DE633813C

DE633813C - Control device for small power steam systems equipped with drum water tube boilers, especially for rail or road vehicles

Info

Publication number: DE633813C
Application number: DEW93321D
Authority: DE
Original assignee: WAGNER HOCHDRUCK DAMPFTURBINEN
Current assignee: WAGNER HOCHDRUCK DAMPFTURBINEN
Priority date: 1933-12-24
Filing date: 1933-12-24
Publication date: 1936-08-07

Description

Reglungsvorrichtung für mit Tromrnelwasserrohrkesseln ausgerüstete Kleinkraftdampfanlagen, insbesondere für Schienen- oder Straßenfahrzeuge Die Erfindung bezweckt die Schaffung einer besonders einfachen und zugleich zuverlässigen Regelungsart für Kleinkraftdampfanlagen, wie solche insbesondere für Fahrzeugantriebe in Frage kommen.Control device for equipped with drum water tube boilers Small power steam systems, in particular for rail or road vehicles The invention The aim is to create a particularly simple and at the same time reliable type of control for small power steam systems, such as those in particular for vehicle drives in question come.

Dieselbe beschränkt sich ausschließlich auf die Verwendung von mit Trommeln versehenen Wasserrohrkesseln im Gegensatz zu ähnlichen bekannten Anlagen mit - Einrohrschlangenrohrkesseln.The same is limited to the use of with Drums provided water tube boilers in contrast to similar known systems with - single-pipe serpentine boilers.

Die hauptsächliche Regelung solcher Kessel bezieht sich naturgemäß auf deren Speisung und Beheizung und beschränkt sich die Erfindung auch im wesentlichen auf eine besondere Regelungsart dieser beiden Faktoren.The main regulation of such boilers relates naturally to their feeding and heating and the invention is also essentially limited on a special way of regulating these two factors.

Bei den bisherigen derartigen Kesseln beeinflußte nämlich der Regler die gesamte Speisewasserzufuhr, während im vorliegenden Fall der Regler nur einen gewissen Überschuß der Speisung über den augenblicklichen Höchstbedarf regeln soll, welcher flberschuß z. B. durch eine anzunehmende Lässigkeit der Speisepumpe oder vorauszusehende kurzzeitige überschußleistung der Anlage bedingt sein kann. Gemäß der Erfindung wird das im gewöhnlichen Betrieb dauernd zuviel geförderte Speisewasser durch eine Schwimrperregelung nach dem Speisewassertank abgelassen, wie dies in ähnlicher Weise auch bei der Regelung der gesamten Speisewassermenge gewöhnlicher Dampfanlagen erfolgt. Durch die Beschränkung der Speisewasserregelung nur auf die überschußmenge und Benützung eines üblichen Schwimmers erfolgt naturgemäß eine genauere Regelung auch bei verkleinerter Stellkraft des Schwimmerreglers oder wie bei von der Dampftemperatur abhängigen Speisereglern. Um eine etwaige, trotzdem erfolgende überspeisung des Kessels und, weil im Antrieb zusammenhängend, auch etwaige Überheizung des Kessels zu verhindern, ist der Dampfzufluß zu einer die Speisepumpe, das Kesselgebläse und die Heizölpumpe gemeinsam antreibenden Hilfsdampfturbine vom Kesseldruck derart abhängig gemacht, daß das Absperrorgan bei steigendem Frischdampfdruck geschlossen und bei fallendem Frischdampfdruck geöffnet wird.In the previous boilers of this type, the regulator had an influence the entire feed water supply, while in the present case the controller is only one to regulate a certain excess of the supply over the current maximum demand, what excess z. B. by an assumed permeability of the feed pump or anticipated short-term excess power of the system can be conditional. According to the invention is the continuously too much pumped feed water in normal operation drained by a float control after the feed water tank, as shown in in a similar way, it is also more common to regulate the total amount of feed water Steam plants takes place. By restricting the feed water control to only Excess amount and use of a conventional float is naturally more precise Regulation also with reduced actuating force of the float regulator or as with from the steam temperature-dependent feed regulators. A possible, nonetheless occurring Overfeeding of the boiler and, because it is connected in the drive, also any overheating To prevent the boiler from flowing into one of the feed pumps, the boiler fan and the heating oil pump jointly driving auxiliary steam turbine from the boiler pressure in such a way made dependent that the shut-off valve closed when the live steam pressure rises and is opened when the live steam pressure drops.

Die Ausführung und Wirkungsweise dieser neuen Regelungsart. geht aus der Beschreibung des in der Zeichnung dargestellten Beispiels hervor. Es bezeichnet hierbei i einen mit Obertrommel a, Untertrommel 3, Steigerohrbündel ¢ und Fallrohrbündel 5 versehenen Wasserröhrenkessel, wobei zwischen Steige-und Fallrohrbündel zwecks Erzielung eines großen Temperaturgefälles der Heizgase und energischen Wasserumlaufs der überhitzer 6 eingeschaltet ist.The execution and mode of operation of this new type of regulation. comes from the description of the example shown in the drawing. It denotes here i one with upper drum a, lower drum 3, riser pipe bundle [and downpipe bundle] 5 provided water tube boiler, with between riser and downpipe bundle for the purpose Achieving a large temperature gradient in the heating gases and energetic water circulation the superheater 6 is switched on.

Der Frischdampf tritt durch die Rohrleitung 7 aus dem Kessel nach dem überhitzer und verläßt denselben durch das Rohr 8, um von da durch das Rohr 9 einerseits nach der Hauptmaschine io und andererseits durch das Rohr i i nach der Hilfsturbine i z für den gemeinsamen Antrieb der Speisepumpei 13, Brennstoffpumpe 1q. und des Kesselgebläses 15 zu strömen. 16 bezeichnet einen Fußhebel, von dem aus mittels einer Stange 17 das Zuströmorgan 18 für die Hauptmaschine i o und gleichzeitig mittels des Zwischenhebels 19 das Zuströmorgan 2o für die Hilfsturbine 12 betätigt wird. - - - -Die Speisepumpe 13, Brennstoffpumpg. Y; , und das Kesselgebläse 15 werden somit glei zeitig mit der Hauptmaschine angestellt üt erhalten dadurch eine gewisse Voreilung, ehe der Dampfdruck nachkommt. Statt Frischdampf kann die Hilfsturbine 12 auch mit Abdampf von der Hauptmaschine iobetrieben werden.The live steam passes through the pipe 7 from the boiler to the superheater and leaves the same through the pipe 8, from there through the pipe 9 on the one hand to the main engine io and on the other hand through the pipe ii to the auxiliary turbine iz for the common drive of the feed pump 1 3, fuel pump 1q. and the boiler fan 1 5 to flow. 1 6 denotes a foot lever from which the inflow element 18 for the main engine 10 is actuated by means of a rod 17 and at the same time the inflow element 2o for the auxiliary turbine 12 is actuated by means of the intermediate lever 19. - - - -The feed pump 13, fuel pump. Y; , and the boiler fan 15 are thus turned on at the same time as the main engine and thus receive a certain advance before the steam pressure follows. Instead of live steam, the auxiliary turbine 12 can also be operated with exhaust steam from the main engine.

Diese Vorsteuerung der Hilfsturbine i2 wird überlagert von einer Steuerung durch den Dampfdruck, die bei steigendem Dampfdruck Schließen und bei fallendem Dampfdruck Öffnen des Zuströmorgans 20 zur Folge hat. Dies kann .etwa in der Weise geschehen, daß eine durch das Rohr vom Dampfdruck" beeinflußte Membran 21 oder ein federbelasteter Dampfkolben auf den Zwischenhebel 19 wirkt.This pilot control of the auxiliary turbine i2 is superimposed by a control due to the steam pressure, which closes when the steam pressure rises and when it falls Vapor pressure opening of the inflow element 20 has the consequence. This can be done in the following way happen that a membrane 21 or a membrane influenced by the vapor pressure " A spring-loaded steam piston acts on the intermediate lever 19.

Die Speisepumpe 13 saugt durch das Rohr 2z aus dem Speisewasservorratstank 23 und drückt durch das Rohr 74 nach der Obertrommel 2.The feed pump 13 sucks through the pipe 2z from the feed water storage tank 23 and pushes through the pipe 74 towards the upper drum 2.

Die Speisepumpe 13 ist in ihrer Förderleistung etwas übermessen über die jeweils erforderliche Höchstleistung, wobei die überschüssige Fördermenge durch einen in der Obertrommel angeordneten Schwimmer 25 durch das Regelventil 26 und die Leitung 27 nach dem Speisewassertank 23 mehr oder weniger abgelassen wird: Auf diese Weise kann der Schwimmer verhältnismäßig klein und mit kleiner Stellkraft versehen .sein, insbesondere wenn der Schwimmer nicht unmittelbar auf das -Regelventil 26 arbeitet, sondern z. B. entweder mittels einer starken Hebelübersetzung oder einer Vor-Steuerung. Der - Abdampf von der Hilfsturbine 12 strömt durch das Rohr z8 nach der Hilfsturbine 29 für den Antrieb des Kühlergebläses 3o. Von da aus strömt der Abdampf nach dem Kondensator 31, von dem aus das Kondensat in den Speisewassertank 23 abfließt. Mit dem Abdampf der Hilfsturbine i 2 kann gegebenenfalls durch das Rohr 32 auch der ganze oder teilweise Abdampf von der Hauptmaschine io vereinigt nach der Hilfsturbine 29 geleitet werden.The feed pump 13 is somewhat oversized in terms of its delivery rate the maximum output required in each case, with the excess flow rate through a float 25 arranged in the upper drum through the control valve 26 and the line 27 is more or less drained after the feed water tank 23: On In this way, the float can be relatively small and with a small actuating force be provided, especially if the float is not directly on the control valve 26 works, but z. B. either by means of a strong leverage or a pre-control. The exhaust steam from the auxiliary turbine 12 flows through the pipe z8 after the auxiliary turbine 29 for driving the radiator fan 3o. From there flows the exhaust steam after the condenser 31, from which the condensate in the feed water tank 23 drains. With the exhaust steam from the auxiliary turbine i 2, if necessary, by the Pipe 32 also combines all or part of the exhaust steam from the main engine after the auxiliary turbine 29 are passed.

Die Brennstoffpumpe 14. saugt aus dem Brennstoffbehälter ¢o und drückt durch das Rohr 33 nach dem Brenner 3¢. Die Regelung der zugeführten Heizölmenge erfolgt nach dem Vorgesagten durch Veränderung der Drehzahl der Hilfsturbine 12, die mittels eines Untersetzungsgetriebes 35 auf die gemeinsame Antriebswelle der Speisepumpe, Brennstoffpumpe und Gebläse arbeitet. Außerdem kann gegebenenfalls noch eine von Dampfdruck abhängige Membransteuerung auf ein Zuteil-°',o@@an in der Brennstoffleitung vorgesehen :«RI:den.The fuel pump 14 sucks from the fuel tank [o] and presses through the pipe 33 after the burner 3 [. The regulation of the amount of heating oil supplied takes place according to the above by changing the speed of the auxiliary turbine 12, by means of a reduction gear 35 on the common drive shaft of the The feed pump, fuel pump and fan are working. In addition, if necessary Another membrane control dependent on vapor pressure on an allocation ° ', o @@ an in the Fuel line provided: «RI: den.

#h?e#--Für das erste Anfahren dient die elek-``tische Batterie 36, die ihren Strom auf den kleinen Elektromotor 37 abgibt, der mittels des Schalters 38 entweder von Hand oder mittels der vom Dampfdruck abhängigen Membran 39 ausgeschaltet wird, sobald der Dampfdruck zur Betätigung der Hilfsturbine 12 ausreicht.#h? e # - The electrical ``tic battery 36 is used for the first start-up, which emits its current to the small electric motor 37, which by means of the switch 38 switched off either by hand or by means of the membrane 39, which is dependent on the vapor pressure as soon as the steam pressure is sufficient to operate the auxiliary turbine 12.

Die ganze Regeleinrichtung schrumpft bei dieser Schaltung auf einige kleine Armaturen zusammen, die zuverlässig arbeitend ausgeführt werden können, so daß auch bei der Fahrt des Fahrzeuges vorkommende Erschütterungen auf die sichere Regelung keinen Einfluß haben.The whole control device shrinks to a few with this circuit small fittings together that can be made to work reliably, so that any vibrations occurring while driving the vehicle on the safe Regulation have no influence.

Außer nach der vorstehenden Anordnungs-und Schaltungsart kann die Erfindung auch noch in beliebig anderer Weise durchgeführt werden, ohne daß derartige andere Schaltungsarten aus dem Rahmen der Erfindung fallen.Except after the above type of arrangement and circuit, the Invention can also be carried out in any other manner without such other types of circuits fall outside the scope of the invention.

Claims

PATENT APPLICATION CI3 control device for with drum water tube boilers equipped small power steam systems, especially for rail or road vehicles, those for the common drive of the auxiliary machines required for boiler operation, such as feed pump, fuel pump and boiler fan, one either using live steam or auxiliary steam turbine operated by means of exhaust steam from the main steam engine serves, characterized in that in a known manner for the precise regulation the boiler feed, the delivery rate of the feed pump (13) is overdimensioned as well as with a float control dependent on the water level in the upper drum (z) of the boiler (25, 26) for the outflowing excess water (27) 'is provided, and that the through Linkage (i 6, 17, 18) coupled shut-off devices (18 and 2o) for the fresh steam supply (9). to the main steam engine (i o) and to the common auxiliary steam turbine (12) influenced in this way by an additional control depending on the live steam pressure be that the shut-off device (2o) in front of the auxiliary steam turbine with increasing live steam pressure closes and opens when the live steam pressure drops.