DE436675C

DE436675C - Verfahren zur Bestimmung des Guetegrades von Dampfkondensationsanlagen

Info

Publication number: DE436675C
Application number: DER62611D
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1924-11-15
Filing date: 1924-11-15
Publication date: 1926-11-06

Description

Verfahren zur Bestimmung des Gütegrades von Dampfkondensationsanlagen. Bei Beurteilung der Wirkungsweise einer Dampfoberflächenkondensationsanlage war es immer üblich, den absoluten Kondensatordruck bzw. die Vakuumspannung zu messen. Die alleinige Messung des Vakuums kann aber zu Trugschlüssen führen, weshalb man in Anlehnung an das Temperaturendiagramm einer Oberflächenkondensationsanlage dazu übergegangen ist, neben der Vakuummessung auch noch den Temperaturunterschied zwischen der Temperatur des gesättigten Dampfes beim Eintritt in den Kondensator, die unter Vernachlässigung des minimalen Teildrucks der Luft an dieser Stelle fast genau der Vakuumspannung entspricht, und der Temperatur des abfließenden erwärmten Kühlwassers zu messen und zu beobachten. Diese Temperaturdifferenz ist unter Umständen ein Maß für den inneren Wert einer Kondensationsanlage, während das Vakuum gewissermaßen nur die nach außen wirksame Leistung der Kondensationsanlage darstellt, die ihre Wirkung gegenüber der Kraftmaschine bedingt. Die Temperaturdifferenz hat man fälschlicherweise als den »Gütegrad« der Kondensationsanlage bezeichnet, weil man annahm, daß diese lediglich dann eine Änderung, d. h. eine Zunahme, erfahren könnte, wenn die Kondensatorrohre mit Wassersteinansätzen aus dem Kühlwasser verunreinigt wurden, Undichtigkeiten der Kondensationsanlage gegenüber der Atmosphäre eintraten oder die Luftabsaugung sich verschlechterte. Das ist nun absolut nicht der Fall, sondern wie der Gütegrad einer Anlage immer das Ergebnis eines Verhältniswertes sein muß, so ist bei einer Dampfkondensationsanlage der Gütegrad gegeben durch die Gleichung: worin J - Verdampfungswärme des Abdampfes, td - Flüssigkeitswärme des Abdampfes, t2 - Temperatur des erwärmten austretenden Kühlwassers, t1 -Temperatur des eintretenden Kühlwassers ist.
Der Gütegrad einer Kondensationsanlage ist also nicht allein abhängig von dem Temperaturenunterschied zwischen der Abdampftemperatur und der Kühlwasserablauftemperatur, sondern er verändert sich auch mit dem Grade der Erx\,ärmung des Kühlwassers, welcher von der Dampfbelastung der Kondensationsanlage abhängig ist.
In einer guten Kondensationsanlage soll das Kondensat nicht unterkühlt werden, d. h. die Temperatur des niedergeschlagenen Kondensats soll gleich der Temperatur des Abdampfes im gesättigten Zustand beim Eintritt in den Kondensator sein, und es soll somit nichts von der Flüssigkeitswärme an das Kühlwasser übergehen. Der ideale Wirkungsgrad 71 - i einer Kondensationsanlage ist also erreicht, wenn die Temperatur des gesättigten Abdampfes gleich derjenigen des austretenden Kühlwassers ist.
DieErfindung betrifft einVerfahren zur, unmittelbaren Bestimmung des Gütegrades einer Dampfkondensationsanlage nach den obigen Gesichtspunkten, und zwar erfolgt hier die Bestimmung des Gütegrades mittels eines Ouotientenmessers, wie dies in der Meßtechnik auf verschiedene Art und Weise möglich ist.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wiedergegeben.
Das als Quotientenmesser ausgebildete elektrische Meßinstrument i ist hier mit einer Stromquelle 4 und Widerstandsthermometern t1, t2 und td zusammengeschaltet. Diese Widerstandsthermometer sind an den in Frage kommenden Stellen des Oberflächenkondensators 3 eingebaut, und zwar t, an der Kühlwassereintrittsstelle, t2 an der Kühlwasseraustrittsstelle und td im Sattdampfgebiet beim Eintritt des Dampfes in den Dampfraum. Der Ouotientenmesser i weist die beidenKreuzspulohmmetersysteme2 und2' auf, von denen das Meßsystem 2 den Temperaturenunterschied t2 -- ti, also den Unterschied zwischen der Temperatur. des eintretenden und der Temperatur des austreten fiert Kühlwassers, und das Meßsystem a' den Temperaturunterschied td-- tf, also den Unterschied zwischen der Flüssigkeitswärme des Abdampfes und der Temperatur des eintretenden Kühlwassers mißt. Auf der Skala des Meßinstrumentes i sind die Gütegradkurven o - o, i - o,2 usw. bis zum idealen Gütegrad - i aufgetragen. In der Zeichnung sind der Deutlichkeit wegen nicht alle Kurven eingezeichnet. Der Schnittpunkt der beiden Zeiger gibt unmittelbar den Quotienten aus den beiden Temperaturunterschieden, also den Gütegrad einer in Betrieb befindlichen Kondensationsanlage an.
Zur Messung der einzelnen Temperaturen können elektrische Widerstandsthermometer, Thermoelemente, Thermobatterien öder auch nach Art der Quecksilberfernthermometer Kapillarrohre verwendet. werden, die mit einem Anzeigeinstrument in beliebiger Schaltung verbunden werden.
Dieses Meßverfahren gibt außerdem beim Dampfkondensationsbetrieb die Möglichkeit, den Gütegrad der Anlage bei Unterbelastung der angeschlossenen Dampfmaschine zu verbessern und gleichzeitig auch den Kraftverbrauch der Kondensationsanlage der Belastung entsprechend. möglichst günstig einzustellen. Während es bisher nämlich nicht üblich war, die Kühlwassermenge bei Unterbelastung der Dampfmaschine abzudrosseln, sondern immer die der Vollast entsprechende Kühlwassermenge zirkulieren zu lassen, kann man nunmehr unter Beobachtung des Quotientenmessers bei Unterbelastung die Kühlwassermenge abdrosseln, um eine den Gütegrad verbessernde größere Kühlwassererwärmung zu erhalten und den Kraftverbrauch der Kondensationsanlage gleichzeitig zu vermindern, eine Maßnahme, durch die große Ersparnisse bedingt sind.
Es ist ferner möglich, den Quotientenmesser auf beliebig viele Kondensationsanlagen von einem bequem liegenden Betriebspunkte aus zu schalten, um eine zentrale Messung zu ermöglichen.

Claims

PATENT-ANSPRÜCHE. i. Verfahren zur Bestimmung des Gütegrades von Dampfköndensationsänlagen, dadurch gekennzeichnet, daß unmittelbar der Quotient aus dein Unterschied zwischen der Temperatur des erwärmten austretenden Kühlwassers und eintretenden Kühlwassers einerseits und dem Unterschied zwischen der Temperatur des gesättigten Abdampfes beim Eintritt in den Kondensator und der Temperatur des eintretenden Kühlwassers andererseits gemessen wird.
2. Einrichtung für Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Messung der beiden Unterschiede durch zwei Meß-systeme erfolgt, deren Zeiger sich so kreuzen, daß jeweilig unmittelbar aus dem Kreuzungspunkt auf einem darunter befindlichen Kurvenblatt der Quotient abgelesen werden kann.
3. Einrichtung für Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur Bestimmung des Gütegrades zwei Kreuxspulohtnnietersysterne benutzt werden, uni die Meßgenauigket von-der Stromquelle unabhängig zu machen. -