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Vorrichtung zum Regeln der Überhitzungstemperatur für Dampferzeuger
Bei Dampfkesseln mit Überhitzern werden die gebräuchlichen regelbaren und mit Wärmeaustauschern
versehenen Heißdampfkühler entweder mit Kesselwasser oder aber mit vorgewärmtem
Kesselspeisewasser gespeist. Das Speisen mit Kesselwasser bietet den Vorteil, daß
das Kesselwasser Verdampfungstemperatur hat und .dementsprechend einen wirksamen
Wärmeaustausch ergibt. Es hat aber den Nachteil, .daß Unreinigkeiten des Kesselwassers,
die sich auf den Kühlschlangen niederschlagen, mit der Zeit den Wärmeaustausch herabsetzen
können. Das Speisen mit vorgewärmtem Kesselspeisewasser vermeidet zwar,den letzteren
Nachteil, ergibt dafür aber einen weniger guten Wärmeaustausch, weil das Speisewasser
nicht Verdampfungstemperatur besitzt. Zum Vermeiden dieses Mangels wurde bereits
vorgeschlagen, das Speisewasser im Reglerbehälter durch Betriebsdampf aus dem Kessel
mittelbar anzuwärmen, um es beim Anheizen auf Verdampfungstemperatur zu bringen
und während des Betriebes auf dieser Temperatur zu halten. Weiterhin .ist es auch
bekannt, falls es sich nicht um ganz reines Speisewasser handelt, einen Kessel zur
Schonung des überhitzers und der Dampfturbine mit einem besonderen Dampfreiniger
zu versehen, d. h. einem Behälter, in dessen Wasserraum von gleichgehaltenem Wasserspiegel
der Sattdämpf in fein verteilter Form eingeleitet - wird,-- um seine Unreinigkeiten
abzusetzen. Der Erfindung liegt nun die Erkenntnis zugrunde, äaß man beide Maßnahmen,
die Reinigung und Kühlung, in ein und demselben Behälter vereinigen kann, indem
man ihn gleichzeitig als regelbaren Dampfkühler und Dampfreiniger ausbildet. Zu
diesem Zweck wird gemäß der Erfindung der Wasserinhalt des mit Kesselspeisewasser
gespeisten regelbaren Heißdumpfkühlers, dessen Wasserstand man gleichbleibend hält,
nicht mittelbar durch Kesselfrischdampf angewärmt, sondern durch anleiten dieses
Dampfes in fein verteilter Form in den Wasserraum dieses Behälters. Dadurch wird
neben der Reinigung und Kühlung bei dem durch die Verwendung des auf Sattdampftemperatur
angewärmten Kesselspeisewassers gegebenen guten Wärmeübergang noch ein erheblicher
Vorteil durch Ersparnis von Anlagekosten erreicht.
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Die Zeichnung stellt eine beispielsweise Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes
dar.
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Fig. i zeigt einen senkrechten Querschnitt durch einen Kessel mit
Überhitzer. Fig. z ist ein Querschnitt in größerem Maß.stabe durch den Behälter
mit den Wärmeaus.bauschkörpern. Fig. 3 ist ein senkrechter Längsschnitt nach Linie
3-3 der Fig. z, und Fig. 4 ist ein -waagerechter Längsschnitt nach Linie 4-4 der
Fig. z.
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In Fig. i bezeichnet i die Obertrommel eines Wasserrohrkessels, -
sind die Fallrohre und 3,die Steigrohre des Kessels. Der überhitzer ist mit 4 bezeichnet.
5 ist der Sattdampfleasten
und 5a der Heißdampfliasten des überhitzers.
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Das Speisewasser wird durch ein Rohr 7 einem trommelartigen Behälter
6 zugeführt, und zwar durch eine nicht dargestellte Speisepumpe. Das Wasser verläßt
den Behälter 6 durch eine größere Anzahl von Rohren B. Der Wasserstand im Behälter
6 wird dadurch auf einer bestimmten Höhe gehalten, daß an der oberen Kante eines
an der Abflußseite angebrachten trogförmigen Behälters 9 .eine Anzahl von Überläufen
ig vorgesehen ist. Die unteren Enden der Rohre 8 münden in einen Trog 8a im Wasserraum
der Trommel i, aus welchem das Wasser dann zu der in der Trommel i befindlichen
Wassermasse übertritt.
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Durch Rohre io wird der Dampf aus der Obertrommel i des Kessels Düsen
2o 'zugeführt, welche unterhalb des Wasserspiegels im Behälter 6 münden. Dieser
Dampf steigt durch das Wasser im Behälter 6 auf und wird auf diese Weise gereinigt.
Der- gereinigte Dampf gelangt aus dem Behälter 6 durch Rohre i i in die S:attdampfkammer
5 des Überhitzers q.. Der überhitzte Dampf wird aus der Kammer 511 durch eine Rohrleitung
12, 16 der Verwendungsstelle zugeführt. Von der R.ahrleitung 12 zweigen Rohre 13
nach Wärmeaustauschkörpern 2i a und 21b ab,
welche im Wasserraum des Behälters
6 angeordnet sind. Diese Austauschkörper 21 a und 21b sind durch Rohrkrümmer 22
und 23 (Fig.2) mit Austauschkörpern 2ic und 2111 verbunden, durch welche der Dampf
zurückgeleitet wird, und zwar über Rohre 15, welche sich an die Verbrauchsleitung
16 anschließen. Zwischen den Leitungsteilen 12 und 16 ist ein Regelventil- 26 eingebaut.
Die Wasserzuleitung 7 mündet in einen Trog 17, welcher mit einer Anzahl von waagerecht
angeordneten Überläufen i8 versehen ist. Vor diesen Überläufen befindet sich eine
senkrechte Platte 25, welche bis in die Nähe des Bodens des Behälters 6 reicht.
Das Wasser, welches aus dem Trog 17 über die Überläufe 18 strömt, muß also um den
unteren Rand dieser senkrechten Platte 25 gehen, um sich mit dem Wasserinhalt .des
Behälters 6 vermischen zu können. Die Überläufe ig an dem Trog g auf der anderen
Seite des Behälters liegen etwas tiefer als die überläufe i8 an der Zuflußseite.
Der Wasserspiegel im Behälter 6 kann also nicht unterhalb der Überläufe ig absinken.
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Der Dampf, der aus der Trommel i durch die Rohre io den Düsen 2o zugeführt
wird, steigt .nur zum Teil unmittelbar durch das Wasser auf, wobei er gereinigt
wird. Er kann sich auch niederschlagen und anderes Wasser verdampfen. Ein anderer
Teil kann sich niederschlagen und nur die Temperatur des Wassers erhöhen. In jedem
Falle bleibt aber .die von dem Kessel mitgeführte Feuchtigkeit in der Wassermasse
des Behälters 6. DerDampf kann andererseits andereFeuchtigkeit mitführen, wenn er
die Oberfläche des Wassers in dem Reinigungsbehälter 6 verläßt. Das Wasser in dem
Behälter 6 besitzt jedoch eine sehr viel geringere Konzentration als das Wasser
im Kessel. Somit wird der Zweck dies Dampfreinigers erreicht, der darin besteht,
die Konzentration der festen Bestandteile in dem Dampf zu verringern.
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Der Dampfreiniger mit frischem und reinem Wasser bei Verd@ampfungstemperatur
bildet ein vorzügliches Mittel für die Unterbringung des Heißdampfkühlers. Der geeignetste
Platz ist der untere Teil des Behälters, wie es bei .dem dargestellten Ausführungsbeispiel
der Fall ist. Unter gewissen Umständen können aber auch andere Stellen hierfür ausgewählt
werden.
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Vorteilhaft sind die Wärmeaustauschrohre am Umfang mit Rippen 24 versehen,
die oben und unten abgeschnitten sind und sich demgemäß nur an den beiden Seiten
befinden. Es können auch andere Mittel vorgesehen werden, um die Wärmeübertragung
zu fördern.
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Durch .die beschriebene Anordnung wird die Bildung Von verkrustenden
Niederschlägen an .den Kühlrohren und an den Wänden des Behälters 6 verringert bzw.
praktisch verhindert. Der Reinigungsbehälter bildet, wie gesagt, ein ausgezeichnetes
Mittel, um die Wärmeaustauschkörper des Heizdampfkühlers in reinem Speisewasser
auf seinem Wege zum Kessel unterzubringen