DE575267C - Verlustloser, entlasteter Drosselschieber fuer Daempfe, Gase und Fluessigkeiten - Google Patents

Description

Ein wichtiges Anwendungsgebiet für Dampfturbinen kleiner Leistung ist durch die zunehmende Einführung der elektrischen Beleuchtung auf Dampflokomotiven entstanden, als deren Stromquelle fast ausschließlich kleine Turbinen mit Stromerzeugern in Frage kommen. An die Regelung dieser Maschinen werden hohe Anforderungen gestellt. Weder dürfen Drehzahl und Spannung der Maschine eine nennenswerte Abhängigkeit von dem auf Lokomotiven zwischen 4 und 16 atü wechselnden Kesseldruck aufweisen, noch sollen Drehzahl und Spannung sich mit der jeweiligen Belastung der Maschine wesentlich ändern.

Besondere Bedeutung gewinnen diese Regelungsbedingungen dann, wenn von der Dampfturbine gleichzeitig mit der Lichtmaschine ein Hochfrequenzstromerzeuger angetrieben wird, welcher den Schwingungskreis der selbsttätigen Zugbeeinflussungsanlage erregt. Jede über eng gezogene Grenzen hinausgehende Abweichung der Drehzahl würde eine Änderung der Wellenlänge dieses Schwingungskreises hervorrufen, wodurch die Betriebs- sicherheit des fahrenden Zuges gefährdet werden könnte. Die Erfüllung dieser strengen Regelungsbedingungen setzt neben der Verwendung eines hochempfindlichen Fliehkraftreglers ein von allen Dampfdrücken ent-

lastetes Regelventil voraus. Der Ventilsitz muß sowohl auf der Seite des Frischdampfes als auf der des gedrosselten Dampfes durch Ausgleichkolben entlastet werden. Die Führungen dieser Ausgleichkolben bringen, da sich weder die Arbeitsgenauigkeit beliebig verfeinern noch die Abmessungen der Bauteile beliebig verkleinern lassen, Leckdampfverluste mit sich, die bei den in Frage stehenden kleinen Leistungen mehrere Hundertstel des Gesamtdampfverbrauches ausmachen. Angesichts der hohen Gestehungskosten der elektrischen Leistung auf der fahrenden Lokomotive ist jedoch ein günstiger Dampfverbrauch dieser Kleinturbinen erwünscht. Eine Verkleinerung oder Vermeidung der Leckdampfverluste ist also gleichbedeutend mit einer Verbesserung der Gesamtwirtschaftlichkeit. Durch besondere Ausbildung des Schieberkörpers kann man den Leckdampfverlust auch bei hohem Frischdampfdruck auf das dem Düsendruck von etwa 4 atü entsprechende Maß vermindern.

Die vorliegende Erfindung hat die völlige Vermeidung jeglichen Leckdampfes zum Ziel. Die Lösung dieser Aufgabe wird dadurch erreicht, daß durch entgegengesetzte Anordnung zweier elastischer Zwischenwände eine Entlastung von Dampfdruck hervorgebracht ist, indem die zwischen den elastischen Wänden und dem Gehäuse gebildeten Räume vermittels Bohrungen miteinander oder mit dem Drosseldampfraum verbunden sind.'wobei der längs des Entlastungskolbens vom Frischdampfraum in den Raum zwischen Schieber und elastischer Wand gelangende Leckdampf durch die genannten Bohrungen vor die Düse geführt wird. Man braucht aus diesem Grunde nicht mehr ängstlich darauf bedacht

sein, die Leckdampf menge klein zu halten, und kann dem Drosselschieber ein größeres Spiel als bisher geben. Ein Festfressen durch eingedrungene Fremdkörper ist damit weniger S wahrscheinlich gemacht. Durch die veränderlichen Dampfverhältnisse im Düsendampfraum mögliche Rückdrücke auf den Regler werden durch Gegeneinanderschaltung zweier solcher gleicher elastischer Wände ausgeglichen.

Auf der Zeichnung ist eine Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes dargestellt. In dem Steuergehäuse ι ist ein Schieber 2 längsverschieblich angeordnet. Durch den Kanal 3 strömt der Frischdampf zur Frischdampfkammer 4 des Steuergehäuses i, durch den Kanal S der gedrosselte Dampf von den Drosseldampfkammern 6 zur Düse 7, welche ein Turbinenlaufrad 8 beaufschlagt. Zwischen

ao Frischdampfkammer 4 und Drosseldampfkammern 6 befindet sich im Gehäuse 1 die Verengung 9, gegen die sich der Bund 10 verschieben läßt; zwischen den benachbarten Kanten der Verengung 9 und des Bundes 10 wird der Dampf stärker gedrosselt, wenn der Regler vermittels der Stange 13 den Schieber 2 nach links verschiebt; die Drosselung wird vermindert, wenn der Regler die Stange 13 nach rechts bewegt und die Feder 14 über den mit dem Schieber 2 verschraubten Teller 15 den Schieber 2 der rückweichenden Stange 13 folgen läßt. Um den Bund 10 des Drosselschiebers 2 von dem auf ihn wirkenden Frischdampfdruck zu entlasten, ist auf der gegenüberliegenden Seite der Frischdampfkammer 4 eine Führung 11 mit gleichem Durchmesser wie Verengung 9 und Bund 10 angeordnet, gleicherweise wird der auf die,,'Rückseite des Bundes 10 wirkende Düsendruck durch eine Führung 12 ausgeglichen.

Auf die Verlängerungen 16°, 16⁶ des Schiebers 2 sind beiderseits die Flansche 17«, 17⁶ aufgeschraubt, die .mit dem einen Ende der elastischen Wellrohre i8^fl, 18⁶ dampfdicht (durch Löten, Schweißen oder Einwalzen) verbunden sind, deren anderes Ende an den gegen das Steuergehäuse ι dichtenden Flanschen ig", 19⁶ ebenfalls dampf dicht befestigt ist. Der aus der Frischdampfkammer 4 längs der Führung 11 nach dem zwischen der Schieberverlängerung i6^a und dem Wellrohr i8^a befindlichen Ringraum 20° entweichende Dampf wird durch den Kanal 21 nach dem Düsendampfkanal 5 abgeführt. Der Raum 20⁰ steht also unter dem gleichen Druck wie die Räume 5 und 6. Um dem nunmehr auf den Flansch 17° wirkenden Drosseldruck das Gleichgewicht zu halten, wird der Raum 20⁶ vermittels der Bohrung 22 ebenfalls unter den Druck der Räume 5 und 6 gesetzt, so daß auf den Flansch i8^a ebenfalls der Drosseldruck wirkt. Es gelingt auf diese Weise sämtlichen, dem Drosselorgan zufließenden Frischdampf entweder über die Drosselstelle 9, 10 oder die Führung ι i vor die Düse zu führen und Leckverluste völlig zu vermeiden.

Claims (1)

1. Patentanspruch :

   Entlasteter Drosselschieber, dessen Durchführung aus dem Steuergehäuse nach außen durch elastische Zwischenwände (Membranen, Wellrohre) abgedichtet ist, dadurch gekennzeichnet, daß durch entgegengesetzte Anordnung zweier solcher elastischer Zwischenwände eine Entlastung des Steuerschiebers· vom Dampfdruck hervorgebracht ist, indem die zwischen den elastischen Wänden und dem Gehäuse gebildeten Räume vermittels Bohrungen miteinander oder mit dem Drosseldampfraum verbunden sind, wo^: bei der längs des Entlastungskolbens vom. Frischdampfraum in den Raum zwischen Schieber und elastischer Wand gelangende Lsckdampf .durch die genannten Bohrungen vor die Düse geführt wird.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen