DE749783C

DE749783C - Pistonless pressurized water accumulator

Info

Publication number: DE749783C
Application number: DEH161594D
Authority: DE
Inventors: Wolfgang Hessenmueller
Original assignee: WOLFGANG HESSENMUELLER
Current assignee: WOLFGANG HESSENMUELLER
Priority date: 1940-02-13
Filing date: 1940-02-13
Publication date: 1944-12-05

Description

Kolbenloser Druckwasserakkumulator Es sind bereits kolbenlose Druckwasserakkumulatoren für Kraftübertragungsanlagen bekannt, bei denen die Belastung durch Druckgas erfolgt, das auf die Oberfläche der im Akkumulator befindlichen Flüssigkeit wirkt. Ganz gleichgültig, ob als Druckgas Luft oder ein neutrales Gas einwirkt, es entstehen immer Druckschwankungen, die durch die Volumenänderung des Druckgases hervorgerufen werden. Abgesehen davon mufi man Vorsorge treffen, da8 Teile des Druckgases nicht von der Druckflüssigkeit absorbiert werden, um Schädigungen der Arbeitsmaschinen zu vermeiden.Pistonless pressurized water accumulators There are already pistonless pressurized water accumulators known for power transmission systems in which the load is caused by pressurized gas, which acts on the surface of the liquid in the accumulator. It doesn't matter Whether air or a neutral gas acts as the compressed gas, there are always pressure fluctuations, caused by the change in volume of the compressed gas. Apart from this Care must be taken that parts of the pressurized gas do not come from the pressurized fluid be absorbed in order to avoid damage to the working machines.

Die Erfindung will alle diese Mängel vermeiden, und zwar geschieht dies durch eine Vorrichtung, die den oberen Teil der im Speichergefäß befindlichen Druckflüssigkeit auf eine derart hohe Temperatur erhitzt, daß der hierbei jeweils erzeugte Dampfdruck im Raum oberhalb der Speicherflüssigkeit die Ausgleichsbelastung entsprechend dem Verbrauch an Druckflüssigkeit bildet. Mit einer derartigen Einrichtung erreicht man, daß beim Absinken der Druckflüssigkeit durch sofortige Nachverdampfung des oberen Teiles der Flüssigkeit der Dampfraum mit Dampf nachgefüllt wird, ohne daß ein praktisch ins Gewicht fallender Abfall des Dampfdruckes entsteht. Beim Steigen der Druckflüssigkeit wird der überschüssige Dampf in der Flüssigkeit aufgenommen.The invention aims to avoid all of these shortcomings, and it does so this by means of a device, which the upper part of the stored in the storage vessel Pressurized fluid is heated to such a high temperature that the each The vapor pressure generated in the space above the storage fluid creates the equalizing load forms according to the consumption of hydraulic fluid. With such a facility one achieves that when the pressure fluid drops by immediate re-evaporation of the upper part of the liquid the vapor space is refilled with steam without that there is a practically significant drop in vapor pressure. When climbing The pressure fluid absorbs the excess vapor in the fluid.

Um den gewünschten Erfolg sicherzustellen, darf nur der obere Teil der Druckflüssigkeit erhitzt werden. Dies wird zweckmäßig durch eine in den Speicher eingebaute Heizung erreicht, deren Leistung von der Temperatur des erhitzten Wassers bzw. dem Druck des Dampfes gesteuert wird.To ensure the desired success, only the upper part is allowed heated by the hydraulic fluid. This is expediently through an in the memory built-in heating, whose performance depends on the temperature of the heated water or the pressure of the steam is controlled.

Vorteilhaft ist es, wenn der erhitzte Teil der Druckflüssigkeit von der kalten Gebrauchsflüssigkeit im Speicher getrennt bleibt. Dies kann man erreichen, indem man zur Dampfbildung im Speicher eine von der Druckflüssigkeit spezifisch abweichende Flüssigkeit verwendet. Man kann auch zwischen der heißen und kalten Flüssigkeit einen kolbenähnlichen Schwimmer anordnen, der die Flüssigkeiten getrennt hält, aber an den Bewegungen der Flüssigkeit teilnimmt.It is advantageous if the heated part of the hydraulic fluid from the cold service liquid in the storage tank remains separate. This can be achieved by using one of the hydraulic fluid specifically for the formation of steam in the memory different liquid used. You can also choose between the hot and cold liquid place a piston-like float that holds the liquids keeps separate, but participates in the movements of the liquid.

In den Abbildungen sind einige Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes dargestellt, und zwar zeigt Fig. i eine Akkumulatoreinrichtung für Druckflüssigkeit mit Erhitzungseinrichtuiz im Akkumulatorgefäß, Fig. 2 einen Akkumulator mit mittlerer Erhitzungseinrichtung und unterhalb der letzteren angeordnetem Mittel zum @'erbincierii der Mischung der Flüssigkeit und Fig. 3 eine:'lklzuinulatoranlage mit besonderem Erhitzer für den oberen Teil der im Speicher gesammelten Flüssigkeit.The figures show some exemplary embodiments of the subject matter of the invention shown, namely Fig. i shows an accumulator device for pressure fluid with Erhitzungseinrichtuiz in the accumulator vessel, Fig. 2 shows an accumulator with a middle Heating device and below the latter arranged means for @ 'erbincierii the mixture of the liquid and FIG Heater for the upper part of the liquid collected in the storage tank.

Der kolbenlose Druckwasserakkumulator besteht aus dem Gefäß i, in welches die Druckflüssigkeit durch eine Pumpe 2 über die Leitung 3 gefördert -wird. Die Leitung 3 führt auch zu dem Verteiler d. des Verbrauchernetzes 5. Der Akkumulator i besitzt vorteilhaft etwa auf halber Höhe eine Heizvorrichtung 6, die zweckmäßig so eingerichtet ist, daß sie ihre Wärme nur nach oben abgibt. Der Brenner 7 o. dgl. dieser Heizvorrichtung kann durch ein Ventil 8 gesteuert werden. Tritt an die Stelle des Brenners 7_ beispielsweise eine elektrische Heizeinrichtung, so wird das Ventil 8 sinngemäß durch einen Schalter ersetzt. Das Ventil 8 bzw. der Schalter wird durch Thermostaten g bzw. 1o beeinflußt, von denen der erstere durch die Temperatur oder den Druck des Dampfes oberhalb der Flüssigkeit und der zweite durch heiße Flüssigkeit selbst beeinflußt wird.The pistonless pressurized water accumulator consists of the vessel i, in which the hydraulic fluid is conveyed by a pump 2 via line 3. The line 3 also leads to the distributor d. of the consumer network 5. The accumulator i advantageously has a heating device 6 approximately halfway up, which is expedient is set up so that it only gives off its heat upwards. The burner 7 or the like. this heating device can be controlled by a valve 8. Take the place of the burner 7_, for example an electrical heating device, the valve 8 replaced by a switch. The valve 8 or the switch is through Thermostats g or 1o influenced, of which the former is influenced by the temperature or the pressure of the vapor above the liquid and the second by hot liquid itself is influenced.

Die Füllung des Akkumulators i wird durch den zweckmäßig als Schwimmer i i ausgebildeten Regler gesteuert, der auf die Leistung der Pumpe 2 einwirkt. Auch hierfür kann jede andere geeignete Vorrichtung benutzt werden. Im allgemeinen wird der Norinalflüssigkeitsstand bei 12 im Speichergefäß 1 gehalten, und ein Sicherheitsventil 17 sorgt für die nötige Sicherung des Gefäßes bei unzulässigen Drucksteigerungen.The filling of the accumulator i is controlled by the regulator, which is expediently designed as a float ii and acts on the power of the pump 2. Any other suitable device can also be used for this purpose. In general, the norinal fluid level is maintained at 12 in the storage vessel 1, and a safety valve 17 ensures that the vessel is secured in the event of impermissible pressure increases.

Gemäß Fig. 2 ist unterhalb der Heizv orrichtung 6 in dem Akkumulator i eine Einrichtung 13 vorgesehen, welche ein Mischen der hocherhitzten Flüssigkeit mit der kälteren Flüssigkeit verhindert.2 is below the Heizv device 6 in the accumulator i a device 13 is provided, which a mixing of the highly heated liquid with the colder liquid prevented.

Gemäß Fig. 3 ist die Heizvorrichtung 6 in einem besonderen Gefäß i« untergebracht, von dessen Boden 14 eine Leitung 15 zu dem oberen Ende des Akkumulators i führt. Wird in diesem Falle in dem Gefäß iu eine von der eigentlichen Druckflüssigkeit abweichende Flüssigkeit angewendet, die erhitzt wird, so kann man die Mischung der beiden Flüssigkeiten in dem Gefäß i dadurch verhindern, daß in diesem ein kolbenartiger Schwimmer i6 zwischen den beiden Flüssigkeiten eingeschaltet wird, dessen Gewicht gegenüber den leiden Flüssigkeiten vollkommen ausgeglichen ist. Mechanische Beanspruchungen hat dieser Kolben 16 nicht zu übertragen, da auf beiden Seiten der gleiche Druck besteht.According to FIG. 3, the heating device 6 is in a special vessel i « housed, from the bottom 14 a line 15 to the upper end of the accumulator i leads. In this case, it becomes one of the actual pressure fluid in the vessel If a different liquid is used that is heated, you can change the mixture of the prevent both liquids in the vessel i thereby that a piston-like Float i6 is switched between the two liquids, its weight is perfectly balanced towards the suffering fluids. Mechanical stress this piston 16 does not have to transmit, since the same pressure on both sides consists.

Die Wirkungsweise der Einrichtung ist folgende: In der bei Druckwasserkraftiibertragungsanlagen üblichen Weise wird die 1-)rucl-zflüssigkeit durch Pumpe :2 auf dien gewünschten Druck gebracht und den Verbraucherstellen 5 Z, leitet. Entsprechend dem verschieden starken Druckflüssigkeitsverbrauch ist bei solchen Anlagen ein Akkumulator eingeschaltet, der die Schwankungen der Druckentnahme auszugleichen gestattet.The operation of the device is as follows: In the usual manner with pressurized water power transmission systems, the 1) oil is brought to the desired pressure by pump: 2 and leads to the consumer points 5 Z. In accordance with the different levels of pressure fluid consumption, an accumulator is switched on in such systems, which allows the fluctuations in the pressure extraction to be compensated for.

Im vorliegenden Falle wird die Flüssigkeit in den Akkumulator i gedrückt. Die Belastung der Speicherflüssigkeit erfolgt dadurch, daß ein Teil derselben durch die Heizvorriclitung 6 auf die Verdarnpfungsteinperatur der Flüssigkeit gebracht wird, die dem iin Speicher befindlichen normalen Preßdruck entspricht. Es wird sich also der obere Teil des Bchülters, soweit er keine Flüssigkeit enthält, mit Dampf von einer Spannung und Temperatur füllen, welche dem Druck des Speicherwassers entspricht.In the present case, the liquid is pressed into the accumulator i. The loading of the storage fluid takes place in that part of the same through the heating device 6 is brought to the evaporation temperature of the liquid which corresponds to the normal baling pressure located in memory. It will that is, the upper part of the washer, insofar as it does not contain any liquid, with steam at a voltage and temperature that corresponds to the pressure of the storage water.

Sinkt infolge stärkeren Verbrauches an Preßwasser nicht nur der Wasserspiegel, sondern auch der Druck etwas, so ruft dies eine sofortige Nachverdampfung der Flüssigkeit hervor, durch die sofort ein weitgehender Druckausgleich im Behälter entsteht, dergestalt, daß der Druck der Flüssigkeit nur in unerheblichem :Maße absinkt.If, as a result of increased consumption of press water, not only does the water level drop, but also the pressure somewhat, this causes an immediate re-evaporation of the liquid which immediately result in extensive pressure equalization in the container, such as that the pressure of the liquid drops only insignificantly.

Aber auch dieses Absinken wird wieder ausgeglichen, indem die Thermostaten p bzw. io ansprechen und damit die Reizvorrichtung 6 zur stärkeren Wirkung bringen. Die hierdurch bedingte stärkere Dampfbildung bringt den Druck wieder auf die gewünschte Höhe und ersetzt die der Flüssigkeit bei der Nachverdampfung entzogene Wärme. Entsprechend dein Absinken des Flüssigkeitsspiegels i2 wird auch durch den Regler 11 die Pumpe beeinflußt, so daß auch sie stärker fördert.But this drop is also compensated for by the thermostat Respond p or io and thus bring the stimulus device 6 to a stronger effect. The resulting stronger formation of steam brings the pressure back to the desired level Height and replaces the heat withdrawn from the liquid during post-evaporation. Corresponding When the liquid level i2 falls, the regulator 11 also becomes the pump influenced, so that it also promotes stronger.

Läßt nun die über dem Normalverbrauch liegende Druckflüssigkeitsentnahme nach, so steigt der Wasserspiegel 12 wieder, und damit steigt infolge Verkleinerung des Dampfraumes der Druck in diesem, so daß der Druck des Dampfes höher liegt, als der Verdampfungstemperatur . des Wassers entspricht. Damit schlägt sich der Dampf wieder in der Druckflüssigkeit nieder. Da bei Erreichen einer bestimmten Dampftemperatur die Thermostaten 9 bzw. io entsprechend wirksam werden, so läßt auch die Reizung6 nach, so daß wieder der Normalzustand im Akkumulator i erreicht wird.Now leaves the hydraulic fluid withdrawal that is above the normal consumption after, the water level 12 rises again, and thus rises as a result of the reduction in size of the steam space the pressure in this, so that the pressure of the steam is higher than the evaporation temperature. of the water. This is how the steam strikes again in the hydraulic fluid. Included Reaching a certain Steam temperature the thermostats 9 or io are accordingly effective, so can also the stimulation6 after, so that the normal state in the accumulator i is reached again will.

In den Fällen, in denen die Temperatur der Druckflüssigkeit im oberen Teil des Speichers vom Verbrauchsnetz ferngehalten werden soll, muß die Anordnung gemäß Fig. 2 bzw. -3 angewendet werden. Bei der ersteren wird der Übertritt der heißen Flüssigkeit durch die Schichtung begünstigende Einrichtungen innerhalb des Speichers gesichert. Dies kann durch Anwendung eines großen Wasserraumes unterhalb der Heizung 6 geschehen oder indem unterhalb -der Heizung 6 die Mischung der Flüssigkeit verhindernde Mittel 13 angewendet werden. Dieses Mittel kann ,ein Kolben sein, wie @er in Fig. 3 angedeutet ist.In those cases in which the temperature of the hydraulic fluid in the upper part of the storage tank is to be kept away from the consumption network, the arrangement according to FIG. 2 or -3 must be used. In the former, the transfer of the hot liquid is ensured by means of the stratification within the reservoir. This can be done by using a large water space below the heater 6 or by using means 13 preventing the liquid from mixing below the heater 6. This means can be a piston, as indicated in FIG. 3.

Wenn die zur Verfügung stehende Bauhöhe sehr gering ist oder zwei verschiedene Flüssigkeiten, z. B. Öl und Wasser, ange"vendet werden, so wird zur Beheizung ein besondres Gefäß i" (Fig. 3) angewendet werden. Dabei ist für zwei verschiedene Flüssigkeiten in dem Behälter i ein die Flüssigkeit trennender Kolben 16 benutzt. Im übrigen arbeiten die beiden Einrichtungen nach Fig. 2 und 3 in der gleichen Weise wie die Einrichtung nach Fig. i.When the available height is very low or two various liquids, e.g. B. oil and water, are used, it is used for Heating a special vessel i "(Fig. 3) can be used. This is for two different liquids in the container i a piston separating the liquid 16 used. In addition, the two devices of FIGS. 2 and 3 work in the same way as the device according to Fig. i.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Pistonless pressurized water accumulator for power transmission systems, characterized by a device holding the upper part of the in the storage vessel located hydraulic fluid heated to such a high temperature that this The vapor pressure generated in each case in the space above the storage fluid is the equalizing load forms according to the consumption of hydraulic fluid.

2. Pistonless pressurized water accumulator according to claim i, characterized by a heater (6) built into the storage tank, their performance depends on the temperature of the heated water or the pressure of the steam is controlled.

3. Pistonless pressurized water accumulator according to claim 1 and 2, characterized characterized in that the heated part of the pressure fluid from the cold use fluid -remains disconnected in memory.

4. Piston-less pressurized water accumulator according to claims i to 3, characterized in that a fluid different from the pressurized fluid is used to generate steam in the reservoir.

5. Pistonless cold water accumulator according to claims i to 4, characterized in that a. piston-like float (i6) is arranged. To distinguish the subject of the notification from the state of the art, the following publications were taken into account in the granting procedure: German patents .... No. 3o2 693, 3 0 5 773, 383 247, 453 123, 613 166.