DE337890C

DE337890C - Device for generating water circulation in a steam boiler

Info

Publication number: DE337890C
Application number: DE1916337890D
Authority: DE
Original assignee: FRANZ LAWACZECK DR ING
Current assignee: FRANZ LAWACZECK DR ING
Priority date: 1916-09-12
Filing date: 1916-09-12
Publication date: 1921-06-09

Description

Vorrichtung zur Erzeugung eines Wasserumlaufs in einem Dampfkessel. Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Erzeugung eines Wasserumlaufs in einem Dampfk ::essel mittels einer oder mehrerer in den Kessel eingebauter Schleuderpumpen, die je von einer auf gleicher - Welle sitzenden Turbine betrieben werden. Pumpen zur Umwälzung :des Kesselwassers, die aus Gründen der Wirtschaftlichkeit unmittelbar am Kessel angebaut werden, können so lange .nicht betriebssicher ausgeführt werden, als zu ihrem Antrieb eine unmittelbar mit der Pumpe gekuppelte Dampfturbine Anwendung findet. Denn diese Bauart enthält stets Maschinenteile, die wie die Lager oder Stopfbuchsen einer sorgsamen Wartung und einer möglichst niedrigen Betriebstemperatur bedürfen. Diese Bedingungen können jedoch bei unmittelbarem Anbau von Dampfturbinen am Dampfkessel nicht erfüllt werden.Device for generating water circulation in a steam boiler. The invention relates to a device for generating a water circulation in one Steam boiler by means of one or more centrifugal pumps built into the boiler, which are each operated by a turbine seated on the same - shaft. pump for circulation: of the boiler water, which is immediate for reasons of economy are attached to the boiler, cannot be made operationally safe as long as than a steam turbine directly coupled to the pump to drive it finds. Because this design always contains machine parts such as the bearings or stuffing boxes require careful maintenance and the lowest possible operating temperature. However, these conditions can apply if steam turbines are directly attached to the steam boiler not be met.

Gemäß der Erfindung werden diese Schwierigkeiten dadurch völlig vermieden, daß nicht eine Dampfturbine, sondern eine Wasserturbine zum Betrieb der Kesselwasserumwälzpumpe benutzt wird. Auch hierbei wird die Wasserturbine unmittelbar mit der Pumpe gekuppelt. Nunmehr ist die Antriebsmaschine, die Wasserturbine, ebenso unempfindlich gegen hohe Wärme, wie die Umwälzpumpe selbst. Zweckmäßig wird als Beaufschlagungswasser für die Turbine das Kesselspeisewasser benutzt, wobei der von der Kesselspeisepumpe erzeugte Druck um das Druckgefälle erhöht wird, welches für den Antrieb der Wasserturbine verbraucht wird.According to the invention, these difficulties are completely avoided by that not a steam turbine, but a water turbine to operate the boiler water circulation pump is used. Here, too, the water turbine is coupled directly to the pump. Now the prime mover, the water turbine, is just as insensitive to it high heat, like the circulating pump itself. It is useful as application water the boiler feed water is used for the turbine, with that from the boiler feed pump The pressure generated is increased by the pressure gradient required to drive the water turbine is consumed.

Dadurch, daß1 beide Maschinen auf einer gemeinsamen Welle sitzen, die zweckmäßig zwischen der Pumpe und der Turbine in einem einzigen, möglichst langen Lager ruht, ist es für die Betriebssicherheit des Maschinenratzes belanglos; wenn tatsächlich längs der Welle durch das lange Lager etwas heißes Kesselwasser in die Wasserturbine eintreten sollte.. Doch läßt sich dies gemäß der Erfindung auch dadurch sehr einfach beseitigen, daß der Druck des Turbinenaufschlagwassers höher als der Kesseldruck gewählt ist. In diesem Fall wird das Lager des Maschinensatzes zugleich durch das kalte Wasser der Turbine dadurch geschmiert, daß das Betriebsdruckwasser der Turbine durch den äußeren Laufradspalt auf die Rückseite des Laufrades und von hier in den Spielraum zwischen der Welle und dem Lager tritt. Es ist ohne weiteres ersichtlich, daß eine Stopfbüchse entbehrlich ist.Because1 both machines sit on a common shaft, the expedient between the pump and the turbine in a single, as long as possible If the bearing is at rest, it is irrelevant for the operational safety of the machine; if actually along the shaft through the long bearing some hot boiler water into the Water turbine should enter .. But this can also be done according to the invention very simply eliminate that the pressure of the turbine impact water is higher than that Boiler pressure is selected. In this case the bearing of the machine set becomes the same lubricated by the cold water of the turbine in that the operating pressure water the turbine through the outer impeller gap to the rear of the impeller and from occurs here in the clearance between the shaft and the bearing. It is straightforward it can be seen that a stuffing box is dispensable.

Es kann gelegentlich von Vorteil sein, eine selbständige Antriebskraft, z. B. eine Druckwasserpumpe, zur Erzeugung des Betriebsdruckwassers für die Turbine vorzusehen. Um diese Druckwasserpumpe mit einem möglichst hohen Druck zu betreiben und somit ihr Gewicht klein zu halten, ist es zweckmäßig, mehrere getrennt im Kessel angeordnete Umwälzmaschinensätze anzuordnen und deren Wasserturbinen derart hintereinander zu schalten., daß das Antriebsdruckwasser die Turbinen nacheinander durchfließt. Damit wird auch infolge der Unterteilung des Gesamtgefälles der Betriebsdruckwasserpumpe und infolge des auf jede einzelne Turbine fallenden geringen Druckgefälles die Umdrehungszahl jeder Turbine und somit auch jeder Pumpe möglichst klein, was wegen des geringen Druckes, den die Umwälzpumpen zu erzeugen häben, sehr erwünscht ist. Auch die Führung der Rohrleitung wird in diesem Fall am einfachsten, da nicht von der Betriebswasserdruckpumpe zu jeder Turbine eine besondere Hin- und Rückleitung erforderlich ist, sondern das Abwasser der einen Turbine als Beaufschlagungswasser für die benachbarte Turbine benutzt wird. Es braucht also nur eine einzige im Ring liegende Rohrleitung für sämtliche Turbinen verlegt zu werden.It can occasionally be an advantage to have an independent driving force, z. B. a pressurized water pump to generate the operating pressure water for the turbine to be provided. To operate this pressurized water pump with the highest possible pressure and thus to keep their weight low, it is advisable to keep several separately in the boiler arranged circulating machine sets to be arranged and their water turbines in such a way one behind the other to switch. That the drive pressure water flows through the turbines one after the other. This is also due to the subdivision of the total gradient of the operating pressure water pump and as a result of the small pressure drop falling on each individual turbine, the number of revolutions every turbine and therefore every one Pump as small as possible, what about the low pressure that the circulation pumps have to generate is very desirable. The routing of the pipeline is also easiest in this case, since it is not from the process water pressure pump has a special outward and return line to each turbine is required, but the wastewater from a turbine as application water is used for the neighboring turbine. So it only takes one in the ring laying pipeline for all turbines.

Auf der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der neuen Umwälzpumpe für Kesselwasser im Höhenschnitt dargestellt.In the drawing is an embodiment of the new circulation pump for boiler water shown in vertical section.

Die Welle a des Maschinensatzes ruht in dem dargestellten Beispiel in einem verhältnismäßig langen Lager b, des Gehäuses b. Dieses Maschinengehäuse wird zweckmäßig als Deckel ausgebildet, so daß es am Mannlochdeckel c des Kessels befestigt werden kann oder diesen vollständig ersetzt. Der gesamte Maschinensatz kann demnach nach Lösen des Mannlochdeckels c vollständig herausgenommen werden. In das Innere des Kessels d ragt die Umwälzpumpe e, die zweckmäßig fliegend auf der Welle a angeordnet ist. Das Laufrad der Pumpe ist vorteilhaft so eingerichtet, d'aß es unter geringer Druckerhöhung eine möglichst große Wassermenge in Bewegung setzt. Das Kesselwasser strömt der Pumpe durch die Kanäle f zu und wird" durch das Trichterrohr g dem Hauptinhalt des Kessels wieder zugeführt. Als Antrieb der Pumpe e dient ein unmittelbar auf der Welle a sitzendes Turbinenlaufrad h, das zweckmäßig gleichfalls fliegend auf dem nach außen ragenden Stumpf der Welle angebracht ist. Diese Antriebsturbine ist gemäß der Erfindung eine Wasserturbine, durch deren Wahl der Maschinensatz erst die erforderliche Betriebssicherheit und Unempfindlichkeit selbst bei. Fehlen einer ständigen Wartung erhält. Das Antriebsdruckwasser für diese Turbine wird, besonders wenn dessen Druck kleiner als der Kesseldruck ist und das Wasser somit nicht als Schmierflüssigkeit durch das Lager selbst zu strömen vermag; zweckmäßig zunächst, d. h. bevor es in das Turbinenlaufrad eintritt, zum Kühlen, also zur äußeren Umspülung desMaschinenlagers b, benutzt. DasBetriebsdruckwasser derTurbine, welches durch den Stutzen i zuströmt, umfließt demnach in einem besonderen Kühlraue k das Lager b, und strömt alsdann durch ein Schneckengehäuse l o. dgl. von außen dem Turbinenlaufrad h zu. Das Betriebswassei verläßt den Maschinensatz bei in. Die Umdrehung des Turbinenrades h überträgt sich durch die Welle a unmittelbar auf das Pumpenlaufrad e.The shaft a of the machine set is at rest in the example shown in a relatively long bearing b, the housing b. This machine housing is expediently designed as a cover so that it is on the manhole cover c of the boiler can be attached or completely replaced. The entire machine set can therefore be completely removed after loosening the manhole cover c. The circulation pump e protrudes into the interior of the boiler d and is expediently overhung the shaft a is arranged. The impeller of the pump is advantageously set up in such a way that d that there is as large a quantity of water as possible in motion under a slight increase in pressure puts. The boiler water flows to the pump through the channels f and is "through the Funnel tube g fed back to the main contents of the boiler. As a drive for the pump e serves a turbine impeller h seated directly on the shaft a, which is expedient is also cantilevered on the outwardly protruding stub of the shaft. According to the invention, this drive turbine is a water turbine by virtue of its choice the machine set only has the required operational reliability and insensitivity even at. Lack of constant maintenance. The drive pressurized water for this Turbine will, especially if its pressure is less than the boiler pressure and that Water is therefore unable to flow through the bearing itself as a lubricating fluid; appropriate initially, d. H. before it enters the turbine runner, for cooling, so used for the external flushing of the machine bearing b. The operating pressure water the turbine, which flows in through the nozzle i, therefore flows around in a special one Cooling space k the bearing b, and then flows through a screw housing l or the like. from the outside to the turbine runner h. The operating water leaves the machine set at in. The rotation of the turbine wheel h is transmitted directly through the shaft a on the pump impeller e.

Eine Stopfbüchse für die Welle ist nicht erforderlich, denn selbst wenn Wasser längs der Welle durchtreten sollte, was sicher nur in sehr geringem Maße stattfindet, so wird dieses Wasser, je nachdem die Turbine mit unterhalb oder oberhalb des Kesseldrucks liegendem Betriebswasser gespeist wird und somit gegebenenfalls Wasser durch das Lager von der Pumpe zur Turbine oder von der Turbine zur Pumpe durchströmt, von der Turbine bzw. der Pumpe mitverbraucht bzw. gefördert. Zugleich dient dieses längs der Welle strömende Wasser als Schmierung für das Lager b,. Der gesamte Maschinensatz ist. demnach außerordentlich unempfindlich, besonders auch gegen Wärme.A stuffing box for the shaft is not required because even if water should pass along the shaft, which certainly only to a very small extent Measures takes place, so this water, depending on the turbine with below or process water lying above the boiler pressure is fed and thus if necessary Water through the bearing from the pump to the turbine or from the turbine to the pump flows through, consumed or promoted by the turbine or the pump. Simultaneously this water flowing along the shaft serves as lubrication for the bearing b ,. Of the entire machine set is. therefore extraordinarily insensitive, especially too against heat.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Device for generating a water circulation in a steam boiler by means of one or more centrifugal pumps built into the boiler, which are each operated by a turbine seated on the same shaft, thereby characterized in that the turbine is a water turbine (h).

2. Device according to Claim i, characterized in that 'the water turbine through the boiler feed water beaufs.chlagt, which by the boiler feed pump, on one of the power requirements of the Water turbine is brought to a higher pressure accordingly.

3. Device according to claim i, characterized in that when using a special pressure pump for the Supply of the machine set several separate circulation pump sets arranged on the boiler are whose turbines are acted upon by the operating pressure water of the pump one after the other will. q .. Apparatus according to claim i, characterized in that: that the pressure larger at the exit point of the shaft bearing into the housing of the water turbine than the boiler pressure is maintained, so that the turbine service water in the warehouse penetrates. .