DE410041C

DE410041C - Einrichtung zum Vorwaermen von Speisewasser in Rauchgasvorwaermern

Info

Publication number: DE410041C
Application number: DEM81245D
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1923-04-18
Filing date: 1923-04-26
Publication date: 1925-02-14

Description

Einrichtung zum Vorwärmen von Speisewasser in Rauchgasvorwärmern. Die Verwendung von Rauchgas u. dgl. Vorwärmer für die Kesselsp,ezsewasservorwärmung von Dampfmaschinen mit veränderlicher Umdrehungszahl, insbesondere von Lokomotiven, hat den übelstand, da13 der Wärmeaustausch bei Drehzahl- und Leistungsveränderungen der Maschine unter wechselnden Verhältnissen vor sich geht und demzufolge der Wirkungsgrad der V orwärmer stetigen Veränderungen unterliegt und stark herabgesetzt ist. Die Erfindung beruht auf der Feststellung, daß der Wirkungsgrad solcher Vorwärmer dadurch gesteigert und bei allen Drehzahlen und jeder Leistung nahezu konstant erhalten werden kann, daß für den Wärmeaustausch ein wenigstens annähernd konstantes Verhältnis zwischen der Menge und Geschwindigkeit der durch den Vorwärmer geschickten Mittel, nämlich Speisewasser und Rauchgasen, geschaffen wird. Die Erfindung besteht darin, daß die von der Maschine angetriebene Speisepumpe (Fahrpumpe), welche das Speisewasser durch den Rauchgasvorwärmer fördert, mittels einer Einrichtung geregelt wird, die vor dem Rauchgasvorwärmer liegt, derart, da.ß die vorzuwärmende Wassermenge in Abhängigkeit von der Drehzahl und der Füllung der Dampfmaschine selbsttätig veränderbar ist.
In der Zeichnung ist schematisch in Abb. i ein Ausführungsbeispiel einer Anordnung gemäß der Erfindung mit einer doppelwirkenden Speisewasserpumpe gezeigt.
i ist eine vom Gestänge der Lokomotive angetriebene Pumpe (Fahrpumpe). Die Pumpe saugt das Kesselspeisewasser über die Saugleitung 2 aus dem nicht gezeichneten Wasserbehälter an und drückt .es über die Druckleitung 3, in welche ein Rauchgasvorwärmer q. eingebaut ist, über den Speisekopf 5 in den Kessel.
Um das Verhältnis der den Wärmeaustausch vollziehenden Mittel (Rauchgase und Kesselspeisewasser) auch bei verschiedener Füllung der Dampfmaschine konstant bzw. nahezu konstant zu erhalten, ist die Leistung der Fahrpumpe i durch ein von der Steuerwelle 8 (Reversierwelle 8 j mittels Gestänge 7, 9 beeinflußtes Regelorgan 6 in Abhängigkeit von der Füllung regelbar gemacht, wobei. zweckmäßig das Regelorgan 6 derart ausgebildet ist, daß bei Vollfüllung der Dampfmaschine die Wasserförderung in den Kessel wenigstens verringert wird.
In der Zeichnung ist das Regelorgan in einer die Saugleitung 2 und Druckleitung 3 kurzschließenden Zweigleitung i o eingebaut, weil die Pumpe doppelwirkend ist. Das Regelorgan kann aber auch in einer der beiden Pumpenleitungen 2, 3 angeordnet werden, wenn z. B. die Pumpe einfach wirkend ist.
Die Abb. 2 bis 4. veranschaulichen. die verschiedenen Stellungen des Regelorgans 6, die es in Abhängigkeit von der Steuerung der Dampfmaschine erhält.
Abb.2 zeigt die Stellung des Regelorgans in der Null- bzw. Mittelstellung der Steuerung, in welcher die Maschine ohne Dampf läuft. In dieser Stellung sind die Saugleitung und die Druckleitung der Pumpe kurzgeschlossen bzw. verbunden und dadurch die Wasserförderung in dem Rauchgasvorwärmer unterbrochen.
In Abb.3 ist die Stellung des Regelorgans 6 bei 5o Prozent Füllung der Dampfmaschine gezeigt. In dieser Stellung der Steuerung ,ist der Kurzschluß bzw. die Verbindung zwischen Saug- und Druckleitung der Pumpe unterbrochen, und es wird die gesamte von der Pumpe angesaugte Wassermenge in den Rauchgasvorwärmer bedrückt.
In Abb. :l ist die Stellung des Regelorgans 6 bei voll ausgelegter Steuerung gezeigt, welcher Stellung Vollfüllung der Dampfmaschine entspricht. In dieser Stellung ist die Wasserförderung in den Kessel bzw. in den Rauchgasvorwärmer unterbrochen. Dies ist aus dem Grunde notwendig, weil die Steuerung auch bei Leerlauf der Lokomotive ganz ausgelegt ist und bei Leerlauf eine Wasserförderung in den Kessel nicht stattfinden soll.
Wird mittels einer solchen Speisevorrichtung das Speisewasser über einen Rauchgasvorwärmer in den Dampfkessel gedrückt, so stellt sich zwischen den Rohrgeschwindigkeiten des anzuwärmenden Wassers und den Geschwindigkeiten der Rauchgase, mit welchen die Rohre umspült sind, ein bestimmtes Verhältnis ein. Ist die Dampfmaschine geringer belastet, so ist der Dampfverbrauch ein. geringerer und demzufolge auch der Speisewasserverbrauch des Dampfkessels. Ebenso bedarf die Feuerung einer geringeren Menge von Kohle. Steigt der Dampfverbrauch der Dampfmaschine, so ergibt sich wiederum ein höherer Speisewasserverbrauch, und es ist eine Forcierung der Feuerung erforderlich. Der Speisewasserverbrauch und der Kohlenverbrauch stehen somit in einem direkten Verhältnis, welches durch die Einstellung gemäß der Erfindung nahezu konstant erhalten werden kann.
Es sind aber auch die Rauchgast:emperaturen in einem gewissen Verhältnis zur Speisewassermenge, da bei geringerer Beanspruchung des Kessels geringere Speisewassermengen und infolge des geringeren Kohlenverbrauches auch geringere Abgastemperaturen erforderlich sind. Bei größeren SpeisewasserTnengen treten höhere Rauchgastemperaturen auf, gleichzeitig ist aber auch eine größere Speisewassermenge erforderlich.
Die Querschnitte, durch welche das Speisewasser und auch die Rauchgase strömen, sind konstant. Es wachsen daher die Geschwindigkeiten, unter welchen der Wärmeaustausch vor sich geht, bei größeren Speisewassermengen und größeren Abgasmengen.
Die Einrichtung gemäß der Erfindung ermöglicht sonach die bandmögliche Anwärmung des Kesselspeisewassers mittels Rauchgasen.
Die Einrichtung kann weiter ausgebildet werden dadurch:, daß das Speisewasser vor Eintritt in den Rauch gasvorwärmer durch Abdampf angewärmt wird. Wird das Speisewasser in soggenannten offenen Vorwärmern durch Abdampf bei Atmosphärendruck erhitzt, so wird auch gleichzeitig eine Ausfällung von temporären Härtebildnern erzielt. Dadurch werden die Heizflächen des Rauchgasvorwärmers wasserseitig rein gehalten, was die vorteilhafte Wirkung hat, daß die Wärmeübertragung nicht beeinträchtigt wird.

Claims

PATENT-ANSPRUCI3: Einrichtung zum Vorwärmen von Speisewasser in Rauchgasvonvärmern für Kessel mit schwankender Dampfabgabe bei Dampfmaschinen mit veränderlicher Drehzahl und Leistung, insbesondere Lokomotiven, dadurch gekennzeichnet, daß. die von der Maschine angetriebene Speisepumpe (Fahrpumpe), welche das Speisewasser durch den Raucbgasvorw rmer fördert, mittels einer Einrichtung geregelt wird, die vor dem Rauchgasvonvärmex liegt, derart, daß die vorzuwärmende Wassermenge in Abhängigkeit von der Drehzahl und der Füllung der Dampfmaschine selbsttätig veränderbar ist.