Dampferzeugeranlage Die Erfindung betrifft eine Dampferzeugeranlage mit Zwangsdurchlaufkessel, einem rücklaufendes Kon densat aufnehmenden Speisewasserbehälter und einer volumetrisdh fördernden Speisewasserpumpe (Kolben pumpe oder dgl.).
Bei den bekannten Dampferzeugern dieser Art muss darauf geachtet werden, dass die Temperatur des Speise wassers nicht zu hoch ansteigt, weil sonst auf der Saug seite der Speisewasserpumpe ein durch den dort beim Ansaugen herrschenden Unterdruck bedingtes Aus dampfen des Speisewassers und damit ein Abreissen der Fördersäule zu befürchten ist. Anderseits hat man aber oft das Bedürfnis, das in den Verbraucherleitungen ent stehende heisse Kondensat dem Speisewasserbehälter ungekühlt zuzuleiten, wodurch wiederum ein Ansteigen der Temperatur des Inhalts des Speisewasserbehälters gegeben ist, die sogar den Siedepunkt erreichen kann.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, dieses Zuleiten von Kondensat zum Speisewasserbehälter und überhaupt die Verwendung eines Speisewassers verhält- nismässig hoher Temperatur zu ermöglichen, ohne das erwähnte Ausdampfen in der Zuförderleitung zur Spei sewasserpumpe befürchten zu müssen.
Gemäss der Erfindung wird diese Aufgabe in der Weise gelöst, dass in die vom Speisewasserbehälter zur Speisewasserpumpe führende Leitung eine nichtvolume- trisch fördernde Vorpumpe z. B. eine Kreiselpumpe, mit einer diejenige der Speisewasserpumpe übersteigen den Höchstfördermenge zur Erzeugung eines überdruk- kes im nachgeschalteten Leitungsstück eingeschaltet ist.
Durch die Anordnung einer solchen Vorpumpe ist Gewähr dafür gegeben, dass ein ein Ausdampfen des Speisewassers bewirkender Unterdruck in der Zuführ- leitung zur Speisewasserpumpe nicht zu befürchten ist, es sei denn, dass durch irgendeine Störung im Zulauf zur Vorpumpe, z. B. durch Verstopfen des vorgeschalteten Filters, die Vorpumpe nicht mehr die für die Füllung der Speisewasserpumpe erforderliche Fördermenge bringt, und dadurch einen Unterdruck in der nachge schalteten Leitung sowie ein Ausdampfen des darin befindlichen Speisewassers die Folge ist.
Um auch gegen solche Ausnahmefälle gesichert zu sein, kann gemäss einer Weiterbildung der Erfindung vorgesehen sein, dass an dem -der Vorpumpe nachge schalteten Leitungsstück eine zum darüberliegenden Speisewasserbehälter führende Abzweigung vorgesehen ist, in die ein Rückschlagventil eingebaut ist. Dabei kann man die Vorpumpe sogar so gross auslegen, dass durch die Zweigleitung ständig eine gewisse überschussmenge zum Speisewasserbehälter zurückfliesst.
Bei dieser Bauweise des Dampferzeugers können ge gebenenfalls doch entstehende Dampfblasen, ohne in die Speisewasserpumpe zu gelangen, durch die Zweigleitung hochsteigen und. in den Speisewasserbehälter gelangen. Ein Ausfallen an Fördermenge in der Speisewasser pumpe tritt dabei nicht ein, da die Vorpumpe für eine entsprechende Zuschussfördermenge ausgelegt ist.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Be schreibung erläutert. Es zeigen: Fig. 1 eine durch Symbole der Einzelteile darge stellte Dampferzeu.geranlage samt Verbraucherleitung und Wärmeverbraucher, Fig. 2 eine Darstellung desjenigen Teiles der Anlage, die vom Speisewasserbehälter bis zur Speisewasser pumpe nachgeschalteten Druckleitung reicht, Fig. 3 einen durch Symbole dargestellten, abgewan delten Teil der Anlage Fig. 4 den in der Fig. 3 dargestellten Teil der An lage in figürlicher Darstellung.
Aus einem mit Speisewasser 11 gefüllten Speisewas serbehälter 12 tritt am Behälterboden ein Leitungsstück 13a aus, das zu einer zur Speisewasserpumpe 14 und von dort zu einem Zwangsdurchlaufkessel 15 führenden Speisewasserleitung gehört. An dieses Leitungsstück ist eine nicht volumetrisch fördernde Vorpumpe, z. B. in Form einer Kreiselpumpe 16 angeschlossen, die ihren Antrieb von einem angebauten elektrischen Motor 17 erhält.
Von der Vorpumpe 16 führt ein weiteres Leitungs- stück 13b der Speisewasserleitung zur eigentlichen volu- metrisch fördernden Speisewasserpumpe 14, die z. B. als Kolbenpumpe ausgebildet ist und von einem Motor 18 aus angetrieben wird.
Diese Speisewasserpumpe 14 drückt das Speisewas ser durch ein weiteres Leitungsstück 13c der Speise wasserleitung in den Zwangsdurchlaufkessel 15. In die sem wird durch eine Feuerung, welche durch eine Brennstoffleitung 19 den Brennstoff erhält, der Dampf erzeugt und dieser durch eine Dampfleitung 20 einem Verbraucher 21 zugeführt.
Das in einem über ein Leitungsstück 22a an den Verbraucher angeschlossenen Kondensatableiter 23 sich bildende Kondensat fliesst durch ein weiteres Leitungs stück 22b zum Speisewasserbehälter 12 ab, vor dessen Abflussleitungsstück 13a ein Filter 24 geschaltet ist.
Der geschilderte Aufbau der Anlage samt ange schlossenem Verbraucher ist in Fig. 1 durch Symbole in einem Schaltschema wiedergegeben, während in Fig. 2 der für die Erfindung wesentliche Teil dieses Schalt schemas wiedergegeben ist. Hierbei ist über Fig. 1 hinaus zu erkennen, dass vom Motor 18 die Speisewasser-Kol- benpumpe 14 über einen Riementrieb 25 und ein die hin- und hergehende Kolbenbewegung erzeugendes Ge triebe 26 angetrieben ist, wobei auch die Zuordnung des Motors 18 zum Getriebe 26 nur ganz schematisch als eine von vielen Gestaltungsmöglichkeiten gezeigt ist.
Durch die ständige Zufuhr von Kondensat zum Speisewasserbehälter 12 kann das Speisewasser 11 eine sehr hohe, oft nahe am Siedepunkt liegende oder diesen erreichende Temperatur annehmen. Ohne die volume- trisch arbeitende Vorpumpe 16 würde ein solch heisses Speisewasser in dem Leitungsstück 13b unter der Wir kung des bei den Saughüben der Kolbenpumpe 14 in diesem Leitungsstück entstehenden Unterdruck zum Ausdampfen neigen. Die sich bei diesem Ausdamp fen bildenden Dampfblasen können dann ein Ab reissen der Fördersäule zur Folge haben. Hierdurch würde das regelmässige Arbeiten der Kolbenpumpe in Frage gestellt.
Durch das gemäss der Erfindung vorge sehene Einschalten der nicht volumetrisch fördernden Vorpumpe 16 und deren Auslegung für eine diejenige der Speisewasserpumpe übersteigende Höchstförder menge ist dafür gesorgt, dass in dem dieser Pumpe 16 nachgeschalteten und zur Speisewasserpumpe 14 füh renden Leitungsstück 13b stets ein Überdruck vorhan den ist. Ein Ausdampfen des Speisewassers ist dann nicht zu befürchten, selbst wenn das Speisewasser 11 im offenen Behälter 12 Siedepunkttemperatur angenommen hat.
Bei dem Beispiel nach Fig. 3 und 4 ist der Aufbau der Anlage im wesentlichen der gleiche wie bei den Bei spielen nach Fig. 1 und 2. Die im Beispiel nach Fig. 3 und 4 verwendeten Einzelteile entsprechen den mit der gleichen Bezugsziffer versehenen Teilen des Beispieles nach Fig. 1 und 2.
In Abweichung vom zuerst beschriebenen Beispiel ist bei der Ausführungsform nach der Fig. 3 und 4 im Anschluss an das Leitungsstück 13b der Speisewasser leitung eine Verzweigung vorgesehen, wobei ein Lei tungsstück 13d zur Kolbenpumpe 14 führt, während ein davon abgezweigtes Leitungsstück 13e über ein Rück schlagventil 27 senkrecht nach oben geführt ist und in den Boden des Speisewasserbehälters 12 mündet.
Bei normalen Betriebsverhältnissen sorgt die Vor pumpe 16 zusammen mit dem Rückschlagventil 27 da für, dass in dem der Vorpumpe nachgeschalteten Lei tungsstück 13b und 13d immer ein überdruck besteht. Sollte jedoch im Zulauf 13a der Vorpumpe 16, z. B.
durch Verstopfen des Filters 24 eine Störung des Zu flusses eintreten und die Pumpe 16 nicht mehr den vor gesehenen überdruck in den Leitungsstücken 13b und 13d gewährleisten können, würden die dann gegebenen falls im Bereich der Abzweigung durch Ausdampfen ent stehenden Dampfblasen senkrecht im Leitungsstück 13b hochsteigen und nicht in die Ansaugleitung 13d der Kolbenpumpe 14 gelangen können.
Steam generator system The invention relates to a steam generator system with a once-through boiler, a return condensate receiving feed water tank and a volumetric feed water pump (piston pump or the like.).
With the known steam generators of this type, care must be taken that the temperature of the feed water does not rise too high, because otherwise the feed water will evaporate on the suction side of the feed water pump due to the negative pressure prevailing there during suction and thus the feed column will tear off is feared. On the other hand, there is often the need to feed the hot condensate arising in the consumer lines to the feed water tank without being cooled, which in turn increases the temperature of the contents of the feed water tank, which can even reach the boiling point.
The invention is based on the object of enabling this supply of condensate to the feed water tank and generally the use of a feed water at a relatively high temperature without having to fear the mentioned evaporation in the feed line to the feed water pump.
According to the invention, this object is achieved in such a way that in the line leading from the feed water tank to the feed water pump, a non-volumetric feed pump z. B. a centrifugal pump, with the one of the feed water pump exceeding the maximum flow rate to generate an overpressure in the downstream line section is switched on.
The arrangement of such a backing pump ensures that a vacuum in the feed line to the feed water pump causing evaporation of the feed water is not to be feared unless there is some disturbance in the feed to the backing pump, e.g. B. by clogging the upstream filter, the backing pump no longer brings the flow rate required to fill the feed water pump, and thus a negative pressure in the downstream line and an evaporation of the feed water located therein is the result.
In order to be protected against such exceptional cases, a further development of the invention can provide that a branch leading to the feedwater tank above is provided on the line section downstream of the backing pump, in which a non-return valve is installed. The backing pump can even be designed so large that a certain excess quantity constantly flows back to the feed water tank through the branch line.
With this design of the steam generator, steam bubbles which may arise can rise through the branch line and without getting into the feed water pump. get into the feed water tank. A failure of the delivery rate in the feed water pump does not occur, since the backing pump is designed for a corresponding additional delivery rate.
Embodiments of the invention are shown in the drawing and explained in the following description. They show: Fig. 1 a steam generator system presented by symbols of the individual parts, including consumer line and heat consumer, Fig. 2 a representation of that part of the system that extends from the feed water tank to the feed water pump downstream pressure line, Fig. 3 a pressure line shown by symbols, Modified part of the system Fig. 4 the part of the system shown in Fig. 3 in a figurative representation.
From a feed water 11 filled with feed water serbehälters 12 occurs at the bottom of the container a line section 13 a, which belongs to a feed water pump 14 and from there to a forced flow boiler 15 leading feed water line. A non-volumetrically promoting backing pump, z. B. connected in the form of a centrifugal pump 16, which receives its drive from an electric motor 17 attached.
Another line section 13b of the feed water line leads from the backing pump 16 to the actual volumetric feed water pump 14, which z. B. is designed as a piston pump and is driven by a motor 18 from.
This feed water pump 14 pushes the feed water through another line piece 13c of the feed water line in the forced flow boiler 15. In this sem, the steam is generated by a furnace, which receives the fuel through a fuel line 19, and this is fed to a consumer 21 through a steam line 20 .
The condensate that forms in a condensate drain 23 connected to the consumer via a line section 22a flows through a further line section 22b to the feed water tank 12, in front of the drain line section 13a of which a filter 24 is connected.
The described structure of the system including connected consumers is shown in Fig. 1 by symbols in a circuit diagram, while in Fig. 2, the essential part of this circuit diagram is shown for the invention. 1 that the feedwater piston pump 14 is driven by the motor 18 via a belt drive 25 and a gear 26 generating the reciprocating piston movement, with the assignment of the motor 18 to the gear 26 is only shown very schematically as one of many design options.
As a result of the constant supply of condensate to the feed water tank 12, the feed water 11 can assume a very high temperature, often close to or reaching the boiling point. Without the volumetrically operating backing pump 16, such a hot feed water in the line section 13b would tend to evaporate under the effect of the negative pressure occurring in this line section during the suction strokes of the piston pump 14. The vapor bubbles that form during this Ausdampfen can then tear off the pillar. This would jeopardize the regular operation of the piston pump.
By switching on the non-volumetric backing pump 16 provided according to the invention and its design for a maximum flow rate exceeding that of the feed water pump, it is ensured that an overpressure is always present in the line section 13b connected downstream of this pump 16 and leading to the feed water pump 14 . Evaporation of the feed water is not to be feared, even if the feed water 11 in the open container 12 has assumed boiling point temperature.
In the example of FIGS. 3 and 4, the structure of the system is essentially the same as in the case of games according to FIGS. 1 and 2. The items used in the example of FIGS. 3 and 4 correspond to the parts provided with the same reference numbers Example according to FIGS. 1 and 2.
In deviation from the example described first, in the embodiment according to FIGS. 3 and 4, a branch is provided in connection with the line section 13b of the feedwater line, with a line section 13d leading to the piston pump 14, while a line section 13e branched off therefrom via a non-return valve 27 is guided vertically upwards and opens into the bottom of the feed water tank 12.
Under normal operating conditions, the backing pump 16, together with the check valve 27, ensures that there is always an overpressure in the line piece 13b and 13d connected downstream of the backing pump. However, should the feed pump 16, z. B.
by clogging the filter 24 a disturbance of the flow occurs and the pump 16 can no longer guarantee the overpressure in the line sections 13b and 13d, the vapor bubbles then possibly arising in the area of the junction through evaporation would rise vertically in the line section 13b and cannot get into the suction line 13d of the piston pump 14.