DE3618932A1 - Vorrichtung zu ueberdruckdampfsystemen fuer die einspeisung des kondenswassers der steigenden dampfleitung in die kondensatrueckleitung - Google Patents
Vorrichtung zu ueberdruckdampfsystemen fuer die einspeisung des kondenswassers der steigenden dampfleitung in die kondensatrueckleitungInfo
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Description
$3-40
EnergiagazdäLkodäsi I η t e ζ e t
Budapest / Ungarn
VORRICHTUNG ZU ÜBERDRUCKDAMPFSYSTEMEN FÜR DIE EINSPEISUNG DES KONDENSWASSERS DER STEIGENDEN DAMPFLEITUNG
IN DIE KONDENSATRÜCKLEITUNG
Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zu Überdruckdampfsystemen für die Einspeisung des Kondenswasser
der steigenden Dampfleitung in die Kondensat rück Leitung
zwecks Erhöhung des Wirkungsgrades der Wärmeausnutzung des
Dampf systems.
Es ist bekannt, daß entlang von DampffernLeitungen in
gegebenen Abständen Entwässerungspunkte ausgebildet sein
müssen, von wo aus das Wasser der in der Dampfleitung
entlang der Wand entstehenden Filmkondensation aus der
Dampfleitung entfernt wird, um einen Wasserschlag an das Dampfsystem zu vermeiden.
Gemäß dem Stand der Technik wird das Kondenswasser auf
verschiedene Weise abgeführt:
a) Es sind gesonderte Leitungen für das Sammeln des an den Entwässerungspunkten abgeführten Wassers und für das
Zurückführen in die Wärmezentrale vorgesehen. Der wesentliche Nachteil dieser Lösung besteht in dem
Kostenaufwand dieser SonderLeitungen, wobei außer der
Dampfleitung und der Rückleitung noch eine dritte Leitung für das ausgeführte Kondenswasser errichtet sein muß.
b) Das über die AbLaßpunkte der Dampfleitung ausgeführte Heißwasser wird zumeist an Ort und Stelle, beispieLsweise
für Heizung in Gärtnereien, ausgenutzt. Diese Lösung ist zwar nützlich; es besteht aber nur eine begrenzte
Verwendungsmögli chkeit.
c) Das ausgeführte Heißwasser wird in einen Entwässerungsschacht geleitet. Diese Lösung ergibt die
ungünstigste Energiebilanz. Die Wärme des ausgeleiteten
Kondenswasser und auch das sehr kostpielige ionenausgetauschte Wasser gehen vollkommen verloren. Es
ist eine allgemeine Erfahrung, daß die Lösung gemäß Punkt c) am meisten verwendet wird.
Die oben erwähnten Ableitungsarten des aus Dampffernleitungen
ausgeleiteten Kondenswassers sind in Hand- und Fachbüchern
beschrieben, unter anderem von Dr. Robert KISS: Handbuch für Fernwärmeversorgung, Technischer Verlag, Budapest 1977;
Marcell KORACH: Hoch- und Tiefbau von Netzen für Fernwärmeversorgung, Technischer Verlag, Budapest 1978.
Als gemeinsames Kennzeichen der im allgemeinen verwendeten Lösungen gemäß den obigen Punkten a) - c) soll erwähnt
werden, daß der Druck des in Dampffernleitungen geführten
Frischdampfes um fast eine Größenordnung höher liegt als
der in der Kondenswasserleitung herrschende Druck des vom
Ort des Dampfverbrauches zurückgeleiteten Kondenswassers.
Aus diesem Grund konnte es bisher nicht gelöst werden, das aus der Dampffernleitung ausgeleitete gesättigte Wasser
unmittelbar in die Rückleitung einzuspeisen. Das gesättigte Wasser würde nämlich am Anschlußpunkt der Kondensat leitung
geringeren Druckes sofort ausdampfen und die Rückleitung würde durch die Kavitation abgerissen. Das ist der Grund
dafür, daß wegen Mangels an entsprechender Lösung das
Heißwasser ins Freie gelassen wurde, falls das gesättigte
Wasser an Ort und SteLle - zwecks Wärmeausnutzung - nicht
verwendet werden konnte. Der derart entstehende WärmeverLust
und die für die Umgebung schadhafte Wirkung des Heißwassers sind bet rächt Lich.
Zielsetzung der Erfindung ist die Beseitigung der oben
beschriebenen Nachteile durch Ausbildung einer Vorrichtung,
mit der es möglich ist, den Druck und die Wärme des gesättigten Kondenswasser an den Entwässerungspunkten der
Dampfleitung derart zu vermindern, daß das aus der Dampfleitung ausgeführte Kondenswasser und das in der
Kondensat Leitung des Dampfsystems strömende Wasser miteinander vermischt werden können, d.h. damit das an den
Ablaßpunkten der Dampffern Leitung ausgeführte gesättigte
Wasser schließlich in die Rückleitung eingespeist werden kann.
Eine weitere Zielsetzung der Erfindung ist es, den ganzen Wärmegehalt des Kondenswassers der Dampffern Leitung abgesehen
von den DichtungsverLüsten - in den FernLeitungssystemen ausnutzen zu können und dadurch den
Wirkungsgrad der Wärmeausnutzung des Dampfsystems zu erhöhen,
Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, daß das aus der Dampffern Leitung ausgeleitete Kondenswasser durch einen
Wärmetauscher abgekühlt werden kann, dessen Kühlmitte L durch
das in der RückLeitung strömende Kondenswasser gebildet ist.
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung für Überdruckdampf systeme, zwecks Einspeisung des Kondenswassers
der steigenden Dampfleitung in die Kondensat rück Leitung und zur Erhöhung des Wirkungsgrads der Wärmeausnutzung des
Dampfsystems, wobei ein an den Entwässerungspunkten der
steigenden Dampfleitung angeordneter Wassersack durch eine
mit einem Kondensatautomat versehene Kondensatarmatur an
den Eingang eines Wärme- und DruckmindererbehäLters angeschLossen ist. Das Dampf system verfügt über eine
Kondensat rück Leitung.
Das Wesen der Erfindung besteht darin, daß der Wärme- und
Druckabfa LLbehäLter durch einen PufferbehäLter gebiLdet ist,
wobei der Ausgang am Boden des PufferbehäLters durch
denjenigen Abzweiger eines Wärmetauschers durchgeführt ist,
dessen gekühLter Austritt in einem in der Strömungsrichtung
des Kondenswassers nach dem Wärmetauscher angeordneten AnschLußpunkt in die Kondenswasser Leitung eingeführt ist.
Am anderen Zweig des Wärmetauschers ist die
KondenswasserLeitung durchgeführt.
Zwischen dem am PufferbehäLter angeschLossenen Eingang des
Wärmetauschers und dem Ausgang des Wärmetauschers ist ein
vorzugsweise keine HiLfsenergie erforderndes, den
Wärmeunterschied fühLendes und regeLndes Organ angeordnet,
dessen BetätigungseLement vor dem Eingang des Wärmetauschers
angeschLossen ist.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform des in der
erfindungsgemäßen Vorrichtung verwendeten Wärmetauschers
ist ein Abzweiger des Wärmetauschers durch die
Kondensat Leitung, der andere Abzweiger durch ein auf die Kondensat Leitung mit wenigen Gewinden gewickeLtes Rohr
gebiLdet. Auf diese Weise wird vorzugsweise das in der
Kondensat Leitung strömende Kondenswasser aLs KühLmitteL verwendet, damit die Temperatur des Kondenswassers der
FernLeitung sich unter die Sättigungstemperatur des KondensLeitungsdruckes abkühLt. In diesem FaLL können die
zwei Wasserarten ohne Gefahr der Kavitation miteinander gemischt werden. Dies kann dadurch erreicht werden, daß die
Kondensat strömung einen um mehrere Größenordnungen
größeren Wasserwertst rom repräsentiert, aLs der
Wasserwertst rom des viel heißeren FernLeitungsabLaßwassers.
Der wesentliche VorteiL der erfindungsgemäßen Vorrichtung
besteht darin, daß der ganze WärmegehaLt des aus der
Dampffern Leitung ausgeführten Kondenswasser und das
ionenausgetauschte Wasser selbst innerhalb des Systems
bleiben und nicht verlorengehen.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung wird nachstehend anhand
einer beispielsweisen Ausführungsform mit Hilfe der
beiliegenden Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt:
Fig. 1 eine an sich bekannte Dampf fern Leitung mit der zu
dem System gehörigen Kondensat Leitung und
Fig. 2 die Schaltungsanordnung der erfindungsgemäßen
Vorrichtung.
In Fig. 1 zeigt eine an sich bekannte Dampffernleitung mit
der an deren Entwässerungspunkten für die Ausleitung des Kondenswassers angeordneten Vorrichtung, weiterhin die mit
der von der Stelle des DampfVerbrauches der Dampffern leitung
in Siederichtung des Dampfes errichteten Kondensat leitung.
Am Entwässerungspunkt der steigenden Dampfleitung (1) ist ein Wassersack (2) angeordnet, dessen Ausgang am Eingang
eines Kondensatschrankes (3) angeschlossen ist. Im
Kondensat sch rank (3) ist ein Kondensatautomat (4) angeordnet, der dafür sorgt, daß aus der Dampfleitung nur Wasserphasen
sich entfernen können. Die Betriebsfähigkeit des
Kondensatautomaten ist dadurch bedingt, daß der Druckabfall am Automaten wie an einem Ventil ca. 10 - 15% des
Primärdruckes beträgt. Auf diese Weise ist der
Kondensatautomat auch im Falle eines Gegendruckes
betriebsfähig. Der Kondensat sch rank (3) ist an einem
Expander (5) angeschlossen, dessen Aufgabe es ist, die
Gasphase des aus dem Kondensat sch rank (3) einströmenden
Mittels ins Freie zu leiten, wobei die Flüssigkeit bzw. die Wasserphase durch einen Auslauf (6) ausgeleitet wird,
d.h. in diesem AusführungsbeispieL in einen Trockner (7)
strömt.
In der Umgebung der Entwasserungspunkte der steigenden Dampffern Leitung (1) sind die der Entwässerung dienenden
Konstruktionselemente mit der Kondensat Leitung (8) nicht
in Verbindung.
In Fig. 2 ist die erfindungsgemäße Ausführungsform der
Vorrichtung laut Fig. 1 dargestellt.
Die aus dem im Kondensatschrank (3) angeordneten
Kondensatautomaten (4) ausströmende Wasserphase wird in den Oberteil eines Pufferbehälters (10) geleitet, wobei die
Wasserphase im erwähnten Pufferbehälter (1G) teilweise
verdampft. Der untere Teil des Pufferbehälters (10) ist am
Eingang (11) eines in der KondensLeitung (8) eingebauten
Wärmetauschers (9) durch einen ohne Hilfsenergie betätigbaren, an sich bekannten Wärmeregler angeschlossen,
dessen Betätigungselement (14) vor dem Eingang (11) des
Wärmetauschers (9) angeordnet ist. Die aus dem
Pufferbehälter (10) einströmende Wasserphase wird im
Wärmetauscher (9) aufgrund der Kühlwirkung, d.h. der Temperatur, des in die Kondensat Leitung (S) zurückströmenden
Wassers derart abgekühlt, daß diese Flüssigkeit in dem in
Strömungsrichtung des in der KondensLeitung (8) strömenden
Wassers nach dem Wärmetauscher (9) angeordneten Anschlußpunkt (13) wieder in die Kondensatleitung (8)
eingeführt werden kann.
Zurückkommend auf die Druck- und WärmegradverhäLtnisse des
aus der steigenden Dampffern Leitung (1) ausgeführten
gesättigten Wassers, werden zuerst die WärmegradverhäLtnisse wie foLgt erLäutert:
Das aus der steigenden DampffernLeitung (1) ausgeführte
Kondenswasser verLiert einen AnteiL seiner Temperatur, und
zwar während seiner Strömung durch den Kondensat sch rank (3), bzw. den Kondensatautomaten (4), weiterhin durch den
PufferbehäLter (10). Eine weitere Wärmesenkung kommt im
Wärmetauscher (9) zustande. Nach der AusLeitung kommt ein
so hoher Wärmeunterschied zwischen dem Wasser in der
RückLeitung und dem aus der steigenden DampffernLeitung
(1) ausgeführten und bereits teiLweise gekühLten Wasser zustande, daß durch EinLeitung dieses teiLweise gekühLten
Wassers in die KondensatLeitung (8) die Temperatur des in der KondensatLeitung (8) befindLichen Wassers sich um
höchstens 1O0C erwärmt, was aus dem Gesichtspunkt des
WärmehaushaLtes des Systems vorteiLhaft ist.
Aus Sicherheitsgründen wird ein TemperaturregLer verwendet,
dessen BetätigungseLement (14) vor dem Eingang (11) des
Wärmetauschers (9) angeschLossen ist. Durch diesen
Temperatur reg Ler wird verhindert, daß an dem Austritt (12) des Wärmetauschers (9) eine nicht zugeLassene
Temperaturerhöhung entsteht; denn in diesem FaLL wird der
Eingang (11) des Wärmetauschers (9) durch das
BetätigungseLement (14) gedrosseLt.
Die DruckverhäLtnisse des AnschLußschemas Laut Fig. 2 sind
wie fο Lgt:
Der Druck des an den Entwässerungspunkten der steigenden DampffernLeitung (1) ausgeführten gesättigeten Wassers
wird erst während der Strömung durch den Kondensat sch rank (3),
bzw. den Kondensatautomaten (4) fallen, wonach eine bedeutende Druckverminderung entsteht. Der Druck wird im
voLuminösen PufferbehäLter (10) weiter faLLen; schließlich
wird die Regelung des Druckes nötigen Niveaus durch den Temperaturregler gesichert, der zweckmäßig aus einem an
sich bekannten Ventilsystem besteht.
Als in Fig. 2 dargestellter Wärmetauscher (9) kann ein bei
Dampffern Leitungssystemen verwendeter beliebiger, an sich
bekannter Wärmetauscher eingebaut werden, der den gegebenen
Druck- und technischen Verhältnissen (Wasserwert, Ströme)
entspricht.
Bei einer möglichen vorteilhaften Ausführungsform wird die
Kondensat Leitung (8) durch eine Rohrschlange umgehen, und
zwar an derjenigen Strecke, wo in der Rohrschlange das Kondenswasser der Dampffern Leitung hindurchgeleitet wird.
Derart kann die einfachste und am meisten ökonomische Ausführungsform des Wärmetauschers (9) erzeugt werden. Es
ist selbstverständlich zweckmäßig, die Rohrschlange durch
Schweißung an der Kondensat Leitung (8) zu befestigen und
mit einem Isolationsüberzug zu versehen.
- Leerseite -
Claims (2)
1. Vorrichtung zu Überdruckdampfsystemen für die Einspeisung
des Kondenswassers der steigenden Dampfleitung in die KondensatrückLeitung und für die Erhöhung des
Wirkungsgrades der Wärmeausnutzung des Dampf sy stems,
wobei ein an den Entwässerungspunkten der steigenden Dampfleitung angeordneter Wassersack durch eine mit
einem Kondensatautomaten versehene Kondensatarmatur an
den Eingang eines Wärme- und Druckmindererbehälters
angeschlossen ist,
dadurch gekennzei c h η e t , daß der Wärme- und Druckminderer durch einen Pufferbehälter (10)
gebildet ist, dessen Ausgang am Boden durch denjenigen
Abzweiger eines Wärmetauschers (9) durchgeführt ist,
dessen gekühlter Ausgang (12) in einem in der Strömungsrichtung des Kondenswassers nach dem Wärmetauscher
(9) angeordneten Anschlußpunkt (13) in die Kondensat Leitung
(8) eingeführt ist, wobei die Kondensat Leitung (8) durch den anderen Zweig des Wärmetauschers (9) hindurchgeführt
ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzei chnet, daß zwischen dem am Pufferbehälter (10) angeschlossenen Eingang (11) und
dem Ausgang (12) des Wärmetauschers (9) ein zweckmäßig
keine Hilfsenergie erforderndes, den Temperaturunterschied
fühlendes und regelndes Organ angeordnet ist, dessen
Betätigungselement (14) vor dem Eingang (11) des
Wärmetauschers (9) angeschlossen ist.
Wärmetauschers (9) angeschlossen ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch g e k e η η ζ e i c h η e t , daß der eine
Zweig des Wärmetauschers (9) durch eine Strecke der
Kondensat Leitung (8), der andere Zweig durch eine um
die erwähnte Strecke gewickelte Rohrschlange gebildet
Applications Claiming Priority (1)
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|---|---|---|---|
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ID=10958542
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| GB (1) | GB2177784B (de) |
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