-
Vorrichtung zur Herabsetzung der Dampffeuchtigkeit bei einem Dampfkessel
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Herabsetzung der Dampffeuchtigkeit bei
einem Dampfkessel, über dessen Wasserspiegel wenigstens zwei durch wenigstens eine
bis knapp über den Wasserspiegel hinabreichende Scheidewand getrennte Räume vorgesehen
sind, von denen der erste Raum eine Dampfentnahme aufweist, während in dem anderen
Raum der größte Teil des Dampfes erzeugt wird.
-
Es ist bereits ein Lokomotivkessel mit zwei Domen bekannt, von denen
der eine zur Speisewasserreinigung und der andere zur Dampfentnahme dient. Die zwei
von den Domen gebildeten Räume sind gegenüber der Wasseroberfläche mittels einer
Scheidewand voneinander getrennt. Dabei reicht die Scheidewand bis in die Wasseroberfläche.
Die beiden Räume sind durch ein Rohr miteinander verbunden, das durch die Scheidewand
reicht. Die Funktion der Scheidewand besteht darin, daß trockener und nasser Dampf
voneinander getrennt werden. Dagegen wird der Oberfläche des in dem Raum befindlichen
Wassers, aus dem der Dampf entnommen wird, kein Speisewasser zugeführt. Es sind
auch keine anderen Maßnahmen getroffen, um diese Wasseroberfläche ruhigzuhalten.
-
Bei einer bekannten Vorrichtung zur Herabsetzung der Dampffeuchtigkeit
in der Trommel eines Kessels, in der sich der Dampf bildet, sind ein Dampfraum und
ein Wasserraum, nicht aber zwei durch eine Wand voneinander getrennte Dampfräume
vorgesehen. Ferner ist keine Scheidewand vorhanden, deren unterer Rand einen Abstand
von der Wasseroberfläche hat. Unter der Wasseroberfläche liegen eine Anzahl Rohre,
durch die jedoch kein Speisewasser zugeführt wird, sondern die als Wärmeaustauscher
dienen. Dieser Wärmeaustauscher führt dem Wasser Wärme zu, so daß der durch ihn
strömende Heißdampf abgekühlt wird. Da die Rohre nahe beieinander liegen, wird eine
Art Schirm gebildet, wodurch verhindert wird, daß das darüber befindliche Wasser
kräftige Bewegungen ausführt. Hier wird somit eine ruhige Wasseroberfläche durch
mechanische Mittel und nicht durch Erniedrigung der Wassertemperatur an der Wasseroberfläche
erzeugt.
-
Bekannt ist ferner ein Dampfkessel, der in zwei Dampfräume unterteilt
ist, die durch eine Scheidewand voneinander getrennt sind, welche bis in das Wasser
hinabreicht. Wohl ist ein Durchgang in der Scheidewand von dem einen Raum in den
anderen vorhanden, aber dieser Durchgang liegt hoch über dem Wasserspiegel. An der
einen Seite der Scheidewand befindet sich infolgedessen auch kein Wasser, so daß
der Dampf, der von dem einen Raum in den anderen strömt, nicht über die Wasseroberfläche
streichen kann. Das Speisewasser wird nicht in den Räumen zu-P a führt, in denen
der Dampf entnommen wird, son -
dem in dem Raum, in dem der Dampf erzeugt
wird. Die Wirkung dieser bekannten Vorrichtung beruht darauf, daß in dem einen Raum
der Dampfstrom dadurch getrocknet wird, daß auf einem mit Rippen versehenen Kühler
eine Kondensation stattfindet.
-
Bei einem anderen bekannten Dampferzeuger ist eine vertikale Wand
vorgesehen, die in Draufsicht U-förmig ausgebildet ist. Diese Wand reicht einerseits
bis in das Wasser und trennt andererseits die zwei Räume nicht. Diese Wand dient
also nicht dazu, den Dampf über die Wasseroberfläche strömen zu lassen, sondern
bezweckt, den von dem. Dampf zurückgelegten Weg zu verlängern. Der Dampf wird dem
innerhalb der U-förmigen Wand liegenden Raum entnommen. An dieser Stelle wird aber
das Speisewasser nicht zugeführt, sondern dies geschieht beidseitig außerhalb der
U-förmigen Wand, und zwar durch entsprechende Öffnungen. Der Dampf, der um die Wand
herumströmt, wird Wasser an das Speisewasser abgeben, aber es wird auch Wasser vom
Dampfstrom mitgerissen werden. Eine Trocknung findet also nicht statt.
-
Die der Erfindung zugrunde liegende. Aufgabe besteht darin, den Dampf
von mitgerissenen Wasserteilchen zu befreien. Dazu wird der Dampfraum in zwei Teile
geteilt. In dem einen Teil wird der Dampf im wesentlichen erzeugt, während in dem
anderen Teil die Wasseroberfläche möglichst ruhig gehalten wird.
Das
geschieht dadurch, daß dicht unter der Oberfläche des im ersten Raum stehenden Kesselwassers
Rohre zur Zufuhr von Speisewasser angeordnet sind.
-
Die Scheidewand reicht bis in die Nähe der Wasseroberfläche, aber
nicht bis in die Wasseroberfläche, so daß ein Schlitz zwischen Wasseroberfläche
und Unterkante der Scheidewand verbleibt. Der Dampf muß unter dieser Kante der Scheidewand
hindurchströmen, wobei er über die ruhige Wasseroberfläche streicht. Ein 'feil der
Wasserteilchen wird dabei infolge der durchgebogenen Bahn des Dampfstromes ausgeschleudert,
während andere Teilchen dadurch abgeschieden werden, daß sie an der Wasseroberfläche
haftenbleiben, wenn der Dampf über diese Wasseroberfläche streicht.
-
Bei der praktischen Ausführung können die Rohre für die Zufuhr von
Speisewasser in an sich bekannter Weise mit einer Anzahl Auslaßöffnungen versehen
sein.
-
Damit das durch die Rohre im ersten Raum zugeführte Speisewasser nicht
sofort in den anderen Raum gelangen kann, ist wenigstens die obere Schicht des im
ersten Raum befindlichen Kesselwassers durch eine an sich bekannte Trennwand von
der oberen Schicht des in dem anderen Raum befindlichen Kesselwassers getrennt.
-
Gemäß einer abgewandelten Ausführungsform der Erfindung kann mindestens
eine bis knapp über den Wasserspiegel hinabreichende Scheidewand zylindrisch ausgebildet
sein.
-
Um das Hochsteigen von Dampf durch das Wasser zu verhindern, kann
im Abstand unter der Oberfläche des im ersten Raum befindlichen Wassers eine waagerechte
Platte angeordnet sein.
-
Die Erfindung ist in der Zeichnung an Hand mehrerer Ausführungsbeispiele
veranschaulicht. Es zeigt Fig. 1 einen senkrechten Längsschnitt des Dampfkessels
gemäß der Erfindung, Fig. 2 einen Schnitt nach Linie 1I-11 der Fig. 1 und Fig. 3
eine abgewandelte Kesselausbildung in einem teilweisen senkrechten Längsschnitt.
-
Der in Fig. 1 veranschaulichte Dampfkessel 1 hat eine Feuerung 2,
Wasserrohre 3 und Flammrohre 4. Der Dampfraum besteht aus einem ersten Raum 6 und
einem zweiten Raum 7, die durch eine von der Kesselwand bis knapp über den Wasserspiegel
s hinabreichende Scheidewand 8 voneinander getrennt sind.
-
In dem Raum 6 befindet sich eine Dampfentnahme in Form eines mit Öffnungen
versehenen Rohres 9, an das eine Dampfableitung 10 angeschlossen ist. Dicht
unter der Oberfläche des im ersten Raum 6 stehenden Kesselwassers sind Rohre 11
angeordnet, in denen eine Anzahl von Auslaßöffnungen 12 vorgesehen ist. Durch die
Rohre 11 wird dem Kessel 1. das Speisewasser zugeführt.
-
Unmittelbar unter dem Wasserspiegel 5 befindet sich eine an sich bekannte
Trennwand 13, die mindestens die obere Schicht des im ersten Raum 6 befindlichen
Kesselwassers von der oberen Schicht des in dem anderen Raum 7 befindlichen Kesselwassers
trennt.
-
Es ist bekannt, daß bei jedem Dampfkessel in bestimmten Teilen des
Dampfraumes mehr Dampf erzeugt wird als in den anderen Teilen. Bei einem Flammrohr-Dampfkessel
nach den Fig. 1 und 2 wird der größte Teil des Dampfes in dem zweiten Raum 7 erzeugt.
Dieser Dampf wird gezwungen, durch den schmalen, zwischen dem Wasserspiegel 5 und
der unteren Kante der Scheidewand 8 befindlichen Schlitz hindurchzuströmen. Dabei
verliert der Dampf einen Teil der Wasserteilchen, die aus dem Dampf entfernt werden
sollen.
-
Es entwickelt sich jedoch auch in dem unterhalb des Raumes 6 befindlichen
Kesselwasser Dampf, insbesondere, wenn der Kessel stark belastet ist. Da dierer
Dampf auf seinem Weg bis zur Dampfentnahme 9, 10 nicht unter der Unterkante der
Scheidewand 8 hindurchströmen muß, würde ein großer Teil der von diesem Dampf mitgerissenen
Wasserteilchen in die Dampfableitung 10 gelangen. Deshalb wird das Kesselspeisewasser
dicht unter der Oberfläche des Kesselwassers in dem ersten Raum 6 zugeführt. Dadurch
bleibt die obere Schicht des Kesselwassers im ersten Raum 6 verhältnismäßig kalt,
so daß die ganze Verdampfungswärme an dieser Stelle sofort aufgenommen werden und
gegebenenfalls sogar in diesem Raum eine leichte Kondensation eintreten kann. Dadurch
wird erreicht, daß aus der oberen Schicht des im Raum 6 befindlichen Kesselwassers
kein Dampf entweicht, so daß im Ergebnis die ganze durch die Rohreg und 10 entnommene
Dampfmenge aus dem Raum 7 stammt. Dieser Dampf ist durch den Schlitz unter der unteren
Kante der Scheidewand 8 hindurchgeströmt, so daß er praktisch als trocken bezeichnet
werden kann.
-
Durch die Trennwand 13 werden die oberen Schichten des in den Räumen
6 und 7 befindlichen Kesselwassers voneinander getrennt. Dadurch wird die durch
das verhältnismäßig kalte Kesselspeisewasser erzeugte Wirkung noch verstärkt. Weiterhin
wird diese Wirkung durch eine im Abstand unter der Oberfläche des im ersten Raum
6 befindlichen Wassers waagerecht angeordnete Platte 18 verstärkt, die das Hochsteigen
von Dampf durch das Wasser verhindert.
-
Fig. 3 zeigt einen Teil eines Dampfkessels, aus dem der Dampf an zwei
Stellen entnommen wird. Jede der Dampfentnahmen, die derjenigen nach Fig. 1 entsprechen,
ist von einer zylindrischen Scheidewand 17 umgeben, die bis dicht über die Wasseroberfläche
hinabreicht. Unter jeder Dampfentnahme befindet sich dicht unter der Wasseroberfläche
ein mit Öffnungen 12 versehenes Rohr 11 zum Zuführen des Kesselspeisewassers. Unterhalb
der Scheidewände 17 befinden sich zylindrische Trennwände 22, welche die obere Schicht
des Kesselwassers wieder in zwei Teile teilen, wobei in dem einen Teil die Dampferzeugung
gefördert und in dem anderen die Dampferzeugung gebremst wird. Der gebremsten Dampferzeugung
in den von den zylindrischen Trennwänden 22 umgebenden Teilen der oberen Schicht
des Kesselwassers dienen auch die waagerecht angeordneten Platten 20.