DE637533C

DE637533C - Device for mixing wet steam and superheated steam for driving auxiliary machines in steam boiler systems, locomotives and the like. like

Info

Publication number: DE637533C
Application number: DEP70954D
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Fr Witte
Original assignee: Julius Pintsch AG
Current assignee: Julius Pintsch AG
Priority date: 1935-03-15
Filing date: 1935-03-15
Publication date: 1936-10-30

Description

Vorrichtung zum Mischen von Naßdampf und Heißdampf für den Antrieb von Hilfsmaschinen von Dampfkesselanlagen, Lokomotiven u. dgl. Für den Antrieb von Hilfsmaschinen von Dampfkesselanlagen, beispielsweise Speisepumpen und anderer Hilfsmaschinen, beispielsweise Luftpumpe und Lichtmaschine einer Lokomotive, wird meist Dampf verwendet, der dem Dampfraum des Kessels entnommen wird, da diese Maschinen auch mit Dampf versorgt werden müssen, wenn überhitzter Dampf nicht zur Verfügung steht, sei es, daß .der Kessel angeheizt wird, wobei bekanntlich der Überhitzer abgeschaltet wird, oder daß die Lokomotive steht oder leer läuft, in welchem Falle der Überhitzer durch den in der Regel zwischen Kessel und Überhitzer befindlichen sog. Regler abgesperrt ist. Mai? hat bereits vorgeschlagen, den durch den Naßdampfbetrieb bedingten hohen Dampfverbrauch dadurch herabzusetzen, daß man die Hilfsmaschinen mit dem aus dem Überhitzer des Kessels bzw. der Lokomotive austretenden Heißdampf betreibt, indem man den bei Stillstand der Lokomotive geschlossenen Regler hinter dem Überhitzer anordnet. Da der Heißdampf jedoch, wie oben ausgeführt, auch in diesem Fall während des. Anheizens nicht zur Verfügung steht, müssen die Hilf3-maschinen so ausgebildet sein, daß sie sowohl mit Heißdampf als auch mit Naßdarnpf betrieben werden können. Maschinen mit Dampf von so wechselnder Beschaffenheit (einerseits sehr nassem Dampf, andererseits Dampf mit den hohen Überhitzungstemperaturen, wie sie im modernen Dampfkessel.-bzw. Lokomotivbetrieb ange-,vendet werden) müssen hinsichtlich der Ausbildung der Schieber, der Steuerung usw. einander so widersprechenden Bedingungen genügen, daß sie wegen mangelnder Betriebssicherheit bis jetzt keine Verbreitung gefunden haben.Device for mixing wet steam and superheated steam for the drive of auxiliary machines of steam boiler systems, locomotives and the like Auxiliary machines of steam boiler systems, for example feed pumps and other auxiliary machines, For example, the air pump and alternator of a locomotive, mostly steam is used, which is taken from the steam chamber of the boiler, since these machines also use steam must be supplied when superheated steam is not available, be it that .the boiler is heated up, which is known to switch off the superheater, or that the locomotive is at a standstill or idling, in which case the superheater runs through the so-called regulator, which is usually located between the boiler and superheater, is shut off is. May? has already proposed the high due to wet steam operation Reduce steam consumption by using the auxiliary machines from the Superheater of the boiler or the locomotive escaping superheated steam operates by the regulator behind the superheater, which is closed when the locomotive is at a standstill arranges. Since the superheated steam, however, as stated above, also in this case during heating is not available, the auxiliary machines must be designed in this way be that they can be operated both with superheated steam and with Naßdarnpf. Machines with steam of such varying nature (on the one hand very wet steam, on the other hand, steam with the high superheating temperatures, as they are in modern steam boilers. Locomotive operation) must be used with regard to the design of the slide, the control etc. so contradicting conditions are sufficient that they are due to Inadequate operational safety have not yet become widespread.

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung, die gestatten soll, die genannten Hilfsmaschinen, solange kein Heißdampf zur Verfügung steht, mit Naßdampf, bei Vorhandensein von Heißdampf dagegen in-an sich bekannter Weise mit gesättigtem oder nur mäßig überhitztem Dampf zu betreiben, der durch Mischung von Heißdampf und Naß.dampf gebildet wird, wobei die Umschaltung von Naßdampfbetrieb auf Sattdampf- oder Heißdampfbetrieb selbsttätig erfolgt, sobald Heißdampf zur Verfügung steht und wobei ferner eine bestimmte Temperatur des Mischdampfes selbsttätig aufrechterhalten wird.The invention relates to a device which is intended to allow the aforesaid Auxiliary machines, as long as no superheated steam is available, with wet steam, if available of superheated steam, on the other hand, in a manner known per se with saturated or only moderate To operate superheated steam, which is formed by mixing superheated steam and wet steam is, whereby the switchover from wet steam operation to saturated steam or superheated steam operation takes place automatically as soon as superheated steam is available and furthermore a certain temperature of the mixed steam is automatically maintained.

Es ist bereits eine Einrichtung zur selbsttätigen Regelung -der Temperatur von überhitztem Dampf bekannt, bei der ein dem Mischdampf ausgesetzter Ausdehnungskörper eine als Ventil ausgebildete Drosselvorrichtung steuert, durch welche dem Heißdampf Naßdampf zugesetzt wird. Sinkt die Mischdampftemperatur, so wird bei dieser Einrichtung ,die Näßdäinpfzüfuhr -gedrosselt und im Grenzfall ganz abgesperrt. Ihre Verwendung setzt also voraus, .däß Heißdampf immer zul` .Verfügung steht. Ist dies nicht der Fall, es, daß der Kessel angeheizt wird oder.,".. Überhitzer ausgeschaltet ist; so liefert c^ Einrichtung, da die Naßdampfzufuhr durch das vom Thermostaten gesteuerte Ventil unterbrochen ist, überhaupt keinen Dampf. Sie ist daher zur Lieferung eines für den Antrieb von Hilfsmaschinen einer Dampfkesselanlage dienenden Dampfgemisches nicht geeignet.It is already a device for automatic control of the temperature known from superheated steam, in which an expansion body exposed to the mixed steam a valve designed as a throttle device controls through which the superheated steam Wet steam is added. If the mixed steam temperature drops, so will At this facility, the Näßdäinpfzufuhr -drossel and in borderline cases completely shut off. Their use therefore presupposes that superheated steam is always available. is this is not the case, it means that the boiler is heated up or., ".. superheater switched off is; so c ^ device supplies, since the wet steam supply through that of the thermostat controlled valve is interrupted, no steam at all. It is therefore for delivery a steam mixture used to drive auxiliary machines in a steam boiler system not suitable.

Gemäß der Erfindung wird die, wie üblich, thermostatisch gesteuerte, die Zufuhr von Naßdampf zum Mischraum regelnde Drosselvorrichtung als Schieber vorgesehen, der über der Einlaßöffnung für den Naßdampf gleitet und so ausgebildet ist, daß er, solange kein Heißdampf zur Verfügung steht und der im Mischraum angeordnete Thermostat also die Temperatur des Naßdampfes hat, eine durch Anschläge bestimmte Endstellung annimmt, in welcher er den Naßdampf auf den üblichen Heißdampfdruck abdrosselt, bei infolge Heißdampfzusatzes steigender Mischtemperatur die Naßdampfzufuhr vorübergehend absperrt und bei weiter steigender Mischtemperatur in steigendem Maße wieder freigibt und so viel Naßdampf zusetzt, bis die gewünschte Temperatur des Gemisches erreicht ist. Dabei ist vor der Einlaßöffnung für den Heißdampf ein Überdruck- und Rückschlagventil angeordnet.According to the invention, the, as usual, thermostatically controlled, the supply of wet steam to the mixing chamber regulating throttle device provided as a slide, which slides over the inlet opening for the wet steam and is designed so that he, as long as no superheated steam is available and the one arranged in the mixing room Thermostat has the temperature of the wet steam, a determined by stops Assumes the end position in which it increases the wet steam to the usual superheated steam pressure throttles the wet steam supply when the mixed temperature rises due to the addition of superheated steam temporarily shut off and, if the mixing temperature continues to rise, to an increasing extent releases again and adds so much wet steam until the desired temperature of the Mixture is reached. In front of the inlet opening for the superheated steam, an overpressure and check valve arranged.

In der Zeichnung ist als Ausführungs-. beispiel ein zum Betrieb der Hilfsmaschinen einer Lokomotive dienendes Mischventil dargestellt.In the drawing is as an execution. example of how to operate the A mixing valve serving auxiliary machines of a locomotive is shown.

Das Mischventil besteht aus dem Mischraum i, dem. der Heißdampf durch den Stutzen 2 und der Naßdampf durch den Stutzen 3 zugeführt wird. An den Mischraum i schließt sich .das Thermostatengehäuse 4 an, das mit dem Ventilkasten 5 verbunden ist. Dieser steht durch Öffnungen 6, die durch vom Führerstand aus betätigte Ventile 7 gesteuert werden, mit den Ringkanälen 8 in Verbindung, von welchen Leitungen zu den Hilfsmaschinen, beispielsweise zur Speisepumpe, zur Luftpumpe und zur Lichtmaschine abgehen.The mixing valve consists of the mixing chamber i, the. the superheated steam through the nozzle 2 and the wet steam is supplied through the nozzle 3. To the mixing room i joins the thermostat housing 4, which is connected to the valve box 5 is. This stands through openings 6, which are operated by valves from the driver's cab 7 are controlled, with the ring channels 8 in connection, from which lines to the auxiliary machines, for example the feed pump, the air pump and the alternator go off.

Der Zutritt des Naßdampfes durch den Stutzen 3 wird gesteuert durch den Schieber i i, der in an sich bekannter Weise als Rohrschieber ausgebildet ist und in der Schieberhülse 12 gleitet. Die Stellung des Schiebers i i wird bestimmt durch den im Gehäuse 4 angeordnetenThermostaten, dessen sich einerseits gegen den festen Punkt 13 abstützende Stangen 14, 15 und 16 über ungleicharmige Hebel 17 und 18 auf die bei i9 geführte Schieberspindel 2o des Schiebers i i so einwirken, daß bei steigender Erwärmung des Thermostaten der Schieber gegen die Wiräkü?fg der zwischen dem Schieber i i und der @@%rschlußkappe 21 angeordneten Druckfeder -2ä verschoben wird. Der Stützpunkt 23 des Hebels 18 ist zwecks Einstellung der Mischtemperatur von außen verstellbar. Der Schieber i i ist mit Ansätzen 25 versehen, die in die Einlaßschlitze der Schieberhülse i2 hineinragen. Hat der Thermostat die Temperatur des Naß.dampfes, so nimmt der Schieber i i unter der Wirkung der Feder 22 die gezeichnete Stellung ein, in welcher die Kante 26 des Schiebers eine solche Öffnung freigibt, daß die zum Betrieb der Hilfsmaschinen üblicherweise erforderliche Dampfmenge etwa auf .den Druck gedrosselt wird, mit dem der Heißdampf zur Verfügung steht. Bei steigender Temperatur des den Thermostaten beaufschlagenden Dampfes wird der Schieber gegen die Feder 22 verschöben und sperrt den Naßdampfzutritt vollständig ab. Steigt die Temperatur weiter, so gibt tlie andere Kante 27 den Naßdampfzutritt in steigendem Maße wieder frei.The access of the wet steam through the nozzle 3 is controlled by the slide i i, which is designed in a manner known per se as a tubular slide and slides in the slide sleeve 12. The position of the slide i i is determined by the thermostat arranged in the housing 4, the one of which is against the fixed point 13 supporting rods 14, 15 and 16 via unequal-arm levers 17 and 18 act on the slide spindle 2o of the slide i i guided at i9 in such a way that with increasing heating of the thermostat the slide against the action of the between the slide i i and the @@% rschlusskappe 21 arranged compression spring -2ä moved will. The support point 23 of the lever 18 is for the purpose of setting the mixing temperature adjustable from the outside. The slide i i is provided with lugs 25 that are in the Inlet slots of slide sleeve i2 protrude. Has the thermostat the temperature des Naß.dampfes, the slide i i takes under the action of the spring 22 the drawn Position in which the edge 26 of the slide releases such an opening, that the amount of steam usually required to operate the auxiliary machines is about on .the pressure is throttled with which the superheated steam is available. With increasing Temperature of the steam acting on the thermostat is set against the slide the spring 22 shifted and blocks the wet steam access completely. Increases the If the temperature continues, the other edge 27 gives the wet steam access in an increasing manner Dimensions free again.

Vor der Mündung des Stutzens 2,. durch welchen der Heißdampf in den Mischraum i gelangt, ist das Überdruckventil 31 angeordnet, das, unter der Wirkung der von außen einstellbaren Feder 32 stehend, den Zutritt des Heißdampfes absperrt, solange dessen Druck einen bestimmten Wert nicht erreicht hat und außerdem als Rückschlagventil dient, das den Übertritt von Dampf aus dem Mischraum in die Heißdampfleitung verhindert.Before the mouth of the nozzle 2 ,. through which the superheated steam in the Mixing space i reaches, the pressure relief valve 31 is arranged, which, under the action the externally adjustable spring 32, blocks the access of the superheated steam, as long as its pressure has not reached a certain value and also as a check valve that prevents the transfer of steam from the mixing chamber into the superheated steam line.

Die Dampfführung .im Mischraum ist derart, daß eine gute Durchmischung der beiden Dampfarten erzielt wird. Mischraum i und Ventilkasten 5 sind mit den erforderlichen Entwässerungsöffnungen 33 versehen. Die Einzelteile des Thermostaten, die Stangen i J., 15 und 16, die Hebel 17 und 18, der Festpunkt 13 und der einstellbare Stützpunkt 23 sind mittels des Einsatzes 34 zu einem Ganzen vereinigt. Da außerdem die Stange 16 mit der Ventilspindel 2o nur durch eine Hülse verbunden ist, kann der Thermostat als Ganzes aus dem Mischventil zwecks Reinigung oder Ausbesserung ausgebaut werden, ohne daß es erforderlich ist, das Mischventil aus der Leitung auszubauen.The steam supply in the mixing room is such that thorough mixing of the two types of steam is achieved. Mixing space i and valve box 5 are with the required drainage openings 33 provided. The individual parts of the thermostat, the rods i J., 15 and 16, the levers 17 and 18, the fixed point 13 and the adjustable Support points 23 are combined into a whole by means of the insert 34. Since also the rod 16 is only connected to the valve spindle 2o by a sleeve the thermostat as a whole from the mixing valve for cleaning or repair can be removed without it being necessary to remove the mixing valve from the line to expand.

Die Wirkungsweise der Einrichtung ist folgende.The operation of the device is as follows.

Bei Stillstand der Lokomotive, wenn also, da der Regler- geschlossen ist, kein Heißdampf zur Verfügung steht, befindet sich das Mischventil in der gezeichneten Stellung, in welcher den Hilfsmaschinen Naßdampf zugeführt wird, der durch- die von der Steuerkante 26 des Schiebers größtenteils abgesperrten Einlaßöffnung der Hülse 12 eintritt und auf den Druck abgedrosselt wird, den der Heißdampf durchschnittlich im Betrieb aufweist. Fährt die Lokomotive jetzt an, wird also der Regler geöffnet, so ste#lii'°3eißdampf von hohem Druck zur Verfügung, der die Belastung des Überdruckventils 31 überwindet, in den Mischraum einströmt und gemeinsam mit dem Maßdampf zu den Hilfsmaschinen gelangt. Infolge der Temperaturerhöhung des Dampfgemisches längen sich die Stäbe des Thermostaten, so daß der Schieber die Einlaßöffnungen für den Naßdampfzutritt absperrt. In die Leitungen zu den Hilfsmaschinen tritt also nur Heißdampf, der sich in denselben bei Erwärmung der Leitungen abkühlt, so daß er an den Maschinen selbst nur noch schwach überhitzt ist. Sind die Dampfleitungen und die Maschine durchwärmt, so daß eine starke Abkühlung des Heißdampfes auf dem Wege zu den Hilfsmaschinen nicht mehr eintreten würde, so hat mittlerweile der stark erwärmte Thermostat den Schieber i i so weit verschoben, daß die Kante 27 desselben wiederum den Zutritt von Naßdampf gestattet, der unter der Einwirkung des Thermostaten in solcher Menge zugeführt wird, daß die gewünschte Temperatur des Dampfgemisches nicht überschritten wird.When the locomotive is at a standstill, i.e. when no superheated steam is available because the regulator is closed, the mixing valve is in the position shown in which the auxiliary machines are supplied with wet steam, which is largely shut off by the control edge 26 of the slide Inlet opening of the sleeve 12 enters and is throttled to the pressure that the superheated steam has on average during operation. If the locomotive starts up now, i.e. if the regulator is opened, high pressure ste # lii '° 3eißdampf available, which overcomes the load on the pressure relief valve 31, flows into the mixing room and reaches the auxiliary machines together with the steam. As a result of the temperature increase in the steam mixture, the rods of the thermostat elongate, so that the slide closes the inlet openings for wet steam access. So only superheated steam enters the lines to the auxiliary machines, which cools down in them when the lines heat up, so that it is only slightly overheated on the machines themselves. If the steam lines and the machine are warmed through, so that a strong cooling of the superheated steam on the way to the auxiliary machines would no longer occur, the strongly heated thermostat has meanwhile moved the slide ii so far that the edge 27 of the same again allows the entry of wet steam allowed, which is supplied under the action of the thermostat in such an amount that the desired temperature of the steam mixture is not exceeded.

Claims

PATRNTANSPRUCIl: Device for mixing volumetric steam and superheated steam For driving auxiliary machines in steam boiler systems, locomotives and the like a thermostatically controlled throttle device for the measured steam, characterized in that, that a slide (i T) is provided as a throttle device, which is above the inlet opening for the measurement steam slides and is designed so that it is in the end position that when the thermostat is cold and there is no superheated steam supply, it takes the standard steam throttles to the pressure of the superheated steam, with increasing as a result of the superheated steam supply Mixing temperature, the wet steam supply is initially shut off and then to an increasing extent releases again, with an overpressure and in front of the inlet opening for the superheated steam Check valve (31) is arranged.