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Dampftemperaturregler
| Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur |
| Regelung der Heißdarnpfteinperatur mit einem von |
| Speisewasser oder Verbrennungsluft gekühlten |
| Oberftächen-@\'<iritieattstausclier, in welchem ein |
| Teil des Satteianipfes vor Eintritt in den Ü ber- |
| hitzer kondensiert wird, und besteht darin, daß das |
| in dein \\':irmeatistatisclier gewonnene Kondensat |
| gesammelt und (lern Dainpfstroin zwischen zwei |
| Stufen des Cberhitzers wieder zugemischt wird. |
| Es ist l)ekannt, deii Sattdainpf mit Hilfeeitles Ober- |
| flächenkühlers teil\\-eise zu kondensieren, um dadurch |
| die Heißdampf temperatur zu beeinflussen. Hierbei ist |
| der Oberflächenkühler derart in die Kesseltrommel |
| eingebaut, daß ein Teil des Kondensats ausfällt und |
| sich mit dein Kesselwasser mischt, wodurch er für |
| die Regelwirkung verlorengcht. Auch ist für eine |
| gleichmäßige Verteilung des Kondensats auf die |
| L@"l@erhitzerrohre nicht Vorsorge getroffen. Aus |
| wärineteclinischen Gründen ist es nicht günstig, die |
| Wasserbeimengung bereits im Sattdampf vor- |
| zunehmen, weil durch das vergrößerte Temperatur- |
| gefälle zum F etiergas ein Teil der Kühlwirkung |
| wieder aufgehoben wird. :\m günstigsten wirkt die |
| Wassereinspritzung am Ende des Überhitzers; sie |
| verursacht dort jedoch starke #Viiriiiespannungen |
| und vermag auch nicht den Hochtemperaturteil des |
| Überhitzers zu schützen. Daher ist man dazu über- |
| gegangen, den Dampf in einer Sammelstrecke |
| zwischen zwei Überhitzerstufen zu kühlen. |
| Durch die Erfindungsmaßnahme wird das ge- |
| samte erzeugte Sattdampf-Kondensat gesammelt |
| und ohne Verluste an der Stelle zur Wirkung ge- |
| bracht. «o es nach der derzeitigen Erkenntnis am |
| « irtschaftlichsten ist. Durch das Sammeln des |
Kondensats ergibt sich ein gewisser Vorrat, der für die Regelung
als Einspritzwasser dient und die gewünschte Regelwirkung schneller erzielt, als
dies durch die Änderung der Oberfläche oder der Kühlwassermenge des Oberflächen-Wärmeaustauschers
möglich ist. Ferner wirkt dieser Vorrat, wenn er in dem Wärtneaustauscher selbst
angesammelt wird, selbstregelnd, weil er die Kühlflächen zum Teil gegen die Dampfberührung
schützt.
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.Als Kühlmittel kann jedes beliebige Mittel dienen, doch ist wirtschaftlich
gewöhnlich nur das Speisewasser oder die Verbrennungsluft der Kessel- bzw. Feuerungsanlage
zu verwerten, zu welcher der trberhitzer gehört. Bei Dampferzeugern mit feuergasbeheiztern
Lufterhitzer wird manchmal diesem ein dampfbeheizter Luftvorwärmer vorgeschaltet,
um die Luft auf eine Temperatur vorzuwärmen, welche keine Taupunktunterschreitung
mehr verursacht. 1,1uch dieser Luftvorwärmer ist für die Erfindungsanordnung geeignet;
es ist jedoch zweckmäßig, ihn mit einer besonderen regelbaren Kondensatableitung
zu versehen, damit er unabhängig von dem Bedarf der Dampftemperaturregelung mit
so großer Wärmeleistung betrieben werden kann, daß die gewünschte Lufttemperatur
erzielt wird. Ebenso wird es zweckmäßig sein, die Einspritzstelle mit einem absperr-
und regelbaren Anschluß an die Speiseleitung zu versehen, um etwa beim Anheizen
des Dampferzeugers eine größere Kühlwirkung erzielen zu können, als der Oberflächenkühler
ermöglicht.
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Eine Anordnungsskizze der Einrichtung ist in _11b. i für Wasserkühlung
und in Abb. 2 für Luftkühlung dargestellt, während Abb. 3 einen Längsschnitt durch
einen vereinigten Kondensator und Mischer wiedergibt.
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In A11, i ist i die Kesseltrommel eines Dampferzeugers beliebiger
Bauart. Von ihrem Dampfraum gehen die Überhitzerrohre 2 aus, welche eine t'herhitzergruppe
3 bilden und sich in dem Mischgefäß :I vereinigen. Von ihm gehen die Rohre aus,
welche die Überhitzergruppe 5 bilden und sich in dem Austrittssammler 6 vereinigen.
Der Überhitzer wird in der Pfeilrichtung von den Heizgasen des Dampferzeugers bestrichen,
welche anschließend den Speisewasservorwärmer 7 durchströmen.
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In der Kesseltrommel i befindet sich ein allseits geschlossenes Blechgefäß
8, das den Kondensatormantel darstellt und nur am oberen Ende eine Öffnung hat,
durch die es mit dem Dampfraum der Kesseltrommel i in Verbindung steht. In diesem
Gefäß ist eine Kühlrohrschlange g untergebracht, deren beide Enden durch die Rohrleitungen
io, I1 mit der Speiseleitung 12 in Verbindung stehen. Die Speiseleitung 12 ist durch
das Speiseventil 13 regel- und absperrbar. Zwischen den Einmündungen der Rohrleitungen
io und i i ist in die Speiseleitung 1 2 eine Drosselscheibe 14 eingesetzt.
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1--in Tauchrohr 1,5 reicht bis nahe auf den Boden des Gefäßes 8
und führt als Rohrleitung 16 unter Einschaltung eines Regelventils 17 in das Mischgefäß
.I, in welchem es in Form einer Sprühdüse 18 endigt. In die Rohrleitung io und 11
ist ein Regelventil i g eingeschaltet, welches ebenso wie das Regelventil 17 von
einem Thermostaten 20 gesteuert wird, der in den Austrittssammler 6 oder in die
von ihm abgehende Heißdampfleitung 21 eingebaut ist.
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Die Wirkungsweise dieser Einrichtung ist folgende: Wenn der Dampferzeuger
in Betrieb ist, strömt das Speisewasser auf dem Wege 13-1d-12 durch den Speisewasservorwärmer
7 in die Kesseltrommel i. Das Wasser in dem Kessel verdampft, und der Sattdampf
strömt durch die Rohre 2, die Überhitzergruppe 3, das Mischgefäß q, die Überhitzergruppe
5, den Sammler 6 und die Rohrleitung 21 zur Verwendungsstelle. Ist die Dampftemperatur
am Thermostaten 20 zu hoch, so öffnet dieser mittels der Steuerleitung 22 das feinfühliger
eingestellte Ventil 17. Infolge des zwischen der Kesseltrommel i und dem Mischgefäß
,I herrschenden Druckunterschieds wird das in dem Gefäß 8 befindliche Dampfkondensat
durch die Rohrleitung 15, 16 in das Mischgefäß .I strömen und dort verdampfen und
dadurch die Mischdampftemperatur herabsetzen. Inzwischen hat auch dass von dem Thermostaten
2o über die Steuerleitung 23 beeinflußte träger eingestellte Ventil i9 geöffnet,
und ein Teil des Speisewassers fließt durch die Rohrleitung 11, die Kühlrohrschlange
9 und die Rohrleitung io. Dabei kondensiert der in dem Gefäß 8 enthaltene Sattdampf,
und infolge des Druckgefälles strömt Sattdampf aus der Kesseltrommel i in das Gefäß
8 nach, während das sich am Boden ansammelnde Kondensat durch das Rohr 15 abgeführt
wird. Sinkt die Dampftemperatur, so drosselt das Ventil 17, infolgedessen sammelt
sich in dem Gefäß 8 Kondensat an und setzt einen Teil der Kühlfläche außer Wirksamkeit.
\achfolgend drosselt auch das Ventil i9.
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Die Regelventile 17 und i9 werden nicht beide benötigt. Es genügt,
wenn das Ventil 17 allein geregelt wird. Wird Ventil 17 ganz geschlossen, so fließt
weiter Speisewasser durch die Kühlschlange g. Das Gefäß 8 füllt sich mit dem Kondensat
und hebt seine Wirkung auf, obwohl also weiter das Speisewasser hindurchfließt.
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Läßt man das Ventil 17 fort, so kann auch mit dem Ventil i9 geregelt
werden. Bei geschlossenem Ventil i9 würde statt Wasser Sattdampf aus der Sprühdüse
18 austreten, während bei Mittelstellungen des Ventils icg ein Gemisch ausgesprüht
wird.
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In Abb.2 ist ein dampfbeheizter Lufterhitzer dargestellt, bestehend
aus den Sammlern 2.4, 25 und den Rippenrohren 26. Ihm wird der Sattdampf durch die
Rohrleitung 27 mit Absperrventil 28 zugeführt, während das Kondensat durch Rohrleitung
2<9 mit Absperrventil
30 nach Bedarf abgeleitet werden kann. Die Verbrennungsluft
durchströmt den Lufterhitzer in Pfeilrichtung und strömt anschließend durch den
Plattenlufterhitzer 31. Das für die Heißdampfregelung benötigte Kondensat wird durch
die Rohrleitung 16 entnommen und in der bei Abb. i beschriebenen Weise benutzt.
Da eine Mengenregelung des Kühlmittels nicht möglich
| ist. wird das etwa Überschüssige Kondensat durch |
| Ventil 30, (las auch I;estandteil eines selbsttätig |
| arbeitenden Kondenstopfes sein kann, abgeführt. |
| Abb. 3 gibt eine Vereinigung des Kondensators |
| niit dein \lischgefäß wieder. Es sind für gleich- |
| artige Teile die Bezugsziffern der Al>l). i gewählt. |
| Das Iitnidensatorgefäß S, ist mit dem Mischgefäß |
| unmittelbar verbunden <furch Flanschen ()der |
| Schweißung. Durch den %hrlUen 32 greifen dic |
| Kühlrohre p. Der Saudampf striitnt dem Konden- |
| satorgefäß S durch die obere Üftnung bzw. (las |
| Rohr 33 zu, und (las Kondensat verläßt das Gefäß |
| durch das Rohr 1b. (las auch die 7wischenwand 3.4 |
| druckfest durchbricht. tnid tritt aus dem Sprüh- |
| kopf iS aus. Das Kühlwasser tritt durch Rohr ti |
| ein im(1 durch Rohr io aus. In das Mischgefäß |
| tritt der I>;unpf aus den Rollren 3 ein, durchstriinit |
| die ltitgelfüllung 33 und vcrl:iGt das Cef<ifi 4 (lttrcli |
| die Rohre |