DE491862C - Device for monitoring the liquid content of the closed heating medium circulation system of an indirectly heated high pressure steam generator - Google Patents

Description

Einrichtung zur Überwachung des Flüssigkeitsinhaltes des geschlossenen Heizmittelumlaufsystems eines mittelbar beheizten Hochdruckdampferzeugers Die Erfindung bezieht sich auf einen Hochdruckdampferzeuger, in dessen Hochdruckkesseltrammel Dampf durch mittelbare Beheizung durch ein in einem geschlossenen Rohrsystem umlaufendes Heizmittel erzeugt wird. Das Heizmittel, z. B. destilliertes Wasser, wird in dem wärmeaufnehmenden Teil des Rohrumlaufsystems verdampft. Dieser Heizdampf strömt in die in der Ke.s.seltrommel liegenden Heizkörper, wo er die Verdampfungswärme an den Inhalt der Trommel abgibt und kondensiert. Das Kondensat fließt in den wärmeaufnehmenden Teil des Umlaufsystemis zurück, das Heizmittel führt also einen geschlossenen Kreislauf aus. Es hat sich nun gezeigt, daß im Laufe der Zeit Heizflüssigkeit durch undichte Anschlußstellen verlorengeht und daß nach einer gewissen Verminderung des Flüssigkeitsinhaltes des Umlaufsystems eine unerwünschte Überhitzung des Heizmittels eintritt.Device for monitoring the liquid content of the closed Heating medium circulation system of an indirectly heated high pressure steam generator The invention refers to a high pressure steam generator in its high pressure boiler drum Steam through indirect heating by a circulating in a closed pipe system Heating means is generated. The heating means, e.g. B. distilled water, is in the evaporated heat-absorbing part of the pipe circulation system. This heating steam flows into the heating element located in the Ke.s.seltrommel, where it absorbs the heat of evaporation releases to the contents of the drum and condenses. The condensate flows into the heat-absorbing Part of the circulation system back, so the heating medium leads a closed circuit the end. It has now been shown that heating fluid leaks over time Connection points is lost and that after a certain reduction in the liquid content of the circulation system an undesired overheating of the heating medium occurs.

Den Gegenstand der Erfindung bildet eine Einrichtung zur Überwachung des Flüssigkeitsinhaltes des Umlauf systenis, die es ermöglicht, rechtzeitig den Flüssigkeitsinhalt zu ergänzen und damit nachteiligen Folgeerscheinungen der Überhitzung vorzubeugen, die beispielsweise im letzten Teil des Verdampfers der Heizflüssigkeit Anlaß zu einer Beschädigung der Verdampfungsrohre bieten kann. Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, daß das Eintreten der Überhitzung des Heizdampfes ein Zeichen dafür ist, daß ein unzulässiger Verlust an Heizflüssigkeit eingetreten ist, und daß somit die Überwachung der Temperatur des Heizdampfes am Ende des Verdampfers ein geeignetes Mittel bietet, um auf die Notwendigkeit des Auffüllens des Umlaufsystems hinzuweisen. Demgemäß sieht die Erfindung vor, daß die Temperatur des den Heizkörpern in der Hochdruckdampftrommel als Dampf zuströrnend@en Heizmittels durch eine zwischen Verdampfer und Heizkörper in das Umlaufsystem eingeschaltete Temperaturanzeigevorrichtung überwacht wird, um beim Erreichen einer bestimmten Temperatur den Flüssigkeitsinhalt durch Nachfüllen ergänzen zu können. Das Nachfüllen kann von Hand. oder auch selbsttätig erfolgen. Ist das Nachfüllen von Hand vorgesehen, indem z. B. eine Speisepumpe angestellt wird, so ist gemäß der Erfindung die Einrichtung so ausgebildet, d'aß beim Erreichen der höchst zulässigen Temperatur des Heizdampfes ein akustisches oder optisches Signal ausgelöst wird. Soll die Nachfüllung beim Erreichen der zulässigen Höchsttemperatur selbsttätig erfolgen, so wirkt erfindungsgemäß die Temperaturanzeigevorrichtung (z. B. ein Thermostat) auf ein Ventil ein, das in einer Verbindungsleitung zwischen dem Umlaufsystem und einem an sich bekannten, Nachfüllflüssigkeit enthaltenden Behälter angeordnet ist.The subject of the invention is a device for monitoring of the fluid content of the circulation system, which makes it possible to get the To supplement the liquid content and thus disadvantageous consequences of overheating to prevent, for example, in the last part of the evaporator of the heating fluid May give rise to damage to the evaporation tubes. The invention is based on the knowledge that the occurrence of overheating of the heating steam is a sign this is because an unacceptable loss of heating fluid has occurred, and that thus the monitoring of the temperature of the heating steam at the end of the evaporator provides a suitable means of responding to the need to replenish the circulation system to point out. Accordingly, the invention provides that the temperature of the radiators in the high-pressure steam drum as steam zuströrnend @ en heating means through an between Evaporator and radiator switched on in the circulation system is monitored to determine the liquid content when a certain temperature is reached to be able to supplement by refilling. Refilling can be done by hand. or automatically take place. If refilling is provided by hand by z. B. employed a feed pump is, according to the invention, the device is designed so that when it is reached the highest permissible temperature of the heating steam an acoustic or optical Signal is triggered. Should refill when the maximum permissible temperature is reached take place automatically, the temperature display device acts according to the invention (e.g. a thermostat) a valve that is in a connecting line between the circulation system and a known, refill liquid containing Container is arranged.

Die Erfindung ist in einigen Ausführungsformen beispielsweise in den Zeichnungen dargestellt.For example, the invention is in some embodiments in FIGS Drawings shown.

Abb. i und 2 zeigen die Einrichtung bei ortsfesten mittelbar beheizten Dampferzeugern in zwei verschieldenen Ausführungsformen, während Abb. 3 die Einrichtung bei einer Lokomotive mit mittelbar beheizter Hochdruckfeuerbüchse zeigt, und zwar Abb. 3 im O.uerschnitt und Abb.4 in Seitenansicht in etwas abgeänderter Ausführung.Fig. I and 2 show the facility for stationary, indirectly heated Steam generators in two different embodiments, while Fig. 3 shows the device shows in a locomotive with an indirectly heated high pressure fire box, namely Fig. 3 in cross section and Fig. 4 in side view in a slightly modified version.

In Abb. i umschließt das Mauerwerk i des Dampferzeugers, der einen Rost 2- aufweist, zwei Heizgaszüge 3 und 4, zwischen denen ein Leerzug 5 angeordnet ist. Eine Klappe 6 in diesem Leerzug und ein Schieber 7 regeln den Durchzug der Gase durch den Heizgaszug 4 oder den Leerzug 5. Im ersten Zug liegen Verdampferschlangen 8, die an außerhalb des Mauerwerks i liegende Wasserabscheider 9 angeschlossen sind. Von diesen führen Leitungen io zu Heizelementen ii, die das Wasser einer Hochdruckdampferzeugungstrommel 12 mittelbar beheizen. Das Kondensat des Heizdampfes fließt aus den Heizelementen i i durch Leitung 13 zu Schlangen 14 die im Heizzug 4 liegen, und in denen das Kondensat vorgewärmt wird. Durch Leitung i5 fließt das vorgewärmte Kondensat zu außerhalb des Mauerwerks i liegenden Sammlern 16, an die die unteren Enden der Schlangen 8 angeschlossen sind. Verbindungsleitungen 17 zwischen Wasserabscheidern 9 und Sammlern 16 führen das in den Behältern 9 abgeschiedeneWasser den Sammlern 16 zu und damit wieder in den Kreislauf zurück. Jede Verdampferschlange 8, ein Wasserabscheider 9, eine Leitung io, ein Heizelement i i, eine Leitung 13, eine Vorwärmerschlange 14, eine Verbindungsleitung 15 und ein Sammler 16 bilden also einen geschlossenen Kreislauf, in dem das hochgespannte Mittel, das als Wärmeträger zur mittelbaren Beheizung dient, im: vorliegenden Fall also Wasserdampf bmw. Wasser, umläuft. Durch mehrfache Nebeneinanderanordnung der erwähnten Teile können mehrere getrennte Kreisläufe geschaffen werden.In Fig. I, the masonry i of the steam generator encloses the one Grate 2- has two heating gas flues 3 and 4, between which an empty flue 5 is arranged is. A flap 6 in this empty line and a slide 7 regulate the passage of the Gases through the heating gas flue 4 or the empty flue 5. In the first flue there are evaporator coils 8, which are connected to water separators 9 located outside the masonry i. From these lines io lead to heating elements ii, which the water of a high-pressure steam generating drum 12 indirect heating. The condensate of the heating steam flows out of the heating elements i i through line 13 to coils 14 which are in the heating flue 4, and in which the condensate is preheated. The preheated condensate flows through line i5 to the outside of the masonry i lying collectors 16 to which the lower ends of the snakes 8 are connected. Connecting lines 17 between water separators 9 and collectors 16 feed the water separated in the containers 9 to the collectors 16 and thus back into the cycle. Each evaporator coil 8, a water separator 9, a line io, a heating element i i, a line 13, a preheater coil 14, a connecting line 15 and a collector 16 thus form a closed one Circuit in which the highly stressed means that act as a heat transfer medium to the indirect Heating is used, in the present case so steam bmw. Water, circulating. By multiple juxtaposition of the mentioned parts can create several separate circuits be created.

An den Wasserabscheider 9 ist zur Messung des Druckes des Heizdampfes ein Manometer 18 angeschlossen, das, wie gesagt, auch wegfallen kann, wenn die Temperatur als Maß für den Druck gelten kann. Außerdem ist an die Leitung 1o eine Temperaturmeßvorrichtung angeschlossen, die mit einer Anzeigevorrichtung i9 in Verbindung steht. Im vorliegenden Fall ist angenommen, daß e;n elektrisches oder ein Quecksilberpyroineter in die Leitung io verlegt ist und die Temperatur des zum Heizelement i i strömenden Heizdampfes mißt. 2o ist eine Glühlampe, die, wie durch die gestrichelte Linie 2r angedeutet ist, an Stelle der Anzeigevorrichtung i9 vorgesehen sein kann, um- durch Aufglühen die Erreichung oder Überschreitung der zulässigen Temperatur des Heizdampfes anzuzeigen.The water separator 9 is used to measure the pressure of the heating steam a pressure gauge 18 is connected, which, as I said, can also be omitted if the temperature can be used as a measure of the pressure. In addition, a temperature measuring device is on the line 1o connected, which is in communication with a display device i9. In the present Case is assumed that e; n electrical or a mercury pyroineter in the Line io is laid and the temperature of the heating steam flowing to the heating element i i measures. 2o is an incandescent lamp, as indicated by the dashed line 2r is, can be provided in place of the display device i9 by glowing to indicate that the permissible temperature of the heating steam has been reached or exceeded.

In Abb.2 ist der ortsfeste mittelbar beheizte Dampferzeuger so dargestellt, wie er durch das Patent 430 356 geschützt ist. Auch hier sind zwei Heizgaszüge 3 und ¢ und ein Leerzug 5 :mit einer Klappe 6 vorhanden. Verdampferschlangen 7 liegen ebenfalls im ersten Heizgaszug 3 und führen zum Wasserabscheider 9, von dem durch Leitung io die Heizelemente i i im Betriebsdampfbehälter 12 gespeist werden. Durch Leitung 13 wird das Kondensat wieder abgeführt, um in Vorwärinerschlangen 14 vorgewärmt zu werden, von denen es über Sammler i4d durch Leitung 15 zu einem Sammler 16 strömt. In die Leitung i3 ist ein sogenannter Kühlervorwärmer 22 eingebaut, in dem ein Teil der Wärine des Kondensats an das durch Leitung 23 zugeführte Speisewasser für den Betriebsdampfkessel 12 abgegeben wird. Das vorgewärmte Speisewasser tritt durch -Leitung 24 in den Behälter 12. Dez- im Behälter 12 erzeugte Betriebsdampf strömt durch Leitung 25 zu einem ebenfalls im zweiten Heizzug liegenden Überhitzer 26 und von diesemi durch LeitÜng 27 zur Verwendungsstelle.In Fig. 2, the stationary, indirectly heated steam generator is shown as follows: as protected by patent 430,356. Here, too, there are two hot gas flues 3 and ¢ and a blank 5: with a flap 6 available. Evaporator coils 7 are also in the first Heizgaszug 3 and lead to the water separator 9, from which Line io the heating elements i i in the operating steam tank 12 are fed. By In line 13, the condensate is discharged again to be preheated in preheater coils 14 from which it flows via collector i4d through line 15 to a collector 16. A so-called cooler preheater 22 is installed in the line i3, in which a part the heat of the condensate to the feed water supplied through line 23 for the Operating steam boiler 12 is released. The preheated feed water passes through -Line 24 into the container 12 Dec- operating steam generated in the container 12 flows through line 25 to a superheater 26 and also located in the second heating flue from this through LeitÜng 27 to the point of use.

Ein Manometer 18 kann wieder ianWasserabscheider g vorgesehen sein. Ferner ist mit diesem Wasserabscheider 9 ein Destillatbehälter 28 durch absperrbare Leitungen 29 und 30 verbunden. Ein Ventil 31 in der Leitung 30 steht unter dem. Einfluß eines ebenfalls im Wasserabscheider 9 vorgesehenen Thermostaten oder -elements 32, Sobald infolge Erreichung oder Überschreitung der zulässigen Temperatur des Heizdampfes im Wasserabscheider 9 durch den .Thermostat das Ventil 31 geöffnet wird, strömt vom Destüllatbehälter 28 genügend Wasser selbsttätig in den Wasserabscheider 9, und damit in den Kreislauf des Wärmeträgers. Auf diese Weise wird die Temperatur auf das zulässige Maß zurückgeführt, und es werden Schäden vermieden, die durch zu hohe Temperatur des Wärmeträgers auftreten könnten.A pressure gauge 18 can again be provided in the water separator g. Furthermore, with this water separator 9, a distillate container 28 can be shut off Lines 29 and 30 connected. A valve 31 in line 30 is below the. Influence of a thermostat or element also provided in the water separator 9 32, As soon as the permissible temperature of the Heating steam in the water separator 9 through the thermostat valve 31 is opened, Sufficient water flows automatically from the distillate tank 28 into the water separator 9, and thus in the circuit of the heat transfer medium. This way the temperature will be reduced to the permissible level, and damage caused by the temperature of the heat transfer medium could be too high.

.Auch bei.dieser Ausführungsform können, ebenso wie bei Abb. i, mehrere selbständige Kreisläufe für den Wärmeträger vorgesehen sein. In diesem Falle ist es zweckmäßig, jeden einzelnen Kreislauf mit einer besonderen Temperaturmeßvorrichtung zu versehen. Außerdem kann für jeden Kreislauf eine Druckmeßvorrichtung vorgesehen sein. Der Destillatbehälter 28 könnte gemeinsam für sämtliche Einzelumlaufelemente vorhanden sein. Es müßten dann nur getrennte Leitungen 29 und 3o und besondere Thermostaten oder -elemente für jeden einzelnen Umlaufkreis vorgesehen sein.Also in this embodiment, as in Fig. I, several independent circuits for the heat transfer medium can be provided. In this case it is it is advisable to equip each individual circuit with a special temperature measuring device to provide. There can also be one for each circuit Pressure measuring device be provided. The distillate container 28 could be common to all individual circulation elements to be available. It would then only have to separate lines 29 and 3o and special thermostats or elements can be provided for each individual circulation circuit.

Die in A,bb.3 im Querschnitt dargestellte mittelbar beheizte Feuerbüchse einer Lokomotive enthält Wasserrohre 33, die unten in Wasserkammern 34 und oben in Zwischentrommeln 35 befestigt sind. Von den Trommeln 35 führen Leitungen 36 zu Heizelementen 37, die in dem Dampferzeugungsbehälter 38 liegen, und das Wasser dieses Behälters mittelbar beheizen. Das Kondensat des umlaufenden Wärmeträgers wird durch Fallrohre 39 wieder den Wasserkammern 34 zugeführt. Bei der Ausführungsform. nach Abb. 3 ist ein Temperaturmesser oder Thermoelement 4o mit Anzeigevorrichtung 41 in dem oberen Teil eines der Wasserrohre 33 angeordnet, die unterhalb der Trrnnxnel 38 von einer Seite der Feuerbüchse zu der auf der andern Seite liegenden Trommel 35 führen. Hier wird also die Temperatur des umlaufenden Wärmeträgers bereits vor seinem Eintritt in die Zwischentrommeln 35, die hier denselben Zweck erfüllen wie die Wasserabscheider 9 bei den ortsfesten Anlagen, gemessen.The indirectly heated fire box of a locomotive shown in cross section in A, bb.3 contains water pipes 33 which are fastened in water chambers 34 at the bottom and in intermediate drums 35 at the top. From the drums 35, lines 36 lead to heating elements 37, which are located in the steam generating tank 38 and indirectly heat the water in this tank. The condensate of the circulating heat transfer medium is fed back to the water chambers 34 through downpipes 39. In the embodiment. According to Fig. 3, a temperature meter or thermocouple 40 with display device 41 is arranged in the upper part of one of the water pipes 33 which lead below the door 38 from one side of the fire box to the drum 35 on the other side. Here, the temperature of the circulating heat transfer medium is measured before it enters the intermediate drums 35, which here serve the same purpose as the water separators 9 in the stationary systems.

In Abb. 4 ist angenommen, daß fünf Einzelkreisläufe des umlaufenden Wärmeträgers vorhanden sind, so daß also die Trommeln 35 auf jeder Seite in fünf Teile und ebenso die Sammelkammern 34 in fünf Teile und die zugehörigen Wasserrohre in ebenso viele Gruppen unterteilt sind. Hier ist es erforderlich, die Temperatur des Heizdampfes in jedem einzelnen Kreislauf zu überwachen. Aus diesem Grunde sind fünf Anschlüsse 42d, 42v, 42e, 4.2d und 42e für die Thermoelernente vorgesehen, die in diesem Fall die Temperatur des Heizdampfes innerhalb der Trommeln 35 messen. Diese Anschlüsse sind über Schalter 43 und ein Zwischenstück f 4 an eine gemeinsame Anzeigevorrichtung 45 angeschlossen. Mit dieser Anzeigevorrichtung kann man also durch Schließen eines der Schalter 43 die Temperatur in jedem einzelnen Umlaufsystem des Wärmeträgers feststellen. Auch hier können für jedes Urnlaufsystein (nicht gezeigte) Manometer angeordnet werden.In Fig. 4 it is assumed that five individual circuits of the circulating Heat carrier are present, so that the drums 35 on each side in five Divide and also the collecting chambers 34 into five parts and the associated water pipes are divided into as many groups. Here it is required the temperature to monitor the heating steam in each individual circuit. For this reason are five connections 42d, 42v, 42e, 4.2d and 42e provided for the thermal elements, which in this case measure the temperature of the heating steam inside the drums 35. These connections are connected to a common via switch 43 and an intermediate piece f 4 Display device 45 connected. With this display device you can by closing one of the switches 43 the temperature in each individual circulation system determine the heat transfer medium. Here, too, for each flow system (not shown) Manometer can be arranged.

Claims (2)

PATENTANSPRÜCHE: i. Einrichtung zur Überwachung des Flüssigkeitsinhaltes des geschlossenen Heizmittelumlaufsvstems eines mittelbar beheizten Hochdruckdampferzeu.gers, dadurch gekennzeichnet, daß die Temperatur des den Heizkörpern in der Hochdruckdampftrommel als Dampf zuströmenden und in diesen kondensierenden Heizmittels durch eine zwischen Verdampfungsteil und Heizkörper in das Umlaufsystem eingeschaltete Temperaturanzeigevorrichtung überwacht wird, um beim Erreichen einer bestimmten Temperatur den Flüssigkeitsinhalt durch Nächfüllen zu ergänzen. PATENT CLAIMS: i. Device for monitoring the liquid content of the closed Heizmittelumlaufsvstems of an indirectly heated high pressure steam generator, characterized in that the temperature of the heating elements in the high pressure steam drum as steam flowing in and condensing in this heating medium is monitored by a temperature display device connected between the evaporation part and the heating element in the circulation system when a certain temperature is reached, top up the liquid content by refilling. 2. Überwacbungseinrichtung nach Anspruch i für einen Hochdruckdampferzeuger, bei dem ein an das Umlaufsystem änschließbarer Destillatbehälter für das Nachfüllen von Verdampfungsflüssigkeit vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß ein in der Verbindungsleitung zwischen Destillatbehälter und Umlaufsystem angeordnetes Ventil unter dem Einfluß der Temperaturanzeigevorrichtung geöffnet und geschlossen wird.2. Monitoring device according to claim i for one High-pressure steam generator with a distillate tank that can be connected to the circulation system is intended for refilling evaporation liquid, characterized in that, that one arranged in the connecting line between the distillate tank and the circulation system Valve opened and closed under the influence of the temperature display device will.