DE44579C

DE44579C - Steam superheater

Info

Publication number: DE44579C
Application number: DENDAT44579D
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Anticipated expiration: 1908-03-07

Description

KAISERLICHESIMPERIAL

PATENTAMTPATENT OFFICE

Die gebräuchlichen Dampfüberhitzer besitzen den Uebelstand, dafs während der Betriebspausen oder auch schon während der Zeit eines verlangsamten Betriebes der Dampf im Ueberhitzer auf eine höhere Temperatur gebracht wird, als erwünscht und vortheilhaft ist, so dafs dadurch nicht allein die Stopfbüchsenpackung und ähnliche Theile der Dampfmaschine sowie der Dampfleitungen zerstört werden, sondern auch die reibenden Metallflächen, wie z. B. Kolben und Cylinderwände, Schieber und Schieberflächen, trocken auf einander arbeiten, da die flüssigen Schmiermittel sofort verdampfen. Demzufolge werden jene Theile in stärkstem Mafse angegriffen und häufig sehr bald zerstört.The usual steam superheaters have the disadvantage that they can be used during breaks in operation or even during that time a slower operation, the steam in the superheater is brought to a higher temperature is, as is desirable and advantageous, so that not only the stuffing-box packing and similar parts of the steam engine as well as of the steam pipes are destroyed, but also the rubbing ones Metal surfaces, such as B. Piston and cylinder walls, slide and slide surfaces, dry work on each other as the liquid lubricants evaporate instantly. As a result, will those parts attacked to the greatest extent, and often very soon destroyed.

Die in beiliegender Zeichnung dargestellte Neuerung soll dazu dienen, diesem Uebelstande abzuhelfen. Dieselbe ermöglicht es nämlich, dafs man eine beliebige, selbstverständlich über der Normaltemperatur des gesättigten Wasserdampfes von der Spannung des Kesseldampfes liegende Maximaltemperatur des überhitzten Dampfes festzusetzen vermag, welche auch während der Betriebspausen nicht erheblich überschritten wird.The innovation shown in the accompanying drawing is intended to alleviate this inconvenience to remedy. The same makes it possible, of course, to use any one of them the normal temperature of the saturated water vapor from the voltage of the boiler vapor lying maximum temperature of the superheated steam is able to set, which also is not significantly exceeded during breaks in operation.

Der Kessel AA stellt den Dampfüberhitzer dar. Derselbe ist hier als Röhrenkessel, welcher im Rauchkanal liegt, gezeichnet. An dem einen Ende strömt der Kesseldampf ein und an dem anderen Ende aus. Auf dem Ueberhitzer befindet sich der dampfdomartige Behälter B. Derselbe ragt mit dem unteren Theil zwar in den Ueberhitzer A hinein , ist aber gegen denselben vollkommen dicht abgeschlossen. Das Innere des Domes B ist zum gröfsten Theil mit Wasser angefüllt. Ebenso ist das Rohr r, welches im Boden des Domes B mündet und dessen freies Ende geschlossen ist, mit Wasser angefüllt. Das Rohr r erstreckt sich, von seinem geschlossenen Ende bis zum Dome ansteigend, fast durch den ganzen Ueberhitzer.The boiler AA represents the steam superheater. It is drawn here as a tubular boiler, which is located in the smoke channel. The boiler steam flows in at one end and out at the other end. On top of the superheater is the steam dome-like container B. The lower part of the same protrudes into the superheater A , but is completely sealed off from it. The interior of the cathedral B is for the most part filled with water. Likewise, the tube r, which opens into the bottom of the dome B and whose free end is closed, is filled with water. The tube r extends, rising from its closed end to the dome, almost through the entire superheater.

Ein Rohr T₁ tritt von oben in den Dom B hinein. Das offene Ende dieses Rohres T₁ reicht beinahe bis zum Boden des Domes B, ist jedoch etwas nach der Seite gebogen, da-A tube T ₁ enters the dome B from above. The open end of this tube T ₁ extends almost to the bottom of the dome B, but is bent a little to the side, so that

! mit die aus dem Rohr r aufsteigenden Dampf-! with the steam rising from the pipe r

blasen nicht in das Innere des Rohres r_x gelangen können. Das andere Ende des Rohres r_x bubbles cannot get into the interior of the tube r _x . The other end of the tube r _x

j ist mit dem kleinen Cylinder C verbunden.j is connected to the small cylinder C.

j Letzterer enthält den dicht schliefsenden Kolben k mit der durch den Boden von C eben-j The latter contains the tightly fitting piston k with the same shape as the bottom of C

ί falls gedichtet hindurchtretenden Kolbenstange s. Dieselbe ist verbunden mit dem Hebel h, dessen Drehungsachse das Küken eines Hahnes i bildet. Das Gegengewicht gegen den nach oben gerichteten Zug der Kolbenstange ί bildet das Gewicht P. Die Verbindungsweise der steifen Kolbenstange s mit dem um die Drehungsachse des Hahnes i schwingenden Hebel h mittelst Gelenkes ist allbekannt und daher nicht näher dargestellt.ί if it is sealed, see the piston rod that passes through it.It is connected to the lever h, the axis of rotation of which is the plug of a cock i . The counterweight against the upward pull of the piston rod ί forms the weight P. The way in which the stiff piston rod s is connected to the lever h swinging around the axis of rotation of the cock i by means of a joint is well known and is therefore not shown in detail.

Der Hahn i befindet sich in einer Rohrleitung The cock i is located in a pipeline

welche die Verbindung herstelltwhich establishes the connection

zwischen dem Wasserkessel W und den beiden Enden des Ueberhitzers A A. Andererseits steht der Wasserbehälter W in seinem oberen Theil mit dem Kesseldampf, hier mit dem Innenraum des Ueberhitzers in Verbindung, während der untere Theil von W mit der Speiseleitung durch die Rohrleitung r₃, inbetween the water boiler W and the two ends of the superheater A A. On the other hand, the upper part of the water tank W is connected to the boiler steam, here with the interior of the superheater, while the lower part of W is connected to the feed line through the pipe r ₃ , in

welcher sich ein Rückschlagventil befindet, verbunden ist.which is a check valve is connected.

Wird nun bei einer Betriebspause oder wenn zeitweise die durchströmenden Heizgase zu hohe Temperatur besitzen, der Dampf im Ueberhitzer über die festgesetzte Temperatur hinaus erwärmt, so steigt entsprechend auch die Temperatur und der Druck in dem Dom B und den Rohren r und r, auf diejenige Spannung, welche gesättigter Wasserdampf bei der betreffenden Temperatur besitzt. Dieser Druck überträft sich auf den Kolben k und treibt diesen nach oben. Das Gegengewicht P mufs nun so bemessen sein , dafs dasselbe so lange dem Druck unter dem Kolben k Widerstand zu leisten vermag, als die beabsichtigte Temperatur im Ueberhitzer sowie im Rohr r nicht überschritten ist. Sobald jedoch die Temperatur im Ueberhitzer um ein Geringes die festgesetzte Grenze überstiegen hat, so be- ! wegt sich der Kolben k nach oben, öffnet den Hahn i. und es strömt alsdann Wasser aus dem Wasserbehälter W. welcher selbstverständlich genügend mit Wasser versehen sein mufs, durch die Rohre r₂ in den Dampfüberhitzer und kühlt diesen durch die nun eintretende Verdampfung so weit ab, bis Temperatur und Druck im Dom B, sowie unter dem Kolben A" wieder so weit gesunken sind, dafs das Gewicht P wieder den Kolben k niederzieht und den Hahn ;' schliefst.If the steam in the superheater is heated above the set temperature during a break in operation or if the temperature of the heating gases flowing through is at times too high, the temperature and pressure in the dome B and the pipes r and r rise accordingly to the same voltage , which has saturated water vapor at the relevant temperature. This pressure is exerted on the piston k and drives it upwards. The counterweight P must now be so dimensioned that it can resist the pressure under the piston k as long as the intended temperature in the superheater and in the pipe r is not exceeded. However, as soon as the temperature in the superheater has exceeded the specified limit by a small amount, so be! if the piston k moves upwards, the valve i opens. and water then flows out of the water tank W., which of course must be provided with sufficient water, through the pipes r ₂ into the steam superheater and cools it down through the evaporation that now occurs until the temperature and pressure in the dome B and below the Piston A "has sunk again so far that the weight P again pulls down piston k and the cock; slept.

An Stelle des Gewichtes P kann man auch den Druck des Kesseldampfes, welcher auf den Differentialkolben A₁, Fig. 2, von oben direct oder indirect wirkt, in Anwendung bringen. In diesem Falle verbindet man den Raum über dem Kolben A-, mit dem Wasserkessel W durch die Rohrleitung r₄.Instead of the weight P , the pressure of the boiler steam, which _{acts directly or indirectly on the differential piston A 1} , FIG. 2, from above, can also be used. In this case, the space above the flask A- is connected to the kettle W through the pipe r ₄ .

Statt des Hahnes i kann man auch ein belastetes Ventil anbringen, welches in gleicher Weise sammt seiner Belastung durch den Druck unter dem Kolben k beim Eintreten einer zu hohen Temperatur gehoben und dadurch geöffnet wird.Instead of the cock i , a loaded valve can also be fitted, which in the same way, together with its load due to the pressure under the piston k, is raised and thereby opened when a temperature that is too high is reached.

Der Dom B hat auch noch den besonderen Zweck, den ganzen Apparat in erhöhtem Mafse empfindlich zu machen. Dadurch nämlich, dafs der Dampfraum des Domes B nur durch die verhältnifsmäfsig dünne und ausgedehnte Metallwand des Domes von der äufseren Atmosphäre getrennt ist, wird beständig Dampf im Dom condensirt, welcher in gleichem Mafse durch neuen, im Rohr r sich bildenden Dampf ersetzt wird. Sobald aber die Temperatur im Ueberhitzer um ein Geringes unter die Temperatur sinkt, welche zu der Zeit bestanden hat. als das Gewicht P gehoben wurde, so wird im Rohr r kein neuer Dampf mehr erzeugt, so lange der einer höheren Temperatur entsprechende Druck noch im Dom B herrscht. Der Dampf im Dom B würde aber noch einige Zeit die höhere Spannung behalten, wenn nicht eine rasche Abkühlung dieselbe ebenso schnell verminderte, und dies bewirkt die verhältnifsmäfsig grofse dampfberührte Fläche des Domes.The Dome B also has the special purpose of making the whole apparatus more sensitive. Because the vapor space of the dome B is only separated from the outside atmosphere by the comparatively thin and extensive metal wall of the dome, steam is constantly condensed in the dome, which is replaced in the same measure by new steam which is formed in the pipe. But as soon as the temperature in the superheater falls slightly below the temperature which existed at the time. When the weight P has been lifted, no more steam is generated in the pipe r as long as the pressure corresponding to a higher temperature still prevails in the dome B. The steam in the dome B would, however, retain the higher tension for some time, unless rapid cooling reduced it just as quickly, and this is caused by the comparatively large area of the dome in contact with steam.

Selbstverständlich müssen ebensowohl am Dom B als auch am Wasserkessel W Wasserstandszeiger angebracht sein, um einen etwaigen Wassermangel wahrnehmen und durch entsprechende, bekannte Vorrichtungen beseitigen zu können.Of course, water level indicators must be attached to both the dome B and the kettle W in order to be able to perceive a possible lack of water and to be able to eliminate it by means of appropriate, known devices.

Der vorstehend beschriebene Dampfüberhitzer kann auch in gleicher Weise zum Erwärmen von atmosphärischer Luft und anderen Gasen dienen.The steam superheater described above can also be used for heating in the same way of atmospheric air and other gases.

Claims

Patent claims: The arrangement on the steam superheater A:

1. of the dome B in connection with the tubes r and r, the cylinder C with the piston k and the piston rod s for opening a cock i or a valve, and with a weight P or a piston A "_1; Fig. 2 to close it;

2. of the water boiler W, which is mounted above the steam superheater and in its upper part is in constant communication with the boiler steam, while the lower part is connected to both ends of the steam superheater A by a pipe r ₂ , which is connected through the tap i or also is automatically opened and closed by a valve, with the aid of the changing pressure of saturated water vapor, which is generated in the steam superheater A itself.

For this purpose ι sheet of drawings.