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Verfahren zum Betriebe von Grosswasserraum-Gefällespeichern und Vorrichtungen zu seiner Durchführung.
Bei Dampfkesselanlagen ist es bekannt, schwankenden Dampfverbrauch dadurch auszugleichen, dass man in Zeiten geringer Kesselbelastung Dampf in einen grossen wassergefüllten Behälter einführt und in dem Wasser desselben bindet, um ihn später, in Zeiten hoher Kesselbelastung, unter Druckverminderung wieder zur Verwendung freizugeben. Zu diesem Zweck ist in den Wasserraum des Speichers eine vom Dampfraum des Kessels ausgehende Dampfleitung eingeführt, in welche zur Erzielung eines Druckabfalles ein Druckminderventil oder eine Abdampf oder Anzapfdampf liefernde Hochdruckstufe einer Dampfmaschine oder Turbine od. dgl. eingeschaltet ist. Vom Dampfraum des Speichers führt eine Dampfleitung zu den Verbrauchern.
Die in dem Speicher befindliche Wassermenge galt also als Mittel zum Festhalten der Wärme, und sie wird insbesondere auch deswegen verhältnismässig gross gewählt, um mit entsprechend geringem Temperatur-und Spannungsunterschied zwischen eintretendem und austretendem Dampf auszukommen. Ein merkbares Schwanken der Wassermenge bzw. des Wasserstandes hat man bei solchen Grosswasserraumgefällespeichern bisher als nachteilig empfunden und sich bemüht, ein solches durch besondere Überwachungsvorrichtungen zu verhüten.
Die vorliegende Erfindung nun beruht auf der Erkenntnis, dass sich eine weit bessere Ausnutzung solcher Grosswasserraumgefällespeicher ermöglichen lässt, wenn das Heisswasser selbst ebenfalls, u. zw. an anderer Stelle zur Dampfbildung oder Wärmeabgabe benutzt werden kann.
Die Erfindung besteht demgemäss darin, dass den grossen bei Ladung und Entladung vorhandenen Wassermengen des Speichers Wasser abgezapft und anderen geeigneten Verbrauchern, z. B. dem Kessel, zugeführt wird. Falls diese Verbraucher unter höherem Druck stehen als der Speicher, so erfolgt die Überführung des heissen Wassers unter angemessener Erhöhung des Wasserdruckes, z. B. durch eine Pumpe.
Ausser dem Wasser soll dem Speicher natürlich auch weiterhin Dampf entnommen werden, so dass er in alter Weise als Grosswasserraumspeicher wirkt. Man geht dabei erfindungsgemäss in der Weise vor, dass z. B. bei auftretender Spitzenbelastung des Dampfkessel dem Speicher zuerst heisses Wasser entnommen und in den Kessel gespeist wird, und dass erst nach Deckung des Kesselbedarfes Dampf in eine Niederdruckleitung zur weiteren Unterstützung des Kessels geführt wird.
Die Regelung der aufeinander folgenden Entnahme von Wasser und Dampf kann von Hand oder selbsttätig durch vom Dampfdruck gesteuerte Ventile erfolgen. Um zu vermeiden, dass bei der Wasserentnahme der Druck im Speicher allzusehr sinkt oder der Wasservorrat zu sehr in Anspruch genommen wird, ist erfindungsgemäss Vorsorge getroffen, dass der Speicher ständig mit grösseren Mengen Wasser nachgefüllt werden kann. Um dabei die Wiéderentwicklung von Dampf in ausreichender Menge im Bedarfsfalle nicht zu beeinträchtigen, muss natürlich einerseits stets ein Grosswasserraum vorhanden bleiben, der bei der Entnahme von Heisswasser sich nicht vermindert und anderseits wird das neu hinzutretende kalte Wasser sich nicht sofort mit dem Vorrat dieses Grosswasserraumes mischen dürfen, sondern es muss zunächst zwecks Erhitzung getrennt gehalten werden können.
Die Vorrichtung dazu ist sehr einfach und besteht lediglich in je einer auf der Seite des Zuflusses und auf der Seite des Abflusses im Speicher angeordneten Scheidewand mit Überlauf. Auf der Zuflussseite wird ein Teil des zugeführten Dampfes dazu. benutzt, das neu hinzutretende Wasser zu erhitzen, bevor es in den zur Dampfentwicklung dienenden eigentlichen Grosswasserraum gelangt.
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Auf der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung schematisch dargestellt.
Vom Dampfkessel A führt eine Hochdruckleitung L1 zur Hochdruckstufe H einer Turbine, an welche sich über die Leitung L2 eine Niederdruckstufe M anschliesst. Von der Leitung Z ist eine mit Druckminderventil D ausgerüstete Leitung L3 zum Grosswasserraumgefällespeicher S zwecks Einführung von Frischdampf geführt. Der Speicher kann aber auch mit Abdampf von der Hochdruckstufe H der Turbine mittels der von L2 abgezweigten Leitung L4 beliefert werden. Der Wasserraum des Speichers S ist mittels der den oberen Teil dieses Raumes freilassenden Wände W, Wl unterteilt, so dass neben einem
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welche von einem durch die Niederdruckstufe M der Turbine belieferten Kondenswasserbehälter B2 ausgeht.
In den Wasserinhalt der Abteilung R2 des Speichers ragt ein Teil der Dampfverteilungsdüsen der Leitung L3 bzw. L4, während die übrigen Düsen in den Wasserinhalt des grossen Mittelraumes R ragen. Vom Dampfraum des Speichers 8 führen schliesslich zwei Parallelleitungen Ls, Lg zur Niederdruckleitung L2. In die eine La dieser Leitungen ist ein Absperrventil V2 eingebaut, während in die andere L9 ein bei schneller Druekabnahme in L2 selbsttätig ansprechendes Ventil V3 eingebaut ist.
Dasselbe wirkt mit einem Zeitrelais Z zusammen, durch welches es nach dem Ansprechen selbsttätig nach Ablauf einer
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werden durch Kontaktrelais jE, K2 gesteuert, welche durhc ein in die Leitung L2eingebautes Druckmano- meter N beim Sinken des Druckes in L2 nacheinander betätigt werden. Die Wirkungsweise der Vorrichtung ist folgende : Wenn in L2in Zeiten von Spitzenbelastung des Kessels der Druck sinkt, betätigt das Manometer N zunächst das Ventil V, so dass aus dem Raum R1 des Speichers heisses Wasser durch die entsprechend gewählte Pumpe pl in den Kessel gespeist wird. Das Rückschlagventil V1 wird dabei die kalte Speiseleitung mehr oder weniger schliessen.
Sinkt der Druck in L2 weiter, so betätigt das Manometer N auch das Relais KI des Ventils V2, so dass-der Speieher nunmehr auch Dampf liefert und denselben in die
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hat und gegebenenfalls auch V2 geöffnet ist. Das aus der Abteilung entnommene Wasser kann dauernd dadurch ersetzt werden, dass man bei Beginn der Speisung aus dem Speicher die Pumpe P2 anstellt, welche Wasser aus dem Behälter B2 in den-Baum von untun eindrückt. In diesem wird das heisse
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heisses Wasser über den oberen Rand der Wand 1 zum Raum Ri. Der Wasserinhalt des Mittelraumes jB bleibt auf diese Weise hinsichtlich Menge und Temperatur annähernd unverändert.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Verfahren zum Betrieb von Grosswasserraumgefällespeichern, welchen zum Ausgleich schwanken den Dampfverbrauches in Zeiten geringer Kesselbelastung Dampf mittelbar oder unmittelbar zugeführt wird, der bei hoher Belastung wieder entnommen werden soll, dadurch gekennzeichnet, dass bei auftretender Spitzenbelastung des Kessels Wasser aus dem Vorrat des Grosswasserraumes, gegebenenfalls unter Druckerhöhung, in den Kessel zwecks Steigerung der Dampfleistung eingeführt oder anderen Verbruchern zugeleitet wird.