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Dampfkraftanlage Die Erfindung betrifft eine Dampfkraftanlage mit
m@eihreren Hilfsmaschinen, von denen eine, mit gleichbleibender Leistung arbeitende
Gruppe von einer Hilfskraftmaschine wesentlich gleichbleibender Geschwindigkeit
angetrieben wird, während :eine zweite Gruppe, deren. Leistung sich innerhalb gewisser
Grenzen zusammen mit der der HauptantrIebsmaschine ändert, von dieser angetrieben
wird und gegebenenfalls mit ihr ,lösbar gekuppelt ist.
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Bei derartigen Dampfkraftanlagen ist es an sich bekannt, die Kesselspeisepumpe
in .eine Zubringer- und eine Hauptpumpe zu .unterteilen. Diese Anordnung ist aber
nur dann vorteilhaft, wenn @uund solange der Antriebsmaschinensatz dazu dient, gewöhnlich
unter -nahezu gleichbleibenden Betriebsbedingungen zu arbeiten und zum Antrieb ,der
Hilfsmaschinen b6ziutragen, wenn diese- in den weniger häu-figen, hiervon abweichenden
Betriebsfällen und wnsbesondere bei schwachen Belastungen, z. B. feiner Schiffsmaschinenan-1a,ge
während des. Anfahrens oder während des Rückwärtsganges, abgekuppelt sind.
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Erfindungsgemäß dagegen ist von der in an sich bekannter Weisse in
zwei hintereinandergeschaltete Teile zerlegten Kesselspensepumpie dereine Teil,
der den Kesseldruck zu überwinden hat, der ersten Gruppe, der zweite Teil wiederum,
der die Druckhöhenverluste im Speisewassernetz ausgleicht, der zweiten Gruppe zugeardnet.
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Durch diese neue Unterteilung der @pesep@ump@e wird erreicht, daß
der eine Teil- derselben, dem das Wasser zunächst zufließt, dieses Wasser bereits
auf den Kesseldruck bringt, während der zweite Pumpenteil im wesentlichen dazu dient,
die Druckhähenverluste im Spieisewasserleitungsnetz, im weitesten Sinne genommen,
zu überwinden, zumal sich die, Leistung dnesies zweiten Pumpenteils nach demselben
Gesetz wie die der Hauptantriebstwrbine .ändert.
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Um den gewünschten Arbeitsverlauf der Dampfkraftanlage zu gewährleisten,
ist in
weiterer Ausbildnn,g der Erfindung für die beiden Gruppen
je l eine besondere Hilfskraftmaschine mit Regler vorgesehen.
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Ein, -weiteres Merkmal der Erfindung besteht darin, daß der Drehzahlregler
des Hlfskraftatitriebs für die vom Hauptantriebssatz abkuppelbaren Zusatzmaschinen
bei einer bestimmten Drehzahl selbsttätig zugleich diesen Hilfskraftantrieb mit
seiner Kraftquelle verbindet und die Kupplung mit dem H t7
antrieb
löst.
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Die Erfindung erstreckt sich ferner auf Mittel zur selbsttätigen Änderung
der Entkupplungs.drehzahl währenddes, Betriebes und insbesondere zur Einstellung
verschiedener Entkupplungsdrehzahlen für dien Vorwärts-und den Rückwärtsgang des
Hauptantri;ebssatzes.
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Auf der Zeichnung, die als Beispiel eine Ausführungsform gemäß der
Erfindung veranschaulicht, stellt Fg. i schematisch ehie Zusammenstellung der Anlage
dar, während Fig. 2 die Abhängigkeit der als Ordinaten aufgetragenen Drehzahlen
des von der AntrIebsmaschinie mitgenommenen Maschinensatzes von den als Abszisse
aufgetragenen Drehzahlen dieser Maschine zeigt.
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Die Hauptturbine a treibt einerseits die Schraube b, und andererseits
nimmt sie mittels einer lösbaren Kupplung c die Zirkulationspumped für den Kondensator
und die zweite Stufe der Kesselspeisepumpe f mit. Diese Turbinea des Hauptantriebs
dreht auch den Läufer einer Dampfturbine ä, die gegebenenfalls imstande ist, aus
eigener Kraft die Pumpen. d und f anzutreiben. Die Zu.satzmaschinengruppe, welche
als Maschinensatz mit gleichbleibender Drehzahl anzusprechen ist, enthält eine Dampfturbine
h, welche durch geeignete Übertragungsmittel die erste Stufe i der Kesselspeisepumpe,
,die Kond@enswass.erabführungspumpe j, die Dynamamaschine h und eine oder mehrere
ölptimp.en l treibt.
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Bei dieser Anlage lassen sich die folgenden beiden Gattungen von Zusatzmaschinen
unterscheiden.
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Die eine Gattung oder Gruppe enthält die Kühlwasserpumpe d dies Kondensators
und denjenigen Teil der Kessels.peisepumpei, dessen mit der Belastung veränderliche
Drehzahl oberhalb eines bestimmten Wertes der Drehzahl dies Hauptantriebs ständig
proportional zu dessen Drehzahl sein kann und soll.
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Die zweite Gattung oder Gruppe enthält die Dynamomaschine h, die Konid,enswa.sserpumpe
j und die ölpump;e l; die Drehzahl dieser Gruppe ist nicht durch starre, die Drehbewegung
übertragende Mittel mit der Antrie:bsmaschin:e ic verknüpft. Die Kesselspeisepumpe
läßt sich in zwei hintereinandiergeschaltete Teile derart aufteilen, daß ihr Teil!
den gleichbleibenden Kesseldruck zu überwinden und ihr Teil f die Druckhöhenverluste
auszugleichen hat, die in der Spei@sewasserlieferung, @insbesondere in den Vorwärmern,
den Ekonomisern und den `. Kesselrolirbünde@ln eintreten, und deren Größe insgesamt
einen nicht unerheblichen Anteil dies- im Ganzen von der Pumpe zu erzeugenden Druckes
betragen kann.
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Der Antrieb der Kondenswasserabfiihrtingspumpe j, der Dynamomaschine
k und des ersten Teils i der Speisepumpe wird also durch einen selbständigen, auf
etwa gleichbleibende, Drehzahl eingeregelten Motor bzw. eine Kraftmaschine 1i bewirkt.
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Der erste Teil! der Speisepumpe ist durch die Bedingung festgelegt,
daß der von diesem Teil der Pumpe gelieferte Druck bei allen Betriebsanforderungen
des Kessels mindestens gleich dem Kesseldruck ist.
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Der Antrieb der Kühlwasserpumpe d und des zweiten Teils/ der Speisepumpe
seitens des Hauptmaschinensatzies selbst ist mit Hilfe einer starren, ein Gleiten
ausschließenden. Verbndung e durchgeführt, die jedoch, als Kupplung ausgebildet,
lösbar ist. Es ist ersichtlich., daß die durch diesen zweiten Pumpenteil erzeugte
manametrische Druckhöhe sich entsprechend den Druckhöhenverlusten in den von ihm
belieferten Einrichtungen ändert, da beide dem Quadrat der Drehzahl des,treibenden
Maschinensatzes proportional sind. Bei einer solchen Änordnung hält sich die Leistung,
welche die Speisepumpe verbraucht, stets auf ihrem Mindestbetrag, was- hinsichtlich
der Erzielung -eines möglichst guten Wirkungsgrades bei jeder Belastung um so wichtiger
ist, je mehr es sich um eine Antriebsanlage verhältnismäßig kleiner Leistung handelt,
die aus einem Kessel verhältnismäßig hoher Leistungsfähigkeit gespeist wird, und
je größer die Druckhöhenverluste der Speiseivasserlieferung :sind.
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Für gewöhnlich ist die Kupplung k eingeschaltet, und die Turbine g
wird von der Hauptantriebsmaschine a ohne Dampfverbrauch mitgenommen, abgesehen
von einen kleinen Dampfdurchfluß zur Verhütung übermäßiger Erhitzung. Bei verhältnismäßig
kleinen. Belastungen während des Vorwärtsganges und beim Rückwärtsgang ist die Kupplung
c gelöst, und der Betrieb der Teile d und f wird nun: durch die Turbineg aufrechterhalten,
der ,einte entsprechende Dampfmenge zugeführt wird.
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Die Maßnahmen" welche an der Kupplung c und für die Dampfzuführung
zu der Turbine ä erforderlich sind, können von der Betriebsführung von. Hand, getrennt
oder zulammen
mit der Betätigung anderer zur Steuerung o..dgl.
dienender Einrichtungen vorgenommen werden; dies kann. aber auch selbsttätig, z.
B. auf folgende Weise rerfolgen.
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Die Dampfzuführung zur Turbine g kann durch einen Absperrkörper m
überwacht werden., der unter dem Ein-Ruß eines Drehzahlreglers.o steht, welcher
z. B. an die Welle dieser Turbine angeschloissen ist. Der Eingriff dieses Reglers
@erfoJgt bei einer Drehzahm (Fig.2) des Treibmaschinensatzes.
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Srolange diese Drehzahl des Hauptantriebssatzes n zwischen .o und
n liegt, ist die Kupplung c gelöst; die Hilfsmaschinen werden dann mit einer dem
Wert tz ,entsprechenden gleichbleibenden. Drehzahl vorn: der Turbineg getrieben.
Steigt die Drehzahl der Hauptturbinea über .den Wert n, so wird durch den Ein$uß
des Reglers,o die Kupplung c eingeschaltet und zugleich der Drosselkörper m geschlossen.
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Die- Größe,des Drehzahlwertesn kannwährend des Betriebes geändert
werden. Es kann z. B. mit zwei Werten;nl und n2. ,gearbeitet werden, deren einer
etwas unterhalb derjenigen Vorwärtsgangdrehzahl liegt, bei welcher die Kupplung
ceingeschaltet wird, während der andere dem Rückwärtsgang entspricht. Der Übergang
von dien einen Wert,züm anderen kann: entweder unabhängig von Hand erfolgen oder
mittels einer übiertragung von dem Handrad abgeleitet werden, das zum Ingangsetzen
der Anlage dient.
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Es können noch andere Zusatzmaschinen vorgesehen sein, insbesondere
solche zur Bedienung des Kessels, die gleichfalls durch Dampfturbinen ,angetrieben
werden kömxnen, denen Abdampf in. üblicher Weise in, @die Speisewasservorwärmer
geleitet sein kann.