DE413545C - Speicheranordnung fuer Kraft- und Heizdampfanlagen fuer schwankenden Betrieb - Google Patents

Speicheranordnung fuer Kraft- und Heizdampfanlagen fuer schwankenden Betrieb

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DE413545C
DE413545C DED42450D DED0042450D DE413545C DE 413545 C DE413545 C DE 413545C DE D42450 D DED42450 D DE D42450D DE D0042450 D DED0042450 D DE D0042450D DE 413545 C DE413545 C DE 413545C
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01KSTEAM ENGINE PLANTS; STEAM ACCUMULATORS; ENGINE PLANTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; ENGINES USING SPECIAL WORKING FLUIDS OR CYCLES
    • F01K3/00Plants characterised by the use of steam or heat accumulators, or intermediate steam heaters, therein
    • F01K3/12Plants characterised by the use of steam or heat accumulators, or intermediate steam heaters, therein having two or more accumulators

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
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  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Engine Equipment That Uses Special Cycles (AREA)
  • Control Of Steam Boilers And Waste-Gas Boilers (AREA)

Description

  • Speicheranordnung für Kraft- und Heizdampfanlagen für schwankenden Betrieb. Gegenstand des Hauptpatents ¢13r87 ist eine Speicheranlage, bei der die Niederdruckspeicherung für den Heizdampfbedarf in mehrere Einzelteile unterteilt wird, die nacheinander den Dampfüberschuß_ aufnehmen. Dabei wird der Zweck verfolgt, die Ladung der Speicher mit möglichst geringen Druckverlusten vorzunehmen und in kurzer Zeit Reserven an Dampf hoher Qualität zur Verfügung zu haben. Ferner wird die Erhaltung des Höchstdruckes im Speicher durch die anderweitige Entnahme von Wärme ohne Qualitätsverlust des Speicherinhaltes ermöglicht. Zu dieser Art der Ladung stellt die vorliegende Erfindung die Ergänzung für die Entladung dar. Es soll nämlich bei der Entnahme von Wärme aus dem Speicher immer nur der erforderliche Teil soweit als möglich entladen werden, während der Rest des Speicherinhaltes höchste Qualität behält.
  • Zur Durchführung werden die Dampfverbrauchl.eitungen so angeordnet, daß an das eine Netz Verbraucher von höherem, an das andere von niedrigerem Druck angeschlossen sind.
  • Für derartige Anlagen mit Netzen verschiedenen Druckes sind bereits Speicheranordnungen vorgeschlagen worden, bei denen an jedem Netz je ein Speicher angeschlossen ist, die der Reihe nach in Tätigkeit treten. Bei dieser Anordnung ist es jedoch nur möglich, jeden Speicher bis zu dem Druck des angeschlossenen Netzes zu entladen. Würde eine weitere Entladung eintreten, so muß gleichzeitig der Druck in dem betreffenden Netz unter den mindest zulässigen Wert sinken, was aus Betriebsgründen nicht zulässig ist.
  • Demgegenüber wird gemäß -vorliegender Erfindung eine Einrichtung geschaffen, bei dereinerseits die Ausnutzung aller Speicher bis zum niedrigsten vorhandenen Netzdruck ermöglicht ist, anderseits der Druck in den höheren Netzen keinerlei Störung erfährt und bis zuletzt Wärmereserven höchster Qualität gehalten werden.
  • Das Wesen der Erfindung besteht darin, daß die Teilspeicher mit den Netzen verschiedenen Druckes in Verbindung stehen und nacheinander vom Netz höheren Druckes auf das niederen Druckes umgeschaltet werden, sobald in letzterem Dampfmangel eintritt;, der durch den vorhergehenden Speicher nicht mehr gedeckt werden kann, während die Speicher im übrigen auf das Netz höheren Drukkes sich entladen.
  • Bei -der Entladung auf das Netz höheren Druckes nimmt der Druck in allen Teilspeichern gleichmäßig und langsam ab, während bei der Entladung auf das Netz niederen Druckes der zunächstliegende Teilspeicher ausschließlich zur Deckung der Spitzen herangezogen wird und die anderen Speicher noch unbeeinflußt bleiben. Erst wenn der erste Speicher einen gewissen Mindestdruck erreicht hat, wird der nächste auf das Netz niederen Druckes zu- und gleichzeitig vom Netz höheren Druckes abgeschaltet.
  • In Betrieben, in denen die Reihenfolge der Verbrauchsspitzen so geartet ist, daß erst -die Spitze höheren Druckes und dann eine niederen Druckes benötigt wird, braucht die Unterteilung nicht vorgenommen zu werden, da es in diesem Falle ohne weiteres möglich ist, den Speicher zuerst den Dampf höheren und dann den niederen Drukkes hergeben zu lassen. Vielfach ist aber die Reihenfolge gerade umgekehrt, z. B. in Industrien, in denen Dampf zum Kochen -%-erwendet wird. In der weitaus überwiegenden Anzahl der Fälle jedoch kommen die Spitzen ganz unregelmäßig und sind gar nicht vorauszusehen. Für diese beiden letzteren Fälle . ist die Anordnung gemäß vorliegender Erfindung besonders geeignet, da immer der größtmögliche Teil des Speichers auf hohen Druck gehalten wird und in Bereitschaft ist. Dem Idealzustand, der darin besteht, daß stets die gesamte Speicherwärme mit höchster Temperatur und Druck in Bereitschaft liegt, kommt man um so näher, je weiter die Unterteilung der Speicheranlage getrieben wird.
  • In der Zeichnung ist eine Speicheranordnung nach der Erfindung schematisch dargestellt. Vom Hochdruckkessel i mit dem Druck P1 geht der Dampf durch die Leitung 2 zur Kraftmaschine 3, in der er bis auf den Druck P2 unter Abgabe von Kraft entspannt wird. Von dort führt die Leitung 4 zu den Verbrauchern mit dem Druck P2, beispielsweise 6 Atm'. Normal-, 4 Atm. Mindestdruclz.. Parallel zur Leitung 4 sind Wärmespeicher 5, 6, 7 geschaltet, derart, daß der Dampfüberschuß -durch die Leitung 8 in die Ladedüsen der Wärmespeicher strömt. Aus dem Speicher führen die Entladeleitungen 9, io, i i zur Verbraucherleitung 1--7 mit dem Druck P2 sowie die Entladeleitungen 13, 14, 15 zur Verbraucherleitung 16 mit dem geringeren Druck P3, beispielsweise 3 Atm. Normal-, i, 5 Atm. Mindestdruck. In der Ladeleitung 8 sind zwischen den einzelnen Speichern überströmventilie 17, 18, 19 angeordnet, die Dampf erst durohtr;eten lassen, wenn vor dem Überströniventil -der- -,eingestellte- Druck erreicht ist. In der Entladeleitung 16 sind Ventile (z. B. Reduzierventile) 20, 2 i, 22 angeordnet, die den Dampf vom Speicher 6 und Speicher 5 in die Leitung 16 erst eintreten lassen, wenn dort der eingestellte Druck P3 unterschritten ist, während in den Leitungen 9, i o und i i Rückschlagventile 23, 24, 25 angeordnet sind, die lediglich ein Zurücktreten des Dampfes vom DruckP2 in die entladenen Speicher verhindern sollen. Für den Fall, daß der von der Maschine gelieferte Abdampf unter Hinzuziehung der Speicherfähigkeit sämtlicher Speicher nicht zur Deckung des erforderlichen Dampfbedarfs ausreicht, ist eine Leitung 26 angeordnet mit einer Ventilvorrichtung (Reduzierventil) 27, die bei Unterschreitung eines eingestellten Mindestdruckes in der Verbxaucherleitung Dampf direkt vom Kessel unter Umgehung der Turbine hinzutreten läßt.
  • Die Wirkungsweise -der Anlage ist nun folgende: Bei der Ladung, d.'h. wenn überschuß an Dampf von der Maschine geliefert wird, steigt der Druck in den Leitungen 4, 8 und 12, worauf das überströmventil 17 öffnet und Dampf zunächst in den Speicher 5 treten läßt. Wenn im Speicher 5 der eingestellte Druck erreicht ist, öffnet auch das Übsrströmventil 18, so daß der Speicher 6 geladen. wird. Ist dieser auf Druck, öffnet das Überströmventil 19 und auch der Speicher 7 wird geladen. Die Ladung erfolgt also nicht gleichzeitig, sondern nacheinander, so daß schon nach einer kurzen überschußperiode im ersten Speicher und damit für die Verbraucher der Leitung 12 Dampf vom Druck P2 als Reserve zur Verfügung steht.
  • Bei der Entladung werden Dampfbedarfsübersehüsse der Leitung 12 mit dem Druck P2 durch die Leitungen 9, i o und i i gleichzeitig ausgeglichen, so daß der Druck gemäß dem zur Verfügung stehenden Speichervolumen nur langsam abnimmt.
  • Anders ist @es, wenn ein Dampfbedarf in der Leitung 16 mit dem niederen Druck P3 eintritt. Der erforderliche Dampf kann zunächst nur aus dem letzten Speicher 7 durch die Leitung 15 entnommen werden. Ist der Druck im Speicher 7 unter das zulässige Mindestmaß gesunken, so öffnet das Ventil 2z und läßt Dampf vom Speicher 6 hinzutreten. Ist auch dieser unter einen gewissen Druck entladen, öffnet das Ventil 21 und läßt Dampf vom Speicher 5 hinzutreten. Sind alle Speicher ,entladen, so öffnet das Ventil 2o und läßt direkt Dampf von der Kraftmaschine hinzu, und wenn auch dieser noch nicht ausreicht, um den gesunkenen Druck zu halten, so öffnet das Ventil 27 und läßt Frischdampf vom Kessel !hinzutreten.
  • Vorliegende Speicheranordnung läßt sich sinngemäß auch; auf Verbrauchsleitungen von mehr als zwei verschiedenen Drücken anwenden.
  • Weiter ist :es in bestimmten Fällen zweckmäßig, die Entladeeinrichtung der Leitung niederen Druckes P3 auch für die Leitung höheren Druckes P2 anzuwenden, so daß auch bei Dampfbedarfsüberschuß vom Druck P2 die Speicher nicht gleichzeitig, sondern der Reihe nach entladen. Durch .entsprechende Einstellung von überström- und Druckbegrenzungsventilen können die Speicher auf verschiedene Höchstdrücke geladen werden. Das ist von Wichtigkeit, wenn einzelne Speicherkörper aus Festigkeitsgründen nur mit geringerem Druck beansprucht werden dürfen. Man wird dann an erster Stelle (5) den für den höchsten Druck zulässigen Speicher, an letzter (8) den für den geringeren Druck anordnen.
  • Es kann auch vorteilhaft sein, die überströmventile nicht vom Druck in der Ladeleitung, sondern vom Druck im Speicher mittelbar steuern zu lassen. Diese Beeinflussung kann auch durch die Temperatur des im Speicher befindlichen Wassers erfolgen. Die Speicher werden lediglich zur Deckung von Dampfspitzen herangezogen, während der normale Dampfbedarf in bekannter Weise unter Umgehung der Speicher durch überström-und Reduzierventile den Netzen zugeführt werden kann.

Claims (1)

  1. PATENT-ANSPRÜCHE: i. Speicheranordnung für Kraft- und Heizdampfanlagen für schwankenden Betrieb nach Patent 413I87 mit Verbrauchsstellen verschiedenen Druckes, dadurch gekennzeichnet, daß die Teilspeicher mit den NTetzen verschiedenen Drukkes in Verbindung stehen und nacheinander vom Netz höheren Druckes auf das niederen Druckes umgeschaltet werden, sobald in letzterem Dampfmangel eintritt, der durch. den vorhergehenden Speicher nicht mehr gedeckt werden kann, während die Speicher im übrigen auf das Netz ,höheren Druckes sich entladen. z. Speicheranordnung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Speicher mit mehreren absperrbaren Verbindungsleitungen an die Verbrauchsleitungen angeschlossen ist, und daß die Absperrvorrichtungen abhängig vom Ladezustand des nächsten Speichers gesteuert werden. 3. Speicheranordnung nach Anspruch i und z, dadurch gekennzeidl-niet, daß der letzte Speicher mit der Leitung niederen Druckes ständig in Verbindung steht. 4. Speicheranordnung nach Anspruch i bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß in den Entladel:eitungen niederen Druckes zwi= sehen den Wärmespeichern Reduzierventile angeordnet sind.
DED42450D 1922-09-16 1922-09-16 Speicheranordnung fuer Kraft- und Heizdampfanlagen fuer schwankenden Betrieb Expired DE413545C (de)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2554804A3 (de) * 2009-06-18 2015-03-11 ABB Research Ltd. Energiespeichersystem mit einem Zwischenspeicherungstank und Verfahren zum Speichern thermoelektrischer Energie

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2554804A3 (de) * 2009-06-18 2015-03-11 ABB Research Ltd. Energiespeichersystem mit einem Zwischenspeicherungstank und Verfahren zum Speichern thermoelektrischer Energie
US9915478B2 (en) 2009-06-18 2018-03-13 Abb Research Ltd. Thermoelectric energy storage system with an intermediate storage tank and method for storing thermoelectric energy

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