-
Dampferzeugungsanlage. Es sind Verfahren bekannt, bei denen die Dampferzeugung
in der Weise erfolgt, daß eine Flüssigkeit als Wärmeträger zwangläufig mittels einer
Fördereinrichtung umgewälzt ;vird, insbesondere solche, bei denen als Wärmeträger
Wasser verwendet wird. Das letztere Verfahren wird teilweise so ausgeführt. daß
der Druck in den Heizkörpern und die DurchflußgeSchwindigkeit des Wassers durch
die Heizkörper so hoch gehalten wird, daß das die Heizkörper durchströmende Wasser
nur erwärmt, aber nicht verdampft wird. Die Dampferzeugung erfolgt bei dieseln Verfahren
in der Weise, daß dieses Wasser einem besonderen Verdarnpferkörper zugeführt wird
und dort entweder durch Wärmeaustauschflächen die aufg-nominene Wärm-- wieder abgibt
oder dadurch zurückgekühlt wird, daß sein Druck herab-wetzt wird, wobei es teilweise
verdampft.
-
Die Erfindung bezweckt nun die Verbindung einer solchen Dampferzeugungsanla-e
mit einer normalen Dampferzeugtuigsanla#;I, bei der der Wasserumlauf durch den natürlichen
Auftrieb infolge des Unterschieds im spezifischen Gewicht und die Bildung von Dampfblasen
hervorgerufen wird, derart, daß die Heizgase zuerst die Heizkörper oder einen Teil
der Heizkörper mit natürlichem Wasserumlauf und dann erst die Heizkörper mit zwangläufigem
Umlaut durchstreichen.
-
Auf der Zeichnung ist a", a" das Heizkör -persystem eines gewöhnlichen-
Dampfkessels, der hier als Steilrohrkessel gedacht ist. b ist die zugehörige Obertrommel,
b' die Untertrommel. c ist ein überhitzer, der zwischen den Steigrohren
a' und den Fallrohren a" angeordnet ist. d ist ein weiteres Heizkörper.
system, das z. B. aus Bußeisernen Rippenrohren besteht. über dieses wird mittels
der Pumpe e Wasser umgewälzt, das in ihm erwärmt wird. Die aufgenommene Wärme soll
ebenfalls zur Dampferzeugung verwendet werden, und zwar soll der Druck des erzeugten
Dampfes im vorliegenden Fall derselbe sein, wie der Druck des in dem Kessel
a, b erzeugten Dampfes.
-
Die Dampferzeugung ist so vorgesehen, daß durch die Leitung ä Wasser
aus der Trommel b entnommen wird, das eine Temperatur besitzt, die dem Kesseldruck
entspricht. Das durch die Pumpe e unter Druck gesetzte Wasser werde in d beispielsweise
um i o bis 20' erwärmt und durch die Leitung f über eine Drosselvorrichtung lt dem
Kessel wieder zugeführt. Bei Eintritt in den Kessel wird das Wasser auf Kesseldruck
entspannt, wobei es teilweise verdampft. Zweckmäßig wird der Entnahmestutzen der
Leitung ä in der Nähe des Stutzens der Speiseleitung i angeordnet, damit das der
Pumpe e zufließende Wasser kälter ist, als der Sättigungstemperatur des Dampfdruckes
entspricht, so daß die Pumpe e auch noch etwas saugen kann.
-
An Stelle des Drosselorgans lt können in der Trommel b Wärmeaustauschkörper,
z. B. Heizschlangen, angeordnet sein, die die Leitung f mit der Leitung ö verbinden,
so daß ein geschlossener Kreislauf entsteht, oder es können sowohl das Drosselorgan
als auch die Austauschkörper fortfallen, so daß in den Heizkörpern sich Dampfblasen
bilden, die jedoch durch den künstlichen Wasserumlauf rasch abgeführt werden.
-
Hinter dem Heizkörpersystem d ist ein weiteres Heizkörpersystem k
angeordnet, in dem das durch die Pumpe L zugeführte Sp°ise-:: asser vorgewärmt wird.
-
Die angegebene Verbindung hat folgend Vorteile. Der natürliche Wasserumlauf
in gewöhnlichen Kesseln ist um so reger, je höher die Temperatur der Heiznase und
die dadurch hervorgerufene Verdampfung ist; der Umlauf ist dagegen um so träger,
je tiefer die Temperatur
der Rauchgase ist, die die Heizkörper
bestreicht. Gegenüber einer normalen Kesselanlage hat demnach die Verbindung den
Vorteil, daß durch die Erhöhung der Wassergeschwindigkeit in den Zonen niedrigerer
Temperatur der Wärmedurchgang erhöht und dadurch die Heizflächen verkleinert werden.
-
Wird, wie beschrieben, außerdem die Dampfbildung in den Heizkörpern
mit zwangläufigem Wasserumlauf vermieden, so daß in diesen Heizkörpern nur Wasser
erwärmt wird, so können an dieser Stelle wesentlich billigere Heizkörper, z. B.
gußeiserne Rippenrohre, verwendet werden. Dadurch wird die gesamte Dampferzeugungsanlage
wesentlich billiger.
-
Gegenüber einer Dampferzeugungsanlage, bei der die Wärmezufuhr ausschließlich
in Heizkörpern erfolgt, über die das Wasser zwangläufig umgewälzt wird, wie dies
z. B. besonders für Abhitzeanlagen in Vorschlag gebracht worden ist, hat die angegebene
Verbindung den Vorteil, daß das Verfahren auch dort angewandt werden kann, wo höhere
Temperaturen zur Verfügung stehen; die eine ausschließliche Verwendung von Bußeisernen
Heizkörpern nicht zulassen, außerdem kann eine Anlage .gemäß vorliegender Erfindung
auch zeitweise oder dauernd unmittelbar, z. B. mittels Kohlenstaub- oder Kohlenstaubzusatzfeuerung,
beheizt werden. Es kommt hinzu, daß in den Anlagen, in denen die Dampfbildung durch
Drucksteigerung in den Heizkörpern vollständig verhindert und diese erst bei Eintritt
in einen Verdampfer (im vorliegenden Fall Trommel b) unter Drosselung hervorgerufen
wird, der nicht unbeträchtliche Energiebedarf der Umwälzpumpe e im Verhältnis zur
Gesamtdampferzeugung wesentlich verringert wird, wenn nur ein Teil des Wassers umgewälzt
wird.
-
Der natürliche Umlauf in dem Dampferzeugungssystein a, b ist
um so reger, je größer der Unterschied in der Wärmezufuhr zwischen den Steigrohren
a' und den Fallrohren a" ist. Dort, wo die räumlichen Verhältnisse
es zulassen, können deshalb mit besonderem Vorteil die Heizrohre d zwischen a' und
a" angeordnet sein. In diesem Fall liegt dann der t'berhitzer c zwischen
a' und d oder zwischen d und a" oder auch hinter
a" bzw. zwischen den einzelnen Heizkörpern von d.
-
Der Wasserumlauf in dem System mit natürlichem Umlauf kann außerdem
dadurch gesteigert werden, daß bei Anordnung gemät) Zeichnung das umgewälzte Wasser
in die Trommel b oder b' oder in den Heizkörper a-
oder a" in
der Strömungsrichtung eingeführt wird, so datj es dem umlaufenden Wasser infolge
seiner - z. B. durch die Entspannung gesteigerten - Strömungsenergie einen ständigen
Antrieb gibt.
-
Für die Durchführung des Erfindungsgedankens ist es nicht erforderlich,
daß in beiden Heizkörpersystemen a und d Dampf gleichen Druckes erzeugt
wird. Es kann z. B. das in d erwärmte Wasser über einen besonderen Verdarnpfer umgewälzt
werden, aus dem dann Dampf entnommen wird, dessen Druck höher oder niedriger ist
als der Druck des in a, b erzeugten Dampfes. In diesem Fall ist natürlich
auch bei Bedarf ein besonderer Überhitzer anzuordnen. Außerdem können an Stelle
von einem zwei oder mehrere Heizkörpersysteme mit zwangläufigem Wasserumlauf in
derselben Anlage angeordnet sein, von denen einzelne oder alle gleichen Druck besitzen.