AT118698B - Speisevorrichtung für Hochdruckdampfkessel. - Google Patents

Description

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  Speisevorrichtung für Hochdruckdampfkessel. 
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    Die Druckbegrenzungsvorrichtung kann beispielsweise aus einem Zusatzbehälter bestehen, der in drosselnder Verbindung mit dem Hauptbehälter steht. Ist der Hauptbehälter voll, so kann der Zusatzbehälter noch Wasser aufnehmen, wobei aber durch den Drosselquerschnitt der Druck im Hauptbehälter sich nur um ein der Drosselung entsprechendes Mass erhöht und so lange dieses Mass nicht übersteigt, bis der Zusatzbehälter gefüllt ist. Bei geeigneter Wahl der Umschaltvorrichtung muss aber während dieser Zeit die Spannung im andern (entleerten) Behälter unter die Höchstgrenze des Förderdruckes der Fördervorrichtung gesunken sein. Ähnlich wirkende Einrichtungen lassen sich auch bei Kesselanlagen mit Schwimmerumsteuerung durchführen. 



  Die Fig. 1 und 2 zeigen Ausführungsbeispiele des Erfindungsgedankens in Verbindung mit einer selbsttätigen Umschaltvorrichtung in Abhängigkeit des Flüssigkeitsdruckes. In Fig. 1 bedeutet 1 eine Fördervorrichtung (Injektor, Speisepumpe u. dgl. ), 2 das Wasserrohr, mit welchem Tenderwasser dieser Vorrichtung zugeführt wird, 3 den Dampfeintrittsstutzen zu dieser Vorrichtung, 4 das Druckrohr, durch welches das Wasser zu den Behältern gefördert wird. Mit 5 ist ein handbetätigtes Ventil im Führerhaus bezeichnet, durch welches zwei Ventilteller 6 und 7 betätigt werden, von denen der Teller 6 den Dampfeintritt in das zu den Behältern führende Rohr 8 und zum zweiten Ventilteller beherrscht, während das zweite Ventil 7 (hier als Schleppventil dargestellt) den gedrosselten Dampf zu der eigentlichen Fördervorrichtung 1 leitet.

   Das Druckrohr 4 gabelt sich in zwei Äste, die zu den nach den Zwischenbehältern 10 und 40 öffnenden Rückschlagventilen 11 und 41 führen. Die beiden Behälter 10 und 40 sind jene Zwischenorgane, in welchen abwechselnd während des Füllens ein niedriger und während des Entleerens in den Kessel ein hoher Druck hergestellt wird, um das Speisen des Hochdruckkessels mit verhältnismässig niedrigen Drücken der Fördervorrichtung zu gestatten. 



  Jeder der Behälter besitzt Steuerventile 14 und 44, welche in den Gehäusen 15 und 45 untergebracht sind. Diese Gehäuse sind in drei Kammern (16, 17 und 18 bzw. 46, 47 und 48) unterteilt, von denen die obersten 16 und 46 in offener Verbindung mit dem Hochdruckdampfrohr8 stehen, die mittleren 17 und 47 durch das Rohr 19 miteinander verbunden sind, während die untersten Kammern 18 und 48 mit der Atmosphäre oder mit einem Raum in Verbindung stehen, in dem ungefähr atmosphärische Spannung herrscht. 



  Jeder der Behälter hat weiters ein Ablaufrohr 20 bzw. 50, das zum Kesselspeiseventil 21 führt,   
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 die Verbindung zwischen Kammer 17 bzw. 47 und dem Behälter 10 bzw. 40 vermittels der Löcher 26 und der Bohrung 27. Der unterste Teller 28 besitzt einen kolbenförmigen Ansatz 29, der entsprechend grösser ist als der Durchmesser des Ventiltellers 25, und hat die Aufgabe, die Verbindung zwischen den Behältern und dem Raum 18 bzw. 48 abzusperren. Da solche Kolben stets etwas zu Undichtheiten neigen, ist der Teller 28 vorgesehen, der in seiner oberen Ruhelage dicht auf seinem Sitz aufliegt. 



   Jeder der Behälter hat einen Zusatzbehälter 12 bzw. 42, der mit den Hauptbehältern durch die Öffnung 13 bzw. 43 in Verbindung steht. Diese Zusatzbehälter dienen als Druckbegrenzungsvorrichtung, um ein kontinuierliches Arbeiten der eigentlichen Fördervorrichtung zu   ermöglichen..   Die Wirkungweise dieser Druckbegrenzungsvorrichtung ist folgende :
Angenommen, der Behälter 10 sei in Füllung begriffen und der Behälter 40 sei mit dem Dampfraum des Kessels in Verbindung, so dass er seinen Wasserinhalt in den Kessel abgibt. Das Dampfventil 5 im Führerhaus befindet sich im offenen Zustand, so dass die Ventilteller 6 und 7 von ihren Sitzen abgehoben sind. Die Fördervorriehtung sei in Tätigkeit und fördert Druckwasser in die Leitung 4. 



   Soll nun beispielsweise mit einem Injektor bisheriger Bauart gespeist werden, so wird als Druck, bei dem die Umschaltung von Füllung des Behälters auf Entleerung desselben erfolgen soll, am besten eine Spannung zwischen 10 und 15 Atm. gewählt. Der Injektor ist imstande,   Gegendrücke   zu überwinden, die um 2-3 Atm. höher sind als die Spannung des zuströmenden Dampfes. Wird also der dem Kessel entnommene Hochdruckdampf durch den Teller 7 auf etwa 12 Atm. abgedrosselt, so besitzt das durch 4 strömende Druckwasser eine kinetische Energie, die imstande ist, einen Gegendruck von etwa 15 Atm. zu überwinden. Ist der Behälter 40 mit dem Dampfraum des Kessels in Verbindung, so ist sein Druck als wesentlich höher anzunehmen als 15 Atm.

   Daher ist das durch 4 kommende Druckwasser nicht imstande, das Rückschlagventil   41   anzuheben, und strömt daher durch das Ventil 11 in den nahezu drucklosen Behälter 10. Der durch die Leitung 8 nach 16 strömende Hochdruckdampf hält daher das Steuerventil14 in seiner unteren Ruhelage, wodurch der Teller 24 die Öffnung zwischen Kammer 16 und 17 freigibt und 
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 oberen Ruhelage, und der von 19 kommende Hochdruckdampf strömt daher durch die Löcher 56 und die Bohrung 57 in den Behälter 40. Zwischen dem Dampfraum des Kessels und dem Behälter 40 ist daher die Verbindung über 5, die Rohrleitung 8, die Kammern 16 und   17,   das   Rohr 19,   die Löcher 56 und'die Bohrung 57 hergestellt.

   Es herrscht also im Behälter 40 voller Kesseldruck, und das Wasser strömt vermöge seines Gewichtes über 50 und 53 in den Kessel, wobei das Rückschlagventil 23 zufolge des   Druckunter-   schiedes zwischen dem Kessel und dem unter atmosphärischem Druck stehenden Behälter 10 geschlossen wird. Die Abmessungen werden so gewählt, dass, sobald der Behälter 10 mit Frischwasser gefüllt ist, 

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 der Behälter 40 sein Wasser an den Kessel abgegeben hat und mit   Hoehdruckdampf   gefüllt ist. In dem Augenblick, wo der Behälter 10 mit Wasser gefüllt ist, entsteht nun durch das nachströmende Wasser in ihm ein Staudruck von etwa 15 Atm., ehe das Wasser durch die Öffnung 13 in den kleinen Zusatzbehälter 12 übertreten kann, weil diese Öffnung entsprechend kleiner bemessen ist als der Durchgang beim Ventil 11.

   Der Staudruck könnte auch dadurch hervorgerufen werden, dass die Öffnung 13 durch ein entsprechend belastetes Ventil gesteuert wird. Ist nun die Fläche des kolbenförmigen Ansatzes 29 so bemessen, dass ein Druck von 12 Atm., der auf die   Kolbenfläche   wirkt, imstande ist, das Ventil 14 gegen den auf dem Ventil 25 lastenden vollen Kesseldruek anzuheben, so gelangt das Ventil 14 in dem Augenblick in seine obere Ruhelage, in dem der Behälter gefüllt ist und das Wasser durch die Öffnung 13 nach dem Zusatzbehälter 12 überzutreten beginnt.

   Die Verschiebung des Ventils 14 aus seiner unteren in die obere Ruhelage bewirkt den Abschluss der Verbindung zwischen den Kammern 16 und 17, so dass der Eintritt von Hochdruckdampf nach dem Behälter 40 gesperrt wird und die Herstellung der Verbindung zwischen der Kammer 17 und dem Behälter 10 durch die Löcher 26 und die Bohrung 27 erfolgt. Dadurch hat der im Behälter 40 verbliebene Hochdruckdampf die Möglichkeit, in das Wasser des Behälters 10 überzuströmen, wo er niedergeschlagen wird.

Claims (1)

1. Der Zusatzbehälter 12 ist so bemessen, dass seine Füllung längere Zeit in Anspruch nimmt, als notwendig ist, um den Druck im Behälter 40 durch die Dampfüberströmung vom vollen Kesseldruck bis auf etwas unter 15 Atm. zu erniedrigen. Ist dieser Druck von etwas unter 15 Atm. im Behälter 40 erreicht, so ist das durch das Rohr 4 strömende Druckwasser imstande, das Ventil 41 anzuheben. Es ist somit ersichtlich, dass die Fördervorrichtung ununterbrochen tätig sein kann, da auch während des Druckwechsels in den Behältern stets einer derselben einen Druck aufweist, gegen den die Fördervorrichtung arbeiten kann, und die Umschaltung auf höheren Druck des eben gefüllten Behälters erst zu einem Zeitpunkt erfolgt, in dem der andere Behälter wieder aufnahmsbereit ist.

   Der im Behälter 40 noch verbliebene Druck wird hiebei durch Kondensation des darin befindlichen Dampfes so weit erniedrigt, dass der in der Kammer 46 herrschende Hochdruck das Ventils 44 in eine un'ere Ruhelage bringt, und damit ist dann jene Betriebsphase erreicht, bei der die Füllung des Behälters 40 stattfindet, während der Behälter 10 entleert wird. Das Niederdrücken des Ventil 44 bis auf den Sitz des Kegels 55 hat zur Folge, dass die Verbindung zwischen den Kammern 46 und 47 freigegeben ist und Hochdruckdampf durch das Rohr 19, die Kammer 17, die Löcher 26 und den hohlen Kolben 27 in den Behälter 10 gelangen kann, so dass also jetzt die Verbindung des Behälters 10 mit dem Dampfraum des Kessels hergestellt ist.

   Der Behälter entleert sich somit in den Kessel, während inzwischen in den Behälter 40 Frischwasser zuströmt.

   Das in Fig. 2 dargestellte Ausführungsbeispiel der Druckbegrenzungsvorrichtung enthält eine andere Ausführungsform der das kontinuierliche Arbeiten der Fördervorrichtung ermöglichenden Zu atzbehälter, die hier nicht über dem Hauptbehälter angeordnet sind, sondern eine blosse Unterteilung der Hauptbehälter darstellen, die durch Anordnung der Zwischenwände 33,63 am Behälterende geschaffen wird.

   Neben der in dem oberen Teil der Zwischenwand befindlichen Verbindungsöffnung 13 bzw. 43 ist hier auch ein Überlauf 31, 61 an der tiefsten Stelle notwendig, der durch ein Rückschlagventil 32 bzw. 62 abgeschlossen ist.

   Die Einrichtung wirkt in der Weise, dass das Rückschlagventil 32 geschlossen ist, solange der Behälter in Füllung begriffen ist, und Wasser in den Zusatzbehälter 12 bloss durch die obere Öffnung 13 übertreten kann. Wird der Behälter jedoch entleert, so entleert sich auch der Zusatzbehälter, wobei das in ihm befindliche Wasser durch die Öffnung 31 und das Rückschlagventil 32 in den Hauptbehälter und von da in den Kessel abströmt.

   PATENT-ANSPRÜCHE : 1. Kesselspeiseeinrichtung, bei welcher zwischen einer Fördervorrichtung, deren Förderdruck EMI3.1 eine Umschaltvorrichtung abwechselnd während der Füllung unter niedrigem Druck und während der Entleerung unter Kesseldruck gesetzt werden, dadurch gekennzeichnet, dass zwecks Erzielung einer unterbrechungsfreien Arbeitsweise der Fördervorrichtung jeder Zwischenbehälter eine Druckbegrenzungsvorrichtung erhält, welche die im Zeitpunkt der Umschaltung auftretende Druckerhöhung (auf Kessel druck) im gefüllten Behälter so lange verzögert und unter dem Ausmass der Höchstgrenze des Förderdrucks der Fördervorrichtung, also für weitere Förderung aufnahmsbereit hält,

   bis im entleerten Behälter eine Drucksenkung unter die vorerwähnte Höchstgrenze und damit Aufnahmsbereitsehaft für die weitere Förderung eingetreten ist.

   2. Kesselspeiseeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass jeder der Behälter einen Zusatzbehälter aufweist, der mit dem Hauptbehälter in einer drosselnd wirkenden Verbindung steht, so dass ein Überströmen des Wassers in den Zusatzbehälter erst nach Überschreiten eines bestimmten Druckes im Hauptbehälter erfolgen kann.

   3. Kesselspeiseeinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Zusatzbehälter oben auf dem Hauptbehälter sitzt und erst nach vollständiger Füllung des Hauptbehälters unter Druckerhöhung gefüllt wird. <Desc/Clms Page number 4>

   4. Ausführungsform der Kesselspeiseeinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Zusatzbehälter durch Abteilung des Hauptbehälters in der Längsrichtung gebildet wird und mit diesem an seinem oberen und unteren Ende in Verbindung steht, wobei die eine der Verbindungen durch EMI4.1 EMI4.2