DE570962C

DE570962C - Steam flow regulator for rail car heating systems

Info

Publication number: DE570962C
Application number: DEV28341D
Authority: DE
Original assignee: Vapor Car Heating Co Inc
Current assignee: Vapor Car Heating Co Inc
Priority date: 1932-06-22
Filing date: 1932-06-22
Publication date: 1933-02-21

Description

Bei Dampfheizungsanlagen von Eisenbahnwagen werden zum Regeln des Dampf Zuflusses zu den Heizkörpern Regler benutzt, deren Gehäuse eine Dampfeinlaßkarnmer, eine damit durch einen ventilgesteuerten Kanal verbundene Dampfauslaßkammer und eine Rücklauf kammer enthält, in der ein mit dem erwähnten Ventil durch einen am Gehäuse außerhalb der Kammern gelagerten Hebel verbundener Thermostat untergebracht ist.In the case of steam heating systems in railroad cars, the steam flow is regulated used to regulate the radiators, the housing of which has a steam inlet chamber, one with it by a valve-controlled channel connected steam outlet chamber and a return chamber contains, in a with the mentioned valve by one on the housing outside of the Chambers mounted lever connected thermostat is housed.

Bei einem solchen Regler herrscht in der Dampfeinlaßkammer Überdruck, in der Dampfauslaßkammer etwa Atmosphärendruck. Den Unterschied zwischen diesen beiden Drücken muß der Thermostat überwinden, um das in der Niederdruckkammer untergebrachte Ventil gegen den es in öffnendem Sinne belastenden Überdruck des Dampfes in der Einlaßkammer über den Dampf in der Auslaßkammer zu schließen und geschlossen zu halten. Dieser vom Thermostaten zu überwindende Druckunterschied ist nun nicht konstant, weil zwar in der Auslaßkammer stets etwa Atmosphärendruck" herrscht, aber der Dampfdruck im Hauptrohr schwankt.In such a regulator there is overpressure in the steam inlet chamber and in the steam outlet chamber about atmospheric pressure. The thermostat has to overcome the difference between these two pressures in order to achieve this in the Low-pressure chamber housed valve against the overpressure loading it in the opening sense of the steam in the inlet chamber via the steam in the outlet chamber and to keep it closed. This one from the thermostat The pressure difference to be overcome is not constant because it is in the outlet chamber there is always about atmospheric pressure ", but the steam pressure in the main pipe fluctuates.

Es ist daher schwierig, den das Ventil schließenden Thermostaten richtig einzustellen, und es muß ein Thermostat von erheblicher Stärke vorgesehen sein, um den größten vorkommenden Druckunterschied zu überwinden.It is therefore difficult to properly set the thermostat closing the valve, and it A thermostat of considerable strength must be provided in order to avoid the largest occurring To overcome pressure difference.

Erfindungsgemäß ist nun eine Ausgleichvorrichtung vorgesehen, durch die ohne Rücksicht auf mögliche Schwankungen des Dampfzuflußdruckes die zum Bewegen des Ventils erforderlichen Kräfte im wesentlichen konstant gehalten werden. Diese Vorrichtung gleicht den Unterschied der auf die entgegengesetzten Seiten des Ventils wirkenden Drücke teilweise aus. Sie bildet für sich eine bauliche Einheit, die am Gehäuse des Reglers angebracht ist und an dem das Ventil und den Thermostaten verbindenden Hebel angreift. Durch diese durch den Hochdruckdampf beeinflußte Ausgleichvorrichtung wird die Wirkung des erwähnten Druckunterschiedes auf das Ventil zum größten Teil ausgeglichen, so daß nur ein kleiner und annähernd konstanter Rest des Druckunterschiedes durch den Thermostaten überwunden zu werden braucht, um das Ventil zu schließen.According to the invention, a compensation device is now provided through which without consideration for possible fluctuations in the steam supply pressure, the necessary to move the valve Forces are kept essentially constant. This device resembles the difference to the opposite Pressures acting on the side of the valve are partially exerted. It forms a structural unit for itself, which is attached to the housing of the regulator and to which the valve and the thermostat are connected Lever attacks. This compensating device, which is influenced by the high pressure steam, has the effect of the aforementioned Differences in pressure on the valve for the most part offset, so that only a small and almost constant rest of the pressure difference overcome by the thermostat needs to be to close the valve.

Die Zeichnung veranschaulicht den Erfindungsgegenstand an einem Ausführungsbeispiel, und zwar zeigtThe drawing illustrates the subject matter of the invention using an exemplary embodiment, namely shows

Fig. ι einen Vertikalschnitt durch einen Dampfregler bekannter Art mit der neuen Druckausgleichvorrichtung,Fig. Ι a vertical section through a steam regulator of known type with the new Pressure equalization device,

Fig. 2 eine teilweise geschnittene Seitenansieht des oberen Teils von Fig. 1 von rechts gesehen, Fig. 2 is a partially sectioned side view of the upper part of Fig. 1 seen from the right,

Fig. 3 die Draufsicht in größerem Maßstabe.3 shows the plan view on a larger scale.

Das Hauptgehäuse 1 des Dampfreglers, das unter dem Wagen befestigt sein kann, enthält in einem aufwärts ragenden Arm 2 die Hochdruckkammer 3 und die Niederdruckkammer 4, während ein waagerechter Arm 5 das Thermostatgehäuse 6 trägt. Das Dampf Zuflußrohr 7 (Fig. 3) führt durch das 'Verbindungsrohrstück 8 in die Hochdruckkammer 3, und das Rohr 9 führt von der Niederdruckkammer 4 zu den Heizkörpern. Der von der Hochdruckkammer 3The main housing 1 of the steam regulator, which can be mounted under the carriage, contains in an upwardly extending arm 2 the high pressure chamber 3 and the low pressure chamber 4, while a horizontal arm 5 carries the thermostat housing 6. The steam supply pipe 7 (Fig. 3) leads through the connecting pipe piece 8 into the high pressure chamber 3 and the pipe 9 leads from the low pressure chamber 4 to the radiators. The one from the high pressure chamber 3

in die Niederdruckkammer 4 führende Dampfdurchlaß 10 mit Ventilsitz 11 kann durch den beweglichen Ventilkörper 12 abgesperrt werden, der in der Niederdruckkammer 4 untergebracht und geführt ist und mittels der durch eine Dichtung 14 herausragenden Ventilspindel 13 in öffnendem Sinne bewegt werden kann.In the low pressure chamber 4 leading steam passage 10 with valve seat 11 can through the movable valve body 12, which is housed in the low-pressure chamber 4 and is guided and by means of the valve spindle 13 protruding through a seal 14 in can be moved in an opening sense.

Ein Winkelhebel 17 ist bei 18 auf einem auf dem Gehäuse 1 angeordneten Bock 19 gelagert; ein Arm dieses Winkelhebels nimmt in einem Schlitz 20 einen am äußeren Ende der Ventilspindel 13 befestigten Stift 15 auf. Der andere Arm des Winkelhebels 17 ist durch ein Gelenk 21 an eine Druckstange 22 angeschlossen, die abwärts bis in die Kammer 29 des Thermostatgehäuses 6 ragt und sich dort auf den in bekannter Weise als flache Flüssigkeitskapsel ausgebildeten Thermostatkörper 35 aufsetzt.An angle lever 17 is at 18 on one the housing 1 arranged bracket 19 mounted; one arm of this bell crank takes in one Slot 20 has a pin 15 attached to the outer end of the valve spindle 13. The other Arm of the bell crank 17 is connected by a hinge 21 to a push rod 22, the downward protrudes into the chamber 29 of the thermostat housing 6 and there on the known Way designed as a flat liquid capsule thermostat body 35 attaches.

Die die Kapsel 35 enthaltende Kammer 29 des Thermostatgehäuses 6 ist durch ein Rohr 27 an eine im Arm 5 vorgesehene Kammer 25 angeschlossen, in die das von den Heizkörpern kommende Rücklaufrohr 23 einmündet.The chamber 29 of the thermostat housing 6 containing the capsule 35 is surrounded by a pipe 27 connected to a chamber 25 provided in the arm 5, into which the return pipe 23 coming from the radiators opens.

Befindet sich die Thermostatkapsel 35 in zusammengezogenem Zustande, wie in der Zeichnung dargestellt, so ist das Ventil 12 durch den in der Kammer 3 herrschenden höheren Druck geöffnet, und es fließt Dampf von der Hochdruckkammer 3 in die Niederdruckkammer 4 und von da durch das Rohr 9 zu den Heizkörpern. Ist das Heizsystem mit Dampf gefüllt, so strömt der überschüssige Dampf durch Rücklaufrohr 23, Kammer 25 und Rohr 27 in die Kammer 29 und steigert die Temperatur der Thermostatkapsel 35, so daß diese sich ausdehnt. Dabei wird die Druckstange 22 gehoben und das Ventil 12 durch den Winkelhebel 17 und die Spindel 13 auf seinen Sitz 11 zu bewegt, so daß der weitere Zufluß von Dampf zu den Heizkörpern unterbrochen wird. Sobald der Zufluß von Dampf zu der Kammer 29 aufhört und die Temperatur in dieser sinkt, zieht sich die Kapsel 35 wieder zusammen, und das Ventil 12 öffnet sich infolge des höheren Druckes in der Kammer 3 wieder, so daß ein weiterer Zufluß von Dampf zu den Heizkörpern stattfindet. The thermostat capsule 35 is in contracted States, as shown in the drawing, the valve 12 is through the The higher pressure prevailing in the chamber 3 is opened, and steam flows from the high-pressure chamber 3 into the low pressure chamber 4 and from there through the pipe 9 to the radiators. If the heating system is filled with steam, so the excess steam flows through return pipe 23, chamber 25 and pipe 27 in the chamber 29 and increases the temperature of the thermostat capsule 35 so that it expands. The push rod 22 is lifted and the valve 12 is lifted by the angle lever 17 and the spindle 13 moves towards its seat 11, so that the further flow of steam to the radiators is interrupted. Once the The flow of steam to the chamber 29 ceases and the temperature in this drops, pulls up the capsule 35 together again, and the valve 12 opens as a result of the higher pressure in the chamber 3 again, so that a further flow of steam to the radiators takes place.

Der Unterschied zwischen dem verhältnismäßig hohen in der Kammer 3 herrschenden Dampfdruck und dem Druck des in der Kammer 4 vorhandenen niedriggespannten Dampfes beeinflußt das Ventil 12 in öffnendem Sinne. Diesen Druckunterschied muß die durch die sich ausdehnende Thermostatkapsel 35 ausgeübte Kraft überwinden, um das Ventil 12 in die Schlußstellung zu bringen und darin festzuhalten. Unter normalen Arbeitsbedingungen herrscht in der Niederdruckkammer 4 stets ungefähr Atmosphärendruck; indessen kann sich der Druck des zufließenden Dampfes ändern, und damit ändert sich auch der Hochdruck in der Kammer 3, so daß der auf das Ventil 12 wirkende Druckunterschied nicht konstant ist und die Thermostatkapsel 35 manchmal abweichende oder veränderliche Drücke zu überwinden hat. Infolgedessen ist eine dem-wechselnden Druckunterschied entsprechende Einregulierung des Thermostaten und des zum Ventil führenden Gestänges erforderlich. Überdies eignet sich ein Regler von bestimmter Größe oder Einstellung nur für das Arbeiten mit in engen Grenzen veränderlichen Dampfdrücken. The difference between the relatively high prevailing in chamber 3 Steam pressure and the pressure of the low-pressure steam present in the chamber 4 affects the valve 12 in the opening sense. This pressure difference must be achieved by the expanding thermostatic capsule 35 overcome force exerted to the valve 12 in the To bring the final position and to hold onto it. Under normal working conditions there is always approximately atmospheric pressure in the low-pressure chamber 4; meanwhile can the pressure of the incoming steam change, and thus the high pressure also changes in of the chamber 3, so that the pressure difference acting on the valve 12 is not constant and the thermostatic capsule 35 sometimes to overcome deviating or variable pressures Has. As a result, there is a regulation corresponding to the changing pressure difference of the thermostat and the rods leading to the valve. In addition, a regulator of certain is suitable Size or setting only for working with vapor pressures that can be varied within narrow limits.

Erfindungsgemäß ist nun eine Ausgleichvorrichtung 42, 45 vorgesehen, mit Hilfe deren ein Druckunterschied zur Wirkung gebracht wird, der dem obenerwähnten, auf das Ventil 12 wirkenden Druckunterschied entgegengesetzt ist. Dabei ändern sich die beiden Druckunterschiede gleichzeitig derart, daß der durch die sich dehnende thermostatische Kapsel 35 ausgeübten Kraft nur ein geringerer und im wesentlichen konstanter Druck entgegenwirkt. Ein auf dem Arm 5 des Gehäuses 1 montierter Bock 41 trägt an seinem oberen Ende einen Zylinder 42, dessen Dampfkammer 43 in der Nähe ihres unteren Endes durch einen Kanal 44 mit einem waagerecht angeordneten Zylinder 45 verbunden ist. An das eine Ende des Zylinders 45 ist ein Rohr 47 (Fig. 3) angeschlossen. Ein Verbindungsglied 48 mit innerem Durchgang 49 hat an den beiden Enden einander gegenüberliegende gleiche Stutzen mit Innengewinde. An einem Ende des Verbindungsgliedes 48 ist in den einen Stutzen das Dampfzuflußrohr 7 und in den andern Stutzen das zu der Hochdruckkammer 3 führende Anschlußrohr 8 eingeschraubt. Am andern Ende des Verbindungsgliedes 48 führt die ^Rohrverbindung 47 in den einen Stutzen, während der andere Stutzen durch einen Schraubstöpsel 50 verschlossen ist. Vermöge dieser Verbindungen ist der Zylinder 43 stets mit Dampf von dem in der Hochdruckkammer 3 herrschenden Druck angefüllt.According to the invention, a compensation device 42, 45 is now provided, with the help of a Pressure difference is brought into effect, which the above-mentioned, on the valve 12 acting pressure difference is opposite. The two pressure differences change in the process at the same time such that the exerted by the expanding thermostatic capsule 35 Force counteracts only a lower and essentially constant pressure. A Mounted on the arm 5 of the housing 1 bracket 41 carries a at its upper end Cylinder 42, the steam chamber 43 of which is passed through a channel 44 near its lower end is connected to a horizontally arranged cylinder 45. At one end of the cylinder 45 a pipe 47 (Fig. 3) is connected. A connector 48 with an internal passageway 49 has the same socket with internal thread opposite to each other at the two ends. At one end of the connecting member 48, the steam supply pipe 7 is in one of the stubs and the connecting pipe 8 leading to the high pressure chamber 3 is screwed into the other nozzle. At the other end of the connecting link 48, the pipe connection 47 leads into the one nozzle, while the other nozzle is closed by a screw plug 50. By virtue of these connections, the cylinder 43 is always with steam from that in the high pressure chamber 3 prevailing pressure filled.

Das obere Ende des Zylinders 42 ist durch einen ringförmigen Schraubstöpsel 51 abgeschlossen, an dem ein gegen den Innenraum 43 des Zylinders abgeschlossenes nachgiebiges Membrangehäuse 52 mit gewelltem Mantel hängt. Das Membrangehäuse 52 steht innen durch die Öffnung des Ringstöpsels 51 unter Atmosphärendruck und außen unter dem in der Kammer 43 herrschenden Dampfdruck. Es bildet einen dehnbaren oder beweglichen Teil der Wandung der Kammer 43. Ein den Zylinder 42 umfassender Rahmen 53 (Fig. 2) hat an seinen! unteren Ende Gelenkaugen 54, die das Ende des Winkelhebels 17 und das obere Ende der Druckstange 22 zwischen sich aufnehmen, mit denen sie durch den Bolzen 21 gelenkig verbunden sind. Ein Druckstab 55 ist mit seinem unteren Ende im Boden des Membrangehäuses 52 befestigt und ->The upper end of the cylinder 42 is closed by an annular screw plug 51, on which a flexible membrane housing closed off from the interior 43 of the cylinder 52 hangs with a wavy coat. The membrane housing 52 is inside through the opening of the ring plug 51 under atmospheric pressure and outside under the steam pressure prevailing in the chamber 43. It forms an expandable or movable part of the wall of the chamber 43. A frame 53 (FIG. 2) encompassing the cylinder 42 has on its! lower End hinge eyes 54, which are the end of the bell crank 17 and the upper end of the push rod 22 take up between them, with which they are articulated by the bolt 21. A Pressure rod 55 is attached with its lower end in the bottom of the diaphragm housing 52 and ->

liegt mit dem oberen Ende an einer im oberen Qüerstab des Rahmens 53 sitzenden Stellschraube 56 an.lies with the upper end on an adjusting screw seated in the upper cross bar of the frame 53 56 at.

Infolge des in der Kammer 43 herrschenden Überdruckes wirkt ständig ein Druckunterschied aufwärts auf die Membran 52. Die diesem Druckunterschied entsprechende Kraft beeinflußt mittels des Rahmens 53 und des Winkelhebels 17 das Ventil 12 in schließendem Sinne.As a result of the overpressure prevailing in the chamber 43, a pressure difference acts constantly up on the diaphragm 52. The force corresponding to this pressure difference influences by means of the frame 53 and the angle lever 17, the valve 12 in the closing sense.

Da der Druck des Hochdruckdampfes in den Kammern 3 und 43 sich gleichzeitig ändert, vergrößern oder verkleinern die auf das Ventil 12 und die Membran 52 wirkenden Druckunterschiede sich gleichzeitig und in demselben Verhältnis. Zweckmäßig wird die Membran 52 im Verhältnis zu der Fläche des Ventils 12 so bemessen, daß die durch die Ausgleichvorrichtung 42, 45 auf die Niederdruckseite des Ventils 12 ausgeübte Gegenkraft etwa 80 % der auf die Hochdruckseite des Ventils wirkenden Kraft beträgt. Die Ausgleichvorrichtung 42, 45 gleicht also annähernd 80 °/₀ des Druckunterschiedes aus, der normalerweise in öffnendem Sinne auf das Ventil 12 wirkt, so daß die durch die thermostatische Kapsel 35 zu überwindende Kraft nur 20 °/„ der sonst erforderlichen Kraft ausmacht. Überdies ist dieser verminderte Widerstand gegen das Schließen des Ventils im wesentlichen konstant, ohne Rücksicht auf Veränderungen im Druck des zufließenden Dampfes.Since the pressure of the high-pressure steam in the chambers 3 and 43 changes simultaneously, the pressure differences acting on the valve 12 and the diaphragm 52 increase or decrease simultaneously and in the same proportion. The diaphragm 52 is expediently dimensioned in relation to the area of the valve 12 so that the counterforce exerted by the compensating device 42, 45 on the low pressure side of the valve 12 is approximately 80% of the force acting on the high pressure side of the valve. The balancing device 42, 45 thus equals approximately 80 ° / ₀ of the pressure difference from that normally acts in openable sense on the valve 12 so that the 20 ° / "of the otherwise required force constitutes by the thermostatic capsule 35 to wind force. Moreover, this reduced resistance to closing the valve is essentially constant regardless of changes in the pressure of the incoming steam.

Da ohne Rücksicht auf die Höhe des Einlaßdampfdruckes die der Wirkung der thermostatischen Kapsel 35 entgegenwirkende Kraft konstant ist, kann ein und derselbe Druckregler, wenn er einmal richtig eingestellt ist, ohne NeuSince, regardless of the level of the inlet steam pressure, the effect of the thermostatic Capsule 35 counteracting force is constant, one and the same pressure regulator, once it is set correctly, without new

einstellung in verschiedenen Anlagen verwendet werden, die Dampf von verschiedenen Drücken verwerten.Setting to be used in different plants that use steam of different pressures utilize.

Claims

Patent claims:

1. Steam flow control for rail car heating systems, the housing of which has a steam inlet chamber under relatively high pressure, contains a relatively low pressure steam outlet chamber and a return chamber, in which a thermostat is housed, while the inlet and outlet chamber with each other through a channel in Connected by one under the influence of that ruling between them Pressure difference standing valve is controlled, which is connected to the thermostat by a on the housing outside of the Chambers is connected rotatably mounted lever, characterized in that a compensating device (42, 45) for partial Compensate for the difference between the opposite sides of the valve (12) acting pressures is provided, which forms a structural unit and on Housing (5) of the regulator in connection with the lever (17) is attached.

2. steam inflow regulator according to claim 1, characterized in that the compensating device (42, 45) is a closed chamber (43) which communicates with the high pressure inlet chamber (3), and one wall of which by erne expandable, with the lever (17) connected membrane (52) is formed.

1 sheet of drawings