Автоматический регулятор питания водой паровых котлов Советский патент 1935 года по МПК F22D5/32 

Действие предлагаемого. автоматического регулятора питания водой паровых котлов основано на изменении количества пара, подв димого к питательному насосу или инжектору в зависимости от режима котла. Запорный орган пароподводящей к насосу трубы сочленен с подвижным плунжером, рабочее перемещение которого вызывает закрытие запорного органа. В зависимости от нахождения в полости цилиндра плунжера воды или пара, сжимаемых вторым плунжером, приводимым в движение от осо бого привода, производится перемещение плунжера, связ нного с запорным органом.

На схематическом чертеже фиг. 1 изображает вертикальный разрез автоматического регулятора питания водой паровых котлов; фиг. 2 - вид сверху фасонного направляющего паза в цилиндре плунжера; фиг. 3 - вид сверху выступа и кулачка второго плунжера; фиг. 4-вертикальный разрез приспособления для осуществления регулирования питания в зависимости от давле НИН пара в котле.

На паропроводе t, по которому пар из котла поступает к насосу или инжектору, установлен в нижней части

(227)

котла корпус цилиндра Я. Полость цилиндра соединена с трубкой Ъ,, свободный конец с которой помещен в котле на высоте нопмального уровня воды. В цилиндре Я помещен плунжер В, выполненный в виде диференциального поршня С-В и сочлененный с запорным органом паропровода t, например, с пробочным краном л Плунжер В снабжен пальцем d, скользящим в фасонном направляющем пазу q-/-е (фиг. 2), выбранном в стенке цилиндра Н. Со стороны G плунжер В находится под давлением котельной воды. В том же цилиндре помещен второй плунжер А, снабженный выступом т и кулачком и, помещенным в соответствующей выемке в стенке цилиндра. Плунжеру А через шток О сообщается постоянное возвратно-поступательное движение от особого привода.

Между плунжером А, имеющим постоянное движение и двигающимся из исходного положения, изображенного на чертеже, до линии а, и между плунжером В, удерживаемым на м-сте, как изображено на чертеже, давлением котловой воды на порщень С, составляющий одно целое с плунжером В, сжимается поочередно то пар, то вода,

в зависимости от того, что подводится в пространство между плунжерами Аи В из трубки Ь, верхний конец с которой находится на высоте нормального уровня воды в котле. Если уровень воды находится ниже обреза конца с трубки Ь, то под сжатие плунжерами А и В поступает пар; в этом случае плунжер А, дойдя до линии а, отсекает от трубки b объем пара, заключенного между сечением по линии и и плунжером В. Продоллсая движение дальше до линии а, плунжер А, сжимает пар благодаря тому, что плунжер В, под давлением котловой воды на поршень С, остался на месте, так как площадь последнего более площади сечения плунжера В,

Если палец d диференциального поршня B-G находился у малого скоса е паза, то выступ т плунжера А пройдет мимо пальца d, а кулачок п плунжера А отведет палец d к большому скосу / паза, чем и поворачивает поршень В - 7 на некоторый угол вокруг его оси, но не сдвигает его в сторону поршня О, так как сдвигающая сила, развиваемая в этом направлении движением кз лачка п, уравновешивается избытком силы, давящей на поршень С. При повороте плунжера В откроется пробочный кран г, и пар по трубопроводу t будет поступать к насосу для накачивания воды в котел.

Если же зеркало поднялось несколько выше обреза конца с трубки b (или хотя бы с ним сравнялось), то в трубку b затекает вода, которая и подводится в пространство между плунжерами А и В для сжатия. В этом случае, после того, как плунжер Л отсечет от трубки b объем воды, заключенный сечением линии а и плунжером В, вода под давлением плунжера А, которое превосходит давление котельной воды на поршень С, отводит плунжер В несколько за начало окна Р, через зазор в коем, образуемый им и плунжером В, вода начинает вытесняться плунжером А, продолжающим двигаться в том же направлении от линии а до линии «. При описанном движении плунжера В его палец d, скольйя Б пазе по большому скосу, ставится в прорез q паза, где его к этому моменту настигает выступ т плунжера А; после этого плунжер А, продолжая двинсепие от линии а до линии а, упершись своим выступом т в палец d, совершает свое движение вместЕ с поршнем В- С, вследствие чего зазор, образованный в окне Я-Р самим окном и плунжером В, увеличивается на вел; чияу всего очна Р-Р; так как движение плунжеров медленное, то вода, заключенная между плунжерами /4 и В, успевает свободно вг,1текать через окно и скопляется в колене К трубк;;, идущей от кожуха Z к крану л В кожухе Z, а следовательно, и в колене Я постоянно находитч:я подводимый из сухопарни;.а к кожуху Z трубкой t пар, который и п.реходит через окно Р - Р в пространство между плунжерами Л и б. При обратном движении плунжера А диференциальный порш-нь В-G иод давлением котловой воды на поршень С возвращается в первоначальное положение, показанное на чертеже, причем палец d, скользя по малому скосу е, поворачивает на некоторый угол диференциальный поршень В-С вокруг его оси.

В конце возвратного движения плунжера А, именно от линии а до положения, изображенного на чертеже, пространство, заключенное между плунжерами Л и 5 в первом и во втором случаях соединяется ил i с паровым или с водяным пространством трубки Ь, в зависимости от того, что в ней нахоходится-пар или вода. Во втором случае пар, соединившись с водой, прорывается через нее и выходит через обрез комца с трубки b в паровое пространство котла.

Скопляющаяся в колене К вода при открытии крана г (как изображено на чертеже) увлекается через него паром в трубку t и дальше в двигатель насоса (или просто инжектор), и поскольку открытие крана наступает через короткие промежутки, то скопление воды будет незначительным и помехой в работе явиться не монсет.

Кран г открыт при положении пальца d поршня В-С в начале большого скоса / паза, как изображено на фиг. 2. В этот момент, как описано выше, между плунжерами А и В сжимается пар, вследствие чего диференциальньй поршень В-С остается на месте. При движении пальца d по большому скосу / паза кран г закрывается; при повороте

пальца d от малого скоса е к большому/ на некоторый угол кран г открывается. При всех других движениях и положениях пальца d в пазе кран г закрыт; это означа т (как видно из вышеописанного), что между плунжерами А VL В сишмается вода, вследствие чего поршень В-С находится или в движении, или в положении, повернутом на некоторый угол.

Для некоторого уравновешивания силы, действуюш,ей на плунжер А, на его скалке насажен поршень D большего диаметра, на который давит котловая вода, что и ( блегчает работу привода двигателя. Разность плош:адей саособствует отвону плунжера А с поршнем D в исходное положение, изображенное на чертеже. Для привода плунжера А может бьть использован общеизвестный пневматический двигате-ть, сост.-яш,ий из цилиндра, поршня и золотника, перекрывающего поочередно то впускное, то выпускное окно. К впускному окну подведена от компрессора трубка.

Таким образом, описанный автоматический регулятор, воздействуя на крпн питающего аппа. ата, дает возможность последнему постоянно удерживать зеркало воды на постоянном уровне обреза конца с трубки Ь.

Для осуществления регулирования питания в зависимости от давления пара в котле, т. е, режима котла, служит и юбраженное на фиг. 4 приспособление, устанавливаемое в верхней стгнке парового котла. К крышке верхнего люка на кронштейнах Е прикреплен стаканообразный цилиндр G, в котором помещен предохранительный клапан, выполненный в виде диференциального порщня 5 - R, Последний состоит из двух связанных полым хвостовиком Т поршней, из коих поршень R помещен в цилиндре G и снабжен системой защитительных колпаков и, из коюрых центральный насажен на конец трубки b регулятора, и окном Л, а второй порщень S, служащий золотником и снабженный поперечным каналом F, сообщающимся с полостью хвостовика Т, помещен в цилиндре Q, снабженном окном L.

Во время нормальной работы котла при определенном рабочем давлении

поршень R под собственным весом его и системы колпаков U находится в полол ении, изображенном на фиг. 4, и удерживается поршнем S, а пар из котла своиодно входит через зазор верхним краем поршня R и цилиндром G в последний.

При повышении давления в котле выше нормальнвго рабочего пар, действуя на золотник S, поднимает последний, и поршень R перекрывает полость цилиндра G, отсекая до туп в нее пара, и одновременно перемещает вверх окно Л, благодаря чему в трубку b начнет поступать пар, и регулятор, описанный ранее, откроет кран г трубы t, подводящей пар к насосу, благодаря чему в котел начнет закачиваться вода, вызывая понижение давления.

Дальнейшее повышение давления в котле поднимает поршень R, что и заставляет отсеченный (изолированный) в цилиндре G пар сжиматься несколько больше той плотности, каковая наступила в данный момент в котле, так как пар давит одновременно не только на внешнюю сторону поршня R, но и на золотник 5.

При продолжающемся повыщении давления в котле пар, заключенный в цилиндр G (по количеству остающийся тем же), сжимается котловым давлением, и когда порщень R верхним своим краем дойдет приблизительно до черты М, то окно Л дойдет до внешнего своего пре дела-черты М , а порщень-золотник 5 через имеющийся в нем канал F начнет выпускть лишний сырой пар, поступающий по каналу хвостовика Т через окно L цилиндра Q, установленного с наружной стороны крыщки люка.

При пгнижении давления в котле диференпиальный порщень R, S начнет опускаться под давлением находящегося (изолированного) в цилиндре G пара и произойдет обратное описанному.

Таким образом уровень воды в котле будет изменяться в зависимости от давления пара, но упасть ниже, как и само давление, подняться выше предельного не может, так как под ятие поршн-) R будет интенсивнее при больи1ем давлении, вследствие чего возрастает объем закачиваемой воды, а при большем давлении быстрее будет работать питающее приспособление. Отсюда следует, что при повышении в котле давления интенсивность водопитания будет возрастать, при падении - падать, чем и регулируется режим работы котла.

Предмет изобретения.

1.Автоматический регулятор питания водой паровых котлов, отличающийся применением, с целью управления запорным органом на паропроводе t к насосу или инжектору, сочлененного с запорным органом плунжера В (фиг. 1), перемещаемого в сторону закрытия запорного органа в цилиндре Н с помощью имеющего особый привод плунжера А при воздействии его на воду, заполняющую пространство между плунжерами через трубку Ь, свободный конец с (фиг. 4) которой помещен в котле на высоте нормального уровня воды.

2.Форма выполнения регулятора по п. 1, отличающаяся тем, что в случае применения в качестве запорного органа пробочного крана плунжер В выполнен поворотным с помощью пальца d (фиг. 1), скользящего в фасонном направляющем пазу (фиг. 2) стенки цилиндра Н, и с помощью выступа т и кулачка п (фиг. 3) на плунжере А.

3.Форма выполнения регулятора по п. 1, отличающаяся тем, что для обеспечения возвращения плунжера В в исходное положение он выполнен в форме диференциального поршня G-В (фиг. 1).

4.Форма выполнения регулятора по п. 1, отличающаяся тем, что стенка цилиндра Н снабжена перекрываемым плунжером В окном Р, - Рдля выпуска использованной при перемещении плунжера воды.

5.При регуляторе по п. 1 приспособление для осуществления регулирования питания в зависимости от давления пара в котле, отличающееся применением предохранительного клапана, хвостовик Т (фиг. 4) которого, служащий грузом, помещен внутри барабана котла и снабжен .стаканообразным расширением с окном Л для впуска воды в цициндр я регулятора.

6.Форма выполнения приспособления по п. 5, отличающаяся тем, что предохранительный клапан выполнен в форме диференциального поршня S-R, поршневой золотник S которого помещен в цилиндре Q, имеющем окно L для выпуска пара, а поршень R - в цилиндре G и служит для создания в нем паровой подушки, с целью торможения перемещения золотника S.

. t

и ilill . .JjlLJ; iltis p

ц г. с

а 51 | i

/.///М/ /////./У////,, Д I

viy :::;i: