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Einrichtung zum Schutze von Überhitzern während der Anheizperiode
Es ist bekannt, Dampfüberhitzer während der Anheizperiode des Kessels zum Schutze
gegen Ausglühen und Durchbrennen durch besondere Fülleitungen mit dem Wasserraum
des Kessels zu verbinden, so daß sie sich mit Kesselwasser füllen. Es ist auch schon
vorgeschlagen worden, die Verbindungsleitungen zwischen dem überhitzer und dem Kessel
während des Anheizens so anzuordnen, daß ein selbsttätiger Wasserumlauf vom unteren
Teil des Kessels durch den überhitzer zum oberen Teil des Kessels nach Art einer
Schwerkraftheizung eintritt. Der auf solche Weise erzielbare -Schutz des überhitzers
ist ungenügend, insbesondere bei Strahlungsüberhitzern und anderen, starker Hitzeeinwirkung
ausgesetzten überhitzern. Denn durch die Dampfbildung im überhitzer wird der angestrebteWasserumlauf
unterbunden. Erfindungsgemäß wird daher der überhitzer zum Schutze während des Anheizens
nicht nur durch eine solche bekannte Ringleitung mit dem unteren und oberen Teil
des Kesselwasserraumes verbunden, sondern es wird ferner in der Leitung vor dem
überhitzer eine Umwälzpumpe und in der Leitung hinter dem überhitmr eine Einrichtung
zur Erzeugung eines Druckabfalls, z. B. ein belastetes. Rückschlagventil, angeordnet.
Hierdurch wird ein zwangsläufiger Wasserumlauf durch den überhitzer herbeigeführt
und durch die Druckerhöhung gegenüber dem Kessel eine störende Dampfbildung vermieden.
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In der Zeichnung ist die Erfindung in zwei Ausführungsbeispielen schematisch
veranschaulicht.
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In Abb. i @ ist i die Obertrommel, a und 3 sind die beiden Untertrommeln.,
q. ist der Dampfsammler und 5 der überhitzer, eines Dampfkessels. Eine Umwälzpumpe
6 entnimmt während der Zeit des Anheizens Kesselwasser aus den Untertrommeln a und
3 durch Leitungen 7 und 8, die durch Ventile 9 bzw. io absperrbar sind. Die Pumpe
6 drückt dieses Kesselwasser dann über eine Leitung i i und ein Ventil i a durch
die zwischen den Dampfkästen 5a und 5b liegende Rohrschlange des überhitzers 5.
Das von der Pumpe 6 geförderte Kesselwasser strömt dann weiter durch einen Teil
der vom Dampfsammler q. des Kessels zum überhitzer führenden Sattdampfleitung 16,
durch eine Abzweigleitung 17 mit Absperrventil 18 und durch ein federbelastetes
Rückschlagventil i 9 in die Obertrommel i, woselbst es sich in der Mischdüse 2o
Mit dem übrigen Kesselwasser mischt. Der Heißdampfschieber 13 in der vom überhitzer
zur Verbrauchsstelle führenden Heißdampfleitung i q. ist hierbei geschlossen und
desgleichen auch der Sattdainpfschieber 15 in der Sattdampfleitung 16. Von dem oberhalb
des Sattdampfschiebers 15 liegenden
Teil der Sattdampfleitung 16
führt eine Umführungsleitung 2i, in die ein Rückschlagventil 22 eingebaut ist, zur
Leitung 17, in die sie zwischen dem Absperrventil18 und dem Rückschlagventil i9
mündet. Mit 23 ist das Entwässerungsventil des überhitzers bezeichnet.
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Die Wirkungsweise ist folgende: Beim Anheizen des Kessels wird das
Kesselwasser auf dem bereits beschriebenen Wege durch den überhitzer gepumpt. Sobald
nun während des Anheizens ein Überdruck im Kessel entsteht, hat das durch den überhitzer
gepumpte Kesselwasser schon beim Eintritt in. den überhitzer etwa die dem Druck
entsprechende Sättigungstemperatur. Bei weiterer Wärmeaufnahme würde also Dampfbildung
auftreten. Die Folge wären Wasserschläge und teilweise ungenügende Kühlung des überhitzers.
Um dies zu verhüten, ist erfindungsgemäß zur Rückleitung des umgepumpten Kesselwassers
aus dem überhitzer in den Kessel die absperrbare Leitung 17 angeordnet, in der sich
kine Einrichtung zur Erzeugung eines Druckabfalls des den überbitzer und die Leitung
durchströmenden Kesselwassers, nämlich das Rückschlagventil i g, befindet. Infolge
der Federbelastung des Rückschlagventils i9 steht das den.Überhitzer durchgießende
Kesselwasser unter einem höheren Druck als das Wasser im Kessel selbst, so daß auch
bei weiterer Wärmeaufnahme im Überhitzer keine Dampfbildung auftreten kann. Die
Dampfbildung tritt vielmehr erst nach dem Druckabfall, d. h. hinter dem Ventil i9,
ein. Der nunmehr entstehende Dampf ist unschädlich, da er in der Mischdüse 2o durch
Vermischung mit dem übrigen Kessel wasserkondensiert wird. Ist der Kessel nach dem
Anheizen auf vollen Druck gekommen, so wird das Ventil 12 geschlossen und das Entwässerungsventil
23 geöffnet. Hierbei schließt sich. das Ventil. i9 selbsttätig, während sich das
Rückschlagventil 22 selbsttätig öffnet, so daß von jetzt ab Sattdampf vom Dampfsammler
q. über die Leitung 16 in den Überhitzer 5 einströmen kann. Dieser Sattdampf treibt
das Kesselwasser aus dem Überhitzer ,aus und kühlt ihm zugleich. Nach dem Entwässern
des. Überhitzers über das Ventil. 23 werden die Schieber 13 und 15 geöffnet, dann
wird das Ventil 23 und schließlich auch das Ventil 18 geschlossen, damit nicht etwa
durch Undichtheiten des Rücksehlagventils i9 Kesselwasser in die Sattdampfleitung
eintreten kann.
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Nicht immer sind natürlich die überhitzer in einer für die Durchführung
der Erfindung so .günstigen Weise angeordnet. Oftmals bestehen sie aus mehreren;Abteüungen
mittfallenderund steigender Dampfrichtung. Sattdampfleitung und Heißdampfleitung
sind dann an den oberen Enden zweier überhitzerabteilungen angeschlossen, während
sich die Entwässerungen an den unteren Enden befinden. Auch in diesen Fällen läßt
sich aber die Erfindung ohne Schwierigkeiten anwenden, wenn die oberen Enden aller
überhitzerabteilungen mit je einer Verbindungsleitung 17 nebst Rückschlagventilen
i9 und 22 versehen und die Kesselwasserzuleitung an den unteren Enden angeschlossen
wird. Würde nur am Sattdampfeintritt eine solche Verbindungsleitung vorgesehen werden,
dann würde die mit dem Heißdampfaustritt verbundene überhitzerabteilung ungekühlt
bleiben.
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In Abb. 2 ist eine solche Ausführungsform der Erfindung dargestellt.
Die Zählen i bis 23 haben die gleiche Bedeutung wie in Abb. i. Der überhitzer 5
besteht- in. diesem Falle jedoch aus zwei nebeneinander- (in der Zeichnung hintereinander-,)
liegenden Bündeln mit absteigender und aufsteigender Dampfrichtung. Der Saudampf
tritt in den. iUberhitzerkasten 5a ein, strömt durch das eine Bündel abwärts zum
unteren Kasten 5c und von dort durch das andere (in der Zeichnung hintere) Bündel
aufwärts zum Kasten i 5d und zur Heißdampfleitüng 1q.. Die von der Umwähpumpe 6
kommende Leitung i i mit dem Ventil 12 ist an den unteren Kasten 5c angeschlossen.
An die Heißdampfleitung 14 zwischen dem Ventil 13 und dem Kasten 5d (oder unmittelbar
an diesen) ist die der Leitung 17 entsprechende Leitung 17a mit einem dem Ventil
18 entsprechenden Ventil i 8a angeschlossen. Diese Leitug 17a vereinigt sich mit
der Leitung 17 vor' dem federbelasteten Rückschlagventil i9.
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Die Wirkungsweise entspricht derjenigen bei der Anlage nach- Abb.
i. Die Umwälzpumpe drückt das Wasser durch beide Bündel des überhitzers, durch die
Leitungen 17 und 17a und das Rückschlagventil i9 zum Oberkessel. Nach Beendigung
des Anheizens wird das Ventil 12 geschlossen, das Ventil. 23 ge-
öffnet und
die Pumpe 6 abgestellt. Sofort strömt selbsttätig Sattdampf durch das Ventil 22,
die Leitungen 21, 17 und 17a, die über-[hitzerbündelund dasVentil;i23.und,besorüinzwischen
die Kühlung des Überflitzers. Darauf werden die Ventile 15 und 13 geöffnet
und die Ventile 23, 18a und 18 geschlossen. Der Überhitzer befindet sich dann im
normalen Betriebe.