DE30633C - Dampfkesselanlage zur Rückführung des Abdampfes in den Dampfkessel - Google Patents
Dampfkesselanlage zur Rückführung des Abdampfes in den DampfkesselInfo
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Classifications
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Description
KAISERLICHES
PATENTAMT.
Die vorliegende Erfindung bezweckt die Rückführung von Abdampf aus Maschinen,
theils in gasförmigem und theils in condensirtem Zustande, sowie die Rückführung von
Condensationswasser aus Heizkörpern, Dampfkoch- und anderen Apparaten nach dem Dampfkessel
in der Weise, dafs zwischen Kessel und Maschine, Heizkörpern oder anderen Apparaten
ein steter Kreislauf hergestellt ist.
Durch die Fig. 1 und 3 wird gezeigt, wie die Rückführung von Maschinenabdampf in
obigem Sinne nach dem Kessel bewirkt werden soll. Fig. 2 zeigt eine Modification dieser
Einrichtung. Die Fig. 4 und 5 zeigen die Art und Weise, wie das Condensationswasser aus
Heizkörpern, Dampfkoch- und anderen Apparaten nach dem Dampfkessel zurückgeführt
werden soll, und die Fig. 6, 7 und 8 sind Details zu vorgenannten Einrichtungen.
Dieselben Gegenstände sind mit denselben Buchstaben bezeichnet.
Es stellen vor:
A lind B Dampfkessel,
C C1 C2 und C3 Wasserbehälter,
JD eine durch Dampf betriebene Maschine
oder dergleichen,
L L1 bis Z17 Rohrleitungen,
R R1 bis R)7 Rückschlagventile, die nur
einen Durchfluss in der jeweils angedeuteten Pfeilrichtung, nicht aber in entgegengesetzter
Richtung gestatten,
VV1 bis' F15 Absperrventile,
JJ1 Injectionsappara.te, · .
JJ1 Injectionsappara.te, · .
JrI Apparate, in welchen Dampf zu Wasser condensirt wird, als Heizkörper, Dampfkochapparate
etc.
Im Kessel A wird der Dampf auf den gewünschten Arbeitsdruck für die Maschine D
bezw. die Apparate H gebracht, während im Kessel B eine höhere Dampfspannung nach
dem jeweiligen Bedürfnifs erzeugt wird. Der Wasserbehälter C wird über dem Kessel B
bezw. A aufgestellt und communicirt durch die entsprechenden Rohrleitungen mit den
Wasser- und Dampfräumen des Kessels A bezw. B. Die Wasserbehälter C1 C2 und C3
werden unter den Heizkörpern H oder anderen Apparaten, in welchen Dampf zu Wasser
condensirt wird, placirt und communiciren durch die entsprechenden Rohrleitungen mit
diesen Apparaten und den Wasser- bezw. Dampfräumen des Kessels A bezw. B.
Die Injectionsapparate / und J1 erhalten
ihren Betriebsdampf aus dem Kessel B.
L4 ist das Abdampfrohr der Maschine Z),
welches sich an den Injectionsapparat J anschliefst. L5 schliefst sich an das Ausflufsende
von / an und communicirt mit dem Kessel A. L6 ist das Dampfzufuhrungsrohr nach der Maschine
D bezw, den Heizkörpern H,
Die erwähnte theilweise Condensation des Abdampfes bezweckt, das zum Betrieb des Injectionsapparates
J bezw. J1 benöthigte Speisewasser für den Kessel B zu gewinnen, was
dadurch geschieht, dafs man die Leitung L4 oder L5 in entsprechender Länge etwa schlangenförmig
gebogen anlegt und von kalter Luft
oder Wasser umspülen läfst. Genügt diese Condensation nicht, so wird in die Leitung L4
oder L5 ein Röhrencondensator 7", Fig. 6, in
entsprechender Gröfse eingeschaltet und durch diesen von unten nach oben kaltes Wasser
getrieben, welches bei u eintritt, die Röhren ρ umspült und bei ο abfliefst, wonach dasselbe
zu irgend einem anderen, nicht in den Rahmen dieser Erfindung gehörigen Zweck verwendet
werden kann.
An Stelle eines Röhrencondensators kann auch ein anderer Condensator bekannter Construction
verwendet werden.
Der Betrieb der durch Fig. ι dargestellten Einrichtung ist folgender: Nachdem die beiden
Kessel A und B angefeuert und ein kleiner Ueberdruck erreicht ist, wird zunächst infolge
der Spannung in A durch die Leitung L1 Wasser nach dem Behälter C gedrückt, bis
derselbe vollständig angefüllt ist. Wegen der eingeschalteten Rückschlagventile R R1 und R,
kann nun das Wasser weder in die Leitung L eintreten, noch nach A zurückfliefsen, auch
nicht in B eintreten, da durch die in B vorhandene höhere Spannung das Rückschlagventil
R2 geschlossen gehalten wird.
Ist der Arbeitsdruck in A und der benöthigte höhere Druck in B erreicht, so wird zunächst
der Condensator in Gang gebracht, dann durch Oeffnen des Ventils F6 die Maschine D und
durch Oeffnen des Ventils V3 der Injectionsapparat
J in Betrieb gesetzt. Der letztere saugt den Abdampf durch die Leitung L4 an
und treibt ihn infolge der höheren Dampfspannung im Kessel B gegenüber derjenigen
in A theils in gasförmigem und theils in condensirtem Zustande durch die Leitung L5 in
den Kessel A zurück, wo derselbe wieder auf die normale Arbeitsspannung gebracht wird,
um den Kreislauf von neuem anzutreten. Das Rückschlagventil R5 verhindert, dafs Wasser
aus A in die Leitung L5 zurücktreten kann.
Ist der Wasserstand im Kessel B so weit gefallen, dafs eine Speisung erforderlich wird,
so öffnet man Ventil F, wodurch die in B herrschende Spannung nach dem Wasserbehälter
C fortgepflanzt und infolge der erhöhten Lage von C so lange Wasser aus diesem Behälter nach B befördert wird, bis
der normale Wasserstand im Kessel B wieder erreicht ist, wonach Ventil F geschlossen wird.
Der Druck von B gegen C wird hiernach sofort aufgehoben und C von neuem aus dem
Wasserraum von A in der bereits beschriebenen Weise mit Wasser gefüllt.
Wenn aufser dem Abdampf noch Condensationswasser aus Heizkörpern, Dampf kochoder
anderen Apparaten in genügender Menge .nach dem Kessel A befördert wird, so ist die
besagte theilweise Condensation in der Leitung L4 oder L5 nicht nöthig.
Man kann auch das Condensationswässer in Leitung L4 oder L5 in bekannter Weise vom
Dampf trennen, etwa in der unteren Kammer des ■ Condensators T in Fig. 2 oder durch
einen Wasserabwerfer, wie in Fig. 1 punktirt angedeutet, alsdann das Wasser nach einem
Wasserbehälter abführen und es von hier mittelst Speisevorrichtung bekannter Construction
nach dem Kessel B zurückbringen, während nur der zurückbleibende Dampf nach A befördert
wird. ■ Der Dampf kann in diesem Falle auch vor seinem Eintritt in den Arbeitskessel A auf die normale Arbeitsspannung erhitzt
werden, wobei die Erhitzung durch directes Feuer oder durch die gröfsere Wärme des hochgespannten Kessels erfolgen kann, indem
man den letzteren etwa mit Röhren durchzieht, welche von dem Kesselinhalt
(Wasser oder Dampf) umspült werden, während der niedrig gespannte Dampf durch die
Röhren hindurchgeführt wird. Der Arbeitskessel A erfüllt dann nur den Zweck ' eines
Windkessels und kann in manchen Fällen ganz fortbleiben.
Eine Feuerung von Kessel A kann auch dann entbehrt werden, wenn in den Wasserraum
des Kessels A eine Dampfrohrschlange W oder ein anderer Dampfheizkörper bekannter
Construction eingelegt wird, durch welche der hochgespannte Dampf des Kessels B hindurchläuft,
wie dies in Fig. 4 angedeutet ist. Das Condensationswässer dieser Rohrschlange fliefst
nach dem Behälter C2 ab und wird nach dem Kessel A zurückgebracht, wie dies bei der Beschreibung
von Fig. 4 erläutert wird. Das Wasser, welches durch Undichtigkeiten etc. verloren
geht, wird von Zeit zu Zeit den Kesseln wieder zugeführt.
Wenn die Maschine oder andere Apparate schmutziges Schmieröl u. dergl. in den Abdampf
bringen, so wird ein Filtrirapparat, Fig. 7, in die Leitung L4 eingeschaltet. Derselbe
besteht aus einem Gefäfs G mit zickzackförmig eingehängtem Filter F aus geeignetem
Gewebe, durch welches der'Abdampf in der angedeuteten Pfeilrichtung seinen Weg nimmt.
Das im Abdampf enthaltene schmutzige OeI wird durch das Filter zurückgehalten, fliefst an
demselben herunter und wird von Zeit zu Zeit durch den Hahn N mit dem bis dahin gebildeten
Condensationswässer abgelassen, oder es wird an das Ableitungsrohr L7 ein Condensationswasserableiter
angeschlossen und durch diesen das Gemisch von Condensationswässer
und OeI selbstthätig abgeführt. Wird das Abflufsrohr L7, wie gezeichnet, U-förmig herumgebogen,
so kann das OeI mit dem Condensationswässer frei abfliefsen, ohne dafs Luft in
das Abdampfrohr eintreten kann.
Durch den Deckel M ist eine leichte Auswechselung
und Reinigung des Filters F ermöglicht und durch die zickzackförmige Anordnung
von F wird eine grofse Oberfläche und dadurch ein leichter Durchflufs des Abdampfes
geschaffen. Das trotz des Filters in die Kessel kommende OeI wird von Zeit zu
Zeit, wenn die Kessel kalt liegen, abgepumpt.
Fig. 3 zeigt die gleiche Einrichtung wie Fig. i, nur wird hier der Wasserbehälter C
durch einen Injectionsapparat J1 ersetzt. Auch
durch eine andere Speisevorrichtung bekannter Construction kann das Wasser aus A nach B
befördert werden.
Soll aufser dem Abdampf auch Condensationswasser aus Heizkörpern, Dampf kochapparaten
etc. in den Arbeitskessel A zurückgeführt werden, so wird die Anordnung nach
Fig. 4 getroffen.
Die Dampfzuleitung L6 schliefst sich an die
mit Dampf zu versehenden Heizkörper oder andere Apparate H an, und das sich bildende
Condensationswasser wird durch die Leitung L8 mit eingeschaltetem Rückschlagventil Rs in
einen Wasserbehälter C1 unten eingeführt. Die Rohrleitung L9 communicirt mit dem Boden
von C1 und mit dem Kessel A, und die Leitung L10 schliefst sich oben an C1 an und
communicirt mit dem Dampfraum von Kessel -B. Sobald das Wasser in C1 auf eine bestimmte
Höhe gestiegen ist, öffnet man das Ventil F10, wodurch die hohe Kesselspannung von B
nach C1 fortgepflanzt und das Wasser von C1
nach Kessel A gedrückt wird. Das Rückschlagventil Rg verhindert, dafs das Kesselwasser
aus A nach C1 zurücktritt, und durch Rückschlagventil i?8 wird vermieden, dafs von
C1 Wasser in die Leitung L8 eindringt. Ist
der Wasserstand in C1 auf das gewünschte Mafs gefallen, so schliefst man Ventil F10 und
es kann sich jetzt von neuem der Behälter C1 mit Condensationswasser anfüllen. Der Wasserbehälter
C2, welcher das Condensationswasser der Rohrschlange W, Fig. 4, aufnimmt, wird
in gleicher Weise entleert und das Wasser nach A befördert.
Hat man nur Condensationswasser zurückzuführen und keinen Abdampf, dann wird der
Kessel B mit erhöhter Dampfspannung überflüssig und die Anordnung nach Fig. 5 getroffen.
Das in C1 angesammelte Wasser wird durch Oeffnen von Ventil F11 zunächst in den
Behälter C gedrückt, dann wird F11 geschlossen
und V geöffnet, wodurch der Ueberdruck von A nach C fortgeflanzt und infolge der erhöhten
Lage von C das Wasser aus diesem Behälter nach dem Kessel A befördert wird.
Der Wasserbehälter C3, welcher das Condensationswasser aus dem Condensator T, Fig. 2,
aufnimmt, wird in ganz gleicher Weise durch den Kesseldruck von B entleert und das
Wasser nach B befördert.
Das Wasserzuflufsrohr des Condensators T erhält einen Regulirhahn oder ein Ventil N1,
wodurch man jeden Augenblick den Wasserdurchflufs und damit die Energie der Condensation
ändern kann. Da nun die Spannung in A hauptsächlich auch durch das jeweilige
Mischungsverhältnifs von Abdampf und Betriebsdampf des Injectionsapparates J bedingt
wird, so hat man durch den Hahn N1 eine leichte Handhabe zur steten Ausgleichung der
Spannung in A gegenüber derjenigen in B. Diese Ausgleichung kann leicht automatisch
dadurch bewirkt werden, dafs man einen der bekannten Apparate, welche zur selbstthätigen
Regulirung der Verbrennungsluft bei Kesselanlagen Verwendung finden und auf Druckoder
Temperaturänderungen im Innern eines Dampfkessels basiren, mit dem Kessel A und
dem Hahn oder Ventil N1 in Verbindung bringt.
Fig. 8 zeigt einen Mechanismus, durch welchen das Oeffnen und Schliefsen der Ventile
F bezw. F10 oder F11 oder F15 selbstthätig
bewirkt werden soll.
Zum Oeffnen und Schliefsen des Ventils F ist die Einrichtung wie folgt getroffen: Ein in
den Kessel B eingelegter Schwimmer S wird durch den steigenden und fallenden Wasserstand
des Kessels auf- und niederbewegt und hierdurch dem mit dem Schwimmer verbundenen
und auf der Achse α drehbaren Hebel bad eine schwingende auf- und abwärtsgehende'
Bewegung gegeben.
Auf der Achse at ist ein geschlossenes,
theilweise mit Quecksilber oder einer anderen Flüssigkeit . angefülltes Rohr r drehbar gelagert,
in der Weise, dafs beim Steigen des Schwimmers S das Rohrende e durch das
Hebelende b und beim Fallen von S das Rohrende ελ durch das Hebelende d aufwärts
bewegt wird. Das Rohr r trägt einen Zapfen ^,
welcher von der in eine Oese endigenden Ventilstange s gefafst wird. Die letztere trägt
das Ventil F (bezw. F10 F11 oder F15), welches
als vollständig entlastetes Doppelsitzventil construirt ist. Auf der Ventilstange 5 sitzt ein
Zapfen %, welcher durch eine an dem Ende e2
eines zweiten kleineren Rohres T1 sitzende
Oese gefafst wird. Auch dieses Rohr wird theilweise mit Quecksilber oder einer anderen
Flüssigkeit angefüllt und ist um die Achse λ2
drehbar. Der Betrieb ist folgender:
Sobald im Kessel B der Wasserstand und mit demselben der Schwimmer S nahe bis
zur niedrigsten Grenze gefallen ist, ist das Rohr r mittelst des Hebelendes d bis zur horizontalen
Lage gehoben. Bei weiterem Sinken
von S und damit verbundener Aufwärtsbewegung des Rohrendes ελ füefst das Quecksilber
gegen das Rohrende e, wodurch dort ein Uebergewicht hergestellt und das Rohr r plötzlich
so weit herumgeworfen wird, als dies durch den gewünschten Hub bedingt ist. Der Zapfen \ schlägt hierbei nach oben gegen die
Oese der Ventilstange s, wodurch Ventil V plötzlich geöffnet wird. Der Dampf strömt
jetzt mit voller Kraft durch die Leitung L, Fig. i, nach dem Wasserbehälter C und bewirkt
die Speisung des Kessels B in der bereits beschriebenen Weise. Ist der Wasserstand
in B wieder bis zur normalen Höhe gestiegen, so ist das Rohrende e2 bis zur
horizontalen Lage abwärts gegangen, ohne dafs die Ventilstange s mitgenommen wurde
infolge der Länge der erwähnten Oese von s, und es fliefst jetzt bei weiterem Steigen des
Schwimmers das Quecksilber gegen das Ende O1
des Rohres r und bewirkt dadurch das plötzliche Schliefsen von Ventil V, indem der
Zapfen \ nach unten gegen die Oese von 5 schlägt. So wiederholt sich das Spiel ununterbrochen.
Das Ende e2 des zweiten kleineren Rohres T1
wird beim Auf- und Niederwerfen der Ventilstange s durch den Zapfen ^1 mitgenommen,
wodurch einmal das Rohrende e3 und das andere Mal das Rohrende e2 das Uebergewicht
erhält. Hierdurch wird beim Niedergang des Zapfens \ die Ventilstange mit dem Ventil so
lange hochgehalten, bis \ nach. unten gegen die Oese der Ventilstange schlägt und so das
plötzliche Schliefsen des Ventils V bewirkt. Umgekehrt wird bei der Aufwärtsbewegung des
Zapfens % die Ventilstange durch die Oese vom Rohrende C2 so lange niedergehalten, bis
I nach oben gegen die Oese der Ventilstange schlägt und so das plötzliche Oeffhen des
Ventils V hervorbringt.
Für den Behälter C1 oder C2 mufs entweder
der Schwimmer 5 nach rechts oder der Zapfen \ nach links gelegt werden, da hier
beim höchsten Wasserstand das entlastete Doppelsitzventil geöffnet und beim niedrigsten
Wasserstand geschlossen werden mufs.
Die Achse α kann durch die Kesselwandung hindurchgefühlt und der ganze Mechanismus
bis auf den Schwimmer S aufserhalb des Kessels placirt werden. Das Ventil V mufs
dann ein Gehäuse erhalten, welches mit dem Dampfraüm des Kessels communicirt. An Stelle
der zum Theil mit Quecksilber angefüllten Rohre r und T1 kann auch je eine massive
Stange angewendet werden, auf welcher sich eine Kugel oder Rolle hin- und herbewegt,
und an Stelle des Quecksilbers in den Rohren r und r.j kann auch eine Kugel verwendet
werden.
Claims (5)
1. In Verbindung mit dem Hochdruckkessel B, dem Niederdruckkessel A, dem Injectionsappbrat
J und der Maschine D die Anwendung eines über den Kesseln A und B
plackten Wasserbehälters C, welcher durch die Rohrleitungen L L1 und L2, Fig. i,
mit den eingeschalteten Rückschlagventilen R R1 und R2 und dem Absperrventil V
mit beiden Kesseln verbunden ist behufs Speisung des hochgespannten Kessels aus dem Wasserinhalt des niedriger gespannten
Kessels.
An dieser Dampfkesselanlage:
2. Die Trennung des Condensationswassers in Leitung L4 oder JL5 vom Dampf durch
einen Wasserabwerfer bekannter Construction und Erhitzung dieses Dampfes in der
beschriebenen Weise auf die Temperatur der normalen Arbeitsspannung vor dem Eintritt in den Arbeitskessel oder Behälter
A. <■ .
3. Die Einschaltung eines Gefäfses G, Fig. 7, in die Abdampfleitung mit zickzackförmig
eingehängtem Filter aus geeignetem Gewebe behufs Zurückhaltung und Abführung der
in dem Abdampf enthaltenen Schmutztheile, Schmieröle u. dergl.
4. Die Anwendung der bekannten Apparate, welche zur selbstthätigen Regulirung der
Verbrennungsluft bei Kesselanlagen verwendet werden und deren Wirkung auf Druck- oder Temperaturänderungen im Innern
eines Dampfkessels beruhen, zur automatischen Bewegung des Hahnes oder
Ventils JY1 behufs Regulirung des Wasserdurchflusses
durch den Condensator T bezw. der selbstthätigen Ausgleichung der jeweiligen Spannung im Kessel A gegenüber
derjenigen im Kessel B.
5. Die Anwendung eines um die Achse a17
Fig. 8, drehbaren geschlossenen Rohres r, welches theilweise mit Quecksilber oder
einer anderen Flüssigkeit angefüllt ist oder im Innern eine leicht bewegliche Kugel erhält,
in Verbindung mit einem in einen Dampfkessel oder Wasserbehälter eingesetzten Schwimmer S in der Weise, dafs
bei abnehmendem Wasserinhalt im Kessel mittelst geeigneter Hebelübersetzung vom Schwimmer auf das Rohr r das letztere
etwas über die horizontale Lage gehoben wird, so dafs das Quecksilber nach dem einen Ende von Rohr r überfliefst, dort
ein Uebergewicht hervorruft und ein plötzliches Umkippen dieses Rohres bewirkt, wodurch bei entsprechender Bewegungsübertragung
ein Ventil oder Hahn plötzlich geöffnet bezw. geschlossen wird, während
bei zunehmendem Wasserinhalt im Kessel oder Wasserbehälter die umgekehrte Bewegung
entsteht.
In Verbindung mit dieser Einrichtung die Anwendung eines zweiten ähnlichen, aber
kleineren Rohres T1, drehbar um die Achse a2, welches an dem einen mit Oese
versehenen Ende mit der Ventilstange s so verbunden ist, dafs dieses Rohrende bei
der auf- und niedergehenden Bewegung von der Ventilstange mitgenommen wird,
wodurch das Uebergewicht des einmal nach der einen und dann nach der anderen
Seite des Rohres überfliefsenden Quecksilbers einmal das Ventil so lange offen hält, bis in der beschriebenen Weise der
plötzliche Schlufs dieses Ventils' bewirkt wird, und umgekehrt das Ventil so lange
geschlossen hält, bis dasselbe wieder plötzlich geöffnet wird.
Hierzu ι Blatt .Zeichnungen.
Publications (1)
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