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Sicherheitsvorrichtung für Hochdruckdampferzeuger Die Trommeln von
Hochdruckdam pferzeugern, d. h. von solchen -für 3o bis zoo Atm. und darüber, müssen
bekanntlich aus Festigkeitsrücksichten starke Wandungen auch bei verhältnismäßig
kleinen Durchmessern derselben erhalten. Wegen des geringen Durchmessers haben die
Dampftrommeln natürlich auch einen kleinen Dampfraum, woraus sich viel stärkere
Druckschwankungen bei verhältnismäßig geringen Änderungen der Belastung ergeben.
Wenn die Belastung auch nur um einen geringen Betrag sinkt, so steigt der Druck
im Kessel viel rascher an, als wenn der Dampfraum der Trommel größer wäre. Wenn
andererseits die Belastung plötzlich auch nur um einen geringen Betrag ansteigt,
so ergibt sich durch die zusätzliche Dampfentnahme aus dem Kessel ein rasches und
unverhältnismäßiges Abfallen des Druckes. Die Folge der geschilderten Umstände zeigt
sich darin, daß das Sicherheitsventil viel häufiger in Tätigkeit treten muß, als
dieses der Fall ist bei Kesseln von geringeren Drücken, da diese ja im allgemeinen
einen größeren Dampfraum besitzen.
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Wenn bei derartigen Hochdruckkesseln das Sicherheitsventil in Tätigkeit
tritt, so wird die Abnutzung des Ventils sehr groß. Der Ventilsitz und der Ventilkörper
werden viel rascher angefressen, und auch die Ventilfeder wird rascher abgenutzt,
wenn das Ventil zwischen einem Druck von beispielsweise 8o oder ZooAtm. und dem
Atmosphärendruck arbeitet, als dieses der Fall ist, wo das Sicherheitsventil Dampf
von beispielsweise nur 1q. Atm. unmittelbar in die Atmosphäre entweichen läßt. Bekanntlich
arbeitet ein Ventil, welches Hochdruckdampf von 8o oder zoo Atm. und mehr in die
Atmosphäre entweichen läßt, nicht so ruhig wie ein Sicherheitsventil für bedeutend
geringere Druckunterschiede.
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Es ist nun bereits vorgeschlagen worden, einen Dampfkessel mit einem
oder mehreren konzentrischen Gefäßen von zylindrischer oderkugelförmiger Gestalt
zu ummanteln und die verschiedenen Mäntel mit Sicherheitsventilen zu versehen. Diese
Maßnahme hatte den Zweck, den Mantel des eigentlichen Dampfkessels zu entlasten,
indem in den konzentrischen Räumen durch die verschiedenen Sicherheitsventile von
innen nach außen abnehmende Spannungen hergestellt wurden. Bei dem bekannten Vorschlag
handelt es sich außerdem um einen Dampfkessel von geringer Spannung, nämlich von
etwa 1q. Atm. Der bekannte Vorschlag der Ummantelung des Kessels wäre außerdem bei
der Dampftrommel eines Hochdruckkessels nicht ausführbar, da die Mäntel der der
Hochdrucktrommel nachgeschalteten Räume solche Durchmesser und Wandstärken erhalten
müßten, daß mit den heute zur Verfügung stehenden Mitteln ihre Herstellung nicht
möglich wäre.
Die angegebenen Nachteile werden gemäß der Erfindung,
welche die Aufgabe löst, ein ruhiges Arbeiten des Sicherheitsventils an der Hochdrucktrommel
zu ermöglichen, dadurch beseitigt, daß die dem Hochdrucksicherheitsventil nachgeschalteten
Dampfräume aus besonderen, von der Hochdrucktrommel getrennten Behältern von verhältnismäßig
kleinen Abmessungen bestehen. Unter Umständen genügt hierbei eine solche Größe der
nachgeschalteten Behälter, daß sie lediglich den Dampfüberschuß aus der Hochdrucktrommel
aufnehmen können.
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Gemäß der Erfindung werden die Drücke in den verschiedenen Dampfräumen
durch Einstellung der betreffenden Sicherheitsventile derart gewählt, daß der Druck
in jedem folgenden Dampfraum nicht kleiner ist als etwa 50% und nicht größer als
etwa 63% des Druckes in dem vorhergehenden Dampfraum.
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Die Zeichnung stellt eine Ausführungsform der Anordnung gemäß der
Erfindung dar. Die Dampftrommel z des Hochdruckkessels ist mit einem Sicherheitsventil
2 versehen, das bekannter Bauart sein kann und dessen Ventilkörper 3 bei dem dargestellten
Ausführungsbeispiel durch eine Schraubenfeder q. auf seinen Sitz gedrückt wird.
Der Dampf strömt bei geöffnetem Ventil aus der Trommel z durch den Stutzen 5 und
durch eine Öffnung 6 nicht unmittelbar in das Freie, sondern in eine Kammer7, die
mit einem zweiten Sicherheitsventil 8 versehen ist, welches in ähnlicher Weise wie
das Ventil 2 ausgebildet sein kann, aber bei niedrigerem Dampfdruck abbläst. Von
dem Ventil 8 kann der Dampf nun entweder unmittelbar in das Freie entweichen oder,
wie bei dem Ausführungsbeispiel, in eine zweite Kammer g, die mit einem dritten
Sicherheitsventil zo versehen ist, welches den Dampf bei Erreichen eines unter dem
Druck im Behälter 7 gelegenen Überdrucks durch die Öffnung zz in das Freie entweichen
läßt. In manchen Fällen würde es genügen, nur zwei Sicherheitsventile zu verwenden,
während es unter Umständen angebracht erscheint, mehr als drei Sicherheitsventile
vorzusehen. In jedem Falle sind die hintereinanderliegenden Ventile so einzustellen,
daß sie bei stufenweise geringer werdenden Drücken in Tätigkeit treten. Die Ventile
müssen natürlich proportional dem durch sie entweichenden Dampfvolumen in ihrer
Größe bemessen sein. Obgleich die aus dem letzten Ventil entweichende Dampfmenge
nicht wesentlich geringer sein wird als die aus der Hochdrucktrommel ausströmende,
wird die Abnutzung an jedem der Sicherheitsventile erheblich verringert; auch arbeitet
jedes Ventil viel ruhiger, als wenn die Druckabfälle mehr als 5o =- 37% betragen
würden. Damit ergibt sich der Vorteil, daß die Sicherheitsventile nicht so häufig
nachgeschliffen oder sonst ausgebessert zu werden brauchen. Außerdem wird die Sicherheit
des Kessels erhöht.