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Anordnung eines Überströmventils an mit Dampfspeichern versehenen
Dampfanlagen. Den Gegenstand der Erfindung bildet die Anordnung eines Überströmventils
an mit Dampfspeichern versehenen Dampfanlagen. Ein Überströmventil wird bekanntlich
in eine Leitung zur Verbindung eines Raumes unter höherem mit einem Raume unter
niedrigerem Druck eingeschaltet. Es öffnet erst, wenn in dem Raum mit höherem Druck
ein bestimmter Mindestdruck überschritten wird, umgekehrt schließt es, wenn der
Druck fällt, bei diesem Mindestdruck wieder ab.
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Es ist bereits vorgeschlagen worden, ein Überströmventil anzubringen,
welches bei stei-. gendem Druck in der Leitung, an die das Überströmventil angeschlossen
ist, den überflüssigen Dampf in den Speicher einbläst.
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Die Erfindung bezieht sich dagegen auf ein Ventil, das zwischen zwei
Leitungen für niedrigeren Druck als der Kesseldruck oder zwischen einer derartigen
Leitung und dem Dampfspeicher eingeschaltet ist und dieselbe Aufgabe erfüllt, aber
nicht von dem Druck in der Leitung, an die das Ventil angeschlossen ist, geregelt
wird, sondern von dem Kesseldruck. Das betreffende Ventil kann als mittelbares Überströmventil
bezeichnet werden. Vorausgesetzt ist dabei, daß schon vorher zwischen den verschiedenen
Leitungen in an und für sich bekannter Weise Druckminderungsventile angeordnet sind.
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Das Ventil wird von dem Kesseldruck unmittelbar oder mittelbar beeinflußt
und ermöglicht, daß dieser Druck unverändert bleibt. Dies wird dadurch erzielt,
daß bei etwas gesteigertem Kesseldruck der überflüssige Dampf selbsttätig, und zwar
unmittelbar oder mittelbar zum Speicher abgeleitet wird, während bei herabgesetztem
Druck die Dampfzufuhr nach dem Speicher gedrosselt wird.
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Einige Ausführungsformen des Erfindungsgegenstandes sind auf der Zeichnung
in den Abb. i und 2 schematisch veranschaulicht.
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Abb. i zeigt eine Ausführungsform mit einem mittelbaren Überströmventil.
P ist die Kesselanlage mit der Leitung L1, in welcher ein Druck p1 von beispielsweise
2o kg herrscht. Aus diesem Netze wird ein Dampfverbrauch A1 entnommen. Ferner wird
Dampf durch ein Minderungsventil R1 für ein Netz L, entnommen, in welchem ein niedriger
Druck beispielsweise von io kg, herrscht. Der Dampfverbraucher dieses Netzes ist
Az.
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In derselben Weise wird der Dampfdruck weitet durch das Minderungsventil
R2 auf p3 - beispielsweise 2 kg in der Leitung L3 herabgesetzt. Aus dieser Leitung
wird eine Dampfmenge A3 entnommen. An die Leitung ist der Dampfspeicher A angeschlossen.
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In die Ladeleitung L, wird das mittelbare 'Überströmventil O eingeschaltet,
welches durch den federbelasteten Kolben K und die Leitung Lrc von dem Kesseldruck
p, in solcher
Weise eingestellt wird, da.ß das Ventil etwas geöffnet
wird, wenn der Kesseldruck etwas steigt, und etwas gedrosselt-wird, wenn der Druck
etwas sinkt. Nach der -Zeichnung wirkt der Dampfdruck p1 unmittelbar auf den Kolben
oder die Membran des Überströmventils. Selbstverständlichkannaucheinemittelbare
Übertragung des Dampfdruckes angewendet werden, 'beispielsweise durch Öldruck o.
dgl.
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Von dem Speicher A wird durch eine Leitung L" Dampf in die Leitung
L4 geleitet, in welcher ein Druck P4 - beispielsweise o,5 kg herrscht. Aus dieser
Leitung wird ein Dampfverbrauch A4 bestritten. Der Druck in der Leitung L4 wird
durch ein Minderungsventil R4 gleicherhalten. Für den Fall, daß der Dampfspeicher
entladen ist, wird schließlich ein Minderungsventil R3, welches auf etwas niedrigeren
Druck als R4, beispielsweise auf o,45 kg, eingestellt ist, zwischen der Kesselleitung
oder irgendeiner anderen Leitung und der Leitung L4 angeordnet. Die beiden letztgenannten
Ventile arbeiten somit zusammen.
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Es wird angenommen, daß der -Speicher in der Abbildung zwischen 2
und o,5 kg arbeitet. Von denn Speicher wird .schließlich eine dünne Leitung Lm zu
dem neben dem Heizerplatz vorgesehenen Manometer M abgezweigt.
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Es soll gezeigt werden, wie bei einem wechselnden Dampfverbrauch die
Vorrichtungen -mit dem Speicher derart zusammenwirken, daß der Kessel von dem Dampfstoß
befreit wird.
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Es sei angenommen, daß beispielsweise der Dampfverbrauch A2 herabgesetzt
wird. In diesem Falle steigt der Druck in der Leitung L2 und das Minderungsventil
Rl sperrt die entsprechende Dampfmenge ab. Infolgedessen steigt der Druck in der
Kesselleitung, welche Steigerung jedoch mit Rücksicht auf den Wasserraum des Kessels
verhältnismäßig langsam vor sich gehen wird.
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Sobald der Druck ein wenig gestiegen ist, wird der Kolben K beeinfiußt
und öffnet dass mittelbare Überströmventil 0, wodurch es der Leitung L3 mehr Dampf
entnimmt, so daß der Druck in dieser Leitung ein wenig sinkt. Infolgedessen wird
auch R2 weiter geöffnet, bis der durch die Herabsetzung von A2 freigewordene Dampf
durch R2 und 0 in den Speicher gelangt ist.
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In ähnlicher Weise wirken die Vorrichtungen für den Fall, daß der
Verbrauch in A2 steigen würde. Dasselbe Verhältnis tritt ein, sobald Veränderungen
in den übrigen Dampfverbrauchern entstehen. Es ist leicht zu ersehen, daß auch bei
Veränderungen in dem oder den Dampfverbrauchern A4 der Speicher ausgleichend wirkt.
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Die Minderungsventile können -mit .derselben Wirkung auch zwischen
anderen Leitungen angebracht werden. So z. B. kann man statt des Ventils R2 zwischen
L1 und L3 ein Minderungsventil zwischen die Leitungen L2 und L3 einschalten usw.
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Es ist klar, daß bei der Vorrichtung laut Abb. z der Wärmespreicher
A parallel zu einer zwischen L3 und L4 verlegten Leitung angeordnet werden kann,
wobei das Überströmventil 0 zwischen dieser Leitung und der Leitung L3 angeordnet
ist. Das Ventil R4 ist dann zwischen dieser Leitung und der Leitung L4 eingebaut.
Die Parallelschaltung des Wärmespeichers an sich ist in Abb: 2 dargestellt.
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In Abb. 2 wird ein weiterer Fall gezeigt, aus dem hervorgeht, mit
welch einfachen Mitteln der Erfindungsgedanke selbst bei den verwickeltsten Anlagen
durchgeführt werden kann.
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Die dargestellte Anlage zeigt die in Schweden gebräuchliche Anordnung
zum Kochen mit Abdampf aus einer Dampfturbine. In der Anlage sind drei Netze vorhanden,
nämlich das Netz L1, in welchem ein Kesseldruck von 25 kg herrscht, das Netz L2,
in welchem ein Druck von P2 - 6 kg herrscht, und das Netz L3, in welchem ein Druck
von @3 = z.5 kg herrscht. -Der Dampf wird von der Kesselanlage P geliefert. Die
Belastung besteht aus Sulfitkochern S. Das Kochen wird mit einem Druck von 6 kg
aus dem Netz L2 bewerkstelligt. Ferner besteht die Belastung aus Papiermaschinen
M, die dem Netz L3 mit einem Druck von 1,5 kg angeschlossen werden. Schließlich
ist eine ganze Reihe von Dampfverbrauchern vorgesehen, welche bei niedrigerem Druck
arbeiten können. Für *-diese ist ein neues Netz L4 angeordnet, in welchem
ein Druck P4 - 0,3 kg herrscht. Diesem Netze werden Wärmeleitungen V und eine Spiritusfabrik
F angeschlossen.
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Der Speicher A ist für einen Druck von 1,5 bis 0,3 kg gebaut
und mittels zweier Rückschlagventile B, B dem Netz La parallel geschaltet. In diesem
Netze herrscht also derselbe Druck wie im Speicher. An das Netz werden Verbraucher
angeschlossen, welche einen veränderlichen Druck vertragen, weil dadurch, falls
der Speicher voll geladen und darin der Höchstdruck erreicht ist, die Leistung der
Fabrik weiter gesteigert wird. Solche Verbraucher sind in diesem Falle eine Bleicherei
Bi und eine Dampfleitung D zum Betriebe von Sulfitkochern.
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Die Dampfturbine Al, welche den Generator G treibt, ist für einen
Eintrittsdruck von 25 kg gebaut und besteht aus drei Teilen, welche in diesem Falle
zusammengebaut sind. ' Sie hat zwei Anschlußstutzen, nämlich einen
U2
für 6 kg und einen U3 für 1,5 kg. Durch das Rohr Y strömt der Kondensatordampf
nach dem Kondensator.
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Die Regelvorrichtungen C, T2 und T3 der Turbine halten in bekannter
Weise die Umlaufzahl und die Drucke in den Leitungen mit 6 und 1,5 kg bei allen
Belastungen und Dampfentnahmen in gleicher Höhe.
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R1 ist ein Minderungsventil zwischen L1 und L2, R2 ein Minderungsventil
zwischen L1 und L3. R ist ein Minderungsventil zwischen L3 und La, und R4 ein Minderungsventil
zwischen La und 4 Die beiden letzteren stehen miteinander in Verbindung.
Zwischen den Leitungen L3 und La wird das mittelbare Überströmventil O angeordnet,
welches von einem federbelasteten Kolben K geregelt wird, der seinerseit durch die
Leitung L, unmittelbar oder mittelbar unter dem Einfluß des Kesseldruckes steht.
Schließlich ist auch hier eine Leitung L"z zum Manometer M im großen Kesselhause
vorgesehen.
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Die Wirkungsweise ist die folgende: Alle Dampfstöße in der Nebenleitung,
in diesem Falle also von dem Dampf für die Bleicherei, für das Dampfbehandeln in
den Sulfitkochern, für die Wärmeleitung und die Spiritusfabrik werden sogleich von
dem Speicher ausgeglichen. Wenn dagegen ein Dampfstoß in einer Hauptleitung entsteht,
welcher z. B. durch eine Störung an einer Papiermaschine M, die Absperrung eines
Kochers S oder eine plötzliche Herabsetzung des Kraftverbrauchs verursacht wird,
so hat dieser Dampfstoß stets zur Folge, daß der Anlaßdampf nach der Turbine herabgesetzt
wird, wodurch der Kesseldruck zu steigen beginnt: Sobald der Kesseldruck steigt,
öffnet der Kolben K das Überströmventil O so lange, bis der normale Kesseldruck
wieder hergestellt ist und bläst die freigewordene Dampfmenge in den Dampfspeicher.
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Der Kesseldruck bleibt somit während der ganzen Zeit gleich. Der Heizer
hat also keine Veranlassung, die Lebhaftigkeit der Feuerung zu verändern. Nur in
denjenigen Fällen, wo die von dem Kessel abgegebene mittlere Belastung dem mittleren
Dampfverbrauch der Anlage nicht entspricht und der Speicherdruck sich somit zu weit
der unteren Grenze nähert, muß der Heizer die Lebhaftigkeit der Feuerung etwas steigern.
Diese kann dann bis auf weiteres bei dieser gesteigerten Lebhaftigkeit bleiben.
Auf dieselbe Weise hat der Heizer die Feuerung bei denjenigen Gelegenheiten etwas
abzuschwächen, bei denen sich der Speicherdruck dem höchsten zulässigen Werte zu
sehr nähert.