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Anlage zur Erzeugung hochgespannten Dampfes. Vorliegende Erfindung
betrifft eine Anlage zur Erzeugung hochgespannten Dampfes, bei der in allen Teilen
der Anlage eine möglichst große Wärmeausnutzung gesichert wird. Dies geschieht in
dem Teil der Anlage, in dein die Wärmeübertragung im wesentlichen durch Strahlung
erfolgt, dadurch, daß die zur Dampferzeugung dienenden Rohre, in denen in an sich
bekannter Weise durch eigesetzte Körper das mittels Pumpe durchgedrückte Wasser
in eine dünne Schicht von ringförmigem Querschnitt und großer Oberfläche verteilt
wird, in einer Erweiterung des Feuerraumes vor einer der Feuerung zugekehrten Wand
angeordnet sind, derart, daß sie auf der einen Seite unmittelbar von den Feuergasen,
auf der andern Seite von den zurückgeworfenen Strahlen der hinter ihnen liegenden
Wand bestrahlt werden. Es wird also bei möglichst allseitiger Bestrahlung der Rohre
die Wassergeschwindigkeit in den zur Dampferzeugung dienenden Rohren möglichst gesteigert.
In den andern Teilen der Anlage, wo die Wärmeübertragung im wesentlichen durch Leitung
erfolgt, wird die möglichste Wärmeausnutzung dadurch gesichert, daß der Durchgangsquerschnitt
der Kanäle für die Heizgase entsprechend der fortschreitenden Abkühlung derselben
sich stetig verkleinert, so daß an allen Stellen der Durchgangskanäle die Geschwindigkeit
der Heizgase möglichst gleichbleibt, wobei die 0euerschnittsabmessungen an sich
so gewählt sind, daß die Heizgase eine möglichst hohe Strömungsgeschwindigkeit besitzen.
Durch diese Ausbildung der Anlage wird es möglich, bei kleiner Heizfläche und geringem
Kraftbedarf der Umlaufspumpe, da nur im Gebiete der strahlenden Wärine für eine
hohe Umlaufsgeschwindigkeit gesorgt wird, die bestmögliche Ausnutzung der Wärme
zu erreichen und dadurch die Wirtschaftlichkeit zu erhöhen.
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Auf der beiliegenden Zeichnung ist schematisch ein Ausführungsbeispiel
einer Dampferzeugungsanlage nach vorliegender Erfindung veranschaulicht.
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Abb. i zeigt einen senkrechten Längsschnitt durch diese Anlage und
Abb. 2 einen Ouerschnitt in größerem Maßstab durch ein Rohr des Dampfentwicklers.
Die gezeigte Darnpferzeugungsanlage weist einen Zweibündelkessel auf, der sich aus
zwei Unterkesseln 1, 2, zwei Oberkesseln 3, 4. und zwei die Unter- und Oberkessel
miteinander verbindenden Rohrbündeln 5, 6 zusammensetzt, Die Wasserräume der Oberkessel
3, .l stehen durch einen Kanal 7 mitei-iander in Verbindung. Zwischen den zwei Rohrbündeln
5, 6 ist eine Schamottewand 8 eingeschaltet. 9, io bezeichnet eine als Kreiselpumpe
ausgebildete mehrgehäusige Speisepumpe, an deren erste Stufe eine mit einem nicht
gezeigten Abgasvorwärmer in Verbindung stehende Leitung i i angeschlossen ist. Die
Kreiselpumpe 9, 1o wird von einer Kraftmaschine 33 angetrieben. Das von der letzten
Stufe des Pumpenteils 9 geförderte Speisewasser wird durch eine Leitung 12 in den
Unterkessel i gedrückt und gelangt von hier durch das Rohrbündel 5, die Oberkessel
3, 4. und das Rohrbündel 6 in den zweiten Unterkessel 2. Dieser ist durch eine Leitung
13 mit der ersten Stufe des zweiten Pumpenteils io verbunden. In die Leitung 13
ist ein Dreiwegventil2i eingeschaltet, das :den Zufluß des aus dem Unterkessel 2
abfließenden Wassers zu (lern Pumpenteil io bzw. über eine Leitung 14 zu einer vor
der letzten Stufe des Pumpenteils 9 gelegenen Stufe beherrscht. Die Leitung 14 ist
mit einer Rückschlagklappe
15 versehen, «-elche die Flüssigkeit
daran verhindert, aus dem Pumpenteil 9 durch die Leitung 14 in den Unterkessel 2
zu gelangen. Ein nicht gezeigtes und mit einem ebenfalls nicht gezeigten Speisewasserbehälter
in Verbindung stehendes überströmventil gestattet in Zeiten kleinen Dampfverbrauches,
wo das Ventil 21 so gestellt wird, daß das Wasser veranlaßt wird, im Kreislauf durch
die Teile i4, 9, i, 5, 3, 7, 4, 6, 2 zu fließen, einem Teil dieses Wassers, nach
dem Speisewasserbehälter überzutreten, sobald in jenen Teilen der Anlage ein bestimmter
Druck erreicht ist.
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Im Bereiche der von der mechanischen Feuerung 16 ausstrahlenden Wärine
ist ein Dampfentwickler vorgesehen, der eine Anzahl feststehend und geneigt angeordneter
Rohre 17 aufweist. In jedes dieser Rohre ist ein Körper 18 eingesetzt, der voll
oder hohl sein kann und so bemessen ist, daß zwischen ihin und dein zugeordneten
Rohr 17 ein Raum i 9 (Abb. 2) von ringförmigem Querschnitt verbleibt. Der Pumpenteil
io fördert die zu verdampfende Flüssigkeit durch Leitung 20 i:i die verschiedenen
Räume i9, die am anderen Ende durch Leitung 22 mit einem Walzenkessel 23 in Verbindung
stehen. Der in letzterem sich ausscheidende Dampf strömt durch Leitung 24. einem
Dampfüberhitzer 25 zu, von welchem der überhitzte Dampf durch Leitung 26 zu einer
nicht gezeigten Dampfverbrauchsstelle gelangt. Eine Leitung 27 gestattet der im
Walzenkessel 23 sich ansammelnden Flüssigkeit, nach einer vor der letzten Stufe
des Pumpenteils io gelegenen Stufe dieses Teils zu strömen. In diese Leitung 27
ist ebenfalls eine Rückschlagklappe 32 eingebaut. Die Heizkanäle 28, 29, 3o der
Anlage sind so geformt, daß ihr Durchtrittsquerscbnitt für die Heizgase, in ihrer
Strömungsrichtung gesehen, im wesentlichen stetig abnimmt, so daß die allmählich
abkühlenden Gase im wesentlichen mit sich gleichbleibender Geschwindigkeit durch
jene Kanäle ziehen. Dabei wird diesen Heizgasen mit Hilfe einer mechanischen Fördervorrichtung
31 eine solche Geschwindigkeit erteilt, daß sie an allen Stellen größer als die
normal gewählte Geschwindigkeit, d. h. größer als 5 bis 6 nilsek. ist.
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In den Teilen i , 5, 3, .I, 6, 2 einerseits und den Teilen i9, 17,
23, 25 anderseits herrschen zwei verschiedene Drücke, so daß also die beschriebene
Anlage in zwei Druckgebiete unterteilt ist. Im ersten Druckgebiet kann beispielsweise
ein Druck von etwa 5o Atin., im zweiten ein solcher von etwa ioo Atm. herrschen.
Die in die verschiedenen Druckgebiete Flüssigkeit speisenden Pumpenteile 9, io können
dabei gleichzeitig als Umlaufpumpe wirken, zu welchem Zwecke eben die Leitungen
15, 27 vorgesehen sind. Durch den so erzeugten Umlauf wird der Wärmeaustausch und
somit die Dampferzeugung an den verschiedenen Stellen der Anlage gefördert. Je nach
der Höhe des Dampfverbrauches hat man es durch Einstellen des Ventils 21 in der
Hand, mehr oder weniger Flüssigkeit nach dem Hochdruckgebiet gelangen bzw. dieselbe
vor allein im \ iederdruckgebiet umlaufen zu lassen. Durch passende Ausbildung der
Einsatzkörper 18 wird es ferner ermöglicht, an jeder Stelle der Rohre 17 oder besser
der Räume i9 eine beliebig dünne Wasserschicht zu erzeugen und den Wasser-Dampf-Gemisch
in diesen Räumen eine gewollte Geschwindigkeit zu erteilen. Gerade. diese Umstände
ermöglichen es, in dem vor dem Einlaß der Heizkanäle gelegenen Dampfentwickler,
welcher der strahlenden Wärme der Feuerung ausgesetzt ist, eine äußerst lebhafte
Dampfentwicklung zu erreichen, um so mehr, als infolge der Dünnheit der Wasserschichten
und der großen Geschwindigkeit, mit welcher das Wasser gezwungen wird, durch jene
Räume i 9 zu fließen, Wirbelerscheinungen in der Wasserschicht auftreten.