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Dampfanlage mit Hochdruckspeicher.
Die Erfindung bezieht sich auf eine Hochdruckspeicheranlage, bei der das Speicherwasser durch überhitzten, nicht kondensierenden Dampf erwärmt und dadurch die Speicheranlage aufgeladen wird.
Da bei derartigen Anlagen zur Aufladung des Speichers nur Überhitzungswärme verwendet wird, so ist die Ladegeschwindigkeit begrenzt und entspricht jeweils nur einem Bruchteil der im Kessel erzeugten Wärme. Treten daher bei einer derartigen Anlage Belastungstäler auf, so ist die Speicheranlage nicht im Stande, einen solchen Belastungsabfall auszugleichen.
Dieser Nachteil wird erfindungsgemäss dadurch behoben, dass an die Dampfanlage ein Niederdruckspeicher, insbesondere ein Speisewasserspeicher angeschlossen ist. Dieser Speicher ist in der Lage, alle anfallenden Überschussdampfmengen aufzunehmen, so dass durch die kombinierte Speicheranlage alle auftretenden Belastungsschwankungen ausgeglichen werden können.
Besonders zweckmässig ist die Kombination des Hochdruckspeichers mit einem Speisewasserspeicher. Der Speisewasserspeicher kann Täler von beliebiger Tiefe ausfüllen und im Grenzfall sogar die gesamte im Kessel erzeugte Dampfmenge niederschlagen. Der Speisewasserspeicher hat aber den Nachteil, dass seine Fähigkeit, Belastungsspitzen zu decken, beschränkt ist. Die Leistungssteigerung der Dampfkessel, die durch Speisung mit heissem Wasser aus dem Speicher erzielt werden kann, ist von den Temperaturen des Speisewassers abhängig und daher begrenzt. Sie beträgt in der Regel 15-25%.
Der Hochdruckspeicher und der Speisewasserspeicher ergänzen sich somit in der Weise, dass der Hochdruckspeicher den über der Dampferzeugung liegenden Bedarf deckt und der Niederdruckspeicher und der Speisewasserspeicher die über den Bedarf erzeugte Dampfmenge aufnimmt.
Eine weitere Verbesserung der Anlage besteht darin, dass der Hochdruckspeicher mit Wasser aus dem Niederdruckspeicher gespeist wird, das durch überschüssigen Dampf erwärmt wurde. Durch diese Massnahme wird das Volumen des Speisewasserspeichers verringert und die Wirtschaftlichkeit der Gesamtanlage verbessert.
Durch reichliche Bemessung der Speisepumpe für den Hochdruckspeicher ist man imstande, entsprechend grosse Dampfmengen zur Erwärmung dieses Speisewassers kondensieren zu lassen und damit entsprechend grosse Belastungstäler aufzufüllen. Dadurch kann die Wirkung des Speisewasserspeichers wesentlich vergrössert werden oder der Speicher bei gleicher Wirkung wesentlich verkleinert werden.
Die Anlage kann in der Weise geregelt werden, dass überschüssige Wärme zuerst dazu verwendet
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dem Hochdruckspeicher entnommen.
Die Zeichnung stellt ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dar. Die mit Überhitzern versehenen Dampfkessel 1 geben Dampf an die Leitung 2 ab, an die eine Turbine 3 sowie weitere nicht eingezeichnete Verbraucher angeschlossen sind. Die Hoehdruckspeicheranlage besteht aus den Behältern 4 und ,
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von denen der erstere durch je eine Leitung an den Vorwärmer oder Verdampfer 6 angeschlossen ist. Pumpe 7 dient für den Umlauf des zu erhitzenden Speicherwassers bzw. für die Zufuhr des in der Einrichtung 6 zu verdampfenden Wassers, wobei diese Einrichtung 6 beliebig angeordnet sein kann, z. B. auch im Speicher selbst.
Das Regelventil regelt den Ladekreislauf derart, dass die Temperatur des Kesseldampfes hinter der Einrichtung 6 nicht unter eine bestimmte Grenze sinkt, oder dass diese Temperatur annähernd konstant gehalten wird. Im letzteren Falle dient die Einrichtung gleichzeitig zur Regelung der Überhitzung. Dem Hochdruckspeicher wird Dampf über das Entladeventil 9 entnommen und durch die Leitung 10 in die Dampfleitung 2 eingeführt.
Hinter dem Vorwärmer oder Verdampfer 6 ist ein Speisewasserspeicher 11 an die Dampfleitung 2 angeschlossen. Dem Speicher wird Wasser über das Regelventil 12 zugeführt und erhitztes Wasser durch die Leitung 13 zur Kesselspeisung entnommen. Das Regelventil 12 kann vom Druck in der
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gespeiste Wassermenge gleich der im Speicher 11 niedergeschlagenen Dampfmenge plus dem über Ventil 12 zugeführten Wasser. Steigt der Dampfbedarf der Anlage an, so sinkt der Druck in der Leitung 2 und Ventil 12 drosselt die Wasserzufuhr zum Speicher, so dass weniger Dampf niedergeschlagen wird und dafür mehr Dampf durch die Leitung 2 zu den Verbrauchern strömt. Dabei wird der Speicher 11 entladen, d. h. der Wasserspiegel sinkt.
Reicht die durch Abstellung des Speisereglers 12 frei werdende Dampfmenge zur Deckung des Dampfbedarfes nicht aus, so öffnet Ventil 9 und lässt Dampf aus dem Hochdruckspeicher in die Leitung 2 einströmen. Ventil 9 ist auf einen etwas niedrigeren Druck als Ventil 12 eingestellt.
Die Ladung des Hochdruckspeichers wird durch Ventil 8 in Abhängigkeit von der Temperatur des Dampfes in der Leitung 2 geregelt. Es wird daher zunächst Wärme an den Hochdruckspeicher abgegeben, bevor durch Einspritzen von Wasser überschüssiger Dampf im Speisewasserspeicher niedergeschlagen wird.
Von der Leitung 13 führt eine Leitung 14 zu dem Ladekreislauf des Hochdruckspeichers, so dass dieser mit Hilfe der Pumpe 15 mit vorgewärmtem Wasser aus dem Speisewasserspeicher 11 gespeist werden kann, um das ber der Entladung verdampfte Wasser zu ersetzen.
Die Ladung des Speichers 4 erfolgt, wie bereits beschrieben, durch den Vorwärmer oder Verdampfer 6. Speicher 5 wird in der Weise geladen, dass der Speicher 4 über das Rückschlagventil 16 Dampf an den Speicher 5 abgibt.
Die Ladung des Niederdruckspeichers 11 spielt sich in der Weise ab, dass bei Ansteigen des Druckes in der Hauptdampfleitung 2 über den normalen Betriebswert das Ventil 12 öffnet und Wasser in den Speicher 11 eintreten lässt. Dadurch wird Dampf aus der Hauptdampfleitung 2, der durch die in der Zeichnung nicht näher bezeichnete und zum Dampfraum des Speichers führende Leitung strömt,
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Entladung des Speichers erfolgt in der Weise, dass bei Dampfmangel der Druck in der Hauptdampfleitung 2 sinkt, wodurch das Ventil 12 wieder geschlossen wird. Es findet also dann keine Zufuhr von Dampf aus der Hauptdampfleitung in den Speicher 11 mehr statt. Die früher entnommene Dampfmenge steht zur Befriedigung des erhöhten Dampfbedarfes der Verbraucher zur Verfügung.
Bei weiterem Druckabfall in der Hauptdampfleitung wird auch ein Teil des im Speicher 11 enthaltenen heissen Wassers verdampft, so dass dem Speicher 11 durch dieselbe Leitung, durch die ihm Dampf zugeführt wurde, auch Dampf entnommen werden kann.
Besonders vorteilhaft ist die Kombination bei Kesselanlagen mit zwei Drücken, wobei der
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der Niederdruckspeicher von der Kesselanlage niedrigeren Druckes mit Dampf versorgt wird. Hiebei wird erfindungsgemäss das Speisewasser für den Hochdruckspeicher entweder durch den vom Niederdruckkessel gelieferten Dampf : und dann durch den vom Hochdruckkessel gelieferten Dampf vorgewärmt oder lediglich vom Dampf des Hochdruckkessels, um so einerseits Belastungstäler beider Kesselanlagen oder im letzteren Falle der Hoehdruckkesselanlage zu füllen. Im letzteren Falle wird die Vorwärmung vorteilhaft in Kondensatoren durchgeführt.
Die Erfindung kann noch in der verschiedensten Weise ausgeführt werden und es können an Stelle und neben Speisewasserspeichern auch Gefällespeicher, denen Dampf entnommen wird, verwendet werden.
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1. Dampfanlage mit Hochdtuckspeicher, bei der das Speicherwasser durch überhitzten, nicht kondensierenden Dampf erhitzt wird, dadurch gekennzeichnet, dass an die Dampfanlage ein Niederdruckspeicher, insbesondere ein Speisewasserspeicher, angeschlossen ist.