DE247008C

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Publication number: DE247008C
Application number: DENDAT247008D
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Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

Die Erfindung betrifft einen Kesselspeisepumpenregler, der das Kesselspeisewasser mit einem stets gleichbleibenden Drucküberschuß über den Kessel- oder Dampfdruck in den Kessel durch ein in die Dampfleitung zur Pumpe eingebautes Ventil treten läßt, das selbsttätig die Dampfleitung absperrt, sobald der erwähnte Drucküberschuß überschritten wird, und diese wieder öffnet, sobald letzterer

ίο unter seine festgesetzte Grenze fällt. Hierdurch wird ein zu großer Überdruck in der Speiseleitung und damit eine Überanstrengung dieser Leitung vermieden.

Gemäß der Erfindung erfolgt nun die Beeinflussung des Dampfventils mittels zweier in den Regler eingebauter Diaphragmen, zwischen denen ein starrer, die Bewegung des einen auf das andere übertragender Körper lose angeordnet ist, und von denen das eine in üblicher Weise dem Speisedruck und das andere dem Kesseldruck ausgesetzt ist.

Diaphragmen haben den Vorteil, daß der Regler dadurch ein in sich abgeschlossenes Ganzes ohne Hebel, Gegengewichte und Packungen bildet sowie äußerst empfindlich wirkt, weil Diaphragmen absolut dicht sind und keine Reibung verursachen.

Die erforderliche Durchbiegung der Diaphragmen nach der einen oder andern Richtung je nach der Höhe des in der Speiseleitung vorhandenen Überdruckes kann entweder durch verschieden große Flächen der Diaphragmen mit zylindrischem Zwischenkörper erreicht werden oder indem man den Diaphragmen gleiche Fläche gibt, den Zwischenkörper aber als Differentialkörper ausbildet, der mit seiner kleineren Fläche gegen das dem Wasserdrucke ausgesetzte Diaphragma anliegt, mit seiner größeren Fläche dem vom Dampfdruck beeinflußten auflagert. Die Wirkung kommt im letzteren Falle so zustande, daß das untere Diaphragma, weil es von einer größeren Fläche des Zwischenkörpers beeinflußt wird, durch einen von oben wirkenden Druck (also den Speisewasserdruck) schwerer nach unten durchgebogen werden kann als das obere Diaphragma. Es wird also erst bei einem bestimmten Überdruck von oben eine Durchbiegung beider Diaphragmen nach unten stattfinden.

Die Zeichnung stellt im Längsschnitt eine beispielsweise Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes dar.

Das Ventilgehäuse 1 ist mit zwei Stutzen A, B versehen, um in die vom Kessel zur Speisepumpe führende Dampfleitung, deren Dampf die Speisepumpe antreibt, eingeschaltet werden zu können. Das Ventilgehäuse ist weiter mit einer Scheidewand τ" versehen, die die Stutzen A und B voneinander trennt und an ihrer Unterseite einen Sitz i'' für das Haupt ventil 11 aufweist, das mit einer nach oben und unten vorspringenden Stange n^a versehen ist. Der untere Teil der Stange ist in einer Verschlußschraube 13 geführt und von einer Schraubenfeder 12 umwunden, welche das Ventil 11 samt einem Kolben 3 trägt und das Bestreben hat, das Ventil zu schließen, wenn der Kolben, wie nachher beschrieben, vom Gegendruck gehoben wird. Der obere Teil der Stange n^fl greift in den Kolben 3, der mit einem mittleren Ansatz 3^a versehen

ist, welcher eine in geeignetem Abstand von I der Scheidewand i^a vorgesehene Zwischenwand 3* des Ventilgehäuses durchdringt.

Auf das obere Ende des Ventilgehäuses ι ist ein Kopfstück oder Ventilgehäuse 2 aufgesetzt, das mit dem Gehäuse 1 durch Schrauben verbunden ist. Das Gehäuse 2 besitzt an seiner Unterseite einen mittleren Fortsatz 2^a, der in die Kammer 3° des Kolbens 3 vorspringt. In der Mitte des Bodens des Gehäuses 2 ist eine sich auch durch den Ansatz 2," erstreckende Gewindeöffnung 2^b vorge- j sehen, in die ein Block 4 geschraubt ist, der mit einer achsialen Durchbohrung 26 versehen ist, deren oberes Ende von einem vorspringenden Sitz 4^Λ begrenzt wird. Der Block 4, der natürlich, anstatt eingeschraubt zu sein, auch in anderer Weise in Stellung gehalten werden kann, ist mit einem Flansch 4* yersehen, der sich gegen den Fortsatz z^a stützt und eine dichte Verbindung herstellt. Oberhalb des Blockes 4 ist im Gehäuse 2 ein mittlerer, erweiterter Raum 18 gebildet, in dem eine Zwischenwand ΐ8^Λ angeordnet ist, die j

mit Durchlaßöffnungen 18* versehen ist. Im j Räume 18 befindet sich ein Regel- oder Hilfs- ! ventil 30, 30", dessen stangenartiger Teil 30" die Zwischenwand 18" durchdringt und ge- ί wohnlich auf dem Sitz 4^a des Blockes 4 aufruht. Im oberen Ende des Gehäuses 2 ist ein ί Ringkanal 20 gebildet, der durch einen Ka- | nal 20^a, der durch die Gehäuse 1 und 2 geht, mit dem den Kesseldampf empfangenden Stutzen oder Ende A des Ventils und durch nach innen gerichtete Bohrungen 20* mit dem Räume 18 in Verbindung steht.

Auf dem oberen Ende des Gehäuses 2 ist eine Diaphragmakappe 5 befestigt, deren größter Durchmesser am unteren Ende oder jenem Teile ist, der an dem Gehäuse befestigt ist, um eine Diaphragmakammer 5^Λ zu bilden, der der Kanal 20 angehört. Diese Diaphragmakammer ist durch eine Scheibe 6 geteilt, die die Abwärtsbewegung eines Diaphragmas 7 und die Aufwärtsbewegung eines Diaphragmas 8 gestattet und mit vorspringenden Randflächen versehen ist, um die Diaphragmen 7 und 8 an ihren Rändern festzuhalten. Diese Scheibe 6 ist mit einer äußeren Kreisnut 6*, von der Bohrungen 25 ausgehen, und zwischen den beiden Diaphragmen mit öffnungen 6° versehen. Zwischen den Diaphragmen 7 und 8 ist ein Körper 9 angeordnet, der die Bewegung eines Diaphragmas auf das andere überträgt und einen schmäleren Teil aufweist, der beweglich durch eine öffnung der Scheibe 6 gesteckt ist. Der Körper 9 steht mit beiden Diaphragmen in Berührung und stützt sich mit seinem unteren breiteren Teile auf das Diaphragma 8 und mit seinem oberen schmäleren Teile gegen die untere Fläche des Diaphragmas 7. Das Ventil 30, 30" steht gewöhnlich in Berührung mit der unteren Fläche des Diaphragmas 8, gegen welche es durch eine den Teil 30° umgebende Schraubenfeder 10 gehalten wird, die sich gegen das Ventil und die Zwischenwand i8^a stützt. Die Diaphragmakappe 5, deren Durchmesser gegen oben stufenweise abnimmt, ist mit einem mittleren, bis nahe zum Diaphragma 7 reichenden Fortsatz 17 und mit einer achsialen Bohrung 17^s versehen, die oben in eine trichterförmige Erweiterung 17'' übergeht. In das obere Ende der Bohrung iy^a ist ein röhrenförmiger Kern 14 gesteckt, der in die Erweiterung 17* vorspringt, und dessen Bohrung enger als die Bohrung iy^a ist, um den Wasserdurchfluß zu verengen und Schläge oder Pulsationen des Diaphragmas zu verhindern, die bei jedem Pumpenhub auftreten, bald den Metallmembranen kristallinische Beschaffenheit geben und dieselben brechen würden. Der Kern 14 ragt in die Erweiterung 17* hinein, um die Ablagerung von Satz auf dem oberen Ende des Kernes zu vermeiden, auch ist hierzu das obere Ende des Kernes abgerundet. Mit Rücksicht auf die enge. Bohrung des Kernes wird jedes infolge des Pumpenschlages auftretende Pulsierungsbestreben des unmittelbar darunter befindlichen Diaphragmas aufgehoben. Auf go die Diaphragmakappe 5 ist eine Mutter 15 geschraubt, in die eine Muffe 16 eines mit dem Auslauf oder Druckrohr der Pumpe verbundenen Rohres 21 eingepaßt ist.

In der Kappe 5 ist zwischen den Diaphragmen 7 und 8 ein in die Nut 6* der Scheibe 6 übergehender Schlitz 22 vorgesehen, der im Falle des Bruches der Diaphragmen einen Warnungsruf gibt und verhindert, daß die Vorrichtung durch Druckansammlung zwisehen den zwei Diaphragmen unwirksam wird.

Das Ventil 30, 30* dient als Hilfsventil. Der Kolben 3 hat eine beträchtlich größere Druckfläche als das Hauptventil 11, um letzteres sicher von seinem Sitz abzuheben. Der Boden des Kolbens ist mit einer Bohrung 29 versehen, ebenso sind in der Zwischenwand 3* Bohrnngen 28 vorgesehen, um den Druck unter dem Kolben 3 mit jenem auf der Auslaßseite des Ventils auszugleichen. Der Kolben hat einen etwas kleineren Durchmesser als die Kammer 3° und ist mit einem Federring versehen, um den Durchtritt von- Dampf zwischen dem Kolben 3 und der Wand der Kammer 3^e zu verhindern.

Die Wirkungsweise ist folgende: Der Kesseldampf tritt bei A ein und gelangt durch den Kanal 20" in den Ringkanal 20, so daß er auf das untere Diaphragma 8 wirkt und beide Diaphragmen 7 und 8 durch Vermittlung des Körpers 9 hebt, infolgedessen das Hilfsventil 30, 30" durch die Feder 10 von seinem Sitz 4"

abgehoben wird. Hierbei wird die Bohrung ; 26 geöffnet, und der Dampf tritt nun aus dem Kanal 20 durch die Bohrungen 20* nach abwärts in die Kammer 18 und aus dieser durch die Bohrungen 18* der Zwischenwand i8^a und durch die Bohrung 26 in die Kolbenkammer 3^C ein. Hier wird der Kolben 3 durch den Dampf abwärts getrieben und hebt das Ventil 11 von seinem Sitz i^b ab, dessen Abwärtsbewegung der Dampfdruck und die Feder 12 entgegenwirken. Durch das Abheben des Ventils 11 von seinem Sitze wird die Verbindung zwischen dem Einlaß- und Auslaßende des Ventils hergestellt, so daß der Dampf von A nach B und von da zur Pumpe strömen kann, um diese anzutreiben.

Sobald die Pumpe Speisewasser mit einem höheren Druck als einem Überschuß von 1 kg über dem Kesseldruck entspricht, abgibt, so werden die Diaphragmen 7 und 8 nach abwärts, dem Dampfdruck entgegen, gepreßt, wodurch das Hilfsventil 30 geschlossen wird und jeder Überdruck über dem Kolben 3 durch die Bohrungen 29 und 28 entweicht, so daß ein Ausgleich mit dem Druck auf der Unterseite des Kolbens 3 erfolgt und gleichzeitig das Ventil 11 durch den Dampfdruck, der von der Feder 12 unterstützt wird, geschlossen wird.

Wenn die Pumpe ihren Ausfluß auf einen Überschuß von 1 kg über den Kesseldruck gebracht hat, so soll das Dampfdrosselventil der zur Pumpe führenden Dampfleitung ganz geöffnet werden, worauf dann der Regler den Wasserausfluß druck ohne Rücksicht _xauf die Zu- oder Abnahme des Kesseldruckes selbsttätig aufrechterhält. Wenn aus irgendeinem Grunde der Kesseldruck fällt oder zunimmt, so wird die beschriebene Regelvorrichtung einen Überschuß von 1 kg Wasserausflußdruck über den Kesseldruck oder über irgendeine Verminderung oder Vermehrung desselben selbsttätig aufrechterhalten. In anderen Worten, der Wasserausflußdruck nimmt im Verhältnis zur Zunahme oder Abnahme des Kesseldruckes selbsttätig zu oder ab. Wenn beispielsweise, was häufig der Fall ist, bei Schiffskesseln der Kesseldruck auf offener See 18 kg ,ist, so würde der Ausflußdruck der Pumpe 19 kg sein, während, wenn im Hafen oder vor Anker der Kesseldruek auf 6 kg vermindert wird, der Ausflußdruck der Pumpe 7 kg sein würde. Der Drucküberschuß des Speisewassers über dem Kesseldruck kann durch Änderung des großen Durchmessers der Differentialscheibe 9 gewählt werden, indem dadurch seine wirksame Fläche auf das untere Diaphragma, zu- oder abnimmt. Denn eine Vergrößerung des großen Durchmessers des j Körpers g benötigt auch einen größeren Ausflußdruck der Pumpe, um den auf die Unterseite des Diaphragmas 8 wirkenden Dampfdruck zu überwinden, und umgekehrt.

Mittels der beschriebenen Regelvorrichtung wird vermöge der vollkommen gleichmäßig vor sich gehenden Kesselspeisung Wasser und Feuerungsmaterial erspart, weiter können die Speiseventile gleichmäßig weit, also ohne Rücksicht, auf die Kessel druckänderung, geöffnet sein; auch werden Neupackungen der Pumpe und der Verbindungen der Druckleitung entbehrlich, da diese nicht ungleichmäßigen Beanspruchungen unterworfen sind.

Claims

Patent-Ansprüche:

1. Kesselspeisepumpenregler, der das Kesselspeisewasser mit einem stets gleichbleibenden Drucküberschuß über den Kesseldruck in den Kessel durch ein in die Dampfleitung zur Pumpe eingebautes, vom Speisedruck und Kesseldruck beeinflußtes Ventil treten läßt, dadurch gekennzeichnet, daß die Beeinflussung des letzteren mittels zweier in dem Regler eingebauter Diaphragmen erfolgt, zwischen denen ein starrer, die Bewegung des einen auf das andere übertragender Körper angeordnet ist.

2. Kesselspeisepumpenregler nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der zwischen den beiden Diaphragmen befindliche Körper durch eine mit Durchlässen versehene Scheibe geführt ist.

3. Kesselspeisepumpenregler nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der zwischen den beiden Diaphragmen angeordnete Körper abgesetzt und mit seiner Stirnfläche von größerem Durchmesser dem dem Kesseldruck ausgesetzten Diaphragma zugekehrt ist.

4. Kesselspeisepumpenregler nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß den Diaphragmen zur Verhinderung von Pulsationen derselben ein Kern mit verengter Wasserdurchflußbohrung vorgelagert ist.

5. Kesselspeisepumpenregler nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß das öffnen und Schließen des in die Dampfleitung zur Pumpe eingebauten Ventils durch ein Hilfsventil und einen Kolben no geregelt wird, von denen das Hilfsventil beständig mit einem der Diaphragmen in Berührung steht und einen Durchgang öffnet oder schließt, der zum Kolben führt, welcher auf der Spindel des Dampfventils sitzt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.