DE82050C

DE82050C -

Info

Publication number: DE82050C
Application number: DENDAT82050D
Authority: DE

Description

KAISERLICHESIMPERIAL

PATENTAMT.PATENT OFFICE.

Die neue Sicherheitsvorrichtung ist in Fig. 1 in der einfachsten Form, in Fig. 2 und 3 in zwei verschiedenen Ausfuhrungsformen gezeichnet, während Fig. 4 schematisch die ganze Anordnung und Fig. 5 bis 7 Einzelheiten in gröfserem Mafsstabe darstellen.The new safety device is shown in Fig. 1 in its simplest form, in Figs. 2 and 3 in two different embodiments drawn, while Fig. 4 schematically shows the whole Arrangement and FIGS. 5 to 7 show details on a larger scale.

Die Sicherheitsvorrichtung besteht im wesentlichen darin, dafs beim Abgang des Hauptdampfrohres vom Kessel zur Maschine, also innerhalb des Domes oder des Dampfsammlers, ein Kolben- oder Ventilverschlufs angeordnet ist, der während des Betriebes und bei ordnungsmäfsigem Zustand der ganzen Maschinenanlage durch den entgegenwirkenden Druck von Prefsluft (Prefswasser und dergl.) geöffnet erhalten wird, bei Aufserbetriebsetzung oder Unglücksfällen jedoch durch Oeffnen irgend eines in der Prefsluftleitung angeordneten Ablafshahnes selbstthätig durch die Dampfspannung im Kessel in kürzester Zeit geschlossen wird, also ein weiteres Eintreten von Kesseldampf in das Dampfrohr unmöglich macht. Das Vorhandensein dieser Sicherheitsvorrichtung ist jederzeit von aufsen zu erkennen, da der mit der Prefsluftleitung verbundene Theil der Vorrichtung aufserhalb des Kesselraumes am Dom oder Dampfsammler hervortritt und hier nebst der Prefsluftleitung selbst für Jeden sichtbar ist. Auch ist diese Vorrichtung einerseits jederzeit leicht auf ihr gutes Functioniren zu prüfen, andererseits ist bei abgestellter Sicherheitsvorrichtung eine Dampfentnahme aus der Kesselanlage unmöglich.The safety device consists essentially in the fact that when the main steam pipe leaves the building from the boiler to the machine, i.e. within the dome or the steam collector, a piston or valve closure is arranged, which during operation and when properly Condition of the entire machine system due to the counteracting pressure of pre-filled air (Prefswasser and the like.) Is kept open, in the event of an emergency or an accident however, by opening any drainage tap arranged in the Prefsluftleitung is closed automatically by the steam tension in the boiler in a very short time, i.e. a makes further entry of boiler steam into the steam pipe impossible. The presence This safety device can be seen from the outside at any time, as the one with the pre-air line connected part of the device outside the boiler room at the cathedral or Steam collector emerges and is visible to everyone here in addition to the pre-air line itself. On the one hand, this device can also be easily checked at any time for its good functioning, on the other hand, when the safety device is switched off, there is steam extraction from the boiler system not possible.

Die einfachste Einrichtung (Fig. 1) wäre die, dafs man das Hauptdampfrohr D als Stutzen a noch etwas im Inneren des Dampfraumes am Kessel vorspringen liefse und an der Mündung ein Abschlufsventil b beliebiger Art anordnete, dessen Stange c, durch das Dampfrohr und den Kessel nach aufsen gehend, hier mit dem der Einwirkung der Prefsluft aus der Leitung L ausgesetzten Kolben d verbunden ist. Da jedoch bei dem hohen Druck, der in manchen Kesselanlagen, namentlich aber bei Schiffskesseln herrscht, einerseits das Ventil stets sehr heftig gegen seinen Sitz, nämlich den Rand des inneren Dampfrohrstutzens a, prallen würde und somit für beide Theile starker Verschleifs oder auch plötzliches Springen zu befürchten wäre, andererseits die Durchführung der Ventilstange durch Stopfbüchsen nach aufsen grofse Schwierigkeiten bieten und manche Uebelstände im Gefolge haben würde, so wäre eine solche Einrichtung praktisch nicht wohl brauchbar und dürfte jedenfalls eine der in Fig. 2 und 3 gezeichneten Anordnungen vorzuziehen sein.The simplest device (Fig. 1) would be that one would run the main steam pipe D as a nozzle a slightly inside the steam chamber on the boiler and arrange a shut-off valve b of any kind at the mouth, its rod c, through the steam pipe and the boiler going outwards, here with the piston d, which is exposed to the action of the compressed air from the line L, is connected. Since, however, at the high pressure that prevails in some boiler systems, but especially in ship boilers, on the one hand the valve would always hit its seat, namely the edge of the inner steam pipe nozzle a, and thus cause severe wear or sudden jumping for both parts If, on the other hand, it were to be feared that the passage of the valve rod through stuffing boxes to the outside would present great difficulties and result in many inconveniences, then such a device would not be practically useful, and one of the arrangements shown in Figs. 2 and 3 would in any case be preferable.

In Fig. 2 ist im Dominneren ein kastenförmiges, ringsum geschlossenes Ringgehäuse A angebracht, in welches das Dampfrohr D mündet, so dafs der durch D gehende Dampf nicht direct dem Dampfraum des Kessels, sondern nur dem Innenraum von A entnommen wird, also unbedingt zunächst den Kasten A passirt haben mufs. Dieser Kasten sitzt nun ringförmig an einem Hohlcylinder B, mit dem er entweder aus einem Stück hergestellt oder auch durch Verschraubung, Nietung und dergl. verbunden sein kann. Der Hohlcylinder B ist an dem aufserhalb des Kessels liegenden Ende geschlossen, nach dem Kesselinneren zu dagegen offen. Innerhalb dieses Cylinders sind nun längsverschieblich zwei durch eine ge-In Fig. 2 a box-shaped, all-round closed ring housing A is mounted in the interior of the cathedral, into which the steam pipe D opens, so that the steam passing through D is not taken directly from the steam chamber of the boiler, but only from the interior of A , i.e. first of all from the Box A must have passed. This box now sits in the shape of a ring on a hollow cylinder B, with which it can either be made in one piece or connected by screwing, riveting and the like. The hollow cylinder B is closed at the end lying outside the boiler, but open toward the inside of the boiler. Within this cylinder, two are now longitudinally displaceable by a

meinschaftliche Stange mit einander starr verbundene Kolben C und C₁ angeordnet, von denen C, wie aus Fig. 5 näher ersichtlich, von Oeffnungen O durchbrochen, C₁ dagegen voll ist. Derjenige ringförmige Theil des Cylindermantels B, welcher innerhalb des aufsen eingesetzten Gehäuses A liegt, ist auf dem Umfang durch eine Anzahl Längsschlitze S durchbrochen, wie in Fig. 6 gröfser dargestellt, jedoch mufs die Länge dieser Schlitze bezw. die Höhe des zugehörigen Mantelringes kleiner sein als die Dicke des Kolbens C. Hierdurch wird erzielt, dafs, wenn der Kolben C im Cylinder B die in Fig. 2 ausgezogene und in Fig. 6 punktirte Stellung einnimmt, er die Schlitze 5 verschliefst, so dafs kein Dampf in den Raum des Kastens A und von da in die Leitung D gelangen kann. Nimmt dagegen der Kolben die in Fig. 2 punktirte und in Fig. 6 ausgezogene Stellung ein, so geht der Dampf aus dem Dom durch die Oeffnungen O des Kolbens C zunächst in den zwischen Kolben C und C₁ befindlichen Theil des Cylinders B und tritt durch die in dessen Mantel befindlichen Schlitze S in den Raum A und von da aus in die Leitung D, die ihn der Dampfmaschine zuführt.common rod with rigidly connected pistons C and C ₁ arranged, of which C, as can be seen in more detail in Fig. 5, pierced by openings O , while C _{1 is} full. That ring-shaped part of the cylinder jacket B, which lies inside the housing A inserted on the outside, is perforated on the circumference by a number of longitudinal slots S , as shown larger in FIG. the height of the associated jacket ring must be smaller than the thickness of the piston C. This ensures that when the piston C in cylinder B assumes the position drawn out in FIG. 2 and dotted in FIG. 6, it closes the slots 5 so that no steam can get into the space of the box A and from there into the line D. If, on the other hand, the piston assumes the position dotted in FIG. 2 and drawn out in FIG. 6, the steam from the dome passes through the openings O of the piston C first into the part of the cylinder B _{located between the pistons C and C 1} and passes through the slots S in its jacket into space A and from there into line D , which feeds it to the steam engine.

Bei Inbetriebsetzung der Dampfmaschine befindet sich der Kolben C in der Abschlufsstellung und Kolben C₁ vor dem hinteren Boden des Cylinders B, jedoch so, dafs zwischen diesem und C₁ ein kleiner Luftraum bleibt, der mit einer Prefsluftleitung L in Verbindung steht. Wird nun in der am Ende dieser Leitung befindlichen Luftpumpe zunächst von Hand Prefsluft erzeugt, so treibt diese, sobald ihre Spannung die Dampfspannung im Kesselinneren übersteigt, den Kolben C₁ und damit auch C vorwärts vom Cylinderboden ab nach dem Kesselinneren zu und öffnet so dem Dampf den Zugang zum Rohr A, so dafs nun die Dampfmaschine in Betrieb gesetzt werden kann. Damit die Dampfzufuhr vom Kessel zur Maschine keine plötzliche Unterbrechung erleidet, ist es bei dieser Einrichtung Bedingung, dafs die Spannung der Luft zwischen Kolben C₁ und dem Cylinderboden stets höher bleibt als die Dampfspannung im Kessel, und es ist daher, wie in Fig. 4 zu sehen, die Luftpumpe P zweckmäfsig mit einer Dampfmaschine M verbunden, so dafs die Luftpumpe beständig geht und so selbstthätig die nöthige Prefsluft erzeugt und die Dampfzufuhr offen gehalten wird. Tritt jedoch ein plötzlicher Schaden am Dampfrohr, dem Schieberkasten oder Cylinder der Maschine ein, so kann man irgend einen aus der grofsen Anzahl der Entlüftungshähne H, welche allenthalben in der durch den ganzen Maschinen- und Kesselraum gelegten Prefsluftleitung angeordnet sind, mit einem Griff öffnen und dadurch in kürzester Zeit den Kesseldampf absperren, also eine gefährliche Dampfausströmung verhindern. Denn nun werden die Kolben C und C₁ infolge Ausströmens der hinter C₁ befindlichen Prefsluft durch den geöffneten Hahn H unter dem Dampfdruck zurückgeschoben, bis C den Dampfaustritt am Kasten A absperrt.When the steam engine is started, piston C is in the final position and piston C _{1 is in} front of the rear bottom of cylinder B, but in such a way that _{a small air space remains between this and C 1} and is in communication with a pre-air line L. If now, in the air pump located at the end of this line, pre-air is first generated by hand, as soon as its tension exceeds the steam tension inside the boiler, it drives piston C ₁ and thus also C forwards from the cylinder bottom to the inside of the boiler and thus opens the steam access to pipe A, so that the steam engine can now be put into operation. In order that the steam supply from the boiler to the machine does not suffer a sudden interruption, it is a condition of this device that the tension in the air between piston C ₁ and the cylinder base always remains higher than the steam tension in the boiler, and it is therefore as in Fig. 4 To see, the air pump P is conveniently connected to a steam engine M , so that the air pump runs continuously, and so automatically generates the necessary air pressure and the steam supply is kept open. If, however, sudden damage occurs to the steam pipe, valve body or cylinder of the machine, one of the large number of vent cocks H, which are located everywhere in the pre-air line running through the entire machine and boiler room, can be opened with a handle and in this way, shut off the boiler steam in the shortest possible time, i.e. prevent dangerous steam escaping. Because now the pistons C and C _{1 are} pushed back under the steam pressure by the open tap H as a result of the outflow of the _{pre-air located behind C 1} , until C closes the steam outlet at box A.

Die in Fig. 3 dargestellte Einrichtung weist nur insofern eine Aenderung auf, als der verkürzte Cylinder B ganz innerhalb des Dampfraumes liegt und nur den Kolben C enthält, während der Kolben C₁ in einem aufserhalb des Kessels gesondert angeordneten, an beiden Seiten geschlossenen Hohlcylinder S₁ untergebracht ist, und zwar so, dafs die Prefsluft von beiden Seiten auf ihn wirken kann. Da hierbei der Kolben C₁ dem Dampfdruck nicht unterworfen ist, braucht auch die Prefsluft nicht so hohe Spannung zu haben als bei der Ausführung nach Fig. 2. Wäre bei letzterer z. B. entsprechend 12 Atmosphären Spannung im Kessel Prefsluft von etwa 13 Atmosphären erforderlich, so genügte bei der Ausführung nach Fig. 3 Prefsluft von etwa 4 bis 5 Atmosphären. The device shown in Fig. 3 only has a change in that the shortened cylinder B lies entirely within the vapor space and contains only the piston C , while the piston C _{1 is} in a separately arranged hollow cylinder S closed on both sides outside the boiler _{1 is} accommodated in such a way that the pre-air can act on it from both sides. Since in this case the piston C _{1 is} not subjected to the vapor pressure, the compressed air does not need to have as high a voltage as in the embodiment according to FIG. B. corresponding to 12 atmospheres of voltage in the boiler requires pre-air of about 13 atmospheres, so in the embodiment according to FIG. 3, pre-air of about 4 to 5 atmospheres is sufficient.

Die Anordnung der Prefsluft-Zu- und -Abführung hierbei auf beiden Kolbenseiten veranschaulicht Fig. 7. Bei der Gleichgewichtsstellung des Kolbens C₁ zwischen den beiden Kanalöffnungen 0 und O₁ hält sich die Luftspannung vor und hinter dem Kolben das Gleichgewicht, indem die Luft aus dem Raum hinter dem Kolben durch die Oeffnung 0, die Leitung I und die Oeffnung o¹ in den Raum vor dem Kolben gelangt. Bei dieser Stellung läfst der Kolben C dem Dampf den Zutritt zur Leitung D frei. Wird nun ein an der Leitung L befindlicher Entlüftungshahn geöffnet, so strömt die Luft hinter dem Kolben durch die Leitung Z₁ ab; dadurch geht der Kolben C₁ nach rechts, bis er die Oeffnung 0 verschliefst und nunmehr der links von ihm eingeschlossenen Luft den Ausweg sperrt. Die Luft rechts vom Kolben entweicht also bis auf eine rechts von der Oeffnung O₃ bis zum Cylinderboden bleibende dünne Schicht, die als Luftpolster dient. Soll dem Dampf der Zutritt zu D wieder freigegeben, also Kolben C₁ wieder nach links gedrückt werden, so geht die Prefsluft aus L in die Leitung I₂ und nach Heben des Ventiles ν durch die Oeffnung O₂ hinter den Kolben. Sie drückt ihn vorwärts, bis die Oeffnung O₃ von der Leitung Z₁ frei wird, worauf die Prefsluft hindurchgeht und den Kolben so lange nach links schiebt, bis nach Freiwerden der Oeffnung 0 die Luft vor und hinter dem Kolben sich wieder ins Gleichgewicht gesetzt hat.The arrangement of the Prefsluft-supply and accounted this case on both sides of the piston illustrated in FIG. 7. In the equilibrium position of the piston C ₁ between the two channel openings 0 and O _1, the air-voltage stops in front of and behind the piston, the balance by the air from the space behind the piston passes through the opening 0, the line I and the opening o ¹ in the space in front of the piston. In this position, the piston C allows the steam to enter the line D. If a vent valve located on line L is now opened, the air flows off behind the piston through line Z ₁ ; as a result, the piston C ₁ moves to the right until it closes the opening 0 and now blocks the way out of the air enclosed by it on the left. The air to the right of the piston thus escapes except for a _{thin layer which remains to the right of the opening O 3} up to the bottom of the cylinder and which serves as an air cushion. If access to D is to be released _{again for the steam, i.e. piston C 1} is to be pushed to the left again, the pre-air flows from L into line I ₂ and, after lifting valve ν, through opening O ₂ behind the piston. It pushes it forward until the opening O _{3 is free} from the line Z ₁ , whereupon the pre-air passes through and pushes the piston to the left until, after opening 0, the air in front of and behind the piston has re-equilibrated .

Die Construction läfst sich noch zweckentsprechend verändern. Z. B. könnte man statt der durch A, B und C zusammen be-The construction can still be changed according to the purpose. For example, instead of using A, B and C together, one could

Claims

also a steam barrier achieve impacted by such D by one DAF in the inner stub-like tubular extension of a stopcock D arranges the BEZW opened by wire drawing and the like. in the forward and backward walking of the piston C _1. is closed.

Patent claims:

ι. A safety device for steam lines, characterized in that a shut-off valve (cock, valve, piston, etc.) arranged in the interior of the steam space in front of the mouth of the steam pipe D is kept open as long as the steam pressure by means of pre-air or the like, which is behind a with the Shut-off connected piston C ₁ is, the equilibrium is kept, whereas by discharging this Prefsluft or the like, which can be effected from different points at any time, the shut-off is suddenly closed.
An embodiment of the claim ι. characterized device, with a piston C perforated in the disk within the cylinder B , perforated on the circumference by openings S, which go to the outer housing A connected to the steam pipe D , serves as the shut-off means.

For this purpose ι sheet of drawings.