DE265587C - - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

- M 265587 KLASSE \3a. GRUPPE

Aus Röhren gebildeter Dampferzeuger. Patentiert im Deutschen Reiche vom 11. Mai 1912 ab.

Die Erfindung betrifft einen aus Röhren gebildeten Dampferzeuger, bei dem an dem einen j Ende des Röhrensystems Wasser hineingedrückt und am anderen Ende Dampf entnommen wird. Diese Dampferzeuger, bei denen nur so viel Wasser eingepumpt wird, als Dampf verbraucht wird, haben einen verschwindend geringen Wasserinhalt. - Infolgedessen findet beim Anheizen und bei zeitweiliger Unterbrechung der

ίο Dampfentnahme kein Umlauf der Flüssigkeit in den Röhren statt, die daher während dieser Zeiten leicht ins Glühen geraten.

Um diesen Nachteil zu beseitigen, ist der Erfindung gemäß oberhalb des Dampferzeugers ein Oberflächenkondensator angeordnet, in dem beim Anheizen und bei unterbrochener Dampfentnahme der erzeugte Dampf niedergeschlagen wird, und aus dem das Dampfwasser in den Dampferzeuger zurücksinken kann; hierbei ist unterhalb oder oberhalb des Kondensators ein Rückschlagventil oder ein Absperrorgan oder beides angeordnet, um zu verhindern, daß das Speisewasser durch den Kondensator hindurch in den dampfführenden Teil des Dampferzeugers gelangt.

Die Zeichnung zeigt mehrere beispielsweise Ausführungsformen der Erfindung in einfachen Linien im Aufriß.

Bei dem in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel wird das Wasser bei b durch das Speiseventil f in den mit α bezeichneten Dampferzeuger hineingedrückt. Bei c wird der Dampf entnommen und seiner Verwendungsstelle zugeführt. Auf dem Wege von b nach c wird das Wasser in Dampf verwandelt, d ist ein Kondensator, der in einem mit Wasser gefüllten Behälter e untergebracht ist. Das obere Ende des Kondensators d ist durch eine Leitung g mit dem Dampf führenden, das untere Ende durch eine Leitung h mit dem Wasser führenden Teile des Dampferzeugers α verbunden. In der Leitung h befindet sich ein Rückschlagventil i, das unbelastet oder wenig belastet ist und sich nach dem Wasser führenden Teile des Dampferzeugers hin öffnet, sowie ein zweckmäßig einstellbares Drosselorgan k. Außerdem ist in der Leitung h in der Nähe des Kondensators d ein Sicherheitsventil m angeordnet.

Das vor dem Anheizen des Kessels zugeführte Wasser befindet sich in der Regel in dem unteren Teil des Dampferzeugers. Die Leitung g und h und der Kondensator d sind leer bzw. mit Luft gefüllt. Der infolge der Beheizung sich entwickelnde Dampf steigt in der Leitung g in die Höhe, wird im Kondensator d niedergeschlagen und fällt durch die Leitung h, das offenstehende Ventil i und das Drosselorgan k hinab in den unteren Teil des Dampferzeugers. Die in dem Rohrsystem vorhandene Luft wird in bekannter Weise bei Beginn der Dampfentwicklung ausgetrieben. Es ist ersichtlich, daß auf die beschriebene Weise beim Anheizen ein ständiger Kreislauf der in den Röhren befindlichen Flüssigkeit entsteht.

Die Öffnung des Drosselorgan k ist so bemessen, daß unter Berücksichtigung des Druckes der über dem Organ k liegenden Wassersäule in der Zeiteinheit nur ein Bruchteil derjenigen

Wassermenge hindurchtreten kann, die bei voller Belastung in der Zeiteinheit gespeist wird.

Beginnt die Dampfentnahme, so beginnt gleichzeitig die Speisung des Dampferzeugers durch das Speiseventil f hindurch. Sobald die Speisepumpe zu arbeiten beginnt, schließt sich das Rückschlagventil i. Denn auf die untere Seite dieses Ventils wirkt der am Speiseventil f

ίο herrschende Druck, während auf die obere Seite der an der Dampfentnahmestelle c herrschende Druck wirkt. Letzterer ist aber naturgemäß infolge der im Röhrensystem auftretenden Reibung bzw. Drosselung kleiner als der am Speise ventil herrschende Druck.

Wird jetzt die Dampf entnahme unterbrochen, so hört der Druckunterschied auf den beiden Seiten des Ventils i auf. Infolgedessen wird das Ventil i durch die über ihm liegende Wassersäule geöffnet, und das in h und d befindliche Dampfwasser tritt durch das Drosselorgan k allmählich in den unteren Teil des Dampferzeugers . ein. Dort wird es in Dampf übergeführt, und der entwickelte Dampf gelangt durch die Leitung g in den Kondensator, wo er wieder niedergeschlagen wird. Es findet also bei unterbrochener Dampfentnahme im Dampferzeuger eine Strömung statt, durch die die Röhren gekühlt werden, so daß ein Erglühen nicht zu befürchten ist.

Die Drosselung des Dampfwassers in der Leitung h ist von besonderer Bedeutung, wenn der erzeugte Dampf zugleich überhitzt wird, was bei den' in Frage kommenden Dampferzeugern in der Regel der Fall ist. Wäre die Drosselung nicht vorhanden, so würde beim Anheizen in der Zeiteinheit mehr Wasser im Dampferzeuger umlaufen, als verdampft werden kann, so daß eine wesentliche Überhitzung oder selbst eine Trocknung des Dampfes nicht entstehen kann. Dies wäre für die Bereitschaft des Dampferzeugers zur Dampfabgabe ein großer Nachteil. Unter Umständen kann dadurch die Bereitschaft zur Dampf abgabe ganz in Frage gestellt werden. Auch bei Unterbrechung der Dampfentnahme aus solchen Dampferzeugern ist die Drosselung in der Leitung h von Wichtigkeit. Denn wenn der Inhalt des Kondensators plötzlich herabsinkt, kommt das Wasser leicht mit den heißen Wänden des Uberhitzerteiles in Berührung. Die Dampf entwicklung kann dann so lebhaft werden, daß eine übermäßige Damferzeugung und unerwünscht hohe Spannungen entstehen. Durch ein allmähliches Herabsinken werden die geschilderten Nachteile vermieden.

Im allgemeinen ist der Kondensator im Augenblick der Unterbrechung der Dampfentnahme vollständig mit Wasser gefüllt und die durch das hinabsinkende Dampfwasser frei werdende Kühlfläche reicht nicht aus, um den ! gesamten erzeugten Dampf, der durch das aus dem Kondensator in den Dampferzeuger eingeführte und dort verdampfende Wasser noch vermehrt wird, niederzuschlagen. Infolgedessen steigt der Druck im Dampferzeuger und öffnet selbsttätig das Sicherheitsventil m. Hierdurch wird ein entsprechender Teil des im Kondensator befindlichen Dampfwassers herausgedrückt (beispielsweise in den Speisewasserbehälter oder den Kondensator der Maschine), bis der Beharrungszustand hergestellt ist. Wird von neuem Dampf entnommen, so wiederholt sich das beschriebene Spiel.

Das Sicherheitsventil wirkt auch, wenn der Dampferzeuger im regelmäßigen Betriebe ist, d. h. wenn Dampf entnommen wird und das Ventil i geschlossen ist. Steigt hierbei der Druck zu hoch, z. B. bei plötzlicher Verminderung der Dampfentnahme, so wird so lange Dampfwasser durch das Sicherheitsventil m abgeblasen, bis der Druck auf das gewünschte Maß gesunken ist.

Es ist nicht erforderlich, daß das Drosselorgan unmittelbar unterhalb des Ventils i liegt. Die Wirkung ist dieselbe, wenn es über dem Ventil liegt oder hinter der Einmündungsstelle der Leitung h in dem Rohrsystem des Dampferzeugers, wie der gestrichelte Kreis 0 andeutet.

Unter Umständen ist ein besonderes Drossel- _go organ ganz entbehrlich. In diesem Fall muß der Durchflußquerschnitt des Ventils i entsprechend klein gehalten werden, oder die Leitung h muß 'einen entsprechend kleinen Durchmesser erhalten. Umgekehrt kann man auch das Ventil i fortlassen. Dann muß jedoch das Drosselorgan derart einstellbar eingerichtet werden, daß es die Leitung h ganz abschließen kann. Zweckmäßig wird dieses Absperrorgan mit dem Dampfentnahmeventil in Verbindung gebracht, so daß es geschlossen wird, wenn das Dampfentnahmeventil geöffnet wird, und umgekehrt.

Ferner ist nicht erforderlich, daß das Sicherheitsventil unterhalb des Kondensators liegt, _los wie auf der Zeichnung dargestellt. Es kann auch an einer beliebigen Stelle der Kondensatorschlange angeordnet werden. Eine solche Anordnung hätte den Vorteil, daß niemals der gesamte Wasserinhalt des Kondensators ausgeblasen werden kann.

Bei dem in Fig. 2 dargestellten Ausführungsbeispiel ist über dem eigentlichen Dampferzeuger α noch ein Vorwärmer η angebracht. Die Regelorgane i und k liegen hier zwischen dem Kondensator d und dem Vorwärmer. Die Wirkungsweise ist dieselbe.

Bei dem in Fig. 3 dargestellten Ausführungsbeispiel, bei dem ebenfalls über dem Dampferzeuger ein Vorwärmer angeordnet ist, befindet sich in der Leitung h, die den Kondensator mit dem Vorwärmer verbindet, ein Rück-

schlagventil i. Das einstellbare Drosselorgan liegt in der den Vorwärmer η mit dem eigentlichen Dampferzeuger α verbindenden Leitung p. An Stelle eines derartigen Drosselorgans kann man auch ein nach dem eigentlichen Dampferzeuger α sich öffnendes Ventil verwenden, das mit einer ständig offenen kleinen Durchgangsöffnung versehen ist. Das Ventil wird durch eine Feder geschlossen gehalten, die

ίο zwar dem Druck der Speisepumpe nachgibt, nicht aber dem Druck der über dem Ventil lagernden Wassersäule, einschließlich des Vorwärmers. Die Wirkungsweise entspricht auch hier der beim ersten Ausführungsbeispiel beschriebenen.

Bei dem in Fig. 4 dargestellten Ausführungsbeispiel ist ein Absperrorgan p oberhalb des Kondensators angebracht. In der Leitung h befindet sich ein Drosselorgan k. Das Absperrorgan wird vorteilhaft mit dem Dampfentnahmeventil verbunden, derart, daß es geschlossen wird, wenn das Dampfentnahmeventil geöffnet wird, und umgekehrt. An Stelle des Absperrorgans p genügt unter Umständen ein einfaches Rückschlagventil, das durch das aufsteigende Speisewasser geschlossen wird. Wenn oberhalb des Kondensators ein Absperrorgan angeordnet ist, ist naturgemäß das Sicherheitsventil m während der Dampfentnahme unwirksam. Im übrigen ist die Wirkung der Einrichtung dieselbe wie bei den vorher beschriebenen Ausführungsbeispielen.

Das Kühlwassergefäß e, dessen Inhalt durch den Kondensator verdampft wird, kann in bekannter Weise mit einer selbsttätigen Vorrichtung (z. B. Schwimmer) zur Regelung bzw. zum Absperren des Kühlwasserzuflusses versehen sein.

Die oben beschriebene Einrichtung kann in gleicher Weise und mit derselben Wirkung auch für Überhitzer verwendet werden. In diesem Falle wird in das Röhrensystem α (Fig. 1) nicht Wasser, sondern nasser Dampf eingeführt. Der Überhitzer α wirkt dann beim Anheizen und bei unterbrochener Dampfentnahme als Dampfentwickler mit geschlossenem Kreislauf.

Claims (3)

1. Patent-Ansprüche:

   1; Aus Röhren gebildeter Dampferzeuger, bei dem an dem einen Ende des Röhrensystems Wasser hineingedrückt und am anderen Ende Dampf entnommen wird, dadurch gekennzeichnet, daß oberhalb des Dampferzeugers (a) ein Oberflächenkondensator (d) angeordnet ist, in dem beim Anheizen und bei unterbrochener Dampfentnahme der erzeugte Dampf niedergeschlagen wird, und aus dem das Dampfwasser in den Dampferzeuger zurücksinken kann.
2. 2. Dampferzeuger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Kondensator und dem Wasser führenden Teile des Dampferzeugers ein Drosselorgan (k) vorgesehen ist.
3. 3. Dampferzeuger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß innerhalb oder unterhalb des Kondensators ein Sicherheitsventil (m) angeordnet ist.

   Hierzu ι Blatt Zeichnungen.