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Rohrensehnellverdampfer.
Gegenstand der Erfindung ist ein Röhrensehnellverdampfer mit Speisung an zwei hintereinander liegenden Stellen der Verdampferrohrschlange. Bei bekannten Röhrenschnellverdampfern dieser Art besteht bezüglich ihrer Angleichung der Dampferzeugung an den jeweiligen Leistungsbedarf der Nachteil, dass eine entsprechende Regelung entweder meist zu spät einsetzt oder zum Teil auch eine Überregelung eintritt, d. h. ein Hinausschiessen über den jeweils einzustellenden Betriebszustand.
Bei einer bekannten derartigen Röhrenschnellverdampfereinrichtung wird die Arbeitsmittel- zusatzmenge aus dem Hauptstrang am Vorwärmer oder anschliessend daran, jedenfalls aber vor der eigentlichen Verdampferrohrschlange, sowie stets im flüssigen Aggregatzustand abgezweigt. Dadurch ergibt sich, dass die Abzweigung dem Thermostaten nur die Betriebsverhältnisse am Vorwärmer, keinesfalls aber die gerade für ein einwandfreies Arbeiten des Dampferzeugers auch bei Leistungsschwankungen wichtigen Zustände im ersten Teil des Kesselrohrsystems signalisiert. Dazu kommt, dass das in die Ab- zweigleitung eingeschaltete Absperrmittel lediglich in Abhängigkeit vom Druck des verdampften Arbeitsmittels, nicht aber unter dem Einfluss der Temperatur des Betriebsmittels arbeitet.
Der Röhrenschnellverdampfer nach der vorliegenden Erfindung unterscheidet sich von bekannten
Röhrenschnellverdampfern mit Speisung an zwei hintereinander liegenden Stellen der Verdampferrohrschlange dadurch, dass aus dem normalerweise noch Wasser führenden Teil der Verdampferrohrschlange im Dampferzeuger zu deren noch lediglich Dampf führenden Teil eine Abzweigung geht, die mittels eines daran sitzenden Absperrmittels eine intermittierende Überspeisung von Betriebsmittel durch diese Leitung aus ersterem in letzterem Rohrschlangenteil dergestalt in Abhängigkeit von dem an den Grenzen eines bestimmten Temperaturbereiches des erzeugten Dampfes selbsttätig einsetzenden bzw.
endigenden Arbeiten der Kesselspeiseeinrichtung zulässt, dass der Übergang von Betriebsmittel in der Abzweigleitung während der ganzen Dauer des Arbeitens der Speiseeinrichtung erfolgen kann. Weiter wird noch vorgeschlagen, das Absperrmittel in der Abzweigleitung als an sich bekanntes Magnetventil auszubilden, das zeitlich und hinsichtlich der Wirkung vollkommen gleichsinnig mit der ebenfalls auf elektrischem Wege betätigten Speiseeinrichtung gesteuert wird.
Der wesentliche Vorteil der neuen Anordnung besteht darin, dass für die ganze Zeit des Arbeitens der Speiseeinrichtung auch die Absperrvorrichtung, die in der Abzweigleitung liegt, offengehalten wird, um während der ganzen Einspeisedauer des Betriebsmittels den Übertritt einer entsprechenden Arbeitsteilmenge von bestimmter Temperatur und bestimmtem Aggregatzustand aus dem ersten Teil des Kesselrohrsystems in den letzten Teil zu ermöglichen. Die Regelungsweise ist demnach sehr vollkommen und feinfühlig, d. h. sie reagiert rasch auf alle in Frage kommenden Änderungen im Kesselsystem, wodurch eine möglichst umgehende Angleichung der Dampferzeugung an den jeweiligen Leistungsbedarf bewirkt ist. Die Regelung setzt weder zu spät ein, noch kann eine Überregelung über den jeweils einzustellenden Betriebszustand vorkommen.
Der Thermostat erhält jeweils während der ganzen Speisedauer der Arbeitsmittelfördereinrichtung durch die Über die Überströmleitung zum Impulsgeber gelangende Zusatzmenge an Arbeitsmittel auf schnellstem Wege Kenntnis vom Zustand des Betriebsmittels im Anfangsteil des Kesselrohrsystems oder anders ausgedrückt : Es wird mit einer gewissen voreilenden Phasenverschiebung ein bestimmter Arbeitsmittelanteil dem Thermostaten aus dem ersteren Teil des Verdampfersystems beschleunigt zugeleitet, wodurch der Impulsgeber auf die Temperatur und den Aggregatzustand dieses Bruchteiles demgemäss reagieren kann.
Es leuchtet ein, dass bei steigender Temperatur der abgezweigte Betriebsmittelanteil mehr und mehr in Dampfform übergehen wird, also immer heisser wird und so der Thermostat
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eine entsprechende Längenänderung erfährt, die sich dann im Sinne einer Erniedrigung der Temperatur im Kesselanfangsteil auswirkt.
Im vorstehenden ist auch bereits auf die Absicht eingegangen, die mit der Betriebsmittelzuführung an zwei Stellen des Kesselrohrsystems verfolgt wird ; eine solche Anordnung dient nämlich der beschleunigten Reizzuleitl1ng zum Thermostaten. Es ist ersichtlich, dass bei dem grösseren inneren Widerstand des Teiles der Verdampferrohre, der zwischen der Abzweigleitung sich befindet (die schematische Darstellung in der Zeichnung gibt natürlich über die tatsächlichen Längenverhältnisse kein ausreichendes Bild), gegenüber der verhältnismässig kurzen Abzweigleitung mit ihrem kleinen inneren Widerstand eine entsprechende Betriebsmittelmenge den Weg des geringeren Widerstandes gehen und durch die letztgenannte Leitung fliessen wird.
In der Zeichnung ist ein beispielsweises Schema für eine derartige Anordnung wiedergegeben. in dem a die Betriebsmittelzuführungsleitung zum Dampferzeuger b mit einer darin eingeschalteten Speisevorrichtung c nebst Rückschlagventil i ist. Die im Dampferzeuger b angeordnete Rohrschlange setzt sich zusammen aus zwei Teilen d'und d", von denen der erstere hauptsächlich der Vorwärmung und der ersten Verdampfung, der letztere im wesentlichen der endgültigen Verdampfung und der Überhitzung des verdampften Betriebsmittels dient. Aus der Kesselanlage b, die durch einen (in der Darstellung weggelassenen) Brenner od. dgl. beheizt wird, wird der Dampf durch eine Leitung e den Verbrauchsstellen zugeführt.
Von der Übergangsstelle des Rohrschlangenteiles d'in den andern Teil d' geht eine zweckmässigerweise ausserhalb der Kesselummantelung angeordnete Abzweigleitung gaur, die zu einer-in Richtung des Laufes des Betriebsmittels durch den Verdampfer gesehen-weiter hinten gelegenen Stelle des Rohrschlangenteiles d" führt. In die Abzweigleitung ist noch ein Absperrmittel h eingeschaltet, das zweckmässigerweise als Magnetventil ausgebildet ist.
Die Wirkungsweise der Einrichtung ist nun derart, dass die Speisevorrichtung c in Abhängigkeit von einer auf die Kesseltemperatur während eines bestimmten Temperaturintervalles ansprechenden und am zweckmässigsten im Bereich des Schlangenteiles d'angeordneten Regeleinrichtung, z. B. eines Thermostaten mit auf elektrischem Wege erfolgender Auslösung, in Betrieb gesetzt wird. Dabei steuert dann dieselbe Regeleinrichtung, die zur Vereinfachung der Darstellung in die Zeichnung nicht eingetragen ist, auch das Absperrventil h in der Zweigleitung g, zweckmässig ebenfalls auf elektrischem Wege.
Die eben geschilderte Absperrbarkeit der Abzweigleitung g ist erforderlich, weil im Falle des Fehlens einer derartigen Abschlusseinrichtung bei abgestellter Speisepumpe c infolge des inneren Druckabfalles im Kessel selbst dann noch weiter eine zusätzliche Betriebsmittelmenge durch die Abzweigung übertreten und die im Schlangenteil d'angeordnete Regeleinrichtung (Thermostat od. dgl.) zusätzlich so gekühlt werden würde, was aber unbedingt zu vermeiden ist, da sonst eine" Überregelung" stattfände. Aus diesem Grunde ist die Möglichkeit des Übertrittes einer zusätzlichen Betriebsmittelmenge durch die Abzweigung g erfindungsgemäss in Abhängigkeit vom Betrieb der Speisepumpe c gebracht.
Anderseits bietet die Entnahme einer zusätzlichen Betriebsmittelmenge aus der erwähnten Zone des Kessels hinsichtlich der betrieblichen Sicherheit folgende Vorteile : 1. Bei Aussetzen der Betriebsmittel-Einspritzung in die Dampferzeugungsanlage aus irgendeinem Grunde, z. B. infolge betrieblicher Störungen an irgendeiner Stelle, wird dies von dem Thermostaten sofort wahrgenommen und er setzt dann die Anlage still.
2. Ebenso kommt die Anlage sofort zum Stillstand, wenn aus einem bestimmten Anlass, beispielsweise infolge Leckwerdens, der Inhalt an Betriebsmittel in der Dampferzeugungsanlage so weit absinkt, dass an dem Beginn der Abzweigung g nur noch vorwiegend Dampf vorhanden ist und das Betriebsmittel dann in diesem Aggregatzustand durch die Abzweigung übertritt ; denn nur bei Übergang eines bestimmten Anteils an flüssigem, aber noch unverdampftem Betriebsmittel durch die Abzweigung tritt eine nennenswerte Kühlung des Thermostaten ein.
PATENT-ANSPRÜCHE : 1. Röhrenschnellverdampfer mit Speisung an zwei hintereinander liegenden Stellen der Verdampferrohrschlange, dadurch gekennzeichnet, dass aus dem normalerweise noch Wasser führenden Teil ' der Verdampferrohrschlange im Dampferzeuger (b) zu deren lediglich noch Dampf führenden Teil (d") eine Abzweigung (g) geht, die mittels eines darin sitzenden Absperrmittels (h) eine intermittierende Überspeisung von Betriebsmittel durch diese Leitung aus ersterem in letzteren Rohrschlangenteil dergestalt in Abhängigkeit von dem an den Grenzen eines bestimmten Temperaturbereiches des erzeugten Dampfes selbsttätig einsetzenden bzw. endigenden Arbeiten der Kesselspeiseeinrichtung (e) zulässt, dass der Übergang von Betriebsmittel in der Abzweigleitung während der ganzen Dauer des Arbeitens der Speiseeinrichtung erfolgen kann.