W ostatnich czasach coraz czesciej sto¬ suje sie w zakladach parowych pare wyso¬ koprezna o cisnieniu powyzej 20 atm. Jed¬ nak kotly na pare o tak wysokiem cisnie¬ niu, wskutek tego, iz zawieraja niewielka ilosc wody sa nazbyt wrazliwe na wahania w obciazeniu. Aby jednak praca takich kotlów byla bardziej elastyczna, stosowa¬ no kotly o wysokiem cisnieniu wraz z ko¬ tlami o cisnieniu niskiem, Taki sposób pracy wprowadza duze komplikacje w ru¬ chu, zwlaszcza wskutek koniecznosci sto¬ sowania oddzielnych palenisk i t, d.Wynalazek niniejszy dotyczy sposobu pracy kotla wysokopreznego i maszyn pa¬ rowych, przy którym to sposobie powyz¬ sze trudnosci, odczuwane bardzo dotkliwie, zwlaszcza w instalacjach ruchomych, sa calkowicie usuniete.Znane sa sposoby pracy w instalacjach na pare mokra, polegajace na tern, ze cal¬ kowite dzialanie robocze maszyn paro¬ wych (silników tlokowych, turbin paro¬ wych lub maszyn podobnych) rozlozone jest w ten sposób na dwa glówne stopnie, ze para wysokoprezna jest z poczatku roz¬ prezana w pierwszym stopniu glównym do cisnienia czesciowego, przy którym skrapla sie przez oddanie ciepla wodzie drugiego stopnia glównego, aby nastepnie byc za- pomoca pomp, lub maszyn podobnych, doprowadzona zpowrotem do kotla wyso¬ kopreznego. Dzieki cieplu skraplania pary stopnia pierwszego, woda drugiego stopniaglównego przetwarza sie w pare nisko¬ prezna, poczem para ,t| jest znów rozpre¬ zana ' w^ihislrójprezfiyctt maszynach paro¬ wych do cisnienia atmosferycznego ltib do cisnienia w skraplaczu.Sposób ten mial na celu zachowanie w obiegu ciepla cieczy, zawartego w porwa¬ nej wodzie i jednoczesnie doprowadzanie do kotla, ogrzewanego bezposrednio ogniem, czystej wody zasilajacej.Wedlug wynalazku niniejszego wy¬ miennik ciepla powinien byc tak wykona¬ ny, by nie dopuszczal do kotla wysoko¬ preznego wahan w obciazeniu instalacji silnikowej, W tym celu obie strony wy¬ miennika, a wiec strona skraplacza i stro¬ na odparowywacza, zaopatrzone sa w duze przestrzenie, wodne, tak, iz osiaga sie podwójne zasobnikowe dzialanie, a jedno¬ czesnie uzyskuje sie zapas goracej wody zasilajacej dla kotla wysokopreznego.Nalezy to tak rozumiec, ze mp. dlawio¬ ny jest lub calkowicie odciety doplyw wo¬ dy zasilajacej do niskopreznej przestrze¬ ni zasobnikowej, co wywoluje duze wy¬ wiazywanie sie pary w czesci niskopreznej, a przytem stan cieplny kotla wysokoprez¬ nego w niczemi sie nie zmienia. Wówczas przewazna czesc pary niskopreznej lub cala wytwarzana para niskoprezna dostar¬ czana jest z zapasu wody gorace; nisko¬ preznej strony zasobnika. Wode, zasilaja¬ ca strone niskroprezna, najlepiej jest u- mieszczac powyzej powierzchni wymiany ciepla, aby równiez przy nieznacznem na¬ pelnieniu zasobnika powierzchnia wymiany ciepla pozostawala calkowicie czynna* Przestrzen wodna po wysokopreznej stro¬ nie wymiennika ciepla dobrze jest umiescic tak nisko, by wahania poziomu wody, od¬ powiadajace wahaniom poziomu wody w kotle wysokopreznym, nie oddzialywaly na czynna powierzchnie wymiany ciepla.Dzialanie zasobnikowe powinno przy¬ stosowywac sie do dowolnych warunków pracy dzieki temu, ze stosunek napelnien wysokopreznej i niskopreznej maszyny jest tak zmienny przy pracy, ze obustronne ci¬ snienie w zasobniku moze byc dowolnie re¬ gulowane.Ta zmiana stosunku napelnien moze byc regulowana odrecznie lub tez samoczyn¬ nie, np. przez cisnienie w kotle wysoko¬ preznym lub przez stosunek cisnien w ko¬ tlach wysokopreznych i niskopreznych.Urzadzenia wskazujace poziom wody staja sie latwo w kotlach wysokopreznych powodem zaklócen ruchu. Sposób pracy wedlug wynalazku niniejszego dzieki skra- placzowi, zawierajacemu znaczna zawar¬ tosc wody, pozwala mierzyc w sposób pewny poziom wody w skraplaczut a tern samem sprawdzac poziom wody w kotle wysokopreznym. Przy znanych stratach na nieszczelnosci w wysokopreznym zamknie¬ tym obiegu mozna sie nawet obywac bez przyrzadów wskazujacych poziom wody w kotle wysokopreznym.Specjalne korzysci daje niniejszy nowy sposób w instalacjach wysokopreznych.Para niskoprezna, wytwarzana w odparo- wywaczu, jest para mokra i moze byc przegrzana naogól tylko przez ogrzanie plomieniem; przy odpowiednio wysokich cisnieniach kotla wysokopreznego, np. 100 atm, jest natomiast mozliwem przegrzac w najprostszy sposób pare niskoprezna zapo- moca pary wysokopreznej.W tym celu czesc zawartosci kotla wy¬ sokopreznego (para, woda lub ich miesza¬ nina) musi byc, wedlug wynalazku niniej¬ szego, przetlaczana zapomoca pomp lub in¬ nych urzadzen, w zamknietym obiegu przez uklad ogrzewanych rurek, które muskane sa -przez pare niskoprezna, podlegajaca prze¬ grzaniu. Sposób ten nie ogranicza sie oczy¬ wiscie do przegrzewania wytwarzanej pary niskopreznej, lecz mozna równiez przegrze¬ wac w ten sposób pare robocza w stopniach posrednich miedzy obydwoma stopniami glównemi.Jezeli do wytwarzania pary stosowany *- 2 —jest sposób, przy którym czesc zawartosci kotla jest z niego pobierana i zapomoca pomp lub innych urzadzen uruchomiana w zamknietym obiegu, a po pobraniu ciepla w specjalnem urzadzeniu ogrzewajacem wprowadzana zpowrotem do kotla, to z ko¬ rzyscia czesc ilosci, bedacej w obiegu, mo¬ ze byc uzyta do przegrzewania posredniego i w ten sposób unika sie stosowania specjal¬ nej pompy.Przy kotlach takiego systemu z obie¬ giem pary pozytecznem jest stosowanie do rozpalania specjalnego kotla rozgrzewa¬ jacego, w którym para doprowadzana jest do cisnienia 5— 15 atm i z cisnieniem tern rozpoczyna obieg. Takze mozna w tym przypadku stosowac wymiennik ciepla, za¬ miast kotla rozpalajacego.Rysunek wyjasnia istote niniejszego wy¬ nalazku, gdzie na fiig. 1 — 1 oznacza kociol wysokoprezny ze swa zawartoscia wody o poziomie s—s. Para pobierana jest z kotla w miejscu a, przegrzewana, w przegrzewa- ezu 2 i doprowadzana w miejscu 6 do wy¬ sokopreznego cylindra 3. Po wykonaniu pracy rozprezona para przechodzi do wy¬ miennika ciepla 4. Wymiennik ten jest np. tak wykonany, ze w rurkach wytwarzana jest para niskoprezna, podczas gdy dooko¬ la rurek para sie skrapla; dzieki temu ka¬ mien kotlowy, osadzajacy sie w rurkach, moze byc latwo usuwany po odsrubowaniu pokrywy.W przestrzeni 5 skraplacza ustala sie poziom wody s*—s', który moze byc odczy¬ tany na wodowskazie 6, natomiast poziom wody s"—s" odparowywacza 7 wskazuje wodowskaz 8, przyczem obydwa te wodo- wskazy moga byc umieszczone w miejscu obslugi kotla.Wytwarzana pare niskoprezna przepro¬ wadza sie przez przegrzewacz posredni 9 i przegrzewa w nim, poczemiodplywa do silnika niskopreznego 10.Skropliny z przestrzeni skraplacza 5 doplywaja do pompy zasilajacej 11, która je wtlacza poprzez podgrzewacz, ogrzany uchodzacemi spalinami, do kotla wysoko¬ preznego. Do niskopreznej przestrzeni od¬ parowywacza 7 doprowadzana jest wo¬ da zasilajaca zapomoca niskopreznej pom¬ py 14.Na fig. 2 przedstawiony jest przyklad wykonania w zastosowaniu do parowozu; w przykladzie tym zastosowany jest wy- twarzacz pary wysokopreznej z przymuso¬ wym obiegiem pary. Oznaczenia ma tej fi¬ gurze zgodne sa z oznaczeniami fig. 1. Po¬ za tern, 15 oznacza pompe parowa do wy¬ wolywania przymusowego krazenia, przy¬ czem pare krazaca pobiera sie z kotla w miejscu a, nastepnie przetlacza przez prze¬ grzewacz 2 i w miejscu c wprowadza zpo¬ wrotem do kotla. Para silnika tlokowego odoliwiana jest w odoliwiaczu 16.Wytwarzana para niskoprezna przepro¬ wadza sie przez przegrzewacz posredni 17 i w nim sie przegrzewa, poczem odplywa do niskopreznej maszyny 10. W przegrze- waczu posrednim przez wezownice lub u- rzadzenie podobne przeprowadzana jest para wysokoprezna, pobierana w miejscu a, poza pompa, z glównego zamknietego przy¬ musowego obiegu, i po skropleniu para ta doplywa pod nadcisnieniem pomp zpowro¬ tem do kotla, niezaleznie od statycznego spadku cisnieniowego.Przy podziale dwóch glównych stopni cisnienia na podstopnie, para robocza moze byc tym sposobem przegrzewana miedzy stopniami, przyczem wysokoprezne prze¬ wody poszczególnych przegrzewaczy po¬ srednich moga byc dolaczane szeregowo lub równolegle. Miejsce pobierania pary "wy¬ sokopreznej moze lezec poza pompa, jak to przedstawia rysunek takf iz do prze- grzewania posredniego stosowana jest pa¬ ra nasycona. Mozna jednak odprowadzic z dowolnego miejsca wezownicy przegrzewa- cza pare sucha, tylko pozostala róznica ci¬ snien miedzy miejscem pobierania i ko¬ tlem musi byc dostatecznie wielka, aby za- — 3 —pewnie przeplyw przez przewody przegrze- wacza posredniego, W innych systemach kotlów, pracujacych bez obiegu przymuso¬ wego, para do przegrzewania posredniego pobierana jestr w pewnem miejscu kotla lub przegrzewacza, a tworzace sie w prze- grzewaczu posrednim skropliny przez przy¬ musowy obieg, uzyskiwany przez pompy lub inne urzadzenia, wtlaczane sa znowu do kotla tak, iz i tutaj polozenie przegrze¬ wacza posredniego jest niezalezne od sta¬ tycznego spadku cisnieniowego/ Z cylindra niskopreznego para wyloto¬ wa wychodzi przez rure dmuchowa, co jest korzystne; jednak para moze byc równiez rozprezana w maszynie az do skraplania sie, Takzepara z wydmuchu moze byc sto¬ sowana do celów grzejnych lub innych.Woda zasilajaca doprowadza sie do nisko¬ preznego kotla z tendra zapomoca pompy zasilajacej, lub najprosciej zapomoca stru- inienicy. Liczba 18 oznaczone jest wlasciwe palenisko, które sluzy do wprawiania w dzialanie kotla wysokopreznego, przyczem gazy grzejne, powstajace w tern palenisku, przeprowadzane sa np. przy pomocy plo¬ mienie 19 przez skraplacz i wskutek czego podlega on cisnieniu. Tworzaca sie para moze byc przez przewód 20 doprowadzana do kotla wysokopreznego i przy odpo- wiedniem cisnieniu moze byc nastepnie przez pompe obiegu przetlaczana przez przegrzewacz. Po osiagnieciu cisnienia nie¬ zbednego do podtrzymywania dostateczne¬ go krazenia, opalanie wymiennika cieplne¬ go przerywa sie, a przewód 20 zamyka sie.Sposób ten poza otrzymywaniem czystej wody zasilajacej do kotla wysokopreznego posiada nastepujace wazne zalety i specjalu¬ nie dobrze nadaje sie do instalacyj rucho¬ mych, a zwlaszcza do parowozów.Skutek uzyteczny calkowitej instalacji polepsza sie dzieki temu, ze pracujacy cie¬ zar pary w drugim glównym stopniu mniej¬ szy jest, niz w stopniu pierwszym, a wsku¬ tek tego straty skraplania i strata wylotowa instalacji znacznie sie zmniejszaja; przy dostatecznie wysokiem cisnieniu w 'wy¬ mienniku ciepla róznica miedzy zawarto¬ scia cieplna wody zasilajacej po stronie ni- skopreznej i cieplem cieczy w niskoprez- nym odparowywaczu jest dosc znaczna tak, iz czesc ciepla skraplania pary pierwszego stopnia glównego idzie nie na odparowy¬ wanie lecz na podgrzewanie wody zasilaja¬ cej. Gazy uchodzace wykorzystywane sa do podgrzewania skroplin pierwszego stopnia glównego, natomiast woda zasila¬ jaca drugiego stopnia glównego doprowa¬ dzana jest do odparowywacza najlepiej bez podgrzewania, moze byc tylko ogrzana np. przez dzialanie strumienicy. Wskutek tego w instalacji parowozowej potrzeba brac znacznie mniej wody do tendra, lub przy tej samej ilosci wody -— promien dzia¬ lania parowozu wydatnie sie zwieksza.Dzieki wykonaniu wymiennika ciepla w postaci zasobnika o wielkiej zawartosci wody po obu stronach, mozna równiez przy postoju parowozu pobierac do grzej¬ nych lub innych celów pare, która tylko co wykonala prace; w ten sposób w instalacji parowozowej jest para, która wykonala tylko co prace w pierwszym stopniu glów¬ nym do rozporzadzenia np. do ogrzewania pociagu, do hamulców powietrznych, na sprezone lub ssane powietrze, do napedu pompy, podtrzymujacej krazenie pompy zasilajacej i t. d., podczas gdy zwykle para ta musiala byc zdlawiona para swieza.Poniewaz stawidla maszyny wysoko¬ preznej i niidkopreznej sa oddzielne, jednak ich przestawianie jest sprzezone, przeto mozliwem jest do kazdego dowolnego na¬ pelniania wysokopreznego dawac mniejsze lub wieksze napelnienie niskoprezne. Wsku¬ tek tego mozna dowolnie wplywac na ci¬ snienie w wymienniku ciepla.Fig. 3 przedstawia postac, wykonania tej zmiany napelnien dla parowozów. 21 oznacza dzwignie przelaczajaca stawidla Hensingera dla maszyny wysokopreznej — 4 —(moga byc np, dzialaniem sprzezoncm sterowane równiez dwa cylindry), a 22 — dzwignie przelaczajaca maszyny nisko¬ preznej, 23 jest glówne wrzeciono stawi- dlowe, przestawiane raczka 24 i zmieniaja¬ ce razem napelnienia obu stopni glównych.Z nakretka 25 laczy sie drazek przelacza¬ jacy 26 stopnia wysokopreznego. Drazek przelaczajacy 27 stopnia niskopreznego o- sadzony jest zapomoca gwintu w pustem wrzecionie 28, przymocowanem obrotowo do nakretki 25. Kolo reczne 29 powoduje obrót wrzeciona pustego, a tern samem wza- jemny ruch wzgledny drazków przelacza¬ jacych. Dzieki temu zmienne pobieranie pa¬ ry niskopreznej z odparowywacza mozna wyrównywac przez zmniejszanie napelnie¬ nia niiskopreznego, a przez stopniowe obni¬ zanie cisnienia mozna unikac przeciazania kotla wysokopreznego, przyczem w razie oczekiwanych przeciazen, podnoszac cisnie¬ nie w wymienniku ciepla i odwrotnie, moz¬ na znacznie zwiekszyc elastycznosc pracy kotla.W parowozach zastosowanie niniejszego wynalazku daje moznosc otrzymywania czystej wody zasilajacej dla kotla wysoko¬ preznego; brudna woda kotlowa pokrywa tylko wymiennik ciepla kamieniem kotlo¬ wym. W tym przypadku wymiennik ciepla jest tak umieszczony, aby mógl byc w kaz¬ dej chwili latwo wyjety i zastapiony wy¬ miennikiem oczyszczonym, takze wymien¬ nik ten moze sie skladac z dwóch czesci.W pierwszej czesci przez skraplajaca sie pare pierwszego glównego stopnia tylko za¬ silajaca woda dla odparowywacza jest pod¬ grzewana tak dalece, ze wydziela sie caly kamien kotlowy, który moze byc zbierany w osobnym blotniku. W drugiej, znacznie wiekszej czesci, odbywa sie nastepnie paro¬ wanie wody; dzieki temu przedluza sie znacznie uzywalnosc wymiennika ciepla i trzeba tylko od czasu do czasu wyjmowac maly wymiennik. Równiez przewodzenie ciepla jest lepsze i zaoszczedza sie po¬ wierzchnie ogrzewalna dlatego, ze spadek temperatur w podgrzewaczu jest znacznie wiekszy, niz gdyby ta sama powierzchnia ogrzewalna dodana byla w tym celu do od¬ parowywacza.Straty na nieszczelnosci wysokoprezne¬ go zamknietego obiegu zastepowane sa naj¬ prosciej przez niskoprezna wode lu!b ewen¬ tualnie przez tylko w tym celu wytwarza¬ ne niskoprezne skropliny. Mozna np. wode z odparowywacza wtlaczac do kotla wy¬ sokopreznego przez mala dodatkowa pompe zasilajaca lub najlepiej przez mala stru- mienice. Przy tym systemie zawory bez¬ piecznikowe moga byc takze wyprózniane nie do powietrza atmosferycznego, lecz do skraplacza, lub tez w tym celu moze sluzyc osobny przewód rurowy, aby uniknac prze¬ kraczania cisnienia w kotle wysokopreznym przez wydmuchiwanie do skraplacza. PL