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Speisewasserregler für Dampfkessel Die Erfindang bezieht sich auf
eine weitere Ausbildung des Speisewasserreglers für Dampfkessel nach Patent 661
67. Beim Hauptpatent war bezweckt, die Speisewasserzufuhr zu Dampfkesseln auch bei
plötzlichen Änderungen des Kesselwasserstandes stoßfrei und genau zu regeln.
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Dazu war vorgeschlagen, den Saugraurn der das Speiseventil beeinflussenden
Strahlpumpe durch ein hydraulisch oder mechanisch gedämpftes Kraftgetriebe mit dem
Speiseventil und die Austrittsseite der Strahlpumpe mit der Atmosphäre zu verbinden.
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Zweck der vorliegenden Erfindung ist es, die durch das Hauptpatent
offenbarte Lehre auch auf bekannte selbsttätige Speisewasserregler auszudehnen,
so daß sie entsprechend umgebaut werden können.
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Verschiedene bekannte selbsttätige Speisewasserregler habeneine geringe
Empfindlichkeit, weil sie mit beträchtlichen Verzögerungen infolge ihres unzweckmäßigen
Aufbaues arbeiten. Bei ihnen erfolgt nämlich die Regelung im wesentlichen durch
ein Hebelsysteni, das mit einem Schwimmer in einem mit dem Kessel in Verbindung
stehenden Gefäße frei schwimmend eingebaut ist.
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Da außerdem die Nadelventile dieser Vorrichtungen sehr dünn sein müs,sen,
werden sie durch das ununterbrochene Schließen und Öffnen so stark 'beansprucht,
daß sie rasch unbrauchbar werden und infolgedessen zu fortwährenden Betriebsstörungen
Anlaß geben.
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Bei der vorliegenden Erfindung wird am Aufbau und an der Wirkungsweise
der Vorrichtung gemäß Hauptpatent festgehalten und teilweise auch an ihrer baulichen
Ausbildung, während sich das Regelventil in seiner Wirkungsweise und Ausbildung
von jenem des Hauptpatentes unterscheidet.
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Die vorliegende Erfindung besteht darin, daß der Arbeitskolben des
mit dem Speiseventil mechanisch oder hydraulisch gedämpften Kraftgetriebes durch
eine starre Spindel mit einem Steuerkolben verbunden ist, der mit dem Leckwasserraum
des Speiseventilkolbens
in Verbindung stehende Öffnungen steuert
und die Spindel weiterhin die Verbindung mit der Dämpfungsvorrichtung herstellt.
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-Nach einem besonderen Erfindungsmerkmal hat der Steuerkolben axiale
Bohrungen, so daß er mit der dem Arbeitskolben abgewendeten Kammer einen hydraulischen
Dämpfer bildet.
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Zwecks leichter Anpassung der Vorrichtung an vorhandenen Einrichtungen
sitzt das Tauchrohr verschiebbar in einem Gehäuse, dessen Dichtflächen den Umrissen
der Schwimmerkammer vorhandener Reglereinrichtungen entsprechen.
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Die Erfindung ist an einem Ausführungsbeispiel veranschaulicht.
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Auf der Zeichnung stellt das Gefäß 6 in Fig. i: das
von einer bestehenden Regelungsanlage stammende Gefäß dar, welches über die Rohrleitung4
mit dem Dampfraum und über die Rohrleitung 5 mit dem Wasserraum des Kessels
i in Verbindung steht. Die Rohrleitungen 4 und 5 sind mit entsprechenden
Abschlußventilen 2 und 3, die am Kessel i angebracht sind, versehen.
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Im neu hergestellten Deckel 7 des Behälters 6 ist die
Verschraubung 12 dicht eingepaßt, und sie trägt das Tauchrohr ii mit dem konischen
Mund i o. Konzentrisch zum Tauchrohr und ebenfalls an der Verschraubung 1:2 befestigt
ist das siebartige Rohr 8 mit den Löchern g. Durch Heben oder Senken des
Tauchrohres ii mittels der Verschraubung 12 ist es möglich, die Höhe des Wasserspiegels
im Behälter 6 und dem zufolge auch im Kessel i innerhalb gewisser Grenzen
zu verändern.
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In Fig. i ist die Anordnung, welche die Betätigung des Regelventils
versinnbildlicht, in Seitenansicht dargestellt. Die Vorrichtung ist darin beispielsweise
an der Seite des Behälters 6 mit Hilfe der Aufhängung 51, die z. B. am Deckel
des Gefäßes als auch am Kessel sitzt, angebracht.
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In Fig.:2 ist ein um gol nach links umgelegter Längsschnitt nach Linie
A-B der Fig. i dieser Anordnung wiedergegeben. Es ist daraus ersichtlich, wie die
Anordnung im Sinne der Anmeldung, d. h. besonders für den Umbau bestehender
Vorrichtungen, gedacht ist.
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Fig. 3 stellt einen Grundriß dieser Anordnung dar, während
Fig. 4 einen Schnitt durch das beibehaltene, am Kessel i angebrachte Speiseventil
28 wiedergibt.
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Aus Fig.:2 ist ersichtlich, wie durch die mit dem Tauchrohr i i (Fig.
i) verbundene Rohrleitung 13, der N aßdampf oder das Wasser vom Kessel zum
Nadelventil 14 und zur Düse 15 der Dampfstrahlpumpe 16 strömt. Sobald der Sauger
vom Dampf durchströmt ist, übt er über den Anschluß 17 auf den Arbeitszylinder 18
eine Saugwirkung aus. Im Zylinder 18 bewegt sich möglichst reibungslos,
je-
doch vollkommen dicht, der kleine Arbeitskolben ig, dessen starre Spindel
20 in geeigneter Lage den zylindrischen Schießkolben 21 trägt, der sich wasserdicht
im Zylinderfutter --2 bewegt. Dieses Zylinderfutter 2:2 ist im Gehäuse:23 sauber
eingepaßt. Im Zylinderfutter 22 sind Löcher 24 in Übereinstimmung mit dem ringförmigen
Kanal :25 angebracht, in den das Rohr 2-6 mündet, welches seinerseits die
Verbindung mit dem rin-föriiii-eii Kanal 25 und dem Boden der zylindrischen
Kammer -27 (Fig. 4) herstellt. Die Kammer 27 befindet sich im Gehäuse
28 des SpeiSeVentils 29. Das Speiseventil selbst ist mit seineni Flansch
3o am Kessel i befestigt.
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Mit dem Speiseventil 29 ist ein kleiner Kolben 31 starr verbunden,
dessen Durchmesser etwas kleiner ist als jener des Ventils selbst. Zwischen dem
kleinen Kolben 31 und seinem entsprechenden Zylinder ist ein kleiner ringförmiger
Spielraum von ganz bestimmter Größe frei gelassen. 32 ist ein Absperrhahn
in der Rohrleitung 26. Die Leitung 26 verbindet den unteren Teil der
zylindrischen Kammer 27, also auch den kleinen Kolben 3 1, mit dem
ringförmigen Kanal:25 bzw. seinen Bohrungen 24 (Fig. 2). Das Maß des öffnens der
Bohrungen:24 wird beständig vom zylindrisehen Schließkolben 21 geregelt.
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Die starre Spindel:2o des kleinen Arbeitskolbens ig geht durch eine
Stopfbüchse des Gehäuses:23 hindurch. Sie ist an dem beweglichen Querbalken
33 durch Muttern befestigt, wodurch ein einziges festes Gefüge mit dem kleinen
Arbeitskolben ig hergestellt wird. Der bewegliche Querbalken 33 wird seitlich
von den kleinen Säulen 34 geführt und von den Druckfedern 35 in die Höhe
gehoben. Die Einstellung der Federspannung erfolgt durch die Muttern 36.
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Die starre Spindel 2-o des kleinen Arbeitskolbens ig trägt noch den
KreuzkOPf 37, in dessen beiden seitlichen Bolzen die Arme des Hebels
8 drehbar gela ert sind. Dieser He-0 9
bel 38 wird vom Teil
4o geführt (Fig. 2 und 3)
und trägt einen Bolzen an seinem Ende, an dem eine
Notzugstange 5:2 hängt, die zur Betätigung der Vorrichtung von Hand im Notfall
vom Kesselführerstand aus dient.
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An der Strahlpumpe 16 ist eine Warnpfeife 44 angebracht, nach deren
Entfernung die Düse 15 gereinigt werden kann; während am entgegengesetzten Ende
der Strahlpumpe das Abflußrohr 43 angebracht ist.
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Am Gehäuse des Speisewasserventils 28
(Fig. 4) ist in der Nähe
des Flansches, an den das Druckrohr der Speisepumpe angeschlossen ist, eine Rohrleitung
5o angeschlossen, die beständig eine geringe Menge reinen Wassers
zum
Behälter 6 (Fig. i) führt. Die Rohrleitung 5o ist mit einem Abschlußhahn
oder mit Abschlußhähnen versehen.
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In Fig. 2 dient der Stutzen 45 zur Anbringung eines Druckmessers.
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Der zylindrische Schließkolben21 ist Mit einigen Löchern 21' versehen,
die in Richtung der starren Spindel verlaufen und durch welche das Wasser, welches
sich zwischen dem Schließkolben und dem Boden der darüberliegenden Kammer
23 befindet, während des Aufsteigens des Kolbens hindurchfließen und derart
als Dämpfer für die Bewegungen der Vorrichtung dienen kann.
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Die erfindungsgernäße Vorrichtung wirkt folgendermaßen: Der selbsttätige
Speisewasserregler, in seiner besonderen Ausbildung für den Umbau bestehender Vorrichtungen
anderer Systeme, ist bei dampfbereitein Kessel betriebsfertig, wenn die Abschlußventile
2 und 3 des Behälters 6 geöffnet sind und mittels der Griffstange
52 festgestellt wurde, daß die Vorrichtung leicht bewe-lich arbeitet.
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Das Speiseventil 29 MUß sich auch frei bewegen können.
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Außerdem muß der Hahn 32 der Rohrleitun- 26 offen sein
und die öffnung des Nadelventils 14 der Strahlpumpe 16 eingestellt werden. Der Abfluß
43 der Strahlpumpe muß in einen Raum geleitet werden, dessen Gegendruck möglichst
gleichmäßig sein Muß und einen bestimmten Wert nicht überschreiten darf.
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Wenn nun der Wasserspiegel im Kessel den normalen Stand überschreitet,
so wird die Düse 15 der Strahlpul-npe 16 von Wasser durchströmt, da das freie Ende
io des Tauchrohres ii völlig untergetaucht ist, und zwar derart, daß die saugende
Wirkung der Strahlpumpe praktisch Null wird. Der zylindrische Schließkolben:2i,
der mit dem kleinen Arbeitskolben ig starr verbunden ist, läßt nun die Öffnungen
24 offen, aus welchen durch den ringförmigen Kanal 41 und das Rohr 42 eine kleine
Speisewassermenge freien Durchlaß findet, die vom ringförmigen Spielraum zwischen
dein Ausgleichskolben 31 und seiner zylindrischen Kamm-er hindurch kann.
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Dies bedingt einen erheblichen Druckunterschied zwischen der oberen
und der unteren Fläche des Ausgleichskelbens 31, denn während auf der Oberseite
der volle Druck des Speisewassers lastet, ist der Druck auf der Unterseite bedeutend
verringert, und zwar ist dieser abhängig von der Wassermenge, die durch den Hahn
32, das Rohr 26 und die öffnungen 24 abfließt.
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Da der Wasserspiegel infolge der ununterbrochenen Speisung allmählich
sinkt und demzufolge das Tauchrohr mit seiner Mündung io plötzlich frei wird, erzeugt
die Strahlpumpe 16, weil sie nunmehr von Dampf durchströmt wird, ein gewisses Vakuum
in der Kammer unter dem Arbeitskolben ig. Das Vakuum wird schließlich die Gegenspannung
der Druckfedern 35 überwinden, so daß sich der Arbeitskolben nach abwärts
bewegt. Mit ihm der zylindrische Schließkolben :21, der durch Schließen der Öffnungen
24 den Abfluß des Speisewassers, das aus dem ringförmigen Spielraum um den Ausgleichskolben
31 des Speiseventils dringt, unterbindet.
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Demzufolge findet rasch ein Ausgleich im Druckunterschied auf den
beiden Kolbenseiten des Speiseventils statt, und schließlich wird sich das Speiseventil
29 durch den Überdruck des Speisewasser wie bei den gebräuchlichen Ventilen dieser
Art, selbsttätig öffnen. Sobald der Wasserspiegel wieder so weit gestiegen ist,
daß er die Mündung des Tauchrohres bedeckt, sinkt das Vakuum unter dem Arbeitskolben
ig rasch ab, während die Federspannung das ganze System auf den oberen Totpunkt
bringt, wodurch die Öffnungen, durch welche das Wasser vom ringförrnigen Raum um
denAusgleichszylinder fließt, wieder geöffnet werden und folglich das Speiseventil
geschlossen bleibt, usw.
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Mit der Zugstange 52, welche am äußersten freien Ende des Hebels
36 befestigt ist, wird vom Kesselwärterstand aus nachgeprüft, ob der Arbeitskolben
19 sich leicht bewegen kann.
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In der Führung 4o (Fig. i) ist ein Loch vorgesehen, durch welches
ein Stift zumFesthalten des Hebels 38 gesteckt werden kann, um so die ganze
Vorrichtung außer Betrieb zu setzen, wenn es nötig sein sollte.