Vorrichtung zum Regeln der Dampfzufuhr bei Gegendruckdampfmaschinen. Es ist bekannt, Gegendruckdampfmaschi- aen, bei welchen der Abdampf in ein Ver- hra.uclisnetz abgegeben wird, zuin Beispiel auf einen konstanten Gegendruck zu regeln. #So dass die erzeugte Leistung abhängig ist vom Bedarf an Gegendruckdampf im Ver brauchernetz.
Bei derartigen Anlagen wird zweckmässig ein parallel mit der Dampf- inaschine geschaltetes Reduzierventil ange ordnet, mittelst welchem eventuell reduzierter Frischdampf in die Geb ndruckdampfleitung zugelassen werden kann, und zwar derart, dass dieses Ventil eingreift, wenn der nie drigste zulässige Druck im Gegendrucknetz erreicht ist, um einem weiteren Abfall unter halb diesen Druck vorzubeugen.
Die Anwendung von Gegendruckmaschi nen dieser Art hat in der Praxis jedoch noch Schwierigkeiten für solche Betriebe, bei wel chen der Bedarf an Gegendruckdampf starken Schww kungen unterworfen ist.
In solchen Fällen ist es doch notwendig, die Gegen- druckregul.ierung der Maschine derart einzu- stellen, dass. unter anderem während der Dauer höchsten Bedarfes an Gegendruck- dampf gerade soviel Dampf durch das Redu-. zierventil abgelassen wird, dass die Maschine keine höhere Belastung als :
die erwünschte übernehmen kann. Letzteres war jedoch nur dadurch zu erreichen, dass das Reduzierventil und das die Dampfzuführung zur Maschine kontrollierende Regulierorgan kürzere oder längere Zeit gleichzeitig funktionieren. Ein derartiges gemeinschaftliches Wirken ist jedoch sehr unwirtschaftlich, besonders bei wechselndem Verbrauch von Gegendruck dampf und ausserdem ist es praktisch tat sächlich unmöglich, dies in zuverlässiger Weise vorzunehmen.
Der Zweck ,der Erfindung ist nun die Schwierigkeiten infolge wechselnder Dampf abnahme und wechselnder Belastung bei An wendung von Gegendruckmasehinen völlig zu beseitigen und dadurch die -Verwendungs möglichkeit dieser einfachen 3Taschinenart beträchtlich- zu vergrössern.
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Regeln der Dampfzufuhr bei Gegen druckmaschinen, die auf konstanten Druck, gegebenenfalls auf konstante Temperatur,des Gegendruckdampfes regelt und in Verbin dung mit einer Umlaufleitung mit einem Reduzierventil arbeitet, das Frischdampf in die Gegendruckdampfleitung strömen lässt, wenn der Druck, gegebenenfalls die Tem peratur, in .dieser Leitung unter einen be stimmten Wert sinkt,
welche Vorrichtung g o ekennzeichnet ist durch zwei verstellbare Anschläge, von denen der eine :die maximale Dampfeintrittsmenge und der andere die minimale Dampfeintrittsmenge der Gegen druckdampfmaschine bestimmt.
Die zwei Anschläge ermöglichen die Ver stellung des Dampfzuführungs-Regulierorga- nes sowohl in der Richtung des Schliessens wie in derjenigen des Offnens zu begrenzen und :dementsprechend auch die mögliche von der Maschine zu erzeugende Leistung nach Bedarf nach oben und unten hin einzustellen. Der Vorteil dieser neuen Vorrichtung besteht darin, dass die Gegendruckregulierung immer auf einen Druck eingestellt werden kann, bei welchem das Reduzierventil unbedingt noch geschlossen ist und dass .diese Einstel lung nicht mehr geändert zu werden braucht.
Die Maschine kann ihre maximale Leistung erzeugen, bevor der Druck im Gegendruck netz soweit abgefallen ist, dass das Reduzier ventil tätig wird; ein gemeinschaftliches Wirken wie im vorgehenden erwähnt, ist also ausgeschlossen. Es hat sich in der Praxis erwiesen, dass Anlagen, welche mit ,der neuen Reguliervorrichtung versehen sind, eine bedeutende Ersparnis aufweisen, wel che noch ,dadurch erhöht werden kann, dass die Bedienung der beiden Anschläge selbst tätig gemacht wird.
Auf der beiliegenden Zeichnung ist die Er findung beispielsweise veranschaulicht, und zwar ist zwecks besserer Erklärung eine An lage dargestellt, bei welcher der Gegendruck dampf für die Wassergasfabrikation ver wendet wird und .die Gegendruck.dampf- maschine eine Dynamo treibt, welche parallel mit einer zweiten, von einem kommunalen Netz angetriebenen Dynamo an ein Kraftnetz -n angeschlossen ist. Vorausgesetzt wird dabei, dass die Vorrichtung auf ein Konstanthalten des Gegendampfdruckes geregelt wird.
Das von einer verstellbaren Federbe lastung beeinflusste Regulierorgan a ist emp findlich für die Änderung des in der Leitung o herrschenden Gegendruckes der Maschine f und reguliert demzufolge mittelst einem Ein lassventil b den Dampfeintritt in die Maschine f. Wenn der Dampfeintritt bereits ganz ge öffnet ist und der Gegendruck infolge des Be darfes an Gegendruckdampf noch weiter ab fallen sollte, wird bei einem bestimmten fVert,dieses Gegendruckes -das Reduzierventil y betätigt; welches dann Frischdampf in die Gegendruckdampfleitung der Maschine f ein lässt.
Der Regler h ist während :dieses Gegen druckbetriebes durch toten Gang mit dem Punkt e ,des Stangensystems in solch einer Weise verbunden, dass der Regler die Ma schine f nicht beeinflusst, und nur als eine Art Sicherheitsregler funktioniert. Beim ge wöhnlichen Regulatorbetrieb wird dieser tote Gang aufgehoben und das Regulierorgan a von der Gegen:druckdampfleitung abgeschlos sen und entlüftet.
Der Hub des Regelmechanismus kann nun begrenzt werden mittelst der verstellbaren Anschläge c und d, und zwar derart, dass beim Inberührungkommen des Regelmecha nismus mit einem dieser Anschläge eine wei tergehende Verstellung in derselben,
Rich- tung vermieden wird. Der Anschlag c ver hindert auf diese Weise ein weiteres Öffnen und der Anschlag d ein weiteres Schliessen des Einlassventils b mittelst .des Regulier- organes. Dementsprechend bestimmt der An schlag c die maximale Dampfeintrittsmenge und der Anschlag d die minimale Dampfein- trittsmenge der Maschine f. Die beiden An schläge c und d können auf einen beliebigen Punkt des Regelmechanismus wirken.
Bei,dem auf .der Zeichnung angegebenen Beispiel treibt .die Maschine f eine Gleich- stroradynamo in im Parallelbetriebe mit einer zweiten, von einem an einem kommunalen Netz angeschlossenen Drehstrommotor 1c an getriebenen Dynamo 1. Die Spannung dieser zweiten Dynamo wird konstant gehalten und ermöglicht demzufolge, dass die Gegendruck maschine<B>f durch</B> eine geringe Beschleuni gung oder Verzögerung mehr oder weniger Belastung übernehmen kann.
Wie schon er wähnt, wird der Gegen.druckdampf für .die Fabrikation von Wassergas benutzt. Eine derartige Fabrikation weist intermittieren- den Betrieb auf in .dem Sinne, dass während einiger Minuten der Gegendruckdampf in einer nicht immer konstanten Menge abge nommen wird und gleich darauf eine Periode folgt, während welcher gar kein Dampf wird. In letzterer Periode würde also die Maschine f sich verzögern, aber nur o weit, bis die Dynamo m als Motor laufend die Maschine f zu treiben anfängt.
Um einer derartigen unerwünschten aber periodisch wechselnden Lage vorzubeugen; wird vom verstellbaren Anschlag d Gebrauch gemacht. Letzterer wird nämlich so einge stellt, dass das Regulierorgan a nur imstande ist, den Dampfeintritt bis auf eine minimale Menge zu beschränken, welche für den An trieb der Maschine f im Leerlauf gerade ge nügt. Der Überschuss an Abdampf wird an das Gegendrucknetz abgegeben und eventuell selbsttätig durch ein Sicherheitsventil abge blasen.
Sobald wieder genügend Gegen- druck-dampf abgenommen wird, öffnet sich (las Einlassventil b wieder unter dem Einfluss des Regulierorganes a und die Maschine kann sofort wieder Belastung aufnehmen.
Ausser den erwähnten periodischen Schwankungen im Bedarf an Gegendruck- dampf kommen auch starke Änderungen in der Totalbelastung des Gleichstromnetzes n vor. Es tritt also häufig der Fall ein, und zwar besonders in der Nacht, dass die totale Netzbelastung geringer ist, als die durch die benötigte Gegendruckdampfmenge mit der Gegendruckmaschine f erzeugbare Leistung.
Den Überschuss an erzeugter elektrischer Energie nimmt demzufolge das parallel lau fende Umformeraggregat 1c, <I>l</I> auf, was nur zulässig ist, solange ,diese Energie die Leer- laufleistung dieses Aggregates nicht über steigt, aber aus mehreren Gründen unzulässig wird, sobald die Leerlaufleistung überschrit ten werden sollte.
Auch ein derartiger unerwünschter Be triebszustand kann vermieden werden, und zwar durch Anwendung des verstellbaren Anschlages e. Letzterer wird nämlich so ein gestellt, dass das Regulierorgan a nur im stande ist, den Dampfeintritt bis auf eine maximale Menge zu vergrössern, welche für .das Aufnehmen der verfügbaren Belastung gerade genügt. Weil diese Dampfmenge kleiner ist als die benötigte Gegendruck- dampfmenge, fällt der Druck im Gegendruck dampfnetz bis auf denjenigen Wert herab, bei welchem das Reduzierventil g in Tätig keit tritt und das Fehlende nachliefert.
Aus obigem geht deutlich hervor, dass die Stellung des Anschlages c beim Parallel betrieb in Zusammenhang steht mit der De lastung des parallel arbeitenden Generators 1, welche nicht unter einen bestimmten Wert abfallen darf. Im Falle, dass dieser Generator aus dem Netz n angetrieben wird, kann der genannte Wert auch negativ sein. Es ist deshalb zweckmässig, den Anschlag c mit- telst einer auf .die Belastung des Generators 1 reagierenden Vorrichtung einstellen zu las sen, derart, dass letztere durch Verstellen .des Anschlages c den Dampfeintritt verringert, sobald die erwähnte Belastung auf den be stimmten Wert abgefallen ist.
Der Anschlag d hingegen, in Zusammen hang stehend mit der Belastung,der Gegen druckmaschine f selber, welche nicht unter einen bestimmten, bei Möglichkeit ihres An triebes aus dem Netze eventuell negativen Wert abfallen dar, kann zweckmässig mit- telst einer auf diese Belastung reagierenden Vorrichtung eingestellt werden, derart, dass letztere durch Verstellen -des Anschlages d den Dampfeintritt vergrössert, sobald diese Belastung auf den bestimmten Wert abge fallen ist.
Ausserdem können Verhältnisse beim Parallelbetrieb eintreten, welche es wün schenswert machen, die, beiden Anschläge e, d miteinander zu kuppeln, und zwar derart, .dass beim Verstellen zum Beispiel des Anschlages c gleichzeitig auch der Anschlag d verstellt wird.
Letzteres wird dann vorteilhaft sein, wenn die Möglichkeit besteht, dass der paral lel arbeitende Generator 7. überlastet wird während Perioden von geringem Bedarf an Gegendruckdampf. Der Anschlag c bestimmt dann die maximale Dampfeintritismenge der Gegendruckmaschine f, aber der Anschlag d wird derart mit dem Anschlag c verbunden, dass .die Differenz zwischen der maximalen und der minimalen, von der Gegendruck maschine f aufzunehmenden Belastung der Belastung des vollbelasteten,
parallel arbei tenden Generators l gleich ist, vermehrt oder nicht vermehrt um den Betrag für den An trieb des Generators l aus dem Netz.
Die Stellung des Anschlages d steht also nicht mehr im Zusammenhang mit der mini malen Belastung der Gegendruckmaschine f selber, sondern mit der maximalen Belastung des parallel arbeitenden Generators 1, jedoch unter Vorbehalt, dass der Anschlag d nie mals kleineren Dampfeintritt geben kann, als für einen Leerlaufantrieb der Gegen druckmaschine erforderlich ist.
Wenn der Anschlag c mittelst einer auf ,die Belastung des Generators 1 reagierenden Vorrichtung selbsttätig eingestellt wird, so wird zweckmässig .die Kupplung so ausge bildet, dass auch der Anschlag d von dieser Vorrichtung eingestellt wird.
Der Anschlag d hat zu gleicher Zeit Vorteile für die Bedienung der Gegendruck maschine beim Übergehen vom normalen Re gulatorbetrieb auf Geb ndruckbetrieb bezw. umgekehrt. Das Regulierorgan a soll hierbei unter Druck gesetzt bezw. entlüftet werden. Dieses Unterdrucksetzen und Entlüften kann jedoch mit Rücksicht auf den Regler leicht zu schnell vor sich gehen und dem zufolge können unerwünschte Umdrehungs- Geschwindigkeitsschwankungen auftreten.
Dieser Übelstand kann mittelst .der Regel vorrichtung dadurch beseitigt werden, dass mit Hilfe - des Anschlages d das - Regulier- organ a in richtiger Weise allmählich in seine höchste bezw. niedrigste Stellung ge führt wird. Wenn man ausserdem beim Parallelbetrieb der auf konstanten Gegen druck regulierenden Maschine f, von der Pa rallelmaschine d auf eine andere (nicht ge zeichnet) übergehen soll, sind die Belastungs schwankungen der Gegendruckmaschine <B>f</B> in-folge der wechselnden Abdampffrage sehr beschwerlich.
Es war bis jetzt dafür erfor derlich, die Gegendruckmaschine f vorüber gehend auf Regulatorbetrieb überzuschalten. Bei der in der Zeichnung dargestellten Vor richtung ist letzteres nicht mehr nötig, son dern man kann .durch Verstellen der beiden Anschläge c und d den Regelmechanismus in den erwünschten Stellungen festsetzen. Da durch ist beim Übergehen von der einen Parallelmaschine auf die andere, die Dampf eintrittsmenge der Gegendruckmaschine und naturgemäss auch die aufgenommene Be lastung konstant.
In obiger Beschreibung des Ausführungs beispiels ist -die Rede vom Antrieb elek trischer Generatoren. 3elbstverständlieh kann ,die vorliegende Vorrichtung auch An wendung finden in Fällen, wo die Gegen druckmaschine f eine Zentrifugalpumpe oder einen Ventilator antreibt und Parallelbetrieb mit andern Zentrifugalpumpen oder Venti latoren vorkommen kann.
Device for regulating the steam supply in counter-pressure steam engines. It is known to regulate counterpressure steam machines, in which the exhaust steam is released into a connection network, for example to a constant counterpressure. #So that the power generated depends on the demand for counter-pressure steam in the consumer network.
In such systems, a reducing valve connected in parallel with the steam engine is expediently arranged, by means of which possibly reduced live steam can be admitted into the pressure steam line, in such a way that this valve intervenes when the lowest permissible pressure in the counterpressure network is reached, to prevent a further drop below this pressure.
However, the use of counterpressure machines of this type still has difficulties in practice for those companies in which the need for counterpressure steam is subject to strong fluctuations.
In such cases it is necessary to set the back pressure regulation of the machine in such a way that, among other things, just enough steam is caused by the reduction during the period of maximum demand for back pressure steam. ornamental valve is drained that the machine does not have a higher load than:
can take over the desired. The latter, however, could only be achieved by having the reducing valve and the regulating element controlling the steam supply to the machine function simultaneously for a shorter or longer period. Such a collaborative effort is very uneconomical, especially with changing consumption of back pressure steam and it is practically actually impossible to do this in a reliable manner.
The purpose of the invention is to completely eliminate the difficulties caused by changing steam consumption and changing loads when using counter-pressure machines and thereby considerably increasing the possibility of using this simple 3-machine type.
The invention relates to a device for regulating the steam supply in counterpressure machines, which regulates the counterpressure steam to constant pressure, possibly to constant temperature, and works in conjunction with a circulation line with a reducing valve that allows live steam to flow into the counterpressure steam line when the pressure, if necessary, the temperature in this line falls below a certain value,
which device is characterized by two adjustable stops, one of which determines the maximum steam inlet amount and the other the minimum steam inlet amount of the counter-pressure steam engine.
The two stops make it possible to limit the adjustment of the steam supply regulating organes both in the direction of closing and in that of opening and: accordingly also to adjust the possible power to be generated by the machine up and down as required. The advantage of this new device is that the back pressure regulation can always be set to a pressure at which the reducing valve is absolutely still closed and that this setting no longer needs to be changed.
The machine can generate its maximum output before the pressure in the counter pressure network has dropped so far that the reducing valve is activated; a joint activity as mentioned above is therefore excluded. It has been shown in practice that systems which are provided with the new regulating device have significant savings, which can still be increased by operating the two stops themselves.
In the accompanying drawing, the invention is illustrated, for example, and for the sake of better explanation, a system is shown in which the counterpressure steam is used for water gas production and .die Gegendruck.dampf- machine drives a dynamo which runs parallel with a second , dynamo powered by a municipal network is connected to a power network. A prerequisite is that the device is regulated to keep the counter-steam pressure constant.
The regulating element a, which is influenced by an adjustable spring load, is sensitive to the change in the counterpressure of the machine f in line o and accordingly regulates the steam entry into the machine f by means of an inlet valve b. If the steam inlet is already fully open and the back pressure should drop even further as a result of the need for back pressure steam, at a certain fVert, this back pressure - the reducing valve y is actuated; which then lets live steam into the counterpressure steam line of the machine f.
The controller h is connected during: this back pressure operation by backlash with point e, of the rod system in such a way that the controller does not influence the machine f, and only functions as a kind of safety controller. In normal regulator operation, this dead gear is canceled and the regulating element a is closed off from the counterpressure steam line and vented.
The stroke of the control mechanism can now be limited by means of the adjustable stops c and d, in such a way that when the control mechanism comes into contact with one of these stops, a further adjustment in the same,
Direction is avoided. In this way, stop c prevents further opening and stop d prevents further closing of inlet valve b by means of the regulating member. Accordingly, the stop c determines the maximum amount of steam entering the machine and the stop d the minimum amount of steam entering the machine f. The two stops c and d can act on any point of the control mechanism.
In the example given on the drawing, the machine f drives a direct current dynamo in parallel operation with a second dynamo 1 driven by a three-phase motor 1c connected to a municipal network. The voltage of this second dynamo is kept constant and therefore enables that the counter-pressure machine <B> f </B> can take on more or less load through </B> a slight acceleration or deceleration.
As he already mentioned, the counter-pressure steam is used for the manufacture of water gas. Such a manufacture has intermittent operation in the sense that during a few minutes the counter-pressure steam is drawn off in an amount that is not always constant, and a period immediately follows during which there is no steam at all. In the latter period, the machine f would be delayed, but only o far until the dynamo m starts to drive the machine f continuously as a motor.
To prevent such an undesirable but periodically changing position; use is made of the adjustable stop d. The latter is namely set so that the regulating member a is only able to restrict the entry of steam to a minimum amount, which is just enough to drive the machine f while idling. The excess of exhaust steam is released into the counterpressure network and possibly automatically blown off through a safety valve.
As soon as sufficient counter pressure steam is drawn off again, the inlet valve b opens again under the influence of the regulating element a and the machine can immediately take up load again.
Apart from the mentioned periodic fluctuations in the demand for back pressure steam, there are also major changes in the total load on the direct current network n. It is often the case, especially at night, that the total network load is lower than the power that can be generated by the counterpressure machine f through the required amount of counterpressure steam.
The excess of generated electrical energy is consequently absorbed by the converter unit 1c, <I> l </I> running in parallel, which is only permissible as long as this energy does not exceed the idle power of this unit, but becomes impermissible for several reasons as soon as the idle power should be exceeded.
Such an undesirable operating state can also be avoided by using the adjustable stop e. The latter is set in such a way that the regulating element a is only able to increase the steam inlet to a maximum amount which is just sufficient for taking up the available load. Because this amount of steam is smaller than the required amount of counterpressure steam, the pressure in the counterpressure steam network drops to the value at which the reducing valve g comes into operation and supplies what is missing.
It is clear from the above that the position of the stop c in parallel operation is related to the load on the generator 1 operating in parallel, which must not drop below a certain value. In the event that this generator is driven from the network n, said value can also be negative. It is therefore advisable to set the stop c by means of a device that reacts to the load on the generator 1, so that the latter reduces the entry of steam by adjusting the stop c as soon as the mentioned load has fallen to the specific value is.
The stop d, however, related to the load of the counter-printing machine f itself, which does not fall below a certain value, possibly negative if it can be driven from the network, can expediently by means of a device that reacts to this load can be set in such a way that the latter increases the steam inlet by adjusting the stop d as soon as this load has fallen to the specific value.
In addition, conditions can occur during parallel operation that make it desirable to couple the two stops e, d with one another, in such a way that when adjusting, for example, stop c, stop d is also adjusted at the same time.
The latter will be advantageous if there is a possibility that the generator 7 working in parallel is overloaded during periods of low demand for back pressure steam. The stop c then determines the maximum amount of steam entering the counter-pressure machine f, but the stop d is connected to the stop c in such a way that .the difference between the maximum and the minimum load to be absorbed by the counter-pressure machine f is the load of the fully loaded,
parallel working generator l is the same, increased or not increased by the amount for driving the generator l from the network.
The position of the stop d is no longer related to the minimum load on the counter-pressure machine f itself, but to the maximum load on the generator 1 operating in parallel, but with the proviso that the stop d can never give a smaller steam entry than for one Idle drive of the counter pressure machine is required.
If the stop c is automatically adjusted by means of a device that reacts to the load on the generator 1, then the coupling is expediently designed in such a way that the stop d is also adjusted by this device.
The stop d has at the same time advantages for the operation of the counter-pressure machine when going from normal Regulator operation to Gebzw ndruckbetrieb. vice versa. The regulating member a is to be pressurized here. be vented. This pressurization and venting can, however, easily occur too quickly with regard to the regulator and consequently undesired fluctuations in speed of rotation can occur.
This inconvenience can be eliminated by means of the control device in that, with the help of the stop d, the regulating member a gradually moves to its highest resp. lowest position is performed. If you also want to switch from the parallel machine d to another (not shown) during parallel operation of the constant counterpressure regulating machine f, the load fluctuations of the counterpressure machine are due to the changing evaporation issue very arduous.
Up until now it was necessary to temporarily switch the counterpressure machine f to regulator mode. In the device shown in the drawing before the latter is no longer necessary, but you can. By adjusting the two stops c and d fix the control mechanism in the desired positions. Since the transition from one parallel machine to the other, the amount of steam entering the counter-pressure machine and, of course, the load recorded is constant.
In the above description of the embodiment example there is talk of driving electrical generators. 3 Of course, the present device can also be used in cases where the counter-pressure machine f drives a centrifugal pump or a fan and parallel operation with other centrifugal pumps or fans can occur.