DE316032C

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Publication number: DE316032C
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Description

AUSGEGEBEN AM 18. NOVEMBER 1919ISSUED ON NOVEMBER 18, 1919

Dampfmaschinenanlagen sind bereits bekannt, bei welchen die aus der Dampfkesselanlage entweichenden Abgase der mit Druckod'er Saugluft betriebenen Feuerung zur Erzeugung eines Dampfgasgemisches in unmittelbare Berührung mit Wasser gelangen.Steam engine systems are already known in which the from the steam boiler system escaping exhaust gases from the furnace operated with compressed air or suction air for generation a vapor gas mixture come into direct contact with water.

Von diesen bekannten Anlagen unterscheidet sich der Erfindungsgegenstand dadurch, daß die heiße'n Abgase von der Feuerstelle des Dampfkessels mit einer Saug- und Druckpumpe in und durch einen teilweise mit Wasser gefüllten Behälter, der sich außerhalb oder innerhalb des Kessels befindet oder diesen umgibt, geleitet werden. Der; hierbei erzeugte Dampf wird dann seinerseits' mit den nicht absorbierten Abgasen durch die erwähnte Saug- und Druckpumpe zu einem oder mehreren Überhitzern geführt. Von dort wird das aus Abgasen oder Dampf bestehende Druckmittel in den Schieberkasten eines Dampfzylinders geleitet'und nach in diesem Zylinder verrichteter Arbeit zu einem zweiten Überhitzer geführt. Aus diesem Überhitzer wird das Druckmittel in den Schieberkasten eines zweiten Dampfzylinders mit niedrigerem Drucke eingeleitet, auf dessen Zylinderkolben es zur Wirkung kommt und hierauf, wenn erforderlich, einem dritten Überhitzer zugeführt usw. Das Druckmittel wird also stets bei der Überströmung aus einem Zylinder mit höherem Drucke in den Schieberkasten eines anderen Zylinders mit niedrigerem Druck durch einen Überhitzer geführt, bis es schließlich nach verrichteter Arbeit im letzten Zylinder mit .dem niedrigsten Drucke in einen Kondensator gelangt, dessen Wirkung dieselbe wie bei gewöhnlichen Dampfmaschinen ist.The subject of the invention differs from these known systems in that that the hot exhaust gases from the fireplace of the steam boiler with a suction and pressure pump in and through a partially with Water-filled container that is outside or inside the boiler or this surrounds, to be directed. Of the; This generated steam is then in turn 'with the unabsorbed exhaust gases through the mentioned suction and pressure pump to one or several superheaters. From there it is made up of exhaust gases or steam Pressure medium passed into the valve body of a steam cylinder and then into it Cylinder of work done is led to a second superheater. From this superheater the pressure medium is in the valve body of a second steam cylinder with lower Pressures initiated, on whose cylinder piston it comes into effect and then, if required, fed to a third superheater, etc. The pressure medium is therefore always with the overflow from a cylinder with higher pressure in the valve body of a Another cylinder at lower pressure is passed through a superheater until it is finally after the work has been done in the last cylinder with the lowest pressure in one Condenser arrives, the effect of which is the same as in ordinary steam engines is.

In dem Kanal, welcher den Rauch vom Kessel und den Überhitzern zum Schornstein leitet, befindet sich ein Schieber oder eine andere Vorrichtung zum Sperren des Abzuges der Abgase. Dieser Schieber oder diese Sperrvorrichtung wird unmittelbar, nachdem die Maschine in gewöhnlicher Weise als einfache oder Verbundmaschine zu arbeiten begonnen hat, geschlossen, wobei die Säug- und Druckpumpe gleichzeitig ihre Saug- und Druckarbeit in oben beschriebener Weise beginnt. Diese einfache oder Verbundmaschine kann auch nach der Schließung des Ventiles noch selbständig arbeiten, jedoch kann auch das Gemisch von Dampf- und Verbrennungsgasen vollständig zu dieser und durch dieselbe oder durch die Zylinder mit niedrigerem Drucke geleitet werden.In the duct that carries the smoke from the boiler and superheaters to the chimney conducts, there is a slide or other device to lock the trigger of the exhaust gases. This slide or this locking device is immediately after the machine started to work in the usual way as a simple or compound machine has closed, the suction and pressure pumps simultaneously starting their suction and pressure work in the manner described above. This simple or compound machine can still work independently even after the valve has been closed, but it can also the mixture of steam and combustion gases completely to and through it or passed through the cylinders with lower pressures.

Es ist nicht notwendig, daß nur eine Saug- und Druckpumpe in Anwendung kommt. Man kann auch vorsehen, daß eine solche in jedem A^erbindungsweg zwischen zwei Zylindern, am besten vor dem Überhitzer, angeordnet wird. .It is not necessary that only one suction and pressure pump be used. Man can also provide that one in every connection path between two cylinders, is best placed in front of the superheater. .

Die Zeichnung veranschaulicht schematisch einige Ausführungsformen des Erfindungsgegenstandes. The drawing schematically illustrates some embodiments of the subject matter of the invention.

Fig. ι zeigt einen senkrechten Schnitt dlurch einen stehenden Dampfkessel, alle Zylinder und die Saug- und Druckpumpe.Fig. Ι shows a vertical section through a standing steam boiler, all cylinders and the suction and pressure pump.

Fig'. 2 zeigt einen ähnlichen Schnitt durch ,.Fig '. 2 shows a similar section through.

^: einen liegenden'Kessel (Lokomotivkessel). . _{: :} ^; ^: a lying 'boiler (locomotive boiler). . _:: ^;

Fig. 3 ist ein senkrechter Schnitt längs der Linie A-B in Fig. 2.FIG. 3 is a vertical section along the line AB in FIG. 2.

Fig. 4 zeigt einen senkrechten Schnitt durchFig. 4 shows a vertical section through

einen Teil des Überhitzers der Fig. 2. . ■part of the superheater of Fig. 2.. ■

Der Feuerherd des Dampfkessels ist sowohlThe hearth of the steam boiler is both

in Fig. ι wie in Fig. 2 mit ι bezeichnet. Der in diesen Feuerherd eingeführte Brennstoffin Fig. ι as in Fig. 2 denoted by ι. Of the fuel introduced into this hearth

ίο erzeugt im DampfkesseLDampf. Sobald der erforderliche Druck erreicht ist, wird der Schieber 2 unmittelbar, nachdem das Änlaßvent.il 3 geöffnet und die Maschine in Ganggesetzt ist, geschlossen. Die Abgase entweichen hierauf nicht mehr durch den Schornstein, sondern gehen, nachdem sie die Röhren 4 durchströmt haben, durch die Überhitzerröhren 5 wieder nach unten, dann aufwärts durch die zwischenliegenden Kanäle. 6 und schließlich durch die Kanäle 7 wieder nach unten und in den Behälter 8. Die Rauchgase und der gebildete Wasserdampf werden aus dem Dampfraum 9 des Behälters 8 beim Saughub der Saug- und Druckpumpe 10 durch das Verbindungsrohr 11 abgeleitet und durch das Rohr 12 in den Überhitzer 13 gepreßt. An diesem Überhitzer befindet sich ein Sicherheitsventil 14.ίο generates steam in the boiler. Once the required pressure is reached, the slide 2 is immediately after the Änlaßvent.il 3 is open and the machine is started, closed. The exhaust gases escape then no longer go through the chimney, but go after you have the pipes 4 have flowed through, through the superheater tubes 5 back down, then up through the channels in between. 6 and finally through the channels 7 again below and into the container 8. The smoke gases and the water vapor formed are out the vapor space 9 of the container 8 during the suction stroke of the suction and pressure pump 10 by the Connection pipe 11 derived and through the Tube 12 pressed into superheater 13. At A safety valve 14 is located in this superheater.

Der Überhitzer 13 gibt das Druckmittel (Rauch und Dampf) durch das Rohr 15 an den Schieberkasten 16 ab. Nach verrichteter Arbeit im Zylinder 17 tritt das Rauch- und Dampf gemisch durch das Rohr 18 in einen Überhitzer 19, der auf der Zeichnung unterhalb des Überhitzers 13 liegend angeordnet und von diesem durch die ringförmige Wand 20 getrennt ist. Die früher envähnten Röhren 5 liegen, wie die Zeichnung angibt, innerhalb dieser Überhitzer 13 und 19 und gehen durch die Zwischenwand 20 hindurch.The superheater 13 specifies the pressure medium (smoke and steam) through the pipe 15 the valve body 16 from. After work is done in the cylinder 17, the smoke and occurs Steam mixture through the pipe 18 in a superheater 19, which is on the drawing below of the superheater 13 arranged horizontally and from this through the annular wall 20 is separated. The tubes 5 mentioned earlier are, as the drawing indicates, inside these superheaters 13 and 19 and pass through the partition 20.

Vom Überhitzer 19, welcher ebenfalls mit einem Druckmesser versehen ist, wird das Druckmittel durch das Rohr 21 zum Schieberkasten 22 des Niederdruckzylinders 23 und nach im Zylinder verrichteter Arbeit durch das Abzugsrohr 24 in einen Kondensator 25 geleitet, der als Einspritzkondensator und infolge der nötigen großen Wassermengen als solcher mit Kreiselpumpe gedacht ist, die das Kühlwasser durch das Rohr 26 erhält Und den Kühlwasserüberschuß nebst Kondensat durch das Rohr 27 abgibt, während die Luft durch das Rohr 28 abgeleitet wird. Das zur Speisung des Kessels nötige Wasser wird vom Kondensator 25 durch das Rohr 29 und den Dreiweghahn 30 entnommen, der eine Entnahme von Speise\vasser auch von einer anderen Wasserzuflußquelle ermöglicht, und durch das Rohr 31 der Speise-'pumpe 32 zugeführt, die den Wasserbehälter 8 speist. Dieselbe Speisepumpe 32 erhält durch das Rohr 33 Speisewasser aus dem Behälter 8, Welches sie durch das Rohr 34 an den Hochdruckkessel 35 abgibt.From the superheater 19, which is also provided with a pressure gauge, the Pressure medium through the pipe 21 to the valve body 22 of the low pressure cylinder 23 and after work done in the cylinder, through the exhaust pipe 24 into a condenser 25 passed as an injection condenser and as a result of the large amounts of water required such a centrifugal pump is intended, which receives the cooling water through the pipe 26 And releases the excess cooling water along with condensate through the pipe 27, while the Air is discharged through the pipe 28. That which is necessary to feed the boiler Water is taken from the condenser 25 through the pipe 29 and the three-way tap 30, which enables the withdrawal of feed water from another water supply source, and fed through the pipe 31 to the feed pump 32 which feeds the water tank 8 feeds. The same feed pump 32 receives feed water from the container 8 through the pipe 33, Which it emits through the pipe 34 to the high pressure vessel 35.

Der im Hochdruckkessel 35 erzeugte reine Dampf strömt nach dem öffnen des Ventiles 3 aus.dem Dampfraum 36 durch das Rohr 37 in den Zylinder 38 und nach verrichteter Arbeit aus dem Schieberkasten 39 durch das Rohr 40 in das Rohr 15. Dieses letztere Rohr 15 ist mit einem Sicherheitsventil 41 versehen, um den Schieberkasten 16 des Mitteldruckzylinders· 17 gegen Sprengung zu sichern.The pure steam generated in the high-pressure boiler 35 flows after the valve 3 is opened aus.dem vapor space 36 through the pipe 37 into the cylinder 38 and after the work has been done from the valve body 39 through the pipe 40 into the pipe 15. This latter pipe 15 is provided with a safety valve 41 to shut off the valve body 16 of the medium pressure cylinder 17 to secure against detonation.

Der Hochdruckkessel ist mit einem Sicherheitsventil 42 und einem Druckmesser 43 versehen, der Überhitzer mit einem Pyrometer 44. The high pressure boiler is provided with a safety valve 42 and a pressure gauge 43, the superheater with a pyrometer 44.

■ :■ Fig. 2 bis 4 zeigen, wie bereits erwähnt, eine Anwendung des Erfindungsgegenstandes auf einen Lokomotivkessel mit horizontalen Röhren. ■. ■ Figures 2 to 4 show, as already mentioned, an application of the subject invention to a locomotive boiler with horizontal tubes.

Die Feuerstelle ist, wie oben, mit 1 bezeichnet. Der Schieber 2 ist im Schornstein angebracht. Das Anlaßventil 3 befindet sich im Dampfdome und wird in gewöhnlicher Weise mittels eines nicht gezeichneten Gestänges vom Platze des Maschinenwärters bzw. Lokomotivführers geöffnet und geschlossen. Der Überhitzer 13 (Fig. 3) ist im Behälter 8 an- 9" geordnet, dessen äußere Umrisse annähernd der Form der bisher gebräuchlichen Lokomotivkessel entsprechen. In dem gezeichneten Falle ist der Niederdruckzylinder 23 der Fig. ι fortgelassen. Es befinden sich demnach hier außer dem nicht gezeichneten Kompressor an der Stelle, wo der Zylinder sich zu befinden pflegt, ein Hochdruckzylinder 38 für reinen hochgespannten Dampf und ein Niederdruckzylinder 17 für ein Gemisch von Rauch und Dampf. Beide Seiten des Zwillingssystem es sind gleich. As above, the fireplace is designated by 1. The slide 2 is installed in the chimney. The starter valve 3 is located in the steam dome and is in the usual way by means of a linkage (not shown) from the place of the machine attendant or locomotive driver open and closed. The superheater 13 (Fig. 3) is in the container 8 on- 9 " ordered, the outer outline of which approximates the shape of the previously used locomotive boilers correspond. In the case shown, the low-pressure cylinder 23 of FIG. 1 is omitted. There are accordingly here except for the not shown compressor at the point where the cylinder is to be found maintains, a high pressure cylinder 38 for pure high pressure steam and a low pressure cylinder 17 for a mixture of smoke and steam. Both sides of the twin system are the same.

Um dem Zylinder mit niedrigerem Druck frischen Dampf zuführen zu können, ist ein Rohr 45 vorgesehen, das vom Rohre 37 ab-I zweigt, welches reinen hochgespannten Dampf. ; zum Hochdruckzylinder leitet. Dieses Rohr I 45 führt zu einem Hilf santriebhahn 46, der als Dreiweghahn ausgebildet ist. ' Durch, diesen wird der hochgespannte reine Dampf während der ersten Kolbenhübe auch in den j Zylinder niederen Druckes gespeist. Während ! dieser Zeit ist das Rohr 15, das das Gemisch I von Rauchgasen und Dampf zuführen soll, ■ geschlossen. Wenn eine gewisse Kolbengeschwindigkeit erreicht ist, wird das Hahnküken des Dreiweghahnes 46 so eingestellt, daß nicht mehr reiner Dampf vom Rohre 45 bzw. 37, sondern das Dampfrauchgasgemisch aus denx Rohre 15 in den Schieberkasten 16 des Niederdruckzylinders 17 eingeführt wird. Wenn die Maschine nach Fig. 1 in GangIn order to be able to supply fresh steam to the cylinder at lower pressure, a Pipe 45 is provided, which branches off from pipe 37, which is pure high-pressure steam. ; leads to the high pressure cylinder. This tube I 45 leads to an auxiliary santriebhahn 46, the is designed as a three-way valve. 'Through, this becomes the high tension pure steam during the first piston strokes also fed into the low pressure cylinder. While ! this time is the pipe 15, which is to supply the mixture I of flue gases and steam, ■ closed. When a certain piston speed is reached, the cock plug will of the three-way valve 46 is set so that no longer pure steam from the pipe 45 or 37, but the steam flue gas mixture from the pipes 15 into the valve body 16 of the low pressure cylinder 17 is introduced. When the machine of Fig. 1 is in motion

gesetzt ist, wird die Luke 47 zum Aschraume geschlossen und Luft unter einem gewissen Drucke mit Hilfe eines Ventilators oder in anderer Weise zugeführt. Nach Fig. 2 wird dagegen die Luft während des Fahrens der Lokomotive durch die Geschwindigkeit, mit welcher die Lokomotive sich vorwärts bewegt, eingeführt, indem die Luft durch einen Trichter 48 im vorderen Teile der Lokomotive aufgefangen' und durch den Kanal 49 zum Aschraume 50 geleitet wird. Das Öffnen des Schiebers 51 im Kanal 49 geschieht gleichzeitig mit dem Schließen des Schiebers 2, der Feuertür 52 und der Aschraumtür 47.is set, hatch 47 to the ash room is closed and air under a certain amount Prints supplied with the help of a fan or otherwise. According to Fig. 2 on the other hand, the air during the running of the locomotive by the speed, with which the locomotive moves forward, introduced by the air through a Funnel 48 caught in the front part of the locomotive 'and through the channel 49 to Ash rooms 50 is passed. The slide 51 in the channel 49 is opened at the same time with the closing of the slide 2, the fire door 52 and the ash room door 47.

Claims

Patent claim:

Steam engine system, in which the exhaust gases from the pressurized or suction air-operated furnace to generate a steam gas mixture come into direct contact with water, characterized in that the fire gases after reaching a level for starting the high-pressure cylinder (38) of the machine with live steam required steam tension in the steam generator (35) the way through the chimney is blocked so that they flow through a superheater (5, 6) and a container filled with water (7, 8) under suction or compressed air and, with live steam or with exhaust steam mixed in the first cylinder (38), act on the piston of a second cylinder (17), whereupon the working fluid, after passing through a second superheater (19), performs work in a third pressure stage (23) and is finally fed to an injection condenser or passed directly into the open will. . ■ <■

1 sheet of drawings.