DE63680C - Mischventil - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

Das in Fig. 2 dargestellte Mischventil besteht aus einem selbstwirkenden Differentialventil von solcher Anordnung, dafs, wenn das den Eintritt der erhitzten Luft regulirende Ventil (nachstehend ' Heifsluftventil genannt) durch den Druck der heifsen Luft geöffnet wird, das den Dampfeintritt regulirende Ventil (im Nachstehenden Dampfventil genannt) ebenfalls geöffnet wird, und wenn das Heifsluftventil durch den Druck des Dampf- und Heifsluftgemisches auf dasselbe und durch den auf das Dampfventil wirkenden Dampf geschlossen wird, das letztere ebenfalls sich schliefst. 15 ist das beispielsweise eine Flächeneinheit besitzende Dampfventil, 16 das acht solche Flächeneinheiten besitzende Heifsluftventil; die Differenz beider Ventilflächen kann jedoch entsprechend dem Unterschied zwischen den durchschnittlichen Pressungen, bei welchen gearbeitet werden soll, geändert werden.

Das Ventil 15 kann mit der Stange 17 aus einem Stück hergestellt sein und diese nach abwärts bis zum Boden einer ein Lager bildenden Aushöhlung im oberen Theil des Ventils 16 fortgesetzt werden, in welchem sie verkeilt ist, wobei das Ventil 16 eine geringe seitliche Bewegungsfreiheit besitzt, so dafs es leicht seinen Sitz fipdet.

Hierbei ist Sorge getragen, dafs, wenn beide Ventile aufsitzen, die Ventilstange im Lager des Ventils 16 im Punkt 18 aufruht. 19 ist der Sitz de.s Dampfventils, 20 der Sitz des Heifsluftventils, 21 die Dampfdüse, 22 der Heifsluftkanal, 23 die Mischungsleitung zur Maschine, 24 das Condensationswasserrohr, 25 die Dampfeinströmung aus dem Kessel und 26 der Heifsluft-Einlafs aus dem Erhitzer.

Die Construction und Wirkungsweise des Mischventils kann mehrfach geändert werden. So kann dieselbe geändert werden, dafs der Dampf statt durch einen centralen Kanal oder eine Düse 21 durch einen ringförmigen Kanal 7 und die comprimirte heifse Luft anstatt durch einen ringförmigen Kanal 22 als Strahl durch die Düse oder den centralen Kanal geht. Die gezeichnete Anordnung ist indefs vortheilhafter.

In jedem Falle hat die Construction den Zweck, die heifsen Gase unter Druck trocken und bis zur Mischungsstelle vom Dampf getrennt zu halten.

Fig. 3 stellt den oberen Theil eines Mischers dar, der dem in Fig. 2 gezeichneten ähnlich ist, jedoch durch einen Mechanismus bewegt wird. Zu dem Ende ist die Ventilstange mit einer durch eine Stopfbüchse 19 gehenden Verlängerung 3^a versehen und durch ein Gelenk 20 mit einem in geeigneter Weise bethätigten Winkelhebel 21 verbunden.

Fig. 4 veranschaulicht eine Abänderung, bei welcher die mechanisch bewegten Schieber 15^a, i6^a an Stelle des selbstthätig gehobenen, in Fig. 2 dargestellten Differentialventils angewendet werden. Die Ventilstangen 3% 3^b gehen durch Stopfbüchsen 19, I9^a und sind mit geeigneten Bewegungsmitteln 2i^a verbunden.

Fig. 5 zeigt einen Mischer mit selbstthätig gehobenem Ventil, ähnlich dem in Fig. 2, jedoch ohne Dampfdüse 21.

Fig. 6 zeigt denselben in Verbindung mit dem in Fig. 3 dargestellten Bewegungsmechanismus.

Fig. 7 zeigt eine Abänderung eines selbstthätigen Mischers, bei dem das Dampfventil 15, Fig. 2 bis 6, weggelassen ist.

Statt der oben beschriebenen Formen von Mischventilen kann in manchen Fällen auch ein Mischer angewendet werden, der in Fig. 8 bis 11 in verschiedenen Ausführungsarten dargestellt ist.

Bei allen diesen Anordnungen ist 6 das Heifsluftrohr und 8 das Dampfrohr; beide Rohre sind mit Wärmeschutzmasse umkleidet und von entsprechendem Querschnittsverhältnifs (8 zu 1); sie stehen mit einer gemeinsamen Hauptleitung 12 in Verbindung, die vortheilhaft mit einem Dampfmantel umgeben ist. Auf diese Weise erfolgt die Mischung der heifsen, unter einem dem Dampfdruck gleichen oder nahezu gleichen Druck stehenden Luft mit dem Dampf in entsprechend .geregelten Mengenverhältnissen beim Durchgang durch die Hauptleitung 12 zum Schieber- oder Ventilkasten der Maschine, doch ist diese Anordnung nicht so vortheilhaft, wie die oben mit Bezug auf Fig. 2 beschriebenen.

Fig. i zeigt die Anlage einer durch Dampf und Heifsluft von geeigneter Temperatur und Druck betriebenen Kraftmaschine mit der Anordnung des Mischventils 7 zum Mischen des im Dampfkessel 2 erzeugten Dampfes und der im Compressor 3 erzeugten und im Apparat 4 erhitzten Druckluft. 1 ist die Maschine; sie ist in dem gezeichneten Beispiel eine liegende eincylindrische Dampfmaschine, doch können auch die verschiedenen Typen einfach wirkender oder Compoundmaschinen angewendet werden.

2 ist ein beliebiger Dampfkessel, der in der Zeichnung als Corn wall-Kessel construirt ist. 3 ist ein Luftcompressor zum Comprimiren der atmosphärischen Luft bis auf den für den Motor nöthigen Druck. Bei einem wirksamen Druck von 3,5 Atmosphären kann das Volumen des Compressors gleich dem des Arbeitscylinders sein.

4 ist ein Erhitzer, dessen der Einwirkung der heifsen Verbrennungsgase ausgesetzte Oberfläche so grofs ist, dafs die durch denselben geprefste Luft auf 200 bis 260⁰C. erhitzt wird. 5 ist ein Rohr, um die geprefste Luft aus dem Compressor in den Erhitzer zu leiten. 6 ist ein mit Wärmeschutzmasse umkleidetes Rohr, um die erhitzte Druckluft aus dem Erhitzer in das Mischventil 7 zu führen. 8 ist das Dampfzuleitungsrohr, 9 das Dampfeinlafsventil für das Mischventil und 10 das Anlafsventil für den Motor. 11 ist das Dampfabsperrventil und 12 ein umkleidetes Rohr für das Luft- und Dampfgemisch. 13 ist der Schieberkasten des Motors, 14 ein durch den Regulator bethätigtes Drosselventil für die Regulirung des Gemisches.

Die Wirkungsweise ist folgende:

Die Maschine wird durch Oeffnen der Ventile ι ο und 11 mit Dampf allein angelassen, wobei die Mischungsleitung 12 und das Ventil 9 offen sind; nach einigen Umdrehungen hat der Compressor genügend Luft durch den Erhitzer gedrückt, um die Luft unter einen dem Dampfdruck gleichen Druck zu bringen. Das Heifsluftventil 16, Fig. 2, wird hierauf durch den überschüssigen Luftdruck gehoben und demzufolge das Dampfventil 15 ebenfalls geöffnet; es strömt nun heifse Luft und Dampf durch den Mischer, und das Volumen des entstehenden Gemisches ist bedeutend gröfser als die Summe der Volumen des Dampfes und der heifsen Luft, jedoch bei einem Druck, welcher gleich ist dem aus dem Druck des Dampfes und der heifsen Luft sich ergebenden Mittel; infolge dessen läuft die Maschine schneller, denn falls das Volumen des Gemisches durch die Maschine nicht verbraucht wird, ergiebt sich ein vermehrter Druck des Gemisches; die directe Dampfleitung vom Kessel zur Maschine wird dann durch das Schliefsen des Ventils 10 abgesperrt, und die Maschine bewegt sich mit der richtigen Geschwindigkeit weiter_v Hierbei .wird die Dampfzuleitung zum Mischventil 7 durch einen Regulator oder andere geeignete Mittel (bei 9 oder 14) geregelt oder das Gemisch kann durch ein Ventil 14 regulirt werden.

Die oben beschriebene Ventilanordnung wirkt, selbstthätig, wenn ein in Fig. 2 dargestelltes Mischventil zur Anwendung kommt, denn sie schliefst sich, sobald im Schieberkasten der volle Druck erreicht worden ist und öffnet sich sofort bei jeder im Schieberkasten der Maschine eintretenden Druckverminderung.

Wenn das Gemisch in der Mischungsleitung denselben Druck erreicht hat, den die comprimirte heifse Luft in der Heifsluftleitung besitzt, so ist das Differentialventil von beiden Seiten unter gleichem Druck und das Dampfsowie das Heifsluftventil desselben schliefsen sich infolge ihres Eigengewichts und des Gewichts der Ventilstange und bleiben so lange auf ihren Sitzen, bis der Druck in der Mischungsleitung durch die Arbeit der Maschine verringert wird, worauf das Heifsluftventil zum Theil von dem auf seine obere Fläche wirkenden Druck entlastet wird.

Um die Ganggeschwindigkeit der Maschine zu verlangsamen, braucht man nur den durch das Mischventil strömenden Dampf bei 9 zu ' drosseln.

Claims (1)

1. Patent-Anspruch:

   Ein zum Mischen von Flüssigkeiten (Heifsluft und Dampf) für den Betrieb von Kraftmaschinen

   bestimmtes Mischventil mit den Bedarf an erhitzter geprefster Luft und an Dampf von geeigneter, Temperatur und Druck zulassenden bezw. absperrenden Ventilen, die in einem mit Dampfdüse (21) und Heifsluftkanal (22) versehenen Gehäuse entweder als ein selbstthätig wirkendes Differentialdoppel ventil (15, 16, Fig. 2 und 5) oder als ein gesteuertes Differentialdoppelventil (15, 16, Fig. 6) oder als gesteuerte und getrennte Schieber (ι 5^a, i6^a, Fig. 4) derart angeordnet sind, dafs beim Oeffnen oder Schliefsen des Heifsluftventils bezw. Schiebers das Dampfventil bezw. Schieber ebenfalls geöffnet bezw. geschlossen wird.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.