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Verfahren zur Fernleitung von Dampf.
Die Fernleitung von Dampf ist bereits vorgeschlagen und vereinzelt ausgeführt worden, aber-selbst bei Verwendung der höchsten. bis jetzt üblichen Frischdampfspannungen (etwa 18 Atmosphären) beträgt die Entfernung zwischen Dampfabgabe und Verbrauchsstelle nicht viel über einen Kilometer. Das hängt damit zusammen, dass bei den verhältnismässig kleinen Durchmessein, die man den Fernleitungen mit Rücksicht auf die hohen Anlagekosten und auf die Abkühlungsverluste gibt, der Druckabfall ausserordent-
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der Dampfleitung verhältnismässig langsam fällt, nach einer bestimmten Länge der Leitung, wenn die Dampfgeschwindigkeit aus den bekannten Gründen grösser geworden ist, sehr schnell abnimmt.
Für kleinere Dampfmengen wird daher die zrlässige Leitungslänge sehr bald erreicht und auch bei grösseren Dampfmenge ist die ausführbare Länge der Dampfleitung nicht gross.
Wenn durch Überwindung dieser Schwierigkeiten eine Vergrösserung der zulässigen Entfernung zwischen Abgabe-und Verbrauchsstelle erreicht werden konnte, würde die Anwendung der Dampffem- leitung in viel mehr Fällen, als jetzt üblich, in Betracht kommen.
Man könnte dann mehr als bisher die erheblichen Kosten vermeiden, die durch den Transport besonders von minderwertigen Brennstoffen und deren Asche-und Schlackeabfällen entstehen ; auch
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Feuerungsstellen und durch schlechte Ausnutzung in vielen kleinen Feuerungen ergeben.
Nachstehend beschriebene Erfindung gibt nun ein Verfahren zur Fernleitung von Dampf an, durch welches die oben gekennzeichneten Schwierigkeiten behoben und je nach der fel11zuleitenden Dampfmenge Entfernungen bis zu 12 km und mehr überwunden werden können.
Zu diesem Zwecke wird erfindungsgemäss der fortzuleitende Dampf durch eine Fernleitung seiner Verwendungsstelle derart zugeführt, dass der durch die Femleitung entstehende Spannungsverlust des Dampfes durch Verdichten ganz oder teilweise wieder hergestellt wird.
Die Verdichtung kann z. B. unmittelbar vor der Verwendungsstelle stattfinden. Wenn es aber darauf ankommt, den Dampf möglichst weit zu leiten, ist es zweckmässiger, die Verdichtung an einer oder mehreren Stellen innerhalb der eigentlichen Leitungsstrecke vorzunehmen. Durch die erneute Drucksteigerung ist der Dampf in der Lage, mit grosser Geschwindigkeit in der Dampfleitung eine weitere Wegstrecke zurückzulegen. Der Dampf kann ein oder mehrere Male. je nach der Länge der Strecke und je nach dem Druckverlust erneut verdichtet werden. Als Verdichter kann ein Kolben-oder Turbokom- pressor odei ein Dampfstrahlgebläse benutzt werden. Die zur Kompression erforderliche Arbeit kann von beliebiger Herkunft sein.
Zweckmässig ist. es aber, wenn als Kraftquelle für die für die Verdichtung des
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benutzt. Man kann nämlich hiebel dem Abdampf eine Spannung von 10 bis 15 Atmosphären geben und dabei doch noch aus dem Dampf vor der Einleitung in die Fernleitung eine neben der Verdicht'ngs- arbeit je nach dem Frischdampfdurcke recht bedeutende, für andere Zwecke verwertbare Arbeit gewinnen.
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Dampfdruck höchstens bis auf die Hälfte des in der Leitung herrschenden Anfangsdruckes gesunken ist.
Dadurch bleibt der zur Verdichtung erforderliche Arbeitsaufwand in zulässigen Grenzen.
Für die Durchführung der Erfindung lassen sich verschiedene Lösungen : angeben, die in den
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vor dem Anfang der Fernleitung geleistet und von hier nach der Verdichtungsstelle übertragen wird.
In Fig. 1 der Zeichnung ist ein solcher Fall gezeigt.
A ist eine Hochdruck-Kesselanlage. Der in dieser erzeugte Dampf wird durch die Leitung a zu einer Hoehdrck-Gegendruckdampfmaschine B geleitet, welche mittels des Generators C elektrischen Strom erzeugt. Der Abdampf der Gegendruckdampfmaschine wird in die Ferndampfleitung D eingeführt. In einigen Kilometern Entfernung von der Dampferzeugungsstelle befindet sich ein Verdichter E, der den durch die Femleitung in seiner Spannung herabgesetzten Dampf erneut auf eine gewünschte Spannung bringt und ihn in der Fortsetzung der Dampfleitung D1 weiter zur Verbrauchsstelle fördert. Der Antrieb des Verdichters E geschieht durch einen Elektromotor F, der seinen Strom von dem Generator C erhalt.
Die zur Verdichtung des ferngeleiteten Dampfes erforderliche Arbeit kann auch derart erzeugt werden, dass ein Teil des an die Verdichterstelle gelangten Dampfes zum Betriebe einer Kondensations- dampfkraftmasehine benutzt wird, die den Verdichter antreibt.
Fig. 2 zeigt eine solche Anordnung. A ist wieder die Kesselanlage. B in diesem Falle eine Gegendruckturbine, die den Dampf durch die Leitung a von der Kesselanlage erhält. Die Turbine treibt wieder einen Generator C. der seinen elektrischen Strom zum Betriebe einer entfernt liegenden industriellen Anlage abgibt. Der Dampf der Turbine wird in die Fernleitung D eingeleitet.
Wie im vorigen Beispiel wird der entspannte Fernleitungsdampf in einem Verdichter E (Turbokompressor) erneut auf höhere Spannung verdichtet und so befähigt, eine weitere Wegstrecke zurückzulegen. Der Antrieb des Verdichters E erfolgt durch eine Dampfturbine F. Zu deren Betrieb wird ein Teil des ferngeleiteten Dampfes durch Leitung b entnommen. Dieser Dampf wird in einem Kondensatior Cr niedergeschlagen.
Das Verfahren kann ferner derart durchgeführt werden, dass die Verdichtung des ferngeleiteten Dampfes durch eine den Dampf einer Hoohdruckkesselanlage benutzende Kraftmaschine bewirkt wird, deren Abdampf in die Fernleitung geleitet wird.
Aus Fig. 3 ist die Durchführung des Verfahrens auf diesem Wege ersichtlich. A ist wiederum eine Kesselanlage, die diesmal ihren Dampf unmittelbar durch Leitung a in die Fernleitung D entlässt. Die Verdichterstation besteht hier aus einer Hochdruck-Kesselanlage Ai, einem Turbokompressor B und einer den Turbokompressor antreibende Dampfturbine F. Der hochgespannte Dampf wird durch die Leitung b der Dampfturbine zugeführt, während diese ihren Abdampf durch die Leitung c in die Fortsetzung Di der Fernleitung abgibt.
Ein weiterer Weg zur Ausführung des Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, dass der Dampf einer Hochdruck-Kesselanlage mit Hilfe eines Strahlgebläses die Verdichtung des ferngeleiteten Dampfes bewirkt. Diese Anordnung ist in Fig. 4 schematisch dargestellt. Die Kesselanlage A gibt wieder ihren Frisehdampf durch die Leitung (t unmittelbar in die Ferndampfleitung D. An der VerbrauchssteIle bzw. in deren Nähe ist ein Hochdruckkessel Ai aufgestellt, dessen Dampf durch die Leitung b einem Strahl-
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Wenn ein Transport von Brennstoff gänzlich vermieden werden soll und zur Verdichtung des Dampfes in der Verdichterstation Hochdruckdampf, der nicht durch an Ort und Stelle vorhandenen Abfallbrennstoff erzeugt werden kann, benutzt werden muss, kann zur Beheizung des Hochdruckkessels Gas verwendet werden, das ebenfalls aus einer Fernleitung zugeführt werden kann.
In die Fernleitung bzw. an deren Ende kann auch ein Wärmespeicher angeschaltet werden ohne dass an dem Erfindungsgedanken etwas geändert wird.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Verfahren zur Fernleitung von Dampf, dadurch gekennzeichnet, dass vom Dampferzeuger oder von einem Dampfverbraucher, z. B. einer Gegendruckmaschine, kommender Dampf einer entfernt liegenden Verwendungsstelle (Abwärmeverwertungsanlage) derart zugeführt wird, dass der durch das Fernleiten verloren gegangene Druck des Dampfes durch Verdichtung des Dampfes ganz oder teilweise wieder hergestellt wird.
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