DE510716C - Verfahren und Vorrichtung zur schwimmerlosen Wasserstandsregelung in Kondensatoren und Vorwaermern - Google Patents

Description

• Verfahren und Vorrichtung zur schwimmerlosen Wasserstandsregelung in Kondensatoren und Vorwärmern Es wird oftmals Kesselspeisewasser mehrstufig mit Dampf von verschiedenen Pressungen vorgewärmt. Wendet man hierbei eine einfache Speisevorrichtung an, so müssen hinter derselben stufenweise Oberflächenkondensatoren angeschlossen werden, die alle wasserseitig unter Kesseldruck stehen, dampfseitig die Drücke des Vorwärmedampfes aufweisen. Das Kondensat wird gewöhnlich mittels Schwimmertöpfen abgeführt.
• Wendet man Mischvorwärmer an, so bietet die dabei notwendige Hintereinanderschaltung von Pumpen Schwierigkeiten. Bei Anwendung von Kreiselpumpen schwanken die Drücke zwischen den Stufen entsprechend den Schwankungen der Vorwärmtemperaturen. Dadurch werden die Wasserstände in den Vorwärmern heftig schwanken, und es kann vorkommen, daß sie ersaufen oder trockengehen, so daß im letzteren Falle die folgenden Pumpen vorübergehend das Wasser verlieren. Werden in dem Fall von Mischvorwärmern Kolbenpumpen angewendet, so können ähnliche Erscheinungen auftreten, die noch durch zufälliges, vorübergehendes Hängenbleiben eines Ventils oder durch Undichtwerden verstärkt werden können.
• Es sind zwar Mittel bekannt, diese Übelstände zu beseitigen, wie beispielsweise Einrichtungen mit Schwimmern, die aber besonders bei nichtortsfesten Anlagen, wie bei Lokomotiven oder Schiffen, nicht sehr zuverlässig arbeiten.
• Die Erfindung betrifft ein Verfahren und die zu dessen Durchführung dienende Vorrichtung zur schwimmerlosen Wasserstandsregelung in Kondensatoren und Vorwärmern.
• Das Wesen des Verfahrens besteht darin, daß aus dem Kondensator bzw. Vorwärmer gegen den äußeren Druck oder einen künstlich gebildeten Gegendruck ständig oder in Zeitabständen oder auch je in einem ständigen und einem zeitweise unterbrochenen Strome Dampf durch einen in der Höhe des zu haltenden Wasserstandes ansetzenden Abflußweg abgelassen wird, so daß dieser Regeldampf beim Überschreiten des Wasserstandes Wasser mitführt. Hierbei kann im Ausströmweg, wenn es sich darum handelt, mit dem aus der Öffnung ausströmenden Regeldampf zu sparen, ein so kleiner Querschnitt angeordnet werden, daß dieser zwar hinreicht, sämtliches Über schußwasser durchzulassen, jedoch nur geringe Dampfmengen abfließen läßt.
• Die weitere Ausgestaltung des Verfahrens besteht darin, daß der Abflußweg für den Dampf bzw. das Wasser so' weit gedrosselt wird, daß erst nach der durch das Steigen des Wasserstandes bewirkten Verkleinerung der Wärmeaustauschflächen und der damit verbundenen Druckerhöhung der WasserÜberschuß abgeführt wird.
• In der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand in den Abb. i, 2 und 3 in drei Ausführungsbeispielen schematisch im Schnitt dargestellt.
• Im Beispiel nach Abb. i mündet im Kondensator i das Dampfzuführungsröhr 2. Das Wasser wird durch die Brause 3 eingeführt. Das durch die Dampfkondensation erhitzte Wasser wird durch das Rohr 4 abgeführt. In der Höhe des zulässigen Wasserstandes mündet das Standrohr 5, durch das im allgemeinen ein Teil des Dampfes abströmt. Wird jedoch mehr Wasser zu- als durch das Rohr 4 abgeführt, so erreicht der Wasserspiegel die Mündung des Standrohres 5, so daß durch dieses mit dem Dampf auch Wasser gefördert wird. Damit durch das Standrohr nicht das aus der Brause fallende Wasser unmittelbar mitgerissen wird, ist dasselbe mit einer Wasserabscheideeinrichtung an sich bekannter Art und Wirkung ausgestattet. Im einfachsten Fall ist das Standrohr selbst gegenüber seiner oberen Mündung weit gehalten, um durch die geringe Geschwindigkeit das Ausfallen des Wassers so lange zu bewirken, als nicht die untere Öffnung überflutet ist. In Abb. i ist zu diesem Zweck ein Stauflansch 6 vorgesehen. Ein anderes Mittel ist der Einbau von Prallflächen. Die Lochgröße des Stauflansches 6 kann derart gewählt werden, daß die Öffnung hinreicht, die größte auftretende Wassermenge bei dem gewünschten Pressungsunterschied eben noch durchzulassen. Dann ist die ständig abfließende Dampfmenge nur von untergeordneter Größe, denn es verhalten sich die bei gleichen Drücken abfließenden Wasser- bzw. Dampfgewichte für gleiche Zeiten wie ungefähr die Quadratwurzeln aus den Dichten, also beispielsweise in der Nähe von atmosphärischer Pressung wie ungefähr 40 zu i.
• In der Ausführung nach Abb.2 ist ebenfalls ein Kondensator mit i, das Dampfzuführungsrohr mit 2 bezeichnet. Die Abführung des Überschußwassers erfolgt durch das in der Wasserspiegelhöhe ansetzende Überdruckventil 7. In anderer Weise als gemäß Abb. i wird das Kühlwasser nicht frei fallend durch eine Brause, sondern durch einen senkrechten. gelpchten Zylindermantel 8 eingeführt. Steigt das Wasser im Kondensator, so überflutet es einen Teil der Öffnungen und verkleinert damit die Wärmeaustauschfläche zwischen Dampf und Wasser, da ein Teil der Wasserstrahlen unmittelbar in das Wasser eintritt. Hierdurch wird die Kondensationswirkung verkleinert, so daß der Druck im Kondensator steigt und das Üherschußwasser unter Öffnung des Überdruckventils 7 abgeleitet wird.
• Ein weiteres Ausführungsbeispiel ergibt sich aus dem in der Abb. 2 dargestellten Beispiel, wenn der Ventilkegel mit einer kleinen Bohrung versehen wird, die für die kleinste zu erwartende Wassermenge bemessen ist, so daß die für die Anordnung nach Abb.2 beschriebene Regelung nur eintritt, wenn größere Wassermengen abzuführen sind. Statt des kleinen Loches im Ventilkegel kann auch eine Drosselöffnung 6' in einem parallel laufenden Wasserweg untergebracht sein, wie dies in Abb. 3 dargestellt ist. Die Bezugszeichen dieser Abbildung stimmen mit den entsprechenden der Abb. i und ?,überein. Die Drosselöffnung 6' wirkt bei den zuletzt beschriebenen Anordnungen noch weiterhin dadurch regelnd, daß sie bei einer Drucksteigerung infolge Ansteigens des Wasserstandes auch eine erhöhte Wassermenge durchläßt.
• Die Wirkung der kleinen Öffnung 6' kann auch durch eine andere bekannte Drosseleinrichtung erzielt werden.
• Der Grundsatz der Drucksteigerung durch verminderte Kondensationswirkung zum Zweck des Ableitens von Überschußwasser kann auch bei Oberflächenkondensatoren bzw. Vorwärmern angewendet werden, indem die Wärmeaustauschflächen auch hier so angeordnet werden können, daß sie durch das Steigen des Wasserstandes verkleinert werden; ebenso kann dabei auch die gleichzeitig wirkende Drosselöffnung angeordnet werden, um die kleinste Wassermenge abzulassen und erst bei Steigerung das Ventil in Tätigkeit treten zu lassen.

Claims (3)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zur schwimmerlosen Wasserstandsregelung in Kondensatoren und Vorwärmern, dadurch gekennzeichnet, daß aus dem Kondensator bzw. Vorwärmer gegen den äußeren Druck oder einen künstlich gebildeten Gegendruck ständig oder in Zeitabständen oder auch je in einem ständigen und einem zeitweise unterbrochenen Strom Dampf durch einen in der Höhe des zu haltenden Wasserstandes ansetzenden Abflußweg abgelassen wird, so daß dieser Regeldampf beim Überschreiten des Wasserstandes Wasser mitführt.
2. 2. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der Abflußweg für den Dampf bzw. das Wasser so weit gedrosselt wird, daß erst nach der durch Steigen des Wasserstandes bewirkten Verkleinerung der Wärmeaustauschflächen und der damit verbundenen Druckerhöhung der Wasserüberschuß abgeführt wird.
3. 3. Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens nach den Ansprüchen i und z, gekennzeichnet durch ein an den Kondensator bzw. Vorwärmer angeordnetes Abflußrohr (5), dessen untere Öffnung in der Höhe des zu haltenden Wasserspiegels liegt. q.. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß in dem ständigen Ausflußweg eine Drosselöffnung (6) eingebaut ist. 5. Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens nach Anspruch z, dadurch gekennzeichnet, daß das Wasser durch einen senkrechten durchlöcherten Zylindermantel (8) zugeführt wird, so daß durch das Steigen des Wasserstandes ein Teil der Öffnungen unwirksam gemacht wird. 6. Vorrichtung nach den Ansprüchen 3 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß im Wasserabfuhrweg für das Überschußwasser ein Überdruckventil (7) eingebaut ist. 7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß außer der mit Überdruckventil versehenen Wasserabführung ein zu diesem parallel geschalteter Abflußweg vorgesehen ist, in dem eine ständig durchflossene Drosselöffnung (6') angeordnet ist. B. Vorrichtung nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch einen im Abfuhrweg für das Überschußwasser eingebauten Wasserabscheider für das durch den Dampf mitgerissene Wasser.