DE399743C

DE399743C - Compound heating engine for higher heating pressure

Info

Publication number: DE399743C
Application number: DEW60926D
Authority: DE
Original assignee: ADOLF MERTZ
Current assignee: ADOLF MERTZ
Priority date: 1922-04-11
Filing date: 1922-04-11
Publication date: 1924-12-03

Description

Verbundheizkraftmaschine für höheren Heizdruck. Die Erfindung betrifft eine Heizkraftmaschine für höheren Heizdruck.Compound heating engine for higher heating pressure. The invention relates to a heating engine for higher heating pressure.

Bei Verbundanlagen wird häufig für höheren Heizungsdruck Aufnehmerdampf entnomrnen und auch bisweilen die Aufnehmerspannung durch sehr kleine Füllung im Niederdruckzylinder erhöht. Die kleine Füllung im Niederdruckzylinder hat aber eine stark gedrosselte Einströmung in derselben zur Folge, und außerdem wird auch nicht der hohe Gegendruck erzeugt, wie er häufig in den praktischen Betrieben für Heizzwecke benötigt wird. Es muß dann auf Einzvlindermaschinen -zurückgegriffen werden, wobei in den Zeiten. in denen nicht mit Heizung gearbeitet werden soll, die j\'ärmeausnutzung sehr unvorteilhaft ist.In the case of compound systems, steam is often used for higher heating pressures Removal and sometimes the transducer voltage through very small filling in the Low pressure cylinder increased. The small filling in the low pressure cylinder has one strongly throttled inflow in the same result, and moreover will not the high back pressure as it is often produced in practical operations is required for heating purposes. Single-cylinder machines must then be used be taking in the times. in which heating is not to be used, the heat utilization is very unfavorable.

Gemäß der Erfindung wird nun bei Verbundmaschinen mit Nachüberhitzung und Kondensation auch der Heizdampf dem Aufnehmer oder dem Nachüberhitzer entnommen, der Aufnehmerdruck aber his über ein Drittel der Kesselspannung gesteigert, dieser hohe Druck dann für den Niederdruckz@-linder vermindert, gut nachüberhitzt und im Niederdruckzylinder bis auf Kondensatorspannung ausgenutzt.According to the invention is now in compound machines with post-superheating and condensation, the heating steam is also taken from the receiver or the post-superheater, but the transducer pressure has increased to over a third of the boiler voltage, this high pressure then reduced for the low pressure cylinder, well reheated and im Low pressure cylinder used except for capacitor voltage.

In der beiliegenden Zeichnung ist die Erfindung an einem Ausführungsbeispiel erläutert. Es zeigen: Abb. i den Aufnehmerüherhitzer mit einer Drosselvorrichtung und Anschluß für eine Heizung, Abb.2 eine Druckregelvorrichtung, Abb.3 Diagramme der Maschinenanlage. In Abb. i ist lt; ein Dampfkessel, an den die Cberhitzerbuchse B angeschlossen ist. Es ist ein vierteiliger Nachüberhitzer für Abdampf eingebaut: Ü1, Ü=, Ü3, Ü4. Zwischen dem Nachüberhitzer und dem Kessel I( kann aber auch noch ein Hauptüberhitzer für Kesseldampf eingebaut werden; dann würde der Cherhitzer entsprechend von dem Kessel abrücken, da der Nachüberhitzer immer in den kältesten Heizgasen liegen soll. Die Heizgase strömen in der Richtung F uni die i`berhitzerrohre, der Abdampf wird bei E dem t"berhitzer von der Hochdruckstufe zugeführt. Von hier strömt der Dampf den Heizgasen entgegen durch die L"berhitzer C'71 und Ü-;. Von U° wird der Dampf teilweise durch eine Absperrdrosselvorrichtung D geführt und teilweise durch den Stutzen L und die Regelventile S mit höherem Druck der Heizung zugeführt. Der übrigbleibende Dampf verläßt mit niedriger Spannung das Drosselve itil D, strömt durch die L'berhitzer Ü= und Ü1 und wird bei A dem Niederdruckzylinder zugeführt. Das Drosselventil D, an dessen Stelle auch eine andere beliebige Absperrvorrichtung bekannter Art treten kann, bewirkt eine Drosselung, die in dein abgeschlossenen Raum zwischen Hoch- und Niederdruck ein Ansteigen des Druckes nach der Hochdruckseite und ein Fallen de= Druckes nach der Niederdruckseite Hervorruft. Wird nun die höhere Druckseite an eine Heizungsanlage angeschlossen und die Drosselung des Dampfes vorgenommen, so steigt, wie das einer Versuchsanlage entnommene Diagramm nach Ab-b. 3 zeigt, die Gegendrucklinie bis auf Atir. 1`berdrl:ck bei 12 Atin. Kesseldruck in dein Hochdruckdiagramm. Das Niederdruckdiagram:n hat eine Einströmungslinie unter i Atrn. und nutzt den Restdampf in der Kondensationsanlage sehr gut aus. Die in dem Diagramm fehlende mittlere Fläche zwischen den beiden Grenzlinien wird für Heizzwecke aufgewendet und stellt also eine hohe Wärmeausnutzung dar. Das Niederdruckdiagramm zeigt eine Expansion bis auf 0,25 Atni. abs. hei cgo Prozent Vakuum.In the accompanying drawing, the invention is explained using an exemplary embodiment. They show: Fig. I the sensor heater with a throttle device and connection for a heater, Fig.2 a pressure control device, Fig.3 diagrams of the machine system. In Fig. I is lt; a steam boiler to which the superheater socket B is connected. A four-part post-superheater for exhaust steam is installed: Ü1, Ü =, Ü3, Ü4. Between the post-superheater and boiler I (but a main superheater for boiler steam can also be installed; then the chiller would move away from the boiler accordingly, since the post-superheater should always be in the coldest heating gases. The heating gases flow in the direction F and the i Superheater pipes, the exhaust steam is fed to the superheater from the high pressure stage at E. From here the steam flows against the heating gases through the superheaters C'71 and O-; and partially supplied to the heater at higher pressure through the connection L and the control valves S. The remaining steam leaves the throttle valve D at low voltage, flows through the superheaters U = and U1 and is fed to the low-pressure cylinder at A. The throttle valve D , which can be replaced by any other known type of shut-off device, causes a throttling in your closed space between Hoc h- and low pressure causes a rise in pressure towards the high pressure side and a fall in de = pressure towards the low pressure side. If the higher pressure side is now connected to a heating system and the steam is throttled, it increases, as shown in the diagram according to Ab-b, taken from a test system. 3 shows the counterpressure line up to Atir. 1 overpressure at 12 atin. Boiler pressure in your high pressure diagram. The low pressure diagram: n has an inflow line under i Atrn. and makes very good use of the residual steam in the condensation system. The mean area between the two boundary lines missing in the diagram is used for heating purposes and thus represents a high level of heat utilization. The low-pressure diagram shows an expansion up to 0.25 Atni. Section. he cgo percent vacuum.

Diees war bisher nur durch Turbinen erreichbar. Eine besonders günstige Wirkung Gier Er@inclang liegt noch darin, daß durch den Nachüberhitzer ein erheblich größerer geheizter Raum für den Aufnehmer geschaffen ist. Es wird hierdurch bei etwa vorhandenem Flachregler oder ähnlicher Hochdruckteuerung sowie vor allem durch die größere Füllung des Niederdruckzylinders bei Heizdampfentnahine die Gegendrucklinie im Hochdruckdiagramm fast gerade und die sonst außerordentlich groß ausfallende Kompression auf ein sehr günstiges Maß vermindert. Die Einströmungslinie im Niederdruckdiagramm wird gleichfalls durch den größeren Aufnehmer und das geringere Dampfquantum hei Heizdampfentnahme viel gerader geführt und die daran anschließende Expansionslinie fast bis auf die Kondensatornull-Linie selbst bei größter Hochdruckzylinderfüllung heruntergeführt. Bei hohem Dampfdruck kann die Füllung in der Niederdruckstufe, welche in Abb. 3 4.5 Prozent beträgt, bedeutend kleiner genommen und hierdurch die Expansion vergrößert werden.Up until now, this could only be achieved using turbines. A particularly cheap one The effect of greed Er @ inclang lies in the fact that the post-superheater has a considerable effect larger heated space is created for the transducer. It is thereby at any existing flat regulator or similar high-pressure control and, above all, through the greater filling of the low-pressure cylinder in the case of Heizdampfentnahine the counter pressure line almost straight in the high pressure diagram and the otherwise extraordinarily large one Compression reduced to a very favorable level. The inflow line in the low pressure diagram is also hot due to the larger transducer and the lower vapor quantum Heating steam extraction is much straighter and the subsequent expansion line almost down to the condenser zero line even with the largest high-pressure cylinder filling brought down. At high vapor pressure, the filling can be in the low pressure stage, which is 4.5 percent in Fig. 3, taken significantly smaller and therefore the Expansion will be enlarged.

Es kann bei der Erfindung die Dampfentnahme für Heizungs- oder andere Zwecke für Drücke erfolgen, welche den dritten Teil des vorhandenen Kesseldruckes übersteigen. Z. B. ist für 12 Atm. Kesseldruck 4. Atm. Heizungsdruck, für i 8 Atm. Kesseldruck 6 Atm. Heizungsdruck, für 3oAtm.Kesseldruck ioAtm. Heizungsdruck und für 6o Atm. Kesseldruck 2o Atm. Heizungsdruck mindestens erreichbar. Hierbei ist die überhitzung dieses Heizdampfes meist noch von besonderem Vorteil, und wenn diese Überhitzung nicht gebrauch, wird, so kann die Entnahme des Abdampfe= vor seinem Eintritt in den LTberhitzer durch einen nicht gezeichneten Stutzen in der Zuführungsleitung erfolgen. Es wird dann die Nachüberhitzung allein für den im Niederdruckzylinder gebrauchten Dampf wirksam.With the invention it can be used for steam extraction for heating or other purposes Purposes for pressures take place, which are the third part of the existing boiler pressure exceed. E.g. is for 12 Atm. Boiler pressure 4th atm. Heating pressure, for i 8 atm. Boiler pressure 6 atm. Heating pressure, for 3oAtm. Boiler pressure ioAtm. Heating pressure and for 6o atm. Boiler pressure 2o atm. Heating pressure at least achievable. Here is the overheating of this heating steam is usually of particular advantage, and if this Overheating is not used, so the removal of the evaporation = before his Entry into the superheater through a connecting piece (not shown) in the supply line take place. It is then the post-overheating alone for the low-pressure cylinder used steam effectively.

Ist eine Heizungsanlage mit ganz bleichem, höherem Druck vorhanden,. so genügt es, die Heizungsanlage nur an den punktiert gezeichneten Stutzen L (Ahb. i ; anzuschließen. Die Heizung wird aber häufig nur zeitweise gebraucht, so daß diese durch ein nicht gezeichnetes Absperrventil abzuschließen ist und dann die Maschine allein als Verbundkondensationsmaschine arbeitet. Dieses Absperrventil kann aber auch dazu dienen, den Heizdampfdruck durch mehr oder weniger Abdrosselung zu verändern. Vorteilhaft ist es, statt des großen mehrere kleinere Ventile S, wie in der Zeichnung (Abb. i", S punktiert, angegeben, vorzusehen, da dann die Regelbarkeit der Heizdampfspannung sicherer zu erreichen ist. Es kommt häufig im praktischen Betriebe vor, daß Heizdampf an verschiedenen Stellen und unter verschiedenem Druck gebraucht wird. Diesen Anforderungen kann durch das oder die Heizdar.=pfabsperrventile vollständig entsprochen werden; auch die Heizdampfmenge kann geregelt werden.Is there a heating system with a very pale, higher pressure. it is sufficient to only connect the heating system to the dotted connection L (Ahb. i; to connect. The heating is often only needed from time to time, so that this is to be closed by a shut-off valve (not shown) and then the machine works alone as a compound condensation machine. This shut-off valve but can also be used to reduce the heating steam pressure by more or less throttling to change. It is advantageous, instead of the large one, several smaller valves S, such as in the drawing (Fig. i ", S dotted, indicated to be provided, since then the controllability the heating steam voltage can be reached more safely. It often comes in practical Establishments that heating steam in different places and under different pressure is needed. These requirements can be met by the Heizdar. = Pfabsperrventile be fully complied with; The amount of heating steam can also be regulated.

Die Mascbinenleistung wird häufig nicht gleich sein und durch selbsttätige Expansionssteuerung der Hochdruckstufe ausgeglichen. Es tritt demnach eine veränderliche Abdampfmenge in den Nachüberhitzer ein und würde einen veränderlichen Aufnehmerdruck zur Folge haben. Für die Heizung ist aber dieser veränderliche Druck häufig nicht brauchbar. Die in Abb. 2 dargestellte Anordnung vermeidet nun die schädigenden Wirkungen der wechselnden Belastung dadurch, daß als Regelorgan eine selbsttätig wirkende Drosselklappe vorgesehen ist und diese bei größerer Füllung auch eine größere Öffnung hat.The machine performance will often not be the same and will be automatic Balanced expansion control of the high pressure stage. There is therefore a changeable one Exhaust steam into the post-superheater and would result in a variable sensor pressure have as a consequence. However, this variable pressure is often not used for heating useful. The arrangement shown in Fig. 2 now avoids the damaging effects the changing load due to the fact that as a regulating organ an automatically acting Throttle valve is provided and this also has a larger opening with a larger filling Has.

Nach der Abb. 2 tritt der Aufnehmerdampf bei i in einen kleinen Dampfzylinder, in welchem ein Dampfkolben 3 beweglich angebracht ist; eine Umführungsleitung 4. führt den Dampf von der unteren Seite des Kolbens nach der oberen Seite; in dieser Leitung ist ein kleines Spitzschlußventil 5 angebracht. Außerhalb des Zylinders ist mit der Kolbenstange 6 zusammenhängend und durch Stange y mit Querhaupt 8 ein Doppelhebel 9 verbunden, welcher an jedem Ende Federbelastung erhält. An dem Doppelhebel greift Stange io und hieran der Hebel i i an, der die Drosselklappe 12 dreht. Diese Drosselklappe soll als Ersatz für das in Abb. i mit D bezeichnete Ventil elten und zwischen den t'berhitzern Ü° und' Ü=' angebracht sein.According to Fig. 2, the receiver steam enters a small steam cylinder at i, in which a steam piston 3 is movably mounted; a bypass line 4. guides the steam from the bottom of the piston to the top; in this Line is a small tip valve 5 attached. Outside the cylinder is connected to the piston rod 6 and through rod y with crosshead 8 a Double lever 9 connected, which receives spring loading at each end. On the double lever engages rod io and here on the lever i i, which rotates the throttle valve 12. These The throttle valve is intended to replace the valve labeled D in Fig. I and between the superheaters Ü ° and Ü = ’.

Unter und über dem Kolben ist im Beharrungszustand der Druck der gleiche. Die zwei Federn 11 und i¢ wirken an dem Hebel 9 gegeneinander und bewirken, daß für den Kolben in allen Hublagen der Beharrungszustand -eintreten kann. Wird nun der Aufnehrr_erdruck größer, so steigt der Kolben 3 etwas hoch und öffnet die Drosselklappe 12 etwas mehr. Inzwischen ist aber auch durch 5 etwas Dampf von höherem Druck von. unten nach oben über den Kolben übergetreten, und @es ist wieder eine etwas höhere Gleich---,wichtslage vorhanden, aber mit größerer Drosselklappenöffnung. Durch die größere Leistung im Niederdruckzylinder wird nun der Hauptregler beeinflußt und versucht das Gleichgewicht in der Maschine herzustellen.The pressure below and above the piston is the same in the steady state. The two springs 1 1 and i ¢ act on the levers 9 towards each other and cause can -eintreten for the piston in all stroke positions of the steady state. If the Aufnehrr_erdruck increases, the piston 3 rises a little and opens the throttle valve 12 a little more. In the meantime, however, there is also a little steam of higher pressure from. stepped over the piston from the bottom to the top, and @there is again a somewhat higher equilibrium position, but with a larger throttle valve opening. The main controller is now influenced by the greater power in the low-pressure cylinder and tries to establish equilibrium in the machine.

Die Vers:ellung der Drosselklappe entsprechend der Hochdruckfüllung kann aber auch auf andere Art bewirkt werden, z. B. mittels des veränderlichen. Hochdruckschieberhubes oder auf elektrischem Wege. Es kann. also die Regulierung der Kraftleistung von Hand verstellbar oder auch selbsttätig erfolgen, während die Regelung der Aufnehmerspannung und Heizleistung von Hand verstellbar erfolgt.The adjustment of the throttle valve according to the high pressure filling but can also be effected in other ways, e.g. B. by means of the changeable. High-pressure valve stroke or by electrical means. It can. So the regulation the power output can be adjusted manually or automatically, while the The transducer voltage and heating power are regulated by hand.

Claims

PATrXT-AT srRÜCiir: i. Compound heating engine for higher heating pressure with split post-superheater for the exhaust steam of the first stage, characterized by two shut-off devices per se 'of known design, one of which (D) for transferring the amount of exhaust steam determined for the low-pressure stage is used in the post-superheater and is connected between two post-superheater parts (Ü3, Ü9), while the other is connected to the heating cable and in the case of using post-superheated exhaust steam between two post-overbeater parts (Ü3, 02) or damp when used Saturated steam is switched upstream of the post-superheater - and through a control valve (S), with the help of which the higher transducer pressure for different according to the needs Steam tensions of the heating can be regulated.

2. Compound heating engine according to Claim i, characterized by a throttle valve (D, Fig.2), the larger Filling the high pressure stage is opened further.