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Dampfanlage.
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Die Erfindung vermeidet diese Nachteile dadurch, dass in der Anlage zwei Speicher vorgesehen sind, von denen der eine, der Dampfbedarfsspitzen im Frischdampfnetz durch Abgabe von Dampf oder von heissem Wasser zur Kesselspeisung decken soll, durch ein vom Druck oder der Temperatur im Kessel gesteuertes Organ einen Teil des überschüssig erzeugten Dampfes niederschlägt, wogegen der andere Speicher, durch ein ebenfalls vom Druck oder der Temperatur im Kessel beeinflusstes Organ, das jedoch bei etwas höherem Drucke als das Organ des ersten Speichers öffnet, den Rest der überschüssig erzeugten Dampfmenge speichert.
Von besonderer Bedeutung ist die Erfindung in Anlagen mit Gegendruck-oder Anzapfmasehinen. aus denen ein Niederdrucknetz mit Dampf gespeist wird. Hier entsteht die Schwierigkeit, den Dampfbedarf des Niederdrucknetzes mit der erforderlichen Leistung der Maschine in Einklang zu bringen.
Diese Schwierigkeit wird dadurch behoben, dass der Dampfbedarf des Niederdrucknetzes, so lange der Geschwindigkeitsregler es zulässt, aus der Maschine, darüber hinaus aber aus einem Gefällespeicher gedeckt wird, während die Dampfverbrauchsschwankungen des Hochdrucknetzes durch einen Gleichdruckspeicher ausgeglichen werden.
Auf diese Weise ist es möglich, den für den Niederdruckverbraucher erforderlichen Dampf in weitestem Masse für die Krafterzeugung heranzuziehen, also die Stromkosten auf einen Mindestbetrag
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Dampfmenge zur Versorgung des Niederdrucknetzes zur Verfügung und die Grösse des Gefällespeichers kann verringert werden.
Der in der Anlage verwendete Gleichdruckspeicher kann von beliebiger Art sein. Beispielsweise kann in den Zeiten geringen Dampf Verbrauches im Hochdrucknetz ein Teil des erzeugten Frischdampfes zur Bereitung von warmem Speisewasser benutzt werden, welches in dem Gleichdruckspeieher aufbewahrt wird. Der Kessel wird dann entweder gleichmässig oder nur zu den Zeiten hohen Dampfbedarfes aus dem Speicher gespeist.
Die Speicherung kann auch im Kessel selbst, der zu diesem Zwecke einen besonders grossen Speiseraum erhält, vorgenommen werden. Zu diesem Zwecke kann ein mit dem Kessel verbundener Wasserbehälter, dessen Wasserinhalt aus dem Kessel entnommen und wieder in den Kessel zurückgespeist wird, vorgesehen sein.
In diesem Falle wird die vom Druck oder von der Temperatur im Kessel gesteuerte Vorrichtung in die Speisewasserleitung des Kessels eingebaut.
Auch können an Stelle des Gefällespeichers etwa bereits vorhandene Niederdruckkessel, in denen der überschüssige Dampf niedergeschlagen wird, und die alsdann mit sehwankendem Druck betrieben werden, Verwendung finden. Bekanntlich haben derartige Niederdruckkessel einen grossen Wasserraum, der sie zur Aufnahme von Dampfschwankungen besonders geeignet macht. Durch diese Ausnutzung der vorhandenen Kessel werden natürlich die Kosten für die Anlage wesentlich herabgemindert.
In Fig. 1 ist eine beispielsweise Ausführungsform einer Anlage nach der Erfindung dargestellt.
Fig. 2 zeigt ein Dampfverbrauchsdiagramm, an dem das Arbeiten der in Fig. 1 dargestellten Anlage erläutert werden soll. Fig. 3 zeigt eine zweite Ausführungsform.
In Fig. 1 bezeichnet 7e einen Dampfkessel, F die Frischdampfleitung, an die ausser einem Dampfverbraucher R eine Anzapfmaschine angeschlossen ist, die aus dem Hoehdruckteil H und dem Niederdruckteil N besteht, dessen Abdampf im Kondensator a niedergeschlagen wird. Der Ruthsdampfspeicher S ist dem Hochdruckteil H der Maschine parallel geschaltet. Er wird durch das vom Druck der Frischdampfleitung beeinflusste Überstromventil CV geladen, das zugleich mit einer durch den Speicherdruck gesteuerten Grenzrcgelung versehen ist. Die Frischdampfzufuhr zur Turbine wird durch das Reduzierventil RV geregelt, das vom Druck der Anzapfleitung G gesteuert wird An die Leitung G sind Dampfverbraucher Q angeschlossen.
Steigt deren Dampfverbrauch, so sinkt der Druck in der Leitung G. was zur Folge hat, dass das Reduzierventil SFi die Frischdampfzufuhr zur Turbine öffnet. Da hiedurch die Drehzahl der Maschine steigt, schliesst der Fliehkraftregler Z den Dampfzufluss zum Niederdruckteil ab, so dass der benötigte Gegendruckdampf soweit wie möglich zur Arbeitsleistung verwendet wird. Erst wenn bei voll geöffnetem Ventil AVi der Druck der Leitung G noch weiter absinken sollte, öffnet
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Sinkt der Druck auch dann noch weiter, so wird der weitere Ausgleich durch den Warmwasserbehälter TV übernommen. Der Kessel K wird im allgemeinen durch die Pumpe P aus dem Behälter B gespeist, dem das Kondensat des Kondensators C zufliesst.
Ein Teil der durch die Pumpe Fi geförderten Wassermenge wird aus der Druckleitung der Pumpe abgezweigt und durch eine Einspritzleitung E im Behälter W. der mit der Leitung F verbunden ist, zur Heisswasserbereitung verwendet. Sinkt nun der Druck der Leitung F nach dem Schliessen des Überströmventils ÜV noch weiter, so wird die Pumpe P ganz oder teilweise abgestellt und gleichzeitig die Pumpe P2 in Betrieb gesetzt, so dass der Kessel nunmehr aus dem Warmwasserbehälter W gespeist wird. Dadurch wird eine dem Unterschied des Wärmeinhaltes des Speisewassers entsprechende Wärmemenge frei und kann zur Dampferzeugung für die Deckung der
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Das Zusammenarbeiten der beiden Speicher wird an dem in Fig. 2 dargestellten Dampfverbrauchsdiagramm erläutert, in dem als Ordinaten die Dampfmengen über der Zeit als Abszissen aufgetragen sind. Der Abstand Q des Linienzuges q von der Abszisse entspricht dem Dampfverbrauch des entsprechend bezeichneten Gegendmckdampfverbraucher8 Q in der Fig. 1. Der Abstand M des Linienzuges m stellt die durch die Maschine fliessende Dampfmenge dar. von der ein Teil G aus der Anzapfstelle in das
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muss aus dem Speicher zugesetzt werden, so dass die senkrecht schraffierten Flächen die Entladungen des Speichers darstellen.
Um den Bedarf an Hoehdruckdampf zu erhalten, muss zu der Maschinendampfmenge M noch der Dampf verbrauch R des entsprechend bezeichneten Verbrauchers R in Fig. 1 addiert werden, so dass sich in Fig. 2 der Linienzug e ergibt. dessen Abstand von der Abszisse mit D bezeichnet ist. Würde nur der Speicher S vorhanden sein, so müsste die gleichmässige Kesseldampferzeugung, die für diesen Fall durch die Gerade s im Diagramm dargestellt werden soll, so gross gewählt werden, dass die Summe der zwischen dem Linienzug d und der Geraden s entstehenden, waagrecht schraffierten Flächen, welche die durch das Ventil ÜV in Fig. 1 fliessende Speicherlademenge darstellt, gleich der
Summe der die Entlademenge darstellenden, senkrecht schraffierten Flächen ist.
Man erkennt, dass der Speicher S bei einer solchen Schaltung zum völligen Ausgleich in allen Netzen nur dann genügt, wenn die Spitzen des Linienzuges d die Gerade s nicht oder nur unwesentlich übersteigen. In dem in Fig. 2 dargestellten Falle würden aber wesentliche Druckabfälle in der Frischdampfleitung auftreten.
Es wird deshalb die gleichmässige Wärmezufuhr zum Kessel etwas grösser gewählt, so dass sie der durch die Gerade k im Diagramme dargestellten Dampferzeugung entspricht.
Von dem zwischen den Geraden k und s liegenden Flächenstreifen stellen die sehrägsehraffierten Flächen die durch das Einspritzwasser im Behälter IV der Fig. 1 niedergeschlagene Dampfmenge dar.
Wird die Summe dieser Flächen der Summe der schrägschraffierten Flächen der Spitzen des Linienzuges d. die über der Waagerechten k liegen, gleichgemacht, so bedeutet das, dass bei gleichförmiger Feuerführung ein vollständiger Ausgleich erzielt ist.
Das in Fig. 2 dargestellte Diagramm zeigt deutlich den Unterschied einer Anlage gemäss der vorliegenden Erfindung gegenüber bekannten Anlagen, bei denen die Dampfverbrauchsschwankungen im Niederdrucknetz durch einen Niederruckspeicher und die Schwankungen im Hochdruoknetz durch einen Hochdruekspeicher unabhängig voneinander ausgeglichen werden. Man ersieht aus Fig. 2 ohne weiteres, dass die dort dargestellten starken Schwankungen des Hochdruckdampfverbrauches durch einen Gleichdruck-oder Speiseraumspeicher allein überhaupt nicht ausgeglichen werden könnten, da sie über das Ausgleiehsvermögen derartiger Speicher weit hinausgehen. Es würden vielmehr erhebliche Druekabsenkungen in der Frischdampfleitung entstehen.
Erst durch die Kombination eines zur Maschine oder zu einem Teil der Maschine parallel geschalteten, mit Drucksehwankungen arbeitenden Speichers mit einem weiteren Speicherverfahren wird erzielt, dass auch Hochdruckdampfverbrauchsspitzen, welche die Speicherfähigkeit eines Gleichdruckspeichers weit übersteigen, völlig ausgeglichen werden können, obgleich die Regelung der Maschine so eingerichtet ist, dass, soweit der Bedarf an Gegendruckdampf es zulässt, die erforderliche Leistung im Hochdruckteil der Maschine erzeugt wird.
An Stelle des in Fig. 1 dargestellten Heisswasserspeichers W kann natürlich auch ein anderes bekanntes Speicher verfahren zur Anwendung kommen. So wird z. B. bei der Anlage nach Fig. 3 der Kessel gleichmässig durch die Pumpe P2 entsprechend der Dampferzeugung nur aus dem Speicher X gespeist und das gesamte Frischdampfwasser wird durch die Pumpe PI in den Speieher X geleitet.
Erweist es sich als zweckmässig, den Speicherbehälter für einen Druck zu bemessen, der niedriger ist als der Kesselsruck, so wird in die Verbindungsleitung L des Speichers X mit der Frischdampfleitung F ein vom Druck im Behälter X gesteuertes Reduzierventil Vg eingeschaltet. Es kann aber auch an Stelle des Reduzierventils RV3 ein vom Druck in der Leitung F beeinflusstes Überströmventil eingebaut werden, das bei sinkendem Frischdampfdruck schliesst u. zw., nachdem das Überströmventil ÜVI bereits geschlossen ist. In diesem Falle muss dann die Steuerung der Pumpe PI vom Druck im Speicher X aus erfolgen.
An Stelle des Gefällespeichers S in Fig. 1 ist in der Anlage nach Fig. 3 ein Niederdruckkessel vorgesehen, in dem der überschüssige, durch das Überströmventil ÜVI strömende Hochdruckdampf niedergeschlagen wird, soweit er nicht von den Niederdruckverbrauehern Q verwendet wird.
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