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Verfahren zum Speisen von mehrdruckdampfkesselanlagen. Bei Mehrdruclzdampfke;":elanlagen
verwendet man in der Regel für jede Kesseldruckstufe eine besonde. e Speisepumpe,
deren Fördermengen besonders geregelt werden, oder für jeden Kesselteil einen besonderen
Pumpenzylinder mit Kolben, dessen Antrieb mit dem Antrieb der übrigen Pumpenkolben
starr verbunden ist. Auch sind Differentialkolben mit einer der Anzahl der verschiedenen
Betriebsdrücke der Kesselanlage entsprechenden Stufenzahl vorgeschlagen worden.
Da die aus den einzelnen Kesselteilen
entnommenen Dampfmengen im
Verhältnis zueinander veränderlich sind und andererseits auch das Verhältnis der
in den einzelnen Kesseldruckstufen erzeugtenDampfinengen je nach (lein Grade der
Belastung schwankt, so inuß bei derartigen Pumpen eine Regelung der in die einzelnen
Kesselteile geförderten Speisewassermengen vorgesehen «-erden. Hierdurch gestaltet
sich die Regelung solcher Speisepumpen ziemlich schwierig.
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Die Erfindung gibt nun ein Verfahren zum Speisen von Mehrdruckdampfkesselanlagen
an, welches eine besonders einfache Regelung der Speisewassermengen für die einzelnen
Kesselteile ermöglicht und weiterhin eine Vereinfachung der ganzen Pumpenanlage
hinsichtlich Bauart der Pumpe und bezüglich der Anzahl der verschiedenen Pumpenteile,
wie Zylinder, Kolben, Ventile o. dgl., bedingt.
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Das Verfahren nach der Erfindung besteht darin, daß für die sämtlichen
Druckstufen der Danipfkesselanlage eine einzige Speisepumpe mit einem einzigen Förderhubraum
(von überall gleichem Durchmesser) verwendet und daß der gesamte Förderhubraum dieser
Pumpe in eine der Anzahl der verschiedenen Kesseldruckstufen entsprechende Anzahl
von Hubabschnitten unterteilt wird, wobei die Längen der einzelnen Hubabschnitte
zueinander iin Verhältnis der von den einzelnen Kesselteilen benötigten Speisewassermengen
bemessen werden.
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Die Regelung der verhältnismäßigen Fördermengen für die einzelnen
Kesseldruckstufen wird nach dein Verfahren gemäß der Erfindung in der Weise vorgenommen,
daß die durch den Kolben der Speisepumpe gesteuerten, in den einzelnen Hubabschnitten
vorgesehenen Austrittsöffnungen für das Speisewasser in ihrer gegenseitigen Lage
zueinander verändert werden.
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Die Zeichnung stellt einige Ausführungsformen von Pumpen zur Ausführung
des Verfahrens gemäß der Erfindung dar.
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In Abb. i ist eine einfach wirkende Kolbenspeisepumpe dargestellt.
Der Förderhubraum des "Zylinders a, in (lern sich der Kolben b
bewegt,
ist in zwei Abschnitte unterteilt, für die ein gemeinsames Saugventil c vorgesehen
ist. Die Unterteilung des Pumpenhubraumes in eine Niederdruck- und in eine Hochdruckförderstufe
wird durch einen Kanal g bewirkt, der dauernd einerseits mit dem Innern des Pumpenzylinders
a in Verbindung steht und andererseits über den Hohlraum eines Schiebers
f an die mit dein Druckventil d
versehene Niederdruckförderleitung
angeschlossen ist. e ist das Druckventil für die Förderung in der Hochdruckstufe.
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Bewegt sich der Pumpenkolben b nach oben, so drückt er das über das
gemeinsame Saugventil c eingesaugte Speisewasser durch den Kanal g über das Druckventil
d in den iederdruckkesselteil. Sobald die obere Kante des Kolbens b mit der oberen
Kante des Auslaßkanals g abschließt, hört die Förderung in den Niederdruckkesselteil
auf. An dieser Stelle beginnt die Förderung in den Hochdruckteil der Kesselanlage
über das Druckventil e.
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Der Kanal g ist in einem seitlichen Ansatz der Wandung des Schiebers
f angebracht, der in einem senkrechten Schlitz h. in der Wand des Pumpenzylinders
a geführt wird. Durch Verstellung des Schiebers f in der Richtung der Längsachse
des Pumpenzylinders erfährt der \ iederdruckausströmkanal g eine Veränderung seiner
Lage in bezug auf den Ausströmkanal für den Hochdruckteil. Auf diese Weise ergibt
sich eine einfache Regelung des Verhältnisses der in den beiden Hubabschnitten geförderten
Speisewassermengen. Diese Regelungsvorrichtung läßt sich auch in solchen Fällen
verwenden, in denen der Pumpenhubraum in mehr als zwei Abschnitte unterteilt ist.
Auch könnte man diese Vorrichtung noch mit einer anderen Vorrichtung v ereinigen,
welche eine Regelung der für alle Kesselteile geförderten Gesamtspeisewasserinenge
bewirkt, beispielsweise durch Änderung des Querschnittes der - Saugleitung, durch
entsprechende Bemessung des der Antriebsmaschine für die Pumpe zugeführten Betriebsdampfes
usw. Eine derartige Regelungsvorrichtung könnte beispielsweise nach Art der Speisevorrichtung
nach Patent 4i2925 ausgebildet sein.
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In Abb. 2 ist eine doppelt wirkende Kolbenspeisepumpe dargestellt,
bei welcher angenommen ist, daß etwa die Hälfte der gesamten zu fördernden Speisewassermenge
dein Hochdruckteil und die andere Hälfte dem Niederdruckteil der Kesselanlage zuge=
führt werden soll. c und cl- sind die Saugventile für die obere und untere Kolbenseite.
iz ist das für beide Kolbenseiten gemeinsame Druckventil für die Niederdruckleitung,
und o, und o1 sind die Druckventile für die Hochdruckförderung. Der Austrittskanal
in für das Niederdruckspeisewasser befindet sich hier in der Mitte des Pumpenzylinders
a bzw. in der Mitte des Förderhubraumes der Speisepumpe. Der Pumpenkolben b fördert
also das Speisewasser in den Niederdruckkessel über das Ventil za von seiner untersten
Lage bis Mitte Hub und von da bis Hubende über das Druckventil o in den Hochdruckkessel,
ebenso entsprechend bei seiner Umkehrbewegung über die Ventile n und ol.
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Der Übergang von dem niedrigen Betriebsdruck in der Pumpe auf den
hohen Betriebsdruck
erfolgt bei dieser Anordnung in einem Zeitpunkt,
in welchem die Geschwindigkeit des Kolbenpunipeas verhältnismäßig groß ist. Bei
diesem Wechsel können daher Schläge entstehen, welche für den Gang der Pumpe von
Nachteil sind. Dies wird vermieden, wenn der Pumpenkolben an einer oder beiden Stirnseiten
kegelförmig ausgebildet wird, wie es in Abb. 3 gezeigt ist. Die kegelförmig gestalteten
oder verjüngten Stirnseiten sind mit la und h= bezeichnet. Hat die steuernde Kolbenkante
die zugehörige Kante des Austrittskanales iit überfahren, so findet bei weiterem
Fortschreiten des Kolbens infolge des verjüngten Kolbenendes ein ganz allmählicher
L'bergang der Förderung in den Hochdruckkesselteil statt. Durch die damit verbundene
allmähliche Zunahme des Betriebsdruckes in der Pumpe werden also Stöße in derselben
vermieden.
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Die Erfindung erstreckt sich selbstverständlich auch auf solche Betriebsfälle,
in denen eine einzige Speisepumpe zur Förderung der gesamten benötigten Speisewassermengen
zu groß ausfallen würde. In einem solchen Falle würde man beispielsweise zwei oder
mehr parallel geschaltete Speisepumpen verwenden, deren jede nach dem Verfahren
gemäß der Erfindung betrieben und entsprechend der Erfindung ausgestaltet würde.