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Vorrichtung zum Mischen von Naßdampf und Heißdampf für den Antrieb
von Hilfsmaschinen von Dampfkesselanlagen, Lokomotiven u. dgl. Für den Antrieb von
Hilfsmaschinen von Dampfkesselanlagen, beispielsweise Speisepumpen und anderer Hilfsmaschinen,
beispielsweise Luftpumpe und Lichtmaschine einer Lokomotive, wird meist Dampf verwendet,
der dem Dampfraum des Kessels entnommen wird, da diese Maschinen auch mit Dampf
versorgt werden müssen, wenn überhitzter Dampf nicht zur Verfügung steht, sei es,
daß .der Kessel angeheizt wird, wobei bekanntlich der Überhitzer abgeschaltet wird,
oder daß die Lokomotive steht oder leer läuft, in welchem Falle der Überhitzer durch
den in der Regel zwischen Kessel und Überhitzer befindlichen sog. Regler abgesperrt
ist. Mai? hat bereits vorgeschlagen, den durch den Naßdampfbetrieb bedingten hohen
Dampfverbrauch dadurch herabzusetzen, daß man die Hilfsmaschinen mit dem aus dem
Überhitzer des Kessels bzw. der Lokomotive austretenden Heißdampf betreibt, indem
man den bei Stillstand der Lokomotive geschlossenen Regler hinter dem Überhitzer
anordnet. Da der Heißdampf jedoch, wie oben ausgeführt, auch in diesem Fall während
des. Anheizens nicht zur Verfügung steht, müssen die Hilf3-maschinen so ausgebildet
sein, daß sie sowohl mit Heißdampf als auch mit Naßdarnpf betrieben werden können.
Maschinen mit Dampf von so wechselnder Beschaffenheit (einerseits sehr nassem Dampf,
andererseits Dampf mit den hohen Überhitzungstemperaturen, wie sie im modernen Dampfkessel.-bzw.
Lokomotivbetrieb ange-,vendet werden) müssen hinsichtlich der Ausbildung der Schieber,
der Steuerung usw. einander so widersprechenden Bedingungen genügen, daß sie wegen
mangelnder Betriebssicherheit bis jetzt keine Verbreitung gefunden haben.
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Die Erfindung betrifft eine Einrichtung, die gestatten soll, die genannten
Hilfsmaschinen, solange kein Heißdampf zur Verfügung steht, mit Naßdampf, bei Vorhandensein
von Heißdampf dagegen in-an sich bekannter Weise mit gesättigtem oder nur mäßig
überhitztem Dampf zu betreiben, der durch Mischung von Heißdampf und Naß.dampf gebildet
wird, wobei die Umschaltung von Naßdampfbetrieb auf Sattdampf- oder Heißdampfbetrieb
selbsttätig erfolgt, sobald Heißdampf zur Verfügung steht und wobei ferner eine
bestimmte Temperatur des Mischdampfes selbsttätig aufrechterhalten wird.
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Es ist bereits eine Einrichtung zur selbsttätigen Regelung -der Temperatur
von überhitztem Dampf bekannt, bei der ein dem Mischdampf ausgesetzter Ausdehnungskörper
eine als Ventil ausgebildete Drosselvorrichtung steuert, durch welche dem Heißdampf
Naßdampf zugesetzt wird. Sinkt die Mischdampftemperatur,
so wird
bei dieser Einrichtung ,die Näßdäinpfzüfuhr -gedrosselt und im Grenzfall ganz abgesperrt.
Ihre Verwendung setzt also voraus, .däß Heißdampf immer zul` .Verfügung steht. Ist
dies nicht der Fall, es, daß der Kessel angeheizt wird oder.,".. Überhitzer ausgeschaltet
ist; so liefert c^ Einrichtung, da die Naßdampfzufuhr durch das vom Thermostaten
gesteuerte Ventil unterbrochen ist, überhaupt keinen Dampf. Sie ist daher zur Lieferung
eines für den Antrieb von Hilfsmaschinen einer Dampfkesselanlage dienenden Dampfgemisches
nicht geeignet.
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Gemäß der Erfindung wird die, wie üblich, thermostatisch gesteuerte,
die Zufuhr von Naßdampf zum Mischraum regelnde Drosselvorrichtung als Schieber vorgesehen,
der über der Einlaßöffnung für den Naßdampf gleitet und so ausgebildet ist, daß
er, solange kein Heißdampf zur Verfügung steht und der im Mischraum angeordnete
Thermostat also die Temperatur des Naßdampfes hat, eine durch Anschläge bestimmte
Endstellung annimmt, in welcher er den Naßdampf auf den üblichen Heißdampfdruck
abdrosselt, bei infolge Heißdampfzusatzes steigender Mischtemperatur die Naßdampfzufuhr
vorübergehend absperrt und bei weiter steigender Mischtemperatur in steigendem Maße
wieder freigibt und so viel Naßdampf zusetzt, bis die gewünschte Temperatur des
Gemisches erreicht ist. Dabei ist vor der Einlaßöffnung für den Heißdampf ein Überdruck-
und Rückschlagventil angeordnet.
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In der Zeichnung ist als Ausführungs-. beispiel ein zum Betrieb der
Hilfsmaschinen einer Lokomotive dienendes Mischventil dargestellt.
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Das Mischventil besteht aus dem Mischraum i, dem. der Heißdampf durch
den Stutzen 2 und der Naßdampf durch den Stutzen 3 zugeführt wird. An den Mischraum
i schließt sich .das Thermostatengehäuse 4 an, das mit dem Ventilkasten 5 verbunden
ist. Dieser steht durch Öffnungen 6, die durch vom Führerstand aus betätigte Ventile
7 gesteuert werden, mit den Ringkanälen 8 in Verbindung, von welchen Leitungen zu
den Hilfsmaschinen, beispielsweise zur Speisepumpe, zur Luftpumpe und zur Lichtmaschine
abgehen.
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Der Zutritt des Naßdampfes durch den Stutzen 3 wird gesteuert durch
den Schieber i i, der in an sich bekannter Weise als Rohrschieber ausgebildet ist
und in der Schieberhülse 12 gleitet. Die Stellung des Schiebers i i wird bestimmt
durch den im Gehäuse 4 angeordnetenThermostaten, dessen sich einerseits gegen den
festen Punkt 13 abstützende Stangen 14, 15 und 16 über ungleicharmige Hebel 17 und
18 auf die bei i9 geführte Schieberspindel 2o des Schiebers i i so einwirken, daß
bei steigender Erwärmung des Thermostaten der Schieber gegen die Wiräkü?fg der zwischen
dem Schieber i i und der @@%rschlußkappe 21 angeordneten Druckfeder -2ä verschoben
wird. Der Stützpunkt 23 des Hebels 18 ist zwecks Einstellung der Mischtemperatur
von außen verstellbar. Der Schieber i i ist mit Ansätzen 25 versehen, die in die
Einlaßschlitze der Schieberhülse i2 hineinragen. Hat der Thermostat die Temperatur
des Naß.dampfes, so nimmt der Schieber i i unter der Wirkung der Feder 22 die gezeichnete
Stellung ein, in welcher die Kante 26 des Schiebers eine solche Öffnung freigibt,
daß die zum Betrieb der Hilfsmaschinen üblicherweise erforderliche Dampfmenge etwa
auf .den Druck gedrosselt wird, mit dem der Heißdampf zur Verfügung steht. Bei steigender
Temperatur des den Thermostaten beaufschlagenden Dampfes wird der Schieber gegen
die Feder 22 verschöben und sperrt den Naßdampfzutritt vollständig ab. Steigt die
Temperatur weiter, so gibt tlie andere Kante 27 den Naßdampfzutritt in steigendem
Maße wieder frei.
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Vor der Mündung des Stutzens 2,. durch welchen der Heißdampf in den
Mischraum i gelangt, ist das Überdruckventil 31 angeordnet, das, unter der Wirkung
der von außen einstellbaren Feder 32 stehend, den Zutritt des Heißdampfes absperrt,
solange dessen Druck einen bestimmten Wert nicht erreicht hat und außerdem als Rückschlagventil
dient, das den Übertritt von Dampf aus dem Mischraum in die Heißdampfleitung verhindert.
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Die Dampfführung .im Mischraum ist derart, daß eine gute Durchmischung
der beiden Dampfarten erzielt wird. Mischraum i und Ventilkasten 5 sind mit den
erforderlichen Entwässerungsöffnungen 33 versehen. Die Einzelteile des Thermostaten,
die Stangen i J., 15 und 16, die Hebel 17 und 18, der Festpunkt 13 und der einstellbare
Stützpunkt 23 sind mittels des Einsatzes 34 zu einem Ganzen vereinigt. Da außerdem
die Stange 16 mit der Ventilspindel 2o nur durch eine Hülse verbunden ist, kann
der Thermostat als Ganzes aus dem Mischventil zwecks Reinigung oder Ausbesserung
ausgebaut werden, ohne daß es erforderlich ist, das Mischventil aus der Leitung
auszubauen.
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Die Wirkungsweise der Einrichtung ist folgende.
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Bei Stillstand der Lokomotive, wenn also, da der Regler- geschlossen
ist, kein Heißdampf zur Verfügung steht, befindet sich das Mischventil in der gezeichneten
Stellung, in welcher den Hilfsmaschinen Naßdampf zugeführt wird, der durch- die
von der Steuerkante
26 des Schiebers größtenteils abgesperrten
Einlaßöffnung der Hülse 12 eintritt und auf den Druck abgedrosselt wird, den der
Heißdampf durchschnittlich im Betrieb aufweist. Fährt die Lokomotive jetzt an, wird
also der Regler geöffnet, so ste#lii'°3eißdampf von hohem Druck zur Verfügung, der
die Belastung des Überdruckventils 31 überwindet, in den Mischraum einströmt und
gemeinsam mit dem Maßdampf zu den Hilfsmaschinen gelangt. Infolge der Temperaturerhöhung
des Dampfgemisches längen sich die Stäbe des Thermostaten, so daß der Schieber die
Einlaßöffnungen für den Naßdampfzutritt absperrt. In die Leitungen zu den Hilfsmaschinen
tritt also nur Heißdampf, der sich in denselben bei Erwärmung der Leitungen abkühlt,
so daß er an den Maschinen selbst nur noch schwach überhitzt ist. Sind die Dampfleitungen
und die Maschine durchwärmt, so daß eine starke Abkühlung des Heißdampfes auf dem
Wege zu den Hilfsmaschinen nicht mehr eintreten würde, so hat mittlerweile der stark
erwärmte Thermostat den Schieber i i so weit verschoben, daß die Kante
27 desselben wiederum den Zutritt von Naßdampf gestattet, der unter der Einwirkung
des Thermostaten in solcher Menge zugeführt wird, daß die gewünschte Temperatur
des Dampfgemisches nicht überschritten wird.