DE456509C - Warmwasser- (Speisewasser-) Speicheranlage mit Ausgleichraum zwischen der das Frischwasser foerdernden Pumpe und der Vorwaermereinrichtung - Google Patents

Warmwasser- (Speisewasser-) Speicheranlage mit Ausgleichraum zwischen der das Frischwasser foerdernden Pumpe und der Vorwaermereinrichtung

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DE456509C
DE456509C DEK97495D DEK0097495D DE456509C DE 456509 C DE456509 C DE 456509C DE K97495 D DEK97495 D DE K97495D DE K0097495 D DEK0097495 D DE K0097495D DE 456509 C DE456509 C DE 456509C
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F22STEAM GENERATION
    • F22DPREHEATING, OR ACCUMULATING PREHEATED, FEED-WATER FOR STEAM GENERATION; FEED-WATER SUPPLY FOR STEAM GENERATION; CONTROLLING WATER LEVEL FOR STEAM GENERATION; AUXILIARY DEVICES FOR PROMOTING WATER CIRCULATION WITHIN STEAM BOILERS
    • F22D3/00Accumulators for preheated water
    • F22D3/04Accumulators for preheated water combined with steam accumulators

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Heat-Pump Type And Storage Water Heaters (AREA)

Description

  • Warmwasser- (Speisewasser-) Speicheranlage mit Ausgleichraum zwischen der das Frischwasser fördernden Pumpe und der Vorwärmereinrichtung. Gegenstand der Erfindung ist eine Warmwasser-, insbesondere Speisewasserspeicheranlage, bei der das zu speichernde Wasser mittels Dampfes vorgewärmt wird, derart, daß beim Dampfüberschuß viel Wasser erwärmt wird, beim Dampfmangel wenig oder kein Wasser, um einen Ausgleich von Schwankungen in der Dampfanlage herbeizuführen. Bei stark unregelmäßigem Dampfanfall, z. B. im Fördermaschinenbetrieb, bei Walzenzugmaschinen oder in Bahnkraftwerken, fällt der Dampf so unregelmäßig an, daß die Betriebsdauer der Voizvärm.eranlage, bezogen auf die Höchstleistung, nur einen Bruchteil der gesamten Betriebszeit beträgt. Die zur Förderung des zu erwärmenden Wassers vorgesehenen Betriebseinrichtungen, wie Pumpe usw., müssen jedoch für die höchste Leistung vorgesehen werden. Sie werden deshalb nur schlecht ausgenutzt und haben einen verhältnismäßig hohen Eigenenergieverbrauch.
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung soll die ,las Frischwasser fördernde Pumpe unter Zuhilfenahme eines Ausgleichraumes zwischen ihr und der Vorwärmereinrichtung möglichst gleichmäßig und voll belastet werden, indem das Frischwasser von diesem Ausgleichraum aus nicht durch Vermittelung der Frischwasser- oder einer anderen Pumpe, sondern durch die Wirkung eines Druck- oder statischen Gefälles zu der Vorwärmereinrichtung gelangt. Hierdurch wird erreicht, daß die Frischwasserpumpe für die mittlere Wasserförderung bemessen und gleichmäßiger betrieben werden kann. Es wird aber auch der Wasserzufluß zu dem Mischraum den auftretenden Schwankungen viel leichter und schneller folgen können als bei der Anordnung, bei der zur Steigerung des Zuflusses erst die Leistung der Pumpe geändert werden muß.
  • Der Ausgleichraum kann entweder höher angeordnet sein als der Mischraum, oder es kann in ihm ein Überdruck gehalten werden, dadurch, daß der Ausgleichraum mit der Dampfleitung unmittelbar, der Misch- oder Vorwärmraum dagegen durch eine Leitung mit eingebauter Drosselvorrichtung mit der Dampfleitung in Verbindung steht.
  • In den Abbildungen sind verschiedene Anordnungen schematisch dargestellt, und zwar zeigen: Abb. i eine Anordnung mit besonderem Ausgleich- und Vorwärmraum, Ahb. 2 eine Anordnung mit in den Speicher verlegter Vorwärmung, Abb. 3-eine Anordnung mit in den Speicher verlegtem Ausgleich- und Mischraum und Abb. 4. eine Anordnung mit besonderem, auf den Speicher aufgesetztem Dom als Ausgleich-und Mischraum.
  • In- Abb. i ist i der Speicher, 2 der Vorwärmraum, dem von der Pumpe 3 durch den Ausgleichbehälter q. das Frischwasser zugeführt wird. Aus der Dampfleitung 5 wird unter Umständen unter Vermittelung des Drosselventils 7 in Leitung 6 dem Vorwärmbehälter 2 der Überschußdampf zugeführt, während der A.usgleichbehälter 4 unmittelbar mit der Leitung 5 in Verbindung steht. Durch das Drosselventil ? kann so lange ein Überdruck im Ausgleichraum 4 gegenüber dem Vorwärmraum 2 gehalten werden, als durch die Leitung 6 eine Dampfströmung zum Vorwärmer 2 stattfindet. Für diesen dauernden Zufluß ist jedoch bei Betrieben mit starken Schwankungen eine Gewähr nicht gegeben. Es ist deshalb zweckmäßig, den Überdruck in 4. gegenüber 2 dadurch hervorzurufen, daß der Wasserspiegel in 4 höher gehalten wird als in 2, etwa dadurch, daß der Behälter 4 höher aufgestellt wird als das Mischgefäß 2. Dabei kann die Drosselstelle 7 unter Umständen in Fortfall kommen.
  • Die Wasserzufuhr zum Behälter 4 kann durch ein Ventil i i geregelt werden, das in Abhängigkeit von einem Schwimmer 14 beeinflußt wird, jedoch so, daß Wasserspiegelschwankungen in dem Behälter 4 zugelassen werden, um seine Ausgleichwirkung nicht aufzuheben.
  • Bei der in Abb. i dargestellten Anordnung ist es notwendig, daß zwischen dem Einspritzvorwärmer und dem Speicher i eine besondere Pumpe 8 angeordnet wird. Auch dieser Pumpe werden die Schwankungen in der Wasserförderung aufgedrückt, wenn sie z. B. so gesteuert wird, daß der Wasserspiegel in 2 stets derselbe bleibt oder nicht über ein bestimmtes Maß steigen soll. Auch diese Pumpe kann fortfallen, wenn auch der Einspritzvorwärmer 2 seinerseits höher aufgestellt wird als der Speicher i, z. B. unmittelbar über dem Speicher.
  • Zweckmäßig werden der Einspritzvorwärmer 2 und der Speicher i in der Weise miteinander verbunden, daß die Vorwärmung im oberen Teil des Speichers i selbst oder in einem darüber angeordneten Dom erfolgt. In diesem Falle stellt sich die gesamte Anordnung so dar, wie in Abb. 2 angegeben: ist. Im Dampfraum des Speichers wird durch Leitung 5 Dampf und durch Leitung 9 Wasser zugeführt. Die Leitung 9 ist mit dem Kaltwasservorratsraum 4 verbunden. In dieser ist ein Ventil io angeordnet, das öffnet, wenn der Druck in der Leitung 5 steigt, und schließt, wenn der Dampfdruck fällt. Die Fördermenge der Pumpe 3 wird wieder durch ein Ventil i i geregelt, das in Abhängigkeit von einem Schwimmer i2 bewegt wird.
  • Weitergehend kann gemäß Abb. 3 auch der Vorratsraum 4 in dem Speicherkörper i untergebracht werden. Die gesamte Anordnung stellt sich dann so dar, daß der Speicherraum unterteilt ist in drei Zonen. Die unterste Zone ist der eigentliche Speicherraum i, die mittlere Zone ist der Mischraum :2 und die oberste Zone ist der Wasservorratsraum 4. Die Zonen .2 und 4 sind durch eine Trennungswand 13 voneinander geschieden und stehen beide mit der Dampfleitung 5 in Verbindung. In der Trennungswand 13 ist eine Durchströmvorrichtung z. B. in Form eines Ventils 14 vorgesehen oder eine Verbindungsleitung 2i mit Ventil io. Zweckmäßig wird im oberen Teil des Mischraumes 2 eine Wasserverteilungsvorrichtung 15 angeordnet, mit Hilfe deren das durch 14 oder io zuströmende Wasser verteilt wird, so daß dieses in. Form eines Regens den Mischraum durchströmt.
  • Die Ladung und Entladung .des Speicherraumes i kann in der Weise erfolgen, daß bei der Entladung der Wasserspiegel zwischen i und 2 sinkt. Der Speicher kann aber auch als Verdrängungsspeicher in der Weise betrieben werden, daß der Wasserspiegel zwischen i und 2 konstant gehalten wird, und daß die Entladung in der Weise erfolgt, daß dem Speicher durch Leitung z2 oben warmes Wasser entnommen wird, während ihm unten durch Leitung 16 eine gleiche Menge kalten Wassers zugeführt wird, so .daß durch die vermehrte Wassererwärmung dem Speicherraum i eine größere Wassermenge zufließt, als durch Leitung 5 entnommen wird. Bei der Ladung füllt sich also der Speicher von oben her mit warmem Wasser, während eine gleiche Menge kalten Wassers unten abgeführt wird. Das durch die Pumpe 3 über Leitung i9 und Ventil 2o zufließende Wasser strömt je nach dem Belastungszustand über Leitung 16 dem Speicher von unten zu, oder es wird von der Pumpe 17 zwecks Erwärmung über Leitung 18 dem Vorratsraum q. oder dem Mischraum 2 zugeführt.
  • In Abb. 4 ist ein Speicher dargestellt, auf dem oben ein; Dom angeordnet ist, in dem sowohl der Vorratsraum 4 als auch der Mischraum, 2 untergebracht sind. Diese Anordnung hat den Vorteil, daß der Speicherbehälter selbst vollkommen für die Speicherung ausgenutzt werden kann, während bei einer Anordnung nach. Abb..3 ein verhältnismäßig großer Teil des Speicherraums für den Mischraum verlorengeht. Im übrigen ist die Anordnung dieselbe wie bei Abb. 3.
  • Bei den bisher beschriebenen Anordnungen waren in der Dampfleitung keine besonderen Steuerventile vorgesehen, und die Regelung des Speicherprozesses ist so durchgeführt, daß lediglich der Wasserzufluß zu dem Mischraum 2 gesteuert wurde. Um die Regelung des Dampfzuflusses empfindlicher zu gestalten, können auch in die Dampfzuleitung 6 zum Mischraum 2 Ventile 23 angeordnet werden, die in Abhängigkeit von dem Frischdampfdruck öder von dem Druck in der Steuerleiturig so bewegt werden, daß sie öffnen, wenn der Druck steigt, und schließen, wenn der Druck fällt. Die den Wasserzufluß regelnden Ventile io bzw. 14 wenden dann zweckmäßig so gesteuert, daß die durch die Vorwärmung erreichte Endtemperatur konstant gehalten wird, d. h. daß die Ventile geöffnet werden, wenn die Temperatur des Wassers im Speicher bzw. der obersten Wasserschicht oder der Druck im Speicher oder in dem Mischraum 2 sinkt und umgekehrt.
  • Der Vorratsraum 4 kann ent-,veder in die unmittelbare Verbindungsleitung zwischen der Pumpe 3 und dem Einspritzraum :2 eingebaut werden. In diesem Falle durchströmt die gesamte zu erwärmende Wassermenge den Vorratsraum 4. Es kann aber auch der Einspritzraum z unmittelbar mit der Leitung 18 verbunden werden und der Vorratsrauen 4 lediglich durch eine Stichleitung 24 an diese Verbindungsleitung angeschlossen werden. Bei dieser Anordnung wird bei Steigerung des Zuflusses in den Mischraum 2 nur diejenige Wassermenge aus dem Vorratsraum 4 entnommen, die die Pumpe 3 infolge ihrer beschränkten Leistung nicht abzugeben vermag, während der Behälter zu anderer Zeit bei Verminderung des Zuflusses zu 2 wieder aufgefüllt wird.

Claims (7)

  1. PATENTANSPRÜCHE: i. Warmwasser- (Speisewasser-) Speicheranlage mit Ausgleichraum zwischen der das Frischwasser fördernden Pumpe und der Vorwärmereinrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß das Frischwasser von diesem Aus.gleichraum (4) aus durch Wirkung eines Druckgefälles zu der Vorwärmereinrichtung (2) gelangt.
  2. 2. Speicheranlage nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausgleichraum (4) mit einer Dampfleitung (5) unmittelbar verbunden ist, während in der Dampfleitung (6) zum Mischraum (2) eine Vorrichtung zur Erzielung eines Druckabfalls (7) sich befindet, zum Zwecke, mit Hilfe des im Ausgleichraum herrschenden höheren Dampfdruckes das Wasser in den Mischraum zu drücken.
  3. 3. Speicheranlage nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausgleichraum (.4) durch eine Druckausgleichleitung mit der Dampfleitung (5) verbunden ist, während gleichzeitig durch Regelung mittels Schwimmer (12) und Ventile (i o, i i) der Wasserspiegel in dem Ausgleichraum (¢) höher gehalten wird als in dein Mischraum (2).
  4. 4. Speicheranlage, bei der die Erwärmung des Wassers im Speicher selbst erfolgt, dadurch gekennzeichnet, daß vor dem Speicher i ein Ausgleichbehälter (4) so angeordnet wird, daß der Zufluß des Wassers durch die Leitung (9) mit Hilfe eines Ventils (io) in Abhängigkeit vom Dampfdruck in der Leitung (5) gesteuert wird, während der Zufluß zu dem Behälter (4) durch ein Ventil (i i) mit Hilfe einer Schwimmervorrichtung (1a) so gesteuert wird, daß das Ventil öffnet, wenn der Wasserspiegel sinkt, und schließt, wenn der Wasserspiegel steigt.
  5. 5. Speicheranlage nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß im oberen Teil des Speicherbehälters (i) ein Ausgleichraum (4) für nicht erwärmtes Wasser angeordnet ist, der von dem übrigen Speicherraum durch eine Trennwand (i3) abgeschieden ist und durch eine Leitung (:21) mit Ventil (io) mit dem Mischraum (2) oder der Einspritzvorrichtung (i5) in Verbindung steht.
  6. 6. Speicheranlage nach Anspruch i bz«-. 5, dadurch gekennzeichnet, daß auf dem Speicher ein Dom angeordnet ist (Abb. q.), in dessen oberem Teil sich der Ausgleichraum für das kalte Wasser (4) befindet, während in dem unteren Teil und bei Bedarf noch in dem oberen Teil des Speichers der Mischraum (2) sich befindet.
  7. 7. Speicheranlage nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß zentral für mehrere Wärmespeicher ein Behälter aufgestellt wird, in dessen oberem. Teil der Ausgleichraum (q.) und in dessen unterem Teil die Vorrichtung für die Erwärmung des Wassers, d. h. die Wärmeübertragungskörper oder der Mischraum (2), angeordnet sind. B. Speicheranlage nach Anspruch i und 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausgleichraum (4) und der Vorwärmraum (2) höher aufgestellt sind als der Speicher (i), so daß auch das Wasser aus dem Vorwärmraum (2) ohne Vermittelung einer Pumpe dem Speicher (i) zufließen kann.
DEK97495D 1926-01-16 1926-01-16 Warmwasser- (Speisewasser-) Speicheranlage mit Ausgleichraum zwischen der das Frischwasser foerdernden Pumpe und der Vorwaermereinrichtung Expired DE456509C (de)

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