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Vorrichtung zum Steuern des Dampf-Hauptabsperrventils einer Dampfmaschinenanlage
und des Heizölventils der zugehörigen Kesselanlage, insbesondere für Schiffe Der
Erfindungsgegenstand bezweckt, bei Dampfmaschinenanlagen, die mit hohen Drücken
und Temperaturen arbeiten, und insbesondere solchen für Schiffe, das Hauptdampfabsperrventil
und gleichzeitig das Heizölventil (oder den Heizölschieber) der Kesselanlage von
Hand zu schließen und zu öffnen und außerdem in gewissen Fällen selbsttätig zu schließen.
Dadurch wird die Betriebssicherheit der Gesamtanlage wesentlich erhöht.
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In der Hauptsache besteht die Erfindung darin, daß in einem mit dem
Heizölventilgehäuse vereinigten Steuerventilgehäuse ein gleichzeitig mit dem Öffnen
und Schließen des Heizölventils verstellbares Steuerwechselventil angeordnet ist,
das auf der einen Seite das Ventilgehäuse mit der Kesseldampfleitung und einem mit
letzterer verbundenen Raum auf der einen Seite eines Steuerkolbens für das Hauptdampfabsperrventil
verbindet, während der auf der andern Seite des Wechselventils befindliche Gehäuseraum
unter niedrigerem Druck steht und mit dem Raum auf der andern Seite des erwähnten
Steuerkolbens in Verbindung ist, die durch das Wechselventil unterbrochen werden
kann.
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Eine weitere Ausbildung der Erfindung besteht darin, daß das Steuerventilgehäuse
noch mit der Hauptdampfleitung zur Maschine verbunden und im Gehäuse ein unter den
Kesseldampfdruck stehendes, mit der Spindel des Wechselventils fest verbundenes
Steuerorgan dampfdicht geführt ist, das bei Druckabfall in der Hauptdampfleitung
durch den Kesseldampfdruck so verstellt wird, daß das Wechselventil die Verbindung
zwischen dem Hauptdampfabsperrventil und dem Raum niedrigeren Druckes (Abdampfleitung)
öffnet, wodurch das Hauptabsperrventil gleichzeitig mit dem Heizölventil sofort
geschlossen wird. Diese Ausbildung ist wesentlich bei Schäden in der Hauptdampf-Leitung.
Die
Vorrichtung ist ferner so durchgebildet, daß sowohl das Hauptdampfabsperrventil
als auch das Heizölventil unabhängig von der Stellung des Wechselventils geöffnet
werden kann.
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In den Zeichnungen zeigen Fig. i und 3 in Längenschnitten Ausführungsbeispiele
der Erfindung. Die Verbindungen mit dem Hauptdampfabsperrventil und dieses selbst
sind wesenhaft dargestellt. Fig. 2 und 4 sind Ouerschnitte.
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Gemäß Fig. i und 2 ist in einem Ventilgehäuse i, welches aus drei
Kammern I, II und III besteht, ein Wechselventil eingebaut, das aus einem Doppelventilkegel2
besteht, der auf einer Spindel 3 befestigt ist. Letztere ist mit einem Gewindeteil
4 im Gehäuse geführt und kann durch eine Handkurbel 5 verstellt werden. Mit dem
Gehäuse i ist das Gehäuse 6 des Heizölventils 7 zusammengebaut. Auf die Ventilspindel
8 des letzteren ist zwischen einem Teller 9 und einem Gehäuseeinsatz io eine Druckfeder
ii aufgesetzt, die bestrebt ist, das Heizölventil zu schließen. Die Handkurbel ist
zweckmäßig mit einer Anzeigevorrichtung 12 verbunden, die den Schluß und das Offensein
des Ventils anzeigt. Das Öffnen des Ventils erfolgt durch einen Nocken 13 (Fig.2)
auf der Kurbelwelle, der auf eine Rolle 14 arbeitet, die in einem Hebel i-5 gelagert
ist, der um einen Zapfen 16 am Ventilgehäuse drehbar ist. Der Hebel 15 setzt sich
mit seinem die Rolle tragenden Teil auf das obere Ende der Ventilspindel 8 auf.
Beim Einstellen der Ventilspindel auf Öffnen des Heizölventils drückt der Nocken
13 die Rolle 14 und den Hebel 15 und damit auch die Ventilspindel herunter, wodurch
das Ventil 7 geöffnet wird. Bei Einstellung auf Schlußlage gibt der Nocken Rolle
und Hebel frei, so daß die Feder i i das Ventil schließen kann.
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Für den Fall, daß an Stelle des Heizölventils ein Schieber oder Hahn
angeordnet würde, müßte die Übertragung eine andere, für die Erfindung aber unwesentliche
werden.
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Das Innere des Gehäuses i des W echselventils 2 ist auf beiden Seiten
des letzteren durch Rohrleitungen mit dem Gehäuseinnenraum des Hauptdampfa@bsperrventils
verbunden, wie durch die Strichpunktlinien a und b angedeutet ist. Mit dem Flansch
17, dessen Öffnung der Ventilteller 18 freigibt oder schließt, ist das Hauptabsperrventil
mit dem Dampfsammler des Kessels verbunden. Auf die Ventilspindel i9 ist ein Kolben
2o gesetzt, der dampfdicht in dem Gehäuseteil 2, 1 arbeitet. Der Innenraum desselben
ist auf der einen Kolbenseite durch die Leitung b mit der Kammer II des Wechselventils
2 verbunden. Die andere Kolbenseite ist durch Leitung a über Zweigleitung 22 mit
dem Dampfsammler des Kessels verbunden. Gleichzeitig ist die Kammer III des Wechselventils
2 durch die Leitung a über Zweigleitung 22 mit dem Dampfsammler des Kessels verbunden.
Die Hauptdampfleitung zur Maschinenanlage wird mit dem Stutzen 23 verbunden. Die
Ventilspindel i9 wird zwecks Öffnens und Schließens des Hauptabsperrventils verschoben.
Hierzu dienen beispielsweise die Kegelräder 24, 25, 26. Von diesen ist das größere
24 beispielsweise mit einer in der Radnabe 27 axial verschiebbar befestigten Gewindebuchse
28 verbunden, die gegen einen Absatz 29 der Ventilspindel wirkt, wodurch das Ventil
geschlossen werden kann. Wird die Gewindebuchse zurückgeschraubt, so öffnet sich
das Ventil selbst--tätig durch den Dampfdruck.
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Soll das Hauptabsperrventil geöffnet werden, so ist die Gewindebüchse
28 auf Auf zu drehen; das in der Zweigleitung 22 angeordnete Ventil3o ist dauernd
plombiert geöffnet, so daß der volle Kesseldruck durch Leitung a gegen die eine
Seite des Kolbens 2o wirkt. Soll das Hauptabsperrventil18 geöffnet werden, dann
wird das Wechselventil 2 durch Drehen der Spindel 3 so eingestellt, daß die Kammern
II und III miteinander verbunden werden und der volle Dampfdruck aus Kammer III
durch Kammer II über Leitung b auf die andere Seite des Kolbens 20 tritt, so daß
eine Entlastung eintritt und der Kesseldruck das Hauptabsperrventil18 aufschiebt.
Durch das obenerwähnte Einstellen des Wechselventils :2 ist auch gleichzeitig das
Heizölventil ? geöffnet worden. Um ein selbsttätiges gleichzeitiges Schließen des
Hauptabsperrventils und des Heizölventils ' herbeizuführen, wird das Wechselventil
2 durch Drehen der Spindel 3 in die in Fig. i dargestellte Lage gebracht. Es strömt
dann der Dampf von der mit Leitung b verbundenen Kolbenseite zurück über Leitung
b durch Kammer II und I in die Abdampfleitung c der Maschine. Hierdurch entsteht
auf der Kolbenseite, die unter Kesseldampfdruck steht, ein Überdruck, der das schlagartige
Schließen des Hauptabsperrventils bewirkt. Bei der Umstellung des Wechselventils
2 in die in Fig. i dargestellte Lage ist gleichzeitig die Ventilspindel 8 des Heizölventils
von dem Druck des Nockens 13 entlastet worden, so daß die Feder i i das Ventil geschlossen
hat.
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Die Ausbildung gemäß Fig.3 und 4. ist hinsichtlich des Heizölventils,
des Wechselventils und des Hauptabsperrventils grundsätzlich derjenigen nach Fig.
i und 2 gleich. Die für die Erfindung unwesentliche Art der Bewegungsübertragung
von der Spindel 3 des
Wechselventils auf die Spindel 8 des Heizölventils
geschieht durch einen am Ventilgehäuse i gelagerten Gabelhebel 3 i, der einerseits
mit der Spindel 3 gelenkig verbunden ist und anderseits mittels Bolzen 32 auf das
Außenende der Spindel 8 wirkt.
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Ferner ist auf das untere Ende der Spindel 3 unterhalb des Wechselventils
2 ein dampfdicht geführter Kolben 33 aufgesetzt. Durch den Kolben und das Wechselventil
werden im Ventilgehäuse vier Kammern gebildet. Die Kammer I steht, wie in der Ausbildung
nach Fig. i, unter niedrigerem Druck, beispielsweise durch den Anschluß c an die
Abdampfleitung der Maschine, und kann durch das Wechselventil in Verbindung mit
der Kammer II gebracht werden, die in oben beschriebener Weise durch die Leitung
b an das Hauptabsperrventil angeschlossen ist. Diese Kammer kann anderseits durch
das Wechselventil, wie ebenfalls oben beschrieben, auch mit der Kammer III, die
durch die Leitung a an die unter Kesseldampfdruck stehenden Räume des Hauptabsperrv
entils angeschlossen ist, verbunden werden. Der Kolben 33 trennt eine zusätzliche
Kammer IV, die durch eine Leitung d ständig unter dem Druck des zur. Maschine geleiteten
Arbeitsdampfes steht, von der Kammer III, die unter Kesseldampfdruck steht. Sobald
der Druck in der Hauptdampfleitung d unter die zulässige Grenze sinkt, bewegt sich
der Kolben 33 infolge des auf ihm lastenden Überdrucks nach unten, wobei das Wechselventil
die Verbindung zwischen den Kammern TI und III unterbricht und die Verbindung zwischen
clen Kammern I und II herstellt. Dadurch werden in oben beschriebener Weise das
Hauptabsperrventil 18 und das Heizölventil 7 schlagartig gleichzeitig geschlossen.
Diese Ausbildung mit der zusätzlichen Kammer IV und dem Kolben 33 bildet eine selbsttätige
Sicherung gegen Schäden in der Hauptdampfleitung, insbesondere Rohrbruch.
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Damit die Spindel 3 sich sowohl in vorbeschriebener Weise verschieben
als auch durch die Kurbel 5 verstellt werden kann, ist sie beispielsweise mittels
eines Verbindungsstücks 34. axial verschiebbar an eine Gewindebuchse 35 angehängt,
die durch die Handkurbel 5 gedreht werden kann. Ferner ist sie durch eine Druckspiralfeder
36 belastet, die bestrebt ist, das Wechselventil e in die in Fig. 3 gezeigte Stellung
zu bringen, die der Betriebsstellung bei geöffnetem Hauptabsperrventil entspricht.
Um diese Federbelastung bei der oben beschriebenen selbsttätigen Umstellung des
Ventils zu überwinden, hat der Kolben 33 eine größere Fläche als däs Ventil 2.
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Um das Heizölventil unabhängig von der Stellung des Steuerwechselventils
öffnen zu können, ist gemäß Ausbildung nach Fig. 3 am Gehäuse des Heizölventils
ein Handhebel 37
angebracht, mit dem man durch Druck auf den Federteller 9
das Ventil öffnen kann. Ferner kann eine Feststellvorrichtung für den Handhebel
vorgesehen sein, um das Heizölventil beim Anheizen, Anfahren und bei der Erprobung
des Steuerwechselventils offen zu halten. Das Hauptabsperrventil kann ebenfalls
unabhängig von der Stellung des Steuerwechselventils geöffnet und geschlossen werden.
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Die Ventile können durch mechanische oder andere Mittel auch fernbedient
werden, z. B. vom Maschinistenstand oder vom Deck eines Schiffes aus.