DE73275C

DE73275C - Steam superheater with pressure and water level control

Info

Publication number: DE73275C
Application number: DENDAT73275D
Authority: DE
Original assignee: W. SCHMIDT in Wilhelms höhe bei Cassel
Anticipated expiration: 1912-12-25

Description

KAISERLICHESIMPERIAL

PATENTAMT.PATENT OFFICE.

Die neue Vorrichtung dient dazu, den Dampf möglichst in der Nähe der Dampfcylirider zu erhitzen und bezw. für mehrere Maschinen die Ueberhitzung derart vorzunehmen, dafs eine verschiedene Ueberhitzung selbst bei verschiedenen Spannungen gleichzeitig erzielt werden kann; dadurch können sonst nöthige umständliche Rohrleitungen und dadurch herbeigeführte Wärmeverluste u. s. w. leicht vermieden' werden.The purpose of the new device is to keep the steam as close as possible to the steam cylinder heat and resp. to make the overheating for several machines in such a way that one different overheating can be achieved at the same time even at different voltages can; as a result, cumbersome pipelines that would otherwise be necessary and the resulting pipelines can be avoided Heat losses and so on can easily be avoided.

In Fig. ι ist ein dem Zweck dienender Ueberhitzer in einfachster Anordnung dargestellt.In Fig. Ι a serving the purpose Superheater shown in the simplest arrangement.

Die Ueberhitzung erfolgt vermittelst hochgespannter Dämpfe von ungefähr 50 bis 60 Atmosphären, welche in der Spirale α durch directe Feuerung erzeugt werden. Die Dämpfe verlassen die Spiralrohre α durch das Rohr b, welches zu den Spiralen cc¹ c² führt. Letztere sind von einem Doppelmantel umgeben, in welchen der aus dem Kessel kommende Dampf durch den Stutzen d eintritt, während der durch die Spiralen c c¹ c'² erhitzte Dampf den Doppelmantel durch den Stutzen e ,verläfst. Der abgekühlte Dampf und das entstandene Dampfwasser werden durch das Rohr/" wieder herabgeleitet und in die Schlange α zurückgeführt. Es findet also in dem Ueberhitzer die andauernde Entwickelung hochgespannten Dampfes in einem geschlossenen Rohrsystem statt, welch letzteres mit seinem oberen Theil zur Abgabe der Wärme an den zu überhitzenden Dampf für die Dampfmaschine dient. Es lassen sich diese Apparate bequem in nächster Nähe der Dampfmaschine aufstellen.The overheating takes place by means of high-tension vapors of about 50 to 60 atmospheres, which are generated in the spiral α by direct firing. The vapors leave the spiral tubes α through the tube b, which leads to the spirals cc ¹ c ² . The latter are surrounded by a double jacket, into which the steam coming from the boiler enters through the nozzle d , while the steam heated by the spirals cc ¹ c ' ² leaves the double jacket through the nozzle e. The cooled steam and the resulting steam water are passed down again through the pipe / "and returned to the coil α. In the superheater, the continuous development of high-pressure steam takes place in a closed pipe system, the upper part of which is used to give off the heat The steam to be superheated is used for the steam engine.These devices can be conveniently set up in close proximity to the steam engine.

Mit dem- Ueberhitzer ist eine Vorrichtung verbunden, welche zur indirecten Abführung überschüssiger Wärme und gleichzeitig zur Controlirung des Wasserstandes in der Heizspirale dient. Zwischen dem oberen Theil des Rohres/ und dem oberen Theil des' Rohres b ist nämlich eine Schlange g eingeschaltet, welche mit den genannten Rohren durch die Zweige g¹ bezw. ^² in Verbindung steht und von einem oben offenen Behälter h umgeben ist, in welchem sich Wasser ' befindet. Das obere Ende des Rohrzweiges g ² ist für gewöhnlich^ durch einen Ventilkegel i, Fig. 3, verschlossen, welcher vermittelst einer Stange z'¹ mit der Membran i²' verbunden ist, auf welcher der Gewichtshebel i³ lastet.A device is connected to the superheater which serves to indirectly dissipate excess heat and at the same time to control the water level in the heating coil. Between the upper part of the pipe and the upper part of the pipe b there is a serpentine g which, with the said pipes, goes through the branches g ^{1 and 1,} respectively. ^ ^{2 is} in connection and is surrounded by a container h open at the top, in which there is water '. The upper end of the pipe branch g ² is usually closed by a valve cone i, FIG. 3, which is connected by means of a rod z ' ¹ to the membrane i ² ' on which the weight lever i ³ rests.

Die Wirkung dieser Vorrichtung ist folgende : Der Behälter h ist mit Wasser gefüllt, das bezw. unter atmosphärischem Druck steht. Bildet sich beim Erhitzen der Heizspirale Dampf, so schlägt sich derjenige Theil hiervon, der in der Schlange g aufsteigt, in dieser wegen der Kühlung durch Wasser nieder; es wird Schlange g sonach für gewöhnlich mit einer stehenden Wassersäule bis zum Ventil i gefüllt sein, indem der normale Wasserstand in der Heizspirale sich oberhalb des Anschlusses des Rohfzweiges g¹ an der Heizspirale befindet. Etwaige Luft wird bei Inbetriebsetzung durch besondere Vorrichtungen entfernt. Tritt eine Drucksteigerung in der Heizspirale, z.B. infolge verminderten Wärmebedarfs für die Ueberhitzung, ein, so wird sich schliefslich, entsprechend dem auf sie ausgeübten Drück und der jeweiligen Belastung, die Membran i² heben und somit auch das auf oberer und unterer Fläche nahezu gleich belastete Ventil i öffnen, und das Wasser wird in der Schlange g bis zum Wasserstand im Heizrohr herabsinken. Der Dampf tritt von oben nach, und es findet eine Abfuhr des Wärmeüberschusses der Heizschlange statt, indem die Schlange g als Kühler wirkt. Ist dies in genügendem Mafse geschehen, so geht die Membran zurück und das Ventil schliefstThe effect of this device is as follows: The container h is filled with water, the BEZW. is under atmospheric pressure. If steam is formed when the heating coil is heated, that part of it which rises in the line g is precipitated in it because of the cooling by water; Snake g will therefore usually be filled with a standing water column up to valve i , in that the normal water level in the heating coil is above the connection of the raw branch g ¹ to the heating coil. Any air is removed by special devices during commissioning. If there is an increase in pressure in the heating coil, e.g. as a result of a reduced heat requirement for overheating, the membrane i ² will eventually lift, depending on the pressure exerted on it and the respective load, and thus the load on the upper and lower surface will also be almost equally stressed Open valve i and the water in line g will drop to the water level in the heating pipe. The steam comes in from above, and the excess heat of the heating coil is dissipated because the coil g acts as a cooler. If this has happened to a sufficient extent, the membrane goes back and the valve closes

ab, die Schlange füllt, sich mit Dampfwasser,-; und das Spiel beginnt bei der nächsten Drucksteigerung von neuem. Die überschüssige Wärme wird, wie schon bemerkt, zur Dampfbildung im Gefäfs h verwendet, und es giebt das Austreten von Dampf aus demselben zu starken Betriebsdruck in der Heizspirale zu erkennen. Es kann auch, eine Pfeife oder dergl. angebracht werden, die bei Dampfentwickelung in Thätigkeit tritt.off, the snake fills itself with steam water, -; and the game starts all over again with the next increase in pressure. As already noted, the excess heat is used to form steam in the vessel h , and the escape of steam from the same, which is too high operating pressure in the heating coil, can be seen. A whistle or the like can also be attached, which comes into action when steam is generated.

Diese Vorrichtung wirkt nun so lange, als die untere Oeffnung des Rohrzweiges g¹ sich noch unter Wasser befindet. Ist diese dagegen frei geworden, indem im Laufe der Zeit infolge von Undichtheiten u. s. w. der Wasserstand in der Heizspirale auf das geringste^: zulässige Mafs gesunken ist-, so tritt von unten Dampf in die Schlange g, und es giebt sich dieser Zustand dann nicht nur durch immerwährendes Entweichen von Dampf aus dem 'Gefäfs h, sondern auch durch wesentliche Druckerniedriguhg in der _r Heizspirale kund, indem jetzt die Schlange g ständig als Kühler wirkt. Es mufs dann immer die fehlende Menge Wasser in die Heizschlange nachgepumpt· werden,,um ein normales Functioniren des Ueberhitzers herbeizuführen. Es ist also auf diese Weise einerseits eine übernormale Spannung in der Heizspirale ohne Verlust an Wasser, wie bei gewöhnlichen Sicherheitsventilen , und andererseits eine Controle des Wasserstandes im .Heizrohr des Ueberhitzers erreicht.This device works as long as the lower opening of the pipe branch g ¹ is still under water. If this became the other hand free by the passage of time as a result of leaks in the water level, etc. in the heating coil to the ^lowest: permissible MAFs actual dropped so steam escapes from below into the snake g, and there is not this state then only by everlasting escape of steam from the 'vessel, h, but also by significant Druckerniedriguhg in the _r heating coil known by now the snake g constantly acts as a condenser. The missing amount of water must then always be pumped into the heating coil in order to bring about normal functioning of the superheater. In this way, on the one hand, there is an above normal tension in the heating coil without loss of water, as is the case with ordinary safety valves, and, on the other hand, a control of the water level in the heating pipe of the superheater is achieved.

In Fig. 2 ist der Ueberhitzer bei einer ,Compoundmaschine dargestellt, da besonders für diese Maschinen die Anwendung besondere Vorzüge bietet. Der in den Spiralen a^l durch directe Feuerung erzeugte hochgespannte Dampf geht durch das Rohr k theils zu den Ueberhitzungsspiralen C³C*, theils zu den Ueberhitzungsspiralen c⁵c⁶ und kehrt dann nach Abgabe der Wärme, mit Dampfwasser vermischt, durch das Rohr m in die Spirale a¹ zurück. Der aus dem Kessel kommende Dampf tritt zunächst bein ein, wird durch die Spiralen c⁵ c⁶ erhitzt und strömt durch das Rohr ο zu dem Hochdruckcylinderρ der Compoundmaschine; von hier geht der gebrauchte Dampf durch das Rohr q zu den Spiralen C³C⁴", welche den Dampf aufs Neue überhitzen, und dann durch das Rohr r nach dem Niederdruckcylinder s, welchen er bei t verläfst.In Fig. 2 the superheater is shown in a compound machine, since the application offers particular advantages for these machines. The high-tension steam generated in the spirals a ¹ by direct firing goes through the pipe k partly to the overheating spirals C ³ C *, partly to the overheating spirals c ⁵ c ⁶ and then, after the heat has been released, mixed with steam water, returns through the pipe m back into spiral a ¹ . The steam coming from the boiler first enters the leg, is ^{heated by the spirals c 5} c ⁶ and flows through the pipe ο to the high pressure cylinder ρ of the compound machine; from here the used steam goes through the pipe q to the spirals C ³ C ⁴ ", which overheat the steam again, and then through the pipe r to the low-pressure cylinder s, which it leaves at t.

Auf diese Weise findet also von einer Hejzstelle aus' vermittelst zweier Ueberhitzer ein zweimaliges Ueberhitzen des Dampfes in nächster Nähe der Maschine siatt, wobei die besondere Anordnung eines Receivers überflüssig wird, da letzterer durch den Ueberhitzer c³ c⁴ ersetzt ist, und wobei die Ueberhitzungstemperatur des Hoch- bezw. Niederdruckdampfes beliebig normalisirt werden kann. In ähnlicher Weise lassen sich die Ueberhitzer bei Mehrfachmaschinen verwenden. . In this way, from one heating point, by means of two superheaters, the steam is superheated twice in the immediate vicinity of the machine, whereby the special arrangement of a receiver is superfluous, since the latter is replaced by the superheater c ³ c ⁴ , and the superheating temperature of the high resp. Low pressure steam can be normalized at will. The superheaters can be used in a similar way in multiple machines. .

Auch bei Gruppen von Maschinen, welche mit verschiedenen Dampfspannungen arbeiten, können, für jede der Maschinen besondere Ueberhitzer in der Nähe derselben derart untergebracht werden, dafs diese Ueberhitzer sämtntlich von einer Centralheizstelle aus bethätigt werden und doch infolge verschiedener Dimensionirung ihrer Spiralrohre eine verschiedene Ueberhitzung des Dampfes gestatten. Sehr zweckmäfsig sind auch diese Ueberhitzer für Fördermaschinen bezw. Wasserhaltungsmas'chinen, bei welchen infolge grofser Ruhepausen bezw. langsamen Ganges bisher stets ein grofser Wärmeverlust stattfand, und bei welchen daher auch eine höhere Ueberhitzung des Betriebsdampfes als bei gewöhnlichen Dampfmaschinen angezeigt ist. Mittelst dieser Ueberhitzer können aber auch Förder- bezw. Wasserhaltungsmaschinen zugleich mit gewöhnlichen Dampfmaschinen durch eine Centralheizung mit D^ampf gespeist werden, welche je die dem betreffenden Motor zweckmäfsigste Ueberhitzung besitzt.Even in groups of machines which work with different steam voltages, special superheaters can be accommodated in the vicinity of each of the machines in such a way that these superheaters are all operated from a central heating point and yet, due to the different dimensions of their spiral tubes, different superheating of the steam allow. These superheaters are also very useful for conveyors and / or. Dewatering machines in which, as a result of long breaks or At a slow speed there has always been a great loss of heat, and in which, therefore, a higher overheating of the operating steam than in the case of ordinary steam engines is indicated. But this superheater can also mean conveying or. Dewatering machines are fed at the same time as ordinary steam engines by a central heating with D ^am pf, which has the most appropriate overheating for the motor in question.

Claims

Patent claims: · '; /:

1. A device for superheating steam, characterized by a spiral a heated by direct firing, the high-tensioned vapors of which are transferred through a tube connected to the upper end of the same into the upper ends of heating spirals cx ^l , which are connected by a cylindrical, with Inlet and outlet nozzles for the container provided with steam to be superheated are enclosed, the steam water arising in the spirals c flowing back through a pipe connected at the lower end into the lower end of the spiral a , in order to once again heat the container flowing through the container Vapor to be evaporated. .Jl

2. An embodiment of the under i. characterized device, in which between the upper end of the tube b and the upper end of the tube / a pipe coil g surrounded by a cooling vessel is connected, the upper end, closed by a loaded valve, opens when a certain pressure is exceeded, so that the Water in the queue g sinks back and steam enters it, which gives off its heat to the cooling water, whereby a pressure reduction occurs.

For this purpose ι sheet of drawings.