CH261732A - Verfahren und Vorrichtung zur Erzeugung von Wasserdampf. - Google Patents

Description

  Verfahren und Vorrichtung zur Erzeugung von Wasserdampf.    Die Erfindung bezieht sich einerseits auf  ein Verfahren zur Erzeugung von Wasser  dampf, bei welchem das Wasser teilweise, als  elektrischer Leiter dienend, verdampft     wird.          Anderseits    bezieht sieh die Erfindung auf  eine Vorrichtung zur Ausübung obigen Ver  fahrens.  



  Es ist bekannt, dass bei Elektrokesseln, bei  denen     das    Kesselwasser     als    elektrischer  Leiter dient, die elektrische     Leitfähigkeit     des Kesselwassers und damit der Salz  gehalt desselben gewisse Grenzen nicht über  schreiten darf. Diese Grenzen sind insbeson  dere bei hohen Spannungen durch die Gefahr  von Kurzschlüssen bedingt. Bei gegebener       Speisewasserqualität    muss die zulässige     Grenz-          leitfähigkeit    im Kesselwasser durch entspre  chendes Abschlämmen eingehalten werden.

    Dies bedingt, ohne besondere Vorkehren,  beim Vorliegen von Speisewasser mit relativ  hohem Salzgehalt, entsprechend grosse Ab  schlämmengen, wodurch Wärmeverluste und  höhere Kosten der     Wasseraufbereitung    her  vorgerufen werden. Um diese     dauernde    Er  höhung der Betriebskosten zu umgehen, ist  bisher in besonders ungünstigen Fällen das  Dampf- und     Wassersystem    des Elektrokessels  von demjenigen des     Verbrauchnetzes    durch  einen     Dampftransformer    getrennt worden.

    Elektrokessel und Primärseite des Dampftrans  formers bilden dabei ein geschlossenes System,  in welchem die Aufrechterhaltung der ge  wünschten Grenzleitfähigkeit im Kesselwasser  des Elektrokessels keine Schwierigkeiten bie-         tet.    Auf der Sekundärseite des Dampftrans  formers liegen alsdann die für derartige Ap  parate normalen Wasserverhältnisse vor. Diese  Lösung ist jedoch verhältnismässig teuer, da  die ganze erzeugte Dampfmenge im Trans  former umgesetzt werden muss, was     entspre-,          chend        grosse    Heizflächen bedingt. Diese       kommt    daher nur in Fällen mit besonders un  günstigen     Speisewasserverhältnissen    in Be  tracht.  



  In sehr vielen Fällen ist nun die Speise-,       wasserbeschaffenheit    so, dass sich     zwar    der  Einbau eines     Dampftransformers    nicht recht  fertigt, dass indessen doch hohe     Abschlämm-          mengen    in Kauf genommen werden müssen.  Für diese Fälle sind das Verfahren und die ;  Vorrichtung nach der vorliegenden Erfin  dung geeignet, eine Verminderung der Be  triebskosten herbeizuführen.  



  Das     Verfahren    nach der     Erfindung    ist  dadurch gekennzeichnet, dass das Wasser zu  nächst in einem Hauptkessel,     als    elektrischer  Leiter dienend, geheizt und teilweise ver  dampft wird, und dass der Rest des Wassers  zur weiteren Verdampfung in einen Nach  verdampfer geführt wird.  



  Die Vorrichtung zur Ausführung obigen  Verfahrens ist gekennzeichnet durch einen  Hauptkessel, in welchem das zu verdampfende  Wasser, als elektrischer Leiter dienend,     geheizt     und teilweise verdampft wird, und einen Nach  verdampfer, in welchem der Rest des Wassers  teilweise weiterverdampft wird.      Die im Nachverdampfer zur Verdampfung  des Kesselwassers benötigte Wärme kann dem  im Hauptkessel erzeugten Dampf oder auch  dem Kesselwasser des     Hauptkessels    entnom  men werden.

   Der im Hauptkessel erzeugte  Dampf kann nach Drosselung mit dem Dampf  des Nachverdampfers vereinigt werden, wobei  es vorteilhaft ist,     diese        Drosselung    in Abhän  gigkeit des Wasserstandes im Nachverdampfer       einzustellen.    Der im Nachverdampfer erzeugte  Dampf     kann    aber auch in ein unabhängiges  Netz von niedrigerem Druck abgegeben wer  den. Wird in     diesem    Fall der Nachverdampfer       durch    einen Teil des im Hauptkessel erzeug  ten Dampfes geheizt, so wird vorteilhafter  weise     die    Menge dieses letzteren in Abhängig  keit vom Wasserstand     im    Nachverdampfer re  guliert.

   Die Menge des aus dem Hauptkessel  in den Nachverdampfer geführten Wassers  kann in     Abhängigkeit    von der Leitfähigkeit       im    Hauptkessel     reguliert    werden. Es ist auch  möglich, dass mehrere Hauptkessel über eine       Sammelleitung    mit einem gemeinsamen Nach  verdampfer zusammenarbeiten, wobei am be  sten für jeden Hauptkessel die Entnahme von  Wasser in Abhängigkeit von der Leitfähigkeit  in     diesem    Kessel geregelt wird. Endlich be  steht die Möglichkeit, dem Speisewasser des       Hauptkessels    einen Teil der Wärme des     aus     dem Nachverdampfer abgeschlämmten Was  sers     zu    übertragen.  



  Auf der     Zeichnung    sind mehrere Ausfüh  rungsbeispiele von zur Durchführung des  Verfahrens geeigneten Vorrichtungen sche  matisch dargestellt.  



       Fig.    1 ist das Schema     einer    Vorrichtung,  bestehend     aus    einem Hauptkessel und einem  durch den Dampf des Hauptkessels     geheizten     Nachverdampfer.  



       Fig.    2     und    3 zeigen zwei     ähnliche    Vorrich  tungen, bei welchen jedoch die     Heizung    des  Nachverdampfers durch das Kesselwasser des  Hauptkessels vorgenommen wird.  



       Fig.    4 zeigt eine Vorrichtung, bei welcher  drei Hauptkessel mit einem     gemeinsamen     Nachverdampfer     zusammenarbeiten.     



  In     Fig.    1 ist als Hauptkessel ein Elektro  kessel 1 mit den Elektroden 2 dargestellt. Das    Speisewasser gelangt in den Hauptkessel über  eine Leitung 3, ein     Regulierventil    4, einen       Wärmeaustauscher    5 und eine Leitung 6. Im  Hauptkessel wird das Wasser,     als    elektrischer  Leiter dienend, geheizt     und    teilweise ver  dampft. Der erzeugte Dampf wird über eine  Leitung 7 und ein     Druckreduzierventil    8     auf     das Verbrauchernetz 9 abgeführt.

   Zur Ein  haltung der Grenzleitfähigkeit im Hauptkes  sel wird eine entsprechende Menge Kesselwas  ser über eine Leitung 10 und ein     Regulier-          organ    11 in     einen    Nachverdampfer 12 ge  führt. Zur     _        Heizung    des Nachverdampfers       wird    ein Teil des im Hauptkessel 1 erzeugten  Dampfes von der Leitung 7 über eine Leitung  13 in den Nachverdampfer 12 abgeleitet, wo  er durch     Austauschflächen    14 einen Teil seiner  Wärme an das Kesselwasser abgibt.

   Das sich  dabei bildende Kondensat wird durch eine       Kondensatpumpe    15 und die Leitung 16 dem  Hauptkessel 1     zurückgeführt.    Der im Nach  verdampfer 12 erzeugte Dampf     entweicht     durch eine Leitung 17 und vereinigt sich     mit     dem durch das     Drucl,-reduzierventil    8 gedros  selten Dampf des Hauptkessels. Die     Abschläm-          mung    des Nachverdampfers erfolgt durch die  Leitung 18 über den     Wärmeaustauscher    5  und die     Abführleitung    19.

   Im     Wärmeaustau-          scher    5 wird die im     Abschlämmwasser    enthal  tene Wärme zum grössten Teil durch Abgabe  an das Speisewasser zurückgewonnen. Der       Zufluss    des Speisewassers in den Hauptkessel  wird automatisch durch einen auf das Regu  lierventil 4 wirkenden     Wasserstandregler    20  eingestellt.

   Die Drosselung des Dampfes des  Hauptkessels wird durch den Wasserstand im  Nachverdampfer beeinflusst, indem ein Was  serstandsregler 21 das     Druckreduzierventil    8  automatisch     einstellt.    Kann das     Kondensat-          wasser    dem Hauptkessel 1     durch    natürliches  Gefälle zurückgeführt werden, so kann die       Kondensatpumpe    15     entbehrt    werden.  



  Die in den     Fig.    2 und 3 dargestellten       Vorrichtungen    weichen von denjenigen der       Fig.    1 nur darin ab, dass die im Nachver  dampfer benötigte     Verdampfungswärme    nicht  dem Dampf, sondern dem Kesselwasser des  Hauptkessels 1     entnommen    wird. Im     Falle         der     Vorriehtung    nach     Fig.    2 sind zu die  sem Zweck im     Wasserraum    des Hauptkes  sels Heizschlangen 22 eingelegt, die durch  Sammelleitungen 23 mit dem nur noch als       Ausdampfgefäss    wirkenden Behälter des Nach  verdampfers 12 verbunden sind.

   Das in den  Heizschlangen 22 sich bildende     Dampfwasser-          gemisch    wird durch die Zirkulation in das       Ausdampfgefäss    12 befördert, wobei der Dampf  ausgeschieden und durch die Leitung 17 ins       Verbraueliernetz    9 geführt. wird. Im Falle der  Vorrichtung nach     Fig.    3 sind Heizschlangen  24 im N     aehverdampfer    12 selbst unterge  bracht, welche über Leitungen 25 mit dem  Wasserbehälter des Hauptkessels 1 verbunden  sind. Hier wird das     Kesselswasser    des Haupt  kessels durch     Thermosiphonwirktmg    umge  wälzt.

   In den Schaltungen nach     Fig.    2 und 3  kann wiederum durch Betätigung des Druck  reduzierventils 8 die Intensität der     Beheizung     des Nachverdampfers     beeinflusst     erden.  



  In     Fig.    4 ist eine Vorrichtung dargestellt,  bei welcher mehrere Hauptkessel 1 mit, einem  gemeinsamen Nachverdampfer 12     zusammen-          arbeiten.    Die Speisung jedes Hauptkessels ge  schieht wiederum über ein Regulierventil 4,  welches durch je einen     Wasserstandsregler    20  automatisch und unabhängig von den Regu  lierventilen der andern Hauptkessel einge  stellt wird.

   Das     Abschlämmwasser    jedes Kes  sels gelangt über eine Sammelleitung 26 in  den Nachverdampfer, wobei aber für jeden  Kessel die entnommene Wassermenge durch  ein selbständiges     Abschlämmv        entil    11     bestimmt     wird, dessen Einstellung durch einen zuge  hörigen     Leitfähigkeitsregler    27 in Abhängig  keit von der Leitfähigkeit des Kesselwassers  beeinflusst wird. Der in den Hauptkesseln er  zeugte Dampf gelangt über eine     Sammellei-          tung    28 ins Dampfnetz 29. Der im Nachver  dampfer erzeugte Dampf, wird hier als Va  riante in ein besonderes, vom Dampf des  Hauptkessels unabhängiges Dampfnetz 30 mit  niedrigerem Druck geführt.

   Zur Heizung des  Nachverdampfers wird in diesem Falle ein  Teil des Dampfes der Hauptkessel aus der  Sammelleitung 28 über das Drosselventil 31  und die Leitung 32 dem Nachverdampfer zu-    geleitet.. Im Nachverdampfer     kann    die Rege  lung der entsprechend der abfallenden     Ab-          sehlämmenge    benötigten     Heizdampfmenge    so  gestaltet werden, dass durch den Wasserstand  im Nachverdampfer über einen Wasserstands  regler 33 das Drosselventil 31 beeinflusst wird.

    Die Steuerung dieses Drosselventils 31 er  folgt dabei in dem Sinne, dass dasselbe mit  steigendem Wasserstand sich zunehmend öffnet,  wodurch eine entsprechend grössere     Heizlei-          stung    dem Nachverdampfer aufgedrückt wird.  



  Die     im    Nachverdampfer benötigte     Ver-          dampfungswärme    kann selbstverständlich auch  irgendeiner andern Wärmequelle     als    dem  Kesselwasser oder dem Dampf des Haupt  kessels entnommen werden. So kann der  Nachverdampfer z. B. auch als Elektrokessel  ausgebildet werden, wobei mit Vorteil die Ar  beitsweise des Elektrokessels der hohen Leit  fähigkeit des Wassers besonders angepasst  wird.

Claims (1)

1. PATENTAN SPRt\CHE I. Verfahren zur Erzeugung von Wasser dampf, dadurch gekennzeichnet, dass das Was ser zunächst in einem Hauptkessel, als elek trischer Leiter dienend, geheizt und teilweise verdampft wird, und dass der Rest des Was sers zur weiteren Verdampfung in einen Nach verdampfer geführt wird.

   II. Vorrichtung zur Ausführung des Ver fahrens nach Patentanspruch I, gekennzeich- net durch einen Hauptkessel, in welchem das zu verdampfende Wasser, als elektrischer Lei ter dienend, geheizt und teilweise verdampft wird, und einen Nachv erdampfer, in welchem der Rest des Wassers teilweise weiterver dampft wird. UNTERANSPRüCHE 1.

   Verfahren nach Patentanspruch I, da durch gekennzeichnet, dass die im Nachver dampfer mir Verdampfung des Kesselwassers benötigte Wärme dem im Hauptkessel erzeug ten Dampf entnommen wird. 2. Verfahren nach Patentanspruch I und Unteranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Teil des im Hauptkessel erzeugten Dampfes im Nachverdampfer durch Austausch Wärme an das Wasser des Nachverdampfers abgibt und dass das dabei entstehende Kon densat in den Hauptkessel zurückfliesst. 3.

   Verfahren nach Patentanspruch I, da durch gekennzeichnet, dass die zur Verdamp fung des Kesselwassers des Nachverdampfers benötigte Wärme dem Kesselwasser des Haupt kessels entnommen wird. 4. Verfahren nach Patentanspruch I und Unteranspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass ein Teil des Kesselwassers des Haupt kessels im Nachverdampfer durch Austausch Wärme an. das Wasser des Nachverdampfers abgibt und dann in den Hauptkessel zurück- fliesst. 5.

   Verfahren nach Patentanspruch I und Unteranspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Kesselwasser des Nachverdampfers im Hauptkessel durch Wärmeaustausch er wärmt wird und dann in den Nachverdamp fer zurückfliesst: 6. Verfahren nach Patentanspruch I, da durch gekennzeichnet, dass der im Hauptkes sel erzeugte Dampf gedrosselt und mit dem im. Nachverdampfer erzeugten Dampf vereinigt wird. 7.

   Verfahren nach Patentanspruch I und Unteranspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Drosselung in Abhängigkeit vom Wasserstand im Nachverdampfer eingestellt wird. B. Verfahren nach Patentanspruch I, da durch gekennzeichnet, dass der im Nachver- dampfer erzeugte Dampf in ein vom Dampf des Hauptkessels unabhängiges Netz geleitet wird. 9. Verfahren nach Patentanspruch I und den Unteransprüchen 2 und 8, dadurch ge- kennzeichnet, dass die Menge des im Haupt kessel erzeugten und in den Nachverdampfer .

   zurr Wärmeabgabe geführten Dampfes in Ab hängigkeit vom Wasserstand im Nachver dampfer reguliert wird. 10. Verfahren nach Patentanspruch I, da durch gekennzeichnet, dass die Menge des aus dem Hauptkessel in den Nachverdampfer ge führten Wassers in. Abhängigkeit von der Leitfähigkeit im Hauptkessel reguliert wird. 11. Verfahren nach Patentanspruch I, da durch gekennzeichnet, dass mehrere Hauptkes sel über eine Sammelleitung mit einem ge meinsamen Nachverdampfer zusammenarbei ten. 12.

   Verfahren nach Patentanspruch I und den Unteransprüchen 10 und 11, dadurch ge kennzeichnet, dass für jeden Hauptkessel die Menge des entnommenen Wassers in Abhängig keit von der Leitfähigkeit in diesem Haupt kessel geregelt wird. 13. Verfahren nach Patentanspruch I, da durch gekennzeichnet, dass ein Teil der Wärme des aus dem Nachverdampfer abgeschlämm ten Wassers auf das Speisewasser des Haupt kessels übertragen wird.