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Dampfkraftanlage für Tiefbohrbetriebe Der Kraftbedarf der Tiefbohrbetriebe
schwankt sehr ,stark. Die größte Leistung wird beim Herausziehen des Bohrgestänges
benötigt, das täglich einmal :oder auch mehrere Male vorgenommen wird und eine Zeit
bis zu @etwa z Stunden beansprucht. Während der Kraftbedarf beim Bohren einschließlich
des Antriebes der Spülpumpe im Höchstfall gegen zoo PS beträgt, kann @er beim Ziehen
des Gestänges je nach der Tiefe der Bohrung bis zu 500 PS und mehr betragen.
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Das Bohrgestänge ist in Abschnitte unterteilt, die durch Muffen miteinander
gekuppelt werden. Das Gestänge wird absatzweisehochgezogen, die Verbindung gelöst,
das, herausgezogene Rohrstück beiseitegestellt, das Bohrgestänge erneut gefaßt und
wieder ein Stück hochgezogen. Der Ziehvorgang eines GestängeabsIcbmittes, dessen
Länge sich nach der Höhe des Bohrturmes richtet, dauert et-,va 30 Sekunden,
das Abkuppeln des herausgezogenen Bohrstückes und das Befestigen der Schelle zum
Herausziehen des Gestänges etwa i Minute. Das Regeln. des Betriebes geschieht während
des -Gestängeziehens vom Bohrtisch aus durch den Bohrmneister, der auf diese Weise
die Geschwindigkeit des gesamten Arbeitsvorganges regelt.
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Bei einer Dampfkraftanlage steht die Dampfmascbine im Bohrturm, während
.die Kesselanlage 30111 oder mehr entfernt ist. Es ist deshalb verwünscht, daß das
Speisen. und Dampfmachen der Kesselanlage auch vom Bohrtisch aus Überwacht werden
kann. Dies ist besonders, wichtig für eine Hochdruckkesselanlage, die wegen ihres
Anschaffungspreises nur einen verhältnismäßig kleinen Wasserinhalt besitzen darf,
weil dann der während des Ziehvorganges auftretende hohe Dampfverbrauch ein starkes
Abfallen des Dampfdruckes zur Folge haben würde.
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Hier .soll die Erfindung Abhilfe schaffen. Sie besteht darin, daß
beim Auslegen der Steuerung der Maschine zwecks Erhöhung der Leistung zum Ziehen
des Gestänges die Speisung des Kessels abgestellt und nach Beendigung des Ziehvorganges
beim Stillsetzen der Maschine wieder angestellt wird, so, daß in den Pausen zwischen
zwei Ziehvoorgangen gespeist wird und die Dampfabgabe während des -Gestängeziehens
aus :dem in einen Speicherraum,. z. B. dem Speiseraum des Kessels befindlichen Wassererfolgt.
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Der Zug für die Kesselanlage kann durch den Auspuffdampf erzeugt werden.
In diesem Falle ist während des Ziehvorganges eine ausreichende Zugwirkung vorhanden.
Sobald das Gestängeziehen beendet ist und der Bohrmeister die Dampfmaschine abstellt,
muß sofort die Speisung einsetzen, damit der Speicherraum wieder mit Speisewasser
angefüllt wird. Um nim während der Pausen zwischen zwei Ziehvorgängen das zugespeiste
Speisewasser wieder aufwärmen und den etwa
gefallenen Dampfdruck
erhöhen zu können, wird ,erfindungsgemäß eine künstliche-Feueranfachung angestellt,
z. B. -ein Dampfbläser in Tätigkeit gesetzt.
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Arbeitet die Dampfmaschine mit onde'=-h sation, so kann die Zugerzeugung
durch @ei1i@ Saugzuggebläse erfolgen, dessen Leistung während des Ziehvorganges
verstärkt und während der Pausen so eingestellt wird, daß die durch die Feuerung
erzeugte Wärmemenge genügt, um das zugeführte Speisewasser auf Verdampfungstemperatur
zu bringen und den Dampfdruck auf volle Höhe zu steigern.
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In der Zeichnung ist in Fig. i eine erfn3-, dungsgemäß eingerichtete,
mit Dampfkraft betriebene Tiefbohranlage dargestellt. Fig.2 zeigt eine Einzelheit.
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Es bezeichnet i den Bohrturm, 2 den Bohrtisch, 3 das Bohrgestänge,
4. die Dampfmaschine und 5 den Hochdruckkessel mit der Kesseltrommel 6. In der Regel
werden zwei Dampfmaschinen vorgesehen, von denen die eine den Drehtisch des Bohrgerätes
antreibt und die andere die Spülpumpe in Gang hält. Beim Gestängeziehen werden beide
Dampfmaschinen zum Antrieb des Hebewerkes gekuppelt. Das Hebewerk und der Drehtisch
des Bohrgerätes .sind in bekannter Weise am Bohrtisch angeordnet, sie sind der Einfachheit
halber nicht dargestellt. Am Bohrtisch befindet sich auch. der Steuerhebel 7, der
durch ein Gestänge 8 mit der Steuerung g der Dampfmaschine q. verbunden ist. Die
vorn der Kesseltrommel 6 zur Maschine führende Frischdampfleitung ist mit io bezeichnet.
Die Ab#mpfleitung 12 geht zu einem Speisewasservorwärmer 13, von dem eine Abdampfleitung
14 weiter zu einem Blasrohr 15 des Kessels 5 führt. Das Speisewasser wird zum Vorw
.ärmer 13 durch eine Speisepumpe 16 gefördert. In der Druckleitung 17 der Speisepumpe
ist ein Absperrventil 18 vorgesehen. Vom Vorwärmer 13 führt eine Speisewasserleitung
i g zur Kesseltro:mmel6. Von der Frischdampfleitung ist eine in die Abdampfleitung
12 einmünden-de Hilfsdampflieitung 2o abgezweigt. In dieser Abzw eigl:eitung 2o
ist, ein mit einem Druckmindervendl vereinigtes Absperrventil 2 z vorgesehen. Die
Bedienung der beiden Absperrventile 18 in -der Speiseleitung und 21 in der. Hilfsbläserleitung
erfolgt durch einen. Steuerhebel22 (s. auch Fig.2), der um die Achse 23 des Steuerhebels
7 drehbar und mit diesem kuppelbar ist. Der Steuerhebe122 greift an einer Stange
2q. an, mit der die Absperrventile 18 und 21 durch Lenker 25, 26 verbunden sind.
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Beim Bohren ist der Steuerhebel 22 vom Hauptsteuerhebe17 entkuppelt.
Der Bohr-Meister kann also die Steuerung der Maschine verändern, ohne auf die Speisung
des Kessels einzuwirken. Das Ventil 18 in ``cler Druckleitung 17 der Speisepumpe
16 ist geöffnet. Die Speisung erfolgt in üblicher :.Weise entsprechend dem Wasserstand
in der ' Kesseltrommel, und zwar, indem entweder der Heizer das Speiseventil entsprechend
dem Wasserstand bedient oder aber unter Vermittlung eines selbsttätigen, z. B. schwimmergesteuerten
Speisereglers.
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Für das Gestängeziehen wird der Hebel 22 mit dem Hauptsteuerhebel7
gekuppelt. Wird der Steuerhebel 7 entsprechend ausgelegt, so wird das Ventil 18
in der Speiseleitung 17 geschlossen. Die Speisung setzt jetzt aus. Durch den Auspuffdampf
der Maschine wird die Feuerung des Kessels stark angefacht und der erforderliche
Dampf aus dem Speiseraum .des Kessels entwickelt. Ist das Ziehen beendet, so stellt
der Bohrmeister die Maschine ab. Dabei wird das Ventil 18 in der Speiseleitung 17
geöffnet und die Speisung wieder freigegeben. Gleichzeitig wird auch das Ventil
2 i in der Hilfsdampfleitu.ng 2o, das vorher ,geschlossen worden war, geöffnet.
Der von der Hilfsdampfleitung mit vermindertem Druck zur Auspuffleitung 14. gelangende
Dampf erzeugt dann im Bläser die zur Feueranfachung erforderliche Blaswirkung.
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Beim Senken des Gestänges ist der Steuerhebel 22 vom Hauptsteuerhebel
; entkuppelt. Zum Senken wird nicht viel Dampf verbraucht, so daß ,es nicht notwendig
ist, während dieser Zeit die Speisung des Kessels abzusperren.
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Sollte der Speiseraum der Kesseltrommel für die Dampfentwicklung beim
Gestängeziehen zu klein sein, so kann in bekannter Weise ein Speiseraumspeicher
angeordnet werden.
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Der Dampfbläser 'könnte, wie das bei Lokomotiven üblich ist, als Ring
ausgebildet sein, der die Auspuffdüse umschließt. Unter Umständen ist es erforderlich,
die Hilfsleitung nicht in die Auspuffleitung einmünden zu lassen, sondern sie gesondert
zum Bläser zu führen.
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Arbeitet die Anlage mit Kondensation und künstlicher Zugerzeugung,
so fallen die Auspuffleitung 12, 14 und die Hilfsdampfleitung 20 für den Bläser
mit dem vom Bohrtisch aus @einstellbaren Absperrventil fort. Statt dessen ist eine
Vorrichtung vorzusehen, mittels deren vom Bohrtisch aus die Leistung eines zur künstlichen
Zugerzeugung dienenden Saugzuggebläses verändert werden kann.
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In der gezeichneten Anlage ist die Steuerung der verschiedenen Ventile
durch Gestänge dargestellt. Die Übertragung der Bewegung
vom Führerstand
kann auch mittelbar erfolgen, und zwar in bekannter Weise mit Hilfe eines Servomotors.
durch Druckluft, Druckwasser, Drucköl o. dgl., um nicht zu lange Gestänge mit ihrem
großen toten Gang in Kauf nehmen zu müssen.