DE506637C

DE506637C - Piston steam engine system with downstream exhaust steam turbine

Info

Publication number: DE506637C
Application number: DEW77335D
Authority: DE
Original assignee: HANS WACH DR ING
Current assignee: HANS WACH DR ING
Priority date: 1926-02-12
Filing date: 1927-10-12
Publication date: 1930-09-22
Also published as: GB298613A

Description

Gegenstand der Erfindung ist eine Kolbendampfmaschinenanlage mit nachgeschalteter Abdampfturbine nach Patent 448 634.The invention relates to a piston steam engine system with downstream exhaust turbine according to patent 448 634.

Die weitere Ausbildung der im Haupt-S patent beschriebenen Anlage besteht darin, daß zwecks Abschaltung der Abdampfturbine ein Druckölverteilschieber das Dampfumschaltventil durch Öldruck umsteuert und hierbei das Dampfumschaltventil den Steuerschieber so gegen den Verteilschieber einstellt, daß das über den letzteren geleitete Drucköl die Organe zur Entleerung der Flüssigkeitskupplung sinngemäß steuert.The further development of the system described in the main S patent consists in that for the purpose of switching off the exhaust steam turbine, a pressure oil distribution valve controls the steam switchover valve is reversed by oil pressure and the steam switching valve adjusts the control slide against the distributor slide in such a way that the pressure oil passed through the latter, the organs for emptying the fluid coupling controls accordingly.

Durch die Erfindung wird die Betriebssicherheit der im Hauptpatent beschriebenen Anlage erhöht. Dort ist beim Umsteuern das rechtzeitige Absperren der Dampfzuleitung zur Abdampfturbine vor der Entleerung der Kupplung von der Schließkraft der das Dampf umschaltventil belastenden Feder abhängig. Im Gegensatz hierzu wird nach der vorliegenden Erfindung nicht allein die Öffnung, sondern auch die Schließung des Dampfumschaltventils unmittelbar durch Öldruck bewirkt. Beim Abschalten der Abdampfturbine hat erst die Umstellung des Dampfumschaltventils durch Öldruck eine entsprechende Umstellung des Druckölsteuerschiebers und damit die Entleerung der Flüssigkeitskupplung zur Folge. Dadurch ist eine unbedingte Betriebssicherheit der Anlage gewährleistet. With the invention, the operational reliability of the main patent is described Plant increased. There is the timely shut-off of the steam supply line when reversing to the exhaust steam turbine before emptying the coupling dependent on the closing force of the spring loading the steam switching valve. In contrast to this, according to the present invention, not only the opening, but also the closing of the steam switching valve directly by oil pressure causes. When the exhaust steam turbine is switched off, the changeover of the steam switchover valve by means of the oil pressure has a corresponding effect Adjustment of the pressure oil control slide and thus the emptying of the fluid coupling result. This guarantees unconditional operational safety of the system.

Zur weiteren Sicherung der Anlage kann ein in an sich bekannter Weise durch den Schnellschlußregler auslösbarer Flüssigkeits-Steuerschieber eingebaut sein, durch dessen Auslösung das Dampfumschaltventil veranlaßt wird, in die den Dampfstrom zur Turbine absperrende Stellung zu gehen und die Kupplung abzuschalten. Der vom Schnellschlußregier ausgelöste Flüssigkeitssteuerschieber kann gleichzeitig einen — gegebenenfalls drosselbaren — Lufteinlaß zum Kondensator öffnen.To further secure the system, a known manner by the Quick-action regulator releasable liquid control slide be installed, through its Triggering the steam switching valve which causes the steam to flow to the turbine shut-off position and switch off the clutch. The one from the emergency stop government triggered liquid control slide can at the same time - if necessary throttable - open the air inlet to the condenser.

Auf der beiliegenden Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Two exemplary embodiments of the invention are shown in the accompanying drawing.

In der Abb. 1 bedeutet 1 das Dampfumschaltventil, 2 die in das Rädergetriebe eingebaute Flüssigkeitskupplung, 3 den mit dem Umsteuergestänge der Kolbendampfmaschine durch eine Schleife 4 verblockten Ölverteilungsschieber, 5 den von dem Dampf umschaltventil ι betätigten Druckölsteuerschieber, 6 die Regelungskolben zum Füllen und Entleeren der Flüssigkeitskupplung, 7 die Entleerungsöffnungen der Flüssigkeitskupplung, 8 die Ölpumpe, 9 die Druckölzuführungsleitung von der Ölpumpe nach dem Ölverteilungsschieber 3, 10 und 11 Druckölleitungen zwischen dem Druckölsteuerschieber 5 und den Regelungskolben 6, 12 und 13 Druckölleitungen zwischen dem Ölverteilschieber 3 und dem Druckkolben des Dampfumschaltventils 1, 14In Fig. 1, 1 means the steam switching valve, 2 the fluid coupling built into the gear train, 3 the one with the reversing linkage of the piston steam engine Oil distribution slide blocked by a loop 4, 5 from the steam switchover valve ι actuated pressure oil control slide, 6 the control piston for filling and emptying the fluid coupling, 7 the drainage openings of the fluid coupling, 8 the Oil pump, 9 the pressure oil supply line from the oil pump to the oil distribution slide 3, 10 and 11 pressure oil lines between the pressure oil control slide 5 and the control piston 6, 12 and 13 pressure oil lines between the oil distribution valve 3 and the Pressure piston of the steam switching valve 1, 14

eine Ölablaufleitung, die nach dem Sammeltank 15 führt, 16 die Handsteuerung für den Ölverteilschi'eber 3, 17 den Schnellschlußregler der nicht gezeichneten Abdampfturbine, 18 den als Kolbenschieber ausgebildeten Vakuumbrecher, 19 ein federbelastetes Rückschlagventil in der Luftleitung nach dem nicht gezeichneten Kondensator, 20 die Druckölleitungen, die von der Druckölleitung 13 abzweigen und durch die Regelungskolben 6 nach der Flüssigkeitskupplung 2 und dem Vakuumbrecher 18 führen, 21 eine Drosselscheibe in der Druckölleitung 20.an oil drain line following the collection tank 15 leads, 16 the hand control for the Ölverteilschi'eber 3, 17 the trip regulator of the exhaust turbine, not shown, 18 the vacuum breaker designed as a piston valve, 19 a spring-loaded check valve in the air line after the condenser (not shown), 20 the pressure oil lines, which branch off from the pressure oil line 13 and through the control piston 6 after the fluid coupling 2 and the vacuum breaker 18, 21 lead a throttle disc in the pressure oil line 20.

Wird die Kolbendampfmaschine auf Rückwärtslauf umgesteuert, so ergibt sich die in Abb. ι dargestellte Schaltung der Einrichtung in folgender Weise:If the piston steam engine is switched to reverse, the in Fig. Ι shown circuit of the device in the following way:

Durch das Umsteuergestänge der Kolbendampfmaschine wird der Ölverteilschieber 3 zwangsläufig mittels der Schleife 4 in die gezeichnete Stellung gebracht, wodurch das von der Ölpumpe 8 durch die Druckleitung 12 geförderte Drucköl über den Druckkolben des Dampfumschaltventils 1 treten' kann und diese so umstellt, daß der Dampf nicht mehr nach der Abdampfturbine, sondern nach dem Kondensator geleitet wird und die Dampfturbine abgeschaltet ist. Der von dem Dampfumschaltventil betätigte Druckölsteuerschieber 5 ist inzwischen in die gezeichnete Lage gekommen und hat während des letzten Teiles seines Hubes Drucköl durch die Leitung 10 hinter die rechte Seite der Regelungskolben 6 gegeben, während die linke Seite derselben mit der Ablaufleitung 11 verbunden ist, die das Öl nach dem Sammeltank 15 führt. Dadurch sind die Regelungskolben 6 in die gezeichnete Stellung gebracht und die Entleerungsöffnungen 7 der Flüssigkeitskupplung 2 freigegeben, so daß sich diese entleert und die Abdampfturbine entkuppelt ist. Es. wird hierdurch auf alle Fälle sichergestellt, daß eine Entleerung der Flüssigkeitskupplung nur nach Schließen des Dampfumschaltventils möglich ist und ein Durchgehen der Abdampfturbine verhindert wird.The oil distribution valve is operated by the reversing linkage of the piston steam engine 3 inevitably brought into the position shown by means of the loop 4, whereby the pressure oil conveyed by the oil pump 8 through the pressure line 12 via the pressure piston of the steam switching valve 1 'can step and adjust this so that the steam is no longer routed to the exhaust turbine, but to the condenser and the steam turbine is switched off. Of the by the steam switching valve actuated pressure oil control slide 5 is now in the drawn situation and has pressure oil through during the last part of its stroke the line 10 given behind the right side of the control piston 6, while the left side of the same is connected to the drain line 11, which carries the oil to the collection tank 15 leads. As a result, the control piston 6 is brought into the position shown and the discharge openings 7 of the fluid coupling 2 released, so that this is emptied and the steam turbine is uncoupled. It. this ensures in all cases that an emptying of the Fluid coupling is only possible after closing the steam switching valve and on Runaway of the steam turbine is prevented.

Eine weitere Maßnahme zur Verhinderung des Durchgehens der Abdampfturbine besteht darin, daß in die Druckölanlage eine Einrichtung eingebaut ist, die beim Überschreiten einer bestimmten Drehzahl der Abdampfturbine in Wirkung tritt und in dem Kondensator das Vakuum zerstört. Diese Einrichtung besteht aus dem Kolbenschieber 18, der mit dem Schnellschlußregler 17 verblockt ist. Bei Überschreiten einer bestimmten Drehzahl der Abdampfturbine bzw. des Schnellschlußreglers klinkt der Hebel des Schnellschlußreglers 17 aus und gibt den federbelasteten Kolbenschieber 18 frei, der durch Federkraft in die obere, gestrichelt angedeutete Lage gehoben wird und dadurch das in der Leitung 20 befindliche Drucköl durch die Leitung 14 frei nach dem Sammeltank 15 ablaufen kann. Infolge der Verbindung der Druckölleitung 20 mit der Leitung 13 sinkt der Öldruck in der Leitung 13 ebenfalls, und das Dampfumschaltventil 1 schließt durch den" auf dem Kolben lastenden Federdruck den Dampfweg nach der Abdampfturbine, wobei gleichzeitig eine durch Einschaltung der Drosselscheibe 21 in die Leitung 20 verzögerte Entleerung der Kupplung 2 und damit eine Entkupplung der Abdampfturbine erfolgt.Another measure to prevent the exhaust turbine from running away is in place in that a device is built into the pressure oil system, which when exceeded a certain speed of the exhaust turbine comes into effect and destroys the vacuum in the condenser. These The device consists of the piston valve 18 which is interlocked with the trip regulator 17 is. When a certain speed of the exhaust turbine or the trip regulator is exceeded, the lever of the latches Trip controller 17 and releases the spring-loaded piston slide 18, the is lifted by spring force into the upper position, indicated by dashed lines, and thereby the pressure oil in line 20 through line 14 freely after the collection tank 15 can expire. As a result of the connection of the pressure oil line 20 to the line 13 the oil pressure in line 13 also drops, and the steam switching valve 1 closes due to the spring pressure acting on the piston the steam path after the exhaust turbine, with one by switching on at the same time the throttle plate 21 in the line 20 delayed emptying of the clutch 2 and thus a decoupling of the steam turbine takes place.

An dem unteren Ende des Kolbenschiebers 18 befindet sich ein Ventilkegel, der in der ebenfalls angehobenen Stellung den Luftzutritt durch die Leitung 22 nach dem Kondensator freigibt und dadurch das Vakuum in dem Kondensator zerstört. Das in der Leitung 22 eingeschaltete federbelastete Rückschlagventil 19 hat den Zweck, die Luftdichte in dem Kondensator auf eine bestimmte Höhe einstellen zu können, um dadurch einerseits die Spannung im Kondensator nicht zu hoch zu bringen und andererseits die Abdampfturbine nicht in einem zu dichten Medium laufen zu lassen, wodurch eine unzulässig hohe Erwärmung des Turbinenläufers verhindert wird.At the lower end of the spool 18 there is a valve cone which is in the likewise raised position allows air to enter through line 22 after the condenser releases and thereby destroys the vacuum in the condenser. The spring-loaded check valve switched on in line 22 19 has the purpose of increasing the air density in the condenser to a certain level to be able to adjust, so that on the one hand the voltage in the capacitor is not too high to bring and on the other hand not to let the exhaust turbine run in a medium that is too dense, which makes one impermissible high heating of the turbine rotor is prevented.

Ein weiteres Ausführungsbeispiel ist in der Abb. 2 dargestellt. Hierin bedeutet wieder ι das Dampf umschaltventil, 2 die in das Rädergetriebe eingebaute Flüssigkeitskupplung, 3 den mit dem Umsteuergestänge der Kolbendampfmaschine durch eine Schleife 4 verblockten Ölverteilschieber, 3« einen durch Gestänge mit der Schleife 4 verbundenen Dreh- too schieber, 5 den von dem Dampfumschaltventil betätigten Druckölsteuerschieber, der als Drehschieber ausgebildet ist, 6 einen Auffüllschieber, der mit Regelungskolben zum Füllen und Entleeren der Flüssigkeitskupplung verbunden ist, 7 die Entleerungsöffnungen der Flüssigkeitskupplung, 8 die Ölpumpe, 9 die Druckölzuführungsleitung von der ölpumpe nach dem Ölverteilschieber 3, 10 und 11 Druckölleitungen zwischen dem Ölverteilschieber 3 und dem Druckölsteuerschieber 5 sowie dem Auffüllschieber 6, 12 und 13 Druckölleitungen zwischen dem Ölverteilschieber 3 bzw. Schieber 3° und dem Druckkolben des Dampfumschaltventils 1, 14 eine Ölablaufleitung, die nach dem Sammeltank 15 führt, 16 die Handsteuerung für den Ölverteilschieber 3, 17 den Schnellschlußregler der nicht gezeichneten Abdampfturbine, 18 den als Kolbenschieber ausgebildeten Vakuumbrecher, 19 ein federbelastetes Rückschlagventil in der Luftleitung nach dem nicht ge-Another embodiment is shown in FIG. Herein means again ι the steam switching valve, 2 those in the gear train built-in fluid coupling, 3 den with the reversing linkage of the piston steam engine Oil distributor valve blocked by a loop 4, one by a linkage rotary too connected to loop 4 slide, 5 the pressure oil control slide operated by the steam switching valve, the is designed as a rotary valve, 6 a filling valve, the with control piston for Filling and emptying of the fluid coupling is connected, 7 the emptying openings the fluid coupling, 8 the oil pump, 9 the pressure oil supply line from the oil pump after the oil distribution slide 3, 10 and 11 pressure oil lines between the oil distribution slide 3 and the pressure oil control slide 5 as well as the filling slide 6, 12 and 13 Pressure oil lines between the oil distribution slide 3 or slide 3 ° and the pressure piston of the steam switching valve 1, 14 an oil drain line, which leads to the collecting tank 15, 16 the manual control for the oil distribution slide 3, 17 the trip regulator of the exhaust turbine, not shown, 18 the designed as a piston valve vacuum breaker, 19 a spring-loaded check valve in the air line after the

zeichneten Kondensator, 20 eine Druckölleitung, die hinter dem Auffüllschieber 6 von der Druckölleitung 9 abzweigt und zur Flüssigkeitskupplung 2, zum Drehschieber 3«, über Leitung 13 zum Dampfumschaltventil 1 und ferner zum Vakuumbrecher 18 führt, 21 eine Drosselscheibe in der Druckölleitung 20, 23 eine Ölablaufleitung, welche vom Auffüllschieber 6 durch den Ölverteilschieber 3 nach dem Sammeltank 15 läuft.drew condenser, 20 a pressure oil line, which is behind the filling slide 6 of the pressure oil line 9 branches off and to the fluid coupling 2, to the rotary valve 3 ″, over Line 13 leads to the steam switching valve 1 and also to the vacuum breaker 18, 21 a Throttle plate in the pressure oil line 20, 23 an oil drain line, which from the filler slide 6 runs through the oil distribution slide 3 to the collecting tank 15.

Beim Umsteuern der Kolbendampf maschine auf Rückwärtslauf ergibt sich die in dei Abb. 2 dargestellte Schaltung der Einrichtung in folgender Weise:When reversing the piston steam engine to reverse, the result is in dei Fig. 2 shown circuit of the device in the following way:

Durch das Umsteuergestänge der Kolbendampfmaschine wird der Ölverteilschieber 3 zwangsläufig mittels der Schleife 4 und des hiermit ebenfalls durch Gestänge verbundenen Drehschiebers 3« in die gezeichnete Stellung gebracht, wodurch das von der Ölpumpe 8 geförderte Drucköl durch die Druckleitung 9 nach dem Ölverteilschieber 3 und durch die Druckleitung 12 unter den Druckkolben des Dampfumschaltventils 1 treten kann und dieses so umstellt, daß der Dampf nicht mehr nach der Abdampfturbine, sondern nach dem Kondensator geleitet wird und die Abdampfturbine dampfseitig abgeschaltet ist. Der \'on dem Dampfumschaltventil betätigte Druckölsteuerschieber 5 ist inzwischen in die gezeichnete Stellung gekommen und hat während des letzten Teiles seiner Drehbewegung Drucköl durch die Leitung 11 auf den Kolben des Auffüllschiebers 6 wirken lassen und denselben in die untere dargestellte Lage gebracht. Hierdurch sind gleichzeitig die mit dem Kolben durch Gestänge verbundenen Regelungskolben nach links verschoben und die Entleerungsöffnungen 7 der Flüssigkeitskupplung 2 freigegeben, so daß sich die Flüssigkeitskupplung entleert und die Abdampfturbine entkuppelt wird.The oil distribution valve 3 inevitably by means of the loop 4 and also connected to it by linkage Rotary slide 3 ″ brought into the position shown, whereby the conveyed by the oil pump 8 Pressure oil through the pressure line 9 after the oil distribution slide 3 and through the Pressure line 12 can occur under the pressure piston of the steam switching valve 1 and this rearranged so that the steam no longer after the exhaust steam turbine, but after the Condenser is passed and the exhaust turbine is switched off on the steam side. Of the \ 'On the steam switching valve operated pressure oil control slide 5 is now in the drawn position and did during the last part of its turning movement Let pressure oil act through line 11 on the piston of the filling slide 6 and the same brought into the position shown below. This means that the with the piston connected by rods shifted control piston to the left and the drainage openings 7 of the fluid coupling 2 released so that the fluid coupling empties and the steam turbine is uncoupled.

Die in der Abb. 2 dargestellte Einrichtung zur Zerstörung des Vakuums arbeitet in genau derselben Weise, wie bereits an Hand der Abb. ι beschrieben, und benötigt daher keine weitere Erklärung.The device shown in Fig. 2 for destroying the vacuum works in exactly in the same way as already described with reference to Fig. ι, and therefore does not require any further explanation.

Claims

Patent claims:

1. Piston steam engine system with downstream exhaust steam turbine according to patent 448 634, characterized in that a pressure oil distribution valve (3 or 3, 3 ") is used to switch off the steam turbine the steam switching valve (1) reverses through oil pressure and the steam switching valve (ι) the control slide (s) against the distributor slide (3 or 3, 3 ") adjusts that the pressure oil conducted over the latter allows the organs (6j to be emptied the fluid coupling (2) controls accordingly.

2. Plant according to claim 1, characterized in that in the pressure oil system a triggerable in a manner known per se by the trip regulator (17), spring-loaded liquid control slide (18) is installed when it is triggered the spring-loaded liquid piston connected to the steam switching valve (1) is relieved of the fluid pressure so far that the spring immediately puts it in the valve closing position brings.

3. Installation according to claim 1 and 2, characterized in that the liquid control slide valve (18) which can be triggered by the trip regulator when triggered simultaneously opens an air inlet (22) to the condenser - possibly throttable.

1 sheet of drawings

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