DE267213C

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Publication number: DE267213C
Application number: DENDAT267213D
Authority: DE

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT

Die. Erfindung bezieht sich auf mit Überhitzern versehene Dampfkessel und betrifft eine Vorrichtung zum Regeln der Überhitzungstemperatur des Dampfes.

Bis vor kurzem beeinflußte man die Temperatur des überhitzten Dampfes allgemein durch in die Heizzüge des Kessels eingebaute Drosselklappen oder -schieber. Hiervon ist man aber in neuerer Zeit abgekommen, da solche Klappen

ίο sehr rasch durch die Heizgase zerstört werden, so daß sich störende und kostspielige Reparaturen häufig notwendig machten.

Man ist infolgedessen dazu übergegangen, den Dampf auf eine über der Gebrauchstemperatur liegende Temperatur zu überhitzen und ihn sodann, z. B. durch Einführen von Wasser indieUberhitzerrohre, auf die gewünschte Temperatur zurückzukühlen. Da die zum Überhitzen des Dampfes aufgewendete Wärme bei nachträglichem Rückkühlen teilweise vergeblich aufgewendet ist, so arbeiten derartige Rückkühleinrichtungen sämtlich mit großen Wärmeverlusten.

Die Erfindung bezweckt nun, eine Vorrichtung zum Regeln der Überhitzungstemperatur des Dampfes zu schaffen, die von dem erwähnten Nachteile frei ist.

Der Erfindung gemäß werden behufs Regelung der Überhitzungstemperatur des Dampfes Mittel vorgesehen, die ermöglichen, den vom Kesseldampf zuerst durchströmten Teil der Uberhitzerheizfläche durch Einspritzen einer regelbaren Menge von Wasser in das Innere der Überhitzerrohre seinem eigentlichen Zwecke der Dampfüberhitzung teilweise oder ganz zu 40

entziehen und ihn dafür als Kesselheizfläche zur Dampferzeugung nutzbar zu machen.

Auf' der Zeichnung ist der Gegenstand der Erfindung in einem Ausführungsbeispiel veranschaulicht, und zwar zeigt

Fig. ι die Vorrichtung in schematischer Darstellung, in Verbindung mit einem Kammerwasserrohrkessel,

Fig. 2 in größerem Maßstabe einen Teil des Überhitzers in Seitenansicht, teilweise in Schnittdarstellung,

Fig. 3 die zu Fig. 2 gehörige Seitenansicht, von rechts gesehen, und

Fig. 4 eine Einzelheit in größerem Maßstabe.

Der in Fig. ι dargestellte Kammerwasserrohrkessel besteht aus einem zylindrischen Oberkessel A und zwei Wasserkammern B, C, die durch ein Bündel von Wasserrohren D miteinander verbunden sind. In dem vom Oberkessel A, den Wasserkammern B, C und dem Röhrenbündel D begrenzten freien Räume ist der Überhitzer angeordnet, der aus zwei versetzt zueinander angeordneten Systemen von Schlangenrohren M besteht. Diese münden einerseits in eine Dampfeintrittskammer L von quadratischem Querschnitte, andererseits in eine ebenso gestaltete Dampfaustrittskammer N. Erstere steht mit einer von dem Frischdampfventile E kommenden Dampfleitung F in Verbindung, während an die Kammer N die Entnahmeleitung W für den überhitzten Dampf angeschlossen ist.

In die oberen Enden der Schlangenrohre M des Überhitzers sind nun der Erfindung gemäß engere, an den inneren Enden geschlossene

Rohre R eingeschoben, die mittels Dichtungspfropfen V durch die äußere Wand der Kam-. mer L dampfdicht hindurchgeführt sind. Diese Einsatzrohre R münden sämtlich außerhalb der Kammer L unter Vermittlung von Rohrkrümmern P in ein weites Verteilerrohr K, das durch ein Rohr H mit dem Wasserraume des Oberkessels A in Verbindung steht und von diesem durch ein Absperrorgan G abgeschlossen

ίο werden kann.

Auf die Einsatzrohre R sind schraubenförmig gewundene Blechstreifen S aufgeschoben, die einerseits an den Einsatzrohren R, andererseits an der Innenwandung der Überhitzerrohre M anliegen. Die Einsatzrohre R sind ferner mit einer großen Zahl feiner Bohrungen r¹ versehen, die in fortlaufender Reihe, den Windungen des Blechstreifens folgend, zu dessen beiden Seiten und auf dessen ganzer Länge angeordnet sind.

Die Wirkungsweise der beschriebenen Einrichtung ist folgende: Bei normalem Betriebe des Kessels ist das Ventil G geschlossen, und der Überhitzer erzeugt Dampf von bestimmter, diesem normalen Betriebe entsprechender Temperatur. Steigt nun z. B. infolge angestrengten Betriebes die Temperatur des überhitzten Dampfes über die gewünschte Höhe hinaus, so ist es nur erforderlich, das Absperrorgan G etwas zu öffnen. Es tritt dann etwas Kesselwasser durch die Rohrleitung H in das Verteilerrohr K und gelangt von da durch die Rohrkrümmer P in die einzelnen Einsatzrohre R. Von hier aus spritzt es durch die Bohrungen r¹ gegen die Wandungen der von außen beheizten Uberhitzerrohre M und verdampft sofort. Das etwa nicht bis an die Wandungen gelangende Wasser wird vom Dampfe, dem in den Schraubengängen des Blechstreifens eine wirbelnde Bewegung erteilt wird, nach außen geschleudert und kommt so ebenfalls zur Verdampfung. Da sich sonach in dem Teile des Überhitzers, in den Wasser eingespritzt wird, sehr nasser Dampf befindet, so wird durch mehr oder weniger weites Öffnen des Ventiles G der dem Kessel zunächst liegende Teil der Uberbitzerheizfläche der eigentlichen Zweckbestimmung, den im Kessel erzeugten Dampf zu überhitzen, teilweise oder ganz entzogen, und der Dampf, der den nunmehr in seiner wirksamen Länge erheblich verkürzten Überhitzer durchströmt, wird den Überhitzer mit geringerer Temperatur verlassen als bei geschlossenem Ventile G. Der gewünschte Grad der Überhitzung kann hierbei durch mehr oder weniger weites Öffnen des Absperrorganes G in weiten Grenzen eingestellt werden.

Diese Grenzen können so weit gezogen werden, daß der Überhitzer ζ. B. beim Anheizen des Kessels oder bei Entnahme von nur gesättigtem Dampfe zur Steigerung der Kesselleistung mitherangezogen werden kann. Um dies zu erreichen, muß das Dampfabsperrorgan E ganz geschlossen und, das Wasserabsperrorgan G ganz geöffnet wer den. Es wird dann so viel Kesselwasser, als durch die Bohrungen r¹ hindurchtreten kann, in die Schlangenrohre M gelangen, hier verdampfen und als gut getrockneter oder etwas überhitzter Dampf aus der Kammer N entnommen werden können. Dieser Dampf kann dann entweder im Kessel oder in der Entnahmeleitung des Kesseldampfes diesem beigemischt werden.

Statt Kesselwasser könnte natürlich auch Speisewasser ο. dgl. in den Überhitzer eingespritzt werden.

Die beschriebene Vorrichtung zum Regeln der Temperatur des Überhitzerdampfes, die bei allen Kesselsystemen Anwendung finden kann, zeichnet sich in erster Linie durch große Einfachheit aus.

Auch ist ohne weiteres ersichtlich, daß durch diese Regelvorrichtung weder die Gesamtanordnung der Kesselanlage noch deren Zugänglichkeit irgendwelche störende Änderung erfährt. Insbesondere sind nach Herausnehmen der Einsatzrohre R auch die Uberhitzerrohre M bequem zugänglich und können beispielsweise erforderlichenfalls ohne weiteres nachgewalzt werden.

Da ferner das durch die Rohre R eingespritzte Kesselwasser innerhalb der Überhitzerrohre nutzbar in Dampf umgewandelt wird, so bedingt die Regelung der Überhitzungstemperatur des Dampfes mittels der beschriebenen Vorrichtung keinen Verlust an Wärmeenergie, der z. B. bei einer Rückkühlung des Dampfes durch Einführen von Wasser in die Uberhitzerrohre unvermeidlich ist.

Claims

Patent-Anspruch: ^1o°

Vorrichtung^! zum Regeln der Überhitzungstemperatur von Dampf durch Einspritzen einer regelbaren Menge Wasser, dadurch gekennzeichnet, daß in die Überhitzerrohre (M) an dem inneren Ende geschlossene Einsatzrohre (R) hineinragen, die vom Kesseldampf infolge Anordnung von schraubengangförmigen Leitblechen (S) in schraubenförmig verlaufendem Strom umflossen no werden, und daß die Einsatzrohre (R) eine dem Dampfweg folgende, fortlaufende Reihe von Bohrungen (r¹) aufweisen, aus denen das in regelbarer Menge den Einsatzrohren (R) zufließende Wasser auszutreten n₅ und in feinen Strahlen durch den Dampf hindurch gegen die Wandungen der Uberhitzerrohre zu spritzen vermag.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.