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Dampfanlage mit Verwertung des Abdampfes der Dampfkraftmaschine zur
Erzeugung von Warmwasser Wird die Abwärme einer Kraftmaschine, z. B. der Abdampf
einer Turbine, zur Erzeugung von Warmwasser für eine Heizung verwendet, so ist man
in der Erzeugung der Leistung von der augenblicklich benötigten Heizwärme abhängig.
Um, in der Abgabe der jeweils verlangten Leistung unabhängig zu sein, wenn ein Parallelbetrieb
mit einem Netz oder anderen Kondensationsgruppen nicht möglich ist, war man gezwungen,
eine Anzapfturbine aufzustellen, bei welcher das warme Wasser durch den Entnahmedampf
in besonderen Wärmeaustauschern erzeugt wird, während der Restdampf in einem normalen
Kondensator niedergeschlagen wird. Die Verwendung einer Anzapfturbine erhöht die
Kosten der Anlage ganz erheblich, zudem ist der Wirkungsgrad wegen der Drosselverluste
in den Überströmventilen verhältnismäßig schlecht. Die Anzapfung bei einem verhältnis'mäßig
hohen Druck bedeutet einen Verlust an ausnutzbarem Gefälle; zudem müssen noch besondere
Wärmeaustauscher aufgestellt werden. Handelt es sich nun um Anlagen, bei denen der
Bedarf an Wärme größer ist als diejenige Abdampfmenge, die von der Turbine allein
geliefert wird bei der Erzeugung der benötigten Leistung, so bieten sich hinsichtlich
der Verwertung der Abwärme keine Schwierigkeiten; zwecks Ausgleich des Wärmebedarfs
mit der jeweils anfallenden Wärmemenge wird ein Speicher vorgesehen, der der Anlage
jederzeit die benötigte Warmwassermenge zur Verfügung stellt. Anders liegt jedoch
der Fall bei Anlagen, deren Abdampfmenge im Durchschnitt größer ist als der Heizbedarf.
Hier hilft man sich in der Weise, daß der überschüssige Abdampf gleichzeitig auf
die Heizanlage und auf einen Speicher arbeitet und daß bei Erreichen der höchsten
Ladegrenze des Speichers die Kraftmaschine auf Kondensation umgeschaltet wird, wobei
die Wärmeverbraucher dann aus dem Speicher versorgt werden. Der Abdampf wird also
abwechselnd auf den Speicher oder auf den Kondensator geschaltet, wozu ein besonderes
Absperrorgan benötigt wird, welches bei dem Dampfvolumen im Abdampfstutzen von erheblicher
Größe ist.
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Der Gegenstand vorliegender Erfindung vermeidet eine Umschaltung im
Abdampfstutzen vollkommen, wodurch die Anlage und der Betrieb vereinfacht und verbilligt
werden.
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Die Erfindung betrifft eine Dampfanlage mit Verwertung des Abdampfes
der Dampfkraftmaschine zur Erzeugung von Warmwasser, bei welcher der Wärmebedarf
im Durchschnitt kleiner ist als die dem Kraftbedarf der Maschine entsprechende Abdampfmenge
und bei der infolgedessen der überschüssige
Abdampf seine Wärme
an einen Speicher abgibt sowie die Kraftmaschine bei Erreichen des höchsten Ladezustandes
des Speichers auf Kondensationsbetrieb umgeschaltet wird und die Wärmeverbraucher
aus dein Speicher versorgt werden, und besteht darin, daß beim Speicherbetrieb sowohl
als auch beim Kondensationsbetrieb ein und dasselbe Rohrbündel benutzt wird, welches
wechselweise auf Kühlwasser oder auf Gebrauchswasser für die Heizanlage umgestellt
wird.
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An Hand der Ausführungsbeispiele sei die Erfindung näher erläutert.
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Fig. i stellt schematisch eine Anlage gemäß der Erfindung mit Speicher;
Fig. 2 eine solche ohne Speicher dar. A' ist die Turbine, ß der Kondensator, C ist
das Kühlrohrbündel innerhalb des Kondensators, G ist eine Kühlwasserpumpe, die das
Wasser sowohl für den Heizbetrieb wie auch für den Vakuumbetrieb durch den Kondensator
pumpt. Die Umschaltung von einem auf den anderen Betrieb erfolgt durch die beiden
Dreiwegeventile D1 und D,.. In Fig. i sind die Ventile in der Stellung für Heizbetrieb
dargestellt. Die Pumpe G entnimmt danach das kalte Wasser aus dem Speicher H und
führt es durch die Rohrschlange C und über Dreiwegev entil D. in den Speicher H
angewärmt zurück. Die Turbine selbst wird auf Leistung geregelt; je nach Anfallen
der Abdampfmenge öffnet der Thermostat T, der auch durch einen Gegendruckregler
ersetzt werden kann, mehr oder weniger das Ventil S, welches die Durchflußrnenge
regelt und dadurch die Temperatur des Warmwassers konstant hält. Die Pumpe P fördert
das warme Wasser an die Verbrauchsstelle, entweder unmittelbar oder über den im
Zuge der Abgase des Dampfkessels W angeordneten Zusatzvorwärmer U; im letzteren
Falle werden. zwei Schieber V1 und L'., geöffnet und Schieber V3 geschlossen. Das
Schließen und öffnen dieser Ventile kann durch Thermostaten X o. dgl. bewirkt werden.
Je nachdem die Pumpe G Wasser in den Speicher fördert, fließt dem Speicher durch
Ventil D1 eine entsprechende Menge Kaltwasser wieder zu, so daß dessen Inhalt immer
konstant bleibt.
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Im Vakuumbetrieb .werden die Ventile Dl v.nd D2 so umgestellt, daß
das Kaltwasser, von Leitung a herkommend, durch die Kühl-Schlange bzw. durch das
Rohrbündel C des Kondensators B strömt und durch Leitung b
wieder frei abfließt.
Während dieser Zeit wird also ein eventueller Bedarf an Warmwasser durch den Inhalt
des Speichers H gedeckt; entsprechend der Warmwassermenge, die dem Speicher entnommen
wird, fließt gleichzeitig eine entsprechende Kaltwassermenge dein Speicher zu, so
daß dessen Inhalt wieder konstant bleibt, die Trennschicht 31 zwischen Warmwasser
und Kaltwasser sich jedoch von unten nach oben verschiebt. Ist die Trennschicht
M im Speicher auf die Höhe des Alarmthermometers R gelangt, so enthält der Speicher
nur noch kaltes Wasser, so daß nun wieder vom Vakuumbetrieb auf Heizbetrieb- umgeschaltet
werden muß.
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Unter gewissen Umständen ist es möglich, bei Verwendung einer Zusatzanwärmung
im Kessel von der Aufstellung eines Speichers abzusehen und die Anlage nach Fig.
i gemäß Fig. 2 noch wesentlich zu vereinfachen. Der Dampf strömt aus dem Kessel
W in die Turbine und der Abdampf in den Kondensator B. Für das Umschalten von Heizbetrieb
auf Vakuumbetrieb -genügt das Umstellen des Dreiwegehahnes D, so daß das Kühlwasser.
von a, gefördert durch die Pumpe G, durch das Rohrbündel C hindurch unmittelbar
bei b abfließen kann. Im Heizbetrieb fördert die PumpeG aus der-Heizanlagea unmittelbar
in den Kondensator, wo der Abdampf niedergeschlagen wird. Die hierbei stattfindende
Erwärmung des Heizungswassers erreicht nicht die in der Heizungsanlage verlangte
Temperatur. Das Warmwasser wird nun ganz oder teilweise durch die Abgase des Kessels
auf die gewünschte Temperatur noch weiter erwärmt. Es, sind hierbei zwei Schaltungen
möglich, welche beide dargestellt sind. Entweder wird das gesamte Warmwasser nachgeheizt,
wobei die Anschlußstelle Y an den Abgasvorwärmer U nach Belieben v °rschoben und
dadurch die Heizfläche entsprechend geändert werden kann, bis die gewünschte Endtemperatur
erreicht ist, oder aber es wird ein Teil des im Kondensator erwärmten Heizungswassers
nicht in den Zusatzwärmer U, sondern durch eine Umgehungsleitung mit Ventil Z unmittelbar
in die Heiztingsvorlaufleitung geführt, so daß die endgültige Mischtemperatur wieder
den gewünschten Wert erreicht. Ein Thermostat l kann sowohl das Verändern der Heizfläche
des Zusatzerwärmers als auch die Steuerung des Ventils Z der Lrmgehungsleitung automatisch
bewirken.