Wasserrohr-Dampferzeuger mit zwangsläufigem Wasserumlauf. Die Erfindung betrifft einen Wasserrohr- Dampferzeuger mit zwangsläufigem Wasser umlauf. Zwecks Erhöhung der Leistungs fähigkeit von Wasserrohrkesseln ist es be reits bekannt, das im Kessel befindliche Wasser durch die Wasserrohre unter Druck zu pressen und den Druck in denselben durch Verwendung von Drosselorganen so zu er höhen, dass in diesen Rohren eine Dampfent wicklung nicht eintreten kann.
Die Abdros- selung des Wassers wurde dabei zum Bei spiel mittelst am Ende der Wasserrohre vor gesehener Abschnürungen, oder auch, unter Wegfall solcher Austrittswiderstände an den einzelnen Rohrenden, mittelst eines oder meh rerer Drosselorgane erzielt, die ausserhalb des Kessels in der gemeinsamen Leitung zwi schen den Wasserrohren und einer Wasser- und Dampftrommel angeordnet sind.
Die Erfindung bezweckt eine weitere Er höhung der Wirtschaftlichkeit solcher Was serrohrkessel mit zwangsläufigem Wasser umlauf. Erfindungsgemäss gehen die Was serrohre in engere, die Abdrosselung des zu verdampfenden Wassers bewirkende Rohre über, die sich im Bereiche der Heizgase be finden und in denen das mit erheblich grö sserer Geschwindigkeit als in den übrigen Teilen des Dampferzeugers hindurchfliessende Wasser bei weiterer Wärmeaufnahme und allmählichem Abfall des Druckes von dem in den Wasserrohren herrschenden auf den des eigentlichen Dampferzeugers bereits teil weise verdampft.
Ist eine den Wasserumlauf im Dampf erzeuger bewirkende Pumpe mit ihrem Saug rohr an den eigentlichen Dampferzeuger an geschlossen, so kann zweckmässig eine Speise flüssigkeitszuleitung vor der Pumpe in deren Saugrohr münden, so dass die Speiseflüssig keit die von der Pumpe angesaugte Flüssig keit vor deren Eintritt in die Pumpe ab kühlt.
Auf der Zeichnung ist ein Ausführungs beispiel der Erfindung veranschaulicht, und es zeigt: Fig. 1 schematisch einen Dampferzeuger, und Fig. 2 ein Entropieschaubild. In Eig. 1 bezeichnet c eine Wasser- und Dampftrommel, in welcher die eigentliche Verdampfung vor sich geht. Der sich bil dende Dampf wird durch Leitung l einem nicht gezeigten Dampfverbraucher zugeführt, während der in der Trommel c nicht ver dampfte Teil des Wassers durch ein Fall rohr d einer Pumpe e zufliesst, in der es eine Druckerhöhung erfährt.
Die Pumpe e fördert das Wasser in eine Leitung f, mit welcher das Wasserrohrbündel a in Verbin dung steht. Die Wasserrohre a gehen in engere Rohre zv über, die mit der Trommel c verbunden sind. Die Rohre 2v sind noch den Heizgasen der Feuerung ausgesetzt und ihre Länge ist verhältnismässig gross; sie bewir ken eine Abdrosselung des Wassers und so mit eine Druckerhöhung in den Wasserrohren a. da bezeichnet eine Leitung zum Zuführen von Speisewasser, die von der Pumpe c in das Fallrohr d mündet, welches gleichzeitig das Saugrohr der Pumpe bildet.
In den Rohren w findet ein allmählicher Abfall des Druckes von den in den Wasser rohren herrschenden auf den des eigentlichen Dampferzeugers d statt. Infolge weiterer Wärmezufuhr in den Rohren w findet in denselben bereits eine teilweise Verdampfung des durchfliessenden Wassers statt. Dabei er fährt das Wasser-Dampfgemisch in den engen Rohren et, eine wesentliche Geschwin digkeitserhöhung, -was einmal den Wärme austausch zwischen den Heizgasen und der zu verdampfenden Flüssigkeit begünstigt und zudem eine gefährliche Erhitzung die ser Rohre u1, sowie eine Bildung von Kessel stein in denselben verhindert.
In den-Wasser- rohren a tritt dagegen infolge des dort Herr schenden höheren Druckes noch keine Ver dampfung ein, so dass diese Rohre unbedenk lich den Strahlen der Feuerung ausgesetzt sein können. Das durch die Leitung lt zu fliessende Speisewasser bewirkt eine Ab<B>,</B> kühlung des umlaufenden Wassers, so dass eine teilweise Verdampfung des letzteren in der Pumpe e, was deren Wirkungsgrad äusserst nachteilig beeinflussen würde, ver hindert. Die geschilderten Vorgänge sollen an hand der Eig. ?. -welche ein Entropieschau- bild zeigt, noch näher erläutert werden.
In dieser Figur sind in einem rechtwinkligen Koordinatensystem die absoluten Tempera turen 1' als Ordinate und die Entropie<B>8</B> als Abszisse aufgetragen. Das Schaubild be zieht sieh auf die ganze von der Umlauf pumpe c geförderte Flüssigkeitsmenge. Die durch den vom Rohrbündel a dargestellten Überdruckteil fliessende Flüssigkeitsmenge nimmt in diesem Wärme auf, und zwar vom Punkte _L, welelier in allgemein üblicher,
zu lässiger Annäherungsweise auf der den flüs sigen Zustand vom nassen Dampf scheiden den Grenzlinie gezeichnet ist und welcher der Temperatur der Flüssigkeit hinter der Pumpe e entsprielit, bis zum Punkte B, wel cher der Temperatur der Flüssigkeit ent spricht, die sie unmittelbar vor dem Ein strömen in die engen Rohre 2v besitzt. Dem Punkte B entspricht ein Druck p,. Beim Durchströmen der engen Rohre i.v sinkt der Druck der Flüssigkeit längs einer Kurve g ,, bis zu dem Drucke, der in der Trommel c herrscht.
Dieser Druck sei gleich p, und er wird im Entropieschaubild durch eine wag rechte Linie dargestellt. Die Kurvt, schneidet diese Wagrechte p im Punkte F. Die Wagrechte p schneidet die Grenzlinie, die den flüssigen Zustand vom nassen Dampf scheidet, im Punkte D und die Grenzlinie, welche den Zustand nassen Dampfes von der Überhitzung schneidet, im Punkte E. Der Punkt I' teilt die Strecke D-E im Verhältnis der verdampften Menge zu der flüssig ge bliebenen Menge.
Dieses Verhältnis bestimmt die Fördermenge der Umlaufpumpe e. Durch Regelung der Leistung der Pumpe e hat man es in der Hand, die Höhe des Piinl,:tes B im Entropieschaubild zu bestimmen, und so mit auch die Lage von I'. Zu diesem Zwecke können in Verbindung mit der Umlaufpumpe e Mittel zur Erhöhung ihrer Fördermenge und Förderhöhe vorgesehen sein. Diese kön nen so ausgebildet sein, dass sie durch selbst tätige oder von Hand vorzunehmende Einstel lungen ein Arbeiten der Pumpe e in An- passung an den Dampfverbraucher ermög lichen.
Würde nach der Drosselung des Wassers bis zu dessen Eintritt in die Trommel c keine Wärme mehr zugeführt, so sinkt der Druck nach der Kurve gleichen Inhaltes g (Fig. 2), welche die Wagrechte D-E in C schneidet. In diesem Falle verhält sich das erzeugte Dampfgewicht zum Pumpenförder- gewicht von D-C <I>:</I> L-D, das heisst viel un- giinstiger, so dass die Pumpe grösser zu be messen wäre und das umlaufende Wasser vor dessen Eintritt in die Pumpe auch we niger stark. abgekühlt würde.
Der durch eine Leitung aus der Trom mel c abfliessende Dampf kann erforder lichenfalls in an sich bekannter Weise noch abgekühlt werden.