CH200453A - Dampferzeuger mit Zwangumlauf. - Google Patents

Dampferzeuger mit Zwangumlauf.

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CH200453A
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Fuer La Mont-Kess Gesellschaft
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Mont Kessel Und Kraftwirtschaf
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  • Control Of Steam Boilers And Waste-Gas Boilers (AREA)

Description


  Dampferzeuger mit     Zwangumlauf.       Dampferzeuger mit     Zwangumlauf    sind  bekannt. Im allgemeinen ist bei diesen  Dampferzeugern die Speiseeinrichtung und  die     Umwälzeinrichtung    von einander ge  trennt, wobei die     Umwälzeinrichtung        keinen     Einfluss auf die Speisung hat. Die Speisung  wird meistens wie bei normalen Kesseln nach  dem Wasserstand in einer Trommel gesteuert.  



  Die vorliegende     Erfindung    betrifft einen  Dampferzeuger mit     Zwa        Baumlauf,    bei dem  durch den     Förderdruck    der     Umwälzeinrzch-          tung    die eingespeiste     Wassermenge    geregelt  wird. Es ist möglich, den Förderdruck sich  verändern zu lassen und diese     Änderung    als  Regelkraft zu benutzen oder aber die Spei  sung so     einzuregeln,    dass der     Förderdruck     konstant bleibt.  



  Man kann zweckmässig die     Speiseeinrich-          tung        und    die     Umwälzpumpeneinrichtung    auf  eine gemeinsame, zu den Verdampferheiz-         flächen    führende Druckleitung arbeiten  lassen. Wenn die     Umwälzpumpe    mehr Druck  gibt, so kann die Speisepumpe nicht mehr so  viel einspeisen, die eingespeiste     Wassermenge     geht also zurück.

   Der     Umwälzpumpendruck     wird im allgemeinen durch den Widerstand  in dem     Umwälzkreislauf        bestimmt.    Es ist be  kannt, in diesem     Umwälzkreislauf    besonders  vor den     Verdampferheizflächen    Drosselwider  stände     einzuschalten,    die den     Umwälzpum-          pendruck    unabhängig von der Dampfbildung  in den     Verdampferheizflächen        annähernd     konstant halten.

   Die     Anwendung    dieser Dros  selwiderstände ist bei der vorliegenden Erfin  dung besonders vorteilhaft, weil es mit ihrer       Hilfe    möglich ist, bei     Veränderung    der Um  wälzpumpenmenge den     Umwälzpumpendruck     bei jedweder Last des Kessels so     ansteigen    zu  lassen, dass eine Regelmöglichkeit für die       Einspeisung    gegeben     ist,    ohne dass die     Um-          wälzpumpenarbeit    zu gross     wird.         Anstatt den     Umwälzpumpenförderdruck     sich ändern zu lassen,

   kann man auch nach  dem     Umwälzpumpenförderdruck    regeln, und  zwar so, dass dieser konstant bleibt und eine       eintretenwollende    Änderung des     Umwälz-          pumpenförderdruckes    die Zuleitung von  Speisewasser regelt. Hierbei ist Vorausset  zung, dass der     Umwälzpumpenförderdruck     sich mit dem Wassergehalt in dem System  ändert.  



  Der Förderdruck der     Umwälzeinrichtung     kann durch den Wasserinhalt eines hinter der       Verdampferheizfläche    angeordneten     Sammel-          behälters    verändert werden, dadurch, dass zum  Beispiel die Wasserzuleitung so angeordnet  ist, dass bei Unterschreitung eines bestimm  ten Wasserstandes zu wenig Wasser zur     Um-          wälzeinrichtung    strömt. Hierdurch     fällt    der       Umwälzpumpenförderdruck,        und    die Speise  pumpe drückt mehr Flüssigkeit in den  Dampferzeuger.

   Anderseits kann auch die       Umwälzeinrichtung    mit einem     Zentrifugal-          abscheider    verbunden sein, wie es auch an  sich bekannt ist. In dieses Aggregat wird von  der     Verdampferheizfläche    kommendes     Dampf-          Wassergemisch    eingeleitet. Je wasserhaltiger  das     Dampf-Wassergemisch    ist, um so mehr  Druck erzeugt die     Umwälzeinrichtung;    sie be  einflusst also die eingespeiste Wassermenge  immer so, dass die Zusammensetzung des       Dampf-Wassergemisches    entsprechend einge  halten wird.  



  Es ist vorteilhaft, den     Speisepumpendruck     so     einzuregeln,    dass der Differenzdruck vom       Speisepumpendruck    zum Druck an der Saug  seite der     Umwälzeinrichtung    oder der Druck  an irgend einer Stelle hinter der     Verdampfer-          beizfläche    annähernd gleich bleibt. Hierdurch  werden die Änderungen der     Umwälzförde-          rungsdrücke,    d. h. auch die     erfindungsgemässe     Regelung der Einspeisung unabhängig von  dem jeweils erzeugten Dampfdruck möglich.  



  Man kann bei dem Erfindungsgegenstand  mit einer vollkommenen Trennung von  Dampf und Wasser an     einer    bestimmten  Stelle arbeiten, so dass man eine gleichblei  bende     Verdampferheizfläche    und bei Heiss  dampferzeugung eine nachgeschaltete, eben-    falls gleichbleibende     Merhitzerfläche    hat.

    Man kann aber auch auf die völlige Trennung  des Dampfes von Wasser an einer     bestimm-          ten    Stelle     verzichten    dadurch, dass man zum       Beispiel    in der     Verdampferheizfläche    einen  Zwischensammler vorsieht, von dem Wasser  und gegebenenfalls auch Dampf zur     Um-          wälzeinrichtung    strömt.

   Durch die Druck  wirkung der     Umwälzeinrichtung    und die er  findungsgemässe Wirkung wird die Zusam  mensetzung des     Dampf-Wassergemisches    an  dieser Stelle bestimmt; das weiterströmende       Dampf-Wassergemisch    wird dann restlos ver  dampft und schliesslich der Dampf überhitzt.  Die Zusammensetzung des Gemisches an der  Stelle des Zwischensammlers kann durch die       Drosselwiderstände    vor den     Verda.mpferheiz-          flächen,    sei es durch vorherige Bemessung  oder durch     Änderung    im Betrieb,     eingestellt     werden.

   Es     ist    auch möglich, die Zusammen  setzung des     Dampf-Wassergemisches    an die  ser     Stelle    nach der     Heissdampftemperatur    ein  zuregeln. Entsprechend der     Heissdampftempe-          ratur    kann man den Förderdruck der     Um-          wälzeinrichtung        verändern,    zum Beispiel da  durch, dass man die     Umwälzeinrichtung     schneller laufen     lässt    oder die Drosselwider  stände erhöht. Auf diese Weise ist es möglich,  bei allen     Belastungen    konstante Überhit  zungstemperatur zu erzielen.  



  Bei     Verwendung    eines     Fliehkraftabschei-          ders    kann dieser     praktisch    nur einen geringen  Rauminhalt aufweisen. Bei grossen     Be-          lastungsänderungen,        insbesondere    auch beim  Anfahren, kann der Fall eintreten,

   dass     das     aus den Heizflächen bei Belastungssteige  rung plötzlich     verdrängte        Wasser    von dem       Fliehkraftabscheider    nicht aufgenommen wer  den kann und ein Teil     in    die     Leitung    zum       Überhitzen    gelangt.

   Es     sind    bereits Vor  schläge bekannt geworden, einen Ausgleich  behälter so zwischen die Druckleitung des mit       Zwangumlauf    arbeitenden     Reizflächenteils     und die     Dampfentnahmeleitung    zu schalten,  dass die Höhe der     Wasserschicht    im Aus  gleichbehälter dem zwischen beiden Leitun  gen bestehenden     Druckunterschied    die Waage       hält.    Da der     Druckunterschied    bei Zwang-           umlaufkesseln    im allgemeinen     mindestens     2 bis 3     at    beträgt,

   so ergibt sich dadurch eine  Höhe des     Ausgleichbehälters    von 30     bis    40 m  über dem     Abscheider.    Die bereits vorge  schlagene Anordnung des     Ausgleichbehälters          lässt    sich daher praktisch in den meisten Fäl  len nicht durchführen.

   Ausserdem hat ein so  eingeschalteter     Ausgleichbehälter    den Nach  teil, dass bei jeder Änderung im Förderdruck,  die     unabhängig    von der Dampfbildung auf  tritt, wie zum Beispiel durch Drehzahlände  rung oder     dergl.,    schon erhebliche     Wa.sser-          standsschwankungen    im     Ausgleichbehälter     auftreten.  



  Solche Schwierigkeiten werden nun beim  Dampferzeuger mit     Zwangumlauf,    welcher  den Gegenstand der Erfindung bildet, da  durch     vermieden,        da.ss    durch den Förderdruck  der     Umwälzeinrichtung    die eingespeiste Was  sermenge geregelt wird.  



  Der Erfindungsgegenstand ist in den       Fig.    1 bis 9 beispielsweise in mehreren Aus  führungsformen veranschaulicht.  



  In     Fig.    1 ist eine Kesseleinheit darge  stellt, die aus den drei Heizflächen 1, 2 und 3  besteht. Der Teil 1 dient zur     Vorwärmung     des Speisewassers, in dem Teil 2     findet     hauptsächlich die Verdampfung statt, wäh  rend in dem Teil 3 die restliche Verdampfung  und eine Überhitzung des Dampfes erreicht  reicht wird. Eine Speisepumpe 4 drückt das  Speisewasser durch die mit einem Rück  schlagventil 5 versehene Leitung 6 in den       Vorwärmerteil    1, von dort strömt das Wasser  über Leitung 7 in den     Verdampferteil    2. Zwi  schen den     Heizflächenteilen    2 und 3 ist ein  besonderer Zwischensammler 8 vorgesehen.

   In  diesem Zwischensammler findet eine gewisse  Trennung von Dampf und Wasser statt. Das  Wasser wird über eine     Leitung    9 einer Um  wälzpumpe 10 zugeleitet, die dasselbe in die  Leitung 7 vor dem     Verdampferteil    2 zurück  fördert. In diesem     Heizflächenteil    besteht  also ein Wasserumlauf, während die \andern  beiden     Heizflächenteile    nur einmal von den  Wasser-     bezw.    Dampfteilchen durchflossen  werden.

   Es soll     nun    durch Verändern der Um-         wälzpuxupendrehzahl        ein    Einfluss auf     die     Speisung sowie auch eine     Veränderung    der       Heissdampftemperatur    erzielt werden können.  Zu diesem Zweck     ist    in der     Heissdampfleitung     11 an der Stelle 12 ein     Temperaturfühler    ein  gebaut, der zur Erzielung einer gleichbleiben  den Dampftemperatur auf die Antriebsma  schine 13 der     Umwälzpumpe    10 einwirkt.

   Ein  Erhöhen der     Umwälzpumpendrehzahl    be  wirkt eine Erhöhung der     Förderleistung    die  ser Pumpe und somit     einen    Druckanstieg in  der     Leitung    7. Da die     Speisepumpe    4 gegen  den erhöhten Druck nicht fördern kann, setzt  die     Speisung    so lange aus, bis die     Umwälz-          pumpe    durch     Heruntergehen    der Drehzahl       bezw.    auch durch Ansaugen eines entspre  chenden     Dampfwassergemisches    bei der er  höhten Drehzahl auf die normale Förderhöhe  arbeitet.

   Erreicht wird somit durch die Dreh  zahlerhöhung der     Umwälzpumpe    ein Ab  sinken des Wasserstandes in dem     Zwischen-          sammler    B. Dadurch entsteht in dem Zwi  schensammler ein grösserer Dampfraum, so  dass der Dampf mit geringerer Feuchtigkeit  in den     Überhitzerteil    3 einströmen kann und  daher eine entsprechend höhere Überhitzung  des Dampfes     hervorgerufen    wird.

   Ein Ver  langsamen der Pumpendrehzahl hat entspre  chend die umgekehrte     Wirkung.        Anstatt    die  Drehzahl     derPumpe    zu ändern,. kann man auch  den Förderdruck der     Umwälzpumpe    durch  Drosselung oder irgendwelche andere Mittel  regeln. Die Regelung     wirkt    bei diesem Vor  schlag wesentlich schneller, als bei bekannten  Dampferzeugern mit     Zwangdurchlauf,    weil  die Regelung am Ende der     Dampfströmung     eingreift.  



  Während bei diesem Beispiel die Verwen  dung einer normalen     Umwälzpumpe    gezeigt  wird, stellt     Fig.    2 eine weitere Form der Aus  führung der     Umwälzpumpe    dar. Die Um  wälzpumpe ist     in    diesem Falle direkt an den  Zwischensammler     angehängt.    Das Laufrad 14  ist an dem     vordern        Teil    mit     Rippen    15 ver  sehen,

   die bereits vor     Eintritt    des Wasser  gemisches     in.    das Laufrad eine     Ausschleude-          rung    des Wassers     bewirken.    Das     aus    dem       Heizflächenteil    2 austretende Dampfwasser-           gemisch    wird durch die Leitung 16 in     den    un  tern Teil des Zwischensammlers eingeleitet.  In diesem Teil der Einmündung     des    Gemi  sches sind die Schleuderrippen zweckmässig  mit     Aussparungen    17 versehen, um die Aus  strömung nicht zu behindern.

   In gleicher  Weise ist es zweckmässig, das Zuleitungsrohr  16 etwas in den Zwischensammler 8 hinein  ragen zu lassen. Durch die     Schleuderwirkung     des Pumpenlaufrades mit den in den Behälter  hineinragenden     Schleuderrippen    wird das  Wasser nach aussen     geschleudert,    so dass sich  ein     mit        ansteigender    Drehzahl der Pumpe  nach     aussen    wandernder Wasserstand ergibt,  während der mehr oder     minder    feuchte  Dampf in der     Mitte    nach oben durch den  Stutzen 18     in    das Zuleitungsrohr zum     Über-          hitzer    strömt.

   In dieser Figur ist gezeigt, dass  das Pumpenlaufrad fliegend auf der Welle  befestigt     ist.    In gleicher Weise ist es jedoch  auch     möglich,    die Pumpenwelle nach oben  durch den     Zwischensammler        durchzuführen     und ein weiteres Lager für die Welle vorzu  sehen. Der Antrieb kann direkt von einer auf       derselben    Welle oder der Verlängerung der  selben angeordneten     Antriebsmaschine    oder  gemäss dem gezeigten Beispiel über ein Ge  triebe 19 geschehen.  



       Eine    andere     Ausführungsform    des     Erfin-          dungsgegenstandes    ist in     Fig.    3 wiedergege  ben. Der Zwischensammler, einschliesslich       Umwälzpumpe    ist durch eine umlaufende       Trennvorrichtung    20     ersetzt.    Das aus dem       Ileizflächenteil    2 kommende     Dampfwasserge-          misch    wird über die Leitung 21 auf der einen  Seite     achsial        in    die Trennvorrichtung einge  führt.

   In der     Trennvorrichtung    wird das Ge  misch in Umdrehung     versetzt,    so dass sich un  ter dem     Einfluss    der Fliehkräfte das Wasser  nach aussen abscheidet, während der Dampf     in     der Mitte entnommen und über     Stutzen    22  und     Leitung    23 dem     Überhitzer    zugeführt  werden kann.

   Das     ausgeschleuderte    Wasser  wird in der Trennvorrichtung durch am       Aussenumfang    angebrachte     Laufschaufeln     und in dem anschliessenden     Spiralgehäuse    24  auf Druck gebracht und über die     Leitung    25  der Leitung 7 zugeführt, von wo es in den         Heizflächenteil    2     zurückströmt.        In    der zwi  schen Speisepumpe 4 und     Vorwärmerteil    1  vorgesehenen     Leitung    6 ist statt eines     Rück-          schlagventils    ein Regelventil 26 angeordnet.

    Das     Regelventil    kann beispielsweise durch  die     Druckdifferenz        zwischen    den     DrÜCken    in  den     Leitungen    25 und 23 oder 25 und 21 ge  steuert werden.

   Die angegebenen     Drücke    wir  ken über     einen        Servomotor        auf    die beiden       Kolbenseiten    des     Steuerkolbens    im     Steuer-          zylinder    27.     Steigt    der     Differenzdruck    über  ein     bestimmtes        gewünschtes    Mass, so schliesst  das     Regelventil,        so    dass der     Verdampferteil    2  nur noch mit     Umwälzwasser    beliefert wird.

    Die     Regulierwirkung    durch den Differenz  druck kann noch dadurch erhöht werden, dass  vor den     Rohreintritten    des     Verdampferteils    2  noch besondere     Droeselstellen    angeordnet  sind; so dass bereits eine     geringe    Zunahme der  geförderten Wassermenge     einen    merklichen  Anstieg des     Differenzdruckes    ergibt. Auch  gemäss dieser Figur kann     eine    Regelung der       Überhitzertemperatur    durch Veränderung der  Drehzahl der     Trennvorrichtung    erzielt wer  den.

   Je     schneller        die        Trennvorrichtung    läuft,       desto        trockener    wird der in die Leitung     \23     strömende Dampf. An dem     Druckstutzen    der  Trennvorrichtung     ist        ein        Rückschlagventil    41  angeordnet, das verhindern soll,     dass    bei Ab  stellen der     Trennvorrichtung    die     Heizflächen     sowie die Druckleitung leerlaufen.

   Weiterhin  ist es zweckmässig, zu     verhindern,    dass die       Heizflächen    des     Verdampferteils    2 sich über  die     Gemischleitung    21 entleeren können. Dies  kann ausser durch     zweckmässige    Anordnung  der     Heizflächen    auch dadurch geschehen, dass  die     Gemischleitung        zunächst    soweit aufwärts  geführt wird, dass die     Heizflächen    nicht Leer  laufen können.

       Das    in der     Gemischleitung    21       befindliche    Wasser fliesst bei Abstellen der       Trennvorrichtung    der Trennvorrichtung zu,  so dass diese     in    den     meisten    Fällen vollständig       mit    Wasser gefüllt sein wird.

   Es ist daher       vorteilhaft,    die     Dampfentnahmeleitung    23     zu-          nächst    soweit     aufwärts    zu führen, dass bei  Abstellen der     Trennvorrichtung    in die       Dampfleitung    nur in     diesem    aufwärts gerich  teten     Teil    Wasser     eintreten    kann. Bei An-      stellen der Trennvorrichtung würde das Was  ser in diese zurückströmen und die Dampf  leitung wäre wieder völlig entwässert.  



  Die in     Fig.    3 gezeigte Trennvorrichtung  ist in     Fig.    4 näher dargestellt. Auf der An  triebswelle 28 ist das Schleuderrad 29 flie  gend angeordnet. Das     Gemisch    wird auf der  einen Seite über den Stutzen 30 in das       Schleuderrad    eingeführt. Das Schleuderrad  besteht aus einem bis auf die     Laufradbe-          schaufelung    31 aussen vollständig geschlosse  nen Trommelkörper 32, der durch mehrere       acbsial        angeordnete    Schleuderrippen 33 mit  der Nabe 34 verbunden ist.

   Das eintretende  Gemisch .wird zweckmässig durch ein     Leit-          blech    35 nach aussen geleitet, wo die grössere       Fliehkraftwirkung    eine bessere Trennung von  Wasser und Dampf herbeiführt. Der zur  Mitte abströmende Dampf wird mit einem je  nach der Drehzahl der     Trennvorrichtung     mehr oder minder grossen     Feuchtigkeitsgehalt     über den Stutzen 22 entnommen     und    dem       Überhitzer        bezw.    der     Verwendungsstelle    zu  geleitet.

   Das Wasser wird in dem Laufrad 31  und der anschliessenden Spirale 24 zwecks er  neuter Umwälzung durch die Heizflächen auf  einen durch Schichthöhe des Wasserstandes  in der Trennvorrichtung     und    Umfangs  geschwindigkeit des Laufrades     bezw.    Lauf  radausführung     bestimmten        Druck    gefördert.  



  Eine weitere     Ausführungsform    des Er  findungsgegenstandes ist in     Fig.    5 darge  stellt. An diesem Schaltbild ist beispielsweise  gezeigt, wie der     Erfindungsgedanke    bei An  ordnung einer normalen     Ausdampftrommel     verwirklicht werden kann. Die     Anordnung     einer normalen     Ausdampftrommel    ist in allen  den Fällen gegeben, in denen das Speisewas  ser Salze enthält. Der Salzgehalt des Kessel  wassers     -wird    dann durch Abschlämmen von  Kesselwasser über ein     Abschlämmventil    40  auf bestimmten Werten gehalten.

   Das aus  dem     Heizflächenteil    2 austretende Dampf  wassergemisch wird in den Dampfraum der  Dampftrommel 36 eingeleitet. Hier     findet     eine Trennung von Dampf und Wasser     statt.     Der Dampf wird über die Leitung 37 entnom  men, während das Wasser in den Wasser-         rohalt    der Trommel übergeleitet wird. In  Höhe des normalen Wasserstandes ist     eine     Entnahmerinne 38 in der     Trommel    angeord  net, über die das übertretende Wasser     in    die       Zulaufleitung    9 zur-     Umwälzpumpe    10 ge  langt.

   Die     Wirkungsweise    der     Umwälzpumpe     ist so gedacht, dass das Laufrad     nicht    ganz  mit Wasser gefüllt ist und sich je nach Höhe  der Wasserschicht, d. h. je nach der Menge  des durch die Leitung 9 zufliessenden Was  sers der     Förderdruck    der     Umwälzpumpe    än  dert. Da die Pumpe in der Mitte auch mehr  oder     minder    mit Dampf gefüllt ist, ist eine  Verbindung dieses Raumes mit dem Dampf  raum der Trommel durch eine     Leitung    39  zweckmässig.

   Bei konstantem Dampfdruck in  der Trommel     ist    die Speisepumpe im allge  meinen so     durchgebildet,    dass sie bei einer       äusserst    flachen Kennlinie einen den Dampf  druck um ein bestimmtes     Mass    übersteigen  den     Förderdruck    aufweist. Sobald     nun    durch  die Speisepumpe eine zu grosse Wassermenge       eingespeist    wird,     läuft    eine entsprechend  grössere     Wassermenge    über den     Überlauf    38  der     Umwälzpumpe    zu.

   Durch     die    sich in der       UmwäIzpumpe    ausbildende grössere     Wasser-          sehicht    erhält die     Umwälzpumpe    einen grösse  ren Förderdruck, so dass durch den in der Lei  tung 7 ansteigenden     Druck    die Speisepumpe  gedrosselt     wird.     



  Die     Umwälzpumpe    ist in     Fig.    6 geschnit  ten dargestellt; die     Leitung    39 ist in der Wel  lenmitte der     Umwälzpumpe    angeordnet, wäh  rend das Wasser     aus    der Leitung 9 dem Lauf  rad durch einen zur Mündung der Leitung 39  konzentrischen     Ringraum    zuströmt.  



  Bei     einer    Anlage gemäss     Fig.    5 ist es  zweckmässig, den     Speisepumpendruck    um       einen    gewissen Betrag höher zu halten als den  Dampfdruck, wenn der Dampfdruck sich mit  den Betriebszuständen ändert.  



  Es     kann    besonders vorteilhaft sein, die       Umwälzeinrichtung        bezw.    die     Trenneinrich-          tung    mit der Speisepumpe zusammenzubauen,  so dass keine weitere Antriebsvorrichtung für  die     Umwälzeinrichtung        notwendig    wird.  



  Die Möglichkeit,     Ausgleichbehälter    vorzu  sehen, ist     in    den     Fig.    7 bis 9 näher     erläutert.         In     Fig.    7 besteht der Dampferzeuger aus  drei Teilen. In dem Teil 42 erfolgt     hauptsIch-          lich    eine     Vorwärmung    des Wassers, während  in dem Teil 43 die Verdampfung stattfindet.  In dem     Reizflächenteil    44 wird der erzeugte  Dampf überhitzt. Eine Speisepumpe 45 för  dert das Speisewasser durch Speiseleitung 46  in den     Vorwärmerteil    42.

   Das vorgewärmte  Wasser tritt über eine Leitung 47 und 48 in  den Verteilerkasten 49 des     Verdampferrohr-          bündels    43 ein. Das erzeugte     Dampfwasserge-          misch    wird in dem Sammelkasten 50 ge  sammelt und strömt über     eine        Leitung    51  einem umlaufenden     Zentrifugalabscheider    52  zu. In diesem     Abscheider    wird der Dampf aus  dem     Dampfwassergemisch    getrennt.

   Der  Dampf wird aus der Mitte des     Zentrifugal-          abscheiders    über die Leitung 53 zum     Über-          hitzer    44 geführt. Das in dem     Abscheider          ausgeschleuderte    Wasser strömt über den  Druckstutzen 54 und die Leitung 48 dem  Verteilerkasten 49 des     Heizflächenbündels    43  wieder zu. Die sich in dem     Abscheider    her  ausbildende Wasserschicht ist von dem Was  sergehalt des     Dampfwassergemisches    abhän  gig. Je grösser die     Wasserschicht    wird, desto  höher ergibt sich der Förderdruck.

   Gemäss der       Erfindung    wird durch diesen     Förderdruck    die  Speisung geregelt, so dass also bei Erhöhung  des Förderdruckes durch ein Regelventil 55  die eingespeiste Wassermenge gedrosselt wird.  Es ist nun an dem     Umwälzkreislauf    ein Aus  gleichbehälter 56     angeschlossen.    Dieser Aus  gleichbehälter 56 ist gemäss     Fig.    7 so ange  ordnet, dass bei Überschreiten eines bestimm  ten Förderdruckes der     Umwälzeinrichtung     durch ein von der Druckdifferenz gesteuertes  Regelventil 57 eine Leitung 58 zum Aus  gleichbehälter 56 hin freigegeben wird, so  dass der     Ausgleichbehälter    56 sich     mit    Was  ser füllt.

   Es kann also eine plötzlich starke  Wasserverdrängung aus der Heizfläche durch  den     Ausgleichbehälter    aufgenommen werden.  Das in den     Ausgleichbehälter    56 geförderte  Wasservolumen kann über eine Leitung 59  der     Gemischleitung    51 wieder zuströmen.  Vorteilhaft wird der Querschnitt dieser Lei  tung so bemessen, dass das Ausströmen des    Wasserinhaltes nur verhältnismässig langsam  erfolgen kann. Der Einbau eines Regelventils  66 ist zweckmässig. Oben steht der Ausgleich  behälter über eine Leitung 60 ebenfalls mit  der Gemischleitung 51 in Verbindung.

   Die  beiden Anschlüsse an die Gemischleitung 51  werden     zweckmässig    dicht beieinander ange  ordnet,     damit    zwischen den beiden     Anschiuss-          stellen    keine nennenswerten Druckunter  schiede entstehen können, so dass sich also  auch bei grosser Dampfentwicklung in dem       Heizflächenteil    43     und    grosser Strömungsge  schwindigkeit in der     Gemischleitung    51 zwi  schen den     Anschlussstellen    nur geringe Druck  unterschiede ausbilden können.

   Der Aus  gleichbehälter 56     ist    also normalerweise voll  ständig von Wasser entleert und dient ledig  lich dem Zweck, eine plötzliche Verdrängung  von Wasser aus den     Heizflächen    auszuglei  chen. Beim Abstellen des Kessels kann sich  der     Ausgleichbehälter    nicht mit Wasser fül  len.

   ' Es wird dadurch beim Anfahren er  reicht, dass durch einen hohen     Förderdruck     der     Umwälzeinrichtung    sofort ein Teil des  Heizflächeninhaltes für den Dampf freigege  ben     wird.    Auch     ist    nicht zu     befürchten,    dass  Wasser     in    die Leitung 53 zum     Überhitzer     mitgerissen wird. Es kann in der Drucklei  tung des     Umwälzkreislaufes    ein Rückschlag  ventil 61 angebracht sein, das verhindern soll,  dass sich die Heizfläche nach     Abstellen    der       Umwälzeinrichtung    entleeren kann. Die Ge  mischleitung 51 ist ebenfalls so angeordnet.

    dass ein Entleeren der Heizfläche nicht mög  lich ist. Wenn beim Anfahren ein Ablassen  von Wasser aus dem     Ausgieichbehälter    nötig  wird, so kann dies mit Hilfe von Leitung 65  erfolgen.  



  Gemäss der     Fig.    8 wird ferner vorgeschla  gen, den     Ausgleichbehälter    56 lediglich an  die     Gemischleitung    51     anzuschliessen.    Der un  tere Teil des     Ausgleichbehälters    56 ist durch  eine Leitung 62 mit der Gemischleitung 51  verbunden, und zwar     ist    diese Leitung 62 so  angeordnet, dass ein Wassersack in ihr ent  steht.

   An der     Anschlussstelle    der Leitung 62  an die Gemischleitung 51 erhält die Gemisch  leitung 51 einen     Knick,    so dass durch Zentri-           fügalwirkung    das im Gemisch     befindliche     Wasser     in    die     Einmündung    der Verbindungs  leitung 62 geschleudert wird und dann damit  zu rechnen ist, dass der Wassersack immer  voll mit Wasser gefüllt ist.

   Der zweite An  schluss an die     Gemischleitung    51 über die Lei  tung 63     ist    so an der     Gemischleitung    51 an  geordnet, dass zwischen den beiden Anschluss  stellen ein so grosser Druckabfall entsteht,  dass bei maximaler Strömung in der Gemisch  leitung 51 der     Ausgleichbehälter    56 möglichst  voll mit Wasser gefüllt ist. Falls sich diese  Anordnung nicht ermöglichen     lässt,    ist es  vorteilhaft, zwischen den beiden Anschluss  stellen in der Gemischleitung 51     eine    Drossel  stelle 64 vorzusehen.

   Diese Drosselstelle kann  vorteilhaft in Form eines Ventils ausgeführt  werden, so dass es möglich ist, den Druckab  fall entsprechend den Erfordernissen     einzu-          regeln.    Die Anordnung in der     Gemischleitung     ist sehr vorteilhaft, da sich sowohl die Wider  stände in der     Gemischleitung,    als auch die  Wasserverdrängung aus den Heizflächen  etwa linear     mit    der     Dampfleistung    ändern.  



  Bei zylindrischer     Ausführung    des Aus  gleichbehäIters wird daher erreicht, dass ent  sprechend der verschiedenen     Beheizung    des       Heizflächenteils    43 die verdrängte     bezw.    zu  sätzlich aufgenommene Wassermenge in dem       Ausgleichbehälter        praktisch    vollständig aus  geglichen wird. Diese Regelung wirkt voll  ständig automatisch, ohne dass besondere Re  geleinrichtungen notwendig sind.  



  Gemäss der     Fig.    9 wird vorgeschlagen, den       Ausgleichbehälter    zwischen der Gemischlei  tung     und    der     Sattdampfleitung    zum     Über-          hitzer    vorzusehen. Diese Regelung wirkt ganz  ähnlich wie die in     Fig.    8     beschriebene.    Der  Anschluss 62 an die     Gemischleitung    51 ist       wiederum    mit einem Wassersack ausgeführt.

    Der obere Anschluss des Behälters wird an die       Sattdampfleitung    geführt, oder es wird die       Sattdampfleitung    durch den obern Raum des       Ausgleichbehälters    hindurchgeführt, wodurch  noch eine gewisse Trocknung des Dampfes er  zielt wird.

   Die Wahl der     Anschlussstelle    an  die     Sattdampfleitung    ist wieder so vorzu  nehmen, dass bei grosser     Dampfleistung    die         Druckunterschiede    zwischen den     Anschluss-          stellen    so gross     sind,    dass der     Ausgleichbehäl-          ter        mit    Wasser gefüllt ist.

   Bei dieser     Schal-          tung        tritt    der Fall ein, dass die Druckunter  schiede     zwischen    den beiden     Anschlussstellen          etwa        quadratisch    mit der     Dampfentnahme    an  steigen, während die     Wasserverdrängung    aus  der Heizfläche nur linear von der Dampf  erzeugung abhängig ist.

   Es     ist    daher vorteil  haft, den     Au8gleichbehälter    56 so auszubil  den, dass bei Anordnung     eines    stehenden Be  hälters sich der     Querschnitt    auch nach oben  hin verjüngt. Das gleiche könnte erreicht wer  den dadurch, dass, wie in     Fig.    9 beispielsweise  veranschaulicht, als     Ausgleichbehälter    ein       aus    der Waagrechten in die Senkrechte ge  bogenes Rohr zur     Anwendung    kommt.  



  Der     Erfindungsgedanke    ist nicht nur bei  Dampferzeugern, die mit Wasser arbeiten,  anwendbar,     sondern    bei der Verdampfung  jeder Flüssigkeit.  



  Die     beschriebenen        Massnahmen    zur Schaf  fung eines     Ausgleichbehälters        sind    auch vor  teilhaft bei Dampferzeugern, die     mit    einmali  gem     Zwangdurchfluss    des Wassers arbeiten.  Bei solchen Dampferzeugern ist analog zu den       Verhältnissen    bei den     Zwangumlaufkesseln     für die Höhenlage des     Ausgleichbehälters    nur  der Druck der     Fördereinrichtung    bestimmend,  der zum     Überwinden    des Strömungswider  standes     notwendig    ist.

   Wenn zum Beispiel die  Speisepumpe     eines        Zwangdurchlaufkessels     auf 120     at    drückt und Dampf von 100     at    er  zeugt wird, so sind nur die 20     at        massgebend.  

Claims (1)

  1. PATENTANSPRUCH: Dampferzeuger mit Zwangumlauf, da durch gekennzeichnet, dass durch den Förder- druck der Umwälzeinrichtung die eingespeiste Wassermenge geregelt wird. UNTERANSPRüCHE 1.
    Dampferzeuger nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass mit dem Was serinhalt im Dampferzeuger der Förder- druck der Umwälzeinriehtung zunimmt und in Abhängigkeit vom Förderdruck der Umwälzeinrichtung die Speisung ge regelt wird. 2.
    Dampferzeuger nach Patentanspruch und Unteranspruch 1, dadurch gekennzeich net, daB die von der Umwälzeinrichtung und von der Speiseeinrichtung geförder ten Flüssigkeitsmengen in eine gemein same, zur Verdampferheizfläche führende Druckleitung gefördert werden. 3.
    Dampferzeuger nach Patentanspruch und Unteransprüchen 1 und 2, dadurch ge kennzeichnet, daB die Verbindungsstelle der beiden Druckleitungen so angeordnet ist, daB das von der Speisepumpe einge speiste Wasser zunächst in Vorwärmflä- chen erwärmt wird, bevor die Mischung mit dem Umwälzwasser erfolgt. 4.
    Dampferzeuger nach Patentanspruch und Unteransprüchen 1 bis 3, dadurch ge- kennzeichnet, daB die Förderung der Um- wälzeinrichtung nach dem Wasserinhalt eines den Verdampferflächen nachge schalteten Sammelbehälters geregelt wird. 5.
    Dampferzeuger nach Patentanspruch und Unteransprüchen 1 bis 4, dadurch ge kennzeichnet, dass vor den Verdampfer- heizflächen Drosselstellen eingebaut sind, die unabhängig von der Dampfbildung in den Verdampferrohren den Förder- druck der Umwälzeinrichtung mit zu nehmender Umwälzpumpenmenge anstei- gen lassen. 6.
    Dampferzeuger nach Patentanspruch und Unteransprüchen 1 bis 5, dadurch ge kennzeichnet, daB der Drosselwiderstand vor den Verdampferheizflächen nach der Heissdampftemperatur geregelt wird. 7. Dampferzeuger nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass die Förderung der Umwälzeinrichtung nach der HeiB- dampftemperatur geregelt wird. B.
    Dampferzeuger nach Patentanspruch und Unteranspruch 7, dadurch gekennzeich net, dass die Umwälzeinriehtung mit einem Zentrifugaldampfabscheider ver- bunden ist. 9.
    Dampferzeuger nach Patentanspruch und Unteransprüchen 7 und 8, dadurch ge- kennzeichnet, daB an der Umwälzeinrich- tung mit Zentrifngaldampfabseheider druckseitig ein Rückschlagventil ange- ordnet ist und die Heizflächen und die Dampfwassergemischleitung so verlegt sind,
    daB bei Abstellen der Umwälzein- richtung ein Leerlaufen der Heizflächen nicht erfolgen kann. 10.
    Dampferzeuger nach Patentanspruch und Unteransprüchen 7 bis 9, dadurch ge- kennzeichnet, daB die Dampfentnahmelei- tung des Verdampferteils soweit auf- wärts geführt wird,
    dass bei Abstellen der Umwälzeinrichtung das in die Umwälz- einrichtung einströmende Wasser von die ser und der Gemisch- und Entnahmelei- tung in ihrem aufwärtsgerichteten Teil aufgenommen werden kann.
    11. Dampferzeuger nach Patentanspruch und Unteransprüchen 7 bis 10, dadurch ge- kennzeichnet, dass ein von der Dampfab- scheideeinrichtung (52) getrennter Aas- gleichbehälter (56) vorgesehen ist, dessen Wasserspiegel tiefer liegt,
    als der obere Wasserstand einer durch den Druck der Fördereinrichtung gegebenen und auf der Dampfabscheideeinrichtung aufge setzt gedachten Wassersäule. 12.
    Dampferzeuger nach Patentanspruch und Unteransprüchen 7 bis 11, dadurch ge kennzeichnet, daB der Ausgleichbehälter (56) zwischen Umwälzdrnckleitung (48) und Gemischleitung (51) geschaltet ist und dass in dem AnsehluB an die Druck leitung ein durch Druckdifferenz ge steuertes Absperrventil (57) angeordnet ist,
    welches die Leitung nur beim über- schreiten eines bestimmten Differenz- druckes freigibt. 13.
    Dampferzeuger nach Patentanspruch und Unteransprüchen 7 bis 11, dadurch ge kennzeichnet, dass die Verbindungslei tung (59) des Ausgleiehbehälters (56) mit der Gemischleitung (51) einen so kleinen Querschnitt besitzt, dass das in den Behälter eingeförderte Wasser nur allmählich über diese Leitung in den Kreislauf zurückgelungen kann. 14.
    Dampferzeuger nach Patentanspruch und Unteransprüchen 7 bis 11, dadurch ge kennzeichnet, dass der Ausgleiehbehälter (56) parallel zu einem Teil der Dampf- wassergemischleitung (51) geschaltet ist. 15. Dampferzeuger nach Patentanspruch und Unteransprüchen 7 bis 11, dadurch ge kennzeichnet, dass der Ausgleichbehälter (56) zwischen der Dampfwassergemisch- leitung (51) und einem nur von dem er zeugten Dampf durchströmten Leitungs teil (53) angeordnet ist. 16.
    Dampferzeuger nach Patentanspruch und Unteransprüchen 7 bis 11 und 15, da durch gekennzeichnet, dass der wassersei- tige Anschluss des Ausgleichbehälters (56) einen Wassersack (62) besitzt. 17. Dampferzeuger nach Patentanspruch und Unteransprüchen 7 bis 11 und 15, da- durch gekennzeichnet, dass der Druck unterschied zwischen den Anschlussstellen des Ausgleichbehälters durch eine in die den Druckunterschied bestimmenden Lei tungsteile eingebaute Drosselstelle ver änderbar ist. 18.
    Dampferzeuger nach Patentanspruch und Unteransprüchen 7 bis 11 und 15, da durch gekennzeichnet, dass der Ausgleich behälter einen mit der Höhe in seiner Ausdehnung veränderlichen Wasserspie gel aufweist.
CH200453D 1936-11-28 1937-11-22 Dampferzeuger mit Zwangumlauf. CH200453A (de)

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