DE63680C

DE63680C - Mixing valve

Info

Publication number: DE63680C
Application number: DENDAT63680D
Authority: DE
Original assignee: E. FlELD in London, 22 Buckingham Street, Adelphi
Anticipated expiration: 1911-02-18

Description

KAISERLICHESIMPERIAL

PATENTAMT.PATENT OFFICE.

Das in Fig. 2 dargestellte Mischventil besteht aus einem selbstwirkenden Differentialventil von solcher Anordnung, dafs, wenn das den Eintritt der erhitzten Luft regulirende Ventil (nachstehend ' Heifsluftventil genannt) durch den Druck der heifsen Luft geöffnet wird, das den Dampfeintritt regulirende Ventil (im Nachstehenden Dampfventil genannt) ebenfalls geöffnet wird, und wenn das Heifsluftventil durch den Druck des Dampf- und Heifsluftgemisches auf dasselbe und durch den auf das Dampfventil wirkenden Dampf geschlossen wird, das letztere ebenfalls sich schliefst. 15 ist das beispielsweise eine Flächeneinheit besitzende Dampfventil, 16 das acht solche Flächeneinheiten besitzende Heifsluftventil; die Differenz beider Ventilflächen kann jedoch entsprechend dem Unterschied zwischen den durchschnittlichen Pressungen, bei welchen gearbeitet werden soll, geändert werden.The mixing valve shown in Fig. 2 consists of a self-acting differential valve of such an arrangement that when the valve regulating the entry of the heated air (hereinafter 'Hot air valve called) is opened by the pressure of the hot air, which the The steam inlet regulating valve (hereinafter referred to as the steam valve) is also open and when the hot air valve is opened by the pressure of the steam and hot air mixture the same and is closed by the steam acting on the steam valve, the latter also sleep yourself. 15 is the steam valve, for example, which has a unit area, 16 the hot air valve having eight such surface units; the difference between the two However, valve areas can vary according to the difference between the average Pressings at which work is to be carried out can be changed.

Das Ventil 15 kann mit der Stange 17 aus einem Stück hergestellt sein und diese nach abwärts bis zum Boden einer ein Lager bildenden Aushöhlung im oberen Theil des Ventils 16 fortgesetzt werden, in welchem sie verkeilt ist, wobei das Ventil 16 eine geringe seitliche Bewegungsfreiheit besitzt, so dafs es leicht seinen Sitz fipdet.The valve 15 can with the rod 17 from be made in one piece and this down to the bottom of a bearing forming Excavation to be continued in the upper part of valve 16 in which it is wedged, wherein the valve 16 has little lateral freedom of movement so that it easily fips its seat.

Hierbei ist Sorge getragen, dafs, wenn beide Ventile aufsitzen, die Ventilstange im Lager des Ventils 16 im Punkt 18 aufruht. 19 ist der Sitz de.s Dampfventils, 20 der Sitz des Heifsluftventils, 21 die Dampfdüse, 22 der Heifsluftkanal, 23 die Mischungsleitung zur Maschine, 24 das Condensationswasserrohr, 25 die Dampfeinströmung aus dem Kessel und 26 der Heifsluft-Einlafs aus dem Erhitzer.Care is taken here that, when both valves are seated, the valve rod is in the bearing of the Valve 16 rests at point 18. 19 is the seat de.s steam valve, 20 the seat of the hot air valve, 21 the steam nozzle, 22 the hot air duct, 23 the mixing line to the machine, 24 the condensation water pipe, 25 the steam inflow from the boiler and 26 from the hot air inlet from the heater.

Die Construction und Wirkungsweise des Mischventils kann mehrfach geändert werden. So kann dieselbe geändert werden, dafs der Dampf statt durch einen centralen Kanal oder eine Düse 21 durch einen ringförmigen Kanal 7 und die comprimirte heifse Luft anstatt durch einen ringförmigen Kanal 22 als Strahl durch die Düse oder den centralen Kanal geht. Die gezeichnete Anordnung ist indefs vortheilhafter.The construction and mode of operation of the mixing valve can be changed several times. Thus it can be changed so that the steam instead of passing through a central duct or a nozzle 21 through an annular channel 7 and the compressed hot air instead of through an annular channel 22 passes as a jet through the nozzle or the central channel. the The arrangement shown is, however, more advantageous.

In jedem Falle hat die Construction den Zweck, die heifsen Gase unter Druck trocken und bis zur Mischungsstelle vom Dampf getrennt zu halten.In any case the purpose of the construction is to dry the hot gases under pressure and to be kept separate from the steam up to the point of mixing.

Fig. 3 stellt den oberen Theil eines Mischers dar, der dem in Fig. 2 gezeichneten ähnlich ist, jedoch durch einen Mechanismus bewegt wird. Zu dem Ende ist die Ventilstange mit einer durch eine Stopfbüchse 19 gehenden Verlängerung 3^a versehen und durch ein Gelenk 20 mit einem in geeigneter Weise bethätigten Winkelhebel 21 verbunden.Fig. 3 shows the upper part of a mixer similar to that shown in Fig. 2 but moved by a mechanism. At the end of the valve rod is provided with a plane passing through a stuffing box 19 extension 3 ^a and connected by a hinge 20 with a bethätigten suitably angled lever 21st

Fig. 4 veranschaulicht eine Abänderung, bei welcher die mechanisch bewegten Schieber 15^a, i6^a an Stelle des selbstthätig gehobenen, in Fig. 2 dargestellten Differentialventils angewendet werden. Die Ventilstangen 3% 3^b gehen durch Stopfbüchsen 19, I9^a und sind mit geeigneten Bewegungsmitteln 2i^a verbunden.FIG. 4 illustrates a modification in which the mechanically moved slides 15 ^a , i6 ^{a are used} in place of the automatically raised differential valve shown in FIG. The valve rods 3% 3 ^b go through stuffing boxes 19, I9 ^a and are connected to suitable movement means 2i ^a .

Fig. 5 zeigt einen Mischer mit selbstthätig gehobenem Ventil, ähnlich dem in Fig. 2, jedoch ohne Dampfdüse 21.FIG. 5 shows a mixer with an automatically raised valve, similar to that in FIG. 2, however without steam nozzle 21.

Fig. 6 zeigt denselben in Verbindung mit dem in Fig. 3 dargestellten Bewegungsmechanismus. FIG. 6 shows the same in connection with the movement mechanism shown in FIG. 3.

Fig. 7 zeigt eine Abänderung eines selbstthätigen Mischers, bei dem das Dampfventil 15, Fig. 2 bis 6, weggelassen ist.Fig. 7 shows a modification of an automatic mixer in which the steam valve 15, Figures 2 to 6 are omitted.

Statt der oben beschriebenen Formen von Mischventilen kann in manchen Fällen auch ein Mischer angewendet werden, der in Fig. 8 bis 11 in verschiedenen Ausführungsarten dargestellt ist.Instead of the forms of mixing valves described above, in some cases a mixer can be used, which is shown in FIGS. 8 to 11 in different embodiments is.

Bei allen diesen Anordnungen ist 6 das Heifsluftrohr und 8 das Dampfrohr; beide Rohre sind mit Wärmeschutzmasse umkleidet und von entsprechendem Querschnittsverhältnifs (8 zu 1); sie stehen mit einer gemeinsamen Hauptleitung 12 in Verbindung, die vortheilhaft mit einem Dampfmantel umgeben ist. Auf diese Weise erfolgt die Mischung der heifsen, unter einem dem Dampfdruck gleichen oder nahezu gleichen Druck stehenden Luft mit dem Dampf in entsprechend .geregelten Mengenverhältnissen beim Durchgang durch die Hauptleitung 12 zum Schieber- oder Ventilkasten der Maschine, doch ist diese Anordnung nicht so vortheilhaft, wie die oben mit Bezug auf Fig. 2 beschriebenen. In all of these arrangements, 6 is the hot air pipe and 8 is the steam pipe; both tubes are clad with thermal insulation and have a corresponding cross-section ratio (8 to 1); they are connected to a common main line 12, which is advantageous with is surrounded by a steam jacket. In this way the mixing of the hot, under an air which is equal to or almost equal to the steam pressure with the steam in correspondingly regulated proportions when passing through the main line 12 to the slide or valve box of the machine, but this arrangement is not so advantageous like those described above with reference to FIG.

Fig. i zeigt die Anlage einer durch Dampf und Heifsluft von geeigneter Temperatur und Druck betriebenen Kraftmaschine mit der Anordnung des Mischventils 7 zum Mischen des im Dampfkessel 2 erzeugten Dampfes und der im Compressor 3 erzeugten und im Apparat 4 erhitzten Druckluft. 1 ist die Maschine; sie ist in dem gezeichneten Beispiel eine liegende eincylindrische Dampfmaschine, doch können auch die verschiedenen Typen einfach wirkender oder Compoundmaschinen angewendet werden.Fig. I shows the system of a suitable temperature and by steam and hot air Pressure operated engine with the arrangement of the mixing valve 7 for mixing the Steam generated in the steam boiler 2 and the steam generated in the compressor 3 and in the apparatus 4 heated compressed air. 1 is the machine; it is a horizontal one in the example shown single-cylinder steam engine, but the different types can also be more simple-acting or compound machines are used.

2 ist ein beliebiger Dampfkessel, der in der Zeichnung als Corn wall-Kessel construirt ist. 3 ist ein Luftcompressor zum Comprimiren der atmosphärischen Luft bis auf den für den Motor nöthigen Druck. Bei einem wirksamen Druck von 3,5 Atmosphären kann das Volumen des Compressors gleich dem des Arbeitscylinders sein.2 is any steam boiler which is designed as a corn wall boiler in the drawing. 3 is an air compressor for compressing the atmospheric air except for that for the Motor required pressure. At an effective pressure of 3.5 atmospheres, the volume can of the compressor must be the same as that of the working cylinder.

4 ist ein Erhitzer, dessen der Einwirkung der heifsen Verbrennungsgase ausgesetzte Oberfläche so grofs ist, dafs die durch denselben geprefste Luft auf 200 bis 260⁰C. erhitzt wird. 5 ist ein Rohr, um die geprefste Luft aus dem Compressor in den Erhitzer zu leiten. 6 ist ein mit Wärmeschutzmasse umkleidetes Rohr, um die erhitzte Druckluft aus dem Erhitzer in das Mischventil 7 zu führen. 8 ist das Dampfzuleitungsrohr, 9 das Dampfeinlafsventil für das Mischventil und 10 das Anlafsventil für den Motor. 11 ist das Dampfabsperrventil und 12 ein umkleidetes Rohr für das Luft- und Dampfgemisch. 13 ist der Schieberkasten des Motors, 14 ein durch den Regulator bethätigtes Drosselventil für die Regulirung des Gemisches.4 is a heater, of which the action of the combustion gases torrid exposed surface is so great that the same is heated by geprefste air at 200 to 260 ⁰ C.. 5 is a pipe to lead the pressurized air from the compressor into the heater. 6 is a pipe lined with heat protection compound in order to lead the heated compressed air from the heater into the mixing valve 7. 8 is the steam supply pipe, 9 the steam inlet valve for the mixing valve and 10 the start-up valve for the motor. 11 is the steam shut-off valve and 12 is a sheathed pipe for the air and steam mixture. 13 is the valve body of the motor, 14 a throttle valve actuated by the regulator for the regulation of the mixture.

Die Wirkungsweise ist folgende:The mode of action is as follows:

Die Maschine wird durch Oeffnen der Ventile ι ο und 11 mit Dampf allein angelassen, wobei die Mischungsleitung 12 und das Ventil 9 offen sind; nach einigen Umdrehungen hat der Compressor genügend Luft durch den Erhitzer gedrückt, um die Luft unter einen dem Dampfdruck gleichen Druck zu bringen. Das Heifsluftventil 16, Fig. 2, wird hierauf durch den überschüssigen Luftdruck gehoben und demzufolge das Dampfventil 15 ebenfalls geöffnet; es strömt nun heifse Luft und Dampf durch den Mischer, und das Volumen des entstehenden Gemisches ist bedeutend gröfser als die Summe der Volumen des Dampfes und der heifsen Luft, jedoch bei einem Druck, welcher gleich ist dem aus dem Druck des Dampfes und der heifsen Luft sich ergebenden Mittel; infolge dessen läuft die Maschine schneller, denn falls das Volumen des Gemisches durch die Maschine nicht verbraucht wird, ergiebt sich ein vermehrter Druck des Gemisches; die directe Dampfleitung vom Kessel zur Maschine wird dann durch das Schliefsen des Ventils 10 abgesperrt, und die Maschine bewegt sich mit der richtigen Geschwindigkeit weiter_v Hierbei .wird die Dampfzuleitung zum Mischventil 7 durch einen Regulator oder andere geeignete Mittel (bei 9 oder 14) geregelt oder das Gemisch kann durch ein Ventil 14 regulirt werden.The machine is started by opening the valves ι ο and 11 with steam alone, the mixing line 12 and the valve 9 being open; after a few revolutions the compressor has pushed enough air through the heater to bring the air under a pressure equal to the steam pressure. The hot air valve 16, FIG. 2, is then lifted by the excess air pressure and consequently the steam valve 15 is also opened; hot air and steam now flow through the mixer, and the volume of the resulting mixture is considerably greater than the sum of the volumes of steam and hot air, but at a pressure equal to that of the pressure of steam and hot air resulting funds; as a result, the machine runs faster, because if the volume of the mixture is not consumed by the machine, there is an increased pressure of the mixture; the direct steam line from the boiler to the machine is then shut off by closing the valve 10, and the machine continues to move at the correct speed _v . The steam supply to the mixing valve 7 is regulated by a regulator or other suitable means (at 9 or 14) or the mixture can be regulated by a valve 14.

Die oben beschriebene Ventilanordnung wirkt, selbstthätig, wenn ein in Fig. 2 dargestelltes Mischventil zur Anwendung kommt, denn sie schliefst sich, sobald im Schieberkasten der volle Druck erreicht worden ist und öffnet sich sofort bei jeder im Schieberkasten der Maschine eintretenden Druckverminderung.The valve arrangement described above acts automatically when one shown in FIG Mixing valve is used because it closes as soon as the full pressure has been reached and opens immediately for everyone in the valve body of the machine occurring pressure reduction.

Wenn das Gemisch in der Mischungsleitung denselben Druck erreicht hat, den die comprimirte heifse Luft in der Heifsluftleitung besitzt, so ist das Differentialventil von beiden Seiten unter gleichem Druck und das Dampfsowie das Heifsluftventil desselben schliefsen sich infolge ihres Eigengewichts und des Gewichts der Ventilstange und bleiben so lange auf ihren Sitzen, bis der Druck in der Mischungsleitung durch die Arbeit der Maschine verringert wird, worauf das Heifsluftventil zum Theil von dem auf seine obere Fläche wirkenden Druck entlastet wird.When the mixture in the mixing line has reached the same pressure as the compressed one has hot air in the hot air line, so is the differential valve of both Sides under the same pressure and the steam and hot air valve close due to their own weight and the weight of the valve rod and remain so for a long time on their seats until the pressure in the mixture line is reduced by the work of the machine whereupon the hot air valve acts partly on its upper surface Pressure is relieved.

Um die Ganggeschwindigkeit der Maschine zu verlangsamen, braucht man nur den durch das Mischventil strömenden Dampf bei 9 zu ' drosseln.To slow down the speed of the machine, all you need is through the mixing valve to 'throttle flowing steam at 9'.

Claims

Patent claim:

One for mixing liquids (hot air and steam) for the operation of prime movers

certain mixing valve with the need for heated pressurized air and steam of suitable temperature and pressure permitting resp. shut-off valves in a housing provided with a steam nozzle (21) and hot air duct (22) either as an automatically acting differential double valve (15, 16, Fig. 2 and 5) or as a controlled differential double valve (15, 16, Fig. 6) or as a controlled and separate slide (ι 5 ^a , i6 ^a , Fig. 4) are arranged so that respectively when opening or closing the hot air valve. Slide the steam valve respectively. Slide also open or is closed.

1 sheet of drawings.