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Dampfanlage für schwankenden Dampfbedarf.
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kann somit, erreicht werden, dass der Verlauf der der Fabrik zugeführten elektrischen Energie von allen in der Fabrik vorkommenden Schwankungen unabhängig wird. Die elektrische Energie kann also infolge stets gleichbleibender Liefermenge zu einem bedeutend niedrigeren Preise erhalten werden als früher und sie kann ausserdem ohne Schwierigkeit vom Kraftwerk geliefert werden. Der Speicher bietet also wichtige Vorteile, obwohl gerade bei elektrisch beheizten Kesseln die Verwendung eines Speichers zunächst überflüssig erscheinen mag, weil die elektrische Beheizung eine genaue Regelung der dem Kessel bei schwankender Dampfentnahme zuzuführenden Kalorien gestattet.
Der Speicher selbst besteht zweckmässigerweise aus einem zum grösseren Teil mit Wasser gefüllten Behälter, in welchen Dampf eingeführt'wird, der im Wasser kondensiert, wogegen dem Dampfraum des Behälters Dampf entnommen werden kann. Dieser Behälter muss mit Rücksicht auf die Wärmeverluste natürlich isoliert werden.
In Fig. 3 und 4 ist gezeigt, wie die Verhältnisse, welche an Hand von Fig. 1 und 2 erläutert wurden,
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Stunde betragen. Der Speicher wird somit geladen und entladen werden von den Dampfmengen, die in der Fig. mit c bzw. d bezeichnet sind. Dieselben sind gleich gross und in diesem Falle gleich 4500 leg.
In Fig. 4 ist entsprechend der Mittelverbrauch an elektrischer Energie durch die Linie b-b angedeutet.
Dieser Mittelverbrauch wird 4500 x 0-7 = 3150 KW.
Durch diese Anordnung wird ausser den oben erwähnten Vorteilen erreicht, dass die Belastung der elektrischen Kraftzentrale konstant auf diesem Wert gehalten und diese somit vollständig ausgenutzt werden kann, während die Belastung derselben bei einer Anlage ohne Dampfspeicherung notwendig zwischen 2100 und 6300 KW. schwanken müsste.
Fig. 5 zeigt schematisch eine Ausführungsform der Anlage gemäss der Erfindung. A ist das Kraftwerk, von dem die Leitungen B Strom zu den Sammelschienen 0 der fraglichen Fabrik führen. An diese sind ein oder mehrere elektrische Dampfkessel D angeschlossen, in welchen Dampf von z. B. 6 Atm. Druck erzeugt wird. E ist ein dampfverbrauchender Apparat, z. B. eine Papiermaschine, ein Färbbottich od. dgl. Vom Kessel D wird Dampf entnommen durch die Leitung F zum Dampfspeicher G, welcher bis zur Höhe h-h mit Wasser gefüllt ist und in welchen die Leitung F am Grunde des Speichers einmündet. Von dem Dome. des Speichers wird Dampf durch die Leitung J zu den dampfverbrauchenden
Apparaten entnommen.
Gegebenenfalls kann in diese Leitung ein Druckminderventil K angeordnet werden zur Erzielung eines gleichbleidenden Druckes vor dem oder den dampfverbrauchenden Apparaten.
Es sei angenommen, dass der elektrische Dampfkessel D beispielsweise für 6 Atm. Druck gebaut ist und der Speicher ebenso für einen Höchstdruck von beispielsweise 6 Atm. Sollte nun der Dampfverbraucher E plötzlich mehr Dampf erfordern, so wird der Druck im Speicher gleich wie im elektrischen Dampfkessel sinken und falls in der Leitung J nach dem Druckminderventil ein Druck von mindestens O. 5 Atm. herrschen soll, so kann der Speicherdruck zwischen 6 und O. 5 Atm. schwanken. Der Speicher ist dadurch in Stand gesetzt, bei Bedarf höchst bedeutende Dampfmengen abzugeben. Falls der Speicher hinreichend gross ist, kann daher der elektrische Strom ungefähr konstant gehalten werden, unabhängig von den Verbrauchsschwankungen der an die Dampfleitung J angeschlossenen Dampfverbraucher.
Selbstredend kann der gleiche Gedankengang Anwendung finden, falls die elektrische Heizungsvorrichtung direkt in dem Speicher angeordnet wird.
In gewissen Fällen kann der elektrische Dampfkessel keine so grossen Druckschwankungen aushalten, besonders wenn der Kesseldruck hoch gehalten wird : dies teils aus Festigkeitsgründen, insbesondere aber deshalb, weil das elektrische Leitungsvermögen von Wasser, wie bekannt, sich in höchst bedeutendem Masse mit der Temperatur ändert, die sich ihrerseits mit dem Druck ändert.
Zur Vermeidung dieser Schwierigkeiten wird der Druck im elektrischen Kessel zweckmässigerweise gleichbleibend oder ungefähr gleichbleibend gehalten, während er im Speicher schwanken darf. Eine solche Ausführungsformistschematiseh in Fig. 6 gezeigt. Hier ist in die Leitung F zwischen dem elektrischen Kessel D und dem Dampfspeicher G ein Ventil L eingeschaltet, z. B. ein sogenanntes Überströmventil, welches den Druck in der Leitung F vor dem genannten Ventil L gleichbleibend oder fast gleichbleibend hält, beispielsweise auf 6 Atm., während der Druck hinter diesem Ventil schwankt, beispielsweise zwischen 6 und 0-5 Atm.
Ein solches Ventil wird besonders in dem in der Praxis besonders häufig vorkommenden Fall notwendig, wo zur Durchführung von gewissen Fabrikationsvorgängen ein höherer Dampfdruck nötig. ist als für andere.
In Fig. 7 ist gezeigt, wie die Erfindung in einem solchen Falle anzuwenden ist. D ist wie vorher der elektrische Dampfkessel, der durch die Leitung B Strom von auswärts erhält und in welchem ein Druck von beispielsweise 6 Atm. herrscht. Der gleiche Druck herrscht auch in der Leitung F. An diese Leitung werden nun die Vorrichtungen angeschlossen, beispielsweise Kocher M, die einen hohen Druck benötigen. In die Leitung F ist das Überströmventil L eingeschaltet, durch welches Dampf zum Speicher G
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geleitet wird. Von diesem geht, wie vorher, die Leitung J zu Dampfverbrauchern von niedrigerem Druck, beispielsweise Papiermaschinen E, Radiatoren P und ähnlichen. In dieser Leitung wird durch das Druckminderventil K ein gleichbleibender Druck von beispielsweise z Atm. gehalten.
Der Speicherdruck kann also in diesem Falle zwischen 0-5 und einem beliebigen höheren Druck bis 6 Atm. schwanken.
Fig. 8 veranschaulicht die Anwendung der Erfindung auf einen in der Praxis oft vorkommenden, vielleicht den gewöhnlichsten Fall. A ist wie vorher das Kraftwerk, B die Fernleitung bis zu den Sammelschienen C der betreffenden Fabrik. An diese elektrischen Sammelschienen ist wie vorher der elektrische Dampfkessel D angeschlossen, von welchem Dampf durch die Leitung P zum Speicher G und davon weiter zur Fabrik entnommen wird. An die Sammelschienen sind andere Verbraucher Q, beispielsweise Motoren, elektrische Öfen od. dgl. angeschlossen. Falls diese Verbraucher einen schwankenden Kraftbedarf haben, ist es in den meisten Fällen am zweckmässigsten, nicht den dem Dampfkessel zugeführten elektrischen Effekt zu regeln, sondern zu versuchen, den der Fabrik total durch die Leitung B zugeführten Effekt gleichbleibend oder nahezu gleichbleibend zu halten.
Schliesslich kann man sich natürlich auch den Fall denken, dass das Wasserkraftwerk der betreffenden Fabrik gehört, in welchem Falle natürlich die dem elektrischen Dampfkessel zugeführte elektrische Energie nach dem Wasserzuflusse respektive der Beaufschlagung der Turbine gerichtet werden muss.