<Desc/Clms Page number 1>
Umwälzpumpe für Hochdruckdampf.
Im nachfolgenden wird eine neuartige Ausführungsform einer Pumpe zur Förderung von Wasserdampf od. dgl. beschrieben, bei der die Differenz zwischen Saugdruck und Gegendruck gegenüber dem
EMI1.1
Gekennzeichnet ist die Pumpe nach der Erfindung dadurch, dass beide Zylinderseiten der doppeltwirkenden Pumpe von einem gemeinsamen, zwangläufig bewegten Kolbenschieber ohne zusätzliche Hilfsorgane, wie Rückschlagventile od. dgl., gesteuert werden, deren Deckungen nahezu gleich Null oder sogar negativ sind. Nulldeckung heisst : gleichzeitig mit dem Schliessen der Saugleitung erfolgt das Öffnen der Druckleitung und umgekehrt. Der Vorzug dieser Ausführungsform gegenüber den bisher bekannt gewordenen liegt in der einfachen Bauart und in der sicheren Vermeidung von Schleifenbildung im Diagramm, die besonders bei Verkleinerung der Liefermenge auftreten würde.
Die Möglichkeit der Schleifenbildung im Diagramm bedeutet besonders bei Pumpen, die mit einem sehr hohen Druck, beispielsweise mit einem Saugdruck von 100 Atm. arbeiten, eine grosse Gefährdung des Triebwerkes und überhaupt der ganzen Pumpe, da schon ganz geringfügige Schleifen, die in bezug auf den entstehenden Arbeitsverlust belanglos sind, infolge des steilen Anstiegs der Kompressionslinie eine starke Drucksteigerung im Zylinder ergeben. Die Ausbildung des Steuerschiebers in der gekennzeichneten Art gewährleistet grösste Sicherheit des Pumpenbetriebes bei allen Betriebszuständen bis zu den untersten Regelstufen und gestattet durch den Fortfall von besonderen Hilfsorganen, z. B. Rückschlagventilen u. dgl., zugleich die Anwendung hoher Drehzahlen.
Fig. 1 der Zeichnung stellt schematisch ein Ausführungsbeispiel dar. Es bedeuten 1 und 2 die beiden Zylinderseiten der doppeltwirkenden Pumpe, die durch einen gemeinsamen Kolbenschieber gesteuert werden. Der Kolbenschieber ist als Hohlschieber ausgebildet, so dass das Schiebergehäuse für beide Zylinderseiten nur eine Zuflussöffnung 4 und eine Abflussöffnung 5 für den Dampf erhält.
Die Schmierung der Kolben-und Schieberlauffächen u. dgl. erfolgt hauptsächlich durch Kondensat, das durch besondere Kühlvorrichtungen beispielsweise aus dem Zylinderinhalt erzeugt wird.
In der Ausführungsform einer derartigen Schmiervorrichtung, wie sie als Beispiel in Fig. 1 gezeigt ist, sind an Bohrungen 6 des Zylinders und Bohrungen 7 des Schiebergehäuses usw. Rohrleitungen 8 angeschlossen, die sich in einer gemeinsamen, an ihrem Ende zu einer Spirale gewickelten Rohrleitung vereinigen. Diese Rohrspirale ist in einem Kühlgefäss 9 untergebracht, dem das Kühlmittel, z. B. Wasser, bei a zu-und aus dem es bei b abfliesst. Das in dieser Rohrschlange sich bildende Kondensat fliesst in den Leitungen zurück an die Laufflächen des Kolbens und des Schiebers.
Das in den beiden Seiten des Pumpenzylinders und in dem Schiebergehäuse sich bildende Kondensat und das unter Umständen zu reichlich zuströmende Schmiermittel sammelt sich an einer tiefsten Stelle des Schiebergehäuses, wo es durch die Öffnung 10 abgeführt wird. Diese Öffnung kann vorteilhaft auch gleichzeitig zur Dampfableitung benutzt werden.
Pumpenzylinder und Schiebergehäuse werden zweckmässig aus dem vollen Stahlmaterial herausgearbeitet, wenn die Maschine in einem Druckbereich von 100 Atm. und mehr arbeitet.
Die Veränderung der umgepumpten Dampfmenge erfolgt durch Änderung der Phasenverschiebung zwischen Pumpenkolben und Schieber, die beispielsweise durch ein Verstellexzenter bewirkt wird. Auf
<Desc/Clms Page number 2>
der Kurbelwelle 11 ist z. B, eine mit Gewinde versehene Muffe 12 in Richtung der Achse verschiebbar angeordnet. Auf diese Muffe 12 sitzt, gegen axiale Verschiebung gehalten, das Exzenter 13. Durch Verschiebung der Muffe 12 wird das Exzenter 13 verdreht und damit die Phasenverschiebung zwischen Pumpenkolben und Schieber verändert.
In Fig. 2 ist ein Schema der Steuerung gezeichnet. Bei der Maximalleistung ist der Winkel oc zwischen Kurbel und Exzenter 90 . Verstellt man nun das Exzenter um den Winkel ss, wie gestrichelt angedeutet, so bleibt zu Beginn des Saughubes die Saugleitung noch geöffnet, und ein Teil des angesaugten Volumens wird wieder in die Saugleitung zurückgeschoben. Entsprechend ist der Verlauf beim Rückgang des Kolbens. Man kann durch Veränderung dés Winkels ss von 00 bis auf einen Maximalwert beliebige Liefermengen in diesen Grenzen einstellen.
Um Druckstösse beim Pumpenbetriebe zu verhüten, wie sie besonders bei stärkerer Verkleinerung der Liefermenge eintreten, werden die Deckungen des Schiebers gleich Null oder negativ'ausgeführt, d. h., wie bereits erwähnt, gleichzeitig mit dem Schliessen der Saugleitung erfolgt das Öffnen der Druckleitung und umgekehrt bzw. beim Übergang vom Saug-zum Druckhub und umgekehrt wird das Zylinderinnere zeitweise mit der Saug-und Druckleitung gleichzeitig verbunden.
Wird die Dampfumwälzpumpe von der Hauptmaschine aus angetrieben, so ist natürlich für die Inbetriebsetzung des Damperzeugers usw. eine Hilfspumpe mit besonderem Antrieb erforderlich.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Umwälzpumpe für Hochdruckdampf, bei der die zu überwindende Druckdifferenz gegenüber dem Saugdruck klein ist, dadurch gekennzeichnet, dass beide'Zylinderseiten der doppeltwirkenden Pumpe von einem gemeinsamen, zwangläufig bewegten Kolbenschieber ohne zusätzliche Steuerorgane gesteuert werden, dessen Deckungen nahezu gleich Null oder sogar negativ sind.