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Verfahren zum Speisen mehrerer Hochdruckdämpfkessel oder Kesselgruppen.
Ekonomiser bei Dampfkesselanlagen pflegenzur Vermeidung oder weitgehenden Begrenzung
von Anfressungen fast ausschließlich aus Güßeisen angefertigt zu werden. Schmiedeeiserne
Ekonomiser haben erfahrungsgemäß sehr stark-unter Anfressungen zu leiden.- Gußeiserne
Ekonomiser vermögen so hohen Drülcken,-wie sie bei neuzeitlichen Hochdruckkessel=
anlagen mehr _und mehr zur Regel werden, nur schlecht standzuhalten. Besonders die
Verbindungatellen
der Rohre mit d°n Ka_nmern geben leicht Veranlassung
zu Undichtigkeiten, deren Entstehung bes großen Kesselanlagen mit umfangreichen
Speiseleitungen ,durch das Auftreten von Stößen in der Leitung infolge plötzlicher
Verzögerung und Beschleunigung der Wassermengen begünstigt wird. Derartige Stöße
nehmen oft die doppelte Größe des normalen Speisedruckes an. Ist die Kesselanlage
für bis 2o Atm. Betriebsdruck gebaut, was nach dem heutigen Stand der Technik für
neuzeitige Anlagen als die Regel gelten kann, so gefährden die Stöße in der Speiseleitung
in Höhe von 40 bis 5o Atm. die gußeisernen Ekonomiser ganz außerordentlich.
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Es ist bekannt, zur Vermeidung dieser übelstände den Ekonomiser zwischen
zwei Stufen der Speisepumpenanlage einzuschalten, so daß der Ekonomiser selbst vor
den hohen Pumpendrücken bewahrt bleibt, während die Wassermenge durch eine letzte
Stufe oder Stufengruppe auf den eigentlichen Kesselspeisedrucl: gebracht wird. Bei
mehrstufigen Kreiselpumpen, die in der Neuzeit fast ausschließlich für Speisepumpenanlagen
benutzt werden, ist eine derartige Schaltung vergleichsweise leicht ausführbar.
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Bei größeren Kesselanlagen mit mehreren Kesseln oder Kesselgruppen
und ebensoviel Ekonomisern läßt sich jedoch eine einfache Zwischenschaltung der
Ekonomiser nicht ohne weiteres durchführen, da die Möglichkeit vorliegt, daß die
einzelnen, örtlich oft weit auseinanderliegenden Ekonomiser bei einfacher Parallelschaltung
entsprechend den verschiedenen Rohrleitungswiderständen von verschieden großen Wassermengen
durchflossen werden. Es liegt darin die Gefahr, daß ein Ekonomiser unter Umständen
zu wenig Wasser erhält, d. h. weniger Wasser, als zur betriebssicheren Abfuhr des
Wärmeinhaltes der Kesselabgase nötig ist, so daß das Wasser im Ekonomiser verdampft.
Die vorgesehenen Sicherheitsventile sind meist nicht imstande, diese plötzlich auftretenden
Dampfmengen abzuführen, das Wasser selbst kann einerseits nicht so plötzlich beschleunigt
werden, um dem entwickelten Dampf Raum zu schaffen, anderseits verhindert das zwischen
Ekonomiser und Kessel eingeschaltete, meist selbsttätig arbeitende Kesselspeiseventil
dem Wasser den Ausweg zum Kessel, und manche Kesselexplosion ist auf diese Ursache
und auf die- daraus entstehende Ekonomiserbeschädigung zurückzuführen.
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Diese Erfindung vermeidet diesen Übelstand, indem sie zur weiteren
Drucksteigerung des Wassers hinter den Ekonomisern nicht mehr eine gemeinsame Pumpe,
sondern ebensoviel kleinere Einzelpumpen vorsieht, als Ekonomiser oder Ekonomisergruppen
vorhanden sind: Es wird dadurch erreicht, daß alles '\Vasser, das jeweils ein Kessel
zu einer Speisung benötigt, durch seinen zugehörigen Ekonomiser und die Hochdruckpumpenstufe
hindurchgehen muß. Trotz der Verwendung vieler kleinerer Einzelpumpen wird gemäß
der Erfindung die aus betriebstechnischen Gründen erforderlicheEinheitlichkeit des
Speisepumpenmaschinensatzes dadurch gewahrt, daß sämtliche Höchstdruckstufen, die
das Wasser aus jedem einzelnen Ekonomiser in den dazugehörenden Kessel :drücken,
zu einer Pumpe zusammengesetzt und mit dem Niederdruckteil der Speisepumpe auch
bezüglich des Antriebes vereinigt sind.
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Diese neuartige Hochdruckpumpe ist nach Art der bekannten Gliederpumpe
,gebaut. Sie weist ebensoviel Laufräder auf, als Ekonomiser oder Ekonomisergruppen
vorhanden sind. Die einzelnen Laufräder sind jedoch nicht in der bisher bei Gliederpumpen
üblichen Weise hintereinander, sondern parallel geschaltet, wobei jedes Laufrad
seinen besonderen Eintritts-und Austrittsstutzen besitzt und gegen das benachbarte
Laufrad durch eine feste Zwischenwand abgetrennt ist.
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Die Zeichnung veranschaulicht rein schematisch ein Ausführungsbeispiel
des Erfindungsgedankens.
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Die Anlage besteht z. B. aus vier Kesseln K,, K, K, .und K,, sowie
vier Ekonomisern El, E-3 uns E.. Der Kessel Truck betrage beispielsweise 23 Atm.,
der Druck in der Speiseleitung 26 Atm., der Druck der ersten Speisepumpe und damit
der Druck in den Ekonomisern 16 Atin. Die den Ekonomisern nachgeschaltete
und nach :der Anzahl der Ekonomiser unterteilte Hochdruckpumpe hat demnach das Speisewasser
von 16 auf 26 Atin. zu bringen.
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Das Speisewasser läuft vom Warmwasserbehälter a aus der Hauptpumpe
b zu, die von der Dampfturbine oder dein Motor c angetrieben wird. Die Pumpe
b bringt das gesamte Wasser auf den Zwischendruck von 16 Atm. und führt es hierauf
durch die Leitung d den einzelnen Ekonomisern El, E", E3, E,, zu. Aus den
Ekonomisern läuft das Wasser der neuen Höcbstdruckpumpe g - zu, deren einzelne,
parallel geschaltete Laufräder im vorliegenden Beispiel für den vierten Teil der
Gesamtwassermenge bemessen sind. Die Pumpe wird unmittelbar von dem hinteren- Wellenende
b1 der Pumpe b angetrieben, Der ganze Speisepumpenmaschinensatz ist dadurch ein
einheitliches Ganzes geblieben. Schon vor den Ekonomisern ist die Wassermenge unterteilt,
so daß jede einzelne Stufe der Pumpe g im vorliegenden Falle nur den vierten Teil
der Gesamtwassermenge zu fördern hat.
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Durch die Unterteilung der Rohrleitung und die der Pumpe g in vier
parallel geschaltete Pumpenräder ist die Gewähr .gegeben; daß die
Wassermenge,
die jeweils ein Kessel zur Speisung anfordert, nur durch den zum betreffenden Kessel
gehörenden Ekonomiser fließen kann. Der Ekonomiser wird dadurch zwangläufig mit
einer je nach dem Grade des Betriebes bemessenen Wassermenge beaufschlagt. Eine
Verdampfung des Wassers im Ekonomiser und eine Explosion desselben ist dadurch ausgeschlossen.
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Auf den Druckstutzen der einzelnen Stufen der Pumpe g sitzt zweckmäßig
je eine Rückschlagklappe 1a o. dgl. mit Leerlauf und Dämpfung, wie sie in bekannter
Weise für Kesselspeisepumpen ausgeführt werden. Schließt ein Speisewasserregler
t irgendeines Kessels und wird damit die Fördermenge der dazugehörigen Pumpenstufe
gleich Null, so öffnet der Leerlauf selbsttätig ein Ventil und läßt aus der Druckleitung
eine gewisse Mindest-,vassermenge in den Warmwasserbehälter zurückfließen. Es wird
:dadurch ein Heißlaufen der Pumpe sowie ein Verdampfen des Wassers in der Pumpe
vermieden und ein geordneter Dauerbetrieb auch bei beliebiger Abschaltung eines
oder mehrerer Kessel aufrechterhalten.
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Zweckmäßig sind in die Speiseleitung .hinter den Ekonomisern und vor
der Hochdruckspeisepumpe ein oder mehrere als Windkessel arbeitende Behälter eingeschaltet,
deren Inhalt durch ein Dampfpolster elastisch beweglich ist.
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Wenn an der Pumpe g eine Beschädigung eintritt, so kann die Pumpe
abgekuppelt werden und die einzelnen Speiseleitungen können hinter dem Ekonorniser
durch Leitungen in. kurzgeschlossen werden. Wird dann die Drehzahl,der Dampfturbine
und der dazugehörigen Pumpe b erhöht, so kann das Speisewasser auch so auf einen
beliebig gewünschten Be-. triebsdrück gebracht und damit auch so die Ekonomiser
sämtlich -zwangläufrg mit Wasser versorgt werden. Allerdings werden diese dann im
Gegensatz zu dem vorgenannten Betrieb jetzt finit dem ganzen Speisedruck belastet,
der jedoch zur Schonung der Ekonoiniser bei einem derartigen Notbetrieb gemeinsam
mit dem Dampfdruck vermindert werden kann.
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Die Hochdruckpumpe g mit ihrer der Anzahl der Kessel und Ekonomisergruppen
angepaßten Anzahl von parallel geschalteten Laufrädern kann mit der Pumpe b als
einheitliches Ganzes ausgeführt werden. Da die Querschnitte beider Pumpen g und
b jedoch für verschiedene Wassermengen bemessen werden müssen, ist es zweckmäßig,
sie als getrennte Pumpen auszuführen .und lediglich durch eine Kupplung zu verbinden.
Man erhält dann den Vorteil, daß man normale Gliederpumpen, die in Massenfabrikation
hergestellt werden, verwenden kann. Die Zwischenglieder der Pumpe g sind dabei allerdings
für den vorliegenden Fall als Sonderausführung herzustellen; ihr Zusammenbau kann
jedoch in derselben, seit langem erprobten Art und Weise erfolgen, so daß ihre Bauart
und Verwendung auch hinsichtlich der Art der Anfertigung nur Torteile bietet.