DE453410C - Anordnung zur Nutzbarmachung der Kesselwaerme von wasserraumfreien oder -armen Hoechstdruckdampferzeugern mit UEberhitzer - Google Patents

Description

DEUTSCHES REICH

AUSGEGEBEN AM 7. DEZEMBER 1927

REICHSPATENTAMT

PATENTSCHRIFT

KLASSE 13 b GRUPPE

Patentiert im Deutschen Reiche vom 5. Dezember 1925 ab.

Höchstdruckdampferzeuger bestehen im wesentlichen aus einem beheizten Rohrsystem, besitzen also keinen oder nur einen sehr kleinen Wasserraum. Wird ein derartiger Dampferzeuger abgestellt, so ist in seinem Material noch eine große Wärmemenge enthalten, die man bisher nicht wirtschaftlich ausnutzen konnte. Um nämlich das Rohrsystem nach dem Abstellen der Dampferzeugung durch die entstehende Wärmeansammlung nicht zu gefährden, mußte man bisher dem Dampf einen Weg nach dem Kondensator oder durch das Sicherheitsventil ins Freie öffnen, so daß eine Wasserströmung im Dampf-

1.5 erzeuger aufrechterhalten werden konnte. In beiden Fällen ist die abzuführende Wärmemenge ein Verlust. Um diese Verluste zu vermeiden, die Kesselwärme also nutzbar zu machen, wird gemäß der Erfindung ein Wärmegleichdruckspeicher vorgesehen, der mit der Frischdampfleitung durch eine Leitung in Verbindung steht. Nach Abstellen des Kessels wird durch diesen Wasser hindurchgepumpt, und zwar sowohl durch den eigentlichen Dampferzeuger wie durch den Überhitzer. Dieses Wasser, das sich bei seinem Durchgang durch den Kessel erwärmt, wird vom Speicher aufgenommen. Bei dieser Anordnung wird also nicht nur die eigentliehe Kesselwärme nutzbar gemacht, sondern auch die Wärmemenge, die im Überhitzersystem vorhanden ist, die also ebenfalls in den Speicher gelangt.

Im Speicher befindet sich am Ende dieses Vorganges eine gewisse Wärmemenge, die in wirtschaftlicher Weise zum Hochheizen des Kessels bei Betriebsbeginn verwendet werden kann. Man entnimmt nämlich zu Betriebsbeginn das Speisewasser zunächst nur dem Speicher und pumpt es so lange in einem Kreislauf zwischen Kessel und Speicher, bis der Dampf den gewünschten Zustand (Druck, Temperatur) erreicht hat. Erst dann wird die Frischdampfleitung geöffnet. Gegebenenfalls kann der Kessel noch so lange aus dem Speicher gespeist werden, bis dieser leergefahren ist und die Speisewasserzufuhr aus einem Speisewasserbehälter eingeschaltet ist.

Das Verfahren läßt sich in Zusammenarbeit mit einem Dampfspeicher noch weiter in wirtschaftlicher Weise ausgestalten. Wird nämlich nach Abstellen der Feuerung das Wasser in den Wasserspeicher gepumpt, so wird, da man zweckmäßigerweise den Druck im Speicher geringer hält als im Kessel, ein Teil des Wassers in Dampf übergehen. Dieser Dampf wird zunächst der Pumpenantriebsmaschine zugeführt und der Überschuß einem Dampfspeicher. Soll der Be-

*} Von dem Patentsucher ist als der Erfinder angegeben worden:

Dr.Waldemar Stender in Berlin-Charlottenburg.

trieb der Anlage wiederaufgenommen werden, so ist die verfügbare Dampfmenge im Speicher so groß, daß hiermit die Pumpenleistung gedeckt werden kann. Der Vorgang beim Abstellen verläuft also so, daß durch das ausdampfende Wasser die Pumpenantriebsmaschine so lange betrieben wird, bis kein Dampf mehr aus dem Speiseraumspeicher ausdampft. Reicht dieser ίο Dampf zur Deckung der Pumpenleistung nicht mehr aus, so wird bis zur völligen Abkühlung des Kessels dem Dampfspeicher Dampf entnommen.

In der Abbildung ist das neue Verfahren und die dazu dienende Einrichtung in einem Schema erläutert. Ein Kessel 1 mit einem Überhitzer 2 speist eine Frischdampfleitung 3, an die eine Kraftmaschine 4 mit einem gekuppelten Generator 5 angeschlossen ist. Die Dampfmenge, die von der Leitung 3 an die Kraftmaschine 4 abgegeben wird, wird in bekannter Weise durch einen Überströmimpuls 6 geregelt. Die Maschine 4 arbeitet als Gegendruckmaschine auf eine Gegendrucklei- z₅ tung 7, an die die Kraftmaschinen 9 und 10 angeschlossen sind. Die Kraftmaschine 10 besitzt die Stufen υ und 12; der Abdampf der . beiden zuletzt genannten Maschinen 9 und 10 wird in Kondensatoren 13 und 14 niedergeschlagen, das Kondensat durch eine Leitung 15 einem Speisewasserbehälter 16 zugeführt. Dem Speisewasserbehälter 16 entnimmt eine Pumpe 17 das Speisewasser und führt es einem Dampfvorwärmer 18 und von diesem teils einem Speicher 19, teils der Pumpe 20 zu, je nach dem Bedarf des Kessels 1. Zwischen die Pumpe 20 und den Kessel 1 ist weiter ein Rauchgasvorwärmer 21 geschaltet. 22 stellt eine Verbindungsleitung 4.0 zwischen Hoch- und Niederdruckdampfnetz dar, die bei Dampfüberschuß in der Leitung 3 durch einen Überströmimpuls 23 Dampf nach der Leitung 7 strömen läßt. Ist der Verbrauch der Maschinen 9 und 10 geringer als die in der Leitung 7 zur Verfügung stehende Dampfmenge, so wird der Überschußdampf durch eine Leitung 24 mit einem Überströmimpuls 25 einem Dampfspeicher 26 zugeführt. Dieser Speicher 26 steht durch eine Leitung 27 mit der Stufe 12 der Kraftmaschine 10 in Verbindung. Ein Reduzierventil 33 gibt dem Speicherdampf einen Weg zur Stufe 12 frei, wenn die Lieferung der Leitung 7 nicht zur Deckung des Kraftbedarfes der beiden Maschinen 9 und 10 ausreicht.

Die Wirkungsweise der Einrichtung ist folgende :

Es sei angenommen, daß die Maschine 10 die Antriebsleistung für die Speisepumpen liefert. Wird die Dampferzeugung abgeschaltet, so wird das Ventil 29 geschlossen. Infolgedessen kommen die Maschinen 4 und 9 zum Stillstand, während die Maschine 10 weiterläuft. Die Pumpen 17 und 20 fördern Wasser in den Kessel 1, das sich infolge der noch im Kessel enthaltenen Wärme stark erhitzt und so die Kesselwärme abführt. Der Wasserspeicher 19 ist durch eine Leitung 31 an die Leitung 3 angeschlossen und nimmt das durch den Kessel gepumpte Wasser auf. Das Ventil 32 ist dabei geschlossen. Dabei ist in der Leitung 31 eine Ventilanordnung vorgesehen, die so eingestellt ist, daß durch sie während des Hindurchdrückens von Wasser durch den Kessel der Druck in diesem dauernd auf einem so hohen Werte gehalten wird, daß ein Ausdampfen nicht eintreten kann. Diese Maßnahme ist deshalb besonders zweckmäßig, weil eine Dampfbildung während des Abkühlvorganges die Wärmeaufnahme des Kühlmittels beeinträchtigen würde und außerdem den Kühlmittelstrom stören könnte. Der aus dem Speicher 19 ausdampfende Dampf tritt in die Leitung 7 ein und treibt die Maschine 10 weiter an. Soweit die aus dem Speicher 19 austretende Dampfmenge größer ist als der Bedarf der Maschine 10, wird sie dem Speicher 26 zugeführt. Reicht die vom Speicher 19 kommende Dampfmenge zum Antrieb der Maschine 10 nicht mehr aus, so öffnet der Impuls 28 das Ventil 33 und läßt Dampf vom Speicher 26 zur Stufe 12 der Maschine 10 strömen. Der Speicher 19 ist so groß zu bemessen, daß er die zur Abkühlung des Kessels erforderliche Wassermenge aufnehmen kann.

Das Anfahren des Dampferzeugers geht folgendermaßen vonstatten. Das Ventil 29 bleibt geschlossen, während das Ventil 32 geöffnet wird. Infolgedessen bekommt die Stufe 12 der Maschine 10 Dampf aus dem Speicher 26 und läuft an.. Die Pumpe 17 ist dabei noch abgeschaltet, während die Pumpe 20 zu laufen beginnt und Wasser aus dem Speieher 19 entnimmt, das sie so lange im Kreislauf zwischen dem Kessel 1 und dem Speicher 19 pumpt, bis es die erforderliche Temperatur und den verlangten Druck erreicht hat. Ist der verlangte Zustand des Dampfes erreicht, so wird außer dem Ventil 32 auch Ventil 29 geöffnet, und der normale Betrieb ist im Gange.

Claims (5)

1. Patentanspuüche:

   i. Anordnung zur Nutzbarmachung der Kesselwärme von wasserraumfreien oder -armen Höchstdruckdampferzeugern mit Überhitzer, gekennzeichnet durch einen Wärmegleichdruckspeicher (19), der mit der Frischdampfleitung (3) durch eine Leitung (31) in Verbindung steht und

   durch diese das Wasser aufnimmt, das beim Abstellen der Feuerung und Abschalten der Dampfentnahme aus dem Kessel (ι) durch diesen und den Überhitzer (2) bis zu dessen Abkühlung hindurch gespeist wird.
2. 2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der aus dem Warmwasserspeicher (19) ausdampfende Dampf, soweit er nicht zum Antrieb einer Kraftmaschine (10), insbesondere der Pumpenantriebsmaschine verwendet werden kann, einem Dampfspeicher (26) zugeführt wird.
3. 3. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Wasser bei Betriebsbeginn so lange einen Kreislauf zwischen Kessel (1) und Wasserspeicher (19) ausführt, bis es den erforderlichen Zustand (Druck, Temperatur o. dgl.) erreicht hat.
4. 4. Einrichtung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß- in die Verbindungsleitung (31) zwischen Frischdampfleitung (3) und Speicher (19) ein Ventil eingeschaltet ist, das während des Abkühlungsvorganges des Kessels (1, 2) den Druck in ihm auf einem Wert erhält, der eine Dampfbildung im Kessel verhindert. .
5. 5. Einrichtung nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß in die Speiseentnahmeleitung des Wasserspeichers (19) ein Ventil (32) eingeschaltet ist, das bei Abstellen der Dampferzeugung geschlossen werden kann.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.