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Verfahren zum Erwärmen des Speisewassers auf Verdampfungstemperatur
in einer Dampfkesselanlage mit Speisewasserspeicher. Nach dem Patent 434079 ist
bei Dampfkesselanlagen mit Speisewasserspeicher, in dem das Speisewasser vor dem
Eintritt in die Kessel bis auf Verdampfungstemperatu,r durch Kesseldampf vorgewärmt
wird, ein Regler vorgesehen, der den Wassereintritt in den oder die Speisewasserspeicher
in Abhängigkeit von der Kesselspannung derart regelt, daß der Zufluß zum Speisewasserspeicher
freigegeben wird, wenn sich die Kesselspannung der höchsten zulässigen Spannung
nähert, während der Zufluß unterbrochen wird, sobald die Kesselspannung um ein gewisses
Maß unter die höchste zulässige Spannung gesunken ist, wobei die Kessel in bekannter
Weise aus dem oder den Speisewasserspeichern, in dem Maße wie Wasser in den Kesseln
verdampft, gespeist werden.
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Wird der Speisewasserspeicher einer solchen Dampfkesselanlage an die
Sattdampfleitung des Kessels bzw. der Kesselbatterie angeschlossen, so hat die genannte
Art der Regelung der Speisewasserzufuhr zur Folge,, daß in Zeiten schwacher Last,
in denen viel Speisewasser in den Speicher gelangt, die größte oder die ganze Menge
des Dampfes vom Speisewasser niedergeschlagen wird, so daß wenig oder kein Dampf
durch den oder die überhitzer zur Verbrauchsleitung gelangt. Da aber die Kesselfeuer
in unverändertex Stärke weiter betrieben werden, so wird die Wärmeabgabe der überhitzer
zu gering gegenüber der Wärmezufuhr, woraus sich die Gefahr ergibt, daß die überhitzen
durchbrennen. Diese Gefahr wird nach dem Verfahren der Erfindung dadurch vermieden,
daß das Speisewasser durch Mischung mit überhitztem Dampf in einem Speisewasserspeicher
erwärmt wird, der an eine Stelle der Hauptdampfleitung hinter dem Lberhitzer angeschlossen
ist.
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Dadurch wird erreicht, daß auch in Zeiten geringen, Dampfbedarfs sämtlicher
Dampf, den die Kessel erzeugen, also auch derjenige, welcher im Speisewasserspeicher
niedergeschlagen wird, um das Speisewasser auf Verdampfungstemperatur zu erwärmen,
die Oberhitzer durchströmen muß. Diese werden dadurch wirksam vor dem Durchbrennen
geschützt.
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In der Zeichnung sind schematisch Dampfkesselanlagen für das Verfahren
der Erfindung dargestellt. Bei der Anlage nach Abb.r besitzt die Batterie der Kessel
at die hberhitzer b mit der Sattdampfleitung c und Heißdampfsammelleitung d. Die
Heißdampfleitung e führt zu den Maschinen. Die Pumpe/ fördert das Speisewasser in
den Zwischen-oder Speicherbehältern g, und zwar immer dann und in dem Maße,, wie
der Regler ht, der von der Kesselspannung beeinflußt wird, den Durchgang freigibt.
Er ist zu diesem Zwecke durch die Leitung i z. B. mit der Leitung c oder d verbunden.
Beim Eintritt des Speisewassers in den Speicherbehälter g erwärmt es sich auf die
Verdampfungstemperatur, die in den Kesseln herrscht, indem Überhitzter Dampf, der
durch die Leitung in aus der Verbrauchsleitung e in den Speisewasserspeicher g übertritt,
sich mit dem Speisewasser mischt und von ihm niedergeschlagen wird.
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Sind zeitweilig so starke Steigerungen des Dampfverbrauches zu erwarten,
daß die Betriebsdampfspannung der Dampfkesselanlage erheblich fällt, so kann durch
das Rücksc'hlagventil in', das den Rückstrom des Dampfes im Rohr in verhindert,
und durch die Leitung k mit dem Rückschlagventil k',
das den Dampf
nur aus dem Speisewasserspeicher heraus-, aber nicht in i'hn hineinläßt, erreicht
werden, daß die Dämpfe, die sich durch Selbstverdampfung bilden, zur Sattdampfleitung
c strömen, um aufs neue durch die Lberhitzer b der Verbrauchsleitung
e zuzufließen.
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Von dem unteren Teil des Speisewasserspeichers g wird das auf Verdampfungstemperatur
erwärmte Speisewasser durch an sich
bekannte selbsttätige Speiseregler
n in dem Maße in die einzelnen Kessel eingelassen, wie das Wasser in ihnen verdampft.
Die Dampferzeugung wird dabei durch diese Speisung bei den einzelnen Kesseln nicht
beeinflußt, da das zugeführte Wasser bereits auf Verdampfun gstemperatur erwärmt
ist. Damit das Speisewasser aus dem Behälter g in die Kessel fließt, muß der Behälter
entweder genügend hoch aufgestellt werden oder es muß eine Pumpe o zwischen Speicher
g und die Speisewasserregler n eingeschaltet werden.
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Die Leitung m, die dem Speisewasserspeicher g Heißdampf zuführt, kann
statt im Dampfraum des Speisewasserspeichers auch unter dem Wasserspiegel seines
Wasserinhalts endigen, und zwar zweckmäßig in einer Art Strahlapparat, durch den
das Wasser beim Einströmen des Dampfes umgewälzt wird. Solche Strahlapparate sind
als sogenannte geräuschlose Wasseranw ärmer oder Strahlkondensatoren bekannt.
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Sind Rauchgasvorwärmer q vorhanden, .so muß die Pumpe f das Speisewasser
durch diese in den Speicher g drücken. Dabei würde, wenn die Anordnung im übrigen
nach Abb. i getroffen wird, das Speisewasser zu jeder Zeit in dem Maße durch die
Rauchgasvorwärmer strömen, wie der Speiseregler den Durchfluß freigibt. Dies ist
in allen den Fällen unbedenklich, in denen die Zeiten der Überlast nicht von so
langer Dauer sind, daß das Wasser, welches während der Zeit in den Rauchgasvorwärmern
verbleibt, nicht verdampft. Besteht jedoch bei lange anhaltenden Überlastungen diese
Gefahr, so kann nach Abb. z die Anordnung so getroffen werden, daß das Speisewasser
durch die Rauchgasvorwärmer q gleichmäßig von der Pumpe/
hindurchgedrückt
wird in den Aufnahmebehälter r hinein, in den das Wasser von unten eintritt. Dieser
Aufnehmer r steht durch die Leitung s unter Kesseldampfspannung. Da jedoch das Wasser
von unten eintritt, und zwar zweckmäßig durch Prallbleche und Diffusoren beruhigt,
so daß eine Wirbelung des Wassers im Aufnehmer vermieden wird und der Dampf das
Wasser nicht durchströmt, so wird sich das Wasser in dem Behälter r schichtenweise
lagern, und nur die oberste Wasserschicht wird sich erwärmen.
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Wird itn übrigen der Aufnehmer an eine Zweigleitung der Wasserzuführung
zum Behälter g angeschlossen, wie es Abb. z erkennen läßt, so tritt in den Aufnehmer
nur der Unterschied der Wassermengen zwischen derjenigen, die die Pumpe f liefert,
und derjenigen, die der Regler h in Speicher g eintreten läßt, in das Gefäß g ein
oder aus ihm aus.
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Die Leitungen na und h mit ihren Ventilen in' und k' sind dabei
in gleicher Weisä und zum gleichen Zwecke wie bei der Anordnung nach Abb. i vorgesehen.
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Damit jedoch auch nach großen Belastungsstößen, durch die die Spannung
in den Kesseln und im Speicher g und damit auch die Temperatur des Wassers in diesen
Räumen gefallen ist, das Wasser im Speicher g sich mit wieder zunehmender Spannung
nicht nur an der Oberfläche, sondern im ganzen er, wärmt, ist die Dampfleitung t
mit dem Ventil t' vorgesehen, die im Wasserinhalt des Speichers in einem an sich
bekannten Düsenapparat tt endigt. Hierdurch wird erreicht, daß immer neben dem Heißdampf,
der aus der Leitung e durch die Leitung in in den Speicher g einströmt, auch
durch den Wasserinhalt des Speichers Dampf, der durch die Leitung i zugeführt wird,
hindurchströmt. Dabei steht für Überwindung der Wasserdruckhöhe im Speicher g der
Spannungsunterschied zur Verfügung, der sieh zwischen der Sattdampfleitung c und
der Heißdampfleitung d ergibt.
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Das Ventil t' hindert den Übertritt des Wassers aus dem Speicher g
in die Dampfleitung c in Zeiten fallender Spannung.