AT145020B - Dampfspeicher. - Google Patents

Description

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  Dampfspeieher. 



   Gegenstand der Anmeldung ist ein Hochdruckspeicher, welcher durch Druckabfall Dampf abgibt. 



  Bei Speicheranlagen ist es wichtig, dass der gelieferte Dampf ausreichende Überhitzung hat. und nach der vorliegenden Anmeldung wird dies dadurch erreicht, dass der vom Speicher gelieferte Dampf dadurch besonders hoch überhitzt wird, dass er sowohl durch den Überhitzer strömt, welcher von einem Überhitzerspeicher geheizt wird, als auch durch einen Überhitzer, der durch Dampf der Kesselanlage überhitzt wird, welcher den Speicher ladet. 



   Auf diese Weise ist es möglich, auch grosse momentane Dampfleistungen genügend zu überhitzen, es ist hiezu nur nötig, die wärmeabgebende Heizfläche beider Überhitzer entsprechend zu dimensionieren. 



   Ein Ausführungsbeispiel ist in Fig. 1 im Schnitt dargestellt. Es bedeuten 1 und l'zwei stehende   Speicherbehälter   (es können natürlich beliebig viele verwendet werden), welche durch die Leitungen mit   Rückschlagventil 2   und 2'Dampf in die Leitung 3 abgeben, welcher durch das Druckminderventil 4 auf konstanten Druck gedrosselt wird. 



   Der Überhitzerspeieher besteht hier beispielsweise aus den übereinanderliegenden Behältern 5 und   5',   welche durch die Leitungen 6 und 6'derart verbunden sind, dass der sich im Behälter 5 bildende Dampf in den Dampfraum des Behälters 5'aufsteigen kann und anderseits durch die Leitung 6 Wasser in den Behälter 5 zurückfliessen kann. 



   Durch die wärmeaustausehenden   Heizflächen 7   und 7'gibt der Überhitzerspeieher Wärme durch Kondensation des Dampfes an den Lieferdampf ab. 



   Durch die Heizflächen 30 wird der Überhitzerspeicher vom Ladekessel, der hier als Löfflerkessel ausgebildet ist, vermittels Heissdampfheizung auf Druck gebracht, so kann beispielsweise für den Speicher von 120 aim Druck der Überhitzungsspeicher 160 oder mehr Atmosphären besitzen. 



   Um Dampfverluste durch Abblasen der Sicherheitsventile   des trberhitzungsspeichers   zu ersetzen, wird der Überhitzer mit einer Speiseleitung mit   Absperr-und Rückschlagventil   mit der Ladekesselanlage bzw. Speiseleitung der Ladekesselanlage verbunden. 



   In besonderen Fällen, z. B bei geringem Druck des Entladedampfes, kann der Entladekessel selbst als Überhitzungsspeicher ausgebildet werden oder der   Überhitzungsspeicher   bei gleichem Druck mit dem Ladekessel in Verbindung stehen. 



   Soll die Temperatur des Lieferdampfes von der abgegebenen Menge nur wenig beeinflusst werden, so wird mit Vorteil hinter dem Überhitzer 7'noch ein Überhitzer 8'geschaltet, der durch Nassdampf aus der Ladekesselanlage in der Wärme austauschenden Heizfläche 8 mittels Nassdampf beheizt wird. 



  Dadurch wird erreicht, dass bei kleinen Dampfmengen, welche in der   Heizfläche   7'bereits nahe an die Sattdampftemperatur des Ladekessels überhitzt werden, die   Heizfläche 8'nicht   zur Wirkung kommt, während bei grossen Dampfmengen die Überhitzung in der Heizfläche 7'wesentlich geringer ist und dadurch die   Heizfläche     8'auf gleichmässige   Überhitzung hinarbeitet.

   Mit Vorteil wird das Druckminderventil nach dem Druck hinter dem letzten Überhitzer der Lieferleitung geregelt und in die Lieferleitung zwischen Druckminderventil und Heizfläche 7'ein Sicherheitsventil 9 eingebaut, dessen Abblasedruck so bemessen wird, dass er gleich ist dem gewünschten konstanten Druck der Lieferleitung hinter den Überhitzern zuzüglieh einem mit Rücksicht auf die zulässige maximale Entnahmedampfmenge maximal zulässigen Druckabfall in den Überhitzern. 

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    Man kann nun das Abblasen dieses Sicherheitsventils auf das Druckminderventil bzw. ein spezielles Drosselventil zurückwirken lassen und so zwangläufig ein Überschreiten der zulässigen Liefermenge verhindern. Auf diese Weise werden die sonst üblichen maximalen Düsen entbehrlich. 



  Bei der Ladekesselanlage (in Fig. 1) (Löfflerkessel) entnimmt die Umwälzpumpe 11 den Dampf aus dem Behälter 10 und drüekt ihn durch den Überhitzer 12, wonach er bei a als Heissdampf in den Behälter 10 zurüekgeleitet wird. Hinter dem Überhitzer 12 sind z. B. parallel angeschaltet die wärmeaustauschende Heizfläche 13 für den Überhitzer 13'des Lieferdampfes und die bereits erwähnte Heizfläche 30 im Überhitzungsspeicher. 



  Die Heizflächen können auch in Serien geordnet sein, wobei die Heizfläche 30 hinter Heizfläche 13 geschaltet wird, wodurch bei Entladung des Speichers die Ladung des Überhitzerspeichers selbsttätig aufhört und die Wärme des Kreislaufes voll für die Überhitzung des Lieferdampfes zur Verfügung steht. 



  Mit Vorteil wird der Ladekessel so betrieben, dass durch das Überströmventil 14 der Druck des Ladekessels konstant gehalten wird und nur so viel Dampf in den Speicher geliefert wird, dass der Ladekesseldruck konstant bleibt. 



  Es ist notwendig, dass der Wärmeinhalt des Dampfes, welchen die Ladekesselanlage in den Speicher liefert, im Gesamteffekt ungefähr dem Wärmeinhalt des Ladedampfes gleichkommt oder sogar um die Abkühlungsverluste des Speichers diesen Wärmeinhalt übertrifft. 



  Es wird dadurch erreicht, dass entweder dem Sattdampf, welcher in den Speicher geht, Heissdampf im entsprechenden Verhältnis durch ein eingestelltes Regelorgan zugemischt wird oder noch vorteilhafter dadurch, dass der Sattdampf nach dem Regelorgan 14 durch eine wärmeaustauschende Heizfläche 15 und 15'getrocknet bzw. ihm Wärme zugeführt wird. 



  Diese Sattdampfheizung hat den grossen Vorteil, dass durch entsprechend bemessene Heizflächen der Wärmeinhalt des Ladedampfes immer dem des entsprechenden Entladedampfes ungefähr entspricht, da zu Beginn der Ladung, wo nasser Dampf anfällt, dafür aber auch grosses Temperaturgefälle im Wärmeaustauscher 15 zur Verfügung steht, während zu Ende der Ladung fast keine Dampfnässe durch die Drosselung entsteht, gleichzeitig aber auch die Temperaturdifferenz fast verschwindet. 



  Bei der dargestellten Serienschaltung der Behälter des Speichers bezüglich der Ladeleitung 16 und 16'mit den Rückschlagventilen 17 und 17'wird der Wasserstand der Behälter durch entsprechende Schaltungen automatisch gesichert. 



  Bei dieser Schaltung ist es wichtig, dass ein kleiner Wasserüberschuss zugeführt wird und dieser Überschuss durch die Überlaufleitung 18 dauernd abgeführt wird. 



  Die Überlaufleitung 18 besitzt ein Reglerventil19, das so eingestellt wird, dass das Überschusswasser mit Sicherheit abgeführt wird, aber nicht zu viel Dampf unnötigerweise durchgeht. Ein Wasserstand 20 kontrolliert diese Einrichtung. 



  Mit Vorteil wird dieses Überschusswasser vor dem ersten Überhitzer ?"in die Lieferleitung eingeführt, so dass es durch den Überhitzer ?"restlos verdampft wird. 



  Es ist zweckmässig, den Speicher auch nach der Ladung dauernd von Dampf durchströmen zu lassen, wobei das Überströmventil 21 den Dampfdruck des Speichers konstant hält. 



  Dieser Überstromdampf'stellt in seiner Stundenmenge natürlich nur einen Bruchteil der stündlichen Entlademenge dar und würde daher bei einer normalen Einführung in die Entladeleitung vor dem Überhitzer 7'unzulässig hoch überhitzt werden. 



  Nach der Erfindung wird der Entladedampf derart in die Überhitzer eingeführt, dass im dargestellten Beispiel er bei b in den Überhitzer 23 einmündet. 



  Die Überhitzung des Entladedampfes nimmt mit zunehmender Stundenmenge ab. Es könnte nun durch einen Temperaturregler die Überhitzung vergleichmässigt werden, doch wären dabei Schwingungen zu erwarten. 



  In dem dargestellten Beispiel wird dies wesentlich verbessert dadurch, dass die Beheizungsintensität auf der beheizten Seite durch Regelorgane, z. B. 24, für die Heizfläche 13 geregelt wird, abhängig der Druckdifferenz in der Lieferleitung vor (e) und hinter (d) dem Überhitzer. 



  Diese Druckdifferenz wird im Zylinder 22 durch den Kolben 23 zur Betätigung des Regelorgans 24 verwendet. Dadurch wird absolut schwingungsfrei die Dampfdurchströmung auf der heizenden Seite der Druckdifferenz auf der zu beheizenden Seite dem Wärmeaustauscher angeglichen. 



  In Fig. 2 ist ein Ausführungsbeispiel einer Einmündung des Rohres 16 in den Behälter 1 dargestellt, bei welchem Bohrungen 25 das Eintreten des Wassers in den Ladedampfstrom ermöglichen und auf diese Weise trotz Einmündung des Ladedampfes in höherer Lage auch die tieferen Schichten des Speichers erwärmen. 



  In Fig. 3 ist eine Ausführungsform dargestellt, bei welcher anstatt durch Bohrungen 25 durch ein Führungsrohr 29 erreicht wird, dass sowohl durch die Beheizung durch den Ladedampf eine natürliche Zirkulation eintritt und die tieferen Wasserschichten hebt als auch durch den Austritt des Dampfes oben, eventuell unter Zuhilfenahme von Düsen od. dgl., eine zusätzliche dynamische Hubwirkung erreicht wird.   

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   In Fig. 4 ist eine Ausführungsform dargestellt, bei welcher der Dampf am Ende des Rohres   16   durch die Umkehrhaube 26 abgelenkt wird und so einen Wasserspiegel ss erzeugt, der unterhalb des Endes des Rohres 16 liegt und so ein Rückfluten des Wassers in das Rohr verhindert. 



   Das Führungsrohr 29 wird entsprechend geführt. 



   In Fig. 5 ist eine Ausführungsform dargestellt, bei welcher das Zuführungsrohr 16 in den Kopf 27 endet, bei welchem der Dampf durch die Schlitze 28 austritt. Diese Schlitze, Bohrungen od. dgl. werden entweder nur in einer Ebene angeordnet oder zumindest so knapp untereinander, dass für den Wassereintritt in das Rohr keine Möglichkeit gegeben ist. Das Führungsrohr 29 wird ebenfalls verwendet. 



   Es kann auch die Ausführungsform der Fig. 4 mit der Fig. 5 kombiniert werden, dass die Haube 26, Schlitze unterhalb des Endes des Rohres 16 erhält, ähnlich dem Kopf 27. 



   Es sind natürlich beliebige Kombinationen der dargestellten bzw. angeführten Ausführungformen möglich. So können z. B. in der Wahl des Kessels, der Schaltungen, der verschiedenen Heiz-   flächen   verschiedene Kombinationen herbeigeführt werden. Auch können z. B. durch den Kolben 23 nicht nur die bestehenden Heizflächen mehr oder weniger gedrosselt werden, sondern z. B. auch gewisse Heizflächenteile erst bei höheren Belastungen, d. h. Druckdifferenzen zwischen c und   d,   eingeschaltet werden. 



   PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Hochdruckspeicher, welcher unter Druckabfall Dampf abgibt, dadurch gekennzeichnet, dass der gelieferte Dampf vermittels eines   Überhitzerspeichers   und darauffolgend mittels eines weiteren Überhitzers durch Wärme von der Ladekesselanlage weiter überhitzt wird.

Claims (1)

1. 2. Hochdruckspeicher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Überhitzerspeicher aus zwei oder mehreren Behältern 5 und J'besteht, welche durch Verbindung des Dampfraumes des oberen Behälters mit dem oberen Raum des unteren Behälters und Verbindung des Wasserraumes des oberen Behälters mit dem unteren Teil des unteren Behälters derart verbunden sind, dass sich sowohl beim Laden als auch Entladen eine Wasserzirkulation einstellen kann.

   3. Hochdruckspeicher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Überhitzerspeicher 5 und 5'mittels einer Speiseleitung mit Absperr- und Rückschlagventil mit der Ladekesselanlage bzw. der Speiseleitung der Ladekesselanlage verbunden ist.

   4. Hoehdruckspeicher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als Überhitzerspeicher EMI3.1 werden.

   5. Hochdruckspeicher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass nach der Überhitzung durch den Überhitzerspeicher (7) der Lieferdampf durch den Sattdampf der Ladekesselanlage überhitzt wird (Überhitzer 8) und erst danach durch den überhitzten Dampf der Ladekesselanlage (Überhitzer 13).

   G. Hochdruckspeicher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Sicherheitsventil in der Lieferleitung hinter dem Druckminderventil (4) und vor der Überhitzerheizfläche (7/) angeschlossen wird und der Druck, bei welchem es abbläst, gleich ist dem gewünschten Druck des Lieferdampfes hinter den Überhitzern zuzüglich des mit Rücksicht auf die zulässige maximale Entladedampfmenge maximal zulässigen Druckabfalles in den Überhitzern.

   7. Hochdruekspeicher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Druck der Ladekesselanlage durch ein Überströmventil (14) konstant gehalten wird, welches den erzeugten Dampf in den Speicher liefert.

   8. Hochdruekspeicher nach Anspruch l, dadurch gekennzeichnet, dass zum Ersatz der Wärmeverluste der Speicheranlage ein Heissdampfanschluss vorgesehen wird, vermittels welehem Heissdampf dem Sattdampf zugemischt wird.

   9. Hochdruckspeicher nach Anspruch l, dadurch gekennzeichnet, dass der Wärmeinhalt des Dampfes, welchen die Ladekesselanlage in den Speicher liefert, im Gesamteffekt der Ladung dem Wärmeinhalt des Entladedampfes ungefähr gleichkommt oder um die Abkühlungsverluste ungefähr übertrifft, indem der Sattdampf der Ladekesselanlage hinter dem Regelorgan (14) durch Wärmeaustauschheiz- flächen (15) Wärme vom Sattdampf der Ladekesselanlage zugeführt wird.

   10. Hochdruckspeicher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Wärmeinhalt des Ladedampfes durch entsprechende Bemessung der wärmezuführenden Heizflächen so hoch gehalten wird, dass ein kleiner Wasserüberschuss im Speicher anfällt und dieser Überschuss durch eine Überlaufleitung (18) dauernd abgeführt wird.

   11. Hochdruckspeicher nach Anspruch l, dadurch gekennzeichnet, dass die Überlaufleitung (18) in den ersten Überhitzer (7') eingeleitet wird.

   12. Hochdruckspeicher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Speicher auch im geladenen Zustand durch das Überströmventil (21) dauernd von Dampf durchströmt werden kann, wobei das Überströmventil (21) den Dampfdruck des Speichers konstant hält und der überströmende Dampf derart in die Überhitzergruppe eingeleitet wird, dass er auf die gewünschte Temperatur überhitzt wird.

   13. Hochdruckspeicher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Durchströmung des EMI3.2 <Desc/Clms Page number 4> in den Überhitzern geregelt wird, indem dieser Differenzdruck zur Steuerung der Regelorgane herangezogen wird.

   14. Hoehdruekspeicher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Einmündung des Ladedampfes bei stehenden Speicherbehältem von unten her der Dampf durch ein Rohr hochgeführt wird, welches am unteren Ende Bohrungen od. dgl. (25) besitzt.

   15. Hoehdruekspeicher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Austritt des Ladedampfes in den Wasserinhalt des Speichers durch Umlenkbleche (26) od. dgl. (z. B. siphonartig Rohre) derart erfolgt, dass ein Wasserspiegel geschaffen wird und dadurch ein Rückfluten des Wassers in das Rohr verhindert wird.

   16. Hochdruckspeicher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Austritt des Ladedampfes in den Wasserinhalt durch einen mit Schlitzen, Bohrungen od. dgl. (28) versehenen Kopf (27) erfolgt, deren vertikaler Abstand so gering ist, dass ein Rückfliessen des Wassers in das Rohr verhindert wird.

   17. Hochdruckspeicher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Einmündung des Ladedampfes bei stehenden Behältern von unten her, der ausströmende Dampf durch ein Führungsrohr (29) od. dgl. Wasser vom unteren Teil des Behälters ansaugt.

   18. Hochdruckspeicher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das von unten eintretende Laderohr nur so hoch geführt wird, dass auch bei entladenem Speicher der Ladedampf unter Wasser austritt. EMI4.1