Dampferzeugungsanlage, welche einen Dampferzeuger mit kleinem Flüssigkeitsinhalt aufweist. Es ist bekannt, am Austritt von Dampf erzeugern Sicherheitsvorrichtungen anzuord- ner, welche in Abhängigkeit von der durch Temperaturänderungen des Dampfes hervor gerufenen Längendehnung eines Messrohr- stückes Hilfssteuervorrichtungen betätigen. Diese öffnen beim Überschreiten der zulässi gen Dampftemperatur eine Ausströmvorrich- tung für den Dampf, die den erzeugten und zu hoch überhitzten Dampf ins Freie bezw. in ein Gefäss abströmen lässt.
Solche Vor richtungen werden aber bei einer Unterschrei tung der Dampftemperatur von dem Mess- rohrstück nicht in Tätigkeit gesetzt, so dass allfällig vom Dampf mitgerissene Flüssig- heitspfropfen nicht an ungefährliche Stellen abströmen können, sondern zusammen mit dem Dampf an die Verbrauchsstellen ge langen und dort Flüssigkeitsschläge und Ge räusch verursachen und dadurch Schaden an richten.
Die vorliegende Erfindung bezieht sich im besonderen auf eine Dampferzeugungs- anlüge, welche einen Dampferzeuger mit kleinem Flüssigkeitsinhalt aufweist, und be zweckt, hauptsächlich während dem In- und Ausserbetriebsetzen von solchen Dampferzeu gungsanlagen, das Übertreten von Flüssig keitspfropfen an die Verbrauchsstellen zu verhindern und damit die besehriebenen Nachteile zu vermeiden.
Sie besteht darin, dass ein in Abhängigkeit von einer durch die Temperatur des Arbeitsmittels beeinfhiss- ten Temperaturaufnehmervorrichtung ge steuertes Organ Arbeitsmittel aus dem Rohrsystem der Dampferzeugungsanlage ü1 einen Raum geringeren Druckes austreten lässt, wenn die Temperatur des im Rohr system strömenden Arbeitsmittels eine zu lässige Grenze unterschreitet.
In der Zeichnung sind verschiedene Aus führungsbeispiele der Erfindung schematisch dargestellt.
Fig. 1 zeigt eine Dampferzeub int,-s- anlage, bei welcher am Austritt des Rohr systems aus dem Feuerraum ein in Ab- hängigkeit von einer durch die Temperatur des Arbeitsmittels beeinflussten Temperatur aufnehmervorrichtung gesteuertes Auslauf organ angeordnet ist; Fig. 2 und 3 zeigen zwei verschiedene Auslauforgane im einzelnen; Fig. 4 und 5 zeigen Ausführungen wie Fig 1 in Kombination mit weiteren Regel vorrichtungen.
Die Speisepumpe 1 fördert die Speise flüssigkeit durch die Speiseleitung 2 in den beheizten Teil 3 des Rohrsystems des Dampf erzeugers. Der in diesem Teil des Rohr systems erzeugte Dampf strömt durch die Leitung 4 an nicht dargestellte Verbrauchs stellen. Zur Beheizung des Rohrsystems dient ein Brenner 5, dem durch die Leitung 6 ein Brennstoff und durch die Leitung 7 Ver brennungsluft in bekannter Weise zugeführt wird. Die bei der Verbrennung entstehenden Rauchgase strömen durch den Rauchgas- hanal 8 aus dem Verbrennungsraum des Er zeugers.
Im Teil 3 des Rohrsystems ist eine Tem peraturaufnehmervorrichtung 9 eingebaut, welche zur von Regelorganen Im pulse durch die Leitung 10 gemäss den auf genommenen Temperaturen weiterleitet. An den Teil 3 des Rohrsystems ist auch ein Or gan 11 (Auslauforgan) angeschlossen, wel ches von einem Servomotor 12 gesteuert wird und in geöffnetem Zustande das durch das Rohrsystem des Erzeugers fliessende Arbeits mittel in einen Behälter 13, der einen ge ringeren Druck als das Rohrsystem des Dampferzeugers aufweist, bezw. ins Freie ausfliessen lässt.
Sobald die Temperatur des Arbeitsmit tels unter ein bestimmtes, noch zulässiges Mass sinkt, überträgt die Temperaturaufneh mervorrichtung 9 durch die Leitung 10 einen Impuls auf den Servomotor 12, wel cher dabei mittelst eines Stempels 14 das Ventil 25 der Auslassvorrichtung 11 von seinem Sitz abhebt, und dadurch dem im Rohrsystemteil 3 des Dampferzeugers be findlichen Arbeitsmittel den Weg in den Behälter 13 freigibt. Nachdem die Tempe ratur die zulässige untere Temperaturgrenze wieder überschritten hat, wird der von der Temperaturaufnehmervorrichtung 9 auf den Servomotor 12 ausgeübte Impuls unter brochen, die Stossstange 14 zurückgezogen und dadurch die Ausflussvorrichtung 11 wie der geschlossen, so dass auch der Austritt von Arbeitsmittel aus dem Rohrsystemteil 3 des Dampferzeugers unterbrochen wird.
Der von der Temperaturaufnehmervor- richtung 9 (Fig. 1, 4 und 5) erzeugte Impuls kann beispielsweise vermittelst eines Flüssig- lieitsgestänges durch die Leitung 10 auf die eine Seite eines im Zylinder 20 des Servo motors 12 befindlichen Kolbens 21 (Fig. 2 und 3) übertragen werden. Auf die andere Seite des Kolbens 21 wirkt eine Feder 22, welche entsprechend dem Druck der Steuer flüssigkeit zusammengedrückt wird, wobei das am Kolben befestigte Gestänge 23 (Fig. 2) gegen die Spindel 24 des Ventils 25 ge stossen wird.
Dadurch wird das Ventil 25 von seinem Sitz abgehoben, somit der Weg für das aus dem Rohrsystemteil 3 des Dampferzeugers strömende Arbeitsmittel durch die Leitung 26 in .die Leitung 27 frei gelegt.
Ein weiterer, an der Ventilspindel 24 angebrachter, im Bremszylinder 29 beweg licher Kolben 2:$ ist auf der einen Seite durch eine Feder 30 belastet, die das Ventil zu. schliessen trachtet. Auf die andere Seite des Kolbens wirkt eine aus dem Behälter 31 zugeführte Flüssigkeit. Bei einer Öffnungs bewegung des Ventils 2,5 zieht der Kolben 28 aus dem Behälter 31 über das nach dem Zylinderinnern sich öffnende Ventil 32 Flüssigkeit an. Bei der Schliessbewegung des Ventils 25 schliesst sich das Ventil 32 unter der Wirkung der Feder 33, so dass für die im Zylinder 29 eingeschlossene Flüssigkeit nurmehr die kleine Bohrung 34 im Ventil 32 für den Abfluss in den Behälter 31 frei liegt.
Durch entsprechende Bemessung der Bohrung 34 kann die Schliessgeschwindig- keit des Ventils 25 so eingestellt werden, dass in Arbeitsmittel keine Druckschwan kungen und keine Schläge entstehen können und dass ferner auch allfällig im Teil 3 des Rohrsystems immer noch zurückgebliebene kleine Flüssigkeitsteilchen ausströmen kön nen, bevor sie mit dem erzeugten Dampf zu sammen an die Verbrauchsstellen mitgerissen werden.
Das in Fig. 3 dargestellte Auslassorgan kann zugleich als Sicherheitsventil wirken. Das Ventil 35 wird, umgekehrt wie beim Beispiel von Fig. 2, durch das durch die Leitung 26 aus dem Dampferzeuger zu geführte Arbeitsmittel in der Richtung der Öffnungsbewegung belastet und kann bei einer Überschreitung des Druckes über eine zulässige Grenze entgegen der auf der Ventil spindel 36 abgestützten Feder 37 in geöffnete Stellung gedrückt werden, so dass aus dem Dampferzeuger der zu viel erzeugte Dampf abenfalls abgeleitet und beispielsweise im Behälter 18 kondensiert wird.
Das mit einem Kopf 38 versehene Ende der Ventilspindel 36 gleitet in einem mit einem Anschlag 39 versehenen rohrartigen Gestänge 40, welches mit dem Kolben 21 verbunden ist und das Ventil 35 bei Unterschreitung der zulässigen Temperaturgrenze des Arbeitsmittels eben öffnet, so dass, bevor Flüssigkeits pfropfen mit dem erzeugten Dampf an die Verbrauchsstellen mitgerissen werden, das Ventil 35 diese aus dem Dampferzeuger ins Freie oder in einen Behälter ausströmen lässt.
Bei dem in Fig. 4 dargestellten Bei spiel kann der Servomotor 12 ausser durch die Temperaturaufnehmervorrichtung 9 wei ter noch durch eine Druckaufnehmervorrich tung 45 in Abhängigkeit vom Druck in der Verbraucherleitung beeinflusst werden, der art, dass bei einer Veränderung des Druckes im Sinne einer Leistungsabnahme zum Bei spiel bei einem Ansteigen des Druckes über eine zulässige Grenze die Auslassvorrichtung 11 ebenfalls geöffnet wird und der zu viel im Kessel erzeugte Dampf abströmen kann.
Zwischen dem Ende des als Überhltzer die nenden Teils und der Druckaufnehmervor- richtung 45 kann eine weitere Druckregler vorrichtung 46 angeordnet sein, welche den Durchflussquerschnitt für den erzeugten Dampf in Abhängigkeit von im Dampferzeu ger herrschenden und durch die Druekauf- nehmervorrichtung 47 aufgenommenen Druck regelt, so dass der Druck im Teil 3 des Rohr systems angenähert unveränderlich gehalten werden kann.
In gewissen Fällen kann die Druckreglervorrichtung natürlich auch in dem als Überhitzer dienenden Teil des Rohr systems selbst angeordnet sein, so dass der in der Verdampfungszone sich einstellende Druck möglichst unveränderlich bleibt.
Das Auslassorgan des in Fig. 5 dargestell ten Dampferzeugers ist an einem Flüssig- keitsabscheider 50 angeschlossen, in welchem allfällig durch den Teil 3 des Rohrsystems durchtretende Flüssigkeit abgeschieden und somit daran verhindert wird, gemeinsam mit dem Dampf an die Verbrauchsstellen zu ge langen.
Sobald im Abscheider 50 Flüssig keit sich ansammelt, ist auch bereits die Temperatur des durch die Leitung 4 strö menden Dampfes gesunken, so dass die Tem peraturaufnehmervorrichtung 9 durch die Leitung 10 einen Impuls auf den Servomotor 12 überträgt, welcher alsdann das Auslauf organ 11 öffnet und somit die im Abschei- d'er 50 befindliche Flüssigkeit in den Behälter 13 ausfliessen lässt.
Durch eine weitere Lei tung 51 kann die Temperaturaufnehmervor- richtung 9 einen zusätzlichen Impuls auf die Speisepumpe 1 weiterleiten. Dadurch wird erreicht, dass, sobald -die Auslaufvor- richtung 11 geöffnet ist, die Speiseflüssir- keitszuführung vermindert oder unterbrochen wird und erst dann wieder einsetzt bezw. vergrössert wird, wenn die Betriebsverhält nisse normal geworden sind,
beziehungs weise das Auslassbrgan 11 wieder geschlos sen ,ist.
DieTemperaturaufnehmervorrichtung kann natürlich an beliebiger Stelle des Dampf- erzeugers angeordnet werden. Vorteilhafter weise wird sie in die Zone des Überhitzers eingebaut, kann aber ebensogut in der Zone des Erhitzers vorgesehen werden. Gegebenen falls kann sie auch in der zu den Ver brauchsstellen führenden Dampfleitung hin ter dem beheizten Teil des Rohrsystems vor gesehen werden. Auch die Auslaufvorrich tung bann an verschiedenen Stellen vor gesehen werden, beispielsweise unmittelbar am Austrittsende des beheizten Teils 3 oder aber auch im beheizten Teil 3 des Rohr systems selber.
In gewissen Fällen kann auch die Anordnung mehrerer Auslaufvor richtungen, welche von einer gemeinsamen Temperaturaufnehmervorrichtung oder von verschiedenen Temperaturaufnehmervorrich- tungen betätigt werden, für die Anlage von Vorteil sein. Die Impulse, welche auf die Auslaufvorrichtung übertragen werden, kön nen, anstatt stetig, auch stossweise erfolgen, so dass die Auslaufvorrichtung, nachdem die zulässige Temperaturgrenze unterschritten ist, sofort vollstündig geöffnet wird. Die Schliessbewegung kann aber auch unter dem Einfluss einer Bremswirkung langsamerer folgen.
Diese beschriebene Regelvorrichtung tritt besonders während der Zeit der Inbetrieb setzung und der Ausserbetriebsetzung des Dampferzeugers in Tätigkeit. Zum Inbetrieb- setzen muss natürlich, um ein Verbrennen des beheizten Teils 3 des Rohrsystems zu ver hindern, während dem Anheizen schon Speiseflüssigkeit dem Rohrsystemteil 3 zu geführt werden. Diese kann aber bis zum Austritt aus dem Erzeuger noch nicht oder höchstens nur teilweise verdampfen; der er zeugte Dampf würde also am Austritt immer noch Wasserpfropfen mitreissen, welche an den Verbrauchsstellen schweren Schaden anrichten könnten.
Gemäss der Erfindung wird aber, da der erzeugte, Nassdampf nur die Siedetemperatur der Flüssigkeit auf weist, vermittelst der Temperaturaufnehmer vorrichtung die Auslaufvorrichtung geöffnet. Die durch den Erzeuger hindurchströmende Flüssigkeit oder der Flüssigkeitspfropfen mit sich reissende Dampf wird somit durch die mittelst der Temperaturaufnehmer vorrichtung gesteuerte Auslaufvorrichtung nach aussen abgelassen, die noch nicht ver dampfte Flüssigkeit kann nicht an die Ver brauchsstellen gelangen und dadurch auch keinen Schaden anrichten.
Gleichfalls wird auch bei Ausserbetrieb setzung der Anlage, sobald das Feuer ver mindert oder ausgelöscht wird, der erzeugte Dampf, sobald seine Temperatur ein zuläs siges Mass unterschritten hat, nicht mehr an die Verbrauchsstellen geleitet, sondern eben falls durch die Auslassvorrichtung nach aussen abgelassen, so dass rechtzeitig das Ausstossen von Flüssigkeitspfropfen in der Verbraucherleitung verhindert wird.