AT158733B - Aus mehreren Speicherbehältern bestehende Dampfspeicheranlage. - Google Patents

Description

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  Aus mehreren   Speieherbeh ltern   bestehende   Dampfspeieheranlage.   



   Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zur Beheizung von aus mehreren
Behältern bestehenden Dampfspeichern, insbesondere Höchstdruckspeichern, vorzugsweise mit elek- trischem Strom. 



   Wenn Dampfspeicher längere Zeit auf Druck gehalten werden sollen, geschieht dies üblicher- weise derart, dass dem Dampfspeicher entsprechend den Wärmeverlusten Dampf zugeführt wird. Dadurch tritt aber eine Zunahme des   Wasserinhaltes   im Speicher ein und es muss der   Wasserüberschuss   von Zeit zu Zeit abgelassen werden. Dies bedeutet nicht nur eine Komplikation in der Bedienung, sondern auch bedeutende Wärmeverluste, da mit dem abgelassenen Wasser grössere Wärmemengen verlorengehen. 



   Dieser Nachteil tritt besonders bei   Höchstdruckspeichern   für Momentanreserve in Erscheinung, da bei diesen in den meisten Fällen zur Ladung nur Sattdampf zur Verfügung steht und das abgelassene
Wasser einen sehr hohen Wärmeinhalt besitzt. Beträgt z. B. der stündliche Wärmeverlust eines 120   Atm.-  
Speichers 60.000   Kal./Stunde,   so müssen demselben zur Deckung dieses Verlustes 210 kg Sattdampf zugeführt und selbstverständlich dieselbe Menge Wasser abgelassen werden. Da aber das abgelassene Wasser einen Wärmeinhalt von 355   Kal./kg besitzt,   ergibt dies einen stündlichen Wärmeverlust von
75.000 Kal./Stunde, d. h. die Verluste durch das notwendige Wasserablassen sind grösser als die Isolationsverluste des Speichers.

   Wenn auch in manchen Fällen diese Abwärme teilweise oder ganz anderweitig verwendet werden kann, so bleibt doch die Tatsache bestehen, dass in diesem Falle der mehr als doppelte Wärmebetrag der Isolationsverluste dem Speicher zugeführt werden muss. 



   Es ist daher vorteilhaft, die Deckung der Wärmeverluste von Dampfspeichern derart vorzunehmen, dass kein   Wasserüberschuss   auftritt. Es sind Einrichtungen bekannt, bei welchen die Wärmeverluste mittels im Innern des Speicherwasserraumes angeordneten elektrischen Heizeinrichtungen ersetzt werden. 



   Gemäss vorliegender Erfindung werden Einrichtungen vorgesehen, welche es ermöglichen, einen aus mehreren Behältern bestehenden Dampfspeicher derart zu beheizen, dass bei bestem Wirkunggrad und mit geringem Kostenaufwand dem Dampfspeicher ohne Gefährdung der Speicherwandungen durch übermässige Materialspannungen und örtliche Temperaturüberschreitungen die notwendigen Wärmemengen zugeführt werden können. 



   Es wird dies dadurch erreicht, dass den einzelnen   Speicherbehältern   Strahlungswärme von ausserhalb der   Speicherbehälter,   aber innerhalb der Speicherisolierung angeordneten elektrischen Heizkörpern zugeführt wird, wobei eine Beheizung von nicht wasserberührten Speicherwandungen verhindert und eine möglichst gleichmässige Beheizung der   wasserberührten   Speicherwandungen bewirkt wird. Weiters hat die Speicherheizung nach der Anmeldung noch den besonderen Vorteil, dass eine direkte Beheizung der Wärmeisolation des Speichers und damit zusätzliche Wärmeverluste vermieden werden. 



   In Fig. 1 ist ein   Ausführungsbeispiel   des Erfindungsgedankens für einen aus vier Behältern bestehenden Dampfspeicher im Schnitt dargestellt, in Fig. 3 für einen solchen mit acht Behältern. 



  Die Fig. 2 zeigt die Heizkörper im Querschnitt sowie die Anordnung wärmereflektierender Schirme. 



   In Fig. 1 bedeuten : 1 und l'die beiden unteren, 2 und 2'die beiden oberen Speichertrommeln, 3 die elektrischen Heizkörper, 4   Schutzrohre   für die Heizkörper, welche aus Sicherheitsgründen geerdet werden können. Diese Schutzrohr werden vorteilhaft mit grossem Durchmesser ausgeführt und ermöglichen dadurch einerseits die elektrischen Heizkörper hoch zu belasten und damit billig auszuführen, anderseits wird durch die grosse strahlende Oberfläche die Temperatur der Rohre 4 niedrig gehalten und eine gleichmässige Beheizung der Behälterwände bewirkt. 

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Vorteil Strahlungsschirme   J   und 6 aus wärmereflektierenden Werkstoffen angeordnet. Es kann aber auch das Schutzrohr 4 innen teilweise mit wärmereflektierenden Schirmen 7 abgedeckt werden, wie in Fig. 2 dargestellt.

   Der Schirm 7 kann natürlich auch ausserhalb statt innerhalb des Rohres 4 an- gebracht werden. Auch bei den   die Behälter 1   und   l'beheizenden Heizkörpern 3 sind   wärmereflektierende
Schirme 8 und 9 von Vorteil, um eine Strahlung auf die gemeinsame Isolation 10 des Dampfspeichers zu verhindern und eine bessere Wärmeverteilung über die   Aussenfläche   der   Speicherbehälter   zu erzielen. 



   Das Schutzrohr 4 kann auch perforiert ausgeführt werden, um eine Luftzirkulation zu ermöglichen und damit die Wärmeübertragung an die Behälterwände zu begünstigen. 



   In Fig. 3 ist eine weitere Ausführungsart des Erfindungsgedankens dargestellt. Der Dampf-
Speicher besteht in diesem Fall aus acht Behältern   11,   die Beheizung erfolgt ebenfalls mit Hilfe von
Heizkörpern   3,   welche von Schutzrohren 4 umgeben sind. Zum Schutz der nicht wasserberührten
Wandungen der   Speicherbehälter   ist der obere Teil derselben mit einer durchgehenden   Wärmeschutz-   schicht 12 abgedeckt ; diese Schutzschichten verhindern auch eine durch Undichtheiten der gemeinsamen Isolierung 13 mögliche Luftzirkulation durch die Speichergruppe und damit eine unbeabsichtigte
Beheizung der dampfberührten Behälterwände, insbesondere bei niedrigem Wasserstand in den Behältern   11.   



   Um einen gleichmässig geladenen Zustand der einzelnen Speicherbehälter zu erreichen bzw. zu halten, ist es vorteilhaft, die Heizleistung der einzelnen Heizkörper entsprechend zu wählen. So wird z. B. ein zwischen zwei Behältern liegender Heizkörper   15 zweckmässig   mit der doppelten Heizleistung ausgeführt wie der seitlich   liegende-Heizkörper 14   oder es werden statt eines Heizkörpers 15 zwei   Heiz-   körper mit der   Wärmeleistung   des Heizkörpers 14 angeordnet. 



   Soll ein Speicher durch die erfindungsgemässe Einrichtung dauernd warm gehalten werden, so ist es von Vorteil, die Leistung der einzelnen elektrischen Heizkörper derart zu bemessen, dass die zwei obersten und besonders die zwei untersten Behälter entsprechend ihrer durch die grössere wärmeabführende Oberfläche bedingten Wärmeverluste stärker beheizt werden. Hiebei ist der Wasserinhalt der einzelnen Behälter ohne Belang. 



   Anders liegen die Verhältnisse, wenn der geladene Speicher nur zeitweise nachgeheizt werden soll, wie dies beispielsweise bei der sehr vorteilhaften Verwendung von   Nachtstrom   für diesen Zweck der Fall ist. Es muss dann z. B. in acht Stunden der   Wärmeverlust   von 24 Stunden gedeckt werden.   E1   kann   angenommen werden,   dass während der Zeit, in der der Speicher nicht beheizt wurde, Druck und Temperatur der einzelnen Behälter   um   den gleichen Betrag gesunken sind und die Unterschiede durch ungleiche Abkühlung der einzelnen Behälter sich durch   Dampfströmung   aus den wärmeren in die kälteren Behälter   ausgeglichen   haben.

   In diesem Fall ist es   zweckmässig, die   Leistung der Heizkörper der Wärmekapazität der einzelnen   Speicherbehälter   proportional zu bemessen, d.   h.   die Behälter mit grösserem Wasserinhalt entsprechend stärker zu beheizen. 



   Weiters ist es möglich, den richtigen geladenen Zustand in den einzelnen Speicherbehältern dadurch zu erreichen und zu halten, dass in jedem Speicherbehälter (oder   Behältergruppe   mit gleicher Beheizung und Abkühlung) eine Temperaturmessstelle angeordnet wird, welche die jeweils zugehörigen Heizkörper regelt bzw. bei Erreichen der notwendigen Temperatur abschaltet. 



   Es sind natürlich auch noch verschiedene andere   Ausführungsformen   des Erfindungsgedankens möglich, so können z. B. statt der elektrischen   Heizkörper andere. Heizmittel Verwendung   finden, beispielsweise zur Verbrauchsstelle strömender Heissdampf der betreffenden Dampfanlage od. dgl. 



   Die erfindungsgemässe. Einrichtung ist mit besonderem Vorteil bei aus mehreren Behältern bestehenden   Dampfspeichern,   vorzugsweise Hochdruckdampfspeichern, bei welchen infolge der grossen 
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 aber   selbstverständlich   auch zur Beheizung von   Druckgefässen   aller Art, z. B. von   Reaktionsbelältern   für die chemische Industrie, Verwendung finden. 



   PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Aus mehreren Speicherbehältern bestehende Dampfspeicheranlage, dadurch gekennzeichnet, dass den Speicherbehältern Strahlungswärme von ausserhalb der Speicherbehälter, aber innerhalb der Speicherisolierung angeordneten elektrischen Heizkörpern zugeführt wird.

Claims (1)

1. 2. Speicheranlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrischen Heizkörper derart angeordnet und die Speicherbehälter derart isoliert sind, dass nur dem wasserberührten Teil des Speichermantels Strahlungswärme zugeführt wird.

   3. Speicheranlage nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass elektrische Heizkörper in Schutzrohre von mehr als zweifachem Durchmesser der Heizkörper eingebaut werden.

   4. Speicheranlage nach den Ansprüchen l bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Schutzrohr (4) der elektrischen Heizkörper (, 3j perforiert sind.

   5. Speicheranlage nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Schutzrohr (4) der elektrischen Heizkörper (3) am Umfange teilweise mit einem wärmereflektierenden Schirm (7) belegt sind, um die Wärmestrahlung der Hizkrp : ruer (3) in die gewünschte Richtung zu lenken. <Desc/Clms Page number 3>

   6. Speicheranlage nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass db Schutzrohre (4) der elektrischen Heizkörper (3) an jenen Flächen, die keine Wärme abstrahlen sollen, mit einer Wärmeschutzschicht versehen sind.

   7. Speicheranlage nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass die nicht wasserberührten Flächen der einzelnen Behälter an den der Beheizung ausgesetzten Stellen mit wärmereflektierenden Schirmen (5, 6) abgedeckt sind.

   8. Speicheranlage nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass die nicht wasserberührten Flächen der einzelnen Behälter an den der Beheizung ausgesetzten Stellen durch Wärmeiso- lierung (12) geschützt sind.

   9. Speicheranlage nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass die gemeinsame Wärmeisolierung (10) der Behälter an den der Strahlung ausgesetzten Stellen mit wärmereflektierenden Schirmen (8, 9) abgedeckt ist.

   10. Speicheranlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Heizkörper der einzelnen Behälter regelbar und dem Wasserinhalt des betreffenden Behälters angepasst sind.

   11. Speicheranlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Heizkörper von einer Temperaturmessstelle in den einzelnen Behältern derart gesteuert werden, dass bei Erreichung der dem höchsten zulässigen Druck entsprechenden Temperatur in einem Behälter die den betreffenden Behälter beheizenden Heizkörper selbsttätig ausgeschaltet werden. EMI3.1