DE511067C

DE511067C - Verfahren und Einrichtung zum Betrieb von Dampfkraftanlagen mit Arbeitsmitteln, die bei gewoehnlicher Temperatur erstarren, z.B. Naphthalin

Info

Publication number: DE511067C
Application number: DES82766D
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Wilhelm Gumz
Original assignee: Siemens Schuckertwerke AG; Siemens Corp
Current assignee: Siemens Schuckertwerke AG; Siemens Corp
Priority date: 1927-11-20
Filing date: 1927-11-20
Publication date: 1930-10-28

Description

Verfahren und Einrichtung zum Betrieb von Dampfkraftanlagen mit Arbeitsmitteln, die bei gewöhnlicher Temperatur erstarren, z. B. Naphthalin Es gibt eine Reihe von Arbeitsmitteln, deren Verwendung in einem Kraftprozeß eine Reihe von Vorteilen gegenüber der Verwendung von Wasser bietet. Ein solches Arbeitsmittel ist z. B. Naphthalin, Einige dieser Arbeitsmittel, zu denen auch Naphthalin gehört, besitzen jedoch die Eigenschaft, daß sie bei gewöhnlicher Temperatur erstarren. Wird also die Feuerung der Kesselanlage abgestellt, so werden sich Teile des Arbeitsmittels an den Kesselwandungen festsetzen, und die Rohre werden verstopft, wenn die Kesseltemperatur bis auf die Erstarrungstemperatur des betreffenden Mittels abgesunken ist. Aus diesen Erscheinungen würden sich erhebliche Schwierigkeiten beim Wiederanfahren der Kesselanlage ergeben, schon deshalb, weil es nicht möglich ist, festes Arbeitsmittel durch die Pumpe zu fördern. Eine Vorbeheizung der Rohre und Behälter ist außerordentlich umständlich und zeitraubend und auch nicht unbedingt sicher.
Diese Schwierigkeiten können gemäß der Erfindung dadurch ausgeschaltet werden, daß nach dem Abstellen der Feuerung ein Mittel durch den Dampferzeuger hindurchgeschickt wird, das ihn ausspült. Besonders günstig ist es, hierzu ein :Mittel zu verwenden, in dem das eigentliche Arbeitsmittel löslich ist. Der Dampferzeuger wird also gewissermaßen ausgespült, .so daß ein Absatz fester Bestandteile in ihm nicht eintreten kann.
Soll der Kessel wieder angefahren werden, so muß dafür Sorge getragen werden, daß das inzwischen erstarrte Arbeitsmittel wieder verflüssigt wird. Das läßt sich in besonders einfacher Weise auf folgendem Wege erreichen: Der Kessel wird nach dem Anheizen nicht mit kaltem Arbeitsmittel gespeist, sondern mit dem Spül- oder Lösungsmittel, das erhitzt wird. Dieses erhitzte Lösungsmittel schickt man durch eine Wärmeaustauschvorrichtung im Sammelbehälter des erstarrten Arbeitsmittels hindurch und verflüssigt dieses dabei. Ist eine genügende Menge verflüssigt, so schaltet man die Speisepumpe vom Lösungsmittel auf das Arbeitsmittel um, und der Betrieb geht in der normalen Weise weiter.
Für das Auftauen des erstarrten Arbeitsmittels müssen besondere Vorkehrungen getroffen werden, um den Sammelbehälter nicht etwa durch plötzliche Volumenänderungen zu gefährden. Man kann gemäß der Erfindung die Wärmeaustauschvorrichtung derart anordnen, daß die Verflüssigung von oben nach unten verläuft, so daß das Arbeitsmittel genügende Ausdehnungsmöglichkeiten besitzt, oder man formt in die erstarrte ;Masse Ausdehnungskanäle ein und kann dann auch von unten her auftauen.
Aus der Beschreibung des neuen Betriebsverfahrens geht hervor, daß sich das Arbeitsmittel nach und nach mit dem Lösungsmittel anreichert. Die Trennung der beiden muß dann mit dem geringsten Wärmeaufwand vor sich gehen. Das kann erreicht werden, wenn zur Destillation Abwärme der Kraftanlage, insbesondere die Wärme der Kesselabgase, ausgenutzt wird, also Wärme, die in anderer Weise nicht mehr nutzbar gemacht werden kann.
In der Abb. i ist das Schema einer nach dem neuen Verfahren arbeitenden Dampfkraftanlage dargestellt. Das Arbeitsmittel befindet sich in einem Behälter i, aus dem es durch die Pumpe 2 über eine Leitung 3 absaugt und in den Kessel 1 . gedrückt wird. Der Dampf strömt in das Netz 5, an das eine Kraftmaschine 6 mit dem Kondensator 7 angeschlossen ist. Soll jetzt der Kessel stillgesetzt werden, so wird zunächst die Feuerung gelöscht. Hierauf wird das Abisperrventil 8 in der Leitung 3 geschlossen und dafür ein Ventil 9 in einer Leitung i o geöffnet. Diese Leitung io verbindet die Pumpe 2 mit dem Sammelbehälter i i des Lösungsmittels. Es wird nun durch die Pumpe 2 so viel Lösungsmittel' durch den Kessel 4 und die Maschine 6 mit- ihrem Kondensator 7 hindurchgedrückt, bis diese Teile des Systems ausgespült sind.
Soll die Kesselanlage wieder angefahren werden, so bleibt zunächst das Ventil 8 geschlossen und das Ventil 9 geöffnet. Die Kraftmaschine 6 ist abgeschaltet. Das Lösungsmittel, das für diesen Teil des Verfahrens im Kessel 4 erhitzt wird, strömt über die Leitung 12 mit dem Überströmventil 13 einer Wärmeaustauschvorrichtung 14 zu, die im Sammelbehälter i des nunmehr erstarrten Arbeitsmittels liegt. Dieses wird dadurch aufgetaut. Ist eine genügende Menge flüssiges Arbeitsmittel vorhanden, so wird das Ventil 9 geschlossen, das Ventil3 geöffnet, und der Betrieb geht mit dem eigentlichen Arbeitsmittel weiter. Abb.2 zeigt die Anordnung der vom Lösungsmittel durchströmten Wärmeaustauschvorrichtung in einer Weise, daß die Verflüssigung des erstarrten Lösungsmittels von oben nach unten verläuft, während in Abb. 3 die Masse des erstarrten Arbeitsmittels mit den eingeformten Ausdehnungskanälen dargestellt ist.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zum Betrieb von Dampfkraftanlagen mit Arbeitsmitteln, die bei gewöhnlicherTemperatur erstarren, z. B. Naphthalin, dadurch gekennzeichnet, daß nach Abstellen der Feuerung für den Dampferzeuger (4) ein zweites Mittel als Spül-oder Lösungsmittel durch den Dampferzeuger hüidurchgeschickt wird, während vor dem erneuten Anfahren das Arbeitsmittel von dem Spül- oder Lösungsmittel getrennt und in flüssiger Form in den Dampferzeuger eingeführt wird.
2. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß beim Anfahren des Kessels (4) das Arbeitsmittel durch das Spül- oder Lösungsmittel verflüssigt wird, das im Dampferzeuger (4) erhitzt und einem Sammelbehälter (i) des erstarrten Arbeitsmittels zugeleitet wird.
3. Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine vom Spül- oder Lösungsmittel durchströmte Heizvorrichtung (14) derart im Sammelbehälter (i) angeordnet ist, daß der Verflüssigungsvorgang von oben nach unten verläuft (Abb. 2).
4. Einrichtung nach Anspruch 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß zum störungslosen Auftauen in der festen Masse Ausdehnungskanäle eingeformt werden (Abb.3).
5. Einrichtung nach Anspruch i und 2 zur Abscheidung des Lösungsmittels aus dem Arbeitsmittel, dadurch gekennzeichnet, daß zur Destillation in der Kraftanlage vorhandene Abwärme, insbesondere Kesselabgase, dienen.