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Einrichtung zur getrennten Abführung von Kondensat und Entspannungsdämpfen
bei mehreren parallel geschalteten Heizaggregaten verschiedener Betriebsdrücke Wenn
es sich darum handelt, die Kondensate von mehreren parallel geschalteten und räumlich
auseinanderliegenden Heizaggregaten, die mit verschiedenen Drücken betrieben werden
müssen, in einer gemeinsamen Kondensatableitung abzuführen, treten erhebliche Schwierigkeiten
auf. In der Drosselstelle des Kondensatableiters tritt ein Druck- und Temperaturabfall
auf, infolgedessen Teile des Kondensates wieder verdampfen und die Kondensatleitung
nicht nur reines Kondensat, sondern auch Entspannungsdampf abführen muß. Hierzu
ist sie aber nicht in der Lage, da das Dampfvolumen ein vielfaches des Kondensates
beträgt. Es treten durch die Dampfblasen erhebliche Rückstauungen des Kondensates
ein. die infolge der unvermeidlichen Druckänderungen in der Leitung zum plötzlichen
Kondensieren dieser Dampfblasen führen, was mit heftigen Wasserschlägen verbunden
ist. Anschließend tritt dann ein Wiederverdampfen des Kondensates ein, das zu einem
heftigen Schwingen und Stoßen in der gesamten Leitung führen kann. Durch diese Kräfte
werden nicht nur die Rohrleitungen, in denen erhebliche Korrosions- und Kavitationsschäden
entstehen, sehr stark beansprucht, auch die Kondensatableiter leiden unter diesen
Störungen und geben Anlaß zu ständigen Reparaturen.
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Das Dampf- und Kondensatgemisch benötigt infolge der Wasserschläge
zu seiner Fortleitung in den engen Kondensatleitungen einen hohen Druck, der vor
allem den einwandfreien Abfluß des Kondensates aus den Heizaggregaten mit niedrigen
Betriebsdrücken erheblich erschwert, wenn nicht ganz verhindert. Es wurde beobachtet,
daß bei solchen Kondensatleitungen Drücke von mehreren Atmosphären notwendig sind,,.
um verhältnismäßig kleine Mengen abzuführen, ötr-= gleich das Kondensat an dem einen
Ende der Leitung frei in einen offenen Wasserkanal ausfließen konnte. Unter solchen
Verhältnissen ist eine für die Funktion z. B. eines Trockenzylinders einer Papiermaschine
unbedingt erforderliche vollständige Entwässerung nicht durchführbar, wenn dieser
Zylinder nur mit Dampf von wenigen Zehnteln Überdruck beaufschlagt werden darf.
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Ganz besonders schwierig sind die Verhältnisse bei den Trockenpartien
von Zellstoflentwässerungs- und Papiermaschienen, bei denen bis zu 40 mit Dampf
geheizte Trockenzylinder nebeneinander liegen, die mit verschiedenen Drücken betrieben
werden und einwandfrei entwässert werden müssen. Diese Anordnung bedingt sehr lange
Leitungen mit vielen Krümmern, die zu großen Druckverlusten und Wasserschlägen neigen.
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Man hat schon die verschiedensten Verfahren vorgeschlagen, um einen
erträglichen Betrieb zu ermöglichen, ohne jedoch bis jetzt zu einer befriedigenden
Lösung gekommen zu sein.
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So ist schon versucht worden, durch Einbau von Dampfabscheidem in
Hochdruckwasserleitungen die von dem Aufheizgefäß mitgerissenen Dampfblasen abzuscheiden,
um Wasserschläge zu vermeiden. Es handelt sich hier aber um ein anderes Problem.
Der Abscheider ist vor der Drosselstelle angeordnet und zwar vor den nachgeschalteten
Entspannungskesseln. die dazu dienen, Niederdruckdampf aus dem 'änkommenden Heißwasser
zu erzeugen. Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht aber darin, eine Möglichkeit
zu schaffen, daß Heizaggregate, die mit verschiedenen Heizdampfdrücken betrieben
werden, ohne jede gegenseitige Behinderung parallel geschaltet werden können.
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Auch ist es bekannt, unmittelbar vor einem gemeinsamen Dampfwassersammler
mit nachgeschaltetem Wasserabscheider mehrere Kondensatableiter anzuordnen und den
anfallenden Entspannungsdampf durch einen Injektor abzusaugen, um ihn dem Heizdampfnetz
zur vollen Ausnutzung der Kondensatwärme wieder zuzuführen. Es werden bei dieser
Anordnung mehr oder weniger lange Rohrleitungen zwischen den Heizaggregaten und
den Kondensatableitern notwendig, in denen infolge des Druckverlustes durch den
Rohrwiderstand die vorgeschilderten Schwierig keiten, wie Wasserschläge, hoher Druckverlust
und Kavitationsschäden auftreten. Es ist außerdem aufwendig, viele einzelne parallel
verlaufende Leitungen bis zu dem gemeinsamen Dampfwassersammler zu
führen.
Es wird also mit diesem Vorschlag auch nicht die Lösung der gestellten Aufgabe erreicht.
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Nach diesem Stand der Technik ist eine Einrichtung zur getrennten
Abführung von Kondensat und Entspannungsdämpfen bei mehreren parallel geschalteten
Heizaggregaten verschiedener Betriebsdrücke bekanntgeworden, wobei jedem Heizaggregat
je ein KondensatabIeiter zugeordnet ist, die jeweils unmittelbar in einen Abscheidetopf
münden, in dem Kondensat und Entspannungsdämpfe voneinander getrennt und zwei verschiedenen
Leitungen zugeführt werden, von denen die Leitung für das Kondensat tiefer und die
Entspannungsdampfleitung höher als die Kondensatableiter liegt.
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Erfindungsgemäß ist nun hinter jedem Kondensatableiter je ein besonderer
Abscheidetopf angeordnet, welche mit den beiden Leitungen über deren ganze Länge
miteinander verbunden sind.
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Der Vorteil dieser Anordnung liegt darin, daß jedes Aggregat für sich
in unmittelbarer Nähe der Anfallstelle von Kondensat und Entspannungsdämpfen angeordnet
ist, wodurch längere Leitungen bis zur Trennung von Kondensat und Entspannungsdämpfen
in Wegfall kommen. Diese Anordnung ermöglicht erstmalig eine völlig widerstandsfreie
Kondensatabführung aus Heizkörpern, die mit verschiedenen Drücken betrieben werden.
Außerdem bietet die neue Anordnung noch den Vorteil, daß durch die im Zuge der Kondensatleitung
hintereinander angeordneten Abscheider in der Kondensatleitung noch nachträglich
auftretende Dampfblasen der Entspannungsdampfleitung zugeführt werden können.
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Weiterhin ist es ohne großen Aufwand möglich, die Kondensatwärme und
die Wärme des Entspannungsdampfes an der Dampf verbrauchenden Maschine selbst getrennt
auszunutzen, was aus betrieblichen und wirtschaftlichen Gründen sehr erwünscht ist.
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In Fig. 1 und 2 der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen
Vorrichtung dargestellt. Der Abscheidetopf 1, der einen Stutzen 2 zum Anschluß an
den Kondensatableiter 7 hat, wird direkt hinter diesem so tief angebaut, daß das
Kondensat dem Abscheidetopf 1 mit Gefälle zulaufen kann. Der Topf 1 hat nach oben
einen Stutzen 3 für die Abführung der Entspannungsdämpfe in die gemeinsame Entspannungsdampfleitung5
und nach unten führt ein Stutzen 4 in die gemeinsame Kondensatleitung
6.
In Fig. 2 ist gezeigt, wie mehrere Kondensatableiter 7 an parallel geschalteten
Heizaggregaten angeordnet werden können und wie die Ableitung des Entspannungsdampfes
und des Kondensates in die zuge-
hörigen getrennten Leitungen 5 und 6 erfolgt.
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Durch diese Anordnung wird ein wesentlicher Fortschritt in der Fortleitung
von Kondensat, weiches sich nahe dem Verdampfungspunkt befindet, erzielt. Die Kondensatleitung
ist nämlich in ihrem weiteren Verlauf immer durch die aufeinanderfolgenden Abscheidetöpfe
mit der Entspannungsdampfleitung verbunden. Es können also die durch den Druckabfall
zwischen zwei Abscheidetöpfen entstehenden Dampfblasen jederzeit in dem folgenden
Abscheidetopf ausgeschieden und der Entspannungsdampfleitung zugeführt werden. Dadurch
wird ein ruhiges Abfließen des Kondensates erreicht und an jeder Stelle anfallendes
Kondensat der Kondensatleitung zugeführt.
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Bei richtiger Dimensionierung der Entspannungsdampfleitung, bei der
man jetzt, da das Kondensat nicht mehr stört, Dampfgeschwindigkeiten bis 50 m/sec
und mehr zulassen kann, kann man diese Dämpfe bei niedrigen Drücken weiteren Heizaggregaten
zuführen, ohne Rückwirkungen auf die vorgeschalteten Heizaggregate befürchten zu
müssen.