Titel: | Neuerungen an Speiseregulatoren und Speiseapparaten für Dampfkessel. |
Fundstelle: | Band 261, Jahrgang 1886, S. 277 |
Download: | XML |
Neuerungen an Speiseregulatoren und
Speiseapparaten für Dampfkessel.
(Patentklasse 13. Schluſs des Berichtes S. 229 d.
Bd.)
Mit Abbildungen auf Tafel
18.
Neuerungen an Speisevorrichtungen für Dampfkessel.
Auf die durch die Schwankungen des Wasserstandes im Dampfkessel hervorgerufene Ausdehnung und Verkürzung eines Rohres gründen sich die
beiden folgenden Einrichtungen (vgl. Cleuet 1886 259 * 398); dabei kann die erzielte Bewegung eines Hebels
ebenso wohl die selbstthätige Einrückung und Ausschaltung der Speisepumpe oder das
selbstthätige Oeffnen und Schlieſsen eines Ventiles in der Speisewasserzuleitung
bewirken.
R. Reichling in Bernburg (* D. R. P. Nr. 32007 vom 2.
Juli 1884) hat ein auſserhalb des Kessels mit hohen Kühlrippen versehenes guſseisernes Rohr b
(Fig. 3
Taf. 18), welches unten bis zur Ebene des mittleren Wasserstandes im Kessel reicht
und oben sich in eine Hohlkugel p erweitert,
unmittelbar auf der Kesselwand aufgeschraubt. In diesem Rohre b steckt concentrisch und unten mit demselben befestigt
ein zweites Rohr a, welches sich nach oben frei
ausdehnen kann, durch eine Stopfbüchse in der Kugel p
abgedichtet und oben und unten mit Schlitzen o bezieh.
n versehen ist.
Schlieſst der steigende Kesselwasserspiegel das Rohr a
ab, so saugt die mit Dampf gefüllte, sich abkühlende Kugel p durch das Rohr a, die Schlitze n, das Rohr b und die
Schlitze o Wasser an, wodurch der etwaige Dampf
vollends niedergeschlagen wird und das Rohr a sich
erwärmt. Fällt dagegen der Wasserstand unter die Mündung des Rohres a, so fällt auch das Wasser aus dem Rohre b und der durch die Schlitze o eintretende Dampf bringt das Rohr a wieder
zur Ausdehnung. Ein Theil des dabei durch die Schlitze n austretenden Wassers wird durch den in a
eintretenden Dampf wieder mit nach oben gerissen, wodurch sich letzterer etwas
abkühlt und eine allmähliche Erwärmung von a und b zuläſst. Bei regelmäſsigem Betriebe soll sich eine
ziemlich gleichbleibende Temperatur der Rohre a und b einstellen, woraus ein gleichbleibender
Längenunterschied sich ergibt. Diese Ausdehnung des Rohres a wird entweder unmittelbar zur Bewegung eines Ventiles benutzt, oder auf
einen Hebel h übertragen.
Wilh. Groſsmann in Pforzheim (* D. R. P. Nr. 34518 vom
29. März 1885) hat bei einer neuen Ausführung seines Speiseregulators (vgl. 1884 253 * 359) demselben eine dem Apparate von Gschwindt (vgl. 1884 253 *
355) ähnliche Form gegeben. Das regulirende Ausdehnungsrohr ist unmittelbar in den
Wasserstandskörper eingesetzt; dabei ist jedoch eine Einrichtung getroffen, daſs der
Apparat beim Versagen durch Schlieſsung eines elektrischen
Stromes als Speiserufer wirkt. Wie aus Fig. 2 Taf. 18 zu
entnehmen, ist auf dem Ausdehnungsrohre A eine Schneide
B befestigt. Tritt ein Versagen des Speiseapparates selbst ein, so daſs
der Wasserstand im Kessel sinkt, ohne sofort eine weitere Wasserzuführung zu
veranlassen, so wird der Dampf längere Zeit ohne Unterbrechung; auf das
Ausdehnungsrohr A wirken können und die volle
Dampftemperatur annehmen. Durch die dabei eintretende Verlängerung legt sich die
Schneide B gegen die Feder C und bringt dieselbe mit dem festen Arme D
in Berührung, wodurch die an letzterem isolirt befestigte Drahtleitung l mit dem an der Feder C
auslaufenden Drahte l1
in Verbindung tritt und dadurch ein elektrisches Signal die nothwendige Speisung
anzeigt.
Bei dem Speiseapparate von Otto
Zimmermann in Nassau a. d. Lahn (* D. R. P. Nr. 30102 vom 22. Juni 1884)
wird die Ausdehnung einer Spindel zur Steuerung der Füllung
und Entleerung eines Speisegefäſses benutzt. Das durch das Ventil a (Fig. 1 Taf. 18) mit dem
Dampfraume des zu speisenden Kessels in Verbindung stehende Gefäſs A ist mit Wasser gefüllt, desgleichen auch das Rohr B, welches zwei Verbindungen mit dem Gefäſse A hat; wird nun das Dampfventil a durch das Handrad e etwas geöffnet, so
strömt Dampf nach A, welcher das Wasser durch den
Stutzen c in den Kessel befördert. Ist das Wasser bis
zur Linie NN gefallen, so tritt Dampf durch das
Röhrchen f in das die Spindel d umgebende Rohr B ein und das in B befindliche Wasser wird nach dem Gefäſse A verdrängt, wobei eine theilweise Condensation des
Dampfes in A und Zutritt von neuem Wasser durch den
Stutzen b erfolgt. Der in B eintretende Dampf erwärmt gleichzeitig die Spindel d so weit, daſs durch die erfolgte Ausdehnung derselben
die weitere Dampfzuführung bei a abgeschlossen wird.
Erst nachdem das Gefäſs A sich ganz mit Wasser gefüllt
hat, kann dasselbe nach B gelangen, da der in B befindliche Dampf bis zu diesem Zeitpunkte
fortwährend nach A hinein expandirt und so den
Wasserzutritt nach B verhindert. Das in B eintretende Wasser soll schnell die Spindel d so weit abkühlen, daſs durch die Zusammenziehung
derselben das Ventil a geöffnet wird und das Spiel von
Neuem beginnen kann.
Die selbstthätige Arbeit des Umsteuerns kann sich nur dann vollziehen, wenn das
Wasser in A bis zur Linie NN gefallen ist; demnach ist der Apparat so aufzustellen, daſs der Punkt
P der Linie NN auf
gleicher Höhe mit dem höchsten Wasserstande des Dampfkessels liegt. g und h sind
Entluftungshähne, welche bei zuflieſsendem Wasser für
die Inbetriebsetzung des Apparates geöffnet sein müssen; bei anzusaugendem Wasser öffnet man die Hähne i
und k und läſst Dampf so lange durch das Ventil a treten, bis derselbe aus beiden Hähnen entweicht,
worauf man die Hähne und das Dampfventil schlieſst.
Statt der Wärmeausdehnung der Spindel d kann auch
diejenige des Rohres B für die Steuerung benutzt
werden, wobei dann der Ventilkegel a durch eine
verstellbare kurze Spindel starr mit dem Rohre B zu
verbinden wäre.
Der Speiseapparat von Alfred
Mayhew in London (* D. R. P. Nr. 30639 vom 20. Mai 1884) fängt selbstthätig
zu arbeiten an, sobald sich Dampf entwickelt, fährt mit der Speisung ununterbrochen fort, so lange die Verdampfung dauert, und stellt
seine Thätigkeit mit dem Aufhören derselben ein (vgl. 1881 241 * 420).
Der in Fig. 4
Taf. 18 dargestellte Apparat kennzeichnet sich als ein Pulsometer und besteht aus einem über dem mittleren Stande des
Kesselwassers angebrachten kupfernen Cylinder A, der
auf einem Behälter E mit gewölbter Decke sitzt; in dem
höchsten Theile der Decke desselben befindet sich ein Ventil P. Der Behälter E steht durch das unter dem
mittleren Wasserstande des Kessels mündende Rohr O mit
dem Kesselwasser stets in Verbindung und trägt eine Kammer S mit Saugventil C und Druckventil D. Auf dem oberen Ende des Cylinders A sitzt ein Gehäuse, bestehend aus dem Dampfventile G mit Sitzfläche nach oben, unter welches das aus dem
Dampfraume des Kessels kommende Rohr F mündet. Auf dem
Ventile G ruht der Kolben J in einer cylindrischen Führung, welche durch ein bis zum mittleren
Wasserstande des Kessels reichendes Rohr K, das sogen.
Eingangsrohr, mit dem Kessel in Verbindung steht; auſserdem enthält das Gehäuse A noch das aus zwei über einander angeordneten
Schwimmkugeln M bestehende Luftventil L. Der obere Theil des Kanales H ist mit dem Behälter E durch die Rohre H1 und N verbunden; letzteres Rohr N, über dem Boden des Behälters E mündend,
dient zum Einspritzen von Condensationswasser in den Cylinder A; um die Geschwindigkeit dieses Wassers zu reguliren,
ist unten in dem Rohre N ein in senkrechter Richtung
bewegliches, an seinem unteren Ende mit einem Kegelventile versehenes Gewicht X angebracht.
Ist der Behälter E mit kaltem Wasser gefüllt, so strömt,
sobald die Dampfentwickelung im Kessel beginnt, Dampf durch Rohr F und Ventil G in den
Kanal H und durch die obere Oeffnung des Luftventiles
L; sobald die Spannung einen gewissen Grad erreicht
hat, hebt sich das Ventil G, bis dasselbe an seinem
Sitze anliegt. Inzwischen ist durch den Dampfdruck im Kessel auch Kesselwasser durch
Rohr O in den Behälter E
gedrückt worden, wodurch das in diesem Behälter befindliche Wasser theils durch N und H1 sowie H, theils durch
eine Oeffnung im Ventile P in den Cylinder A getrieben wird. Da der Druck im Cylinder A kleiner ist wie der Druck im Behälter E, so steigt das Wasser in A, bis es die Höhe der Kugeln M erreicht,
welche sich alsdann heben und die äuſsere Luft vom Apparate absperren, so daſs
dessen ganzer innerer Raum nun mit Wasser gefüllt ist, welches unter dem im Kessel
herrschenden Drucke steht. Auch in dem Rohre K steht
bei mittlerem Wasserstande im Kessel das Wasser unter demselben Drucke und ebenso in
dem Rohre O, so daſs auf beiden Seiten des Kolbens J eine Wassersäule von gleicher Höhe drückt und der
Kolben J nun mittels seines Eigengewichtes auf dem Ventile G lastet, dessen Fläche so groſs ist, daſs der auf
dieselbe wirkende Dampfdruck genügt, das Gewicht des Kolbens J und Ventiles G zu tragen, so lange das Rohr
K gefüllt bleibt.
Sinkt der Wasserstand, so entleert sich das Rohr K und
füllt sich mit Dampf; dadurch wird das vorher bestandene Gleichgewicht aufgehoben
und der Kolben J geht ebenso wie das Ventil G herunter. Der Dampf strömt nun aus dem Kessel durch
das Rohr F und Ventil G in
den Kanal H, drückt auf die Oberfläche des Wassers in
dem Cylinder J, so daſs dasselbe zum gröſsten Theile
durch das Druckventil D, zum kleineren Theile durch
Ventil P und Rohr O in den
Kessel strömt. Hat der dem Wasser folgende Dampf den unteren Rand des Cylinders A erreicht, so ist das Rohr O noch mit kaltem Wasser gefüllt und es findet augenblicklich Condensation
und Bildung einer Luftleere im Cylinder A durch das im
Behälter E befindliche kalte Wasser statt und durch das
Saugventil C wird der Inhalt des Behälters E stets ergänzt. Dieser ganze Vorgang erfordert so
wenig Zeit, daſs das heiſse Kesselwasser nicht genügend rasch sich heben kann, um
durch O in den Behälter E
zu dringen, und das am Boden des Behälters E
befindliche Wasser, welches am kältesten ist, wird durch den Druck im Behälter durch
das Rohr N und das Ventil P in den Cylinder A eingespritzt und erzeugt
durch Condensation des in demselben befindlichen Dampfes die Luftleere, wodurch sich
das Dampfventil G schlieſst und eine frische Füllung
des Cylinders A durch das Saugventil C stattfindet. Eine Entleerung des Behälters E erfolgt erst, nachdem der Wasserstand im Kessel
wieder sinkt. Auf diese Weise fährt der Apparat fort, den Wasserstand im Kessel
selbstthätig auf der bestimmten Höhe zu halten, so lange die Verdampfung dauert.
Nach mit einem solchen von der Mayhew's Boiler Feeder
Company in London gelieferten Speiseapparate in den Werkstätten der Taff Vale Railway zu Cardiff vorgenommenen Versuchen
(vgl. Iron, 1885 Bd. 25 * S. 26) wiederholt sich der
beschriebene Vorgang von 5 mal in der Minute bis 1 mal in der Stunde, je nachdem der
Kessel Dampf abzugeben hat.
Nach Engineering, 1885 Bd. 39 * S. 69 ist es zur
Erhöhung der Sicherheit rathsam, um die Kesselwandungen namentlich beim Stillstehen
des Betriebes vor gefährlichem Ueberhitzen zu sichern, eine Nothpfeife auf einem
Theile des Apparates anzubringen, welche ertönt, wenn ein aus schmelzbarem Metall
hergestellter Pfropfen durch die Einwirkung des Dampfes schmilzt; es kann dies
erfolgen, wenn der Speiseapparat aus irgend welchem Grunde nicht thätig ist, oder es
an der Zuführung von Speisewasser fehlen sollte.
Eine sehr einfache Einrichtung besitzt der selbstthätige Speiseapparat mit änſserem Antriebe von S.
Sudheim in Cassel (* D. R. P. Nr. 33196 vom 14. December 1884), welcher in
Fig. 7 und
8 Taf. 18
dargestellt ist.
Derselbe besteht aus zwei in einem Gehäuse parallel
über einander liegenden, cylindrischen oder kegelförmigen Hahnküken C und D, welche an einer Stelle des
Umfanges ausgehöhlt sind. Das obere Hahnküken C erhält
durch eine Schnurscheibe L eine stetige langsame
Drehung von der Dampfmaschine aus und überträgt dieselbe mittels zweier gleich
groſser Zahnräder K auf das untere Küken D. Der Stutzen A des
Gehäuses G wird in der Höhe des mittleren
Wasserspiegels am Kessel angebracht. Durch das Rohr E
tritt das Speisewasser in die Kammer F, von welcher aus
es durch einen Spalt die Höhlung des oberen Hahnkükens C in der gezeichneten Stellung anfüllt.
Stehen sich nach ½ Umdrehung die beiden Höhlungen der Küken gegenüber, so gelangt
dieses Wasser durch einen Schlitz zwischen beiden Hahngehäusen in die Höhlung des
unteren Kükens, aus dieser nach einer weiteren halben Drehung der Küken in den Raum
M des Gehäuses G und
somit in den Kessel. Ist aber der mittlere Wasserstand im Kessel erreicht, so läſst
das bis unter das Küken D stehende Kesselwasser nicht
mehr zu, daſs die Höhlung desselben ihr Wasser abgibt, nöthigt vielmehr die Höhlung
ihr Wasser, gemischt mit Kesselwasser, wieder mit nach oben zu nehmen. In Folge
dessen findet auch derselbe Vorgang mit dem in der Höhlung von C befindlichen Wasser statt, bis wieder Dampf in M eintreten kann. Durch Drehung des den Raum M bildenden Hahnes kann der Wasserzutritt zum Kessel
ganz abgesperrt werden.
Ein neuerdings von J. Fromentin in Paris (* D. R. P. Nr.
34528 vom 30. August 1885) angegebener Speiseapparat (vgl. 1880 238 * 114. 1883 247 * 355.
1884 253 * 398) arbeitet nur in gewisser Hinsicht
selbstthätig, indem dabei wohl das Nachströmen des Speisewassers in den Kessel durch
den Wasserstand selbstthätig veranlaſst wird, aber nach Entleerung des mit dem
Speisewasser gefüllten Gefäſses die erneute Füllung desselben mittels Injector oder Pumpe durch
den Kesselwärter erfolgen muſs. In das Speisewassergefäſs
F (Fig.
5 Taf. 18) wird durch den Injector j in dem
Rohre o Wasser gefördert, sobald man Dampf durch das
Rohr a in den Injector strömen läſst. e ist das Saugrohr und bei b liegt das Rückschlagventil des Injectors. Bei c ist ein Drehschieber oder Steuerungshahn angebracht, welcher je nach
seiner Stellung das Dampfrohr d durch das Rohr a mit dem Injector, oder durch das Rohr f mit dem Speisewassergefäſse in Verbindung setzt.
Ist nun der Behälter F mit vorgewärmtem, frischem
Speisewasser gefüllt, so steuert man durch irgend eine passende Vorrichtung den Dreh
Schieber c derart um, daſs der Dampf nach dem Rohre a hin abgesperrt und genöthigt wird, durch Rohr f von oben in den Speisebehälter F einzudringen. In Folge der damit verbundenen
Druckausgleichung zwischen dem Speisebehälter F und dem
Dampfkessel strömt nun das Speisewasser aus F durch
Rohr z in den Kessel über, bis der Wasserspiegel die
untere Mündung des Rohres d verschlieſst. In dem Augenblicke, wo unter
der Wirkung des Speisewassers das Speiseventil geöffnet wird, schlieſst sich auch
durch den Druck in den Röhren o und z das Ventil b am
Injector. So lange nun der Speisebehälter F noch Wasser
enthält, strömt beim Sinken des Wasserspiegels unter die Mündung des Rohres d Wasser aus F in den
Kessel nach und dadurch wird der Wasserspiegel auf gleicher Höhe erhalten.
Bei Locomotiven und Locomobilen gibt Fromentin nach der Revue industrielle, 1885 * S. 463 dem Speise
Wasserbehälter eine flaschenformige Gestalt und läſst denselben die Esse
concentrisch umgeben, um so deren Wärme zur Erhitzung des Speisewassers nutzbar zu
machen.
Ein neuerdings von Macabies in Paris angegebener selbstthätiger Speiseapparat (vgl. 1876 221 * 294), welcher namentlich dazu dienen soll, das Dampfwasser in den Zuckerfabriken in seinem heiſsesten
Zustande selbstthätig in die Dampfkessel zu fördern, ist in Fig. 6 Taf. 18
dargestellt. Als wirksamer Bestandtheil dient ein Schwimmer
S in einem Gefäſse E, welches durch das Ventil
o mit dem Dampfraume, durch das Rückschlagventil
k mit dem Wasserraume des Kessels und durch das
Ventil f mit dem Dampfwassersammler in Verbindung
steht. Damit in dem Gefäſse E die zum Ansaugen so
heiſsen Wassers nöthige Luftleere erreicht werden kann, ist es erforderlich, eine
Kühlschlange a in demselben anzubringen. Das Kühlwasser
wird entweder von einer Pumpe oder einem höher liegenden Behälter dem Schlangenrohre
durch das Ventil u zugeführt.
Der Apparat arbeitet nun in folgender Weise: Es befindet sich der Schwimmer S in der tiefsten Stellung, bei welcher das Ventil u geöffnet ist, also Wasser in die Kühlschlange
eintritt; dieses condensirt den Dampf, der vorher durch das am Deckel befindliche
Ventil o in das Gefäſs E,
behuſs Niederdrückens des Wassers in den Kessel, eingetreten war. Das Wasser tritt
nun aus dem Dampfwassersammler durch das Ventil f in
das Gefäſs E und das Ventil u wird, sobald der Schwimmer S nur einige
Millimeter sich gehoben hat, durch das Gegengewicht g
sofort geschlossen, also der Wassereintritt in die Schlange a abgesperrt. Sobald der Schwimmer an dem Anschlage c ankommt, öffnet sich das Ventil o, durch welches dann wieder Dampf in das Gefäſs
strömt. Das Spiel beginnt von Neuem, indem das Speisewasser durch das
Rückschlagventil k in den Kessel gedrückt wird. Das
durch das Schlangenrohr a geleitete Wasser läuft in
einen Behälter ab.
Der Apparat ist insofern selbstthätig, als er ohne weitere Hilfe speist. Ob und wie
derselbe aber gleichzeitig auch einen gleichbleibenden Wasserstand im Kessel
bewirkt, darüber ist nichts angeführt. Jedenfalls aber würde es keinerlei
Schwierigkeiten bieten, eine solche selbstthätige Regelung anzubringen.