DE457197C

DE457197C - Einrichtung zur Regelung von Kraftanlagen, bei denen Abfalldampf durch Einleiten in eine Loesung unter Druckumformung regeneriert und die verduennte Loesung durch Waermezufuhr wieder konzentriert wird

Info

Publication number: DE457197C
Application number: DES75513D
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Wilhelm Gumz
Original assignee: Siemens Schuckertwerke AG; Siemens AG
Current assignee: Siemens Schuckertwerke AG; Siemens AG
Priority date: 1926-07-30
Filing date: 1926-07-30
Publication date: 1928-03-09

Description

Einrichtung zur Regelung von Kraftanlagen, bei denen Abfalldampf durch Einleiten in eine Lösung unter Druckumformung regeneriert und die verdünnte Lösung durch Wärmezufuhr wieder konzentriert wird. Die im Kondensator einer Kraftmaschine abzuführende Wärmemenge geht im Kühlwasser verloren. Hierdurch wird der Wirkungsgrad der Kraftanlage herabgesetzt. Er läßt sich also heben, wenn es gelingt, die dem Kondensator zuzuführende Wärmemenge zu verringern. Die Verringerung ist in bekannter Weise möglich, wenn ein Teil- des Abfalldampfes in eine konzentrierte Lauge, z. B. Natronlauge, eingeleitet wird. Die beim Mischungsvorgang frei werdenden Wärmemengen können dann zur Erzeugung von Dampf höheren Druckes verwendet werden. Eine weitere Dampfmenge erhält man beim Eindampfen der verdünnten Lauge.
Gegenstand der Erfindung ist nun ein Verfahren zur Regelung derartiger Kraftanlagen, bei denen Abfalldampf durch Einleiten in eine Lösung unter Druckumformung regeneriert und die verdünnte Lösung unter Dampfabgabe wieder konzentriert wird. Erfindungsgemäß wird die Wärmezufuhr zu den wärmeverbrauchenden Teilen des dampferzeugenden Systems in Abhängigkeit von den die Konzentration der Lösung beeinflussenden Größen derart geregelt, daß die Lösungskonzentration in den einzelnen Phasen ihres Kreislaufes auf annähernd gleichbleibender Höhe gehalten wird.
Das Schema einer Kraftanlage mit Regenerierung von Abfalldampf ist in der Anlage dargestellt. Der Druckumformer ist mit 16 bezeichnet. In ihm ist eine konzentrierte Lauge, z. B. Natronlauge, enthalten, die durch eingeleiteten Abfalldampf verdünnt wird. Die hierbei frei werdenden Wärmemengen werden an einen Verdampfer 17 abgegeben, in dem Dampf höheren Druckes erzeugt wird, und der mit diesem Dampf ein Niederdrucknetz 1ä speist. Die verdünnte Lauge wird durch eine Pumpe r9 aus dem Mischer 16 abgesaugt und über einen Wärmeaustauscher ao in ein- Rohrsystem a1 gedrückt, das durch einen Brenner z2 beheizt wird und in dem das Lösungsmittel aus der Lösung ausgetrieben wird. Im Rohrsystem 21 sind Lösungsmittel und Lösung noch miteinander gemischt und werden erst in einem Abscheider z3 voneinander getrennt. Das dampfförmige Lösungsmittel strömt durch eine Leitung 2q. einer Kraftmaschine a5 zu, während die konzentrierte Lösung über den Wärmeaustauscher ao und die Leitung a6 in den Mischer 16 zurückgeführt wird. Ihr Druck wird in der Pumpe ig nutzbar gemacht, indem man das Druckgefälle der konzentrierten Lösung als Pümpenantriebsleitung ausnutzt. Die Kraftmaschine -25 arbeitet als Gegendruckmaschine auf das Netz 18, wo sich die beiden Dämpfmengen mischen. 27 ist ein Überhitzer, durch den die Niederdruckdampfmenge vor Eintritt in die Kraftmaschine 28 nochmals überhitzt wird. Ein Teil des Abdampfes der Maschine 28 wird im Kondensator 29 niedergeschlagen, während der Rest durch eine Leitung 30 in den Mischer 16 eingeleitet wird. 31 ist ein Vorwärmer, der durch eine Leitung 34 Anzapfdampf aus der Maschine 28 erhält und durch den hindurch. eine Pumpe 32 den Verdampfer 17 speist.
Als Regelgrundlage zur Erzielung einer konstanten Konzentration dienen gemäß der Erfindung die Schwankungen der die Konzentration beeinflussenden Zustandsgrößen, die auf die Wärmezufuhr zu den wärmeverbrauchenden Teilen einwirken. Die Konzentration der Lösung wird z. B. beeinflußt von Schwankungen in der Differenz zwischen der dem Eindampfer 21 zugeführten Menge der konzentrierten Lösung und des ausgedampften Lösungsmittels. Verwendet man also zwei Mengenmesser (i und 3), von denen der eine die Menge der konzentrierten, dem Verdampfer zuzuführenden Lösung überwacht, während der andere die Menge des ausgedampften Lösungsmittels mißt, so kann man in Abhängigkeit von Änderungen in der Differenz der beiden gemessenen Mengen auf die Wärmezufuhr 22 zum Rohrsystem 21 einwirken. Ist die Menge des ausgedampften Lösungsmittels zu groß, so bedeutet das, daß die Konzentration der Lösung zu groß wird. Infolgedessen muß der Differenztaktgeber so ausgebildet sein, daß er in diesem Falle die Wärmezufuhr zum Rohrsystem 21 verringert. Ist die ausgedampfte Menge zu klein, so muß entsprechend die Wärmezufuhr vergrößert werden. Anstatt die Menge des ausgedampften Lösungsmittels als Impulsgröße zu verwenden, kann man auch die Menge der nach dein Mischer zurückzuführenden konzentrierten Lösung verwenden (Strömungsmesser 2), derart, daß man bei abnehmender Menge der konzentrierten Lösung, die einer zu starken Konzentration entspricht, die Wärmezufuhr verringert, bei Vergrößerung der Menge der konzentrierten Lösung dagegen vergrößert.
Eine weitere Regelmöglichkeit besteht darin, die Konzentration elektrisch zu überwachen, und zwar durch Widerstandsänderungen, durch die die Stromstärke eines elektrischen Stromkreises beeinflußt wird. Man kann dann die Schwankungen des elektrischen Vergleichsstromes auf Verstelleinrichtungen für die Wärmezufuhr übertragen. Derartige elektrische Überwachungseinrichtungen sind bei 13 und 14 angedeutet.
Durch Änderungen in der Konzentration der Lösung ändert sich auch ihr spezifisches Gewicht. Diese Änderungen-lassen sich dadurch als Regelimpulse verwenden, daß man Tauchkörper (Dichtemesser) verwendet, deren Verdrängung sich mit Änderungen der Konzentration ändert. Derartige Tauchkörper sind bei 9, io und i i dargestellt. Ist die Konzentration der Lösung zu gering, taucht also der Tauchkörper weiter in die Lösung ein, so wird durch eine mit dem Tauchkörper gekuppelte Verstelleinrichtung die Wärmezufuhr zum Eindampfer 21 vergrößert, so daß die Konzentration der Lösung steigt, während bei geringerem Eintauchen des Tauchkörpers zur Verringerung der Konzentration die Wärmezufuhr zum Eindampfer 21 verringert werden muß.
Ein weiterer Maßstab für die Konzentration der Lösung sind die Zustandsgrößen des durch die im Mischer 16 frei werdenden Wärmemengen im Verdampfer 17 erzeugten Dampfes, d. h.- sein Druck, seine Temperatur oder seine Strömungsgeschwindigkeit. In Abhängigkeit von diesen Größen kann z. B. durch einen Druckimpuls 15 ein Ventil 33 in der Leitung 30 gesteuert werden, das die dem Mischer 16 zuzuführende Menge Abfalldampfes derart einregelt, daß bei Druckanstieg diese Menge verringert, bei Druckabfall vergrößert wird. Anstatt diese Menge Abfalldampf zu regeln, kann man auch beispielsweise durch einen Druckimpuls 8 oder einen Strömungsimpuls 8' auf die Wärmezufuhr zum Rohrsystem 21 einwirken, derart, daß bei Übersteigen eines bestimmten Druck- oder Mengenwertes die Konzentration der Lösung verringert wird und umgekehrt.
Die aufgeführten Regelmöglichkeiten lassen sich naturgemäß durch andere Regelmöglichkeiten ergänzen. Ebenso kann man mehrere der genannten Regelmöglichkeiten miteinander kombinieren, z. B. um Änderungen in der Konzentration möglichst schnell zur Auswirkung zu bringen für den Fall, daß eine Regelmöglichkeit für sich allein zu träge arbeitet.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Einrichtung zur Regelung von Kraftanlagen, bei denen Abfalldampf durch Einleiten in eine Lösung unter Druckumformung regeneriert und die verdünnte Lösung durch Wärmezufuhr wieder konzentriert wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Wärmezufuhr zu den wärmeverbrauchenden Teilen des dampferzeugenden Systems in Abhängigkeit von den die Konzentration der Lösung beeinflussenden Zustandsgrößen derart geregelt wird, daß die Konzentration der Lösung in den einzelnen Phasen ihres Kreislaufes annähernd auf gleichbleibender Höhe gehalten wird. a. Einrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Wärmezufuhr zum Eindampfer durch die Differentialwirkung zweier Taktgeber eingeregelt wird, von denen der eine die Menge der dem Eindampfer zufließenden verdünnten Lösung, der andere die Menge der in den Mischer zurückfließenden konzentrierten Lösung überwacht. 3. Einrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Wärmezufuhr zum Eindampfer durch die Differentialwirkung zweier Taktgeber eingeregelt wird, von denen der eine die Menge der dem Eindampfer zufließenden konzentrierten Lösung, der andere die Menge des im Eindampfer ausgetriebenen Lösungsmittels überwacht. Einrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Wärmezufuhr zum Verdampfer in Abhängigkeit von den Konzentrationsänderungen der verdünnten oder konzentrierten Lösung auf elektrischem Wege eingeregelt wird; wobei die sich bei Konzentrationsänderungen ergebenden Widerstandsänderungen einer elektrischen Meßeinrichtung zur Beeinflussung vön Steuerströmen verwendet werden. 5. Einrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Regeleinrichtung für die Wärmezufuhr zum Eindampfer unter der Wirkung von Tauchkörpern (Dichtemessern) steht, die die Konzentration der Lösung überwachen und deren Änderungen zur Einwirkung auf die Regeleinrichtungen für die Wärmezufuhr bringen. 6. Einrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Wärmezufuhr zum Eindampfer in Abhängigkeit von den Zustandsgrößen (Druck, Temperatur, Strömungsgeschwindigkeit) des beim Mischvorgang erzeugten Dampfes eingeregelt wird. Einrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Zufuhr des Abfalldampfes zum Mischer in Abhängigkeit vom Druck des beim Mischvorgang erzeugten Dampfes eingeregelt wird.