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Dampfkesselanlage mit Rauchgasvorwärmer. Es ist bekannt, daß bei Rauchgasvorwärmern
zur Erwärmung des Speisewassers von Dampfkesseln Dampfentwicklung im Vorwärmer selbst
mit Rücksicht auf die unliebsamen Folgeerscheinungen tunlichst verhindert werden
muß. Die üblichen Anlagen dieser Art sind daher so eingerichtet, daß das durch die
Vorwärmer geleitete Wasser nicht über den jeweiligen Siedegrad des Kessels erhitzt
wird, und daß bei dennoch entstehender Dampf- oder Gasentwicklung der Dampf oder
das Gas an ungefährlichen
Stellen gesammelt und ausgeschieden wird.
Selbst in diesem Falle aber ist die unerwünschte Dampfentwicklung mitunter recht
gefährlich, besonders @venn bei Unterbrechung oder stärkerer Einschränkung der Kesselspeisung
das Wasser im Vorwärmer sehr heiß wird. Es ist daher in der Praxis unzulässig, die
Kesselspeisung bei Anlagen mit Rauchgasvorwärmern abzustellen.
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Die vorliegende Erfindung hat nun den. Zweck, schon vorhandene oder
neu aufzustellende Rauchgasvorwärmer so betreiben zu können, daß das in ihnen erhitzte
Wasser außerhalb derselben und an anderer Stelle als im Kessel zur Dampferzeugung
benutzt werden kann und daß auch nach Abstellung der Kesselspeisung das Wasser in
ständiger Bewegung, der Vorwärmer dabei aber stets unter einem solchen Druck gehalten
werden kann, daß in ihm selbst keine Dampfentwicklung erfolgt. Dieser Zweck wird
erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß durch den Vorwärmer geleitetes Speisewasser
beim Aussetzen oder bei starkem Nachlassen der Kesselspeisung dauernd über einen
Niederdruckdampferzeuger zum Saugrohr der Speisepumpe zurückgeführt und ein Teil
des Wassers in diesem Niederdruckdampferzeuger verdampft und nutzbar abgeführt wird,
während der verdampfte Teil beim Umlauf durch die Speisepumpe ersetzt wird. Die
Erfindung bedient sich also zu diesem Zwecke einer an sich bekannten, sogenannten
Umlaufleitung, in welche jedoch der Niederdruckbehälter eingebaut ist und zu deren
Betrieb eine besondere Pumpe nicht vonnöten ist. Andererseits aber sind in diese
Umlaufleitung verschiedene Regelvorrichtungen eingebaut, durch welche der Druck
und die Temperatur des Wassers im Vorwärmer so geregelt werden, daß in diesem selbst
kein Dampf sich bilden kann.
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Eine Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach der Erfindung
ist in der Zeichnung beispielsweise dargestellt.
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Der Vorwärmer E wird über die Leitung L, mit Rückschlagventil T12
durch die Pumpe P gespeist, welche durch die Leitung L l mit Rückschlagventil V1
an den Vorratsbebälter B
angeschlossen ist. Über die Leitung L3 mit Absperrorgan
Vg und die Leitung La steht der Vorwärmer E mit dem nicht dargestellten Kessel in
Verbindung. Von der Leitung L3 führt zwischen Absperrorgan T13 und Vorwärmer E eine
Zweigleitung L4, in welche ein Überdruckventil S und ein Absperrorgan T14
eingebaut ist, zu einem Niederdruckbehälter N. Das Überdruckventil S ist in der
Weise ausgebildet, däß es in zwei Stufen arbeitet, derart, daß es innerhalb gewisser
Überdruckgrenzen nur teilweise öffnet, bei höherem Druck dagegen ganz. Diese Wirkungsweise
ist mit Hilfe eines Laufgewichtes o. dgl., das beim Anheben des Ventils um einen
gewissen Betrag in Bewegung kommt, ohne weiteres zu erreichen. Das Ventil S und
das Absperrorgan T14 sind durch eine weitere Leitung LG mit Absperrorgan l16 und
Rückschlagventil V, überbrückt. Vom Dampfraum des Niederdruckbehälters N führt eine
Leitung L8 zum Niederdruckdampfnetz: Im Innern des Niederdruckbehälters N ist ein
durch einen Schwimmer R gesteuertes Auslaßventil vorhanden, an welches sich eine
zur Saugleitung L1 der Pumpe P führende, zwischen der Pumpe und dem Rückschlagventil
V1 mündende Leitung L,, anschließt. Endlich ist die Leitung L4 durch eine mit Überdruckventil
S1 versehene Leitung L$ mit der Kesselspeiseleitung L, verbunden.
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Die Wirkungsweise dieser Einrichtung ist folgende: Bei normalem Betrieb
des Kessels sind die Absperrorgane T13, T14, 11E offen, und die Pumpe P fördert
das Speisewasser aus dem Behälter B über L1, T11, T12, L2, E, L3,
P3 und L7 zum Kessel, beispielsweise bei einem Druck von etwa 2o Atm. Wenn jetzt
bei geringerem Dampfverbrauch die Speisung durch teilweises Schließen von T13 eingeschränkt
wird und der Druck im Vorwärmer z. B. auf etwa 22 Attn. steigt, so spricht das Ventil
S in seiner ersten Stufe an und läßt einen Teil des Speisewassers zum Niederdruckbehälter
N, wo es zum Teil verdampft. Der nicht verdampfende Rest sammelt sich und öffnet
durch den Schwimmer R das Abflußventil der Leitung L7, durch welche das überschüssige
Wasser zum Saugrohr der Pumpe P zurückgelangt. Von dieser wird es von neuem durch
den Vorwärmer getrieben, nachdem die auf seinem bisherigen Wege verlorene Menge
aus dem Behälter B ersetzt ist.
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Wenn nun die Speisung des Kessels ganz unterbrochen wird, so würde
bei der bisher geringen Öffnung des Ventils S nur wenig Wasser durchfließen können,
und die Pumpe wird nur so wenig Wasser aufsaugen können, als ihr durch L., zufließt.
Infolgedessen schließt sich in entsprechendem Maße das Rückschlagventil V1, und
zum Vorwärmer gelangt fast auschließlich das erwärmte Wasser aus 4. Dabei wird zwar
das Wasser im Vorwärmer auch heißer, die Leistung aber nimmt ab, weil er den Rauchgasen
nicht mehr genügend Wärme entzieht. Dies wird nun dadurch verhütet, daß der in L3,
L4 infolge Schließens von T13 weiter und auf etwa 2q. Atm. steigende Druck dazu
benutzt wird, die zweite Stufe des Überdruckventils S auszulösen, wodurch eine weitere
Verbindung mit dem Niederdruckbehälter N freigegeben wird. Infolgedessen sinkt der
Dxuck im Vorwärmer
beträchtlich, und zwar auf etwa 6 Atm., und
die Pumpe P kann jetzt ansehnliche Wassermengen durch den Vorwärmer schicken, die
so groß werden können, daß die Endtemperatur des Speisewassers beim Verlassen des
Vorwärmers nur noch wenig höher liegt als die Siedetemperatur im Niederdruckbehälter
N, also gerade noch so hoch, daß das Wasser im Behälter N teilweise zur Verdampfung
kommt. Dies ist ein an sich sehr erwünschter Zustand, weil dabei der Rauchgasvorwärmer
den Rauchgasen so viel an Wärme entzogen hat, als irgend möglich ist. Die den Rauchgasvorwärmer
durchströmende Wassermenge kann dabei natürlich bedeutend größer werden als die
vorher vom Kessel benötigte Menge. Wird bei einer bestimmten Förderung der Pumpe
das Wasser noch zu heiß, so kann auch die Pumpenleistung noch erhöht werden, indem
z. B. durch einen am Niederdruckbehälter angebrachten Thermostaten der Betrieb der
Pumpe selbsttätig geregelt wird. Falls die Pumpe einmal versagt oder aus irgendeinem
Grunde vorübergehend abgestellt werden muß, so kann der Druck im Rauchgasvorwärmer
auch dann nicht zeitweise unter den Druck des Niederdruckbehälters N fallen, weil
infolge Offenstehens des Absperrorgans V, der Druck des Niederdruckbehälters auf
das Rückschlagventil V" einwirkt und dieses öffnet, so daß der Druck in L4 unter
den Druck des Behälters N zu
stehen kommt. Geht der Druck des Behälters
N und somit in L¢ aus irgendeinem Grunde trotzdem unter einen gewissen gewünschten
Betrag herab, so spricht das. entsprechend eingestellte Überdruckventil 5l in der
Leitung L8 an, und der Vorwärmer gelangt alsdann auf dem Wege L, L8, Überdruckventil
S" Leitung L4, L, unter Umgehung des Absperrorgans Tja unter Kesseldruck.
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Es versteht sich von selbst, daß an Stelle des aus dem offenen Behälter
B entnommenen kalten Wassers auch vorgewärmtes oder wenig erhitztes Wasser mit -
dem heißen Wasser der Leitung L; gemischt werden kann.
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Das Verfahren läßt sich auch bei anderen Flüssigkeiten, z. B. Salzsole,
verwenden.