CH169811A - Dampferzeuger mit Zwangsdurchlauf des Arbeitsmittels. - Google Patents

Description

  Dampferzeuger mit     Zwangsdarclilauf    des Arbeitsmittels.    Beim     Röhrendampferzeuger    mit Zwangs  durchlauf des Arbeitsmittels entstehen die       Hauptschwierigkeiten,    wie zahlreiche Be  triebserfahrungen beweisen, durch den Salz  gehalt des zu verdampfenden Wassers. Um  sich das klar zu machen, muss man zunächst  einmal die Verhältnisse betrachten. die beim  Trommelkessel, also dem Kessel mit natür  lichem Umlauf, vorhanden sind. In der Trom  inel ist ein bestimmter Wasserinhalt vorhan  den, der von Hand oder selbsttätig durch       Speisewasserregler    eingehalten wird.

   Das       Speisewasser    ist, selbst     wenn    es chemisch auf  bereitet wird oder aus Verdampfern gewon  nen wird, niemals ganz rein, sondern enthält  gewisse chemische lösliche Verunreinigungen.  Wenn derartiges Wasser verdampft, so blei  ben die     Verunreinigungen    (Salze) in dem  nicht verdampften Wasser zurück. Der Was  serinhalt des Kessels wird sich also     langsam     mit Salzbestandteilen anreichern.

   Es entsteht  eine im Laufe der Zeit immer stärker wer-         dende        Laitge,    die dann von Zeit     zii    Zeit oder  auch fortlaufend abgelassen werden kann,  um dadurch den Kesselinhalt auf einer be  stimmten     Laugenkonzentration    zu halten.  Beim     Röhrendampferzeuger    mit Zwangs  durchlauf des Arbeitsmittels fehlt die Trom  mel und damit die     Möglichkeit    der Selbst  reinigung.

   Der     Verdampfungsvorgang    ver  läuft vielmehr in der Weise, dass das Was  ser durch eine Pumpe an dem einen Rohr  ende in das System     hineingedrückt    wird und  dieses als Dampf am andern Rohrende     ver-          leässt.        Ein    flüssiger Kesselinhalt, der sich  nach und nach mit Laue anreichern könnte  und den man wie beim Trommelkessel ab  lassen könnte, fehlt daher.

   Die Folge davon  ist, dass sich in der Zone, in der die innern       iZolirwände    nicht mehr     genügend    von Was  ser bespült werden, die Salze in Form einer  Kruste     absetzen,    und zwar, wie Versuche       zeigen.    so     lange.    bis der Dampf einen gewis  sen Überhitzungsgrad erreicht hat. Solange      die     Wärmebelastung    der Heizfläche, das  heisst der Rohre, niedrig ist, kann der Salz  absatz eine erhebliche Stärke erlangen, ohne  dass die Rohre durch     Verbrennen    gefährdet   erden.  



  Gänzlich anders liegen die     Verhältnisse     da; eben bei den hohen     @Värmebelastunbeii     der Heizfläche,     wie    sie zum Beispiel bei neu  zeitlichen     Strahlungskesseln    üblich sind. Bei  diesen führt schon eine verhältnismässig be  ringe     Salzablaberunb    zu einer     Zerstörun-    der  Rohre.

   Da, es nun aus den erwähnten Grün  den nicht möglich ist. die unvermeidlichen       Verunreini"unben    des     Speisewassers    aus die  sen herauszubringen, so muss für Dampf  erzeuger mit     Zwanbsdurchlauf    des     Arbeits-          mittels    und hochbelasteter Heizfläche ein an  derer     Web    besucht     --erden,    um die     Wirkun-          ;ren    der     ,Salzablagerung    unschädlich zu ma  chen.

   Das lässt sich gemäss der     Erfindun-          (ladurch    erreichen, dass die Heizfläche. in  welcher die     Verdampfung    vor sich )-ebt, in  zwei     Heizflächenteile    verschiedener     Wä        rme-          l)elastunb    aufgeteilt     -wird,    und zwar in einen  He     izflächenteil    hoher     Wärmebelastung,    in       welchem.    auf die     Gesamterstreckung    des       Heizflächenteils    berechnet.

   der Flüssigkeits  anteil den Dampfanteil des Arbeitsmittels       überwiest    und einen zweiten     Heizfläehenteil          geringerer        Belastung,    in dem umgekehrt der  Dampfanteil den Flüssigkeitsanteil über  wiegt.

   Dabei hat es sich als     zweckmässig    er  wiesen, zu dem     Heizflächenteil        äerin-erer     Wärmebelastung auch noch den ersten Teil  des     t\berhitzers    hinzuzunehmen.

   und zwar ein  mal deshalb,     -weil        schwach    überhitzter Dampf  auch noch Wasser enthalten kann und zwei  tens deshalb, um bei     Änderungen    der     Be-          lastun-''    und der damit verbundenen     Ver-          schiebun-,    der     Verdampfungszone    innerhalb       ('.e#    Bohrsystems eine     Art        Sieberheitsstreeke     einzuschalten, welche die     Verdampfunbszone     im Bereich der     geringeren        Wärmebelastun     der Heizfläche hält.  



  Die     Abbildung    :oll schematisch die     Ver-          hältnisse    zeigen, die sich bei einem Dampf  erzeuger mit unterteilter     Verdampfun;:sheiz-          fläche        bemä.ss    der     Erfindun-        ergeben.    Es     .sind       zunächst drei     grundsätzliche    Zonen zu unter  scheiden.

   nämlich die     Vorwärmunbszone        1l',     die     Verdampfunbszone        I'    und die     Überhit-          zunbszone        t@.    In der     Vorwärmunbszone        TI'     wird dem Arbeitsmittel die fühlbare     Wärine,     in der Zone 1' die     Verdampfungswärme    und  in der Zone     C    die     L        berhitzunbswärnie    zu  geführt.

   Beim     Eintritt    in die Zone     I'    besitzt  das Arbeitsmittel<B>100</B>     ö    Flüssigkeit und     (l     Dampf, beim Austritt     dagegen        1007o    Dampf  (theoretisch) und     0/'0    Flüssigkeit. Die ge  fährliche Zone ist durch den Bereich G an  gedeutet.

   Es ist dies die Zone. in welcher  die Heizfläche nicht mehr     genübend    von       1Vasser        bespült        -wird.    so dass mit der     Salz-          ablaberung        gerechnet        -werden    muss.

       DiesE,          Zone        -wird        @-emäss    der Erfindung der hoben       MTärmebelastunb        entzogen,    und zwar da  durch, dass die Heizfläche     I'    in die     Ab-          schnitte    a und b unterteilt wird.

   Der Heiz  flächenabschnitt a arbeitet mit hoher,     der          Abschnitt        b    mit     geringer        Wärmebelastang.          I'ber    die     CTesamterstreckung    a     berechnet.          überwiebt    der     Flüssigkeitsanteil    des Arbeits  mittels, über die Zone b berechnet, der  Dampfanteil.

   Die Gefahrenzone G     umfa.sst,          -wie    die     Abbildunol    erkennen     lässt,    nicht     wir     den     Heizflächenteil    b der     Verdampfunbszon-          I',    sondern auch noch den     Heizflächenteil        c     des     L'berhit:zers.    Wie gross im einzelnen das       Verhältnis    b : a zu gestalten ist, hängt von  den     Bedingungen    ab, unter denen der     Kessel     arbeiten soll.

   Nach den bisherigen     Erfah-          rungen    kann man die     Trennung    der     Heiz-          Näche    in     Riclitunb    der fortschreitenden Ver  dampfung bis zu etwa     107o    relative     Fliis-          :ig11eit        (Strecke        e)    verschieben.

   Wie weit es       möc,-lich    ist, die Trennung der Heizfläche  noch mehr nach der Dampfseite zu zu ver  schieben.     -wird    im Einzelfall zu     entscheiden     sein, ebenso     -wie    eine     Verschiebung    nach der  Seite der     Flüssigkeit    zu, die     insbesondere          dann    zweckmässig sein     -wird.        -wenn    man mit       weit,.;

  -ehenden        Verschiebungen    der     Verdamp-          fungszone    innerhalb der     Gesamtheizfläche,     z. B.     infol--e    von     Belzistunbsänderungen    oder  von     Änderungen    der     Speisewassertemperatur     oder     Änderungen    in der     Feuerung    zu rech-           nen    hat.

   Ebenso wird sich der Anteil c der       Überhitzerheizfläche,    die in dem Bereich     ge-          ringererWärmebelastung    anzuordnen ist, aus  den gleichen Gründen bestimmen lassen.  



  Verfährt man bei der Bemessung     bezw.          Anordnung    der Heizflächen entsprechend den  vorstehend angegebenen Regeln, so ist nor  inalerweise weitgehend Gewähr dafür ge  geben, dass keine Betriebsstörungen durch       Salzablagerungen    eintreten. Es kann nun  aber     vorkommen,    dass die bezeichneten       Dampferzeugungsphasen    -im Betrieb nicht  innerhalb der dafür ausersehenen Heiz  flächenteile verbleiben.

   Ein     ZVandern    dieser       Dampferzeugungsphasen    tritt beispielsweise  ein, wenn sich während des Betriebes das       Verhältnis    der Wärmebelastung der einzel  nen     Heizflächenteile    zueinander oder die       Speisewassereintrittstemperatur    ungewollt än  dern. Nimmt die     Speisewassertemperatur    zu,  so wird der     Verdampfungsdruck    früher er  reicht, das heisst, es tritt ein Wandern der  gesamten     Verdampfungszone,    in der Strö  mungsrichtung gesehen, in Richtung auf die       Speispumpe    zu, ein.

   Das umbekehrte ist der  Fall,     wenn    die Speisewassertemperatur ab  nimmt. Ein     Herauswandern    der genannten       Dampferzeugungsphasen    aus den dafür be  stimmten     Heizflächenteilen    würde aber wie  der eine     Betriebsstörung    durch     Salzablage-          rungen    zur Folge haben.

   In den Fällen, bei       denen    mit einem Wandern der     Dampferzeu-          @,unbsphasen    während des Betriebes zu rech  nen ist.     ist    es weiterhin     zweckmässig,    nicht  nur die vorstehend angegebenen     Heizflächen-          teile,    sondern darüber hinaus weitere Teile  der     Verdampfiinbsheizfläche    der Einwirkung       ;ler    strahlenden Wärme der Feuerung zu       entziehen,    also ebenfalls niedrig zu belasten.

    Unter Umständen wird man hierbei so weit       gehen    müssen,     dass    man die besamte     Ver-          dampftinbsheizfläche    der Einwirkung der       strahlenden        ZVärme    der Feuerung entzieht.       (ranz    allgemein kann man die Heizflächen  der strahlenden Wärme entziehen, indem man       gie    in einem der     Brennkammern    nachgeschal  teten Zu; unterbringt oder auch indem man  sie in der Brennkammer zwar lässt. sie aber    durch Abschirmen vor der Einwirkung der  strahlenden Wärme schützt.

Claims (1)

1. P ATEM TAB SPRUCH Dampferzeuger mit Zwangsdurchlauf des Arbeitsmittels. dadurch < gekennzeichnet, dass die Heizfläche, in welcher die Verdampfung vor sich geht. in zwei Heizflächenteile ver schiedener Wärmebelastung unterteilt ist, und zwar einen Heizflächenteil hoher Wärme belastung, in welchem.

   auf die Gesamt erstreckung dieses Heizflächenteils berechnet, der Flüssigkeitsanteil des Arbeitsmittels überwiegt, und einen zweiten Heizflächenteil geringerer Wärmebelastung, in dem umge kehrt der Dampfanteil den Flüssigkeitsanteil überwiegt. UNTERANSPRttCHE 1. Dampferzeuger nach dem Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass auch der erste Teil des auf die Verdampfungsheiz- fläche folgenden tberhitzers eine Heiz fläche verringerter Wärmebelastung bil det.

   n. Dampferzeuger nach dem Patentanspruch. dadurch beliennzeichnet. dass zur weiteren Sicherung des Betriebes geben Störungen durch Salzablagerungen ausser den im Pa- . tentanspruch angeführten weitere Teile der Verdampfunbsheizfläche durch Rohre gebildet werden, die der Ein wirkung der strahlenden -N\"ärme der Feuerung ent- äoben sind. 3.

   Dampferzeuger nach Unteranspruch 2, da durch -@ekennzeicluiet. dass die gesamte Verdampfun gsheiz fläche durch Rohre ge bildet wird. die der Ein wirkun-; der strah lenden Wärme der Feuerung entzogen sind.

   4. Dampferzeuger nach Unteranspruch 3, da durch gekennzeichnet, dass die Verdainp- fungsbeizfläche ganz orler teilweise in einem der Drennka.mmer nacligesclialteten Zu- untergebracht ist.

   5. Dampferzett@ger nach U nteransprueh ?, da durch ;-ekennzeichnet, class die Verdamp- fungslieizfläche ganz in einer Brennkam- mer untergebracht, aber durch Abschir mung der Einwirkung der strahlenden Wärme der Feuerung entzogen ist. G.

   Dampferzeuger nach LTnteranspruch 3. da durch gekennzeichnet, dass die Verdamp- fungSheizfläche teilweise in einer Brenn- Kammer untergebracht, aber durch Ab schirmung der Einwirkung der strahlen den Wärme der Feuerung entzogen ist.