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Verfahren und Einrichtungen zum Betriebe von Dampffernleitungen.
Die in Dampfleitungen durch Strahlung und Leitung auftretenden Wärmeverluste sind bekanntlich bei überhitztem Dampf weitaus geringer als bei Satt-oder Nassdampf. Die bisher zur Verfügung stehenden Mittel, um bei Dampffernleitungen die Wärmeverluste niedrig zu halten, bestehen in der Anwendung von schlechten Wärmeleitern als Isolationsmaterial und in der Überhitzung des in dieLeitung gesendeten Dampfes auch in jenen Fällen, in denen an der Verbrauchsstelle bloss Sattdampf benötigt wird. Beide Massnahmen können aber nicht verhindern, dass innerhalb längerer Dampfleitungen die Sattdampftemperatur erreicht oder unterschritten wird.
Gemäss der vorliegenden Erfindung wird das Erreichen oder Unterschreiten der Sattdampftemperatur innerhalb der Fernleitung dadurch verhindert, dass einerseits die Wärmeverluste durch Leitung weitgehend ausgeschaltet und anderseits die Wärmeverluste, u. zw. sowohl die durch Strahlung als auch die durch Wärmeleitung eingetretenen Verluste, mittels an Zwischenpunkten der Fernleitung angeordneter elektrischer Heizkörper ersetzt werden, die dem Dampfe die verlorene Überhitzungswärme von neuem zuführen. Behufs annähernder Ausschaltung der Wärmeverluste durch Leitung erhält das Leitungsrohr eine Vakuumisolation, indem es in einem äusseren Rohr angeordnet und der Zwischenraum zwischen den beiden Rohren möglichst luftleer gemacht wird.
Die zur Zwischenüberhitzung des Dampfes dienenden elektrischen Heizkörper werden vorzugsweise in dem Dampfstrom selbst angeordnet und der zu ihrer Speisung dienende elektrische Strom wird vorzugsweise durch Ausnutzung eines Teiles des Druckgefälles des zu weit entfernten Heizdampfverbrauchern zu leitenden Dampfes in einer am Erzeugungsorte befindlichen Kraftanlage gewonnen.
Die Fig. 1 der Zeichnung zeigt einen Teil einer der Erfindung gemäss ausgebildeten Dampfleitung.
Die Fig. 2 stellt eine Ausführungsform der Einrichtung zur Zwischenüberhitzung des Dampfes dar.
Wie Fig. 1 zeigt, ist das Dampfleitungsrohr a von einem zweiten Rohr b umgeben und wird von in geeigneten Abständen angeordneten Zwischenwänden c gestützt. Die einzelnen Teile des Leitungsrohres werden vorzugsweise durch Schweissung miteinander verbunden ; ebenso die Teile des Umhüllungsrohres. Die Zwischenwände c werden der leichteren Einbringung wegen vorzugsweise zweiteilig ausgeführt und bestehen aus einem die Wärme möglichst schlecht leitenden Stoff. Der Raum d zwischen den beiden Rohren a und b wird möglichst luftleer gemacht, so dass im wesentlichen nur Wärmeverluste durch Strahlung eintreten, die wegen der verhältnismässig niedrigen Temperatur nur gering sind.
Das Umhüllungsrohr b kann glatt sein, vorzugsweise wird es jedoch als Wellrohr ausgebildet, damit es bei möglichst kleiner Wandstärke den Druck der Aussenluft aufzunehmen vermag.
Um sämtliche durch die Zwischenwände c gebildete Kammern d gleichzeitig auspumpen zu können, werden zunächst die Wände c undicht in dem Umhüllungsrohr b angeordnet. Nach dem Auspumpen wird das Umhüllungsrohr b bei jeder Zwischenwand c kräftig eingeschnürt, wodurch die Zwischenwände c sowohl gegen das Umhüllungsrohr b als auch gegen das Dampfrohr a abdichten. Durch diese Einschnürungen m wird erzielt, dass bei einer irgendwo eintretenden Undichtheit, sei es des Umhüllungrohres b oder des Dampfrohres a, sich bloss eine der Kammern d mit Dampf oder Luft füllt und dass eine infolgedessen eintretende höhere Erwärmung des Umhüllungsrohres die schadhafte Stelle der Dampfleitung verrät.
Zur weiteren Verringerung der Wärmeverluste kann die Innenfläche des Umhüllungsrohres b in an sich bekannter Weise mit einem spiegelnden Belag versehen sein.
Das Erreichen oder Unterschreiten der Sattdampftemperatur wird durch in der Dampfleitung a durch in geeigneten Abständen voneinander angeordnete elektrische Zwischenüberhitzer/ (Fig. 2) ver-
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hindert. Diese können zur mittelbaren Beheizung des in der Leitung a strömenden Dampfes eingerichtet sein, vorzugsweise sind sie aber, wie die Zeichnung zeigt, unmittelbar in den Dampfstrom eingebaut.
Der Abstand der elektrischen Heizkörper f voneinander hängt von dem Überhitzungsgrad des in die Leitung a eintretenden Dampfes und von der Wirksamkeit der verwendeten Wärmeisolierungen ab.
Bei Dampfanlagen, welche zur Versorgung weit entfernter Heizdampfverbraucher dienen, wird der zur Speisung der Zwischenüberhitzer f notwendige elektrische Strom vorzugsweise durch Ausnutzung des Druckgefälles des in dem Kessel g und Überhitzer h erzeugten Dampfes bzw. eines Teiles dieses Druckgefälles gewonnen. Hiezu dient eine mit einem Stromerzeuger i gekuppelte Gegendruck-oder Anzapf turbine j, deren Abdampf den für den Eintritt in die Fernleitung a gewünschten Überhitzungsgrad und Druck hat.
Der von'dem Stromerzeuger t erzeugte elektrische Strom wird durch die Leitung 7c den Zwischenüberhitzern f zugeführt, welche die in dem vorhergehenden Abschnitt der Dampfleitung a eingetretenen Wärmeverluste ersetzen und den Dampf von neuem überlfitzen.
Da die Verluste in der elektrischen Leitung 7c weitaus geringer sind als die Wärmeverluste in einer Dampfleitung, kann das gesamte Druck-und Wärmegefälle des in der Dampfanlage erzeugten Dampfes mittels der Einrichtung nach Fig. 2 bedeutend wirtschaftlicher ausgenutzt werden, als wenn der erzeugte Dampf unmittelbar in die Fernleitung a geführt würde.
Selbstverständlich kann die zur Speisung der Zwischenüberhitzer t dienende elektrische Energie auch andern Stromquellen entnommen werden, ohne dass dadurch der durch die Erfindung erzielte technische Fortschritt geschmälert wird.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Verfahren zum Betriebe von Dampffernleitungen, dadurch gekennzeichnet, dass das Erreichen bzw. Unterschreiten der Sattdampftemperatur innerhalb der Dampfleitung hintangehalten wird, indem die durch Wärmestrahlung und-leitung eintretenden Wärmeverluste mittels an Zwischenpunkten der Fernleitung angeordneter elektrischer Heizkörper ersetzt werden.