Verfahren zur Erzeugung hochgespannten Dampfes und Dampferzeugungsanlage zur Ausführung dieses Verfahrens. Bekanntlich lässt sich in Dampferzeugungs anlagen eine Steigerung der Wärmeaufnahme durch Erhöhung der Heizgasgeschwindig keiten und der Zirkulationsgeschwindigkeit der zu verdampfenden Flüssigkeit erreichen. Es ist ferner bekannt, dass die Dampfbildung wesentlich begünstigt wird, wenn die Wärme der Heizgase an eine dünne Wasserschicht abgegeben wird. Zweck der Erfindung ist nun, durch gleichzeitige Ausnutzung dieser drei Tatsachen ein Verfahren und eine Dampferzeugungsanlage zu schaffen, die Dampf von hohem Drucke zu erzeugen ge statten.
Nach dem Verfahren gemäss vorliegender Er findung werden die Heizgase veranlasst, mit übernormaler, sich im wesentlichen gleichblei bender Geschwindigkeit durch die Heizkanäle zu ziehen. Ferner wird der zu verdampfenden Flüssigkeit auf mechanischem Wege eine grosse Zirkulationsgeschwindigkeit aufge drückt und diese Flüssigkeit an einer der strahlenden Wärme der Feuerung ausgesetz ten Stelle zur Bildung einer dünnen, mit grosser Geschwindigkeit sich bewegenden Schicht gezwungen.
Bei der Dampferzeu- gungsanlage zur Ausführung :dieses Ver fahrens nimmt erfindungsgemäss der Durch trittsquerschnitt der Heizkanäle in der Strö mungsrichtung der Gase im wesentlichen stetig ab, und es ist vor der Eintrittsmün- dung dieser Kanäle, im Bereiche der strah lenden Wärme der Feuerung ein Dampfent wickler angeordnet, welcher feststehende Rohre und in diese eingesetzte Körper auf weist, die so geformt und dimensioniert sind, dass an jeder Stelle der Rohre eine grosse Geschwindigkeit des Wasser-Dampfgemisches vorhanden ist.
Dabei kann die Dampferzeugungsanlage in mindestens zwei Gebiete unterteilt sein, in denen verschiedene Drücke herrschen, und es kann eine die Flüssigkeit in . die ver schiedenen Druckgebiete speisende Pumpe für die einzelnen Druckgebiete gleichzeitig als Zirkulationspumpe dienen.
Auf der beiliegenden Zeichnung ist sche matisch ein Ausführungsbeispiel einer Dampf- erzeugungsanlage nach vorliegender Erfin dung veranschaulicht.
Fig. 1 zeigt einen senkrechten Längs schnitt durch diese Anlage, und Fig. 2 einen Querschnitt in grösserem Massstabe durch ein Rohr des Dampfent- w icklers.
Die gezeigte Dampferzeugungsanlage weist einen Zweibündelkessel auf, der sich aus zwei Unterkesseln 1, 2, zwei Oberkesseln 3, 4 und zwei die Unter- und Oberkessel mit einander verbindenden Rohrbündeln 5, 6 zu sammensetzt. Die Wasserräume der Ober kessel 3, 4 stehen durch einen Kanal 7 mit einander in Verbindung. Zwischen den zwei Rohrbündeln 5, 6 ist eine Schamottewand 8 eingeschaltet. 9,10 bezeichnet eine als Kreisel pumpe ausgebildete mehrgehäusige Speise pumpe, an deren erste Stufe eine mit einem nicht gezeigten Abgasvorwärmer in Verbin dung stehende Leitung 11 angeschlossen ist. Die Kreiselpumpe 9,10 wird von einer Kraft maschine 33 angetrieben.
Das von der letz ten Stufe des Pumpenteils 9 geförderte Speisewasser wird durch eine Leitung 12 in den Unterkessel 1 gedrückt und gelangt von hier durch das Rohrbündel 5, die Ober kessel 3, 4 und das Rohrbündel 6 in den zweiten Unterkessel 2. Dieser ist durch eine Leitung 13 mit der ersten Stufe des zwei ten Pumpenteils 10 verbunden. In die Lei tung 13 ist ein Dreiwegventil 21 eingeschal tet, das den Zufluss des aus dem Unterkessel 2 abfliessenden Wassers zu dem Pumpenteil 10, beziehungsweise über eine Leitung 14 zu einer vor der letzten Stufe des Pumpenteils 9 gelegenen Stufe beherrscht. Die Leitung 14 ist mit einer Rückschlagklappe 15 versehen, welche die Flüssigkeit daran verhindert, aus dem Pumpenteil 9 durch die Leitung 14 in den Unterkessel 2 zu gelangen.
Ein nicht gezeigtes und mit einem ebenfalls nicht ge zeigten Speisewasserbehälter in Verbindung stellendes Überbordventil gestattet, in Zeiten kleinen Dampfverbrauches, wo das Ventil 21 so gestellt wird, dass das Wasser veranlasst wird, im Kreislauf durch die Teile 14, 9, 1, 5, 3, 7, 4, 6, 2 zu fliessen, einem Teil dieses Wassers nach dem Speisewasserbehälter zu fliessen, sobald in jenen Teilen der Anlage ein bestimmter Druck erreicht ist.
Im Bereiche der von der mechanischen Feuerung 16 ausstrahlenden Wärme ist ein Dampfentwickler vorgesehen, der eine An zahl feststehend und geneigt angeordneter Rohre 17 aufweist. In jedes dieser Rohre ist ein Körper 18 eingesetzt, der voll oder hohl sein kann und so bemessen ist, dass zwischen ihm und dem zugeordneten Rohr 17 ein Raum 19 (Fig. 2) von ringförmigem Querschnitt verbleibt.
Der Pumpenteil 10 fördert die zu verdampfende Flüssigkeit durch Leitung 20 in die verschiedenen Räume 19, die am andern Ende durch Lei tung 22 mit einem WTa.lzenkessel 23 in Ver- bindung stellen. Der in letzterem sich Dampf strömt durch Leitung 24 einem Dampfüberhitzer 25 zu, von welchem der überhitzte Dampf durch Leitung 26 zu einer nicht gezeigten Dampfv erbrauchsstelle gelangt.
Eine Leitung 2 7 gestattet der im Walzenkessel 23 sich ansammelnden Flüssig keit, nach einer vor der letzten Stufe des Pumpenteils 10 gelegenen Stufe dieses Teils zu strömen. In diese Leitung 27 ist eben falls eine R.iicksclila.gklappe 32 eingebaut. Die Heizkanäle 28, 29, 30 der Anlage sind so geformt, dass ihr Durchtrittsquerschnitt für die Heizgase, in ihrer Strömungsrichtung gesellen, im wesentlichen stetig abnimmt, so dass die allmählich sich abkühlenden Gase im wesentlichen mit sich gleichbleibender Geschwindigkeit durch jene Kanäle ziehen.
Dabei wird diesen Heizgasen mit Hilfe einer mechanischen Fördervorrichtung 31 eine sol che Geschwindigkeit, erteilt, dass sie an allen Stellen grösser als die normal gewählte Ge schwindigkeit, das heisst grösser als 5 bis 6 m/Sek., ist.
In den Teilen 1, 5, 3, 4, 6, 2 einerseits und den Teilen 19, 17, 23, 25 anderseits herrschen zwei verschiedene Drücke, so dass also die beschriebene Anlage in zwei Druck gebiete unterteilt ist. Im ersten Druckgebiet kann beispielsweise ein Druck von etwa 50, im zweiten ein solcher von etwa 100 Atm. herrschen. Die in die verschiedenen Druck gebiete Flüssigkeit speisenden Pumpenteile 9, 10 können dabei gleichzeitig als Zirku- lationspumpe wirken, zu welchem Zwecke eben die Leitungen 15, 27 vorgesehen sind. Durch die so erzeugte Zirkulation wird der Wärmeaustausch und somit die Dampf erzeugung an den verschiedenen Stellen der Anlage gefördert.
Je nach der Höhe des Dampfverbrauches hat man es durch Ein stellen des Ventils 21 in der Hand, mehr oder weniger Flüssigkeit nach dem Hochdruck gebiet gelangen, beziehungsweise vor allem im Niederdruckgebiet zirkulieren zu lassen. Durch passende Ausbildung der Einsatzkör per 18 wird es ferner ermöglicht, an jeder Stelle der Rohre 17 oder besser der Räume 19 eine beliebig dünne Wasserschieht zu er zeugen und dem Wasser-Dampfgemisch in diesen Räumen eine gewollte Geschwindig keit zu erteilen.
Gerade diese Umstände er möglichen es, in dem vor der Eintrittsmün dung der Heizkanäle gelegenen Dampfent wickler, welcher der strahlenden Wärme der Feuerung ausgesetzt ist, eine äusserst leb hafte Dampfentwicklung zu erreichen, um- somehr, als infolge der Dünnheit der Wasser schichten und der grossen Geschwindigkeit, mit welcher das Wasser gezwungen wird, durch jene Räume 19 zufliessen, Wirbelerschei nungen in der Wasserschicht auftreten. Da keine rotierenden Teile, sowie keine Stopf büchsen erforderlich sind, ist die beschrie bene Anlage einfach, daher billig und be triebssicher.
Dabei sind alle Teile leicht zu gänglich, was eine gute Reinigungsmöglich- keit schafft, so dass die Anlage bei gutem Wirkungsgrad und sich gleichbleibender Be triebssicherheit dauernd hoch beansprucht werden kann.