102012023992A1 (de) 2012-12-04 2014-06-05 Thomas Sauer Mehrfach-Expansionszylinder

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