DE1551043A1 - Zwanglaufdampferzeuger - Google Patents

Description

Zwanglaufdampferzeuger

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Die Erfindung,besieht sieh auf einen Zwanglaufdampferzeuger mit zwischen Verdampfer und Ueberhitser eingeschaltetem Flüssigkeitsabscheider» dessen PlUssigkeitsabfUhrleitung mit der sum Verdampfer führenden Arbeitsmittelleitung derart verbunden ist» dass in der abgeführten Flüssigkeit enthaltene Wärme an das sum Verdampfer strömende Arbeltsmittel Übertragen wird·

Bei bekannten Dampferzeugern dieter Art wird die Speisewasserzufuhr zum Dampferzeuger in Abhängigkeit der aus dem Abscheider austretenden Dampfmenge sowie in Abhängigkeit der FlUssigkeitshähe im Abscheider eingestellt· Die Beeinflussung der Brennstoffzufuhr erfolgt im allgemeinen in Abhängigkeit vom Frischdampfdruck· Es hat sich gezeigt} dass das regeltechnische Hebertragungsverhaiten eines aus Verdampfer« Abscheider und Wärmeübertrager bestehenden Kreises zum Schwingen neigt· Dies hat zur Folge» dass beispielsweise beim Auftreten einer feuerseitigen Störung» d.h. z.B. durch Aenderung der Menge oder des Heizwertes des Brennstoffes bedingte Aenderungen des Wärmdeinfalles auf den Verdampfer» die aus dem Abscheider austretende Dampfmenge stark schwankt» was mit Rücksicht auf das Konstanthalten der Temperatur des aus dem Kessel austretenden Frischdampf @s unerwünscht ist·

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Der Erfindung liegt die Aufgabe rugrunde, einen Zwanglaufdampferieuger der eingangs erwähnten Art zu schaffen» bei dee die durch sub Beispiel feuerseitige Störungen bedingten Sehvingungen in dem aus Verdampfer, FlUsslgkeitsabschelder und Wärmeübertrager bestehenden Kreis gedampft werden· GeIOst wird diese Aufgabe er~ flndungsgeaiss dadurch, dass zwischen dieser tfaraeUbertragungssteile und de« Verdampfer eine die Temperatur des sum Verdampfer strömenden Arbeitsaittels «essende Vorrichtung sowie ein alt dieser Vorrichtung verbundener Signalwandler vorgesehen 1st, der in Abhängigkeit der gemessenen Temperatur ein Verschwindsignal auf ein Stellorgan gibt, das die wärmeübertragung von der abgeführten Flüssigkeit an das sum Verdampfer strömende Arbeitsmittel beeinflusst· Es wird also bei einer sprunghaften Aenderung der Temperatur des sum Verdampfer strömenden Arbeitsaittels ein dieser Aenderung ent* gegenwirkendes Verscbwindslgnal auf das die Wärmeübertragung beeinflussende Stellorgan gegeben. Dl·«·· Verschwindsignal dämpft die seitliche Aenderung der Wärmeübertragung von der abgeführten Flüssigkeit an das sum Verdampfer sträeende Arbeitsmittel und damit die Aenderung der Temperatur dieses Arbeitsmittels· Dadurch wird dem Entstehen von Schwingungen in de« aus Verdampfer, Abscheider und Wirmeüberträger bestehenden Kreis und damit von Schwankungen der aus dem Abscheider austretenden Daapfmenge entgegengewirkt.

Nach einer vorteilhaften AusfUhrungsform der Erfindung 1st das die Wärmeübertragung beeinflussende Stellorgan ein in der Flüssigkeit sabf Uhrleitung des Abscheiders angeordnetes Ventil und der Signalwandler wirkt auf dieses Ventil In dem Sinne ein, dass bei

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steigender Temperatur des zum Verdampfer stromenden Arbeitsmittels die FlUssigkeitsabfuhr aus dem Abscheider vorübergehend verringert wird.

Nach einer weiteren vorteilhaften AusfUhrungsfora der Erfindung 1st das die WMrmeUbertragung beeinflussende Stellorgan ein in der Brennstoffzuführleitung des Dampferzeugers angeordnetes Ventil und der Signalwandler wirkt auf dieses Ventil in dem Sinne ein, dass bei steigender Temperatur dea zum Verdampfer strottenden Arbeitsmittels die Brennstoffzufuhr vorübergehend vergröszert wird.

Zwei AusfUhrungsbeispiele der Erfindung sind in der folgenden Beschreibung anhand der Zeichnung erliutert· Es zeigen *

Fig.1 in schematischer Darstellung einen Zwangdurchlaufdampferzeuger nach der Erfindung,

Fig.? in scheuetischer Darstellung einen mit Überlagerter
ArbeitendttelumvMlzung arbeitenden Zwangdurchlaufdampferzeuger nach der Erfindung und

Flg.3 ein Diagramm zur Erläuterung der Wirkung des erfindungsgemässen Dampferzeugers·

Gemüse Fig.1 1st der Zwanglaufdampferzeuger als Ganzes mit 5 bezeichnet und weist einen Verdampfer 7, einen Ueberhitzer 9 und
einen Economlser 6 auf. Der Economiser 6 ist Über eine Leitung 14 mit einem Speisewasserbehälter 1 verbunden, aus dem das Speisewasser mittels einer Speisepumpe 2 dem Economlser 6 zugeführt wird· In der Leitung 14 befinden sich ausser der Speisepumpe ? ein Mengeneinstellorgan 3 sowie zwei dampfbeheizte Vorwärmer 4· Die Feuerung des Dampferzeugers ist mit 29 bezeichnet, der der Brennstoff Über eine ein

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Ventil 32 aufweisende Leitung 30 zugeführt wird· Die Beeinflussung des die Brennstoffmenge einstellenden Ventils 32 geschieht in Abhlnglgkelt des Druckes des den Dampferzeuger 5 verlassenden Dampfes* HierfUr ist eine Druckoessvorrichtung 31 vorgesehen, die Über einen Regler 35 und eine Signalleitung 36 auf das Ventil 32 in der Brennstoffzuführleitung 30 einwirkt.

Zwischen dem Verdampfer 7 und dem Ueberhitser 9 1st ein FlUsslgkeitsabscheider 8 eingeschaltet, dessen FlUaslgkeltsabfUhrleitung 17 zu einem Wärmeübertrager 16 führt, der in einer den Economlser 6 und den Verdampfer 7 verbindenden Leitung 18 angeordnet ist. Vom WtfrmeUbertrager 16 führt die Leitung 17 in den 8pelsewasserbehälter In der Leitung 18 zwischen dem Wärmeübertrager 16 und dem Verdampfer 7 1st eine Temperaturaessvorrichtung 25 vorgesehen, die Über eine Signalleitung 26 mit einem Signalwandler 27 verbunden 1st, der alt einem Ventil 15 in der FlUsslgkeltsabfUhrleltung 17 zusammenwirkt.

Der üeberhitzer 9 ist mit einer Kraftmaschine 10 verbunden, die einen Generator 19 antreibt« Der Austritt aus i*r Kraftmaschine 10 führt In einen Kondensator 11, der Über eine Kondensatpumpe 12 und zwei dampfbeheizte Vorwärmer 13 alt dea Speisewasserbehälter 1 in Verbindung steht. Zwischen dem Abscheider 8 und dem Ueberhitser ist eine Dampf mengenmessvorrichtung 20 vorgesehen, die über einen Regler 27 und eine Signalleitung 28 auf das Mengeneinstellorgan 3 für das Speisewasser einwirkt. Ausserdem wirkt auf das Einstellorgan 3 noch das FlUsslgkeitsniveau im Abscheider 8, das mittels einer Niveaiwi. ssvorrichtung 21 gemessen und Über einen Regler 23 auf die Signalleitung 28 geschaltet 1st·

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Io Nornalbetrieb des Dampferzeugers wird Speisewasser aus dem Behälter 1 mittels der Spelsewasserpunpe 2 entnommen und über die Leitung 14 dem Economiser 6 zugeführt» von den aus es Über die Leitung 18 in den Verdampfer 7 gelangt« Das aus den Verdampfer 7 austretende Dnmpf-Wasser-Gemlsch trennt sieh im Abscheider 8 in Wasser und Dampf» der dann in den Ueberhitzer 9 weiterströmt und von dort sur Kraftmaschine 10 gelangt· Der in der Kraftmaschine 10 entspannte Dampf wird im Kondensator 11 niedergeschlagen und das Kondensat mittels der Kondensatpumpe 12 in den Speisewasserbehälter 1 zurtickgeflihrto Die dem Economiser 6 zugefUhrte Speisewassermenge wird In Abhängigkeit der von der Mengenmessvorrichtung 20 gemessenen Dampfmenge und in Abhängigkeit der von der Niveaumessvorrichtung ?1 gemessenene Flüsslgkeitshöhe im Abscheider 8 eingestellt» und zwar so, dass diese Höhe sich möglichst wenig ändert, also möglirhst konstant bleibt. Die im Abscheider 8 abgeschiedene Flüssigkeit wird Über die Leitung 17 in den Sneisewasserbehälter 1 abgeführt» wobei in der abgeführten Flüssigkeit enthaltene Wärme in dem Wärmeübertrager 16 an das zum Verdampfer 7 strömende Arbeitsmittel Übertragen wird. Bei Äiner plötzlichen Erhöhung der Temperatur des zum Verdampfer 7 stromenden Arbeitsmittels - wie sie durch geringeren Wärmeeinfall auf den Verdampfer» ζοB. bei verringerter Brennstoffzufuhr» hervorgerufen werden kann — erhält der Signalwandler 27 Über die Signalleitung 26 ein sprungförmiges Eingangssignal» das in dem Wandler 27 ein Versehaindsignal erzeugt» das auf das Ventil 15 in der Fiüssigkeitsabführlsitung in dem Sinne wirkt» dass es die Menge der abgeführten Flüssigkeit vorübergehend verkleinert. Damit wird die Wärmeübertragung von der abgeführten Flüssigkeit auf das zum Verdampfer strömende Arbeitsmittel verringert und dessen Temperaturerhöhung entgegengewirkt. 009810/0157

Der Dampferzeuger nach Pig·2 1st Ια Prinzip gleich aufgebaut wie derjenige nach Fig.l» weshalb übereinstimmende Teile alt gleichen Besugsslffern bezeichnet sind· Ein Unterschied besteht darint dass geaMss Fig.2 in der FlUsslgkeltsabfUhrleitung 17 kein Ventil 15 und kein Wifraeüber trager 16 vorgesehen sind· 8tatt dessen «eist die PlUssIgkeitsabfUhrleitung 17 ein· UavfUvorrichtung 34 auf und si· mttndet bei 33 in dlt Leitung 18, to dass alt der WlraeUbertragung von der abgeführten Flüssigkeit auf das iua Verdampfer 7 «tränende Arbeitsmittel, ein« Mischung der beiden Sträae eintritt· Aus»erde« wirkt das Ausgangesignal des Signalwandlers ?7 auf das Ventil 32 in der Brennstoffzuführleitung 30» und zwar in dta Sinne» dass bei einer plötzlichen Erhöhung der Teaperatur des sua Verdampfer 7 strömenden Arbeitsmittels» was ein sprungförmlges Eingangssignal In der Signalleitung 26 hervorruft» eine vorübergehende Vergrösserung der Brennstoffzufuhr verursacht wird. Durch diese vorübergehende Vergrösserung der Brennstoffzufuhr wird aehr Wasser verdampft und damit die im Abscheider 8 abgeschiedene und über die Leitung 17 umgewälzte FlUssigkeitsaenge verkleinert» so dass dann an der Mischstelle 33 weniger Wttrae an das zum Verdampfer 7 ströaende Arbeltsmittel abgegeben wird·

Wf e sich beim erfindungsgemässen Dampferzeuger das üebertragungsverhalten verbessert» ist in Fig·3 veranschaulicht. Beim Diagramm nach Fig*3 ist über der Temperatur des zum Verdampfer ströoenden Arbeitsmittels eine sprunghafte Lasterhöhung aufgetragen· Bei einem Dampferzeuger» der keine Teaperaturmessvorrichtung ?5 mit Signalwandler 27 aufweist» Mndert sich als Folge der sprunghaften Lasterhöhung der atm dem Abscheider 8 austretende Daapfstrom gemttss der Kurve a· Xm Gegensatz dazu ändert sich der Dampfstrom

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BAD ORIGINAL

beia erflndungsgeatssen Dampferzeuger» d.h. ait der Temperaturnessvorrichtung 25 und dem Signalwandler ?7, entsprechend der Kurv« b. Aus dem Vergleich der beiden Kurven a und b ist zu erkennen« da«· bei dem Verhalten entsprechend der Kurve a Schwingungen In den au· Verdampfer, Abscheider und Wärmeübertrager bestehenden Kreis hineingebracht werdent wahrend beim erflndungsgeaMssen Daapferzeuger entsprechend der Kurve b ein stabiles Uebtrtragungsverbalten gewährleistet 1st.

Das Ausflihrungabeispiel nach Fig.l kann derart abgewandelt sein» dass aa Ende des Verdampfers 7 die Temperatur eines Überhitzt gefahrenen Rohres gemessen und ein dieser Messung entsprechendes Temperatürsignal das Mengeneineteilorgan 3 beeinflusst· Zusätzlich zu diesem Temperatürsignal kann dann das der aus dem Abscheider 8' austretenden Dampfmenge entsprechende Signal auf die dem Dampferzeuger zugefUhrte Speisewassermenge einwirken. Das Signal, das die FlUssigkeitshöhe im Abscheider 8 abbildet« wirkt dann auf das Ventil 15 in der FlUs sigkeltsabf Uhr leitung« auf das dann aueeerde* das Verschwindsignal wirkt« das von der Temperatur des zum Verdampfer strömenden Arbeltsmittels abhängig ist·

Anstelle der Beeinflussung der Brennstoffzufuhr In Abhängigkeit vom Druck des zur Turbine 10 strömenden Dampfes ist es auch möglich,, die Brennstoff zufuhr von der Drehzahl der Turbine oder von Frequenz des Generators 19 aus zu beeinflussen·

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Claims (3)

1. Pa₁ ten tjans pr üche

   1« Zwanglaufdampferzeuger mit zwischen Verdampfer und Jeberhitzer eingeschaltetem FlUssigkeitsebscheider, dessen FllissigkeitsabfUhrleitung mit der zum Verdampfer führenden Arbeitsmittelleitung derart verbunden ist, dass in der abgeführten Flüssigkeit enthaltene Wärme an das zum Verdampfer strömende Arbeitsmittel übertragen wird· dadurch gekennzeichnet) dass zwischen dieser Wärmeübertragungssteile und dem Verdampfer eine die Temperatur des zum Verdampfer strömenden Arbeitsmittels messende Vorrichtung sowie ein mit dieser Vorrichtung verbundener Signalwandler vorgesehen ist» der in Abhängigkeit der gemessenen Temperatur ein Verschwindsignal au.'? ein Steilorgan gibt ι das ate Wärmeübertragung von der abgeführten Flüssigkeit an das zum Verdampfer strottende Arbeitsmittel beeinflusst
2. 2. Dampferzeuger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das d:.e Wärmeübertragung beeinflussende Stellorgan ein in der Flüssig·

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   kf'itsabf Uhr leitung des Abscheiders rngeordnetos Ventil 1st und der U)

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3. 3. Dampfsr3auger ri=2h Ansprucl. 1, dadurch gekennzeichnet, dass d ιε d:.e V/ärmcl/jes-tragunf beeinflusstn3e Stellorgan ein in der Brenn-

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