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Dampfkessel- mit einem zusätzlichen Hilfsdampferzeuger Vorliegende
Erfindung bezieht sich auf Darnpferzeugungsanlagen, in denen ein Hauptkessel mit
einem Hilfsdampferzeuger verbunden ist. Dieser I-Iilfsdampferzeuger dient zur Leistungserhöhung
des Hauptkessels und zur wirtschaftlicheren Ausnutzung der gesamten Anlage. Hilfsdarnpferzeuger
im <<llgemeinen sind schon in verschiedenen Ausführungen bekannt geworden.
Das Hauptbestreben bei dein Einbau derartiger Zusatzanlagen war das, die Heizflächen
des Hilfsdampferzeugers möglichst raumsparend in dein Gesamtaufbau der Kesselanlage
unterzubringen.
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Diese Aufgabe wird durch vorliegende Erfindung vorzüglich gelöst,
denn es wird als Hilfsdampferzeuger ein Kessel derjenigen Bauart verwendet, bei
der Wasser in die Verdampfungsrohre mittels einer Pumpe oder einer anderen Fördereinrichtung
in solcher Menge gefördert wird, daß immer mehr Wasser in die Rohre strömt, als
in ihnen verdampfen kann. Um das Wasser in richtiger Menge den einzelnen Rohren
zuführen zu können, sind am Eintritt in das Rohr Einrichtungen vorgesehen, welche
die Wassermenge nach dem jeweiligen Verdampfungsvermögen in den Rohren begrenzen.
Durch diese typischen Eigenschaften des Hilfsdampferzeugers wird es möglich. daß
in der Kesselanlage sonst nicht oder nur unvollständig ausgenutzte Räume sehr gut
zur Heizflächenunterbringung herangezogen werden können. Denn durch den zwangsmälligen
Wasserumlauf ist es möglich, engere Wasserrohre als ohne einen solchen zu ver;venden
und ferner die Dampferzeugerrohre in jeder möglichen Lage anzuordnen; kurz, mannigfache
Anordnungen zu treffen, die bisher bei zusätzlichen Dampferzeugern mit natürlichem
Wasserumlauf nicht möglich waren. Aber nicht allein der zwangsmäßige Wasserumlauf
bürgt dafür, daß die Verdampferrohre unter allen Umständen gut und sicher arbeiten:
es sind auch vorzugsweise Einrichtungen vorgesehen, durch, die die jedem Rohr zu
liefernde Wassermenge so bemessen wird, daß eine größere Menge durch das Rohr strömt,
als verdampfen kann. Durch diese Maßnahme in Verbindung mit der zwangsmäßigen Wasserzuteilung
können derartige Hilfsdarnpferzeuger allen möglichen Temperaturverbältnissen ausgesetzt
werden, da einerseits keine Gefahr des Ausglühens besteht, andererseits ein derartiger
Zusatzdainpferzeuger auch wirtschaftlich im Gebiet der tieferen Temperaturen ist.
Da dank des Zwangsumlaufes die Möglichkeit besteht, verhältnismäßig enge Rohrdurchinesser
zu wählen und auf diese Weise äußerst günstige Wärmeübertragungsverhältnisse zu
schaffen, die im Gebie?e der niederen Temperaturen ganz besonders wertvoll sind,
ergeben
sich Anordnungen, die für andere Bauarten des Hilfsdampfkessels unwirtschaftlich
sein würden.
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Die Erfindung befaßt sich weiterhin mit Verbesserungen im Betrieb
des Hauptkessels, die durch Zuschaltung eines Hilfsdampferzetigers mit zwangsmäßigem
Wasserumlauf ermöglicht werden. Sehr vorteilhaft ist die @'erbindting eines Zusatzkessels
mit zwangsmäßigem Wasserumlauf und einer beispielsweise schon bestehenden Kesselanlage
in der Weise, daß der Hauptkessel als Wassersammelbehälter für den Zwangsumlaufkessel
dient, außerdem läßt sich vielfach der Dampfratten des Hauptkessels zur Trennung
des vom Zusatzkessel kommenden Dampfwassergeinisches verwenden. In solchem Falle
wira das aus dem Hilfsdampferzeuger koniniende Dainpfwassergeinisch zweckmäßig in
den Dampfrauen des Hauptkessels über dein Wasserspiegel eingeführt, wodurch eine
#,tite Trennung dieses Gemisches herbeigeführt wird und obendrein die Ausdampfverhältnisse
ein Hauptkessel an sich verbessert werden. Durch die ErfinAung -,vir,l es ohne @veiteres
möglich, den den Wasserumlauf im Hauptkessel befördernden Hilfskessel, im Gegensatz
zur bisherigen Praxis, hinter statt vor dein Hauptkessel, also in Zonen tieferer
Temperatur, ohne Gefährdung der obigen, den Umlauf verbessernden Wirkung anzuordnen.
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Einige Ausführungsbeispiele einer Verbindung von Hauptkessel und Hilfsdarnpferzeuger
sind auf den Zeichnungen wiedergegeben.
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Abb. i zeigt einen Schrägrohrkessel in Verbindung mit einem im Kaminzug
untergebrachten Hilfsdampferzeuger. Das Wasser läuft aus einer Trommel i durch Leitung
2 und einen Absitz- oder Reinigungsbehälter 3 cler Pumpe .4 zu. Von der Pumpe wird
es durch Leitung 5 in die Verteilungselemente 6 des Hilfsdampferzeugers gedrückt.
Durch besondere Vorrichtungen zum Begrenzen der Wassermenge, z. B. durch Drosseldüsen
nach Abb. 2, wird das Wasser über die Rohre 7 des Hilfsdampferzeugers verteilt.
Am unteren Ende der Verdampferrohre wird das Dampf-und Wassergemisch in den Köpfen
S gesaminelt und voneinander getrennt. Der erzeugte Dampf geht in die Hauptdampfleitung,
während das überschüssige Wasser durch Leitung 9 der unteren Kammer in des Schrägrohrkessels
zufließt, Der Wasserumlauf im Schrägrohrkessel ist der übliche, und zwar durch.
die Rohre i i, Kammer 12 und Verbindungsrohre 13 in die Trommel, von wo das restliche
Wasser wieder von neuem am Kreislauf teilnimmt.
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In diesem Beispiel ist gezeigt, wie der zwangsmäßige Umlauf im Zusatzverdampfer
gleichzeitig dazu dienen kann, um im Hauptkessel einen beschleunigten, eindeutig
gerichteten Wasserumlauf zu erzielen. In ähnlicher Weise läßt sich bei Kesseln verschiedenster
Art eine Verbesserung des Umlaufes erreichen.
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In Verbindung mit dem zwangsmäßigen Umlauf des Kesselwassers der gesamten
Dampferzetigungsanlage läßt sich nach dein beschriebenen Beispiel sehr vorteilhaft
ein; Vorrichtung zur Reinigung des Wassers anbringen, die das ganze Kesselwasser
durchströmen muß. Man erreicht hierdurch ein: kontinuierliche Reinigung des Wassers,
bevor es den Heizflächen zugeführt wird.
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In der Abb. 3 ist das Schema einer Anlage wiedergegeben, bei der die
Verclampferrohre des Zusatzverdampfers zwischen den Wasserrohren des Hauptkessels
angeordnet sind. Hierdurch wird eine bedeutend bessere Aufteilung des Rauchgasstromes
erzielt, und die Wä rmeübergangsverhältnisse werden verbessert. Der Wasserumlauf
des Zusatzverdampfers ist grundsätzlich derselbe wie in Abb. i. Das Wasser wird
auch hier wieder von oben nach unten durch die Verdampferrohre gepumpt. Es sei aber
betont, daß ebensogut auch eine Wasserförderung von unten nach oben stattfinden
kann.
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In ähnlicher Weise können natürlich auch die Zusatzrohre 7 in den
Rauchrohren 2n eines Kessels untergebracht werden, wie es Abb..I zeigt.
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Das Anwendungsgebiet vorliegender Erfindung beschränkt sich natürlich
nicht auf die angegebenen Beispiele. Es wird überall dort Anwendung finden, wo die
Raumausnutzung wichtig ist, wie z. B. auch bei Schiffskesseln, Lokomotiven usw.
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Um ein Ausglühen der Hilf skesselrohre bei etwaigem Aussetzen der
Uinwälzpumpe zu verhindern, kann man eine Rohrverbindung vorsehen, um den Dampf
dann aus dein Dampfraum des Hauptkessels durch den Hilfsverdampfer strömen zu lassen,
so daß dieser jetzt als Überhetzer wirkt. Die selbsttätige Umschaltung läßt sich
auf verschiedene Weise ermöglichen. In Abb. 5 wird beispielsweise der für gewöhnlich
durch das Ventil 1I strömende Dampf durch den Zusatzkessel geleitet. Zu diesem Zweck
wird Ventil 14 selbsttätig geschlossen und Ventil 15 geöffnet. Die selbsttätige
Umschaltung kann z. B. so erfolgen: Steht die Pumpe still, so sinkt der Druckunterschied
zwischen Rohr 16 und Dampfraum des Hauptkessels auf Null und betätigt die Regelvorrichtung
17, welche durch elektrische Relais Ventil 14 schließt und Ventil 15 öffnet.
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Eine weitere zweckmäßige Einrichtung zeigt Abb. 6. Erfindungsgemäß
wird das vorn Zusatzkessel kommende Üherschußwasser
über denTeil
clerRohre geleitet, der über dem Wasserspiegel liegt. In Abb. 6 ist beispielsweise
eine Kammer 18 vorgesehen, in die das aus dem Topf i9 kommende überschußwasser eingeleitet
wird. Von dieser Kainin°r wird dasWasser über die Siederohre2o so verteilt, flaß
eine herabrieselnde Haut entsteht. Auf diese Weise werden die Siederohre auf ihrer
nanzen Länge vom Wasser benetzt und trotz-1cm ein bestimmter zur Ausscheidung des
Dampfes vom Hauptkessel dienender Dampfraum beibehalten. Die Abb. 7 bis 12 zeigen
andere Einrichtungen zur Berieselung der Siederohre.