Einrichtung zum Vermindern des Wärmeübergangs bei dampf- oder gasdurchströmten
Kanälen im Zylinderdeckel von Wechselstrom-Dampf- oder -Heißluftmaschinen Bei Wechselstrom-Dampfmaschinen
ist es aus konstruktiven Gründen zweckmäßig, im Zylinderdeckel den Auslaßkanal durch
den Frisehdampfraum hfndurdhzuführen. Es kann auch umgekehrt der Frischdampfkan@al
durch den Abdampfmaawm hindurdhgeführt werden. In beiden Fällen ist ein Wärmeaustausch
durch die Kanalwände hindurch, der Spannungen und eventuell Risse verursachen kann,
unvermeidbar. Dieser Wärmeaustausch ist um so lebhafter, je höher die Strömungsgeschwindigkeiten
und das Temperaturgefälle sind.Device for reducing the heat transfer in the case of steam or gas flowing through
Channels in the cylinder cover of alternating current steam or hot-air machines for alternating current steam machines
it is advisable for structural reasons to pass through the exhaust port in the cylinder cover
to guide the steaming room. Conversely, the live steam channel @ al
be led through the Abdampfmaawm hindurdh. In both cases there is a heat exchange
through the canal walls, which can cause tension and possibly cracks,
unavoidable. This heat exchange is all the more lively, the higher the flow velocities
and the temperature gradient are.
Zweck der Erfindung ist es diaher, bei dampf-oder gasd',urehströmten
Kanälen im von Wechsel.strom-Dampf- und -Heißluftmaschinen den Wärmeaustausch oder
Wärmeübergang zu vermindern. Um dies zu erreichen, wird nach der Erfindung in den
Kanal dicht anschließend an das Auslaßventi.l ein Schutzrohr von solchen Abmessungen
eingesetzt, daß zwischen Kanalwand und Rohr ein mit ruhendem Medium erfüllter Raum
gebildet wird. Das Schutzrohr kann in Weiterbildung der Erfindung mittels Rippen
an der Venti,lspindelführung befestigt, z. B. angeschweißt sein oder mit dem Zylinderdeckel
ein Stück bilden. Eine weitere Herabsetzung des Wärmefbergangs kann noch dat> erzielt
werden, &ß das Schutzrohr hohlwandig ausgebildet ist. Der Einsbau des SchutzrohTes
in den Kanal des Zyli,rnderdeckels bietet keine Schwierigkeiten. Es kann aus Stahl,
Guße isen oder einem anderen ;Material, wie z. B. einem kera.mischen
Stoff,
bestehen. Durch d.as .Schutzrähr werden Spannungen und daraus folgende Risse in
den Deckelwanäungen sicher vermieden.The purpose of the invention is therefore to prevent the flow of steam or gas
Channels in the alternating current steam and hot air machines the heat exchange or
To reduce heat transfer. To achieve this, according to the invention in the
Channel close to the Auslaßventi.l a protective tube of such dimensions
used that between the channel wall and pipe a space filled with a stationary medium
is formed. The protective tube can in a development of the invention by means of ribs
attached to the valve spindle guide, e.g. B. be welded or with the cylinder cover
form a piece. A further reduction in heat transfer can still be achieved
& ß the protective tube is hollow-walled. The installation of the protective tube
in the channel of the cylinder rim cover does not present any difficulties. It can be made of steel,
Cast iron or another material, such as B. a kera.mischen
Material,
exist. The protection against stresses and the resulting cracks in the
the cover walls safely avoided.
Aus dem Brennskraftm.aschinenbsausind zwar Vorrichtungen, beispielsweise
in Gestail@t von eine Ventilspindel umgebenden Hülsen bekannt, die unter Führung
eines Kühlmittels nach dem Ventilteller hin eine Kühlung von Venbilspindel und Ven.ti.lteliler
herbeiführen, wobei ein am Ventilteller vorgesehener Schutzring eine Berührunsg
der heißen Brenngase mit der Spindel verhindert. Diese Vorrichtungen zielen aber
im Gegensatz zur Erfindung auf einen rnögl@icihs:t hohen Wärmeaustausch, d. h. eine
Vergrößerung sder Kühlwirkung an d er ganzen Maschine, insbesondere am Zylinderdeckel,
ab.From the Brennskraftm.maschinenbsausind devices, for example
Known in Gestail @ t of sleeves surrounding a valve spindle, which are guided
of a coolant downstream of the valve disc, cooling of the valve spindle and valve liner
bring about, whereby a protective ring provided on the valve disk makes contact
the hot combustion gases with the spindle. However, these devices aim
in contrast to the invention on a rnögl @ icihs: t high heat exchange, i. H. one
Enlargement of the cooling effect on the whole machine, especially on the cylinder cover,
away.
In der Zeichnung sind einige Ausführungsb,.dspiele der Erfindung schematisch
dargestellt. . Es zeigt Fig. i den senkrechten Mittelschnitt des Zylinderdieckel:s
einer Wechselstro,m-Danmpfmaschine, Fig.2 einen Schnitt nach der Linie II-II in
Fig. i, Fisg. 3 bsis 5 andere Ausführungsformen.In the drawing, some Ausführungsb, .dspiele of the invention are schematic
shown. . It shows Fig. I the vertical center section of the cylinder cover: s
an alternating current, m-steaming machine, Figure 2 is a section along the line II-II in
Fig. I, Fig. 3 to 5 other embodiments.
Der Zylinderdeckel i einer Wechselstrom-Dampfmaschine ist nach Fig.
i und 2 mit einem Abdampfkanal a und einem Frischdampfkanal f versehen. Der A.bdampfk
.anal a führt durch den Frischdsa:mpfkanal f hindurch und wird außen von Frischdampf
umspült, ;so diaß die ihn von dem Frischdampfkanal trennende Zylinsderdeckelwand
2 erhitzt wird. Da durch den Ahdampfkan.al a der relativ kühlere Abdampf,mit beträ:chtliicher
Geschwindigkeit hind'uTchströmt, treten an der Wand zwei Temperaturunterschied"-
auf, die zu unzulässigen Spannungen und dadurch zu Schäden am Zylinderdeckel führen
können.The cylinder cover i of an AC steam engine is shown in Fig.
i and 2 are provided with an exhaust steam channel a and a live steam channel f. The A.bdampfk
.anal a leads through the live steam channel f and is outside of live steam
washed around, so the cylinder cover wall separating it from the main steam duct
2 is heated. Because the Ahdampfkan.al a the relatively cooler exhaust steam, with considerable
Speed, two temperature differences occur on the wall "-
that lead to impermissible stresses and thus damage to the cylinder cover
can.
Zur Verminderung dieser Spannungen wird nach der Erfindung in den
Abdampfkanal a ein Schutzrohr 3 eingesetzt, das beispielsweise aus Stahl besteht
und mittels Rippen 4 an der Venbilspindelführusng 5 angeschweißt ist. Unten ist
das Schutzrohr3 über der Ventilöffnung in einer PaBbohrunsg6 zentriert; es verläuft
nach oben konisch nach der Wand :2 zu, bis es kurz vor dem Damp au#sslaß so endet,
daß zwischen dem Schutzrohrende und der Kanal-#vand 2 ein schmaler l#n:ngspalt 7
verbleibt. Die Länge dies Schutzrohres 3 ist so bemessen, diaß es über diie Zone
des Frischdampfkanals f hinausreicht. Bei einer solchen Anordnung findet in dem
vom Schutzrohr 3 und der Zylinderdeekelwänd 2 begrenzten Raum 8 keine wesentliche
Dämpfströmung .statt, so diaß der Wärmeübergang von der heißeren Wand a zum Dampf
im Raum 8 gering isst. Es wird lediglich die den -Raum 8 erfüllende ruhende Dampfmenge
aufgeheizt, so daß mit abnehmendem spezifischem Gewicht ein Teil derselben den Raum
8 verläßt. Im Raum 8 wird also Heißdumpf erzeugt, dessen Wärmeübergangs.zahl nied@ri@ger
ist als die von Sattdanipf older kondensierendem Dampf. Vom Sohutzrohr 3 her, durch
das der Abdampf abströmt, wird dier Dampfmenge in Raum 8 zwar Wärme entzogen. Aber
dieser Wärmeüib@ergansg hält sich in zulässigen Grenzen, da der Dampf in
Raum 8 in Ruhe ist. Es wird also einerseits die Wand 2 vor einer schädlichen Abkühlung,geschützt,
und andererseits nimmt der Abdumpf nur relativ wenig Wärme beim Ausströmen auf,
die dem F,rischdiampf entzogen wird. Es muß nur darauf ,geachtet werden, daß das
Schutzrohr an einem Ende .dicht .an .den Zylinderdeckel bzw. die Wand :2 anschließt,
damit der Dampf in Raum 8 nicht durch eintretenden Leckdampf bewegt wird.To reduce these stresses, according to the invention, a protective tube 3 is inserted into the exhaust steam duct a, which is made, for example, of steel and is welded to the Venbilspindelführerusng 5 by means of ribs 4. At the bottom the protective tube 3 is centered over the valve opening in a PaBbohrunsg6; it runs conically upwards towards the wall: 2 until it ends shortly before the steam outlet in such a way that a narrow gap 7 remains between the protective tube end and the duct wall 2. The length of this protective tube 3 is so dimensioned that it extends beyond the zone of the live steam channel f. With such an arrangement there is no substantial damping flow in the space 8 bounded by the protective tube 3 and the cylinder deekel wall 2, so the heat transfer from the hotter wall a to the steam in the space 8 is low. Only the static amount of steam filling the space 8 is heated, so that part of it leaves space 8 as the specific weight decreases. So hot steam is generated in space 8, the heat transfer coefficient of which is lower than that of Sattdanipf's older condensing steam. From the Sohutzrohr 3, through which the exhaust steam flows off, the amount of steam in space 8 heat is withdrawn. But this Wärmeüib @ ergansg is kept within permissible limits, since the steam in room 8 is at rest. On the one hand, the wall 2 is thus protected from harmful cooling, and on the other hand, the sump absorbs only relatively little heat as it flows out, which is withdrawn from the steam. It must only be ensured that the protective tube at one end .tightly .an .the .the cylinder cover or the wall: 2 connects so that the steam in space 8 is not moved by leaking steam.
Bei dem Ausf,"ührungsbeisspiel nach F'ig.3 ist das Schutzrohr 3 .an
den Zylinderdeckel i angegossen, .d. h., es bildiet mit diesem ein Stück. Um den
Wärmeübergang zwischen den Kanälen a und f
noch `weiter herabzusetzen, können
nach Fig. 4 auch mehrere Sthutziohre3 ineinansderlsiegensd angeordnet werden, oder
es kann nach Fig. 5 das Schutzrohr 3 hohlwandig ausgebildet werden. Die Anordnung
kann auch umgekehrt getroffen werden, derart, daß der Frischdampf durch den mit
dem Schutzrohr 3 versehenen Kanal a eintritt, wodurch der Raum f
dann zum
Abdampfraum wird.In the embodiment according to FIG. 3, the protective tube 3 is cast onto the cylinder cover i, i.e. it forms a piece with it. In order to further reduce the heat transfer between the channels a and f , according to FIG 4 several protective tubes 3 can be arranged in one another, or the protective tube 3 can be designed with a hollow wall according to Fig. 5. The arrangement can also be reversed, such that the live steam enters through the duct a provided with the protective tube 3, whereby the space f then becomes an exhaust space.