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Kesselspeiseanlage mit Vakuumverdampfer und Mischkondensator.
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Die Erfindung hat den Zweck, bei mit Vakuumverdampfer und Mischkondensator
arbeitenden Kesselspeiseanlagen einerseits die Lieferung der vom Kessel geforderten
Speisewassermengen auch dann sicherznstellen, wenn die im Mischkondensator anfallenden
Mengen an Haupt- und Zusatzrohwasserkondensat aus irgendeinem Grunde, z. B. infolge
Versagens der Hauptkondensationsanlage oder der Luftpumpe, unter dem Bedarf bleiben,
andererseits
aber eine Überflutung des Mischkondensators sowohl
wie auch des Kessels bei über den Kesselbedarf hinaus anfallenden Speisewassermengen
zu verhindern.
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Der angestrebte Zweck wird erfindungsgemäß zunächst dadurch erreicht,
daß mit dem Mischkondensator ein unter Atmosphärendruck stehender Speisewasservorratsbebälter
über ein Regelorgan verbunden ist, das bei mangelndem Speisewasseranfall und dadurch
im Mischkondensator sinkendem Wasserspiegel selbsttätig geöffnet wird und den übertritt
des fehlenden Wassers aus dem Vorratsbehälter in den Mischkondensator ermöglicht,
worin das Wasser gleichzeitig entlüftet wird, so daß auf diese Weise ein Ausgleich
zwischen dem Wasserbedarf des Kessels und der Lieferung entlüfteten Wassers durch
den Mischkondensator geschaffen wird.
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Der Vorratsbehälter ist außerdem mit der Saugleitung der Kesselspeisepumpe
über ein Membranregulierventil verbunden, welches durch den Druck im Mischkondensator
so gesteuert wird, daß die Pumpe Wasser unmittelbar aus dem Vorratsbehälter zu entnehmen
vermag, wenn das Vakuum im Mischkondensator, z. B. infolge Versagens oder Störung
der Luftpumpe, abnimmt oder aufhört und die anfallenden Speisewassermengen gleichzeitig
zurückgehen.
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An Stelle dieses Membranregulierventiles kann auch ein durch einen
Schwimmer vom Mischkondensator aus gesteuertes Ventil Verwendung finden.
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Um bei über den Kesselbedarf hinaus anfallendem Speisewasser eine
Überflutung des Kessels zu verhindern, ist der Vorratsbehälter ferner durch eine
mit Überströmsicherheitsventil versehene Leitung mit der Druckleitung der Kesselspeisepumpe
verbunden, so daß das überschüssige Speisewasser zum Vorratsbehälter abgeleitet
werden kann. Um endlich auch ein Überfluten des Mischkondensators zu verhüten, ist
ein mit diesem verbundener Vakuumbrecher durch einen Überlauf mit dem Vorratsbehälter
verbunden, so daß nach Belüftung des Mischkondensators das überschüssige Wasser
zum Vorratsbehälter abfließen kann. Zu diesem Zwecke kann auch ein im Mischkondensator
oder in einem mit diesem verbundenen besonderen Gefäß vorgesehenes durch Schwimmer
gesteuertes Überlaufventil dienen.
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Um schließlich auch Schwankungen in der Kesselspeisung innerhalb
des normalen Betriebes ausgleichen zu können, ohne den Wasserstand in dem Mischkondensator
normalen Fassungsvermögens allzu schnell fallen oder steigen zu lassen, d. h. ohne
innerhalb dieser normalen Schwankungen den Schwimmer bis zur Betätigung der von
ihm abhängigen Ventile fallen oder steigen zu lassen, kann parallel zum Mischkondensator
ein Ausgleichbehälter geschaltet sein, der sowohl mit dem Dampfraum wie auch mit
dem Wasserraum desselben in Verbindung steht lmd ein schnelles Sinken und Steigen
des Wassers beim Ausgleich der normalen Schwankungen verhindert.
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Auf der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt.
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Die einfache Speiseanlage mit geschlossener Speisewasserführung besteht
wie üblich aus dem Vakuumdampfer I, dem damit verbundenen Mischkondensator 2, der
das Speisewasser aus diesem absaugenden Turbokesselspeisepumpe 3, deren Abdampf
zur Beheizung des Vakuumverdampfers 1 dient, der Rohwasserumwälzpumpe 4 des Verdampfers
I, der Strahlwasserpumpe 5 und der an den Mischkondensator angeschlossenen Strahlluftpumpe
6. Die Strahlwasserpumpe 5 ist mit der Rohwasserumwälzpumpe 4 über den Motor 7 direkt
gekuppelt.
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Mit dem Mischkondensator 2 ist der unter Atmosphärendruck stehende
Speisewasservorratsbehälter 8 über die Leitung g verbunden, in welche ein Regelventil
10 eingebaut ist, das durch den Schwimmer II gesteuert wird, welcher in dem mit
dem Mischkondensator 2 über die Leitungen I2, I3 kommunizierenden Behälter 14 angeordnet
ist. Der Vorratsbehälter 8 ist ferner durch das Membranregulierventil I5, dessen
Membran in an sich bekannter Weise einerseits unter dem Einfluß einer Feder und
andererseits über die Leitung I6 unter dem Einfluß des Druckes im Mischkondensator
2 steht, sowie durch die Lei tung I7 an die Saugleitung I8 der Kesselspeisepumpe
3 angeschlossen. Außerdem ist die Druckleitung 19 der Kesselspeisepumpe durch die
Leitung 20 mit Sicherheitsüberströmventil 21 oben an den Vorratsbehälter 8 angeschlossen.
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Schließlich ist ein mit dem Mischkondensator 2 kommunizierender Vakuumbrecher
22 mit Überlauf 23 versehen, der bei erfolgender Belüftung des Mischkondensators
in Wirksamkeit tritt und durch die Überlaufleitung 24 an den Vorratsbehälter 8 angeschlossen
ist. Statt dessen kann auch ein vom Schwimmer II betätigtes Belüftungsüberlaufventil
25 im Behärter 14 mit dem Vorratsbehälter verbunden sein, wie in der Zeichnung punktiert
angedeutet ist.
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Die Wirkungsweise der Vorrichtung ist folgende: Wenn eine größere
Menge Speisewasser benötigt wird, als bei sonst normalem Gang der Speiseanlage I
bis 6 als Kondensat der Hauptkondensationsanlage und des Zusatzrohwassers anfällt,
so sinkt der Wasserspiegel im Mischkondensator 2 und somit der Schwimmer II im Behälter
14. Dieser öffnet alsdann das Ventil I0, und das fehlende e Wasser wird jetzt aus
dem Vorratsbehälter 8 angesaugt und im Mischkondensator entlüftet. Wird der Speisewasserbedarf
wieder normal, so daß der Schwimmer II
wieder steigt, so wird schließlich
das Ventil 10 wieder geschlossen.
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Versagt aus irgendeinem Grunde die Strahlluftpumpe 6, so daß das
Vakuum im Mischkondensator abnimmt oder aufgehoben wird und das darin anfallende
Speisewasser dem Bedarf nicht mehr entspricht, so öffnet sich das Membranregulierventil
15, und die Pumpe 3 saugt Speisewasser unmittelbar aus dem Vorratsbehälter 8, bis
das Vakuum im Mischkondensator 2 wiederhergestellt ist. Das Regulierventil Ig kann,
wie bereits erwähnt, auch durch ein durch einen Schwimmer im Mischkondensator gesteuertes
Ventil ersetzt werden.
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Wenn der Speisewasserhedarf des Kessels geringer ist als die anfallende
und von der Pumpe 3 geförderte Menge, so daß bei steigendem Wasser stand im Kessel
die Speisewasserzuführung schließlich durch einen bekannten Wasserstandsregler gedrosselt
wird, so öffnet sich unter dem Einfluß des steigenden Druckes das Sicherheitsüberströmventil
2I, und das überschüssige Speisewasser wird in den Vorratsbehälter 8 gedrückt.
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Wenn schließlich aus irgendeinem Grunde die Kesselspeisepumpe, z
B. infolge von Störung, die im Mischkondensator 2 anfallenden Speisewassermengen
nicht zu bewältigen vermag, so tritt nach Erreichung eines bestimmten Höchstwasserstandes
im Mischkondensator der Überlauf 23 des Vakuumbrechers 22 in Tätigkeit, oder der
Schwimmer II öffnet das Ventil 25, So daß jetzt nach Belüftung des Mischkondensators
der Wasserüberschuß zum Vorratsbehälter 8 abfließen kann.
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Um bei normalem Fassungsvermögen des Mischkondensators die normalen
Schwankungen der Kesselspeisung ausgleichen zu können, ohne jedesmal den Schwimmer
II infolge schnellen Sinkens oder Steigens des Wasserstandes im Mischkondensator
die von ihm abhängigen Organe in Tätigkeit setzen zu lassen, kann in Parallelschaltung
zum Mischkondensator der in der Zeichnung strichpunktiert hinter dem Vorratshehälter
liegend angedeutete Ausgleichsbehälter 26 vorgesehen sein, der nur so groß zu bemessen
ist, daß er die Schwankungen des normalen Betriebes auszugleichen vermag, ohne den
Schwimmer 11 bis zur Betätigung der von ihm abhängigen Organe sinken oder steigen
zu lassen.