DE453123C

DE453123C - Dampfanlage mit Verdraengungsspeicher

Info

Publication number: DE453123C
Application number: DEC33097D
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1923-01-25
Filing date: 1923-01-25
Publication date: 1927-11-29

Description

Dampfanlage mit Verdrängungsspeicher. Die Erfindung betrifft eine Dampfanlage, bei der zum Ausgleich von Schwankungen Wärme in einem Verdrängungsspeicher gespeichert wird, dessen Ladezustand sich je nach der Schichthöhe des Wassers kälterer und wärmerer Temperatur verändert. Bei derartigen Verdrängungsspeichern ist bereits vorgeschlagen, die Entladung des Speichers dadurch vorzunehmen, daß das von unten in den Speicher eindringende kältere Wasser das oben befindliche wärmere Wasser verdrängt. Die vorliegende Erfindung bezweckt eine weitere Ausbildung derartiger Verdrängungsspeicher und der zu den Speichern gehörigen Regeleinrichtungen, derart, daß der Speicherbetrieb ganz oder nahezu selbsttätig sowohl während der Lade- als auch Entladezeit unter Anpassung an die auftretenden Schwankungen vor sich geht.
Das Wesen der Erfindung besteht darin, daß der zwecks Wärmeaufnahme erfolgende Umlauf vom unteren (kälteren) zum oberen (heißeren) Teil des Verdrängungsspeichers in Abhängigkeit vom Dampfdruck oder Verbrauch derart geregelt wird, daß er bei. steigendem Druck bzw. sinkendem Verbrauch verstärkt, im umgekehrten Falle vermindert oder unterbunden wird.
Hierdurch wird eine vollkommene Anpassung der Speicherladung an den Betrieb erzielt, so daß jeweils so viel Wärme im Speicher aufgenommen wird, als zur Verfügung steht, unabhängig davon, wieviel Wärme gleichzeitig dem Speicher durch die Entladung entnommen wird.
Vorteilhaft ist der Speicher so ausgebildet, daß er in seinem oberen Teil einen Dampfraum enthält. Bei dieser Art der Ausbildung soll weiter erfindungsgemäß die Wasserzufuhr zur Speicheranlage in Abhängigkeit vom Wasserstand im Speicher geregelt werden, insbesondere so, daß ein nahezu gleichmäßiger Wasserstand im Speicher erhalten bleibt. Auf diese Weise wird erreicht, daß unabhängig von der Umlaufgeschwindigkeit durch den Wärme aufnehmenden Teil die abgegebene Wassermenge stets durch neu hinzukommendes Wasser ersetzt wird, so daß zwar der Wärmeinhalt des Speichers, nicht jedoch der Wasserinhalt sich verändert.
In vielen Fällen, besonders in solchen,. in denen der Druck der Dampfanlage ein sehr hoher ist, ist es wirtschaftlicher, den Speicher nicht für den vollen Kesseldruck durchzubilden. In diesem Falle soll gemäß der Erfindung der Speicher unter geringerem Druck stehen als der Kessel, wobei außer der Umlaufleitung für das aufzuwärmende Wasser aus dem oberen Teil des Speichers eine Heißspeiseleitung nach dem Kessel führt, in der eine Fördereinrichtung das heiße Wasser zum Kessel schafft.
Die weiteren Einzelheiten der Anlage seien an Hand der Zeichnung erläutert, in der Abb. i eine Anlage mit dampfbetriebenem Umlauf durch den Kessel hindurch, Abb.2 eine Anlage mit Speicher niederen Druckes, Abb.3 eine Anlage mit besonders geschaltetem Vorwärmer zeigen.
In Abb. i steht der Verdrängungsspeicher 2 mit einer Kesselanlage i in Verbindung. Durch die Leitungen 3 und 4 kann ein Umlauf in der Weise erfolgen, daß das kalte Wasser aus dem unteren Teil des Speichers in den Kessel gelangt, dort Wärme aufnimmt und als hocherhitztes Heißwasser in den oberen Teil des Speichers .zurückströmt. Der Speicher steht mit der Dampfleitung 5 dampfseitig in Verbindung, so daß sich ein Dampfraum im Speicher bilden kann. Die Wasserzufuhr durch die Pumpe 6 wird zu diesem Zweck mittels Schwimmer 16 in der Weise geregelt, daß ein nahezu konstanter Wasserstand im Speicher aufrechterhalten bleibt. Die Pumpe 6 fördert also in ungefähr dem Maße Wasser in den Speicher nach,, wie in der Kesselanlage verdampft. Der Umlauf erfolgt durch die dampfbetriebene Fördereinrichtung (Injektor) io, die durch Leitung 12 unter Vermittlung eines vom Druck gesteuerten überströmventils 13 -Überschußdampf erhält. Ein belastetes Rückschlagventil fi verhindert einen ungeregelten Umlauf durch Leitung 4.
Bei der in Abb. 2 gezeigten Schaltung steht der Speicher 2 unter geringerem Druck als die Kesselanlage i und ist statt mit der Frischdampfleitung 5 mit einer Dampfleitung niederen Druckes 22 in Verbindung. Der Umlauf erfolgt durch eine Fördereinrichtung 23. Durch eine Leitung 26 kann diese Fördereinrichtung wahlweise Heißwasser aus dem oberen Teil oder durch Vermittlung des druckgesteuerten Regelventils 24 Kaltwasser aus dem unteren Teil des Speichers erhalten. Das Mischventil 25 gestattet die Einstellung je nach dem Dampfdruck der Anlage.
In der Heißwasserleitung 3 zum Speicher befindet sich ein Absperrorgan 27, das durch einen Schwimmer 28 abgeschlossen wird, wenn ein unzulässig hoher Wasserstand im Speicher erreicht wird, und ferner unter der Einwixkung eines Schwimmers 29 im Kessel steht, der bei zu niedrigem Kesselwasserstand gleichfalls abschließt. Die Wasserzufuhr zur Speicheranlage erfolgt wiederum, vom Schwimmer 16 geregelt, durch das Ventil 17.
Bei der Anlage nach Abb.3 erfolgt die Speisewasserzufuhr von der Speisepumpe 6 wahlweise durch den Rauchgasvorwärmer 7 oder unter Umgehung desselben durch die Leitung 20 und Ventil 21. Vom Vorwärmer 7 zweigt eine Leitung 9 nach dem unteren, eine Leitung 14 nach dem oberen Teil des Speichers ab. In der Leitung 9 befindet sich ein vom Druck gesteuertes Absperrorgan 8, in der Leitung 14 ein Thermostat 15, der ein Regelventil ig beeinflußt. Parallel zum Regelventil ig ist ein gleichfalls vom Druck gesteuertes Organ 18 angeordnet. In der Umgehungsleitung 2o befindet sich ein vom Schwimmer 16 gesteuertes Regelventil 21. Im Speicher 2 sind feste, nicht den vollen Durchmesser einnehmende Zwischenwände 30 versetzt zueinander angeordnet.
Die Wirkungsweise der Anlage ist folgende: Bei erhöhtem Dampfbedarf, somit sinkendem Kesseldruck, schließt das Vend18 die Leitung g ab, und das vom Vorwärmer kommende Speisewasser muß durch die Leitung 14 in den oberen Teil des Speichers 2 eintreten. Gleichzeitig wirkt der fallende Kesseldruck derart, daß das Ventil 18 in der einen Zuleitung zum Vorwärmer 7 die Wasserzufuhr verringert, so daß das aus dem Vorwärmer .austretende Wasser erhöhte Temperatur hat. Um eine unzulässig hohe Temperatur zu verhindern, ist in der Leitung 14 ein Thermostat 15 vorgesehen, der ein Ventil i9 derart beeinflußt, daß es parallel zum Ventil 18 mehr Wasser zum Vorwärmer treten läßt, sobald die Temperatur in der Leitung 14 zu hoch steigt.
Sinkt infolge des vermehrten Dampfverbrauchs und der verringerten Speisewasserzufuhr der Wasserstand im Kessel i und im Speicher 2, so wird durch den Schwimmer 16 und Ventil 21 Wasser unter Umgehung des Vorwärmers in dem Maße zugesetzt, als zur Aufrechterhaltung des Wasserstandes erforderlich ist.
Es erfolgt somit eine Regelung der Wasserdurchflußmenge durch den Vorwärmer 7 und die Leitung 2o gegeneinander derart, daß das Vorwärmerwasser durch den Thermostat 15 und infolge davon die Frischwasserzufuhr durch den Schwimmer 16 einen nur wenig schwankenden Wasserstand ergeben.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Dampfanlage mit Verdrängungsspeicher, dadurch gekennzeichnet, daß der zwecks Wärmeaufnahme erfolgende Umlauf vom unteren (kälteren) zum oberen (heißeren) Teil des Verdrängungsspeichers in Abhängigkeit vom Dämpfdruck oder Dampfverbrauch derart geregelt wird, daß er bei steigendem Druck bzw. sinkendem Verbrauch verstärkt, im umgekehrten Falle vermindert oder unterbunden wiYd.
2. Dampfanlage nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der Umlauf durch eine dampfbetriebene Fördereinrichtung (Injektor io ö. dgl.) erfolgt, die durch Vermittlung eines dampfdruckgesteuerten Organs (13) überschußdampf erhält. .
3. Dampfanlage nach Anspruch i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß in der Umlaufleitung ein nur in einer Richtung öffnendes Überdruckventil (i i) sich befindet, das den ungeregelten, z. B. durch die Wirkung des Gewichtsunterschiedes eintretenden Flüssigkeitsaustausch verhindert. q..
Dampfanlage nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der Wasserzulauf zur Speicheranlage in Abhängigkeit vom Wasserstand im Speicher (2) geregelt wird, derart, daß ein nahezu gleichmäßiger Wasserstand im Speicher erhalten bleibt.
5. Dampfanlage nach Anspruch i und ¢, dadurch gekennzeichnet, daß der Speicher (2) unter geringerem Druck steht als der Kessel, wobei außer der vorn Druck geregelten Umlaufleitung für Kaltwasser aus dem unteren Teil (2q.) eine Heißspeiseleitung (26) den oberen Teil des Speichers mit dem Kessel verbindet, in der eine Fördereinrichtung (23) Heißwasser vom Speicher zum Kessel schafft (Abb. 2).
6. Dampfanlage nach Anspruch 1, q. und 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Heißwasserzufuhr zum Speicher bei unzulässig hohem Speicherwasserstand durch ein vom Wasserstand im Speicher gesteuertes Organ (27, 28) verhindert wird, wobei gleichzeitig die Verbindungsleitung (3) und das Ventil (27) durch ein vom Wasserstand im Kessel gesteuertes Organ (29) geschlossen werden kann.
7. Dampfanlage nach Anspruch i und ¢, dadurch gekennzeichnet, daß der Vorwäriner (7) sowohl mit dem unteren Teil des Verdrängungsspeichers als auch mit dem oberen in Verbindung steht, wobei die Verbindungsleitung (9) nach dem unteren Teil bei unternormalem Dampfdruck durch ein Organ (8) geschlossen und der Speicher durch die obere Leitung (14) mit Wasser aus dem Vorwärmer versorgt wird, das nur in so geringer Menge den Vorwärmer durchströmt, daß es nahezu der Heißwassertemperatur des Speichers entspricht, was durch Steuerung des Vorwärmerdurchflusses mittels eines in der oberen Leitung (14) angeordneten Thermostaten (15) erfolgt. B.
Dampfanlage nach Anspruch i bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß im Speicher feste Zwischenwände (3o) versetzt zueinander vorgesehen sind, zum Zwecke, Vermischung von kaltem und warmem Wasser infolge der Wirbelungen bei beschleunigtem Umlauf zu verhüten.
9. Dampfanlage nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der Speicher (2) mit der KesseIanlage im Dampfraum durch eine Dampfverbindungsleitung (5), im Wasserraum durch eine Heißwasserleitung (3) zwischen oberem Teil des Speichers und oberem Teil des Kessels sowie durch eine Kaltwasserleitung (q.) zwischen unterem Teil des Speichers und unterem Teil des Kessels in Verbindung steht.