Dampfkesselanlage mit Speisewasserentgaser
Die Erfindung bezieht sich auf eine Dampfkesselanlage mit einer Kesseltrommel, in der sich Wasser und Dampf unter dem Kesseldruck befinden, und mit einem Entgaser für das Speisewasser.
Entgaser werden in Kesselanlagen vorgesehen, um die Anlageteile vor Korrision zu schützen. Im Entgaser werden die im Speisewasser gelösten Gase, insbesondere Luft, bei niedrigerem Druck als dem Kesseldruck ausgetrieben, indem das Speisewasser zerstäubt oder zerrieselt wird, wobei es Sattzustand annimmt, in dem die Löslichkeit des Wassers für Gase auf Null zurückgeht. Die ausgetriebenen Gase werden zusammen mit Brüdendampf aus dem Entgaser abgezogen. Die Entgaser wurden bisher als besondere Anlageteile aufgestellt oder mit dem Speisewasserbehälter der Kesselanlage kombiniert.
Die Entgaser besitzen ein relativ grosses Volumen, weshalb man sie mit niedrigerem Druck betreibt als den Kessel. Dies hat zur Folge, dass zwischen dem Entgaser und dem Kessel eine Speisepumpe vorgesehen werden muss. Um diese Pumpe gegen Kavitation zu schützen, muss zwischen dem Entgaser und der Saugseite der Pumpe eine beträchtliche Zulaufhöhe vorgesehen werden. Der Entgaser muss somit hoch angeordnet werden, was ein schweres Gerüst bedingt, besonders dann, wenn er mit dem Speisewasserbehälter kombiniert ist.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Kesselanlage der eingangs genannten Art zu schaffen, bei der der Aufbau der Anlage hinsichtlich des Entgasers wesentlich einfacher ist als bei den bekannten Anlagen.
Gelöst wird diese Aufgabe erfindungsgemäss dadurch, dass der für die Entgasung des Speisewassers notwendige Raum des Entgasers durch ein in der Kesseltrommel vorgesehenes, mit dem Wasserraum in Verbindung stehendes, teilweise mit Wasser gefülltes und mit einer Dampfzufuhr versehenes Abteil gebildet ist.
Durch die Anordnung des Entgasers in der Dampfwassertrommel des Kessels wird er zu einem integrierenden Bestandteil der Trommel. Es entfällt damit ein besonderes Gerüst für das Aufstellen des Entgasers, und es ist nicht mehr Rücksicht zu nehmen auf einen Schutz der Speisepumpe gegen Kavitation, denn die Speisepumpe ist nunmehr vor dem Entgaser angeordnet.
Nach einer Ausführungsform der Erfindung ist das Abteil nach unten offen, und zwar derart, dass in der Kesseltrommel entstehende oder in sie eintretende Dampfblasen in den Entgaserraum steigen. Hierdurch wird auf einfache Weise die Dampfzufuhr zum Entgaserraum bewerkstelligt. Ausserdem wird der Vorteil erreicht, dass eine sonst übliche Wärmeübertragungsstufe eingespart wird, nämlich die Wärmeübertragung von Frischdampf an das im Entgaser zu entgasende Wasser.
Sollte die Dampfzufuhr durch die aufsteigenden Dampf blasen allein nicht ausreichen, so kann nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung das Abteil zusätzlich mit dem Dampfraum in der Kesseltrommel in Verbindung stehen.
Eine besonders vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung besteht darin, dass das Abteil durch eine unten offene, von oben in den Wasserraum der Kesseltrommel eintauchende Glocke gebildet ist.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der folgenden Beschreibung anhand der Zeichnung erläutert, die eine Dampfkesselanlage mit einem Flammrohrkessel zeigt.
Der als Ganzes mit 1 bezeichnete Flammrohrkessel enthält ein Wellrohr 2, das an seinem in der Zeichnung linken Ende mit einem Ölbrenner 3 versehen ist und das mit seinem anderen Ende in eine Umlenkkammer 4 mündet. Am oberen Teil der Umlenkkammer sind Rauchrohre 5 angeschlossen, die in eine ausserhalb der Kesseltrommel 8 angeordnete Sammelkammer 6 münden, an die ein Abgaskanal 7 angeschlossen ist, der zu einem Kamin führt. Die Kesseltrommel 8 ist bis zum Niveau 10 mit Wasser gefüllt und weist an der Oberseite einen Dampfdom 11 auf, der über eine Dampfleitung 12 mit einem Dampfverbraucher 13 verbunden ist, in dem der Dampf unter Wärmeabgabe kondensiert. Eine Kondensatleitung 14 verbindet den Dampfverbraucher 13 mit einem Speisewasserbehälter 15, an den eine Speisewasserleitung 25 angeschlossen ist, die eine Speisepumpe 16 und zwei Vorwärmer 17, 18 enthält.
Der Entgaserraum der Anlage wird durch eine Glokke 20 gebildet, die mit ihrem unteren, offenen Ende in das in der Kesseltrommel 8 vorhandene Wasser eintaucht und mit diesem teilweise gefüllt ist. Die Glocke 20 weist oben einen Flansch 21 auf, mit dem die Glocke 20 über einen entsprechend geformten Flansch 22 der Kesseltrommel dicht verbunden ist. Die beiden Flansche werden von einer Einspritzvorrichtung 23 für das Speisewasser durchdrungen, die unten in eine Düse 24 oberhalb des Flüssigkeitsspiegels ausmündet. Die Speisewasserleitung 25 mündet zu diesem Zweck in die Einspritzvorrichtung 23. Ausserdem ist an der Einspritzvorrichtung eine Leitung 27 mit Drosselorgan 28 vorgesehen, die an einem innerhalb der Einspritzvorrichtung verlaufenden Kanal 26 angeschlossen ist, durch den die aus dem Speisewasser ausgetriebenen Gase entweichen.
Die Dampfzufuhr zu dem von der Glocke 20 begrenzten Entgasungsraum kommt dadurch zustande, dass die Glocke unten offen ist, so dass ein Teil des am Wellrohr 2 und an den Rauchrohren 5 entstehenden Dampfes in den Entgasungsraum steigt.
Im Betrieb der Anlage entstehen an dem Wellrohr 2 und den Rauchrohren 5 Dampf blasen, die sich in dem Raum über dem Niveau 10 sammeln, und der Dampf gelangt über den Dampfdom 11 in die Dampfleitung 12 zum Dampfverbraucher 13. Die Speisepumpe 16 fördert das Speisewasser aus dem Behälter 15 über die Vorwärmer 17 und 18 zur Einspritzvorrichtung 23, aus der es über die Düse 24 in den Entgasungsraum unter der Glocke 20 versprüht wird. Hierbei nimmt das Speisewasser unter dem Einfluss des in die Glocke eintretenden Dampfes Sattzustand an, wobei die im Speisewasser gelösten Gase ausgetrieben werden. Der in die Glocke eintretende Dampf kondensiert und erhitzt dabei das Speisewasser auf den Sattzustand. Die ausgetriebenen Gase verlassen zusammen mit trüdendampf über den Kanal 26 und die Leitung 27 die Kesseltrommel.
Sie gelangen entweder ins Freie oder können der Primärseite des Vorwärmers 17 zugeleitet werden, wo der Brüdendampf kondensiert und die Gase rückgekühlt werden.
Für den Fall, dass die Dampfproduktion unterhalb der Glocke 20 zu klein sein sollte, kann nach einer Ausführungsform der Erfindung die Glocke 20 mit einer Bohrung 29 versehen sein, über die der Entgasungsraum mit dem Dampfraum der Kesseltrommel 8 in Verbindung steht. Es kann dann das Dampfmanko aus diesem Raum gedeckt werden.
Wird die Erfindung nicht bei einem Flammrohrkessel, sondern bei einem Naturumlaufkessel mit an die Kesseltrommel angeschlossenen Steigrohren angewendet, so kann der von dem Abteil gebildete Entgasungsraum nach unten offen ausgebildet werden, so dass dann ein Teil des aus den Steigrohren ausströmenden Dampfes in den Entgasungsraum gelangt.