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Einrichtung für das Speisen eines Dampfkessels mittels Kolbenpumpe
zur Erzielung eines dichten Schlusses des Kesselrückschlagventils. Die Erfindung
betrifft eine Einrichtung für das Speisen eines Dampfkessels mittels Kolbenpumpe
zur Erzielung eines dichten Schlusses des Kesselrückschlagventils, das mit einer
Flüsigkeitsbremse zur Milderung des Aufschlagens des Ventils auf seinen Sitz versehen
ist.
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Wird ein Injektör zum Speisen eines Dampfkessels angestellt, so hebt
sich das Rückschlagventil K (Fig. i) am Kessel und bleibt während der ganzen Dauer
des Speisens ruhig offen, weil der Durchfluß durch das Ventil fast vollkommen gleichmäßig
ist. Nach dem Abstellen des Injektors fällt das Ventil auf seinen Sitz zurück und
schließt damit den Kessel gegen die Druckleitung D und den Vorwärmer V (Fig. i)
ab.
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Wenn der Injektor abgestellt wird, entweicht aber auch jeder Druck
aus der Speiseleitung D. Demgemäß wirkt nun auf das Ventil K ein Schließedruck,
der sich zusammensetzt aus dem eigenen Gewicht des Ventils und dein Kesseldruck
auf die Ventilfläche. Wird dagegen der Kessel durch eine Kolbenpumpe Y gespeist,
die mit dem üblich reichlichen Windkessel versehen ist, so erfährt das-Rückschlagventil
K eine wesentlich andere Beanspruchung, wie im folgenden angegeben. Mit dem Druckwindkessel
der Pumpe ist zwar eine gleichmäßige Wasserbewegung in der Speisedruckleitung beabsichtigt,
sie wird aber bei Hubpumpen ohne Kurbelbetrieb und Schwungrad nicht entfernt erreicht.
Denn ungeachtet des Windkessels wird nach jedem einfachen Hub des Pumpenkolbens
die Wassersäule in der Druckleitung stillstehen und infolgedessen sich das Rückschlagventil
schließen, um beim nächsten Pumpenhub mit der neuen Beschleunigung der Druckwassersäule
wieder geöffnet zu werden. Aus dieser die Dichtungsflächen des Ventils stark angreifenden
Beanspruchung ergeben sich in den meisen Fällen des Hubpumpenbetriebes einer 1esselspeisung
bedeutende .Anstände, insbesondere in Verbindung mit dem Druckwindkessel. Wird nämlich
die Pumpe für eine Betriebspause abgestellt, so ist zwar die weitere Erzeugung des
Druckes unterbrochen, aber der vorhandene Windkesselluftinhalt von einer Pressung
gleich oder annähernd dem Kesseldruck bleibt bestehen. Denn wollte man diesen Luftinhalt
während einer Speisepause ablassen, so würde seine Wiedererzeugung erneut ungünstige
Betriebsumstände verursachen. Auch bei einer etwaigen Lässigkeit der Pumpenventile
wird der Druck nur wenig nachlassen, da die Ausdehnung des reichlichen Luftinhalts
das abgeflossene Wasser ersetzen wird, sofern dies nicht, was fast die Regel ist,
durch das undichte Rückschlagventil erfolgt, so daß das Wasser gewissermaßen unter
dem Druckluftinhalt des Wind-1<essels hinwegwandert, ohne daß dieser Inhalt sich
auszudehnen nötig hätte. Weil aber unter diesen Umständen während der Speisepause
vor und hinter dem Rückschlagventil die Wasserpressung gleich ist, so fehlt diesem
Ventil der für sein Dichthalten erforderliehe
bedeutende Schließedruck,
für den nur das eigene Gewicht des Ventils, vermindert um seinen Auftrieb im Wasser,
zur ganz unzulänglichen Wirkung kommt. Wären nun die Ventile der Pumpe selbst vollkommen
dicht, so würden sie den Wasserinhalt zwischen der Pumpe und dem Kesselrückschlagventil
absperren, also die Aufgabe des Rückschlagventils übernehmen und hierdurch verhindern,
daß das heiße Kesselwasser durch das undichte und unbelastete Kesselventil in die
Druckleitung, den Vorwärmer und schließlich in die Pumpe eindringt. Eine Lässigkeit
der Pumpenventile kann aber ungeachtet bester Herstellung nicht vermieden werden.
Ist aber das heiße Kesselwasser bis zur Pumpe vorgedrungen, so versagt sie, wenn
wieder gepumpt werden soll.
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Diese Mißstände einer Kolbenpumpenspeisung sind gemäß der Erfindung
mit folgenden Mitteln gründlich zu beheben. Wenn das Rückschlagventil durch den
Wasserzufluß geöffnet wird, so muß es gehindert werden, sich durch das eigene Gewicht
und möglicherweise andere F_inflüsse im Takte der Pumpenhübe zu schließen. Das Abbremsen
jeder unbeabsichtigten Ventilbewegung wird am einfachsten in bekannter Weise durch
eine Flüssigkeitsbreinse bewirkt, durch deren Anwendung also die Ventildichtungsflächen
in gleicher Weise wie bei der Injektorspeisung geschont «erden. Nach einer solchen
Behebung des ersten wesentlichen Mißstandes handelt es sieh darum, beim jedesinaligen
Abstellen der Kolbenpumpe den Wasserdruck in- der Leituiig D nebst dem Vorwäriner
Z' zwischen dein Rückschlagventil K und der Pumpe P schnell zu vermindern oder möglichst
ganz zu entfernen, damit - wie beim Injektorbetrieb - möglichst die volle Kesselspannung
das Ventil ohne Gegendruck auf seinen Sitz pressen kann. 'Um dies zu erreichen,
darf nicht mehr der üblich reichliche Druckwindlcesselinhalt vorgesehen werden,
sondern nur ein sehr knapper Inhalt, etwa in Form eines Luftsackes I_ (Feg. i).
Hiergegen bestehen beim Betrieb mit einer Pumpe ohne Schwungradinasse und ohne langen
Druckstrang, wie im vorliegenden Falle, keine Bedenken. Man hat also jetzt zwischen
dein Rückschlagventil und der Pumpe eine Wassermasse mit dieser sehr geringen Druckluftmenge
L, so daß, wenn man nun von der eingeschlossenen Wassermasse nur eine geringe Menge
entweichen läßt, die hohe Pressung sofort abnehmen und schließlich ganz verschwinden
wird. Dies träte ohne besondere Einrichtung dann ein, wenn die Pumpenventile eine
größere Tropfmenge als das nunmehr in seineu Dichtungsflächen geschonte Kesselrückschlagventil
durchließen. Eine so benötigte Lässigkeit der Pumpenventile soll aber nicht ungewissen
Zufällen überlassen bleiben, sondern durch eine besondere Einrichtung gesichert
werden, die Gegenstand der Erfindung ist. Zu diesem Zweck ist gemäß der Erfindung
für den Druckrauen - zwischen Pumpe und Rückschlagventil durch schwache Ab--oder
Umläufe, Bohrungen oder absichtliche Undichtheiten ein dauernder Abfluß durch
die Pumpe hindurch oder um die Pumpe herum nach dem Saugraum oder ins Freie vorgesehen.
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Die Erfindung ist auf der Zeichnung in mehreren Ausführungen von Ventilen
dargestellt.
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Nach Fig: 8 und g sind die Teller in der Pumpenventile mit einer schwachen,
etwa i nim weiten Durchbohrung fit, also mit einer abgemessenen Undichtheit versehen.
Die hierdurch hervorgerufene Verringerung- der Nutzleitung der Pumpe ist bedeutunglos.
In Fig.8 ist eine einfache Durchbohrung des Ventiltellers dargestellt. Nach Fig.9
befindet sich die Bohrung zt in einem Schraubstopfen o. Bei einer doppeltwirkenden
Pumpe genügt die Durchbohrung von nur zwei zusammen arbeitenden Pumpenventilen.
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Ferner kann gemäß der Erfindung ein dauernder Umlauf für den Druckraum
zwischen Pumpe und Kesselrückschlagventil auch in einer der bisher im Pumpenbau
üblichen Weise am Ventilkasten erfolgen, oder für den Ablauf kann eine enge, vom
Druckraum nach dem Saugraum oder ins Freie führende Leitung, die finit einer stehbaren
Drosseleinrichtung versehen ist, vorgesehen sein. Hier kann die Einrichtung getroffen
sein, daß der Umlauf oder Ablauf nur bei geschlossenem Pumpendampfventil wirksam,
sonst aber gesperrt ist.
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Fig. 2 bis 7 zeigen mehrere Ausführungen einer Flüssigkeitsbremse
für .das Kesselrückschlagventil K (Feg. i).
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Nach Fig. 2 ist der Ventilteller d mit dem Raum c versehen, in den
der am Deckel e befindliche Kolben a mit geringem Spiel b, das auch in Fig. 5 verdeutlicht
ist, taucht. Wirkt auf das Ventil d eine Kraft im Sinne des Schließens, so erfolgt
der Abschluß langsam und ohne Schlag auf den Sitz f mit der Geschwindigkeit, mit
der sich der Raum c durch das enge Spiel b mit Wasser füllt.
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Nach Fig. 3 ist an Stelle des. Spielraumes b die enge Durchbohrung
g angebracht, wobei der Kolben a als Ventilführung dient.
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Fig. q.: Hier ist der Ventilteller d mit dein Kolben a und der Deckel
e mit dem Raum c versehen. Fig. 5 zeigt um den. Bremskolben a einen Spielraum h,
anstatt dessen wieder eine ; Bohrung g, wie in Pig. 3, angebracht sein könnte.
Nach
Fig. 6 und 7 sind anstatt des Spielraumes b oder .der Durchbohrung ä Nuten
h
im Kolben angebracht; auch kann der Kolben a mit Abflachungen versehen sein.
und alsdann wieder zur Ventilführung dienen.