DE399298C - Dampfmaschine - Google Patents

Description

• Dampfmaschine. Gegenstand der Erfindung ist eine Dampfmaschine, die zugleich als Kesselspeisevorrichtung wirkt, in der Weise, daß die am Schluß der Expansionsperiode im Zylinder noch vorhandene Wärme fast restlos auf in den Zylinder eingespritztes Zusatzwasser übertragen und dieses durch die auf über Eintrittsspannung erhöhte Kompression in an sich bekannter Weise aus dem Zylinder unmittelbar in den Kessel gedrückt wird. Die Anwendung dieser Maschine ist für solche Dampfanlagen gedacht, bei denen noch andere Dampfverbrauchsstellen an dem deichen Kessel angeschlossen sind, die Maschine also gleichzeitig auch die Leistung sonst erforderlicher Speisevorrichtungen o. dgl. mit übernimmt. Daneben werden durch die Erfindung die Vorteile erzielt, daß der thermische Wirkungsgrad der Maschine bedeutend erhöht und ohne besondere Pumpe usw. und ohne Vorwärmer Speisewasser geliefert wird, das bis auf Kesseltemperatur oder darüber erwärmt ist. Außerdem wird dadurch die Kesselsteinbildung in hohem Maße eingeschränkt.
• Eine weitere Ausbildung des Erfindungsgegenstandes besteht darin, daß der Zylinder einen zur Ableitung des Wassers dienenden ventilförmig ausgebildeten Endteil besitzt, der in der Hauptsache durch den Kessel-

  druck gegen den Zylinder gepreßt und da-

  durch abgedichtet wird.

  Die Zeichnung zeigt schematisch in Abb. i

  ein Ausführungsbeispiel im Schnitt, in

  Abb. 2 (las Arbeitsdiagramm. Der Arbeitsvorgang ist folgender: Durch den Stutzen a und das Ventil b tritt beim Beginn des Kolbenspiels eitre bestimmte Dampfmenge in den Zylinder c und treibt den Kolben d arbeitleistend vor. Am Ende der Expansion wird durch den Hahn c° und die Düse f Wasser in den auf geringen Druck expar@dierten Dampf gespritzt. Hierdurch sowie durch die einsetzende Kornpression kondensiert ein Teil des Dampfes. Die dadurch frei «-erdende Wärme erwärmt (las Einspritzwasser sowie das bereits gebildete Kondensat auf die (lern jeweiligen Druck entsprechende Dampftenrperattrr. Die Kompression wird, wie aus dein «-eiter unten erläuterten Diagramm (Abb.2) ersichtlich, auf Tiber Eintrittsspannung geführt, die Temperatur des im Zylinder befindlichen Wassers also auf die Temperatur des eintretenden Dampfes erhöht. Die Menge des eingespritzten Wassers wird so bemessen, daß ein Teil des Dampfes nicht niedergeschlagen wird. Dieser Dampfrest dient zur Beförderung des Wassers aus (lern Zylinder. Die Austrittsöffnung für das Wasser gibt der kegelventilförmig ausgebildete Zylinderendteil g frei, wenn der Druck im Zylinder den Kesseldruck übersteigt. Der an den Teil anschließende Raum lt ist zu diesem Zweck durch die Stutzen i und k mit dein Kessel verbunden. Der Kesseldruck wird also so lange den Zylinderteil g gegen den Zylinder c drücken, wie der Druck im Zylinder geringer ist als im Kessel.
• Die Feder 1 soll ein Abklappen des Teils g während der Admission verhindern und zugleich sein Gewicht aufheben. Der Träger in dient als Stütze für die Feder 1 und als Hubbegrenzung für den Zylinderteil g.
• lm Diagramm Abb. 2 zeigt die Linie p-q die Füllung und q-r den Verlauf der Expansion. Die Fläche o-p-q-r-s gibt also in bekannter Weise die Gesamtarbeit an. Durch das Einspritzen von Wasser am Ende der Expansion kondensiert ein Teil des Dampfinhaltes und der Druck sinkt infolgedessen von r auf t. Die nun einsetzende Kompression, die im gewählten Beispiel von der lebendigen Kraft des Schwungrades geleistet wird, treibt den Druck des Dampfinhaltes nach der Kurve tu in die Höhe. Während der Kompression findet dauernd eine Kondensation voll Dampf und Abgabe der Kondensationswärme an das im Zylinder befindliche Wasser statt, wodurch dieses auf die dem jeweiligen Druck entsprechende Temperatur gebracht wird. Bei w überschreitet der Kompressionsdruck die Eintrittsspannung bzw. den Kesseldruck und wird schließlich bei rr j so groß, daß sich der Teil g trotz des darauf lastenden Kesseldrucks öffnet und das im Zylinder enthaltene Dampfwassergemisch nach dem Raum Ir entweichen 1<ißt. Die Fläche o-s-t-u-z, entspricht der Kompressions- und Ausströmungsarbeit. Der Unterschied beider Flächen stellt die erzielte Nutzleistung dar. Es ist (lies die Fläche q-r-t-@cabzüglich der kleinen Fläche c-@r._w-p.
• Bei ausschließlicher Anwendung dieser Maschine für einen Kessel würde dessen @Vasserinhalt dauernd größer und der Dampfinhalt dementsprechend kleiner werden. Die Anwendung der Erfindung ist aber voll vornherein nur für solche Anlagen gelacht, bei denen außer dieser Maschine noch andere Datnpfverbrauchsstellen an (lern gleichen Kessel angeschlossen sind, für die dann die Maschine die Funktionen sollst erforder-'.icher Speisevorrichtungen übernimmt.
• Soll die Versorgung des Kessels mit Speise-; Wasser ausschließlich durch diese Maschine erfolgen, so ist ihre Leistung zweckmäßig gleich einem Drittel der Gesamtleistung aller übrigen Maschinen zu wählen. Daraus ergibt sich die Möglichkeit, Zylinder älterer Bauart mit diesem neuen zu einer Maschine zu kombinieren, die dann auch als alleinige Dampfverbrauchsstelle eines Kessels Verwendung finden kann.
• Die Regulierung sowohl der Leistung der Dampfmaschine als auch der Speisepumpe erfolgt durch Veränderung der Füllung oder der Einspritzwassermenge, oder durch beide gleichzeitig.

Claims (2)

1. PATrNT-AN SPRÜcHG: i. Dampfmaschine, dadurch gekennzeichnet, (laß der Dampfzylinder zugleich als Kesselspeisevorrichtung wirkt, in der Weise, daß die am Schluß der Expansion im Zylinder noch enthaltene Wärme fast restlos auf in den Zylinder eingespritztes Zusatzwasser übertragen und dieses durch die auf über Eintrittsspannung erhöhte Kompression in an sich bekannter Weise aus dem Zylinder unmittelbar in den Kessel gedrückt wird.
2. 2. Maschine nach Anspruch i, gekennzeichnet durch einen ventilförmig ausgebildeten Zylinderendteil, der in derHauptsache durch den Kesseldruck gegen den Zylinder gepreßt und dadurch abgedichtet wird.