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Einrichtung für mit Rauchgasvorwärmern für das Speisewasser und die
Verbrennungsluft versehene Dampferzeugungsanlagen. Gegenstand der Erfindung ist
eine Einrichtung für Dampferzeugungsanlagen, die mit Rauchgasvorwärmern für das
Speisewasser und für die Verbrennungsluft versehen sind el und bei denen zu Zeiten
hohen Dampfverbrauchs der Wasserspiegel abgesenkt und die Speicherfähigkeit des
Speiseraumes ausgenutzt wird.
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Wenn bei derartigen Kesselanlagen zur Ausnutzung der Speicherfähigkeit
des Speiseraunies, der in bekannter Weise z. B. durch Hinzufügung -von besonderen
Behältern (Röhren o. dgl.) vergrößert sein kann, zu diesen Zeiten die Speisepumpe
abgestellt und die Speisung von Wasser in den Kessel unterbrochen wird, ist der
zur Vorwärmung des Speisewassers dienende Rauchgasvorwärmer gefährdet, da die ihm
in den Rauchgasen zugeführte Wärme nicht abgeführt wird. Daher ist es in diesem
Fall erforderlich, die durch den Wasservorwärmer ziehenden Rauchgase abzusperren.
Will man, wie es vorgeschlagen ist, die während der normalen Belastung durch den
Wasservorwäriner gehenden Rauchgase bei unterbrochener Speisung auch dem Luftvorwärmer
zuführen, so würde unter Umständen eine zu große Temperatursteigerung der Verbrennungsluft
eintreten, was zur übermäßigen Erhitzung oder gar zur Verbrennung des Rostes und
zu anderen Unzuträglichkeiten führen kann und auch eine entsprechende Zugverstärkung
notwendig macht. Im allgemeinen. sind nämlich zwecks möglichst wirtschaftlicher
Ausnutzung der Rauchgase bei gleichzeitiger Verwendung eines Wasser-und eines Luftvorwärmers
die Heizflächen und Gasqu-erschnitte dieser Vorwärmer für die günstigsten Temperaturen
bei normalen Gasmengen bemessen. Die Zuführung vergrößerter Rauchgasmengen zum Luftvorwärmer
ist daher wegen der erwähnten Unzuträglichkeiten zu vermeiden.
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Nach der Erfindung wird während der Zeit hohen Dampfverbrauches,
d. h. also während der Zeit der Ausnutzung der Speicherfähig# keit des Speiseraumes
durch Regelungsorgane (Schieber, Klappen o. dgl.) bewirkt, daß die dem Luftvorwärmer
zugeführte Rauchgasmenge im wesentlichen unverändert bleibt, während die dem Wasservorwärmer
zuströmenden Rauchgase ganz oder zum Teil durch einen (an sich bekannten) Umführungskanal
geführt werden. In dem Umführungskanal wird zweckmäßig ein Zusatzüberhitzer angeordnet,
der beispielsweise bei vergrößerter Frischdampferzeugung zur Überhitzung der
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größeren Dampfmenge Verwendung finden kann. Die Betätigung der Regelungsorgane
zum
Umleiten der Rauchgase kann selbsttätig oder von, Hand erfolgen.
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In den Zeichnun-en sind Ausführungsformen der Erfindung beispielsweise
dargestellt; die verschiedenen Schnitte sind dabei jeweils in den angegebenen Pfeilrichtungen
gesehen. Abb. i bis 5 zeigen die Verwendung der Erfindung bei einem Steilrohrkessel,
und zwar Abb. i im Längsschnitt durch den Kessel und den Luftvorwärmer nach Linie
A-B von Abb.:2, Abb. 2 im Schnitt nach Linie C-D von Abb. i, Abb. 3 im Schnitt
nach Linie E-F von Abb. i, Abb. 4 und 5 in Schnitten nach Linien G-H bzw.
J-K von Abb. 2.; Abb. 6 bis 9
zeigen die Erfindung in, Ve
« rwendun,- bei einem Steilrohrkessel mit hintereinanderliegenden Rauchgasvorwärmern
für das Speise--%",asser und die Verbrennungsluft, und zwar Abb. 6 im Längsschnitt,
Abb. 7 im Schnitt nach Linie L-M von Abb. 6, Abb. 8 nach Linie
N-0 von Abb. 6, Abb. 9 in derselben Darstellung wie Abb.
8 mit etwas anderer Stellung der zur Rauchgasumlenkung dienenden Schieber;
Abb. io, ii und 12 zeigen die Erfindung, in Verwendung bei einem Wasserrohrkessel,
und zwar in Längsschnitten durch den Luftvorwärmer (Abb. io), durch den Wasservorwärmer
(Abb. ii) und durch den besonderen Kanal (Abb. 1:2).
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Bei der Ausführungsform der Abb. i bis 5
besteht die Dampferzeugungsanlage,
die von einem Mauerwerk i ulnschlossen ist ' aus einem Rost 2, einem unteren
Behälter 3, einem oberen Dampf- und Wasserbehälter 4 und einem kohrbündel
5, das die Behälter 3 und 4 verbindet. Seitlich vorn oberen Behälter
4 sind quer zur Längsachse dieses Behälters liegende Rohre 6 angeordnet,
die zur Vergrößerung des Speiseraumes und daher der Leistungssteigerung des Kessels
dienen. Diese Rohre stehen mit dem oberen Behälter 4 durch Verbindungsrohre
7 und 7a sowie mit dem unteren Behälter 3 durch Fallrohre
8 in Verbindung. Ein überhitzer 9 für die normale Kesselleistung kann
angeordnet sein. Die Rauchgase durchströmen, bevor sie in den Fuchs io gelangen,
zum Teil einen Wasser- und zum anderen Teil einen Luftvorwärmer, die in diesem Ausführungsbeispiel
nebeneinander angeordnet sind. Der Luf tvorwärmer i i steht durch einen Verbindungskanal
12 mit dem unter dem Rost befindlichen Raum in Verbindung. Neben dem Luftvorwärmer
ii befindet sich der Wasservorwärmer 13 und neben diesem ist der besondere Kanal
14 vorgesehen. Durch Schieber o. dgl. 15 kann entweder die öffnung zum Wasservorwärmer
13 oder die zum besonderen Kanal 14 führende öffnung völlig abgeschlossen
werden.
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Wird bei Unterbrechung der Speisung ein Teil der durch den Wasservorwärmer
13 str5-inenden Heizgase in diesem Wasservorwärmer nicht mehr benötigt, so
werden die Schieber 15 so gestellt, daß ein Teil der Rauchgase statt durch
den Wasservorwärmer durch den besonderen Kanal 14 strömt. Sollen überhaupt keine
Rauchgase mehr durch den Wasservorwärmer 13 strömen, so schließt man die
zu diesem Vorwärmer führende öffnung durch Schieber 15 ganz ab und öffnet
den Gaseintritt zum Kanal 14 vollständig. Die dem Luftvorwärmer zugeführte Gasmenge
bleibt unverändert.
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Da in den Fällen, in denen der Wasservorwärmer ganz ausgeschaltet
und die Speisepumpe ganz abgestellt ist, in der Regel eine besonders hohe Leistung
vom Kessel verlangt wird, die bei Hochdruck ungefähr 50 Prozent über der
normalen Dampfbildungsleistung liegen kann, würde man diese Dampfmenge in dem auf
normale Leistung bernessenen üb-
lichen Überliitzer nicht auf die erforderliche
hohe Temperatur bringen können. Wird die volle Überhitzungstemperatur nicht erzielt,
so wird eine Steigerung des Dampfverbrauchs für die Leistungseinheit eintreten,
was die durch die Ausnutzung der im siedenden Speisewasser aufgespeicherten Wärme
angestrebten Vorteile wieder aufheben würde. Um für diesen Fall die ausreichende
Überhitzungstemperatur erzielen zu können, ohne daß man den normalen Überhitzer
von vornherein zu groß wählt, ordnet man zweckmäßig in dem besonderen Kanal 14 einen
Zusatzüberhitzer 16 an, in dem die im Wasservorwärmer nicht benötigten Rauchgase
zur Vorüberhitzung der vergrößerten Dampfmenge ausgenutzt werden. Da die Menge der
durch den besonderen Kanal 14 strömenden Rauchgase in ursächlichem Zusammenhang
mit der stärkeren oder geringeren Verminderung der Speisung steht, die ihrerseits
wieder mit der geringeren oder stärkeren Dampfbildungsleistung des Dampferzeuger,s
zusammenhängt, ist also auch ein Zusammenlianng zwischen der in diesem Dampfüberhitzer
erzielten Überhitzungstemperatur und den Schwankungen der Leistung in der Dampfbildung
des Dampferzeugers vorhanden.
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An Stelle des Zusatzüberhitzers kann in dem besonderen Kanal 14 auch
jede beliebige andere Wärmeaustauschvorrichtung angeordnet sein, welche die Wärme
der durch diesen Kanal abgeführten Rauchgase ausnutzt.
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Bei der Ausführungsforin nach Abb. 6 bis 9
liegt der
Luftvorwärmer i i hinter dem Wasservorwärmer 13. Die Rauchgase nehmen im normalen
Betrieb den mit ausgezogenen Linien angegebenen Weg, d. h. sie gehen sämtlich
zunächst, nachdem sie den, Überhitzer 9 verlassen haben, durch den Wasservorwäriner
13,
um dann durch den Luftvorwärmer ii zu strömen. Zur Förderung der Verbrennungsluft
dient ein Schraubenrad 17, während die Rauchgase durch ein zweites Schraubenrad
18 abgesaugt werden. Der be-
sondere Kanal 14 liegt bei dieser Ausführungsform
zwischen dem Wasservorwärmer und dem Luftvorwärmer. Der Kanal 14 stellt mit einem
obenliegenden wa,-erechten Kanal ig in Verbindung, der nach dem Kessel zu durch
einen Schieber o. dgl. 2o abgeschlossen werden kann. Nach der entgegengesetzten
Seite ist der Kanal ig durch einen zweiten Schieber 21 verschließbar. Der Schieber
2o kann so weit nach unten gelassen werden, daß er die öffnung 22, durch welche
die Rauchgase nach Verlassen des Ulerhitzers gewöhnlich in den Wasservorwärmer
13 strömen, ganz abschließen kann. Ist der Schieber so weit gesenkt, daß
die öffnung 22 völlig durch ihn geschlossen wird, dann strömt die gesamte Rauchgasmenge,
die bei normaler Belastung durch den Wasservorwärmer 13 geht, durch den Kanal
ig und zum Teil in den besonderen Kanal 14 und von diesem längs durch den Luftvorwäriner
in den Schornstein. Zum anderen Teil und um die Luft im Luftvorwärmer nicht zu hoch
vorzuwärmen, wird ein Teil der im Kanal ig strömenden Rauchgase durch teilweise
erfolgende Freigabe der durch Schieber :21 verschlossenen öffnung 2-3 Ullmittelbar
in den Schornstein geführt werden, so daß die Verbrennungsluft im Luftvorwarmer
eine gleichbleibende Temperatur behält. Soll nur ein Teil der Rauchgase, die bei
normaler Belastung durch uen Wasservorwärmer 13 strömen, durch den Schieber 2o abgesperrt
werden, so erhält dieser etwa die Stellung nach Abb. g. Dann strömt ein Teil der
Rauchgase unter Umgehung des Wasservorwärmers 13 durch den Kanal ig in den
be-
sonderen Kanal 14 und von diesem in den Luftvorwärmer in den Schornstein.
Durch Öffnung des Schiebers 21 kann natürlich auch in diesem Falle die in den Kanal
14 aus dcm Kanal ig strömende Rauchgasmenge geregelt werden.
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Die zu den Abb. io, II Und 12 gehörende Draufsicht würde ungefähr
der Darstellung nach Abb. 2 entsprechen, cl. h. der besondere Kanal 14 würde neben
dem in der Mitte liegenden Wasservorwäriner 13 angeordnet sein, auf dessen
anderer Seite der Luftvorwärmer i i liegt. Im übrigen nehmen die Rauchgase, die
durch den Schieber 15 in der früher beschriebenen Weise abgesperrt werden können,
den durch die Pfeile gekennzeichel neten Weg.
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Sowohl in dem Falle der Abb. 6 bis 9 wie auch in dem
der Abb. io bis 12 kann ebenso wie bei der Ausführun#gsform der Abb. i bis
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in dem Kanal 14 eine Wärmeaustauschvorrichtung, beispielsweise ein Überhitzer
16, angeordnet sein, der als Zusatzüberhitzer bei stark vergrößerter Dampferzeugung
zur Vorüberhitzung Verwendung findet.
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In allen Fällen kann die Betätigun- der zur Absperrung der Rauchgase
vom Wasservorwärmer und zur Umleitung in dem Kanal 14 dienenden Schieber 15 von
Hand oder selbsttätig beispielsweise unter dem Einfluß der Belastungsschwankungen
oder der Änderungen in der Speisung erfolgen.