CH184689A - Dampfanlage mit durch Überschussdampf aufgeladenem Wärmespeicher. - Google Patents

Description

  Dampfanlage mit durch Überschussdampf aufgeladenem Wärmespeicher.    Die Erfindung bezieht sich auf eine  Dampfanlage mit einem durch Überschuss  dampf aufgeladenen Wärmespeicher. Bei der  Bemessung derartiger Speicher war man bis  her an den Druck des anfallenden Über  schussdampfes gebunden. Bei Gefällespei  chern stand lediglich das Druckgefälle zwi  schen dem Dampfdruck des überschüssigen  Dampfes und dem Druck des für die Ver  braucher benötigten Dampfes zur Ver  fügung.  



  Dadurch ergibt sich häufig der Nachteil,  dass sehr grosse Speicherbehälter notwendig  sind, die eine Speicheranlage überhaupt un  wirtschaftlich machen.  



  Die Erfindung vermeidet diese Nachteile  dadurch, dass der Ladedampf oder ein Teil  des Ladedampfes vor Eintritt in den Wärme  speicher durch eine Wärmepumpe auf einen  höheren Druck gebracht wird.  



  Dadurch ist es beispielsweise möglich,  die Speicherfähigkeit ohne     Vergrösserung    des  Volumens zu verdoppeln, wobei die Kosten    infolge der grösseren Wandstärke des Be  hälters nur um etwa 30 % steigen.  



  In beiliegenden Fig. 1 bis 3 sind Aus  führungsbeispiele der Erfindung beschrieben.  Nach Fig. 1 gibt der Kessel 1 Dampf an  ein Netz 2 ab, in dem ein Druck von bei  spielsweise 7 atü herrscht. An dieses Netz  sind Verbraucher 3 und eine Gegendruck  maschine 4 angeschlossen. Ausserdem kann  Hochdruckdampf über eine mit     Reduzierven-          til    5 versehene     Leitung    6 in das Nieder  drucknetz 7 geleitet werden, aus dem ver  schiedene Dampfverbraucher 8 und 9 ge  speist werden. Im     Niederdrucknetz        herrscht     zum Beispiel     ein    Druck von 3 atü.  



  An das     Hochdrucknetz    2 ist ein Dampf  kompressor 10 angeschlossen, der durch eine       Gegendruckturbine    11 angetrieben wird. Der  durch den Kompressor 10 verdichtete Dampf  strömt durch Leitung 12 in den Speicher 13  und wird aus diesem durch Leitung 14 über       Reduzierventil    15 an das     Niederdrucknetz    7  abgegeben. Ausserdem kann, falls der Spei  cherdruck genügend hoch ist, auch Dampf      durch Leitung 16 dem Hochdrucknetz 2 zu  geführt werden.  



  In der Leitung 12 ist ein     Überströmven-          til    17 und in der Dampfzufuhrleitung 18  zur Turbine 11 ein Überströmventil 19 ein  geschaltet, die beide vom Druck in der Lei  tung 2     derart    gesteuert sind, dass bei einem  Ansteigen des Druckes über 7 atü zuerst  Ventil 17 und, wenn dieses vollgeöffnet ist,  auch Ventil 19 geöffnet wird.  



  Ist Ventil 17 geöffnet und Ventil 19 ge  schlossen, so strömt Überschussdampf durch  den nicht in Betrieb befindlichen Zentri  fugalkompressor 10 hindurch. Dies wird so  lange der Fall sein, bis der Speicherdruck  so hoch angestiegen ist, dass eine Dampfströ  mung durch den Kompressor 10 nicht mehr  möglich ist. Alsdann wird Ventil 19 geöff  net und die Turbine 11 in Gang gesetzt,  durch die der überschüssige Dampf aus der  Leitung 2 mittels des Kompressors 10 kom  primiert und in den Speicher gebracht wird.  



  Falls in der Dampfanlage erhöhter Dampf  bedarf eintritt, indem beispielsweise für den  Betrieb der Dampfmaschine 4 mehr Dampf  benötigt wird, so sinkt der Druck in der  Hauptdampfleitung 2 um einen kleinen Be  trag, der ausreicht, um den Antrieb der  Regelventile 19 und 17 zu betätigen. Es  wird     alsdann        zuerst    Ventil 19 geschlossen,  so dass die Turbine 11 und der Kompressor  10 zum Stillstand kommen. Ventil 17 wird  geschlossen, nachdem Ventil 19 in seine  Schliessstellung gelangt ist. Die Ventile 19  und 17 werden also nacheinander geöffnet  und nacheinander geschlossen.  



  In dem Ausführungsbeispiel ist das       Speichervermögen    zwischen 15 und 3 atü  doppelt so gross wie das     Speichervermögen     zwischen 7 und 3 atü bei den bisher bekann  ten Anlagen.  



  Fig. 2 zeigt eine andere Regelung der  Speicherladung. Solange der Druck im Spei  cher 24 niedriger ist als der Druck in der  Hochdruckleitung 25, strömt der überschüs  sige Dampf über Ventil 21 unmittelbar in  den Speicher.    Ist der Speicherdruck soweit angestiegen,  dass das Druckgefälle zur     Dampfströmung     nicht mehr ausreicht, so öffnet Ventil 22 und  setzt die Turbine zum Antrieb des     Kompres-          sors    in Gang.  



  Hinter dem Überströmventil 21 ist ein       Rückschlabo-ventil    23 angeordnet, -das ein  Rückströmen des komprimierten Dampfes in  die Hochdruckleitung     verhindert.     



  In     Fig.    3 ist ein Hochdrucknetz 32 und  ein     Niederdrucknetz    36 vorhanden, die beide  durch die Leitung 34 miteinander verbunden  sind. An das     Niederdruckdampfnetz    sind       Abhitzekessel    37, 38 angeschlossen, die       g        ro        Össere        Dampfmengen        erzeugen        C        als        die        Nie-          derdruckverbraucher    39 aufnehmen können.

    Der überschüssige     -L\iederdruckdampf    wird  durch den Kompressor 40 verdichtet und in  den Speicher 41 geleitet, aus dem der Dampf  über Ventil 42 nach Bedarf an das Hoch  drucknetz 32 abgegeben werden kann.  



  Das Ausführungsbeispiel entspricht einem  Fall, bei dem sehr billiger elektrischer Strom  zur Verfügung steht. Zum Antrieb des Kom  pressors 40 ist daher ein Elektromotor 43  vorgesehen. Die Regelung der Anlage     kann     so ausgeführt werden, dass der Elektromotor  in     Abhängigkeit    vom Druck in der Leitung  36 gesteuert     -wird.    Oder es kann auch ein       Überströmventil    in der vom Kompressor 40  zum Speicher 41 führenden     Leitung    angeord  net werden.  



  Im Hochdrucknetz 32 kann zum Beispiel  ein Druck von 8 atü und im     Niederdrucknetz     36     ein    Druck von 3 atü herrschen, während  der Speicher 41 zum Beispiel bis auf 16 atü  aufgeladen werden kann, so dass er sich nach  dem Hochdrucknetz bis auf einen Druck von  8 atü entladen kann.  



  Die     Erfindung    kann auch für solche  Speicheranlagen angewandt werden,     in    denen  heisses Wasser zur     Kesselspeisung    oder für  industrielle Zwecke aufgespeichert wird.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH: Dampfanlage mit einem durch Über schussdampf aufgeladenen Wärmespeicher, dadurch gekennzeichnet, dass der Ladedampf oder ein Teil des Ladedampfes vor Eintritt in den Wärmespeicher durch eine Wärme pumpe auf einen höheren Druck gebracht, wird. UNTERANTSPRÜCHE: 1. Dampfanlage nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass der Ladedampf oder ein Teil des Ladedampfes durch die Wärmepumpe auf einen Druck gebracht wird, der über dem Druck des Dampf erzeugers liegt. 2.

   Dampfanlage nach Patentanspruch, bei der der Wärmespeicher zwischen ein Hochdrucknetz und ein Niederdrucknetz geschaltet ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Speicher zuerst unmittelbar durch Hochdruckdampf, und wenn der Speicher druck annähernd bis auf den Druck des Hochdrucknetzes gestiegen ist, durch komprimierten Dampf aus der Wärme pumpe aufgeladen wird. 3. Dampfanlage nach Unteranspruch 2, da durch gekennzeichnet, dass die "Wärme- pumpe durch eine zwischen Hochdruck- und Niederdrucknetz geschaltete Gegen- druck-Kraftmaschine angetrieben wird. 4.

   Dampfanlage nach Unteranspruch 3, da durch gekennzeichnet, dass in der Dampf leitung zur Antriebsmaschine der Wärme pumpe und in der Ladeleitung des Spei chers je ein Regelventil angeordnet ist, und dass die beiden Ventile in Abhängig keit vom Wärmegleichgewicht der Anlage gesteuert sind und nacheinander öffnen bezw. schliessen. 5. Dampfanlage nach Patentanspruch mit Hoch- und Niederdrucknetz, bei der im Niederdrucknetz Überschussdampf anfällt.

   dadurch gekennzeichnet, dass die über schüssige Dampfmenge des Niederdruck netzes durch eine Wärmepumpe kompri miert und in einen Wärmespeicher geleitet wird, der Dampf an das Hochdrucknetz abgibt.