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Einrichtung zur Dampfspeicherung bei Kesselanlagen.
Gegenstand der Erfindung ist eine Kesselanlage, bestehend aus zwei oder mehreren Teilkesseln, von denen jeder Teilkessel für sich mit einer Betriebsspannung arbeitet, die von den Betriebsspannungen der anderen Teilkessel verschieden ist. Die Erfindung bezweckt alle schädlichen Folgen von Schwankungen in der Dampfentnahme der Teilkessel, wie auch die Folgen von schwankender Zufuhr des Brennmaterials zu verhüten bzw. auf ein erträgliches Mass herabzudrücken. Der Erfindung gemäss wird dies dadurch erreicht, dass der bzw.
die Teilkessel von niedriger Betriebsspannung mit Wärmespeichern ausgestattet sind, wobei der Dampfraum des Teilkessels höherer Betriebsspannung entweder direkt oder über einen Überhitzer durch eine Überströmleitung, die im Wasserraum des Teilkessels von niedriger Betriebsspannung ausmündet, mit diesem verbunden ist, so dass der überschüssige Dampf des Teilkessels höherer Betriebsspannung direkt in den Wasserraum des Teilkessels niedriger Betriebsspannung geführt und so niedergeschlagen und aufgespeichert wird.
Durch die Einschaltung des Überhitzers in die Überströmleitung vom Hochdruckkessel zum Niederdruckkessel erfolgt eine bessere Ausnützung der Heizgase.
In der Zeichnung sind mehrere Ausführungsbeispiele der Erfindung veranschaulicht.
Fig. 1 zeigt eine Kesselanlage für zwei Betriebsspannungen im Längsschnitt. Die Fig. 2,3 und 4 veranschaulichen verschiedene Ausführungsformen von Teilkesseln niedriger Betriebsspannung mit Wärmespeichern in Längsschnitten.
Bei der in Fig. 1 dargestellten Kesselanlage stellt k1 den Hochdruckteit der kessclanlage und k2 den Niederdruckteil der Kesselanlage dar. Der Hochdruckteil ki kann aus irgendeinem beliebigen Kesselsystem bestehen, das sich für Hochdruck eignet. Er besteht Lei vorliegendem Ausführungsbeispiel aus einem Steilrohrkessel, dessen Kessel 1, : !, 8 untereinander durch Bündel von Wasserrohren 4 verbunden sind. Der in dem Hochdruckteil 7tl der Kesselanlagp erzeugte Dampf mit hoher Betriebsspannung wird durch eine Leitung 5 nach dem Passieren eines Überhitzers 6 der Verbrauchsstelle, z. B. einer Dampfturbinenanlage, zugeführt. Die Rohrleitung 5 ist an dem Kessel 2 angeschlossen.
Der Niederdruckteil der Kesselanlage besteht aus einem Niederdruekkessel 10 und einem mit dem Kessel 10 verbundenen Wärmespeicher 11. Der Niederdruckkessel 10 besteht beim Ausführungsbeispiel aus einem stehenden Kessel, der durch einen Stutzen 12 mit den aus
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des Niederdruckteiles k2. Zweckmässig bestehen die Ausmündungen aus einer Gruppe von Düsen. Um auch überhitzten Dampf höherer Betriebsspannung in den Niederdruckteil einführen
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Hoehdruckteil k1 die Drucksteigerung im Niederdruckteil ein unzulässig@s Mass erreicht, ist in der Überströmleitung eine hiezu geeignete Vorrichtung, z. B. eine Lavaldüse 20, eingeschaltet.
Diese Vorrichtung verhindert, dass eine grössere Dampfmenge überströmt, als die Sicherheitsventile des Niederdruckteiles k2 mit Sciherheit abblasen können.
Von dem im Wärmespeicher 11 gelegenen Dampfraum z des Niederdruckteiles k2 fährt eine Leitung 25 zu einem Überhitzer 26. Der überhitzte Dampf von niedriger Spannung wird durch eine Leitung 2R der Verbrauchsstelle, beispielsweise einer Koch- und Heizanlage, zugeführt.
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Ausführungsbeispiel sind die Leitungen 30 J 81 an eine gemeinsame Hauptspeiseleitung 32 angeschlossen.
Der Anschluss erfolgt mittels eines Dreiweghahnes 33 in der Weise, dass die Speiseleitungen 30, 31 einzeln für sich mit der Hauptleitung 32 verbunden bzw. von dieser
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ist mit geeigneten Mischvorrichtungen 35 ausgestattet, die durch Zerstäuben, Zerteilen od. dgl. des Speisewassers eine grossflächige Berührung des Speisewassers mit dem Dampf niedriger Spannung erzielen, zu dem Zwecke, um einerseits möglichst viel Dampf zu'kondensieren und anderseits das Speisewasser bis auf die Dampftemperatur vorzuwärmen.
Der Teilkessel ka von höherer Betriebsspannung ist durch eine Speiseleitung 37 mit dem Wasserraum As des Teilkessels k2 niedriger Betriebsspannung verbunden. Auf diese Weise kann dem Kessel höherer Betriebsspannung das hocherwärmte Speicherwasser des Niederdrucktciles/" zugeführt werden. Wie Fig. 1 zeigt, ist die Speiseleitung 37 unmittelbar unterhalb des tiefsten
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einer. gemeinsamen Kesseleinmauerung derart eingebaut, dass die Feuergase des auf dem Rost 40 zur Verbrennung gelangenden Brennstoffes zunächst den Teilkessel k1 und hernach den Teilkessel k2 bestreichen.
Erforderlichenfalls kann der Teilkessel von niedriger Betriebsspannung auch eine Zusatzfeuerung, beispielsweise in Form von Abhitze, erhalten. Bei Kesselanlagen mit mehreren Teilkesseln von verschiedenen Betriebspannungen können erforderlichenfalib einzelne
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Sinkt in dem vom Hochdruckteil k1 versorgten Krafinetz 5 der Dampfbedarf oder steigert sich die Wirkung des Brennstoffes und steigt der Dampfdruck im Hochdruckteil/, dann
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Leitung 15 und durch die Düsengruppe 21 in den Wasserraum w aus, wo derselbe unter Aufwärmung des Wassers to kondensiert.
Sinkt zu gleicher Zeit auch der Dampfbedarf des vom Niederdruckteil k2 gespeisten Niedel'drucknetzes 28, dann findet eine Vergrösserung des Wasser-inhaltes im Wasserspeicher 11 bei gleichzeitiger Drucksteigerung im Niederdruckteil k2 statt. Durch die in der Leitung 15 vorgesehene Vorrichtung 20, z. B. eine Lavaldüse, wird beim Überströmen von überschüssigem
Dampf aus dem Hochdruckteil Ici zum Niederdruckteil k2 verhindert, dass die hindurch bedingte Drucksteigerung im Niederdruckteil k2 ein unzulässiges Mass erreicht.
Die Speisung des Niederdruckteiles k2 erfolgt während der Periode der Zunahme des
Dampf- und Wärmeinhaltes dieses Kessels-mit Hilfe der Speiseleitung 30 und der Mischvorrichtung 35, also indirekt in den Dampfraum z. des Wärmespeichers, wodurch einerseits möglichst viel Dampf kondensiert und das Kondensat möglichst bis auf die Dampftemperatur vorgewärmt wird. Der ganze verfüghare Wasserraum wird sohin auf diese Weise mit Wasser von beinahe
Dampftemperatur bis zum höchsten Wasserstand y angefüllt.
Tritt nun eine Periode grossen Dampfbedarfes ein, d. h. soll der Wärmespeicher 11 sich entladen, dann wäre die durch. die'EinfÜhrung des Speisewassers in den Dampfraum bewirkte'Kondensation des Dampfes unerwünscht und schädlich. Für diesen Betriebsfall wird durch entsprechende Umstellung des Dreiweghahnes 33 zunächst die Speisung des Nieder- druckteiles 1C2 eingeschränkt bzw. unterbrochen, so dass der Wasserstand von der Marke y
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die Temperatur- und Druckverhältnisse im Wärmespeicher 11 fast gar nicht beeinflusst.
Die Speisung des Hochdruckkessels kann gleichseitig auf zweifache Art erfolgen, u. zw. zu Zeiten eines Dampfüberschusses im Hochdruckteil bzw. Dampfmangels im Niederdruckteil
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Bei dem Ausführungsbeispiel gemäss Fig. 2 besitzen der Niederdruckkessel 10 und der Wärmespeicher 11 einen gemeinsamen Kesselmantel, dessen unterer, den Kessel niedriger Spannung bildender Teil von Feuergasen bestrichen wird. Im Kessel 10 sind Heizrohre 50 vorgesehen, deren eine Enden 51 im Mantet des Kessels 10 und deren andere Enden im Boden des Kessels 10 befestigt sind.
Bei dem Ausführungsbeispiel gemäss Fig. 3 sind der Kessel 10 und der Wärmespeicher 11 durch einen Stutzen 12 miteinander verbunden, w') bei im Kessel 10 Heizrohre 50 vorgesehen sind. Diese Heizrohre. 50 verlaufen bei diesem Ausführungsbeispiel gerade und parallel zur Längsachse des Kessels 0. Die Enden der Heizrohre 50 sind einerseits im Deckel 5. 3 und anderseits im Boden des Kessels 10 befestigt.
Bei dem Ausführungsbeispiel gemäss Fig. 4 sind mehrere Teilkessel 10, 10/niedriger Betriebsspannung mittels Stutzen 12, 12' an einen gemeinsamen Wärmespeicherkessel 11 angeschlossen. Der Wärmespeicherkessel ist bei diesem Ausführungsbeispiel liegend angeordnet.
Erforderlichenfalls können die Teilkessel 10 bzw. 10'auch mit Heizrohren 50 versehen sein.
Die im vorstehenden beschriebenen Kesselmlagen stellen nur Ausführungsbeispiele der Erfindung dar. Die Kesselanlage kann sowohl hinsichtlich der Anordnung, wie auch hinsichtlich
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findung auch geändert werden.
PATENT-ANSPRÜCHE : l. Einrichtung zur Dampfspeicherung bei Kesselanlagen, die aus zwei oder mehreren Teilkesseln mit verschiedenen Betriebsspannungen bestehen, dadurch gekennzeichnet, dass der
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Teilkessels von niedriger Betriebsspannung ausmündet, mit diesem verbunden ist, so dass der überschüssige Dampf des Teilkessels höherer Betriebsspannung direkt in den Wasserraum des Teilkessels niedriger Betriebsspannung geführt und so niedergeschlagen und aufgespeichert wird.