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Dampferzeugung durch Abwärme von Ofen. Die Erfindung bezieht sich
auf die Dampferzeugung durch Abwärme von Feuerungen, deren Feuerabgase ein Heizrohrsystem
bestreichen, durch welches eine Pumpe Wasser treibt, das in ihm überhitzt und nach
teilweiser Entspannung in einen Kessel gelangt, wo sich Dampf abscheidet, um dann
aufs neue gepumpt zu werden. Es ist an sich bekannt, auf diese Weise Dampf zu erzeugen.
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Gegenüber dieser bekannten Art der
Dampferzeugung
besteht die Erfindung in erster Linie darin, daß während des Speisens das Speisewasser
die von den Feuergasen zuletzt bespülten Heizkörper der Erhitzer durchströmt, während
diese Heizkörper in den Zeiten, in denen nicht gespeist wird, vom Druckwasser des
Kreislaufes durchströmt werden.
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Die Zeichnung stellt eine Anlage der Erfindung dar. Aus dem Dampfkessel
a entnimmt die Pumpe b das Wasser, drückt es in die Leitung c von der aus es sich
in die parallel geschalteten Erhitzer d verteilt. Diese sind in den Abgaskanälen.
e der Ofen/ angeordnet. Daß in diesen Erhitzern d erhitzte und unter Umständen teilweise
verdampfte Wasser fließt der Sammelringleitung g zu, durch die es zum Kessel geführt
wird. Aus der Ringleitung g tritt das hocherhitzte Wasser bzw. das Gemisch von Wasser
und Dampf durch ein Drosselorgan in den Kessel a über. Infolge der Entspannung,
die in diesem Drosselorgan stattfindet, verdampft von dem hocherhitzten Wasser ein
Teil beim Übertritt in den Kessel. Das nichtverdampfte Wasser sammelt sich im unteren
Teil des Kessels und wird von der Pumpe b aufs neue im Kreislaufe gefördert.
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Die Drosselung in dem Drosselorgan kann beliebig eingestellt und,
falls es erwünscht ist, bis auf Null ermäßigt werden. In diesem Falle hat die Pumpe
b nur die Rohrleitungswiderstände und die Widerstände zu überwinden, die das Wasser
beim Durchströmen der Erhitzer findet.
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Um in dem beschriebenen Kreislaufe das Wasser zu ersetzen, welches
in Form von Dampf aus ihm abgeführt wird, ist die Speisepumpe i vorgesehen, die
das Speisewasser, welches in den Kreislauf gedrückt werden soll, in die Verteilungsleitung
k hineindrückt. Aus dieser kann es unmittelbar in den Kreislauf gedrückt werden,
günstiger ist es jedoch, es zunächst durch den Teil der Erhitzer zu führen,. der
von den heißen Abgasen zuletzt bespült wird. Es ist dies in der schematischen Zeichnung
der Teil m. Die Abgase werden dort schon am meisten abgekühlt sein, können auf das
kalte Speisewasser jedoch immer noch Wärme übertragen, und sich dadurch weiter abkühlen.
Nachdem das Speisewasser den Teil m des Erhitzers durchströmt hat, tritt es in den
Wasserstrom über, der von der Pumpe b im Kreislaufe bewegt wird, und zwar am zweckmäßigsten
vor dem Eintritt dieses Kreislaufwassers in den Erhitzer d, um mit ihm zusammen
diesen zu durchströmen.
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Da die Feuer der Ofen/, die in der Hauptsache anderen Zwecken
dienen, nicht den Dampfbedarf, wie dies im üblichen Dampfkesselbetrieb geschieht,
angepaßt werden können, sondern sich lediglich nach dem Hauptzweck zu richten haben,
dem die Ofen dienen, so ist es von besonderer Wichtigkeit, die schwankende Dampfentnahme
aus dem Kessel einerseits. und dem verschieden heißen Gang der Ofen anderseits,
besonders da diese keineswegs zeitig zusammenzufallen brauchen, möglichst auszugleichen.
Hierfür stehen zwei bekannte Wege offen, erstens kann der Dampfkessel mit einem
möglichst großen Wasservorrat versehen sein, und zweitens kann das Einspeisen des
frischen Speisewassers in den Zeiten schwacher Last erfolgen, während .es stark
eingeschränkt oder ganz unterbrochen wird bei starker Dampfentnahme. Dabei kann
die Zufuhr des Wassers in an sich bekannter Weise von der Kesselspannung abhängig
gemacht werden. Dieser Ausgleich der Regelung der Speisewasserzufuhr kann bei einer
Anlage nach dem Verfahren der Erfindung in besonders vorteilhafter Weise derart
geschehen, daß bei geringer Dampfentnahme aus dem Kessel das frische Speisewasser
in den Kreislauf vor bzw. in den von Feuergasen bespülten Erhitzern gedrückt wird,
während bei großer Dampfentnahme die Speisung unterbrochen wird, so daß die Erhitzer
ganz der Erwärmung des Kreislaufwassers bzw. der teilweisen Verdampfung desselben
dienen.
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Wie dies in einfacher Weise erreicht werden kann, wenn der von den
heißen Abgasen zuletzt bespülte Teil der Erhitzer während des Speisens lediglich
das Speisewasser erwärmt, zeigt Abb. 2. In den Zeiten, in denen gespeist wird, hat
das Speisewasser einen höheren Druck als das Kreislaufwasser, es öffnet sich daher
das federbelastete Ventil n. Gleichzeitig drückt der Überdruck des Speisewassers
über das Kreislaufhasser den Kolben o in die Lage, die die Abb. 2 zeigt. Dadurch
verschließt das Ventil r dem Kreislaufwasser den Weg zu einer Stelle vor dem Erhitzerteile
m, während es ihm gleichzeitig den Weg durch die Leitung g zum Punkte p des Erhitzers
freigibt. Dort vereinigen sich daher das im Erhitzerteil in vorgewärmte Speisewasser,
und das Kreislaufwasser um ihren Weg gemeinsam durch den Erhitzerteil d fortzusetzen.
Wird jetzt die Speisung durch Erniedrigung des Speisewasserdruckes eingestellt,
so schließt sich unter dem Federdruck das Ventil tt, und der Kolben o bewegt sich
in seine andere Endlage, denn jetzt überwiegt die Spannung das Kreislaufwasser,
wodurch der Kolben o mit dem Ventil r bewegt wird, bis das Ventil r auf dem anderen
Sitz aufsitzt und dadurch dem Kreislaufwasser- den Weg durch die Leitung g verschließt,
während ihm der Weg durch
den Erhitzer in freigegeben wird. Auf
diese Weise wird erreicht, daß während des Speisens das Speisewasser möglichst weit
vorgewärmt wird, ehe es sich mit dem Kreislaufwasser mischt, und daß die Abgase
günstig ausgenutzt werden, weil sie auf dem letzten Teile ihres Weges das kälteste
Wasser zu erwärmen haben. Andererseits wird in den Zeiten, in denen nicht gespeist
wird, der Erhitzerteil m vor dem Verbrennen dadurch geschützt, daß er vom Kreislaufwasser
durchflossen wird, und zwar im Gegenstrom zu den Heizabgasen, also Nebenfalls in
möglichst günstiger Weise.
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Bei einer Anlage für das Verfahren der Erfindung werden die Erhitzer
zweckmäßig so angeordnet, daß die heißen Abgase in an sich bekannter Weise lediglich
durch Verstellen von Klappen wahlweise entweder durch den Erhitzer oder auf unmittelbarem
Wege zum Abzug strömen können.
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Dadurch ist es möglich, auch bei vollem Ofenbetriebe die Erhitzer
einzeln, z. B. zum Zwecke der Reinigung, auszuschalten. Der Kesselbetrieb wird .hierbei
ebenfalls nicht gestört, wenn die Erhitzer der Öfen parallel geschaltet, an Sammel:eitungen
angeschlossen sind und gegen diese abgesperrt werden können, wie es die schematische
Abb. i der Zeichnung zeigt. Man kann dann den Damp'ke-selbetrieb, gleichgültig wiev:el
Öfen in Betrieb sind oder ob Erhitzer während des Ofenbetriebes gereinigt werden,
dauernd iri Betrieb halten.
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Um etwa in den Erhitzern sich bildende Dampfblasen möglichst unmitte-bar
abzuführen, ohne daß diese Dampfblasen noch an dem weiteren Wege des Wassers durch
den Erhitzer teilzunehmen brauchen, können in an sich bekannter Weise Entdampfungsleitungen
zum Kessel bzw. zur Wasserrück$ußleitung geführt werden.
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Das Verfahren für Dampferzeugung nach der Erfindung hat unter anderem
vor allem den Vorteil, daß der überwachungsbedürftige Kesselbetrieb vom Ofenbetrieb
räumlich beliebig weit getrennt werden kann, ohne daß zu große Wärmeverluste dadurch
entstehen, und daß ein einziger Kessel auch für eine größere Zahl von Öfen genügt.
Der Platz in der Nähe der Öfen wird durch die Kessel nicht beansprucht, Unregelmäßigkeit
im Gange der Öfen gleichen sich bei der Dampferzeugung beim Anschluß mehrerer Öfen
an einen Kessel gegenseitig aus, der Kesselbetrieb wird nicht gestört, und die in
ihm aufgespeicherte Wärme bleibt erhalten, wenn auch der .eine oder der andere der
Öfen außer Betrieb gesetzt oder der eine oder der andere Erhitzer zeitweilig abgeschaltet
wird.