DE514152C

DE514152C - Device to protect against overheating during the heating-up period

Info

Publication number: DE514152C
Application number: DEK109340D
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Alfred Huster
Original assignee: Fried Krupp Germaniawerft AG
Current assignee: Fried Krupp Germaniawerft AG
Priority date: 1928-05-01
Filing date: 1928-05-01
Publication date: 1930-12-12

Description

Einrichtung zum Schutze von Überhitzern während der Anheizperiode Es ist bekannt, Dampfüberhitzer während der Anheizperiode des Kessels zum Schutze gegen Ausglühen und Durchbrennen durch besondere Fülleitungen mit dem Wasserraum des Kessels zu verbinden, so daß sie sich mit Kesselwasser füllen. Es ist auch schon vorgeschlagen worden, die Verbindungsleitungen zwischen dem überhitzer und dem Kessel während des Anheizens so anzuordnen, daß ein selbsttätiger Wasserumlauf vom unteren Teil des Kessels durch den überhitzer zum oberen Teil des Kessels nach Art einer Schwerkraftheizung eintritt. Der auf solche Weise erzielbare -Schutz des überhitzers ist ungenügend, insbesondere bei Strahlungsüberhitzern und anderen, starker Hitzeeinwirkung ausgesetzten überhitzern. Denn durch die Dampfbildung im überhitzer wird der angestrebteWasserumlauf unterbunden. Erfindungsgemäß wird daher der überhitzer zum Schutze während des Anheizens nicht nur durch eine solche bekannte Ringleitung mit dem unteren und oberen Teil des Kesselwasserraumes verbunden, sondern es wird ferner in der Leitung vor dem überhitzer eine Umwälzpumpe und in der Leitung hinter dem überhitmr eine Einrichtung zur Erzeugung eines Druckabfalls, z. B. ein belastetes. Rückschlagventil, angeordnet. Hierdurch wird ein zwangsläufiger Wasserumlauf durch den überhitzer herbeigeführt und durch die Druckerhöhung gegenüber dem Kessel eine störende Dampfbildung vermieden.Device to protect overheaters during the heating-up period It is known to use steam superheaters for protection during the heating-up period of the boiler against burning out and burning through through special filling lines with the water space of the boiler so that they fill with boiler water. It's also beautiful it has been proposed the connection lines between the superheater and the boiler during heating to be arranged so that an automatic water circulation from the lower Part of the boiler through the superheater to the upper part of the boiler in the manner of a Gravity heating occurs. The protection of the superheater that can be achieved in this way is insufficient, especially in the case of radiant superheaters and other strong heat effects exposed to overheating. Because the steam formation in the superheater creates the desired water circulation prevented. According to the invention, therefore, the superheater is used for protection during heating not only through such a well-known ring line with the lower and upper part of the boiler water space, but it is also in the line before the Superheater a circulation pump and a device in the line behind the überhitmr to create a pressure drop, e.g. B. a burdened. Check valve, arranged. This creates an inevitable circulation of water through the superheater and by increasing the pressure in relation to the boiler, a disruptive formation of steam is avoided.

In der Zeichnung ist die Erfindung in zwei Ausführungsbeispielen schematisch veranschaulicht.In the drawing, the invention is shown schematically in two exemplary embodiments illustrated.

In Abb. i @ ist i die Obertrommel, a und 3 sind die beiden Untertrommeln., q. ist der Dampfsammler und 5 der überhitzer, eines Dampfkessels. Eine Umwälzpumpe 6 entnimmt während der Zeit des Anheizens Kesselwasser aus den Untertrommeln a und 3 durch Leitungen 7 und 8, die durch Ventile 9 bzw. io absperrbar sind. Die Pumpe 6 drückt dieses Kesselwasser dann über eine Leitung i i und ein Ventil i a durch die zwischen den Dampfkästen 5a und 5b liegende Rohrschlange des überhitzers 5. Das von der Pumpe 6 geförderte Kesselwasser strömt dann weiter durch einen Teil der vom Dampfsammler q. des Kessels zum überhitzer führenden Sattdampfleitung 16, durch eine Abzweigleitung 17 mit Absperrventil 18 und durch ein federbelastetes Rückschlagventil i 9 in die Obertrommel i, woselbst es sich in der Mischdüse 2o Mit dem übrigen Kesselwasser mischt. Der Heißdampfschieber 13 in der vom überhitzer zur Verbrauchsstelle führenden Heißdampfleitung i q. ist hierbei geschlossen und desgleichen auch der Sattdainpfschieber 15 in der Sattdampfleitung 16. Von dem oberhalb des Sattdampfschiebers 15 liegenden Teil der Sattdampfleitung 16 führt eine Umführungsleitung 2i, in die ein Rückschlagventil 22 eingebaut ist, zur Leitung 17, in die sie zwischen dem Absperrventil18 und dem Rückschlagventil i9 mündet. Mit 23 ist das Entwässerungsventil des überhitzers bezeichnet.In Fig. I @ i is the top drum, a and 3 are the two bottom drums., q. is the steam collector and 5 the superheater of a steam boiler. A circulation pump 6 takes boiler water from the lower drums a and during the heating-up period 3 through lines 7 and 8, which can be shut off by valves 9 or io. The pump 6 then pushes this boiler water through a line i i and a valve i a the coil of superheater 5 between steam boxes 5a and 5b. The boiler water delivered by the pump 6 then flows on through a part from the steam collector q. of the boiler to the saturated steam line 16 leading to the superheater, by a branch line 17 with shut-off valve 18 and by a spring-loaded one Check valve i 9 in the upper drum i, where it is in the mixing nozzle 2o Mix with the rest of the boiler water. The hot steam valve 13 in the from the superheater superheated steam line i q leading to the point of consumption. is closed and likewise also the Sattdainpfschieber 15 in the saturated steam line 16. From the one above of the saturated steam slide 15 lying Part of the saturated steam line 16 leads a bypass line 2i, in which a check valve 22 is installed, to Line 17, in which they are between the shut-off valve 18 and the check valve i9 flows out. With 23 the drain valve of the superheater is referred to.

Die Wirkungsweise ist folgende: Beim Anheizen des Kessels wird das Kesselwasser auf dem bereits beschriebenen Wege durch den überhitzer gepumpt. Sobald nun während des Anheizens ein Überdruck im Kessel entsteht, hat das durch den überhitzer gepumpte Kesselwasser schon beim Eintritt in. den überhitzer etwa die dem Druck entsprechende Sättigungstemperatur. Bei weiterer Wärmeaufnahme würde also Dampfbildung auftreten. Die Folge wären Wasserschläge und teilweise ungenügende Kühlung des überhitzers. Um dies zu verhüten, ist erfindungsgemäß zur Rückleitung des umgepumpten Kesselwassers aus dem überhitzer in den Kessel die absperrbare Leitung 17 angeordnet, in der sich kine Einrichtung zur Erzeugung eines Druckabfalls des den überbitzer und die Leitung durchströmenden Kesselwassers, nämlich das Rückschlagventil i g, befindet. Infolge der Federbelastung des Rückschlagventils i9 steht das den.Überhitzer durchgießende Kesselwasser unter einem höheren Druck als das Wasser im Kessel selbst, so daß auch bei weiterer Wärmeaufnahme im Überhitzer keine Dampfbildung auftreten kann. Die Dampfbildung tritt vielmehr erst nach dem Druckabfall, d. h. hinter dem Ventil i9, ein. Der nunmehr entstehende Dampf ist unschädlich, da er in der Mischdüse 2o durch Vermischung mit dem übrigen Kessel wasserkondensiert wird. Ist der Kessel nach dem Anheizen auf vollen Druck gekommen, so wird das Ventil 12 geschlossen und das Entwässerungsventil 23 geöffnet. Hierbei schließt sich. das Ventil. i9 selbsttätig, während sich das Rückschlagventil 22 selbsttätig öffnet, so daß von jetzt ab Sattdampf vom Dampfsammler q. über die Leitung 16 in den Überhitzer 5 einströmen kann. Dieser Sattdampf treibt das Kesselwasser aus dem Überhitzer ,aus und kühlt ihm zugleich. Nach dem Entwässern des. Überhitzers über das Ventil. 23 werden die Schieber 13 und 15 geöffnet, dann wird das Ventil 23 und schließlich auch das Ventil 18 geschlossen, damit nicht etwa durch Undichtheiten des Rücksehlagventils i9 Kesselwasser in die Sattdampfleitung eintreten kann.The mode of operation is as follows: When the boiler is heated up, this is Boiler water is pumped through the superheater in the way already described. As soon Now, when the boiler is heating up, there is overpressure due to the superheater Pumped boiler water as soon as it enters. The superheater is about the same as the pressure corresponding saturation temperature. With further heat absorption, steam would be generated appear. The consequence would be water hammer and, in some cases, insufficient cooling of the superheater. In order to prevent this, according to the invention is to return the pumped boiler water Arranged from the superheater in the boiler, the lockable line 17, in which No means for generating a pressure drop between the super-bitter and the pipe boiler water flowing through, namely the check valve i g, is located. As a result the spring loading of the non-return valve i9 means that the superheater is pouring through Boiler water under a higher pressure than the water in the boiler itself, so that too if further heat is absorbed in the superheater, no steam formation can occur. the Rather, vapor formation occurs only after the pressure drop, i.e. H. behind valve i9, a. The steam that is now produced is harmless as it passes through the mixing nozzle 2o Mixing with the rest of the boiler is water condensed. Is the boiler after the Heating up to full pressure, the valve 12 is closed and the drainage valve 23 open. This closes. the valve. i9 automatically while the Check valve 22 opens automatically, so that from now on saturated steam from the steam collector q. can flow into the superheater 5 via the line 16. This saturated steam drifts the boiler water from the superheater, and cools it at the same time. After draining des. superheater via the valve. 23 the sliders 13 and 15 are opened, then the valve 23 and finally also the valve 18 is closed, so not for example due to leaks in the non-return valve i9 boiler water in the saturated steam line can occur.

Nicht immer sind natürlich die überhitzer in einer für die Durchführung der Erfindung so .günstigen Weise angeordnet. Oftmals bestehen sie aus mehreren;Abteüungen mittfallenderund steigender Dampfrichtung. Sattdampfleitung und Heißdampfleitung sind dann an den oberen Enden zweier überhitzerabteilungen angeschlossen, während sich die Entwässerungen an den unteren Enden befinden. Auch in diesen Fällen läßt sich aber die Erfindung ohne Schwierigkeiten anwenden, wenn die oberen Enden aller überhitzerabteilungen mit je einer Verbindungsleitung 17 nebst Rückschlagventilen i9 und 22 versehen und die Kesselwasserzuleitung an den unteren Enden angeschlossen wird. Würde nur am Sattdampfeintritt eine solche Verbindungsleitung vorgesehen werden, dann würde die mit dem Heißdampfaustritt verbundene überhitzerabteilung ungekühlt bleiben.Of course, the superheaters are not always in one for implementation the invention so. Favorably arranged way. Often they consist of several divisions medium and rising steam direction. Saturated steam line and superheated steam line are then connected to the upper ends of two superheater compartments while the drainage points are at the lower ends. Also in these cases leaves but apply the invention without difficulty if the upper ends of all Superheater compartments each with a connecting line 17 and non-return valves i9 and 22 are provided and the boiler water supply is connected to the lower ends will. If such a connection line were only provided at the saturated steam inlet, then the superheater compartment connected to the hot steam outlet would not be cooled stay.

In Abb. 2 ist eine solche Ausführungsform der Erfindung dargestellt. Die Zählen i bis 23 haben die gleiche Bedeutung wie in Abb. i. Der überhitzer 5 besteht- in. diesem Falle jedoch aus zwei nebeneinander- (in der Zeichnung hintereinander-,) liegenden Bündeln mit absteigender und aufsteigender Dampfrichtung. Der Saudampf tritt in den. iUberhitzerkasten 5a ein, strömt durch das eine Bündel abwärts zum unteren Kasten 5c und von dort durch das andere (in der Zeichnung hintere) Bündel aufwärts zum Kasten i 5d und zur Heißdampfleitüng 1q.. Die von der Umwähpumpe 6 kommende Leitung i i mit dem Ventil 12 ist an den unteren Kasten 5c angeschlossen. An die Heißdampfleitung 14 zwischen dem Ventil 13 und dem Kasten 5d (oder unmittelbar an diesen) ist die der Leitung 17 entsprechende Leitung 17a mit einem dem Ventil 18 entsprechenden Ventil i 8a angeschlossen. Diese Leitug 17a vereinigt sich mit der Leitung 17 vor' dem federbelasteten Rückschlagventil i9.Such an embodiment of the invention is shown in FIG. The numbers i to 23 have the same meaning as in Fig. I. The superheater 5 In this case, however, consists of two side by side (one behind the other in the drawing) lying bundles with descending and ascending steam direction. The steam enters the. i superheater box 5a, flows through one bundle down to the lower box 5c and from there through the other (rear in the drawing) bundle up to the box i 5d and to the hot steam line 1q Incoming line i i with the valve 12 is connected to the lower box 5c. To the superheated steam line 14 between the valve 13 and the box 5d (or directly at these) is the line 17a corresponding to line 17 with a valve 18 corresponding valve i 8a connected. This line 17a unites with the line 17 before 'the spring-loaded check valve i9.

Die Wirkungsweise entspricht derjenigen bei der Anlage nach- Abb. i. Die Umwälzpumpe drückt das Wasser durch beide Bündel des überhitzers, durch die Leitungen 17 und 17a und das Rückschlagventil i9 zum Oberkessel. Nach Beendigung des Anheizens wird das Ventil 12 geschlossen, das Ventil. 23 ge- öffnet und die Pumpe 6 abgestellt. Sofort strömt selbsttätig Sattdampf durch das Ventil 22, die Leitungen 21, 17 und 17a, die über-[hitzerbündelund dasVentil;i23.und,besorüinzwischen die Kühlung des Überflitzers. Darauf werden die Ventile 15 und 13 geöffnet und die Ventile 23, 18a und 18 geschlossen. Der Überhitzer befindet sich dann im normalen Betriebe.The mode of operation corresponds to that of the system according to Fig. I. The circulation pump pushes the water through both bundles of the superheater, through lines 17 and 17a and the check valve i9 to the upper boiler. After the end of the heating, the valve 12 is closed, the valve. 23 was opened while the pump is turned off. 6 Immediately saturated steam automatically flows through the valve 22, the lines 21, 17 and 17a, the superheater bundle and the valve; 23 and, especially, between the cooling of the super speedster. Then the valves 1 5 and 13 are opened and the valves 23, 18a and 18 are closed. The superheater is then in normal operation.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Device to protect steam superheaters during the heating-up period, in particular radiant superheaters, in the case of bringing about it a water circulation the superheater via a ring line with the the lower and upper part of the boiler water space is connected, characterized in that that in the line (8, 11) before the superheater (5) a circulation pump (6) and in the line (.17) behind the super-bitter (5) a device for generating a Pressure drop, e.g. B. a loaded check valve (i9) is arranged.

2. Establishment according to claim i, characterized in that parallel to the device for generating of the pressure drop (i g) a line (21) with a check valve (22) is provided is; by the saturated steam from the steam room (q.) of the boiler after the superheater (5) can flow.

3. Device according to claims i and 2, characterized in that that at the upper ends (5a, 5d) of all departments connecting lines (17, 17a) with a device (i g) for generating a pressure drop and with a parallel-connected Check valve (22) are connected while the inlet of the boiler water located at the lower ends (5c).