Vorriehtung an mit Dampfspeicher und Gegendruck- oder Anzapfdampfmaschine versehenen Dampfanlagen zur Regelung der Dampfzufuhr zur Maschine. Es ist bekannt, die Dampfakkumulatoren in Dampfverteilungsanlagen derart einzuschal ten, dass der Kessel unter annähernd unver änderlichem Drucke belastet wird, wobei die Feuerung nach dem schwankenden Akkumu- latordrucke in besonderer Weise geregelt wird.
Der Vorteil eines derartigen, von dem Kessel getrennt angeordneten Akkumulators ist be sonders gross bei modernen Kesselanlagen, an welchen die Anordnung grosser Wasserspei cher in den Kesseln selbst zufolge des grossen Druckes unmöglich wird. Durch die Anord nung eines derartigen Akkumulators kann oftmals statt der Handfeuerung eine selbst tätige Feuerung vorgesehen werden und Was- sei-rohrkessel können statt Flammrohrkessel verwendet werden usw.
Der Akkumulator kann ausserdem für erheblich niedrigeren Druck als der Kessel gebaut werdet), und häufig zwi schen weit grösseren Druckgrenzen schwanken, als im Kessel zugelassen werden könnten, ohne dass jedoch diese Druckschwankungen im Akkumulator auf die Zeitungsnetze über tragen werden. Erst hierdurch wird es mög- lich, für verhältnismässig geringe Kosten die in der Anlage arbeitenden Wasserspeicher zu vergrössern und dadurch eine ganz neue Wir kungsweise herbeizuführen, so dass eine prak tisch vollkommene Ausgleichung der Bela stungsschwankungen erzielt wird.
Die innige Zusammenwirkung zwischen den Kesseln und dein Akkumulator bewirkt, dass die Ausglei chung in genau derselben Weise wirkt, als ob sie durch den Wasserspeicher des Primär kessels herbeigeführt werden würde; dabei darf nicht vergessen werden, _dass bei den hier getroffenen Anordnungen alle Leitungs drucke fast konstant bleiben, was den aller grössten Vorteil für eine zweckmässige Durch führung von Fabrikationsmethoden darbietet.
An modernen Dampfanlagen hat man be kanntlich den Druckfall des Dampfes immer mehr zur Erzeugung billiger Gegendruckkraft auszunutzen versucht und sind zur Erzielung dieses Zweckes Gegendruck- oder Anzapf- maschinen in den Anlagen angeordnet. Die Erfindung bezieht sich auf eine derartige An lage und ermöglicht, dass aus der Dampf- menge, welche für die mit niedrigerem Drucke gespeisten Verbraucher zur Verfügung steht, möglichst viel Kraft erzeugt wird.
Die Erfindung besteht darin, dass vor der genannten Maschine ein Überströmventil an geordnet ist, welches bei etwas über den normalen erhöhtem Drucke vor demselben Dampf durch die genannte Maschine zum Speicher strömen lässt, bei etwas unter den normalen herabgesetztem Drucke dagegen die Dampfzufuhr durch die Maschine vermindert, beziehungsweise absperrt.
Auf beiliegender Zeichnung sind in Fig. 1 bis ä fünf verschiedene Ausführungsformen von Anlagen gemäss der Erfindung schema tisch veranschaulicht.
Fig. 1 zeigt eine mit einer reinen Gegen druckdampfmaschine, beispielsweise einer Tur bine T, ausgerüstete Anlage. Derselben wird Dampf aus einer Kesselbatterie P durch die Leitung L, zugeführt, in welcher ein Druck Pi, beispielsweise 20 kg, herrscht. Der Ab dampf aus der (xegendruckmaschine wird zum Beispiel an eine Papiermaschine H geliefert, welche der Leitung L2 angeschlossen ist, in welcher ein DrUCkP3, beispielsweise 0,5 kg, herrscht.
An die Leitung Li ist ausserdem in diesem Falle ein primärer Dampfverbraucher, der mit S bezeichnet ist und beispielsweise aus einem Sulfitkocher oder dergleichen be stehen kann, angeschlossen. Zwecks Aus- gleichens der Schwankungen teils des pri mären Dampfverbrauches, teils des sekun dären Dampfverbrauehes ist ein Dampfakku mulator A vorgesehen, welcher beispielsweise zwischen den Druckgrenzen P10;=1,5 und 0,5 kg arbeitet.
Dieser Akkumulator ist mit- telst zweier Rückschagventile 13 zur Ab dampfleitung der Turbine parallel angeschlos sen. Um in der Leitung L:: konstanten Druck zu erhalten, ist ausserdem ein Reduktions ventil R1." zwischen dem vom Akkumulator gebildeten Netze L1 und der eben erwähnten Leitung angebracht.
Die Turbine treibt einen Generator G an, und es wird vorausgesetzt, dass derselbe mit einem Netze N parallel arbeitet, welches die ganze von dem Gegendruckdampf erzeugte Kraft Ii braucht. Selbstverständlich kann statt einer Dampfturbi)ie auch eine Gegen- druckkolbendampfmaschine verwendet werden. Die Turbine ist mittelst eines Überström ventils Ort an die Primärleitung Li ange schlossen. Dieses Überströmveritil kann bei Drosselregelung der Turbine als Drosselventil wirken.
Zwischen dem Überströmventil und der Turbine ist ein Zentrifugalregler C ein geschaltet, welcher jedoch durch Spannung der Federn oder durch Mehrbelastung des Gewichtes bei gewöhnlicher Umlaufzahl vollen Durchgang für den Dampf gibt. (In der Figur ist dies dadurch angedeutet; dass die Kugeln nach abwärts hängend gezeichnet sind).
Zwi schen den Leitungsnetzen Li und L2 ist ein Überströmventil 01" angeordnet, welches mit dem Überströmventil 01, der Turbine derart zusammenwirkt, dass 0r1 zu öffnen beginnt erst wenn Oit vollständig geöffnet ist.
Diese Zusammenwirkung kann durch Wahl vor) ver schiedenen starken Federn der beiden Rege lungsorgane oder durch eine mechanische Verbindung derselben herbeigeführt werden. Die Zusammenwirkung ist in der Figur durch eine strichpunktierte Linie angedeutet.
Für den Fall, dass das Sicherheitsventil des Kes sels auf '?.0 Atni. eingestellt ist, kann Ort beispielsweise bei 19.5 Atm. zu < iflnen be ginnen und bei 19,7 Atm. vollständig ge öffnet sein, während 0r1 zu öffnen anfängt erst bei einem etwas höheren Drucke, als die letztgenannte Zahl angibt, und bei<B>19,9</B> Atm. vollstündig geöffnet ist.
In Fig. 1 sind die Überströmventile Oit und 0i1 beide an die Primärleitung Li angeschlossen und so mit bezüglich dieser letzteren parallel ge schaltet. Dieselben können jedoch in gewissen Fällen besonders mit Rücksicht auf eine ein fachere bauliche Durchführung der Anlage derart in Reihe geschaltet werden, dass 0)1, statt an Li angeschlossen zri werden, an die Leitung zwischen 0" und dem Zentrifugal regler C angeschlossen wird.
Parallel zum Überströmventil 0i" ist ein Reduktionsventil PLi:, angebracht, welches in Tätigkeit gebracht wird, sollte der Akkumu- lator vollständig entladen sein, und welches mechanisch oder durch Wahl von verschie denen Federn mit dem Reduktionsventil Res im Niederdr ucknetze derart zusammenwirkt, dass dasselbe erst zu öffnen anfängt, wenn der Druck in der Entladeleitung bis auf einen Mindestwert herabgesunken ist.
Dies wird durch mechanische Verbindung oder durch Wahl von Federn verschiedener Spannung, die auf die Ventile einwirken, erreicht.
Schliesslich ist im Kesselraum ein Mano- ineter 161 angeordnet, welches mittelst einer dünnen Leitung Lm an den Akkumulator an geschlossen ist.
Die angegebenen Regelungsorgane gleichen nun Dampfschwankungen sowohl zufolge Schwankungen in der Brennstoffzufuhr zum Kessel als die des primären oder des sekun dären Dampfverbrauches vollständig aus. Diese Wirkung ist die folgende: Falls die Brennstoffzufuhr aus irgend einem Grunde steigt oder der primäre Dampf verbrauch fällt, so steigt der Kesseldruck P, etwas.
Infolgedessen öffnet sich Oit ein wenig oder, falls es schon offen war, öffnet es sich mehr und bläst eine entsprechende Dampf menge in die Turbine hinein und von dieser nach dem Akkumulatornetze. Die Wirkung wird die entgegengesetzte, wenn die Dampf erzeugung beispielsweise durch verringerte Brennstoffzufuhr, Schlackenbildung oder der gleichen herabgesetzt wird oder, was dieselbe Wirkung hervorbringt, der primäre Dampf verbrauch steigt.
Es leuchtet ohne weiteres ein, dass bei Schwankungen im sekundären Dampfverbrau cher diese unmittelbar von dem Akkumulator übernommen werden. Für den Fall, dass bei irgend einer Gelegenheit die erzeugte Kraft keine genügende Verwendung findet, so wird selbstredend die Periodenzahl im Netze etwas gesteigert und der Zentrifugalregler C sperrt den Dampf zur Turbine ab. Infolgedessen wird jedoch der Druck im Primärnetze etwas gesteigert, und eine entsprechende Dampf menge wird an der Turbine vorbei durch das Überströmventil 01n, unmittelbar in das Akku mulatornetz geblasen.
Dieselben Vorrichtungen dienen für den Fall, dass der primäre Dampfverbraucher ,S' fortfällt. In gewissen Fällen kann auch die ser primäre Dampfverbraucher aus einer Kon- densiermaschine bestehen, welche mit der Gregendruckmaschine zusammenwirkt.
In der Anlage nach Fig. 2 erhält der Akkumulator nicht, wie in. Fig. 1, Dampf direkt aus der Ausflussleitung der Turbine, sondern indirekt aus einer zwischengeschal teten Verbraucherleitung. Die Bezeichnungen der Fig. 2 stimmen mit denen der Fig. 1 ge nau überein.
Bei der Anlage nach Fig. 2 wird ange nommen, dass der Abdampfdruck P2 beispiels weise 2 kg ist, und dass diesem Drucke (der Leitung L2) eine Papiermaschine 161 ange schlossen ist, während der Leitung L3, in welcher ein Druck von 0,5 kg herrscht, eine Spiritusfabrik oder dergleichen B angeschlos sen ist.
In diesem Falle ist der Akkumulätor zwischen für Drücke zwischen 2-0,5 kg ge baut und parallel zur Leitung La, geschaltet, welche von der Leitung L3 durch ein Re duktionsventil Res getrennt ist.
Zwischen den Leitungen L2 und L" ist nun ein Überström- ventil 02" eingeschaltet, welches mit dem Reduktionsventil Ri2 zusammenwirkt. Schliess lich ist das Reduktionsventil R2e zwischen den Leitungen E2 und La mit dem Ventil 02" parallel geschaltet. In gewissen Fällen kann es zweckmässiger sein; das Reduktions ventil R2. ,zwischen Li und La oder zwischen Li und Ls anzuschliessen.
Die Art des Zu sammenwirkens der Reduktionsventile R2" und Rea ist derjenigen der Reduktionsventile Ria und Rp,2 in Fig. 1 ähnlich. Die Wirkungs weise der Anlage gemäss Fig. 2 dürfte aus dein bereits gesagten ohne weiteres hervor gehen.
Bei der Anlage nach Fig. 3 ist statt einer Gegendruckturbine eine Anzapfturbine ange ordnet. Der Anschaulichkeit halber sind die Hochdruck- und Niederdruckteile der Turbine beziehungsweise der Dampfmaschine vonein ander getrennt, aber auf derselben Welle gezeichnet worden. Sie sind mit H bezw. L bezeichnet. Der Dampf aus dem Niederdruck- teile wird irr einen Oberflächenkondensator Y hinabgeleitet. Irn übrigen entsprechen die Be zeichnungen der Fig. 3 genau denjenigen der Fig. 1 und 2.
In der Leitung zwischen den Hochdruck- und Niederdruckteilen ist ein Zentrifugal regler Ca eingeschaltet. Dieser Zentrifugal regler wirkt mit dein Zentrifugalregler C in der Leitung zwischen dem Überströmventil Ort und dem Hochdruckteil der Turbine der art zusammen, dass jener die Umlaufzahl der Turbine konstant erhält, beispielsweise ent sprechend 50 bis<B>51,</B> Perioden, während letz terer auf 52 bis 53 Perioden eingestellt ist.
Diese Regelung kann entweder durch zwei voneinander völlig getrennte Regler erreicht werden, welche die entsprechenden Ventile derart beeinflussen, dass zuerst das eine und dann das andere regelt, oder dadurch; dass ein einziger Zentrifugalregler vorgesehen ist, welcher zunächst das Ventil zurr Nieder druckteil und dann das Ventil zum Hoch druckteil verstellt. Diese Zusammenwirkung ist in jeder, Figur durch eine strichpunktierte Linie angedeutet worden.
In gewissen Fällen, besonders denjenigen, wo Kolbenmaschinen bereits vorhanden sind, welche den Gegendruckdampf übernehmen, aber wo die Kraft über die von diesen ab gegebene Leistung gesteigert werden soll, ist es häufig zweckdienlich, den Niederdruckteil derart zu trennen, dass für jenen eine beson dere Maschine aufgestellt wirrt, welche Darirpf aus dein Akkunrulatornetze L" erhält.
Die Zusammenwirkung der beiden Maschinen wird aber auch in diesem Falle genau dieselbe, wie in Fig. 3 gezeigt wurde.
Von besonderem Interesse ist diese An ordnung in denn Falle, dass der Akkumulator zur Ausgleichung der- Schwankungen an städtischen Elektrizitätswerken, Eisenbahnen, industriellen Anlagen oder dergleichen dient. In diesen Fällen wird die Mindestbelastung des Werkes von dem Hochdruckteil H über nommen, welcher zweckmässig als eine beson dere Maschine gebaut wird, während die Höchstbelastung von dem Niederdruckteile gedeckt wird.
Bei einer Anlage nach Fig. 3 kann voraus gesetzt werden, dass entweder die Brennstoff zufuhr beziehungsweise der primäre Dampf verbrauch, die Belastung der Maschine oder der sekundäre Dampfverbrauch schwankt. Wird nun beispielsweise angenommen, dass der primäre Dampfverbrauch plötzlich sinkt, oder, was dasselbe ist, die Brennstoffzufuhr etwas gesteigert wird, darin wird der Kessel druck ein wenig steigen, und das Überström ventil Oit bläst die freigewordene Dampf menge in den Hochdruckteil der Turbine hin ein.
Infolgedessen wird die Umlaufzahl ein wenig gesteigert, und der Zerrtrifugalregler <I>Ca</I> setzt somit die Dampfmenge nach dem Nieder druckteil herab. Dieser Vorgang spielt sieh so lange ab, bis einerseits in der Leitung Li normaler Druck entstanden ist und ander seits normale U mlaufzalrl wiederum erreicht ist.
Die Dampfmenge in der, Leitung L, steigt somit aus zwei Gründen, teils weil durch den Hochdruckteil mehr Dampf zuströmt und teils weil eine gewisse Dampfmenge nach dem Niederdruckteil abgesperrt worden ist, und diese Mehrzufuhr von Dampf wird nun in den Akkumulator bezw. in die Leitung L2 abgeblasen.
Die Wirkung wird die entgegengesetzte, falls die Dampfmenge steigt; beziehungsweise die Brennstoffzufuhr herabgesetzt wird.
Bei Veränderungen der Kraft Ii wirkt der Zentrifugalregler C2 unmittelbar in be kannter Weise, wobei der .Akkurnula:tor aus gleichend wirkt. Desgleichen ersieht man ohne weiteres, dass dies auch der Fall sein wird bei Veränderungen im sekundären Dampf verbrauch.
Die Anlage gerrräfä Fig. 4 entspricht der jenigen gemäss Fig. 2, wobei der Akkumulator derart gebaut ist, dass derselbe zwischen dem Anzapfdruche der Turbine und einem niedri geren Dampfbedarf arbeitet. Die Bezeichnun gen der, Figur entsprechen genau denjenigen in den früheren Figuren verwendeten. Der Unterschied der- Fig. 2 gegenüber ist nur der, dass die Überström- und Reduktionsventile 0i;, und Ri., von dem Primärnetze unmittel- bar nach dem Akkumulatornetze hinabgeleitet sind.
Die Wirkungsweise dürfte aus dem obigen ohne weiteres klar sein.
In Fig. 5 ist derselbe Erfindungsgedanke bei einer Anlage mit zwei Anzapfdrücken für den Dampf angewandt; derartige Anlagen kommen in der chemischen Industrie immer mehr vor. Die betreffende Figur zeigt als Beispiel einen Fall an einer Sulfitfabrik, wo bei Dampf teils unter einem Drucke von a' kg nach dem Sulfitkocher $ und teils unter dem Drucke von 0,5 kg nach der Papiermaschine 11I geführt wird.
Ausserdem wird gegebenenfalls Dampf un mittelbar der Kesselleitung Li entnommen und nach einem Kocher U für sehr hohen Druck weitergeleitet.
Zwischen den verschiedenen Netzen sind Gegendruckmaschinen angeordnet, welche im vorliegenden Falle auf ein und derselben Welle sitzen. Der Hochdruckteil ist mit H, der Mit- teldru(;kteil mit M, und der Niederdruckteil mit L bezeichnet.
Vor dem Hochdruckteil ist, wie vorher, ein Überströmventil Oit, zwischen den Hochdruck- und Mitteldruckteilen ein Überströmventil 02m und ein Zentrifugalregler C- und zwischen den Mitteldruck- und Niederdruckteilen ein Zentrifugalregler Ca an geordnet.
Zwischen den Hochdruck- und Nie derdrucknetzen sind zwei parallelgeschaltete Ventile, nämlich teils ein Überströmventil 0i2 und teils ein Reduktionsventil R,2 angebracht. In derselben Weise sind zwischen den Mit teldruck- und Niederdrucknetzen zwei Ventile, nämlich ein Überströmventil 02a, und ein Re duktionsventil R2" angeordnet.
Die Wirkungsweise dürfte aus dem vor vorhergehenden ohne weiteres verständlich sein. Es sei nur erwähnt, dass der Zentri- fugalregler Cs für gewöhnliche Umlaufzahl gebaut ist, während C, und üz auf eine etwas höhere Umlaufzahl eingestellt sind.
Desglei chen arbeiten die Überströmventile Oit und 012 derart zusammen,- dass 0i2 in Tätigkeit gesetzt wird erst bei etwas höherem Drucke als Oit. Das Überströmventil 02" ist auf etwas höheren Druck als 0s., und letzteres seiner- seits auf etwas höheren Druck als das Re duktionsventil Ria, eingestellt.
Selbstverständlich können genau dieselben Regelungsvorrichtungen verwendet werden auch für den Fall, dass eine andere Akkumu- latortype als die , angegebene zur Verwen dung kommt..