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Einrichtung zur Uberhitzlmg von Dampf.
Die Erfindung bezieht sich auf die besondere Ausgestaltung einer Einrichtung zur Überhitzung von Dampf, welche gestattet, überhitzten Dampf von im wesentlichen konstanter Temperatur unabhängig von den verschiedensten Kesselbelastungen zu erzeugen.
Es wurde bereits zu diesem Zweck vorgeschlagen, die Heizgasmenge zu regeln. Desgleichen wurden schon die verschiedensten Anordnungen von Überhitzern zum gleichen Zweck bekannt. Diese bekannten Methoden genügen jedoch nicht, um ein genügend genaues Konstanthalten der Temperatur des überhitzten Dampfes zu gewährleisten.
Die Erfindung ist mit besonderem Vorteil auf sogenannte"La Mont"-Dampferzeuger anwendbar, jedoch nicht auf diese beschränkt. Erfindungsgemäss strömt der Dampf durch die Überhitzer, die zumindest in zwei verschiedenen Hitzezonen angeordnet sind, in gesonderten Dampfmengen und im Parallelstrom, wobei sich die Teilströme hinter den Überhitzern wieder vereinigen und die durch jeden Überhitzer fliessende Dampfmenge in Abhängigkeit von den Temperaturänderungen des überhitzten Dampfgemisches geregelt wird, so dass eine vorbestimmte Dampftemperatur des Gemisches eingehalten werden kann.
In den Zeichnungen sind zwei beispielsweise Ausführungsformen des Erfindungsgegenstandes dargestellt. Fig. 1 ist ein Schnitt durch einen Wasserrohrkessel mit selbsttätiger Steuerung des Überhitzers. Fig. 2 ist ein vertikaler Schnitt durch einen La-Mont-Kessel mit Schlangenrohrüberhitzer.
In Fig. 1 ist mit 1 die Verbrennungskammerwand bezeichnet. Der mit durchgehenden Wasserrohren versehene Kessel besteht aus einem Oberkessel 2 und dem mit ihm durch die Wasserrohre 4 verbundenen Unterkessel 3. Ein mit Sammelkammer 5 und 6 und Rohren 7 ausgestatteter Überhitzer ist benachbart und parallel zu den Wasserrohren angeordnet. Ein zweiter aus Sammelkammer 8 und 9 und Rohren 10 bestehender Überhitzer ist in einer kälteren Zone angeordnet. Das Speisewasser für den Kessel fliesst durch das Rohr 11 und den Speisewasservorwärmer. M in den Kessel 1. 3 und von diesem durch die Rohre 14 in den Unterkessel 3.
Die unteren Sammelkammern der Überhitzer sind mit der Hauptleitung 15 für den überhitzten Dampf verbunden, wogegen die oberen Sammelkammern der Überhitzer mit der Leitung 16 für den gesättigten Dampf durch die mit Ventilen 19 und 20 versehenen Rohre 17 und 18 verbunden sind. Diese
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gesteuert. Die Oberkessel 2 und 1. 3 sind durch ein Dampfrohr 45 verbunden. Die Hauptleitung 76 fin- den gesättigten Dampf ist gleichfalls mit einem Ventil 46 versehen.
In den Rohren 4 wird gesättigter Dampf erzeugt und fliesst durch beide Überhitzer in Parallelstrom, wobei die durch jeden Überhitzer fliessenden Dampfmengen, entsprechend der gewünschten Temperatur des überhitzten Dampfgemisches mittels der Ventile 19 und C eingestellt werden. Da die Überhitzerrohre 7 in einer bedeutend heisseren Zone als die Überhitzerrohre 10 liegen, ihre Wärmeübertragungs- fähigkeit daher bedeutend höher ist, wird ein verhältnismässig grosser Teil des gesättigten Dampfes durch die Rohre 7 durchtreten.
Die Ventile 19 und 20 und der Thermostat 281 sind derart eingestellt, dass bei verschiedenen Belastungen die gewünschte Überhitzung erzielt wird. Ohne Einstellung aber, wenn die Belastung des Kessels steigt und infolgedessen die Feuerung forciert wird, wird eine grössere Menge gesättigten Dampfes
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durch beide Überhitzer hindurchgehen, welche nun auch einer grösseren Hitze ausgesetzt werden. Eine Vergrösserung der Belastung bedingt eine Vergrösserung der Überhitzung, da die grössere Temperaturdifferenz an den Überhitzerrohren eine grössere Wärmemenge überträgt, als durch den vergrösserten Dampffluss kompensiert wird.
Die Überhitzungstemperatur steigt also in beiden Erhitzern bis zu einer bestimmten Belastung an, nach deren Erreichen die Geschwindigkeit, mit welcher der Dampf durch die Überhitzer fliesst, so gross wird, dass der Dampf trotz höherer Temperaturdifferenz nicht genügend Zeit hat, um die Überhitzung konstant zu erhalten. Ohne irgendeine Regelung des Flusses erreicht der Überhitzer in der heissesten Zone seinen Wendepunkt rascher als der in der weniger heissen Zone und infolgedessen auch vor der Gesamtüberhitzung durch beide Überhitzer. Jedoch strömt erfindungsgemäss bei Einstellung der Ventile 19 und 20 eine bedeutend grössere Dampfmenge durch den heisseren Überhitzer hindurch und eine geringere Dampfmenge durch den Überhitzer in der kälteren Zone, der einen geringen Prozentsatz der gesamten Dampfmenge aufnimmt.
Die Einstellung der Ventile 19 und 20 kann durch Einstellung des Thermostaten ver die durch die verschiedenen Überhitzer fliessenden Dampfmengen entsprechend den wechselnden Überhitzungs- temperaturen regelt, erfolgen. Die Drosselwirkung der Regelventile 19 und 20 erzeugt einen geringen Überdruck in dem mit gesättigtem Dampf gefüllten Kessel und der Hauptleitung 16. Wenn dieser Druck einen bestimmten Wert überschreitet, wird ein Druekventil 119 betätigt, welches einen das Ventil 19 umgehenden Abzweig 117 öffnet und eine grössere Dampfmenge in die Überhitzerrohre 7 abgibt. Bei
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Dampfmenge erfolgen.
Die Fig. 2 zeigt die Anordnung von Uberhitzern und La Mont-Dampferzeugernin ! ! iner für bestimmte Zwecke vorteilhaften Weise. Die La. Mont-Rohre sind bei und 2Jx dargestellt. Die entsprechenden Sammelkästen 233 und 235 (oben) und 234 und 236 (unten) sind in der gebräuchlichen Weise angeordnet.
Die unteren Sammelkästen 234 und 236 sind mit dem Dampfabscheider durch Leitungen 238 und 239 verbunden. Dampf und Wasser werden in diesem Abscheider voneinander getrennt und das Wasser wird vom Abscheider 231 durch die Pumpe 240 und die Leitung 241 in die oberen Sammelkästen 2. 33 und 2. 35 gedrückt. Der Sattdampf fliesst vom Abscheider durch die Leitung 242 und Abzweigleitungen 24. 3 und 244, die durch Ventile 245 und 246 geregelt werden, in die Überhitzer 247 und 248. Diese Überhitzer bestehen aus einem Schlangenrohr. Der durch das Rohr fliessende Dampf fliesst natürlich nicht in jedem Zeitpunkt im Gegenstrom zum Gasfluss, jedoch besitzt der Dampf fluss im allgemeinen dieselbe Richtung, als wenn eine Reihe paralleler Rohre Verwendung finden würde.
Für manche Zwecke kann nun das Schlangenrohr vorteilhafter als die Parallelrohre verwendet werden. Am Boden des Erzeugers sind die Überhitzer mit der durch das Ventil 250 geregelten Heissdampfleitung 249 verbunden.
Die in der Fig. 2 dargestellten Überhitzer, die zwischen und benachbart zu den La Mont-Dampferzeugerrohren angeordnet sind, ergeben eine sehr gleichmässige Wärmeverteilung längs der Überhitzerrohre und infolgedessen eine verhältnismässig gleichmässige Überhitzung. Änderungen in der Überhitzung trotz gleichmässigen Wärmegefälles kann man durch Betätigung der Ventile 245 und 246 herbeiführen, welche die durch den heisseren 247 und den kälteren Überhitzer 248 hindurehtretenden Dampfmengen regeln. Die Regelung geschieht in ähnlicher Weise, wie sie bereits beschrieben wurde. Selbstverständlich können die Ventile anstatt von Hand aus auch durch einen Thermostaten gesteuert werden.
Selbstverständlich ist die Erfindung auch auf beliebige andere Kessel anwendbar. So kann man bei Wasserrohrkesseln im ersten Zug die Rohre eines Überhitzers benachbart und parallel zu den Dampferzeugungsrohren anordnen, wogegen ein zweiter Überhitzer an der Hinterwand der Verbrennungskammer angeordnet sein kann. Schliesslicl1 können die Ierkmale der Erfindung auch bei Dampferzeugungsalllagen,
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