Способ работы паросиловой установки

. Класс 14 а, 148362 4 Му ВТОРС ВИДЕТЕЛЬСТВО НА ОПИСАНИЕ пособа работы паросиловой установк. Известен способ работы силовой установки с промежуточным отбором пара, В,предлагаемом способе пар котельноного давления перегревается при по. стоянном объеме, затем расширяется вперегревателе и цилиндре высокого давления до котельного давления и выпускается при этом давлении частью обратно в котел, частью в цилиндр низкого давления для совершения дальнейшей работы.На схематическом чертеже фиг. 1 изображает один элемент пароперегревателя с выпускным и впускным клапанами; фиг. 2 - батарею пароперегревателей; фиг. 3 - продольный разрез паро.перегревателя; фиг. 4 - общий вид двигателя сверху и фиг. 5 - поперечный разрез рабочего цилиндра первой части двигателя.Для предлагаемого способа работы паросиловой установки к котлу добавлена смесительная камера, в которую не. посредственно поступает отработавший пар и в которой он, для обеспечения скорейшего превращения в насыщенный пар, обрызгивается водой из нижнего слоя котла.По внешнему виду смесительная ка мера представляет собою барабан с па-.ропроводом для отработавшего пара и ,разбрызгивателем с трубопроводом горячей воды из нижнего слоя котла, поавторскому свидетельств 20 января 193 б г О выдаче авторского свидетел даваемой специальным насосом; излишняя вода из смесительной камеры стекает обратно в котел. Камера помещается на корпусе котла.Применяемый для предлагаемого способа работы паросиловой установки перегреватель (фиг. 1 и 2) разделяется на отдельные элементы, в которых независимо друг от друга, от котла и от машины должен производиться перегрев насыщенного пара при постоянном объеме. После того, как поступивший в элемент насыщенный пар в результате перегрева получает надлежащее давление, элемент открывается и пар поступает в первый рабочий цилиндр, где он совершает работу в один ход поршня; в другой ход отрабовавший пар отсасываетс из рабочего цилиндра и из элемента при помощи особого отсасывающего цилиндра. Из элемента отработавший пар отсасывается для того, чтобы его место занял насыщенный пар, Таким образом элемент, кроме подготовки пара, принимает непосредственное участие и в работе, так как при выпу-ске перегретого пара в рабочий цилиндр элемент составляет с ним одно целое и понижение давления идет параллельно ,и в рабочем цилиндре и элементе. Объем элемента должен быть почти вдвое больше, чем объем рабочего цилиндра. Элемент 1 состоит из корпуса, в котоФром помещены перегревательные трубки 18 (фиг. 3), вентилятор 19 для приведения пара в движение с целью лучшего теплообмена, снабженного отверстиями для подвода насыщенного пара и выпуска перегретого пара, крана для продувки и манометра. Корпус элемента имеет коленообразную форму и с одной стороны в него вделаны перегревательные трубки 2, необходимые для ускорения перегрева.Наполнение элемента насыщенным паром производится по отдельному для каждого элемента паропроводу 3 через клапан 4, автоматически открывающийся при течении насыщенного пара в элемент и автоматически запирающий паропровод, как только это течение прекращается. С другой стороны элементов имеются другие трубопроводы 5 с клапанами 6, которые помещаются поверх рабочего цилиндра 7 всю его длину, Клапаны б приводятся в действие при помощи распределительных валиков в зависимости от хода поршня.Для бесперебойной работы двигателя необходимы несколько элементов, Пока один из элементов производит работу, другой элемент отсасывается и прочие перегреваются до требуемого предела, Теплота, потребная для перегревания пара, получается от топки, помещенной непосредственно под пароперегревателем.Клапаны 4 присоединены к коллек.торам 8, которые при помощи паропровода 9 соединяются с котлом,Двигатель состоит из двух частей (фиг. 4): одна часть предназначена для получения работы от перфретого пара и возвращения отработавшего пара в паровой котел и вторая часть - для получения работы от отработавшего пара. Обе части работают на общий вал двигателя.Вторая часть предлагаемого двигателя является паровой машиной в том виде, как она существует теперь каких-либо изменений, и представляет собой или прямоточную, или тандем, или компаунд- машину.Первая часть двигателя .состоит из рабочего цилиндра и отсасывающего цилиндра, поршни которых посажены на одном штоке, общем для обоих цилиндров. Передача энергии от обеихчастей двигателя осуществляется кривошипно-шатунным. механизмом, причем вцелях обеспечения плавной работы иудобства пуска кривошипы первой ивторой частей двигателя повернуты одинв отношении другого на 180,В первую часть двигателя поступаетострый пар непосредственно от элемента, вторая же часть двигателя работаетотработавшим паром, причем этот отработавший пар забирается непосредственно за отсасывающим цилиндром из паропровода, отводящего к котлу отработавший пар.Процесс подвода пара от элементав первую часть двигателя заключаетсяв том, что в определенное время элемент 1 открывается и содержащийся внем пар, расширяясь, устремляется в цилиндр, Для того, чтобы впустить из элемента пар и затем опять запереть элемент с целью перегрева поступившегов элемент насыщенного пара требуетсяотдельный для каждого элемента клапан б.Открывание и закрывание элементовпроизводится при помощи двух распределительных валиков 10,10, помещенныхпо одному с боков рабочего цилиндра 7первой части двигателя (фиг. 5).По окружности каждого валика размещены кулачки 11 для серии элементов,работающих на одну сторону цилиндра.За один поворот распределительноговалика 10 открывается и закрываетсяодин раз каждый элемент 1 серии, действующей на соответствующую сторонурабочего цилиндра.Во второй части двигателя применяется одна из существующих системклапанного парораспределения того типа, в котором эксцентриситет и уголопережения эксцентрика остаются постоянными, а изменяется передаточноеотношение между эксцентриком и клапаном,Отсасывающий цилиндр входит в первую часть двигателя. Назначение егозаключается в том, чтобы передвигатьотработавший пар обратно в котел.Внутри цилиндра на штоке посаженпоршень, передвигающийся во времяработы с одной стороны цилиндра надругуюпричем шток поршня - общий с рабочим цилиндром первой частй двигателя.Таким образом длина отсасывающего цилиндра равна длине рабочего цилиндра, объем же его является несколько большим с таким расчетом, чтобы вме.стить в себя отработавший пар из рабочего цилиндра и из элемента, вместе взятых, Отсасывание происходит следующим образом. Когда поршень рабочего цилидра первой части двигателя только что выходит из мертвого положения, в этот момент в одной стороне отсасывающего цилиндра начинает образовываться пустое пространство, в которое начинает поступать отработавший пар из только что отработавшей половины рабочего цилиндра и из элемента, только что участвовавшего в работе. Во время отсасывания, в результате получающегося разрежения в элементе, автоматически открывается клапан 4, подводящий в элемент насыщенный пар, который занимает место отсасываемого отработавшего пара и поддерживает во всех частях, участвующих в отсасывании, одинакОвое давление, равное давлению котла.После того, как поршни перешли в крайнее положение и отработавший пар из рабочего цилиндра и элемента переместился в отсасывающий цилиндр, элемент запирается со стороны рабочего цилиндра клапаном б, и клапан 4, подводящий в элемент насыщенный пар, автоматически запирается в вилу прекратившегося течения пара и начинающего повышаться давления в элементе от перегрева только что поступившего насыщенного пара, В одно и то же время закрывается и клапан 7 б, перекрывающий паропровод, ведущий в отсасывающий цилиндр.При обратном движении поршня в ту половину рабочего цилиндра, из которой только что было произведено отсасывание, поступает свежий перегретый пар для производства работы, а в отсасывающем цилиндре начинается вытеснение только что принятого отработавшего пара, в другой же йоловине отса. сывающего цилиндра начинается отсасывание из другой полости рабочего цилиндра и элемента другой серии, только что произведших работу. Вытеснение происходит так: при ,обратном движении .поршня отсасывающего цилиндра отработавший пар, в результате сжатия, начинает повышать давление и автоматически открывается клапан 12 (фиг. 4), находящийся на паропроводе, соединяющем отсасывающий цилиндр 75 с котлом, и выте-. сняемый пар по паропроводу в большей своей части через маслоотделитель по. ступает в смесительную камеру парового котла и в меньшей части отбирается до маслоотделителя для совершения работы по второй. части двигателя, работающей с конденсатором, благодаря открытому клапану 74 в той половине отсасывающего цилиндра, из которой происходит вытеснение пара, имеется давление, равное давлению в котле.Таким образом, получается, что в отсасывающем цилиндре по обе стороны поршня, иными словами, в обеих полостях имеется всегда одинаковое давление, равное давлению в котле, почему отсасывающий цилиндр в процессе отсасывания и вытеснения отработанного пара никакой работы не совершает.Клапан б(фиг. 5) представляет собою клин, который при помощи рычагов 12, 13 и распределительного валика 10 выдвигается в гнезда, имеющие сверху и снизу продолговатые отверстия для прохода пара.Клапан 7 б (фиг. 4) представляет собою обыкновенный двухседельный клапан; таких клапанов имеется два водному на каждый паропровод перегретого пара от клапанов б в рабочий цилиндр. Помещаются клапаны 16 в промежутке между цилиндрами на удлинении паропровода перегретого пара; они приводятся в действие через рычаг при помощи тех же распределительных валиков 70, предназначенных в одно и то же время для открывания и закрывания клапанов б. Кулачки 17 для приведения в действие клапанов 1 б помещаются на конце распределительных валиков и размещены один за другим по окружности.Клапан 14 устроен так же, как и клапан 4 и является мембранным вентилемТаким образом, предлагаемая установка в правой своей части является машиной, работающей с противодавлением, с возвращением части отработанного пара в паровой котел. Вторая часть предлагаемого двигателя предназначается для использования теплоты, не могущей войти в паровой котел вме- :те с отработанным паром. Следовательно, работа машины, в целях наибольшей экономичности, должна быть по. строена так, чтобы максимально исполь. зовать тепло при расширении острого пара и как можно меньше использовать отработанный пар для работы на конденсатор во второй части двигателя, Такой минимальной величиной при давлении насыщенного пара 25 атм, и перегреве 450 будут 89 калорий на 1 кг пара, Для того, чтобы обеспечить эту минимальную величину, работа машины должна быть построена так, чтобы в первую очередь использовать всю развиваемую острым паром энергию. За первую ступень регулирования прилагаем работу второй части двигателя, т. е, .в зависимости от нагрузки изменяем количество пара, выпускаемого во вторую часть двигателя.В этом случае сохраняется полностью соотношение теплоты, потраченной на работу в первой части и во второй части двигателя, так как при колебании нагрузки вокруг средней мы в один раз не добираем из котла столько тепла, сколько мы в другой раз должны будем перерасходовать тепла, но такой поря,док регулирования обеспечивает лишь колебания нагрузки, которые имеют отклонения в обе стороны от средней, при , незначительной протяженности во время;если же нагрузка двигателя изменилась вообще, то произойдет нарушение раановесия работы двух частей машины.Для того, чтобы описанного нарушения равновесия работы первой и второй части двигателя при уменьшении на.грузки не произошло, необходимо изменить количество развиваемой работы в первой части двигателя путем изменения температуры перегрева. Эгот же момент регулирования необходим и потому, что порядок регулирования одной второй части двигателя в.состоянии обес-" печить лишь половину мощности машины, так как в обеих частях двигателя мы получаем приблизительно 50% механической энергии.Установленный окончательно порядок регулирования будет следующий: 1) при однообразной нагрузке машины неиз-. бежные кратковременные колебания нагрузки, всегда имеющие место, отрегулируются при помощи изменения количества подводимого пара во вторую часть двигателя; 2) если же вообще из. менилась нагрузка то должна измениться температура перегрева, в связи с чем изменяется количество работы, получаемой в первой части двигателя. Предмет изобретения.1. Способ работы паросиловой установки с промежуточным отбором пара, отличающийся тем, что пар котельного давления перегревается при постоянном объеме, затем расширяется в перегревателе в цилиндре высокого давления до котельного давления и выпускается при этом давлении частью обратно в котел, частью в цилиндр низкого давления для совершения дальнейшей работы.2, Установка для осуществления способа по п, 1, отличающаяся применением перегревателя, состоящего из отдельных элементов 1, из которых каждый соединен с котлом трубопроводом 3 с автоматическим клапаном 4 и с цилиндром высокого давления в трубопроводом 5 с принудительно приводимыми в движение клапанами б (фиг. 1, 2).3. В установке по п. 2 паровая машина, отличающаяся применением цилиндра 15 (фиг. 4), предназначенного для отсасывания отработавшего пара. из цилиндра высокого давления и элементов пере гревателя и всасывания в последний свежей порции насыщенного пара из котла и для подачи части отсосанного пара в котел и части в цилиндр.