CH191923A - Hochdruckspeicheranlage. - Google Patents

Hochdruckspeicheranlage.

Info

Publication number
CH191923A
CH191923A CH191923DA CH191923A CH 191923 A CH191923 A CH 191923A CH 191923D A CH191923D A CH 191923DA CH 191923 A CH191923 A CH 191923A
Authority
CH
Switzerland
Prior art keywords
storage system
steam
storage
container
water
Prior art date
Application number
Other languages
English (en)
Inventor
Limited Ruths Int Accumulators
Original Assignee
Ruths International Accumulato
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ruths International Accumulato filed Critical Ruths International Accumulato
Publication of CH191923A publication Critical patent/CH191923A/de

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01KSTEAM ENGINE PLANTS; STEAM ACCUMULATORS; ENGINE PLANTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; ENGINES USING SPECIAL WORKING FLUIDS OR CYCLES
    • F01K1/00Steam accumulators
    • F01K1/04Steam accumulators for storing steam in a liquid, e.g. Ruth's type

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Control Of Steam Boilers And Waste-Gas Boilers (AREA)

Description


  Hochdruckspeicheranlage.    Die Erfindung bezieht     sich    auf eine  Dampfspeicheranlage mit hohem Druck.  



  Die Höchstdrücke der Anlage     können     beispielsweise zwischen 100 und 200     Atm.     liegen und     dieEntladedrücke    können 50     Atm.     oder weniger betragen. Bei derartigen An  lagen tragen die     Eisenmassen    des     .Speicher-          behälters    selbst in erheblichem Masse zur       Wärmespeicherung        hei.    Der Platzbedarf ist  wesentlich geringer als bei     Niederdruckspei-          chern.    Der Speicherdampf kann auf den     Be-          triebsdruck    der Kraftmaschinen von bei  

  spielsweise $0     Atm.        heruntergedrosselt    wer  den, so dass normale     Frischdampfmaschinen     mit Speicherdampf gespeist werden können.  



  Da die Wandstärke der Behälter einer  seits vom     Druck    und anderseits vom Durch  messer abhängig ist, wird man in der Regel  bei     hohen:    Drücken den Speicherraum in  mehreren     Speicherbehältern    von verhältnis  mässig kleinen     Abmessungen    unterbringen.  



  Die Erfindung bezweckt, eine aus meh  reren Speicherbehältern bestehende Dampf-         @speicheranlage        derart    auszuführen, dass die  Anschaffungskosten möglichst gering     sind     und trotzdem die Betriebssicherheit eine mög  lichst grosse ist.

       Dies        wird    erfindungsgemäss  dadurch erreicht, dass mindestens     ein    Teil der  Behälter derart hintereinander geschaltet ist,       dass.der    Dampfraum eines Behälters mit dem       Wasserraum        des    nachfolgenden Behälters  während der Ladung oder während der Ent  ladung der Speicheranlage in offener Verbin  dung steht, so     dass    der     Druck        in    den hinter  einander geschalteten     Behältern    .gleichzeitig  ansteigt oder abfällt.  



  Eine derartige Anlage hat den     Vorteil,     dass Pegelorgane zwischen den einzelnen Be  hältern entbehrlich sind und dass trotzdem  die Ladung und Entladung der Speicher  anlage zwangsläufig und mit grosser Sicher  heit vor sich geht. Da     die    Regelorgane bei       Hochdruckanlagen    einen grossen Teil der Ge  samtkosten ausmachen, so wird durch die er  findungsgemässe     Ausbildung    eine erhebliche  Verbilligung der Anlage erreicht.

   Infolge      der Reibungswiderstände und der Wasser  säule in den einzelnen Speichern, die der  Dampf überwinden muss, ist der Druck in  den einzelnen Behältern verschieden gross,  und zwar ist der Druck im zweiten Behälter  etwas niedriger als im ersten, und der Druck  im dritten etwas niedriger als im zweiten       usw.        :Sobald    jedoch in dem     ersten    Behälter  bei der Ladung ein     Druckanstieg    eintritt, so  wirkt sich dieser infolge der offenen Ver  bindungsleitung     sofort    auf den nachfolgen  den Behälter aus. Das gleiche gilt bei der  Entladung der Speicheranlage, wenn der  Druck im letzten Behälter sinkt und sich  daher sofort auch eine Druckabsenkung in  den vorgeschalteten Speicherbehältern ein  stellt.

    



  Eine weitere Vereinfachung kann darin  bestehen, dass die Verbindungsleitungen zwi  schen den hintereinander geschalteten Be  hältern sowohl zur Ladung, als auch zur Ent  ladung der .Speicheranlage dienen.  



  Es kann zweckmässig sein, das Zurück  strömen von Wasser von einem     Behälter    in  den vorgeschalteten Behälter durch Rück  schlagventile oder     dergl.,    die in den Verbin  dungsleitungen angeordnet sind, zu verhin  dern.     Derartige        Rückschlagventile    können  eine Strömung von Dampf oder Wasser von  einem Behälter in den nachfolgenden Behäl  ter nicht     hindern.    Sie     sind    daher während der  Ladung oder Entladung der Speicheranlage  geöffnet.  



  Ferner kann es zweckmässig sein, an  den letzten der hintereinander geschalteten  Speicherbehälter ein     Überströmventil    anzu  schliessen, das bei Überschreiten des Höchst  druckes in der Speicheranlage Dampf zu be  liebigen Verbrauchern     au,s    dem Speicher ab  strömen lässt. Durch     diese    Massnahme können  in der einfachsten Weise Wärmeverluste der  gesamten Speicheranlage dadurch gedeckt  werden, dass dem ersten Behälter Wärme zu  geführt wird, bis der Höchstdruck der Spei  cheranlage erreicht ist und der nicht aufge  speicherte Dampf über das     Überströmventil     zu den Verbrauchern strömt.

   Es ist auch    möglich, mit Hilfe der Speicheranlage in ent  sprechender Weise überhitzten Dampf in       Sattdampf        umzuformen.     



  Bei der in Serie geschalteten Speicheran  lage lässt .sich eine wirksame und einfache  Überhitzung dadurch erreichen, dass der dem  letzten Speicher entnommene Dampf durch  eine Drosselvorrichtung auf den erforder  lichen Betriebsdruck     herabgedrosselt    und  alsdann durch im ersten Behälter aufge  speicherte Wärme überhitzt wird. Da aus den  oben angegebenen Gründen zwischen den  einzelnen Behältern ein     gewisser    Druckunter  schied besteht, so wird bei dieser     Anordnung     zur Überhitzung stets die Wärme der höch  sten Temperatur     verwendet.     



  Der     Überhitzer    kann dabei innerhalb des  ersten     Behälters,    z. B. in dessen Dampfraum,  angeordnet sein oder er kann ausserhalb des  Behälters liegen     und    mit diesem durch eine  Zu- und eine Ableitung in Verbindung  stehen.  



  Bei Dampfspeicheranlagen, die durch  überhitzten, nicht     kondensierenden    Dampf  auf einen höheren Druck als den Druck des       überhitzten    Ladedampfers aufgeladen wer  den, ist es zweckmässig, die aufzuspeichernde  Wärme einem Behälter zuzuführen, .der den  übrigen     Speicherbehältern    vorgeschaltet ist  und an     diese    Wärme abgibt. Ein solcher       Ladespeicher    kann auch getrennt von der       übrigen    'Speicheranlage aufgestellt     werden.,     z. B. in der Nähe der     Hauptdampfleitung,     aus der die     Überhitzungswärme    zur Ruf  ladung der Speicheranlage entnommen wird.

    Die     übrigen    Speicherbehälter können an  einem     andern        Orte,    z. B.     im:        geller    des       Kraftwerkes.,    untergebracht werden und  stehen mit dem Ladespeicher durch eine Lei  tung in Verbindung.  



  Die Anordnung     eines    besonderen Lade  speichers hat den     weiteren    Vorteil, dass     als     Ersatz für das in der ganzen Speicheranlage  verdampfte Wasser in den     vorgeschalteten          Speicherbehälter        Warmer    eingespeist     werden     kann, das in diesem Behälter erhitzt oder  verdampft     wird    und alsdann den     übrigen              Behältern    als heisses Wasser oder in     Form     von     Dampf    zugeführt wird.  



  Es ist daher nur eine Speisevorrichtung  an dem Ladespeicher erforderlich und die  Füllung der übrigen     Behälter    kann durch  einen einzigen     Wasserstandsanzeiger    am letz  ten     Speicherbehälter    nachgeprüft werden.  



  Der Ladespeicher     kann    auch     zweckmässi-          gerweise    zur Überhitzung des der Speicher  anlage entnommenen     Dampfes        verwendet     werden, wobei der     Überhitzer    zweckmässiger  weise im Dampfraum des Ladespeichers an  geordnet ist. Wenn Wärme zur Ladung der  Speicheranlage zur Verfügung steht, so wird  diese zuerst dem vorgeschalteten Ladespei  cher zugeführt, so     dasst    in diesem     ,stets    die       höchste    Temperatur herrscht.  



  Wenn für die Erhitzung des Speicher  wassers überhitzter, nicht kondensierender       Dampf    verwendet wird, so     ist    für diesen  Zweck eine sehr .grosse Heizfläche erforder  lich, da bei der     Wärmeübertragung    keine       Kondeneationswärme    frei wird und auch nur  ein verhältnismässig     geringes    Temperatur  gefälle zur     Verfügung    steht.  



  Da ferner,     wie    eingangs erwähnt, für die  Hochdruckspeicherung nur Behälter von ver  hältnismässig geringen Abmessungen verwen  det werden können, so geht durch die Lade  heizfläche ein grosser Teil des nutzbaren  Speicherraumes verloren. Dieser Nachteil  kann dadurch     vermieden    werden, dass die  Heizfläche, durch die die     Überhitzungswärme     auf das     Speicherwasser        übertragen    wird,  ausserhalb .der Speicheranlage angeordnet ist  und mit     .dieser    durch eine     Zulaufleitung    und  eine     Leitung    für den gebildeten Dampf     bezw.     für     das,

      erhitzte     Wasser    in Verbindung     steht.          Durch    die     Herausverlegung    der Ladeheiz  fläche aus der     Speicheranlage    ist es auch  möglich, die Ladung durch     Veränderung    der       Wasserzufuhr    vom Speicher zur Ladeheiz  fläche zu regeln, was einfacher und sicherer  ist als durch Regelung des überhitzten  Dampfes.  



       Die        Fig.    1     bis    8 zeigen     Aueführungsbci-          spiele    der erfindungsgemässen Speicheranlage.    In den     Fig.    1     bis    3 ist die     Serien-    und Pa  rallelschaltung der Behälter dargestellt.

         Fig.    4     zeigt        ausserdem    die     Einschaltung    der       Speicheranlage    an eine Hochdruckdampf  anlage,     Fig.    5 die Schaltung eines Elektrizi  tätswerkes, bei der der     .Speicherhöchstdruck     höher ist als der     Kesseldruck;        Fig.    6 und 7  zeigen Einzelheiten des Verdampfers,     Fig.    8  die Lagerung und     Isolierung    der Anlage.  



       Selbstverständlich    kann der Erfindungs  gegenstand auch noch in anderer Weise, als  in -den Beispielen ,dargestellt, ausgeführt  werden.  



  In     Fig.    1     wind    .die Behälter 1, 2 und 3  durch     Leitungen    7 und 10 in Serie geschal  tet. Die aufzuspeichernde Wärme wird der  Speicheranlage durch .die im Behälter 1 an  geordnete Rohrschlange 5 zugeführt. Die  Eintrittsstelle 23 der Leitung 7 befindet sich  in Höhe .des höchsten Wasserstandes im Be  hälter 1 und ist     in        Fig.    2 in grösserem Mass  stab     herausgezeichnet.    In der Höhe .des. höch  sten Wasserstandes sind in dem Rohre 7  mehrere kleine     Bohrungen    angebracht, durch  die das Wasser     abfliessen,    kann.

   Das Rohr  7 ist über den Wasserstand hinausgeführt,  so     dass    der Dampf durch die grosse Öffnung  25 eintreten kann. In der Leitung 7 befindet  sich ein     Rückschlagventil    B. Die Leitung 10  ist an der Stelle 11 über den Wasserstand im  letzten Behälter 3 heraufgeführt. Durch diese  Massnahmen     wird    ein Zurückströmen von  Wasser     aus    ,den     Speichern    in den vorgeschal  teten Speicher verhindert. .  



  Da in den     Behältern    1 und 2 der     obere     Wasserstand durch die Eintrittsöffnung der  Verbindungsleitung abgegrenzt ist, genügt  ein einziger     Wasserstandsanzeiger    4 in dem       letzten    Behälter 3. Wenn durch die Rohr  schlange 5 ,dem Speicher 1 Wärme zugeführt  wird,     sso    steigt der Druck in diesem Behälter  und es strömt Dampf, sowie gegebenenfalls  auch Wasser durch die Leitung 7 in den  nächsten Behälter 2, der dadurch .geladen       wird.,Speicher    3 wird aus     Speicher    2 geladen.

    Zwischen den     einzelnen    Speicherbehältern  besteht eine Druckdifferenz, die von der  Höhe des     Wasserspiegels    über dem Vertei-           lungsrohr    9 und den Widerständen in den       Verbindungsleitungen    abhängig ist. Im all  gemeinen     wird    der Druckunterschied aber ge  ring sein.  



  Das     Entladeventil    13 wird geöffnet,  wenn der Speicheranlage Dampf entnommen  werden soll. Durch das Ventil 13 wird der  Dampfdruck reduziert und der Speicher  dampf in .der Rohrschlange 15 überhitzt.  Durch die     Dampfentnahme    tritt     zuerst    in  dem Behälter 3 eine Drucksenkung ein, die  ein Nachströmen von Dampf aus den vorge  schalteten Behältern zur Folge hat.  



       Überhitzer    14 ist durch Leitung 17 an  den Dampfraum und durch Leitung 18 an  den Wasserraum des Speichers 1     angeschlos-          sen.    In den     Leitungen    17 und 18 können       Regelventile    angeordnet sein. Infolge der       Drosselung    durch das Ventil 13 hat der  Speicherdampf in der .Schlange 15 eine ge  ringere Temperatur. Der durch Leitung 17 in  den     Überhitzer    14 strömende Dampf konden  siert daher im     Überhitzer,    wobei er den  Speicherdampf überhitzt. Das Kondensat  strömt durch Leitung 18 in den Speicher 1  zurück.

   Der     Überhitzer    14 ist durch die Lei  tung 22 an die     Entladeleitung    des letzten  Speichers angeschlossen, so dass auch von  diesem über das     Rückschlagventil    21 Dampf  in den     Überhitzerströmen    kann.  



  Durch die Leitung 19 kann Zusatzwasser  in den Speicher 1 gepumpt werden, oder es  kann Wasser abgelassen werden. An dem Be  hälter 3 befindet sich eine nicht eingezeich  nete     Ablassvorrichtung    für etwa überflüssi  ges Speicherwasser.  



  In     Fig.    3 sind die Speicherbehälter 31 bis  36 in der aus     Fig.    1 ersichtlichen Weise       durch,die    Leitungen 39 bis 43 hintereinander  geschaltet. Die Ladung des ersten Behälters  31 erfolgt     unmittelbar    durch Einblasen von  hochgespanntem Dampf durch die Leitung  37. Ausserdem sind die Speicherbehälter über       Rüclcschlagventile    52     bis    57 an eine gemein  same     Entladeleitung    51 angeschlossen. Der       Überhitzer    46 ist ähnlich     wie    bei     Fig.    1  durch zwei Leitungen 47 und 48 an den    ersten Speicher 31 angeschlossen.

   Ausserdem  kann     dem.        Überhitzer    46 durch die Leitung  61, in der ein Absperrventil 62 vorgesehen  ist, erforderlichenfalls Dampf auch     aus    den  übrigen     Speichern        zugeführt    werden.  



  In der     Entladeleitung    des letzten Spei  chers 36     ist    ein Regelventil 50 eingeschaltet.  Die gemeinsame     Entladeleitung    51 mündet  über ein zweites Regelventil 60 vor dem       Überhitzer    46 in die Hauptleitung 45.  



  Der Ladevorgang spielt sich ähnlich     wie     bei     Fig.    1 ab. Für die Entladung kann zuerst  Ventil 50 geöffnet werden. Die Speicher wer  den alsdann in Serienschaltung entladen,  d. h. jeder Speicher gibt seinen Dampf an  den nächstfolgenden ab und die in der  Dampfanlage benötigte Dampfmenge wird  dem letzten Speicher 36     entnommen.     



  Ist die Speicheranlage bis auf einen ge  wünschten Druck entladen, z. B. 40     Atm.,     dann     wird    Ventil 60 geöffnet und die Dampf  entnahme erfolgt, nachdem     Druckausgleich     zwischen den einzelnen Speichern     hergestellt     ist, aus allen     Behältern        unmittelbar    und  gleichzeitig. Dies hat den Vorteil, dass für  die     Ausdampfung    eine grössere Wasserober  fläche zur Verfügung steht, was bei niederen  Speicherdrücken     wichtig    ist.

   Die Speicher  anlage kann also im hohen Druckgebiet von  beispielsweise 130     Atm.    bis 40     Atm.    über  Ventil 50 und anschliessend über Ventil 60  entladen werden.  



       Da,    die durch Leitung 37 zugeführte  Dampfmenge etwa der durch Leitung 45 ent  nommenen Dampfmenge entspricht, stellt  sich in den einzelnen Behältern immer wieder  etwa derselbe Wasserstand ein. Etwaige Un  stimmigkeiten können dadurch beseitigt wer  den, dass in den ersten Speicher 31 Zusatz  wasser eingepumpt oder aus dem letzten  Speicher 36     überschüssiges    Wasser entnom  men wird.  



  Die     F'ig.    3 kann auch dazu .dienen, Aus  führungsbeispiele zu erläutern, bei denen die  einzelnen Speicherbehälter, welche die Spei  cheranlage bilden, nur während der Ladung  oder nur während der Entladung hinterein-           ander        geschaltet    sind.     Der    erste Fall liegt  vor, wenn man bei der in     Fig.    3 dargestell  ten Anlage Ventil 50 und das Leitungsstück,  in     das    Ventil 50 eingeschaltet     ist,    entfernt,  so dass aus dem Speicher 36 Dampf nur über  das     Rückschlagventil    57 entnommen werden  kann.

   In einem solchen Falle wird zur La  dung der Speicheranlage Dampf durch Lei  tung 37 in den .Speicher 31 eingeführt. Von  diesem Speicherbehälter strömt dann Dampf       über    Leitung 39 zum Behälter 32. Von hier  über     Leitung    40 zum Behälter 33     und    so fort  bis zum Behälter 36. Alle sechs Speicher  behälter     werden    auf ,diese Weise in Serien  schaltung geladen.  



  Zwecks Entladung der Speicheranlage  wird Ventil 60 geöffnet, und es     ,strömt     Dampf von den einzelnen Speicherbehältern  unmittelbar     in;    .die Leitung 51 und von hier  aus über     Ventil    60 in die     Entladeleitung    45.       Bei    der Entladung sind daher die ;Speicher  behälter parallel geschaltet.  



  Ein weiteres Ausführungsbeispiel besteht  darin,     .dass    die Speicher parallel aufgeladen  und in     Serienschaltung    entladen werden. Um  dieses zu veranschaulichen, müssen bei     Fig.    3  die Leitungen 51: und 61 und die Ventile 52  bis 57 und 60 sowie 62 entfernt werden. Es  ist dann eine Entladung der Speicheranlage  nur in der Weise möglich, dass Speicher 31  seinen Dampf über Leitung 39 an den nach  geschalteten Speicher 32, dieser über Leitung  40 an den     Speicher    33     ursf.    bis zum Speicher  36 abgibt. Der gesamte Dampf der Speicher  anlage wird dann über     Ventil    50 aus dem  Speicher 36 entnommen.  



  Die     Ladung,der    sechs Speicherbehälter in  Parallelschaltung wird in der Weise     durch-          geführt,    dass von der Dampfleitung 37 Ab  zweigleitungen     unmittelbar    in jeden der  Speicher     .32    bis 36 geführt werden, so dass  die     einzelnen    Speicherbehälter in diesem       Falle    unmittelbar aus, der Leitung 37 Dampf  erhalten.  



  In     Fig.    4 sind die .Speicher 78, 79, 80  hintereinander geschaltet, und zwar durch  die Leitungen 81 und 82. Die .Speicherbehäl-         ter    sind stellend angeordnet und     besitzen     Umlaufrohre 83. Die Wärmezufuhr erfolgt  durch direktes Einblasen von Dampf durch  Leitung 84 in den     ersten    Speicher 78. Die  Entladung erfolgt durch Öffnen des Ventils       8,9,,    und zwar wird .der Dampf zunächst in       Serienschaltung    durch .die Leitung 85 aus  dem letzten Speicher 80 entnommen. Durch  Öffnen des Ventils 90 können die Speicher  79 und 80 parallel     geschaltet    werden.

   Sie  geben     dann    gemeinsam Dampf an die     Ent-          ladeleitung,85    ab. Wenn Ventil 91 geschlos  sen ist, so strömt in den     Überhitzer    86 nur  Dampf aus dem     ersten    Speicher 78. Wird  Ventil 91 geöffnet, so können die Speicher  79 und 80 ebenfalls Dampf an .den     Über-          hitzer    86 abgeben. Ausserdem kann     Speicher     78, falls Ventil 90 geöffnet ist, bei geöffne  tem Ventil 91 auch seinerseits Dampf an die       Entladeleitung    85 abgeben.  



  Gegenüber den Schaltungen nach     Fig.    1  und 3 besteht bei der Schaltung nach     Fig.    4  der Unterschied, dass in der Verbindungslei  tung     zwischen    dem Lade- und Überhitzungs  speicher 78     und,dem    nachfolgenden Speicher  79 ein Absperrventil 92 angeordnet ist, das  in folgender Weise betrieben werden kann:  Während des Ladevorganges ist Ventil 92  geöffnet. Es werden also alle drei     Speicher     gleichzeitig geladen. Während der Entla  dung ist     Ventil    92 geschlossen. Der in der  Dampfanlage     benötigte    Dampf wird daher  nur aus. den Speichern 79 und -80 entnommen,  während der Speicher 78 lediglich zur Über  hitzung des Speicherdampfes dient.

   Gegen  Ende der     Entladeperiode    kann Ventil 92 ge  öffnet werden, um den im Speicher 78 noch  befindlichen Dampf an die Dampfanlage ab  zugeben.     Das    Gleiche kann auch durch Öff  nen der Ventile 91 und 90 erreicht werden.  



  Die Dampfanlage besitzt einen     Hoch-          druckkeseel    71 und einen     Niederdruckkessel     73. Zwischen ,dem Hochdruck- und Nieder  drucknetz ist die>     Gegendruckturbine    75     ein-          geschaltet.        Ani    das     Nied-erdrucknetz,    dessen  Druck z.

   B. 30     Atm.    beträgt, sind die     Kon-          densationsturbine    76 sowie weitere Verbrau  cher 77     angeschlossen.    93 ist ein Überström-           ventil.    Es wird vom Druck in der Hoch  druckleitung 72, der 110     Atm.    beträgt, ge  steuert und lässt den überschüssigen Hoch  druckdampf in die Speicheranlage abströmen.

    Das     Endladeventil    89 wird vom Druck im       Niederdrucknetz    74 gesteuert und     lässt    'Spei  cherdampf in dieses Netz einströmen, wenn  der Druck     unter    30     Atm.        dsinkt.    Für die  Speicheranlage steht somit das. Druckgefälle  zwischen 110 und 30     Atm.    zur Verfügung.  Wenn der Speicherdruck etwa auf 30     Atm.     gesunken ist, kann die Speicheranlage da  durch weiter ausgenützt werden, dass im       Niederdrucknetz    74 ein Druckabfall z. B. auf  20     Atm.    zugelassen wird, wobei aus der  Speicheranlage zusätzlich Dampf entnommen  wird.  



       Fig.    5 zeigt die Schaltung für ein Elek  trizitätswerk. Zur Speicheranlage gehört  erstens der Lade- und Überhitzungsspeicher  109, dessen Wasserinhalt durch den Behälter  <B>110</B> vergrössert ist. Zwischen den Behältern  109 und 110 kann sich durch die Leitungen  117 und     11-8    ein Wasserumlauf einstellen,  wenn Dampf durch das Verteilungsrohr 130  zugeführt oder Wärme an den     Überhitzer     l21 abgegeben wird.     An,    den Speicher 109,  110 sind durch die Leitung 119 sechs Spei  cher 111-116 in zwei hintereinander ge  schalteten Gruppen angeschlossen. Die La  dung .der .Speicheranlage erfolgt in der  Weise, dass durch Leitung 124, 125 dem  Speicher 109 Wasser entnommen und durch  die Umlaufpumpe 126 in den Verdampfer  123 gedrückt wird.

    



  Ein Ausführungsbeispiel des Verdamp  fers zeigt     Fig.    6. Um die Dampfleitung 103  ist ein Mantel gelegt, in den     dass    Speicher  wasser durch die Leitung 153 eintritt und  aus dem Dampf durch die Leitung 128 ent  nommen wird. Der Dampf strömt durch die  Leitung<B>129</B> in den Behälter 110. Durch die       Leitung    119, deren Eintrittsöffnung in Höhe  des obersten Wasserstandes in dem Behälter  109 liegt, strömt Dampf,     gegebenenfalle    auch  Wasser, in die nachgeschalteten Speicherbe  hälter, wodurch diese aufgeladen werden.    Der Dampf wird in dem Kessel 101 er  zeugt und in dem     Überhitzer    102     überhitzt.     



  Der Druck in der     Hauptdampfleitung     103 beträgt 30     Atm.,    die     Überhitzungstem-          peratur        des        Kesseldampfes    vor dem Ver  dampfer 450'. Der höchste Druck, auf den  die     Speicheranlage    aufgeladen wird, ist  1,30     Atm.     



  In die     Verbindungsleitung    zwischen Spei  cher 109 und den nachfolgenden Speichern  ist das Regelventil 134 eingeschaltet. Es ist  bei Beginn der Ladung geschlossen und öff  net erst, wenn im Behälter 109 der Druck  110     Atm.    überschreitet. Es wird also der  Speicher 1,09, 1.10 vor den übrigen Speichern  aufgeladen. Dadurch wird     erreicht,    dass zur       Überhitzung    des Speicherdampfes in der  Rohrschlange 121     stets        Wärme    von sehr  hoher Temperatur zur Verfügung     steht.     



  Die Ladung der Speicheranlage wird  durch das     Ventil    127 geregelt. Die Regelung  kann z. B. in ,der     Weise    erfolgen,     dass    das  Ventil 127 von der     Temperatur    des Dampfes  in der Leitung 103     hinter    dem Verdampfer  123     gesteuert    wird. Steigt die Temperatur an  dieser Stelle über 400', so öffnet Ventil 127.  Sinkt die Überhitzungstemperatur unter  400  , so     wird    das Ventil 127 gedrosselt       bezw.    geschlossen.  



  Eine andere Art der Regelung des Lade  vorganges besteht darin, dass das Ventil 127  in Abhängigkeit vom     Kesseldruck    derart ge  steuert wird,     .dass    bei     Übersteigen    des nor  malen     Betriebsdruckes    von 30     Atm.    die  Wasserzufuhr zum     Verdampfer    vergrössert,  und bei Sinken des     Kesseldruckes    unter  30     Atm.    die     Wasserzufuhr        verringert    oder  abgestellt wird.

   Dabei ist aber Vorsorge zu       treffen,    dass durch die Erwärmung und Ver  dampfung des Wassers im Verdampfer 123  dem Kesseldampf nicht zu viel Wärme ent  zogen und der Dampf dadurch kondensiert  wird. Es ist daher zweckmässig, das Ventil  127 ausserdem von der Temperatur des       Dampfes    hinter dem Verdampfer 123     derart     zu     steuern,    dass     dass        Ventil    geschlossen wird,  wenn die Dampftemperatur     unter    380    sinkt.      Die Behälter 110     sowie    111-114 können  bei voll aufgeladenem Speicher     vollständig     mit Wasser .gefüllt sein.

   Der Rauminhalt der  Speicheranlage wird dadurch so weit wie  möglich ausgenutzt.  



  Die Entladung geht in der Weise vor  sich, dass Ventil 135 geöffnet wird und  Dampf gleichzeitig aus den parallel geschal  teten Behältergruppen 111-116     in,die    Lei  tung 120 abströmt. Durch die Dampfabgabe  sinkt allmählich .der     Wasserspiegel    in diesen  Behältern. Der Speicherdampf wird durch       das    Ventil 135 etwa auf den Druck der       Hauptdampfleitung        herabgedrosselt    und in  dem     Überhitzer    121 überhitzt.

   Wenn infolge  der Entladung der Speicherdruck schon ziem  lich weit gesunken ist, z.     B.    bis auf 40     Atm.,     dann wird Ventil     1,34    in Abhängigkeit vom  Druck der     nachgeschalteten    Speicher geöff  net, so dass gegen Ende .der Entladung der  Speicher 109, 110 ebenfalls Dampf     abgibt.     



  Wenn der Druck der Speicheranlage auf  den Druck in der     Hauptdampfleitung    103 ge  sunken ist., so kann die     Speicheranlage    noch  weiter ausgenutzt     werden,    indem Ventil 138  geöffnet wird, so     dass    die Speicheranlage  Dampf in     den        Niederdruckteil    105 der Tur  bine abgeben kann. Die Ventile 137 und 139  sind durch den Geschwindigkeitsregler der  art     gesteuert,        dass    sie nacheinander öffnen,  d. h. Ventil 139 beginnt erst zu öffnen, wenn  Ventil 137 voll geöffnet ist. Der 'Schliessvor  gang spielt sich in umgekehrter Reihenfolge  ab.

   Ventil 188 kann auch als selbsttätiges       Rückschlagventil    ausgeführt werden. Ventil  136 ist ein     Rückschlagventil,    das öffnet,  wenn der Druck in der Leitung 103 unter  den Druck in der Leitung 122     ,sinkt.     



  Durch Zufuhr von Dampf in den Nieder  druckteil kann die Speicheranlage bis auf  etwa 2     Atm.    entladen werden. In diesem  Fall erfolgt die     Aufladung    der     iSpeicheran-          lage    bis auf etwa 30     Atm.    in der Weise, dass  über Ventil 140     Kessel:dämpf    in den Spei  cher 1.10 eingeblasen wird. Ventil 140 kann  als     Überströmventil    ausgebildet werden.  Wenn die Speicheranlage     unmittelbar    Kessel  dampf nicht mehr aufnehmen kann, so er-    folgt die weitere Ladung mit Hilfe des     Ver-          dampfere    128.  



       Ventil    142 ist vom Druck der Speicher  anlage geregelt und zwar derart,     ,dass    es bei  Erreichen des höchsten     Speicherdrückes    öff  net und Dampf in die     Hauptdampfleitung     abblasen     lässt.    Bei voll aufgeladenem Spei  cher kann dieser dazu verwendet werden, ein       unzulässiges    Ansteigen der Überhitzungs  temperatur vor der Turbine zu verhindern.

    Da, wie oben     ausgeführt,    Ventil 127 in Ab  hängigkeit von .der Überhitzungstemperatur  (400  ) gesteuert ist, wird die über 400   hin  ausgehende Wärme durch den Ladekreislauf  an die .Speicheranlage     übertragen    und über  Ventil 142 in     Form    von Dampf geringerer  Temperatur der     Hauptdampfleitung    103  wieder zugeführt.  



  Ventil 142 kann auch in Abhängigkeit  von dem höchsten Wasserstand in den Spei  chern<B>115</B> und 116     ,derart    gesteuert werden,  dass das überschüssige Wasser über eine  nicht eingezeichnete     Leitung    in die Leitung  120     abgelassen        wird,    wobei es in dem     Über-          hitzer    12l verdampft wird.  



  Das der Speicheranlage durch die Dampf  abgabe entnommene Wasser wird durch die       Leitung        1.31    mittels der Pumpe 132 ersetzt.  Das Zusatzwasser strömt     entweder    über die  Leitung 125 und die Umlaufpumpe 126 in  den Verdampfer 123 oder es kann auch durch  Ventil 141 in den Ladespeicher 10,9 einge  pumpt werden. Der     Ersatz    das Wassers  spielt sich in der Regel nur in den vorge  schalteten     Speichern    109 und 110 ab, da in  den übrigen Behältern 111-116 die zuge  führte und abgeführte Dampfmenge etwa  gleich gross ist, der Wasserstand daher kaum       nachreguliert    zu werden braucht, was durch  Leitungen geschehen kann.  



  Das Zusatzwasser kann durch die Pumpe  132 in verschiedener     Weise    zugeführt wer  den.  



  Es kann vorteilhaft sein, nach beendeter  Entladung ,das Zusatzwasser auf einmal in  den 'Speicher 10,9 zu pumpen, indem Ventil  141 geöffnet     wird.    Eine andere Regelung be-      steht     darin,    den     Zufluss    in Abhängigkeit vom  höchsten Wasserstand im Speicher 109 zu  steuern, so dass     Zusatzwasser    über den Lade  kreislauf und den Verdampfer 123 einge  speist wird, wenn der Wasserspiegel unter  seinen höchsten     ,Stand    sinkt.  



  Es ist jedoch auch möglich, das Zusatz  wässer erst     einzuspeisen,    wenn eine obere       Druckgrenze,    z. B. 110     Atm.,    im Speicher  109 erreicht ist. Dadurch wird erzielt, dass  der bei .der Entladung in dem Speicher 109,  110 verbliebene     Wasserrest    zuerst auf den  Druck von<B>110</B>     Atm.    gebracht wird und dann  das     Zusatzwasser    unter     Konstanthaltung     dieses     Druckes    eingespeist     wird.     



  Unter Umständen kann es zweckmässig  sein, parallel zu dem Verdampfer 123 eine  Vorrichtung zuschalten, durch die das, Spei  cherwasser     mittels    elektrischen Stromes er  hitzt oder verdampft wird. Der Ladekreis  lauf des Speichers kann dann nach Bedarf  statt durch :den Verdampfer<B>123</B> 3 auch über  diese elektrische Vorrichtung führen, so dass  .es möglich ist, überschüssigen     ,Strom,    z. B.  billigen Nachtstrom, in einfachster und wirt  schaftlicher     Weise    zu speichern, d. h. bei der  Dampfspeicherung zu verwerten.  



  Die Dampfleitung 103 kann innerhalb  des Verdampfers 123 gemäss     Fig.    7 in drei       Zweige    103a, 103b,     108c    aufgeteilt sein, um  eine grössere     Heizfläche    zu     gewinnen.     



  Die     Lagerung    und Isolierung der Spei  cheranlage zeigt     Fig.    B. Die Behälter     zind     übereinander angeordnet und durch     Trag-          pratzen   <B>151</B> miteinander derart     verbunden,     dass das Gewicht der     einzelnen    Speicher von  den darunter befindlichen Speicherbehältern  aufgenommen wird. Der Platzbedarf einer  solchen Anlage ist gegenüber dem von Nie  derdruckspeicheranlagen gleicher Leistung  sehr gering. Sämtliche Speicher können  durch eine gemeinsame     Isolierschicht    152  gegen     Wärmeverluste    geschützt werden.

   Die  bei     Niederdruckspeichern    üblichen Trag  gerüste kommen in Wegfall. Die zu isolie  rende Oberfläche     iet    wesentlich geringer. Die       Isolierung    kann daher billiger und auch       hochwertiger    ausgeführt werden.

Claims (1)

  1. PATENTANSPRUCH: Dampfspeicheranlage, die aus mehreren Speicherbehältern besteht und für hohen Druck bestimmt ist, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Teil der Behälter derart hintereinander geschaltet ist, dass der Dampf raum eines Behälters mit dem Wasserraum des nächstfolgenden Behältern während der Ladung oder während der Entladung der Speicheranlage in offener Verbindung steht. UNTERANSPUÜCHE 1.
    Speicheranlage nach Patentanspruch, .da durch gekennzeichnet, dass sowohl die Ladung als auch die Entladung der Speicheranlage unter Vermittlung der Verbindungsleitungen der hintereinander geschalteten Behälter erfolgt. 2. Speicheranlage nach Unteranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in den Ver bindungsleitungen zwischen den einzel nen Behältern Vorrichtungen vorgesehen sind, die ein Zurückströmen von Wasser in den jeweils vorgeschalteten Behälter verhindern. 3.
    Speicheranlage nach Unteranspruch 2, dadurch .gekennzeichnet, dass die für den Eintritt des Wassers bestimmte Stelle der Verbindungsleitung in Höhe des obern Wassem@tandes des zugehörigen Be- hälters angeordnet ist. 4. Speicheranlage nach Unteranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Gruppen hintereinander geschalteter Be hälter parallel geschaltet sind. 5.
    Speicheranlage nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass an den letzten .der hintereinander geschalteten Speicher behälter ein tberströmventil angeschlos sen ist, das bei Überschreiten eines ein stellbaren 'Speicherdruckes Dampf zu be liebigen Verbrauchern aus dem Speicher abströmen lässt 6.
    Speicheranlage nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass in der Dampf ableitung der Anlage eine Drosselvor richtung vorgesehen ist, in welcher der entnommene Dampf auf den erforder lichen Betriebsdruck herabgedrosselt wirrt und alsdann durch einen Überhitzer strömt, in dem er durch in dem ersten. der hintereinander geschalteten Behälter aufgespeicherte Wärme überhitzt wird. 7.
    Speicheranlage nach Unteranspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass :der Über- hitzer im Dampfraum des ersten der hin tereinander geschalteten Behälter ange ordnet ist. B. Speicheranlage nach Unteranspruch 6, da durch gekennzeichnet, dassi zwischen dem Speicherbehälter, der die Wärme zur Überhitzung,des Speicherdampfes liefert, und dem nächstfolgenden Behälter eine Absperrvorrichtung angeordnet ist, die während eines Teils der Entladeperiode geschlossen ist.
    9. Speicheranlage nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass mindestens ein Teil :der Speicherbehälter übereinan der gelagert und derart miteinander ver bunden ist, dass die untern Behälter das Gewicht der darüber befindlichen auf nehmen. 10. Speicheranlage nach Unteranspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Teil der Speicherbehälter von einer gemeinsamen Isolierschicht umgeben ist.
    11. Speicheranlage nach Patentanspruch, die durch überhitzten, nicht kondensierenden Dampf aufgeladen wird, dadurch ge kennzeichnet, dass die in der Anlage auf zuspeichernde Wärme einem Behälter zu geführt wird, der den übrigen Speicher behältern vorgeschaltet ist und an diese Behälter Wärme abgibt. 12. 'Speicheranlage nach Unteranspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Wasser, welches das in :der Speicheranlage ver dampfte Wasser ersetzen soll, in den vor geschalteten Behältern eingespeist wird, von dem es in Form von Dampf oder heissem Wasser den übrigen Behältern zugeführt wird. 13.
    Speicheranlage nach Unteranspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass .die in dem vorgeschalteten Behälter aufgespeicherte Wärme während der Entladung der Speicheranlage zur Überhitzung, des Speicherdampfes verwendet wird. 14. Speicheranlage nach Unteranspruch 11, dadurch gekennzeichnet, :dass :die Heiz fläche, durch die die Überhitzungswärme auf :das Speicherwasser übertragen wird, ausserhalb der Speicheranlage angeordnet und mit dieser im Kreislauf geschaltet ist. 15.
    Speicheranlage nach Unteranspruch 14, dadurch gekennzeichnet, :dass in den Ver- bindungsleitungen zwischen der Spei cheranlage und der ausserhalb der Spei cheranlage angeordneten Heizfläche Re gelvorrichtungen angeordnet sind, durch :die der Ladevorgang :der Speicheranlage geregelt wird. 16.
    Speicheranlage nach Unteranspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Heiz- vorrichtung unmittelbar in der Haupt- dampfleitung der Kesselanlage angeord net ist. 17. 'Speicheranlage nach Unteranspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass .die Heiz- vorrichtung als Heizmantel ausgebildet ist, der einen Teil der Hauptdampflei- tung umgibt. 18.
    Speicheranlage nach Patentanspruch, da durch .gekennzeichnet, dass da's aufzu speichernde Wasser :durch mittels elek trischen Stromes erzeugte Wärme erhitzt wird, wobei ausserhalb der Speicheran lage eine von elektrischem Strom be heizte Vorrichtung vorgesehen ist, .durch die Wasser verdampft oder erhitzt und der so gebildete Dampf oder das erhitzte Wasser :der Speicheranlage zugeführt wird.
CH191923D 1936-02-25 1936-02-25 Hochdruckspeicheranlage. CH191923A (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CH191923T 1936-02-25

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CH191923A true CH191923A (de) 1937-07-15

Family

ID=4437932

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CH191923D CH191923A (de) 1936-02-25 1936-02-25 Hochdruckspeicheranlage.

Country Status (1)

Country Link
CH (1) CH191923A (de)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE2632777A1 (de) Einrichtung und verfahren zur spitzenlastdeckung und ausfallsreserve in dampfkraftwerken
DE2604043C2 (de) Verdichterkältemaschine
DE102009010020B4 (de) Speisewasserentgaser eines solarthermischen Kraftwerks
DE2620023A1 (de) Verfahren und vorrichtung zur speicherung von energie in kraftwerken
DE2740883B2 (de) Zwanglaufdampferzeuger
CH191923A (de) Hochdruckspeicheranlage.
DE3212608A1 (de) Speicherheizungsanlage mit sorptionsspeicher
DE2727176A1 (de) Solare heizungs/kraftwerksanlage
DE529072C (de) Waermespeicheranlage mit Entladung durch Entnahme von Heisswasser und Dampfentwicklung aus demselben
DE664273C (de) Dampfspeicheranlage mit mehreren Speicherbehaeltern
AT151499B (de) Dampfspeicher.
DE692957C (de) Hochdruckspeicheranlage
AT158732B (de) Verfahren zur Erzeugung oder Speicherung von Hochdruckdampf mittels elektrischen Stromes.
DE440884C (de) Vorrichtung zum Ausgleich von Dampfentnahmeschwankungen in aus Vorder- und Hinterkesseln bestehenden Dampfkesselanlagen
DE717896C (de) Hochdruckspeicheranlage
DE670197C (de) Hochdruckspeicheranlage
AT160101B (de) Dampfanlage mit Hochdruckspeicher.
DE687969C (de) Dampfanlage mit Dampfkessel und Hochdruckspeicher, dessen Hoechstdruck ueber dem Druck des Dampfkessels liegt
AT105140B (de) Verfahren und Vorrichtung zum Speisen von Dampfkesseln u. dgl.
DE415031C (de) Dampferzeugungsanlage mit Speichervorrichtung
DE808487C (de) Automatische Reguliervorrichtung fuer Fluessigkeits-Boiler
DE511024C (de) Verfahren und Einrichtung zum Betriebe von Dampfanlagen mit Waermespeicherung
DE441316C (de) Verfahren zum gleichmaessigen Betrieb von Schnelldampferzeugern, bei welchen die Dampferzeugung durch Einspritzen von Wasser in beheizte Roehren erfolgt
DE439903C (de) Verfahren zum Speisen von Dampfkesseln mit Wasser verschiedener Temperaturen
DE407005C (de) Dampfkraftanlage fuer hohen Druck