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Durchlaufdampferzeuger Die Erfindung betrifft einen Durchlaufdampferzeuger
zur wablweisen Erzeugung und Entnahme von Sattdampf und Heißdampf, mit zwei hintereinandergeschalteten
Rohrschlangen und einem Dampftrockner.
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Es sind Dampferzeuger bekannt, in denen wahlweise Sattdampf oder überhitzter
Dampf erzeugt werden kann. Diese Dampferzeuger arbeiten mit zwei über eine Wasserkammer
hintereinandergeschalteten Rohrgruppen, die über Schaltleitungen entweder parallel
oder hintereinander geschaltet werden können. Die verbindende Wasserkammer zwischen
den beiden Rohrgruppen macht diesen Dampfgenerator ungeeignet zur Verwendung als
Durchlaufdampferzeuger. Bei einem Röhrendampferzeuger anderer Bauart ist es zwar
auch schon bekannt, zwei oder mehr gleich große Teile eines Rohrsystems parallel
oder hintereinander zu schalten. Diese Anordnung dient aber nur dem Zweck einer
Anpassung der Durchflußgeschwindigkeit an die schwankende Belastung und ist nicht
zur wahlweisen Erzeugung von Sattdampf und Heißdampf geeignet.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Durchlaufdampferzeuger
der eingangs gekennzeichneten Art zu schaffen, der sich schnell auf die Erzeugung
von Nur-Sattdampf, von Nur-Heißdampf oder sowohl von Sattdampf al# auch Heißdampf
umstellen läßt und dabei einen einwandfreien Betrieb ohne Gefährdung der Heizsysteme
des Dampferzeugers gewährleistet.
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Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch gelöst worden, daß in die
Verbindungsleitung von der ersten Rohrschlange zur zweiten Rohrschlange ein Dreiwegeventil
eingeschaltet ist, das entweder über eine erste Leitung die beiden Rohrschlangen
unmittelbar oder über eine zweite Leitung über einen Dampftrockner miteinander verbindet,
und daß an die zweite Leitung eine wahlweise zu öffnende Anzapleitung zur gleichzeitigen
Entnahme von Sattdampf und an den Ausgang der zweiten Rohrschlange wahlweise zu
öffnende Entnahmeleitungen für Heißdampf bei Verbindung der beiden Rohrschlangen
über dem Dampftrockner oder Sattdampf bei unmittelbarer Verbindung der beiden Rohrschlangen
angeschlossen sind. Dabei wird die Anzapfleitung für Sattdampf zweckmäßig zwischen
dem Dampftrockner und der zweiten Rohrschlange angeschlossen, so daß gleichzeitig
Heißdampf und getrockneter Sattdampf entnommen werden können. Auch wenn nur Sattdampf
entnommen wird, wird die an die zweite Rohrschlange angeschlossene Entnahmeleitung
für diesen Sattdampf zweckmäßig über den Dampftrockner mit der Anzapfleitung für
den Sattdampf verbunden und dabei die Leitung vom Dampftrockner zum Eingang der
zweiten Rohrschlange durch ein Absperrventil geschlossen. Um in jedem Fall zu verhindern,
daß die zweite Rohrschlange durch fehlende Beaufschlagung gefährdet wird, kann das
Absperrventil zwischen dem Dampftrockner und der zweiten Rohrschlange so ausgebildet
sein, daß es nur bis zu einem Minimaldurchlaß geschlossen werden kann.
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Die Erfindung sei an einem Ausführungsbeispiel veranschaulicht.
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Die Abbildung zeigt das Schema eines Dampfgenerators nach der Erfindung
zur wahlweisen oder gleichzeitigen Erzeugung von Heißdampf und Sattdampf.
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Der in der Zeichnung dargestellte, durch einen Ölbrenner konstanter
Leistung beheizte und mit konstanter Wasserzufuhr von einer Speisepumpe arbeitende
Dampfgenerator ist mit Einrichtungen versehen, -durch welche es möglich ist, gleichzeitig
oder wahlweise Sattdampf sowie Heißdampf zu entnehmen.
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Der Dampfgenerator ist mit einem Wasserrohrsystem versehen, das im
wesentlichen aus zwei hintereinandergeschalteten Rohrschlangen 1 und 2 besteht.
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Durch die von einem Elektromotor angetriebene, in der Zeichnung nicht
mit dargestellte Speisewasserpumpe wird durch Basenaustausch aufbereitetes Frischwasser
durch eine Leitung 3 mit eingeschaltetem Vorwärmer 4 der ersten Rohrschlange
1 zugeführt. Das Ende der Rohrschlange 1 wird durch ein Dreiwegeventil
5 entweder über eine Leitung 6 mit einem Dampftrockner 7 oder
über eine Leitung 8
unmittelbar mit der zweiten Rohrschlange 2 verbunden.
In dieser zweiten Rohrschlange wird der aus dem Dampftrockner 7 kommende,
vom überwiegenden Teil seiner Feuchtigkeit befreite Sattdampf weiter erhitzt und
der so erzeugte Heißdampf über eine an
die zweite Rohrschlange angeschlossene
Leitung 9
den Verbrauchsstellen zugeführt.
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Um die Temperatur des Heißdampfes, die bei 10
gemessen werden
kann, zu regeln, wird der zweiten. Rohrschlange 2 durch eine Umgehungsleitung
11 mit Regelventil 12 unmittelbar noch feuchter Sattdampf m dosierbarer Menge
zugeführt. Es ist nur ein Impfen des Heißdampfes in der Rohrschlange 2 mit ganz
kleinen Mengen feuchten Sattdampfes erforderlich, um die gewünschte Temperaturregelung
herbeizuführen. Durch einfache Einstellung des Regelventils 12 von Hand läßt sich
bereits eine gute Konstanthaltung der Heißdampftemperatur bei einigermaßen gleichbleibender
Belastung erzielen. Das Regelventil 12 kann aber auch automatisch in Abhängigkeit
von der Heißdampftemperatur gesteuert werden.
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Das im Dampftrockner 7 in bekannter Weise durch Prallbleche
abgeschiedene Wasser gelangt über eine Leitung 13 mit Absperrventil 14 und
Kondenswasserableiter 15 in den Vorwärmer 4 und wird nach Durchgang durch
dessen Rohrschlange 16 über einen Auslaß 17 abgelassen, nachdem es
den größten Teil seiner Wärme an das Speisewasser im Vorwärmer 4 abgegeben hat.
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Zur Erhöhung der Vorwärmung des Speisewassers kann über eine
Umgehungsleitung 18 zum Kondenswasserableiter 15 mit Hilfe eines Ventils
19 zusätzlich Dampf aus dem Dampftrockner 7 in die- Rohrschlange
16 des Vorwärmers in dosierbarer Menge eingeführt werden.
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Der Vorwärmer 4 ist gleichzeitig als Stoßdämpfer ausgebildet. Er besteht
aus einem zylindrischen vertikal angeordneten Behälter. An die Unterseite des Behälterdeckels
ist ein Tauchrohr 20 zur Bildung einer nach oben geschlossenen Kammer 21 für ein
Luftpolster angeschweißt, das unten offen ist. Dadurch befindet sich unter dem Luftpolster
ein weiterer Wasserraum 22, der nach oben mit einer ringförmigen, das Tauchrohr
umschließenden Wasserkammer 23 in Verbindung steht. Die Speisewasserleitung
3 ist an die ringförnüge Kammer 23 tangential angeschlossen. An den
Boden des Vorwärmers ist eine Leitung 24 mit Entschlammventil 25 angeschlossen.
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Etwa 10 % des Speisewassers werden über den Dampftrockner
7 abgeleitet, um die gelösten Natriumsalze aus der Rohrschlange des Dampfgenerators
herauszuspülen. Die in diesem Wasser enthaltene Wärme wird jedoch zum größten Teil
zur Vorwärmung des Speisewassers ausgenutzt.
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Am Deckel des Vorwärmers ist im Bereich der Luftkammer 21 ein Belüftungsventil
26 angebracht. Ferner befindet sich im Bereich der Ringkammer 23
ein
selbsttätiger Entlüfter 27. Durch entsprechende Zuführung von Dampf über
die Umgehungsleitung 18 kann die zum wirksamen Entgasen des Speisewassers
im Vorwärmer erforderliche Temperatur auch bei niedriger Temperatur des von der
Speisewasserpumpe kommenden Wassers erreicht werden. Durch die Erhöhung der Speisewassertemperatur
im Stoßdämpfer erfolgt eine Ausfällung von Resthärtebildnern, die sich am Boden
absetzen und zweckmäßig täglich nach Betriebsschluß durch Abschlämmen über das Ventil
25 entfernt werden.
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Der Dampfgenerator ist ferner in üblicher Weise durch Anbringung eines
Sicherheitsventils 28 geschützt. Ferner ist ein Druckschalter vorgesehen,
der bei überschreiten eines vorgegebenen Maximaldruckes von z. B. 8 atü den
Dampfgenerator abschaltet, indem sowohl die Wasserzufuhr als auch die Beheizung
unterbrochen wird.
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Bei Drosselung des Heißdampfverbrauche-s oder beim Schließen eines
in der Heißdampfleitung 9 ahgeordneten Ventils 29 steigt, da die Wasserzufuhr
und Beheizung dadurch zunächst nicht beeinflußt werden, der Druck im System, und
es wird nach überschreiten des Maximaldruckes der Generator so lange abgeschaltet,
bis der Druck wieder auf einen vorgegebenen Minirnalwert von z. B. 4 atü abgesunken
ist. Alsdann werden Wasserzufuhr und Beheizung automatisch wieder in Betrieb gesetzt.
Bei geringem Verbrauch arbeitet infolgedessen der Dampfgenerator in unterbrochenem
Betrieb. Es ist auch, bei Generatoren größerer Leistung möglich, stufenweise umzuschalten,
indem zwei getrennt schaltbare Brennerdüsen vorgesehen sind, mit Hilfe deren automatisch
oder von Hand von Vollast auf Halblast umgeschaltet werden kann.
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Zur Entnahme von Sattdampf allein ist das Ende der zweiten Rohrschlange
2 über eine Leitung 30 mit Absperrventil 31 mit dem Dampftrockner
7 verbunden, und an den Ausgang des Dampftrockners ist eine Sattdampfentnahmeleitung
32 mit Sattdampfventil 33 angeschlossen. In die Leitung
6 ist zwischen Dampftrockner 7 und zweiter Rohrschlange 2 ein
Ab-
sperrventil 34 und ein Rückschlagventil 35, das einen Rückstrom
zum Dampftrockner verhindert, eingeschaltet. In eine Leitung 36 vom Dampftrocktier
7
zur Sattdampfleitung 30 ist ferner ein Rückschlagventil
37 zur Verhinderung eines Rückstromes von der Leitung 30 zur zweiten
Rohrschlange 2 vorgesehen.
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Es werden nun die verschiedenen Arbeitsweisen des Generators zur Erzeugung
von Sattdampf sowie Heißdampf beschrieben. 1. Erzeugung von Sattdampf Um
den Generator zur Erzeugung nur von Sattdampf zu verwenden, wird die gesamte eingespeiste
Wassermenge unmittelbar nacheinander durch !'die erste und zweite Rohrschlange geführt.
Hierzu wird durch das Dreiwegeventil 5 das Ende der ersten Rohrschlange
1 über die Leitung 8 unmittelbar mit:: der zweiten Rohrschlange 2
verbunden. Es wird 1 das Heißdampfventil 29 geschlossen und der aus
der Rohrschlange 2 kommende Sattdampf über die Lditung 30 mit dem
Absperrventil 31 dem Dampftrockner 7 zugeführt, aus dem der getrocknete
Sattdanipf über die Leitung 32 und Sattdampfventil 33 entnoiümen wird.
2. Erzeugung von Heißdampf Zur Erzeugung von Heißdampf wird das Dreiwegeventil
5 auf Verbindung der ersten Rohrschlange 1 mit dem Dampftrockner
7 eingeschaltet, das Absperrventil 34 geöffnet, das Absperrventil
31
für die Sattdampfleitung 30 geschlossen, die Anzapfleitung
32 für den Sattdampf durch Schließen des Ventils 33 abgesperrt und
das Heißdampfventil 29
geöffnet. über die Leitung 11 mit Regelventil
12 kann feuchter Sattdampf aus der ersten Rohrschlange 1 unmittelbar in die
zweite Rohrschlange, 2 eingeführt werden.
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Das Absperrventil 34 ist so ausgebildet bzw. einjustiert, daß es niemals
ganz geschlossen werden kann, sondern daß stets eine, wenn auch kleine Menge
Sattdampf
in die zweite Rohrschlange 2 gelangen kann, so daß auch bei Unterbrechung der Verbindung
über die Leitung 8 und bei geschlossenem Regelventil 12 die Rohrschlange
2 immer noch unter Dampf steht.
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3. Erzeugung von Sattdampf und Heißdampf Will man gleichzeitig
Sattdampf und Heißdampf entnehmen, so wird einfach das Sattdampfventil
33 in der Anzapfleitung 32 geöffnet. Natürlich wird die Heißdampfmenge
in diesem Fall entsprechend zurückgehen. Damit trotz des geringeren Dampfdurchganges
durch die Heißdampfrohrschlange 2 die Heißdampftemperatur nicht zu hoch wird, kann
nach öff-
nen des Sattdampfventils 33 eine entsprechend größere Menge
noch feuchten Sattdampfes über das Regelventil 12 in die Heißdampfschlange 2 eingeführt
werden.
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Bei Inbetriebnahme wird man zweckmäßig zunächst auf Sattdampfbetrieb
und erst nach dem Anlaufen, falls erwünscht, auf Heißdampfbetrieb oder kombinierten
Sattdampf- und Heißdampfbetrieb schalten.
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Im Rahmen der Erfindung sind noch mancherlei Abänderungen und andere
Ausführungen möglich, insbesondere ist die Erfindung sinngemäß auch auf Durchlaufkessel
anderer Art, z. B. solche mit Gasheizung, anzuwenden. Ferner ist es möglich, bei
der Heißdampferzeugung das Einspritzen von feuchtem Dampf in die Heißdampfrohrschlange
zum Zweck der Temperaturregelung nicht über eine Verbindungsleitung unmittelbar
von der ersten zur zweiten Rohrschlange durchzuführen, sondern hierzu eine besondere
Wasser- oder Sattdampfquelle zu verwenden. Auch könnte aus dem Dampftrockner
7 kommender getrockneter Sattdampf durch Kühlung genäßt und danach zur Impfung
verwendet werden.