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Verfahren zum Betriebe einer mehrstufigen Verdampfanlage. Der gleichmäßige
Gang einer Verdarnpfanlage, aus welcher, wie z. B. in Zuckerfabriken, der Dampfbedarf
zum Anwärmen und Verkochen durch Brüdendampf gedeckt werden muß, leidet oft stark
unter den Schwankungen, welchen die Brüdendampfentnahme entsprechend des wechselnden
Wärmebedarfes dieser Stationen unterworfen ist. Die Verdampfungsleistung der einzelnen
Körper wird ungleichmäßig und somit auch die Gesamtleistung der ganzen Anlage. Es
ist aber erforderlich, um das Produkt auf eine bestimmte Dichte einzudicken, daß
ständig eine bestimmte Wassermenge verdampft wird. Ändert sich durch die wechselnde
Dampfentnahme die verdampfte Wassermenge, so ist es nicht möglich, den Saft in gleichmäßiger
Dichte abzuziehen.
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Bei der bisher allgemein üblichen sogenannten Unterdruckverdampfanlage
war ein Ausgleich in der Verdampfungsleistung der einzelnen hintereinandergeschalteten
Verdampferstufen wohl noch möglich, indem sich die Dampfentnahme der an den Kondensator
angeschlossenen letzten Stufe den Schwankungen der Verdampfungsleistungen anpaßte.
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Bei den jetzt mehr und mehr in Aufnahme kommenden Überdruckverdampfanlagen,
bei denen die letzte Verdampferstufe meist- nicht mehr an einen Kondensator angeschlossen
wird, sondern der entwickelte Dampf möglichst restlos an andere Stationen abgegeben
wird, ist ein Ausgleich bei wechselnder Dampfentnahme nicht mehr erreichbar. Der
Druck in der letzten Verdampferstufe wird vielmehr häufig über das gewünschte Maß
steigen oder darunter fallen. Infolge dieser ungleichmäßigen Arbeitsweise schwankt
die Dichte des eingedickten Produktes. Steigt der Druck im letzten Verdampfer über
ein bestimmtes zulässiges Maß infolge ungenügender Dampfentnahme, so muß dieser
Druck abgeblasen werden.
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Zur Beseitigung dieser Mißstände wird gemäß der Erfindung der letzte
Körper je nach dem im vorletzten Körper herrschenden Druck selbsttätig entweder
als Verdampfer betrieben, oder der Heizdampf wird ausgeschaltet, so daß der Körper
lediglich als Durchgangskörper dient. Es ist selbstverständlich, daß die Regelung
statt nach dem Druck auch nach der Temperatur in gleichwertiger Weise erfolgen kann.
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Ein weiteres Merkmal der Erfindung besteht darin, daß der überschußdampf
einer höheren Stufe durch mit Reglern versehene Überströmleitungen, die zwischen
den Brüdendampfentnahmeleitungen angeordnet sind, als Zusatzdampf einer niederen
Stufe zugeführt wird.
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Auf der Zeichnung ist eine mehrstufige Verdampfanlage zur Ausübung
der Verfahren nach der Erfindung dargestellt.
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Diese besteht zunächst aus den an sich bekannten
Körpern
i, 2 und 3 ; Körper i wird mit Heizdampf beschickt. Der in Körper i entwickelte
Brüderdampf tritt durch das Rohr 5 in die Heizkammer des Körpers 2, der in diesem
entwickelte Brüderdampf durch die Leitung 6 zur Heizkammer des Körpers 3. Gleichzeitig
wird aber z. B. durch die Leitungen 9, 1o und ii von dem von den einzelnen Körpern
entwickelten Brüder ein Teil für Erwärmung und Verkochung-in anderen Apparaten entnommen.
Dieser- mehrstufigen Verdampfanlage wird nun nach der vorliegenden Erfindung noch
ein weiterer nur zeitweilig arbeitender letzter Körper 4 hinzugefügt. Dieser wird
zeitweise durch Brüderdampf aus dem Verdampfer 3 durch die Leitung 7 beheizt, in
welche ein automatischer Druckregler 17 eingeschaltet wird. Die Abdampfleitung
8 des Körpers 4 erhält ebenfalls einen automatischen Druckregler 16.
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Die Arbeitsweise dieser Anlage gestaltet sich nun wie folgt. Das einzudickende
Produkt, z. B. Zuckersaft, wird durch die Leitung 14 von dem Körper 3 nach dem vierten
Körper übergezogen und durch die Leitung 15 abgepumpt.
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Steigt infolge zu geriüger Brüdendampfentnahme durch eine der Leitungen
9, io und i i für andere Wärmeverbraucher der Druck im Körper 3 über das zulässige
Maß, so würde die Gesamtverdampfungsleistung der drei Verdampfer i, 2 und 3 zurückgehen
und ebenso die Dichte des Saftes abnehmen. Damit dies nicht eintritt, läßt der Regler
17 bei Erreichung des im Körper 3 zulässigen Höchstdruckes Dampf nach dem Körper
4 übertreten. Nunmehr beginnt auch dieser Körper, der bisher nur als Durchflußkörper
für den Saft diente, zu arbeiten und sorgt so dafür, daß die Gesamtleistung der
Verdampfanlage die gleiche bleibt und der Saft aus dem Körper 4 mit der gewünschten
Dichte abfließt.
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Erreicht durch das Arbeiten des vierten Körpers infolge weiterer zu
geringer Brüdendampfentnahme durch die Rohre 9, 1o und i i der Druck im Körper 4
nunmehr eine bestimmte zulässige Höhe, so läßt der Regler 16 den im Körper 4 erzeugten
Brüderdampf abströmen, entweder nach einem weiteren, diesem Druck entsprechenden
Verbraucher oder auch in einen Kondensator, sofern die Temperatur des letzten Körpers
so tief gelegt ist, daß der erzeugte Dampf nicht mehr für einen anderen Verbraucher
nutzbar gemacht werden kann. In diesem letzteren Falle aber wird gegenüber einer
Anlage ohne den Körper 4 nur ein ganz geringer Bruchteil des Dampfes nutzlos zum
Kondensator abströmen und trotz der zu geringen Dampfentnahme der an die Rohre 9,
1 o und ii angeschlossenen Verbraucher der vorhandene Dampf zugunsten der Gesamtleistung
der Anlage und der Dichte des Produktes ausgenutzt. Das Hinzufügen des durch den
automatischen Regler 17 nach Bedarf in Betrieb zu setzenden vierten Körpers bedeutet
daher eine Verbesserung der Ökonomie der Gesamtanlage und einen Weg, ein stets gleichmäßiges
Produkt zu erzielen.
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Die zweite Maßnahme, die die vorliegende Erfindung in Vorschlag bringt,
ist die Verbindung der verschiedenen Brüdendampfentnahmeleitungen 9, 1o und ii unter
Einschaltung von automatischen Druckreglern ig und 2o. Diese Verbindungen sollen
gestatten, etwa überschüssigen Dampf einer höheren Stufe der nächsten Stufe direkt
zuzusetzen, wenn die Dampfentnahme für andere Verbraucher aus einer höheren Stufe
sinkt, während die aus der nächsten Stufe steigt.
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Angenommen, die Dampfentnahme durch die Leitung io aus der Stufe 2
sinkt, dagegen steigt gleichzeitig und nicht in demselben Maße die Entnahme durch
die Leitung i i aus der dritten Stufe, so würde beim Nichtvorhandensein der Verbindungsleitung
mit dem Regler 2o sich die Verdampfleistung nach Körper i progressiv ändern. Öffnet
sich aber der Regler 2o und nötigenfalls auch ig, so strömt der überschüssige Dampf
direkt der nächsten Stufe zu, aus der die stärkere Entnahme stattfindet, und schafft
unmittelbar einen Ausgleich, so daß die Verdampfleistung annähernd gleichbleibt
und damit auch die Dichte des Produktes. Die Brüdendampfverbraucher erhalten aber
gleichzeitig die notwendigen Heizdampfmengen, ohne die genannte Verdampfleistung
zu stören.
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Selbstverständlich bringt es die vorstehend beschriebene Schaltung
und die Einfügung des Körpers 4 mit sich, daß auch der Heizdampf des erstenKörpers
einen automatischen Regler 18 erhält.
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4b der Körper 4 allein oder die Regelung durch die Regler rg und 20
getrennt oder zusammen ausgeführt werden, hängt von den Betriebsumständen ab. Ebenso
wird es sich nach den jeweiligen Betriebsumständen richten, ob die Regler ig und
2o den Ausgleich zwischen den Leitungen 9, io und ii herbeiführen sollen oder nur
zwischen den Leitungen 9, io oder i i und einem bestimmten Dampfverbraucher.