DE553568C

DE553568C - Regelung fuer Gaskraftmaschinen, die abwechselnd mit Gasen stark unterschiedlichen Heizwertes betrieben werden

Info

Publication number: DE553568C
Application number: DEM117111D
Authority: DE
Original assignee: MAN Maschinenfabrik Augsburg Nuernberg AG
Current assignee: MAN AG
Priority date: 1931-10-02
Filing date: 1931-10-02
Publication date: 1932-06-27

Description

Es ist bekannt, bei Gaskraftmaschinen, die abwechselnd mit Gasen unterschiedlichen Heizwertes betrieben werden, die Steuerung beim Wechsel des Betriebsgases dem jeweiligen Heizwert durch mehr oder weniger stetige Veränderung der Gas- oder Luftdurchgänge oder beider anzupassen. Dies ist aber nur bei verhältnismäßig geringen Unterschieden im Heizwert möglich, wie sie z. B.

bei ein und derselben Gasart infolge unterschiedlicher Erzeugungsweise auftreten. Wenn aber abwechselnd zwei verschiedenartige Gase von stark unterschiedlichem Heizwert verwendet werden, z. B. Hochofengas (Heizwert etwa 800 WE/m^s) abwechselnd mit Erdgas (Heizwert etwa 8000 WE/m³), so ist-es nicht möglich, die hierbei erforderlichen großen Ouerschnittsänderungen der Gaseinlässe innerhalb der Steuerung ohne Betriebsunterbrechung und bauliche Änderung der Steuerung vorzunehmen.

In solchen Fällen suchte man sich bisher dadurch zu helfen, daß man die Regelteile außerhalb der eigentlichen Einlaßsteuerung anordnete. Mit einer solchen Einrichtung ist aber bekanntlich eine einwandfreie Regelung nicht zu erzielen, weil die Entfernung der Regelteile vom Einlaßventil zu groß ist. Man ist also auch in diesen Fällen gezwungen, die Regelung unmittelbar vor dem Einlaßventil, d. h. in der Einlaßsteuerung vorzunehmen, mußte aber zu diesem Zweck beim Wechsel der Gasart die Maschine stillsetzen und die Steuerung baulich, z. B. dtjrch Aus- und Einbau von Gasdrosselringen, abändern.

Die Erfindung hat den Zweck, dies zu vermeiden und beim Wechsel von Gasen stark unterschiedlichen Heizwertes die Regelung innerhalb der Einlaßsteuerung ohne bauliche Änderungen bei durchlaufendem Betrieb zu ermöglichen.

Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß in der Einlaßsteuerung drei gleichzeitig betätigte Steuer- bzw. Regelteile vorgesehen sind, von denen das eine den Durchgang von Luft, das zweite den für Armgas und das dritte den Durchgang von Reichgas regelt, und daß in die Zuführungsleitungen für die Gase Umschaltventile ein- gebaut sind, die zur wechselweisen Absperrung einer der Gasleitungen dienen.

Es wird dadurch erreicht, daß stets durch den einen Steuerteil Luft und einmal durch den zweiten Armgas zugelassen wird, während die Reichgasleitung abgesperrt ist, und das andere Mal durch den dritten Steuerteil Reichgas, während die Armgasleitung geschlossen bleibt.

Die einzelnen Steuerteile sind in üblicher Weise innerhalb eines den Heizwertschwankungen der einzelnen Gasarten Rechnung tragenden Bereichs verstellbar.

Die Umschaltventile sind so miteinander

gekuppelt, daß bei Umstellung des einen die des anderen gleichzeitig und zwangsläufig erfolgt. Der Übergang erfolgt daher sehr rasch und sicher und kann ohne Stillsetzen der Maschine ausgeführt werden.

Bei dieser Einrichtung nach der Erfindung kann es, nachdem das Einlaßventil in der Totlage des Kolbens nicht gleich schließt, ohne weiteres nicht verhindert werden, daß ίο bei Betrieb mit Armgas zündbares Gemisch aus dem Mischraum der Steuerung durch den Reichgaseinlaß in den Reichgasraum gelangt, und bei Betrieb mit Reichgas zündbares Gemisch durch den Armgaseinlaß in den Armgasraum. Um das Ansammeln solchen Gemisches in den genannten Räumen und dadurch gegebene Möglichkeit von Explosionen zu vermeiden, sind die Umschaltventile erfindungsgemäß ferner so ausgebildet, daß beim Betrieb mit Armgas der Reichgasraum über eine Verbindungsleitung bzw. einen Verbindungskanal mit der Luftleitung, und bei Betrieb mit Reichgas der Armgasraum über eine Verbindungsleitung bzw. einen Verbindungskanal mit der Luftleitung in Verbindung kommt.

Dadurch wird folgendes erreicht: Beim Betrieb mit Armgas werden durch den Reichgasraum geringe Mengen Luft mit angesaugt, so daß er in der Totlage des Kolbens mit Luft gefüllt ist.- Würden die in dem Mischraum dabei mit angesaugten kleinen Luftmengen bei sehr armen Gasen zu groß sein, so kann man den Reichgasraum statt mit der Luftleitung mit dem Armgasraum verbinden.

Bei Betrieb mit Reichgas, bei dem die für Armgasbetrieb berechneten, durch den entsprechenden Steuerteil eingelassenen Luftmengen zu klein sein würden, strömt über den Armgasraum die erforderliche Zusatzluft in den Mischraum, so daß sich hier das für beide Verbindungen verwendbare einfache Umschaltorgan in der Armgasleitung als besonders günstig erweist.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Steuerung nach der Erfindung dargestellt.

Abb, ι zeigt im Schnitt die Stellung der Umschaltorgane bei Armgasbetrieb und

Abb. 2 ihre Stellung bei Reichgasbetrieb. Auf der Ventilstange der Einlaßsteuerung sind drei Steuerschieber a, b und c vorgesehen, die in üblicher Weise innerhalb eines den Heizwertschwankungen der einzelnen Gasarten entsprechenden Bereichs verstellbar sind.' Der Steuerschieber α regelt den Lufteinlaß aus dem Luftraum d, b den Armgaseinlaß aus dem Armgasraum e. Der Steuerschieber c dagegen regelt den Reichgaseinlaß aus dem Reichgasraum f. In die Armgasleitung g und die Reichgasleitung h sind die Umschaltventile i bzw. k eingebaut, welche durch einen Lenker / zwangsläufig miteinander gekuppelt sind. Diese sind so ausgebildet, daß in der in Abb. 1 dargestellten Lage die Reichgasleitung h abgesperrt und über eine Verbindungsleitung m mit der Luftleitung η verbunden ist, während die Armgasleitung g offen ist und ein Verbindungskanal 0 zwischen ihr und der Luftleitung η geschlossen ist, während nach Umschaltung (Abb. 2) die Reichgasleitung h offen und die Verbindungsleitung m abgeschlossen, die Armgasleitung g dagegen abgesperrt und die Verbindung zwischen der Luftleitung η und dem Armgasraum e über den Kanal 0 freigegeben ist.

Gemäß der Darstellung sind die Umschaltventile k und i als Drehschieber ausgebildet. Es können aber auch andere Arten von Umschaltventilen verwendet werden.

Die Kupplung der Umschaltventile kann auf rein mechanischem oder auch auf hydraulischem, pneumatischem oder elektrischem Wege erfolgen.

Bei mehrfachwirkenden und Mehrzylindermaschinen lassen sich die verschiedenen Zylinderseiten oder Zylinder auch einzeln auf die wechselnden Gasarten umschalten.

Die beiden Gassteuerschieber b, c können auch dazu benutzt werden, die Maschine mit zwei verschiedenen Gasen gleichzeitig zu betreiben, z. B. wenn ein im Hüttenbetrieb anfallendes Armgas der Menge nach nicht ausreicht, den Leistungsbedarf zu decken. In diesem Falle wird man die Umschaltventile einzeln verstellbar machen und in die einzelnen Verbindungsleitungen zur Luftleitung η besondere Absperrventile einbauen. Die bis- i°° her in solchen Fällen erforderliche verwickelte und unzuverlässige Gasmischanlage kann dadurch erspart werden.

Claims

Patentansprüche: _1o5

ι . Regelung für Gaskraftmaschinen, die abwechselnd mit Gasen stark unterschiedlichen Heizwertes betrieben werden, dadurch gekennzeichnet, daß in der Einlaßsteuerung drei gleichzeitig betätigte Steuer- bzw. Regelteile (α, b und c) vorgesehen sind, von denen das eine (α) den Durchgang von Luft, das zweite (b) den von Armgas und das dritte (c) den Durchgang von Reichgas regelt, und daß in die Gaszuführungsleitungen (g, K) Umschaltventile (Ϊ bzw. k) eingebaut sind, die, zwangsläufig miteinander gekuppelt, zur wechselweisen Absperrung einer der Gasleitungen dienen.
2. Regelung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die in der Einlaß-

steuerung vorgesehenen Steuer- bzw. Regelteile (α, b und c) in bekannter Weise entsprechend dem Heizwert der einzelnen Gase verstellbar sind.
3. Regelung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die in die Gasleitungen Qi und §·) eingebauten Umschaltventile (k und i) so ausgebildet sind, daß bei Einstellung auf Armgasbetrieb das Umschaltventil (k) der Reichgasleitung (A) diese gegen die Gasquelle absperrt und mit der Luftleitung (n) über einen Kanal (m) verbindet, während gleichzeitig das in die Armgasleitung (g) eingebaute Umschaltventil (i) die Armgasleitung freigibt und eine Verbindung (0) zwischen dieser Leitung und der Luftleitung (ti) absperrt, während bei Reichgasbetrieb die Verbindungen umgekehrt sind.
4. Regelung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß an das Umschaltventil (k) der Reichgasleitung statt der Verbindungsleitung zum Luftkanal (n) eine Verbindungsleitung zum Armgasraum (e) angeschlossen ist.
5. Regelung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die in die Armgasleitung (g) und die Reichgasleitung Qi) eingebauten Umschaltventile (i bzw. k) einzeln so verstellbar sind, daß bei Armgasbetrieb Reichgas zugegeben werden kann, wobei gegebenenfalls in die Verbindungswege zwischen diesen Umschaltventilen und der Luftleitung (n) Absperrventile eingebaut sind.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen