Hochdr uckdampferzeuger. Die Erfindung betrifft einen Hochdruck dampferzeuger, bei dem die Verdampfung des Wassers unterhalb des kritischen Druk- kes und ohne Umlauf voll Wasser bezw. Dampf in steilen oder senkrechten Wasser rohren erfolgt, an die Speisewasserleitungen und Dampfabführungsileitungen angeschlos sen sind. Bei bekannten Kesselausführungen dieser Art sind die Speisewasserleitungen der Wasserrohre unmittelbar an eine Leitung angeschlossen, in welche die Kesselspeise pumpe fördert.
Der Gesamtwasserinhalt sal- cher Kessel ist im Verhältnis zu ihrer Heiz fläche klein. und es besteht daher die Ge fahr, dass bei einem plötzlichen Versagen der Speisepumpe die Wasserrohre zu stark er hitzt werden, bevor die Feuerung abgestellt oder die Strahlung der Einmauerung besei tigt ist. Ferner werden im Speisewasser ent- haftener Kesselstein und Verunreinigungen jeglicher Art sich in den Wasserrohren ab setzen, was den Wirkungsgrad des Kessels verschlechtert und dessen Betriebssicherheit ebenfalls gefährdet.
Zwecks Behebung die ser Nachteile sind die Speiseleitungen der verschiedenen Wasserrohre gemäss der Erfin dung mit dem Wasserraum eines allen die sen Leitungen gemeinsamen Behälters verbun den; ferner sind auch die Dampfabführungs leitungen der Wasserrohre mit diesem Be hälter verbunden. Bei einem solchen Hoch druckdampferzeuger strömt beim Versagen der Speisepumpe eine Zeitlang Wasser aus dem Behälter in die Wasserrohre.
Der Be hälter wund zweckmässig so bemessen werden, dass genügend Wasser zur Speisung der Wasserrohre zur Verfügung steht, bis eine Reservepumpe in Betrieb gesetzt, oder die Feuerung abgestellt und die vom blauerwerl@ herrührende Strahlung nicht mehr gefährlich ist.
Ferner werden sich bei diesem neuarti gen Dampferzeuger der Kesselstein und im Speisewasser enthaltene sonstige Verunreixxi- gungen vorwiegend bereits im Behälter ab setzen, insbesondere, wenn dafür gesorgt wird, dass der W@sse@ri.nhalt dieses Behälters auf Siedetemperatur gehalten wird.
Auf der Zeichnung sind verschiedene Ausführungsformen des Erfindungsgegen- standen beispielsweise und schematisch ver anschaulicht. Es zeigt: Fig. 1 eine Ausführungsform, bei wel cher eine K eselspeisepumpe das Wasser durch einen Vorwärmer hindurch in einen Behälter fördert, der sowohl mit dem Was serraum, als auch dem Dampfraum von ge raden, sich von unten nach oben erweitern den Wasserrohren verbunden ist, wobei der aus dem Dampfraum jenes Behälters abströ mende Dampf durch einen Überhitzer hin durch in die Verbrauchsleitung gelangt;
Fig. 2 zeigt eine Ausführungsform, bei der das Speisewasser auf dem Wege zum Behälter in einem Gefäss fein verteilt und in diesem auf Sättigungstemperatur erhitzt wird, und bei der ferner eine allen Wasser rohren gemeinsame Dampfabführungsleitung sowohl mit dem Dampfraum des Behälters.
als auch dem Innern jenes Gefässes, sowie dem Überhitzer für den Gebrauchsdampf verbunden ist; Fig. 3 zeigt eine Ausführungsform mit einem Haupt- und einem Zwischenbehälter, deren Wasser- und Dampfräume durch be sondere Leitungen je miteinander verbunden sind, wobei von der die Wasserräume verbin denden Leitung eine Verbindung nit den Wasserrohren und von der die Dampfräume verbindenden Leitung eine zum Überhitzer für den Gebrauchsdampf führende Leitung abzweigt.
Dabei ist ferner der Wasserraum des Hauptbehälters an das Zuflussrohr für das Speisewasser und der Wasserraum des Zwisehenbehälters an ein allen Dampfabfüh rungsleitungen der Wasserrohre gemeinsame Dampfsammelrohr angeschlossen; Fig. 4 zeigt schliesslich eine Ausfüh rungsform, bei der das Zuflussrohr für das Speisewasser mit einer allen Speiseleitungen der Wasserrohre gemeinsamen Sammelleitung und über eine Ausgleichsleitung auch an den Wasserraum des Behälters angeschlossen ist, dessen Dampfraum mit einem allen Dampf- abführungsleilungen der Wasserrohre ge meinsamen Dampfsammelrohr verbunden ist.
In Fig. 1 bezeichnet 1 ein Speisewasser zuflussrohr und 2 eine in dieses Rohr für- dernde Pumpe. 3 ist ein Speisewasservor wärmer; das in diesem vorgewärmte Wasser gelangt durch das Zuflussrohr 1 in den Was serraum eines Behälters 4. Mit 5 sind ge rade, sich von unten nach oben erweiternde Wasserrohre bezeichnet, in denen das Was ser bereits beim einmaligen Durchgang völlig zur Verdampfung kommt. In Verbindung mit jedem dieser Rohre 5 ist unten eine enge Speiseleitung 6 und oben eine Dampfabfüh rungsleitung 7 vorgesehen.
Alle Speiselei tungen 6 sind über eine gemeinsame Sam melleitung 8 an den Wasserraum des Behäl ters 4 angeschlossen, während alle Dampf- abführunesleitungen 7 über ein gemeinsames Dampfsammelrohr 9 an den Dampfraum die ses Behälters 4 angeschlossen sind.
Der Dampfraum des Behälters 1 ist durch eine Leitung 10 mit einem L'berhitzer 71 verbun den. an den sich eine Leitung 12 anschliesst, durch die der in dem beschriebenen Hoch- druckdampferzeuger erzeugte Dampf nach den nicht gezeigten. Verbrauchsstellen strömt.
Der Behälter 4- ist auf einer solchen Höhe angeordnet, dass er wenigstens für einige Zeit den Wasserspiegel in den Wasserrohren 5 auf einer vorgeschriebenen Höhe halten kann. 4' bezeichnet eine Leitung zum Ab lassen des Schlammes aus dem Behälter -1 -.
Sollte bei dem beschriebenen Hochdruck dampferzeuger die Speisepumpe 2 versagen, so ist im Behälter 4 genügend Wasser Vor handen, um einen ordnungsgemässen Betrieb zu gewährleisten, bis eine Reservepumpe (nicht gezeigt) in Betrieb gesetzt, oder die Feuerung abgestellt ist, sowie die vom Mauerwerk herrührende Strahlung den Was serrohren 5 nicht mehr gefährlich werden kann.
Der Behälter 4 weist nur zwei -Was- seransehlüsse und nur zwei Dampfanschlüsse a a uf, was wesentlich zu dessen Betriebssicher- heit beiträgt.
Die vom frisch zufliessenden Speisewasser mitgeführten Verunreinigun gen jeglicher Art, also auch der Kesselstein, werden sich der Hauptsache: nach bereits im Behälter 4 absetzen und belangen daher nicht in die Wasserrohre 5, was ebenfalls sehr erwünscht ist. Sollte aus. den Rohren 5 mit dem Dampf Wasser mitgerissen werden, so scheidet sich dieses im Behälter 4 ab, so dass nur getrockneter Dampf in den Überhitzer 11 gelangt.
Da der Dampfraum des Behälters 4 mit den Dampfräumen der Wasserrohre 5 verbunden ist, so wird der Wasseizmhalt des Behälters 4 wenigstens in den obern Schich- tes nahezu auf Siedetemperatur erhitzt und gleichzeitig wird durch die erwähnte Ver bindung erreicht, dass sich im Behälter 4 und in den Wasserrohren 5 derselbe Wasser spiegel einstallt. Der Behälter 4 dient bei der beschriebenen Ausführungsform als Aus- gleiohsbehälter; der Wasserinhalt kann in demselben stark schwanken, ohne dass dies irgendwelche Gefährdung der Anlage be dingt.
Zweckmässig wird der Wasserinhalt dieses Behälters 4 so bemassen, d ass für einen im voraus festsetzbaren Zeitraum auch beim Versagen der Speisepumpe 2 kein Verbren nen der Rohre 5 eintreten kann.
Gewünschtenfalls kann die Leitung 9 durch eine Umgehungsleitung 13, also unter Umgehung des Behälters 4, auch noch unmit telbar mit der Leitung 10 verbunden werden.
Wird dem Hochdruck dampferzeuger ausser Rohwasser (Zusatzwasser) der Hauptsache nach Kondensat als Speisewasser zugeführt, so kann letzteres unmittelbar in die Sammel- leitung 8 geleitet und nur das Rohwasser dem Behälter 4 zugeführt werden, der nach wie vor ebenfalls an die Leitung 8 ange schlossen ist. In diesem Falle wird im Be hälter 4 eine verhältnismässig kleine Strö mungsgeschwindigkeit vorhanden sein, so dass sich Kesselstein und andere Verunreini gungen des Rohwassers weitgehend in die sem Behälter absetzen. Letzteres kann durch Einbauten (Schikanen) in den Behälter 4 noch gefördert werden. Dagegen braucht es in diesem Falle sowohl eine Kondensat-, als auch eine Rohwasserspeisepumpe.
Bei dem in Fg. 1 gezeigten Dampf erzeuger ragt nur die Leitung 10 in den Behälter 4 hinein. Gewünschtenfalls kann man aber auch das Zuflussrohr 1 und die Leitungen 8, 9 zum Teil in diesen Behälter hineinragen lassen, wobei zweckmässig der hineinragende Teil des Zuflussrohres 1 für das Speisewasser mit nach unten gerichteten Bohrungen bezw. Öffnungen, der hinein ragende Teil der Sammelleitung 8 mit nach oben gerichteten Bohrungen, der hinein ragende Teil der Leitung 9 mit nach unten gerichteten Bohrungen und der hinein ragende Teil dar Leitung 10 mit nach oben gerichteten Bohrungen versehen wird.
Bei diesem gezeichneten Beispiel werden die untern Schichten im Wasserraum des Behälters 4 in den wenigsten Fällen bereits auf Siedetemperatur erhitzt werden, weishalb sich diese Ausführungsform insbesondere für die Fälle eignet, bei denen der Kesselstein schon unterhalb der Siedetemperatur des Wassers ausfällt. Gleichzeitig wird der Vor teil erreicht, dass den Wasserroheren 5 von unten her verhältnismässig kaltes Wasser zu fliesst, so dass die betreffenden Stellen gut gekühlt werden.
In Fig. 2 ist eine Ausführungsform ge zeigt, die besonders für solche Fälle geeignet ist, bei denen der Kesselstein erst bei Siede temperatur ausfällt. Es bezeichnet 1 wie derum dass Zuflussro:hr für das Speisewasser, 2. die Speisepumpe und 3 den Speisewasser vorwärmer. Hinter diesem ist. in der Strö mungsrichtung des Speisewassers betrachtet.
in das Zuflussrohr 1 ein Gefäss 14 aingeachal- tet, in welchem: das Speisewasser fein ver teilt und durch Dampf, der durch eine Lei tung 15 in dies-es Gefäss gelangt, auf Siede temperatur erwärmt wird.
Das so im Be hälter 14 erwärmte Wasser gelangt durch das Rohr 1 in den Wasserraum des Behäl ters 4, der :durch eine .der Sammelleitung 8 des ersten Ausführungsbeispiels entspre chende Leitung mit den Speiseleitungen 6 der Wasserrohre 5 verbunden ist.
Die Dampfräume der Wasserrohre. 5 sind auch hier über Dampfabführungsleitungen 7 an ein gemeinsames Dampfsammelrohr 9 ange schlossen, von dem die bereits erwähnte Lei tung 15, sowie eine nach dem Behälter 4 führende Leitung 16 abzweigt. Das Gefäss 14 ist somit durch Leitung 1 mit dem Was- serraum des Behälters 4 und durch die Lei tungen 15, 16 mit dessen Dampfraum ver bunden. An das Dampfsammelrohr 9 schliesst sich, wie beim ersten Ausführungsbeispiel, noch ein Überhitzer 11 an.
Bei diesem Dampferzeuger wird sich der Kesselstein aus den untersten Schich ten des Wasserraumes des Behälters 4 sicher ausscheiden, da auch diese nahezu Siedetemperatur haben: der sich absetzende Schlamm kann durch die Leitung 41 ab gelassen werden.
Bei der Ausführungsform nach Fig. 3 ist neben dem Behälter 4, an dessen Was serraum das Zuflussrohr 1 für das Speise wasser angeschlossen ist, noch ein Zwischen behälter 20 vorgesehen, der ebenfalls einen Wasser- und Dampfraum aufweist.
Das allen Wasserrohren 5 gemeinsame Dampfsammelrohr 9 mündet in den Wasser raum des Zwischenbehälters 20, dessen Dampfraum über eine Leitung 22, an die auch die Dampfentnahmeleitung 21 ange schlossen ist, an den Dampfraum des Haupt behälters 4 angeschlossen ist. Der Wasser raum des letzteren ist durch eine Leitung 23 mit dem Wasserraum des Zwischenbehälters 20 verbunden. Von der Leitung 23 zweigt die allen Speiseleitungen 6 der Wasserrohre gemeinsame Sammelleitung 8 ab.
Bei dieser Ausführungsform dient als Kesselsteinabscheider in erster Linie der Hauptbehälter 4, in den das im Vorwärmer 3 vorgewärmte Wasser zuerst eintritt. Zum Ablassen des Schlammes ist dieser Behälter 4 mit einer Leitung 41 verbunden. Im Zwi schenbehälter 20 wird der unten in den Wasserraum eingeführte Dampf gewaschen und das darin enthaltene Wasser, welches praktisch rein ist, auf Siedetemperatur er wärmt; dieser Zwischenbehälter 20 erfüllt somit auch noch die Rolle eines Wärme speichers. Die Anlage nach Fig. 3 weist den weiteren Vorteil auf, dass den Wasser rohren 5 verhältnismässig kaltes Wasser zu fliesst.
Bei dem in Fig. 4 dargestellten Dampf erzeuger ist die den Speiseleitungen 6 der verschiedenen Wasserrohre 5 gemeinsame Sammelleitung 8 über den Vorwärmer 3 unmittelbar an das Zuflussrohr 1 für das Speisewasser angeschlossen. Von der Lei tung 8 zweigt eine Ausgleichsleitung 24 nach dem Wasserraum des Behälters 4 ab; in diesen Wasserraum mündet auch das allen Dampfabführungsleitungen 7 der Wasser rohre 5 gemeinsame Dampfsammelrohr 9, so dass der Dampf im Behälter 4 gewaschen und das darin enthaltene Wasser auf Siede temperatur erwärmt wird. Der Behälter 4 wirkt auch hier als Wärmespeicher, wobei an demselben nur drei Rohranschlüsse vor zusehen sind, so dass er von grosser Betriebs sicherheit ist.
Alle beschriebenen Ausführungsformen weisen das Gemeinsame auf, dass die Ver dampfung des Wassers unterhalb des kriti schen Druckes und ohne Umlauf von Was ser bezw. Dampf in steilen oder senkrechten Wasserrohren 5 erfolgt.