DE548190C

DE548190C - Dampfkraftanlage, insbesondere fuer hohe Dampfdruecke

Info

Publication number: DE548190C
Application number: DEA54409D
Authority: DE
Original assignee: BROWN AG; BBC Brown Boveri France SA
Current assignee: BROWN AG; BBC Brown Boveri France SA
Priority date: 1928-06-08
Filing date: 1928-06-08
Publication date: 1932-04-11
Also published as: NL29391C

Description

Dampfkraftanlage, insbesondere für hohe Dampfdrücke Es ist bekannt, daß die Verarbeitung des Dampfes sehr hoher Spannung in Dampfturbinen nicht mit dem wünschenswert guten Wirkungsgrad möglich ist, solange es sich nicht um entsprechend große Dampfmengen handelt. Man würde in vielen Fällen die für kleinere Dampfmengen geeignetere Kolbenmaschine vorziehen, wenn dem besseren Wirkungsgrad dieser Maschinen nicht der größere Platzbedarf, die größeren Herstellungskosten und vor allein der für die Kolbenmaschine erforderliche, langsam laufende teurere elektrische Generator nachteilig gegenüberständen.
Der Gegenstand der vorliegenden Erfindung betrifft nun eine Dampfkraftanlage, insbesondere für hohen Dampfdruck, bei welcher zur Vermeidung der genannten Nachteile eine Kolbenmaschine einer Turbine vorgeschaltet wird, wobei in der Kolbenmaschine der hochgespannte Dampf auf einen für die Turbine geeigneten Druck entspannt wird, und bei welcher die Vorschaltkolbenmaschine einen Verdichter antreibt, der Dampf verdichtet, der hierauf in einer Turbine zur Leistung von Nutzarbeit wieder entspannt wird. Die Verarbeitung dieses verdichteten Dampfes kann in einer besonderen Dampfturbine, die mit der der Vorschaltkolbenmaschine nachgeschalteten Hauptmaschine direkt oder elektrisch gekuppelt ist, verarbeitet werden, es kann diese besondere Turbine aber mit Vorteil auch wegfallen und der verdichtete Dampf in der Hauptmaschine entspannt werden. Besonders einfach gestaltet sich die Anlage, wenn der Dampf der Hauptmaschine an einer geeigneten Stelle entnommen und ihr nach seiner Verdichtung in einer höheren Druckstufe wieder zugeführt wird. Erfolgt die Zuführung gemeinsam mit dem in der Vorschaltkolbenmaschine entspannten Frischdampf, so bietet diese Maßnahme noch den weiteren Vorteil, daß durch diese Umlaufmenge die Dampfmenge des Hochdruckteiles der Hauptturbine vermehrt wird, wodurch sich günstigere Schaufellängen im Hochdruckteil und ein verbesserter Wirkungsgrad für die Turbine ergeben.
Da die Arbeitsverrichtung der Kolbenmaschine lediglich in Verdichtung von Dampf besteht, so kann als Kolbenmaschine mit Vorteil eine sogenannte Flugkolbenmaschine verwendet werden. Infolge Fortfalls des Gestänges, der Kurbelwelle und des Schwungrades sind diese Maschinen einfach und billig und erfüllen daher gut den Zweck der Hilfsmaschine, die in diesem Falle die Vorschaltmaschine zur Entspannung von Hochdruckdampf darstellt.
Auf der Abbildung ist ein Ausführungsbeispiel einer Anlage gemäß der Erfindung schematisch dargestellt, und zwar ist hier als Vorschaltmaschine eine Flugkolbenmaschine verwendet. Es ist i ein Hochdruckdampfkessel, a der Flugkolbenv erdichter, 3 eine gewöhnliche Dampfturbine. Der Hochdruckdampf geht bei 4 und 5 in die Arbeitszylinder der Flugkolbenmaschine, wodurch den Arbeitskolben 6 und 7 und den unmittelbar daran angebauten Verdichterkolben 8 und 9 eine hin und her gehende Bewegung erteilt wird. Die Verdichterkolben nehmen bei io und i i den einer niedrigen Druckstufe der Turbine entnommenen Dampf auf und verdichten ihn, beispielsweise auf den Frischdampfdruck der Turbine oder auf den Abdampfdruck der Vorschaltmaschine. Der Abdampf der letzteren mischt sich mit dem verdichteten Dampf des Verdichters, und beide strömen gemeinsam durch Leitung 12 zur Turbine. Der Flugkolbenmotor besitzt bei 13 eine Nockenscheibe: Diese dient lediglich zur Kontrolle und Regelung der Spielzahl und des Hubweges der hin und her gehenden Teile der Flugkolbenmaschine. Irgendwelche Nutzarbeit nach außen wird durch diese Vorrichtung nicht abgegeben.
An Stelle getrennter Arbeits- und Verdichterzylinder kann bei Verdichtung von Dampf und Anwendung des Flugkolbenmotors auch ein gemeinsamer Zylinderraum und ein einziger Kolben verwendet werden. Bei einer derartigen Maschine wird durch die Entspannung des Hochdruckdampfes der Kolben derart vorwärts geschleudert, daß das von diesem Kolben beschriebene Hubvolumen bedeutend größer ist als das des auf den Gegendruck entspannten Arbeitsdampfes. Es wird also der Druck des Arbeitsdampfes im Zylinder unter den Gegendruck sinken und der zu verdichtendeNiederdruckdampf in die Zylinder strömen können. Beim Rückgang des Kolbens wird dieser Dampf verdichtet- und ausgeschoben, worauf neuer Hochdruckfrischdampf zuströmt und das Spiel von neuem beginnt.
An Stelle des Dampfes aus einer niederen Druckstufe der Turbine kann auch Dampf z. B. eines Speichers, einer Heizvorrichtung oder irgendeiner anderen dauernd Abdampf abgebenden Quelle entnommen werden.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Dampfkraftanlage, insbesondere für hohe Dampfdrücke, bei welcher der Hochdruckdampf in einer Kolbenmaschine als Vorschaltmaschine entspannt und einer Hauptkraftmaschine, vornehmlich einer Turbine, zur Weiterverarbeitung zugeführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorschaltmaschine (6, 7) einen Verdichter (8, 9) antreibt; der Dampf verdichtet, der vornehmlich einer niederen Druckstufe der Hauptmaschine (Turbine 3) entnommen wurde, und nach der Verdichtung der Hauptmaschine (Turbine 3) zugeführt wird.
2. Dampfkraftanlage nach Anspruch i. dadurch gekennzeichnet, -daß als Vorschaltkolbenmaschine eine Flugkolbenmaschine (2) verwendet wird.
3. Dampfkraftanlage nach Anspruch i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Flugkolbenmaschine (2) und der Verdichter-in einem einzigen Zylinder zusammengebaut sind und die Entspannung des Arbeitsdampfes und die Verdichtung dea zu verdichtenden Dampfes im gleichen Zylinder und auf der gleichen Kolbenseite erfolgt.