CH107067A - Wasserrohr-Dampferzeuger mit zwangsläufigem Wasserumlauf. - Google Patents

Description

      Wasserrohr-Dampferzeuger    mit zwangsläufigem Wasserumlauf.    Die Erfindung betrifft einen     Wasserrohr-          Dampferzeuger    mit zwangsläufigem Wasser  umlauf. Zwecks Erhöhung der Leistungs  fähigkeit von     Wasserrohrkesseln    ist es be  reits bekannt, das im Kessel befindliche  Wasser durch die Wasserrohre unter Druck  zu pressen und den Druck in     denselben    durch  Verwendung von Drosselorganen so zu er  höhen, dass in diesen Rohren eine Dampfent  wicklung nicht eintreten kann.

   Die     Abdros-          selung    des Wassers wurde dabei zum Bei  spiel mittelst am Ende der Wasserrohre vor  gesehener Abschnürungen, oder auch, unter       Wegfall    solcher Austrittswiderstände an den  einzelnen Rohrenden, mittelst eines oder meh  rerer Drosselorgane erzielt, die ausserhalb des  Kessels in der gemeinsamen Leitung zwi  schen den Wasserrohren und einer     Wasser-          und    Dampftrommel angeordnet sind.  



  Die Erfindung bezweckt eine weitere Er  höhung der Wirtschaftlichkeit solcher Was  serrohrkessel mit zwangsläufigem Wasser  umlauf. Erfindungsgemäss gehen die Was  serrohre in engere, die     Abdrosselung    des zu  verdampfenden Wassers bewirkende Rohre    über, die sich im Bereiche der Heizgase be  finden und in denen das mit erheblich grö  sserer Geschwindigkeit als in den übrigen  Teilen des Dampferzeugers hindurchfliessende  Wasser bei weiterer Wärmeaufnahme und  allmählichem Abfall des Druckes von dem  in den Wasserrohren herrschenden auf den  des eigentlichen Dampferzeugers bereits teil  weise verdampft.  



  Ist eine den Wasserumlauf im Dampf  erzeuger bewirkende Pumpe mit ihrem Saug  rohr an den eigentlichen Dampferzeuger an  geschlossen, so kann     zweckmässig    eine Speise  flüssigkeitszuleitung vor der Pumpe in deren  Saugrohr münden, so dass die Speiseflüssig  keit die von der Pumpe angesaugte Flüssig  keit vor deren Eintritt in die Pumpe ab  kühlt.  



  Auf der Zeichnung ist ein Ausführungs  beispiel der Erfindung veranschaulicht, und  es     zeigt:          Fig.    1 schematisch einen Dampferzeuger,  und         Fig.    2 ein     Entropieschaubild.         In     Eig.    1 bezeichnet c eine Wasser- und  Dampftrommel, in welcher die eigentliche  Verdampfung vor sich geht. Der sich bil  dende Dampf wird durch Leitung l     einem     nicht gezeigten Dampfverbraucher zugeführt,  während der in der Trommel c nicht ver  dampfte Teil des Wassers durch ein Fall  rohr d einer Pumpe e zufliesst, in der es  eine Druckerhöhung erfährt.

   Die Pumpe e  fördert das Wasser in eine Leitung f, mit  welcher das     Wasserrohrbündel    a in Verbin  dung steht. Die Wasserrohre a gehen in  engere Rohre     zv    über, die mit der Trommel c  verbunden sind. Die Rohre     2v    sind noch den  Heizgasen der Feuerung ausgesetzt und ihre  Länge ist verhältnismässig     gross;    sie bewir  ken eine     Abdrosselung    des Wassers und so  mit eine Druckerhöhung in den Wasserrohren  a. da bezeichnet eine Leitung zum Zuführen  von     Speisewasser,    die von der Pumpe c in  das Fallrohr d mündet, welches gleichzeitig  das Saugrohr der Pumpe bildet.  



  In den Rohren w findet ein allmählicher  Abfall des Druckes von den in den Wasser  rohren herrschenden auf den des eigentlichen  Dampferzeugers d statt. Infolge weiterer  Wärmezufuhr in den Rohren     w    findet in  denselben bereits eine teilweise Verdampfung  des durchfliessenden Wassers statt. Dabei er  fährt das     Wasser-Dampfgemisch    in den  engen Rohren     et,    eine wesentliche Geschwin  digkeitserhöhung, -was einmal den Wärme  austausch     zwischen    den Heizgasen und der  zu verdampfenden Flüssigkeit     begünstigt     und zudem eine gefährliche Erhitzung die  ser Rohre     u1,    sowie eine Bildung von Kessel  stein in denselben verhindert.

   In     den-Wasser-          rohren    a tritt dagegen infolge des dort Herr  schenden höheren Druckes noch keine Ver  dampfung ein, so dass diese Rohre unbedenk  lich den Strahlen der Feuerung ausgesetzt  sein können. Das durch die Leitung     lt    zu  fliessende Speisewasser bewirkt eine Ab<B>,</B>       kühlung    des umlaufenden Wassers, so dass  eine teilweise Verdampfung des letzteren in  der Pumpe e, was deren Wirkungsgrad  äusserst nachteilig beeinflussen würde, ver  hindert.    Die geschilderten Vorgänge sollen an  hand der     Eig.    ?.     -welche    ein     Entropieschau-          bild    zeigt, noch näher erläutert werden.

   In  dieser Figur sind in einem rechtwinkligen  Koordinatensystem die absoluten Tempera  turen 1' als Ordinate und die Entropie<B>8</B> als  Abszisse     aufgetragen.    Das Schaubild be  zieht sieh auf die ganze von der Umlauf  pumpe c geförderte Flüssigkeitsmenge. Die  durch den vom     Rohrbündel    a dargestellten  Überdruckteil fliessende Flüssigkeitsmenge  nimmt in diesem Wärme auf, und zwar vom       Punkte        _L,        welelier    in     allgemein    üblicher,

   zu  lässiger     Annäherungsweise    auf der den flüs  sigen Zustand vom nassen Dampf scheiden  den Grenzlinie gezeichnet ist und welcher  der Temperatur der Flüssigkeit hinter der  Pumpe e     entsprielit,    bis zum Punkte     B,    wel  cher der Temperatur der Flüssigkeit ent  spricht, die sie unmittelbar vor dem Ein  strömen in die engen Rohre     2v    besitzt. Dem  Punkte     B    entspricht ein Druck     p,.    Beim  Durchströmen der engen Rohre     i.v    sinkt der  Druck der Flüssigkeit längs einer Kurve     g        ,,     bis zu dem     Drucke,    der in der Trommel c  herrscht.

   Dieser Druck sei gleich p, und er  wird im     Entropieschaubild    durch eine wag  rechte Linie dargestellt. Die Kurvt,  schneidet diese     Wagrechte    p im Punkte F.  Die     Wagrechte        p    schneidet die Grenzlinie,  die den flüssigen     Zustand    vom nassen Dampf       scheidet,    im     Punkte    D und die Grenzlinie,  welche den Zustand nassen Dampfes von der  Überhitzung schneidet, im Punkte E. Der  Punkt     I'    teilt die Strecke     D-E    im Verhältnis  der verdampften Menge zu der flüssig ge  bliebenen Menge.

   Dieses Verhältnis bestimmt  die     Fördermenge    der Umlaufpumpe e. Durch  Regelung der Leistung der     Pumpe    e hat  man es in der Hand, die Höhe des     Piinl,:tes        B     im     Entropieschaubild    zu bestimmen, und so  mit auch die Lage von     I'.    Zu diesem Zwecke  können in Verbindung mit der Umlaufpumpe  e Mittel zur Erhöhung ihrer Fördermenge  und Förderhöhe vorgesehen sein. Diese kön  nen so ausgebildet sein, dass sie durch selbst  tätige oder von Hand vorzunehmende Einstel  lungen ein Arbeiten der Pumpe e in An-           passung    an den Dampfverbraucher ermög  lichen.  



  Würde nach der Drosselung des Wassers  bis zu dessen Eintritt in die Trommel c  keine Wärme mehr zugeführt, so sinkt der  Druck nach der Kurve gleichen Inhaltes g       (Fig.    2), welche die     Wagrechte        D-E    in C  schneidet. In diesem Falle verhält sich das  erzeugte Dampfgewicht zum     Pumpenförder-          gewicht    von     D-C   <I>:</I>     L-D,    das heisst viel     un-          giinstiger,    so dass die Pumpe grösser zu be  messen wäre und das umlaufende Wasser  vor dessen Eintritt in die Pumpe auch we  niger     stark.    abgekühlt würde.  



  Der durch eine Leitung aus der Trom  mel c abfliessende Dampf kann erforder  lichenfalls in an sich bekannter Weise noch  abgekühlt werden.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH Wasserrohr-Dampferzeuger mit zwangs läufigem Wasserumlauf, in dessen Wasser rohren der Druck durch Drosselung des Was sers über demjenigen im eigentlichen Dampf erzeuger gehalten wird, dadurch gekenn- zeichnet, dass die Wasserrohre in engere, die Abdrosselung des zu verdampfenden Was sers bewirkende Rohre übergehen, die sich im Bereiche der Heizgase befinden und in denen das mit erheblich grösserer Geschwin digkeit als in den übrigen Teilen des Dampf erzeugers hindurchfliessende Wasser bei wei terer Wärmeaufnahme und allmählichem Ab fall des Druckes von dem in den Wasser rohren herrschenden auf den des eigentlichen Dampferzeugers bereits teilweise verdampft.

   UNTERANSPRUCH: Wasserrohr-Dampferzeuger nach Patent anspruch, bei welchem die den Wasserumlauf bewirkende Pumpe mit ihrem Saugrohr an den eigentlichen Dampferzeuger angeschlos sen ist, dadurch gekennzeichnet, dass eine Speiseflüssigkeitszuleitung vor der Pumpe in deren Saugrohr mündet, so dass die Speise flüssigkeit die von der Pumpe angesaugte Flüssigkeit vor deren Eintritt in die-Pumpe abkühlt.