DE514321C

DE514321C - Steam system with several boilers and consumers with different pressure requirements combined to form a battery

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Publication number: DE514321C
Application number: DED42136D
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1922-07-26
Filing date: 1922-07-26
Publication date: 1930-12-11

Description

Dampfanlage mit mehreren, zu einer Batterie zusammengefaßten Kesseln und Verbrauchern verschiedenen Druckbedarfs Bei Dampfanlagen, die zahlreiche verschiedenartige Verbraucher mit Dampf versorgen, ist es in der Regel üblich, zum gegenseitigen Ausgleich des Dampfverbrauchs alle Verbraucher von einer einzigen gemeinsamen TIauptdampfleitung aus zu versorgen. Bei Anlagen, in denen Kessel, die für verschiedenen Druck geeignet sind, betrieben werden, werden häufig Hochdruckverbraucher, insbesondere Kraftmaschinen, von besonderen Hochdruckkesseln, Niederdruckverbraucher von Niederdruckkesseln versorgt. Besteht zwischen den beiden Arten von Verbrauchern ein Ausgleich, so wird in der Regel eine Verbindungsleitung mit einem Druckminderventil vorgesehen, das Dampf von den Kesseln mit höherem Druck zu denen mit niedrigerem Druck unter gleichzeitiger Druckminderung hinzutreten läßt. Es sind auch Anordnungen vorgeschlagen worden, bei denen die Druckminderung statt durch ein Druckminderventil durch eine Kraftmaschine vorgenommen wird, wodurch die Drosselverluste, die sonst im Druckminderventil auftreten, in nutzbringende mechanische Energie umgesetzt werden. Bei diesen Anordnungen übt jedoch schwankender Druck in den Niederdruckkesseln einen gleichzeitigen unerwünschten Einfluß auf die Hochdruckverbraucher aus, sei es, daß der Druck in den Hochdruckkesseln durch das Druckminderventil in Abhängigkeit von dem Druck in den Niederdruckkesseln mitschwankt, bei erhöhtem Dampfverbrauch also abnimmt, sei es, daß der Gegendruck der die Druckminderung vornehmenden Kraftmaschinen wechselt und dadurch der Dampfverbrauch der Kraftmaschine schwankt.Steam system with several boilers combined to form a battery and consumers of different pressure requirements. In steam systems, the numerous different types Supplying consumers with steam, it is usually customary to compensate for each other of the steam consumption, all consumers from a single common main steam line from supply. In systems where boilers are suitable for different pressures are operated, high-pressure consumers, in particular engines, are often Supplied by special high-pressure boilers, low-pressure consumers supplied by low-pressure boilers. If there is a balance between the two types of consumers, the Usually a connection line with a pressure reducing valve is provided, the steam from the boilers with higher pressure to those with lower pressure under simultaneous Pressure reduction can be added. Arrangements have also been proposed in which the pressure reduction is carried out by a prime mover instead of a pressure reducing valve is carried out, whereby the throttle losses that otherwise occur in the pressure reducing valve, can be converted into useful mechanical energy. Practice these arrangements however, fluctuating pressure in the low-pressure boilers is simultaneously undesirable Influence on the high pressure consumer, be it that the pressure in the high pressure vessel through the pressure reducing valve depending on the pressure in the low pressure boilers fluctuates, so decreases with increased steam consumption, be it that the back pressure the power machines performing the pressure reduction changes and thereby the steam consumption the engine fluctuates.

Steigt der Dampfverbrauch irgendwelcher Verbraucher, so sinkt der Druck auch in den Hochdruckkesseln. Hierdurch nimmt der Dampfbedarf auch der Kraftmaschinen, die konstant arbeiten, zu und es setzen Schwierigkeiten noch in höherem Maße ein, als es bei getrennt arbeitenden Anlagen der Fall wäre.If the steam consumption of any consumer increases, it decreases Pressure also in the high pressure vessels. This also reduces the steam requirement of the engines, who work constantly, and difficulties set in even more, than would be the case with separately operating systems.

Es ist ferner bekannt, in Dampfkesselanlagen mit Wärmespeichern eine Schaltung zu wählen, bei der der Dampfüberschuß der Dampferzeuger dem Wärmespeicher durch ein Überströmventil zugeführt wird mit dem Zweck, den Druck der Kessel und deren Dampferzeugung konstant zu halten. Bei dieser Anordnung bleibt jedoch die in allen Kesseln, insbesondere in Großwasserraumkesseln an und für sich vorhandene Speicherungsfähigkeit zur Hergabe von Schwankungen völlig unausgenutzt.It is also known in steam boiler systems with heat storage a To choose a circuit in which the excess steam of the steam generator to the heat storage is fed through an overflow valve with the purpose of reducing the pressure of the boiler and to keep their steam generation constant. In this arrangement, however, remains the in all boilers, especially in shell boilers which are in and of themselves Storage capacity for surrendering fluctuations completely unused.

Die Erfindung bezweckt, in einer Dampfanlage mit mehreren, zu einer Batterie zusammengefaßten Kesseln gleichen Druckes ohne große Anlagekosten eine schwankende Dampfabgabe bei gleichmäßiger Feuerführung zu gestatten unter weitgehendster Ausnutzung der vorhandenen Kesselspeicherungsfähigkeit und unter Vermeidung einer unerwünschten Rückwirkung auf die Hochdruckverbraucher.The invention aims, in a steam system with several, to one Battery combined boilers of the same pressure without great investment costs to allow fluctuating steam output with uniform fire control under the most extensive Use of the existing boiler storage capacity and under Avoidance of undesirable repercussions on the high pressure consumer.

Das Wesen der Erfindung besteht darin, daß eine Trennung der Verbraucher in solche stattfindet, die einen konstanten Druck benötigen (Gruppe A) und solche, die einen schwankenden Druck zulassen (Gruppe B). Diese Trennung wird bis zu den Kesseln durchgeführt; ein Teil der Kessel wird auf Gruppe A und ein anderer auf Gruppe B geschaltet, wobei an der Trennstelle beider Netze ein überströmventil vorgesehen wird, durch das der Überschuß des - Netzes der Gruppe A an das Netz der Gruppe B unter Konstanthaltung des Druckes in Gruppe A übertreten kann, während der Druck in Kesselgruppe B zwecks Ausnutzung der Kesselspeicherungsfähigkeit in weiten Grenzen schwankend gehalten wird.The essence of the invention is that a separation of consumers takes place in those that require constant pressure (group A) and those that which allow a fluctuating pressure (group B). This separation is up to the Boilers carried out; part of the boiler is on group A and another on Group B switched, with an overflow valve provided at the point of separation between the two networks through which the surplus of the - network of group A to the network of group B while keeping the pressure constant in group A, while the pressure in boiler group B for the purpose of utilizing the boiler storage capacity within wide limits is held swaying.

In den Zeichnungen ist in der Abb. i eine Anlage mit zwei festen Gruppen von Kesseln dargestellt, in Abb. 2 eine Anlage, bei der die Kessel beliebig auf die eine oder die andere Gruppe geschaltet werden können.In the drawings, Fig. I shows a system with two fixed groups of boilers shown, in Fig. 2 a system in which the boilers at random one or the other group can be switched.

In Abb. i besteht die Gruppe A aus den Kesseln 25 und der mit diesen durch die Dampfleitung 3 verbundenen Kraftmaschine 5, während die Gruppe B sich aus den Kesseln i und den an die Dampfleitung 2 angeschlossenen Verbrauchern zusammensetzt. Als diese Verbraucher sind in der Zeichnung vorgesehen ein Dampfspeicher 8, der Dampf von der Leitung 6 erhält und durch die Leitung io an den Betrieb abgibt, sowie ein Heißwasserbehälter 13, dessen Wasser durch die Anwärmedüse 14 mit dem Dampf von der Leitung i i erwärmt und durch die Leitung 15 den Heißwasserverbrauchern im Betrieb zugeführt wird. Zur Füllung des Behälters wird Kondensat verwandt, das von der Maschine 5 durch die Leitung 2,4 zugeführt wird.In Fig. I, group A consists of the boilers 25 and the one with them by the steam line 3 connected engine 5, while the group B itself composed of the boilers i and the consumers connected to the steam line 2. As these consumers, a steam accumulator 8 is provided in the drawing Receives steam from line 6 and releases it to operation through line io, as well as a hot water tank 13, the water of which through the heating nozzle 14 with the steam heated by line i i and through line 15 the hot water consumers is supplied during operation. Condensate is used to fill the container is fed from the machine 5 through the line 2, 4.

Durch das Überströmventil 26 kann Dampfüberschuß der Kessel 25 (Gruppe A) an die Kessel i und somit an die Gruppe B gelangen.Through the overflow valve 26, excess steam of the boiler 25 (group A) get to boiler i and thus to group B.

Die Kraftmaschine 5 soll nun mit möglichst hohem Druck, also dem Kesseldruck, und mit annähernd konstantem Druck betrieben werden. Der Druck in den Kesseln der Gruppe A muß also konstant gehalten werden, und zwar unabhängig von S chwankungen im Dampfverbrauch, die durch Schwankungen in der Belastung der Kraftmaschine hervorgerufen werden können. Man wird deshalb den Kesseln 25 so viel dampferzeugende Heizfläche geben, daß der Höchstbedarf der Maschine 5 gedeckt werden kann. Hat Maschine 5 einen geringeren Bedarf, so tritt Dampfüberschuß in der Gruppe A auf, der eine Drucksteigerung der Kessel 25 zur Folge hat. Hierdurch wird das auf einen gewissen Normaldruck eingestellte Überströmventil26 geöffnet, und der Dampfüberschuß kann zur Leitung 2 und damit zur Gruppe B der Anlage übertreten.The engine 5 should now operate at the highest possible pressure, i.e. the boiler pressure, and operated with an approximately constant pressure. The pressure in the boilers of the Group A must therefore be kept constant, regardless of fluctuations in steam consumption caused by fluctuations in the load on the engine can be. The boilers 25 are therefore given so much steam-generating heating surface give that the maximum demand of the machine 5 can be met. Does machine 5 have one If the demand is lower, then there is an excess of steam in group A, which increases the pressure the boiler 25 results. This sets it to a certain normal pressure Overflow valve26 opened, and the excess steam can flow to line 2 and thus go to group B of the system.

In der Gruppe B befinden sich Dampfverbraucher, die entweder, wie die AnwärmedÜse 14., nur einen sehr geringen Dampfdruck benötigen oder die, wie der Dampfspeicher 8 und die an die Leitung io angeschlossenen Verbrauchsstellen, einen schwankenden Dampfdruck vertragen.In group B there are steam consumers that either, like the heating nozzle 14. only require a very low steam pressure or how the steam accumulator 8 and the consumption points connected to the line io, tolerate fluctuating vapor pressure.

Demgemäß werden die Kessel der Gruppe B so gefeuert, daß sie den mittleren Dampfbedarf der Gruppe B decken. Treten Schwankungen im Dampfbedarf auf, so wird der Kesselinhalt als Speicher benutzt, und es wird der Druck in den Kesseln in gleichem Sinne schwanken wie in einem mit Wasser gefüllten Dampfspeicher. Die Schwankungen im Dampfbedarf können durch schwankenden Verbrauch oder auch dadurch in der Gruppe B auftreten, daß durch das Überströmventil 26 ungleichmäßig Dampf von der Gruppe A an die Gruppe B abgegeben wird.Accordingly, the boilers of group B are fired so that they are the middle Cover group B steam requirements. If there are fluctuations in the steam requirement, then the boiler content is used as a reservoir, and the pressure in the boilers is in the same Senses sway like in a steam tank filled with water. The fluctuations in steam demand can be due to fluctuating consumption or because of this in the group B occur that unevenly steam from the group through the spill valve 26 A is given to group B.

Die Speicherfähigkeit der Kessel von Gruppe B wird sich nach deren Wasserinhalt richten. Man wird daher zweckmäßig Großwasserraumkessel auf die Gruppe B schalten, und zwar, um eine große Speicherfähigkeit zu erzielen, möglichst viele Kessel der Gruppe B zuweisen, dagegen nur so viele wie unbedingt notwendig der Gruppe A.The storage capacity of the boilers in group B will depend on their Adjust the water content. It is therefore expedient to use shell boilers on the group Switch B, namely, in order to achieve a large storage capacity, as many as possible Assign boilers to group B, but only as many as absolutely necessary to group A.

Um die Anzahl der Kessel, die der einen oder der anderen Gruppe zugeteilt werden, einem wechselnden Bedarf anzupassen, kann man jeden Kessel mit beiden Netzen verbinden, wie dies in Abb. 2 gezeigt ist.To the number of boilers allocated to one or the other group to adapt to changing needs, each boiler can be connected to both networks connect as shown in Fig. 2.

Es sind hier eine Reihe gleichartiger Kessel dargestellt. Jeder dieser Kessel ist mit der Leitung 3 (und somit der Gruppe A) durch eine Leitung 29 verbunden und mit der Leitung 2 (somit der Gruppe B) durch eine Leitung 27. Die Leitung 27 ist durch das Ventil 28, die Leitung 29 durch das Ventil 30 absperrbar. Durch öffnen des einen Ventils und Schließen des anderen kann nunmehr jeder Kessel zu jeder Gruppe geschaltet werden.A number of similar boilers are shown here. Each of these The boiler is connected to line 3 (and thus group A) by line 29 and to line 2 (thus group B) through line 27. Line 27 can be shut off by valve 28 and line 29 by valve 30. Through open one valve and closing the other can now be used by every boiler in every group be switched.

Bei gleichmäßigem Betriebe wird es genügen, wenn diese Umschaltung einmalig von Hand vorgenommen wird.With regular operations, it will be sufficient if this switchover is done once by hand.

Bei Betrieben mit starken Belastungsschwankungen der zu Gruppe A gehörigen Verbrauchsstellen wird man aber, um stets die Speicherfähigkeit einer möglichst großen Zahl von Kesseln auszunutzen, eine Vorrichtung benötigen, die die Umschaltung der Kessel, die in der Gruppe A nicht unbedingt erforderlich sind, auf die Gruppe B besorgt.For companies with strong load fluctuations, those belonging to group A. However, one becomes consumption points in order to always have the storage capacity of a To take advantage of large numbers of boilers, need a device that allows the switching the boilers, which are not absolutely necessary in group A, on the group B worried.

Die Umschaltung des Kessels kann beispielsweise dann erfolgen, wenn die in der Gruppe A überschüssige Dampfmenge, die zur Gruppe B überströmt, größer ist als die von einem Kessel der Gruppe A erzeugte Dampfmenge. In diesem Fall soll das Ventil 31 durch die Leitung 32 die beiden Ventile 28 und 30 eines Kessels der Gruppe A derart beeinflussen, daß das Ventil 30 geschlossen und 28 geöffnet wird, so daß der Kessel nicht, wie vorher, mit der Leitung 3 und der Gruppe A, sondern nunmehr mit der Leitung 2 und mit der Gruppe B verbunden ist. Die Beeinflussung der Umschaltvorrichtung kann dadurch erfolgen, daß mit dem Ventil 31 ein Dampfmesser verbunden ist, der bei Cberschreitung einer gewissen Dampfmenge durch die Leitung 32 die beiden in entgegengesetztem Sinne miteinander zwangsläufig verbundenen Ventile 28 und 30 steuert.The boiler can be switched over, for example, when the excess amount of steam in group A which flows over to group B is greater than the amount of steam generated by a boiler in group A. In this case, the valve 31 through the line 32 is to influence the two valves 28 and 30 of a boiler of group A in such a way that the valve 30 is closed and 28 is opened so that the boiler does not, as before, with the line 3 and the Group A, but now with the line 2 and with the group B is connected. The switching device can be influenced by the fact that a steam meter is connected to the valve 31, which controls the two valves 28 and 30 which are inevitably connected in opposite directions when a certain amount of steam is exceeded through the line 32.

Die Umschaltung kann auch durch eine Vorrichtung erfolgen, die bei Überschreitung eines gewissen Höchstdruckes in Gruppe A durch Einwirkung auf die Ventile 28 und 30 einen Kessel oder mehrere nacheinander auf Gruppe B schaltet und bei Unterschreitung eines gewissen Mindestdrucks dieselben auf Gruppe A wieder zurückschaltet.The switchover can also be carried out by a device that is shown in Exceeding a certain maximum pressure in group A by acting on the Valves 28 and 30 switch one boiler or several in succession to group B and if the pressure falls below a certain minimum pressure it switches back to group A.

Der Vorteil der Erfindung besteht darin, daß die Kesselspeicherungsfähigkeit nach Möglichkeit ausgenutzt wird und dadurch die Anordnung von großen und teuren Dampfspeichern entweder vollkommen entbehrlich wird oder aber solche Speicher %vesentlich kleiner und daher billiger hergestellt werden können.The advantage of the invention is that the boiler storage capacity is exploited whenever possible and thereby the arrangement of large and expensive Steam storage is either completely unnecessary or such storage% is essential can be made smaller and therefore cheaper.

Claims

PATENT CLAIMS: 1. Steam system with several boilers combined to form a battery and with consumers of different pressure requirements, some of which require constant pressure (group A) and some of which allow fluctuating pressure (group B), characterized in that consumers and boiler groups are subdivided and some of the boilers are connected to group A and some to group B , and that an overflow valve is switched on at the point of separation so that, while the pressure in group A is kept constant, the excess steam can pass over to group B, while in Group B a fluctuation of the pressure for the purpose of utilizing the boiler storage capacity is permitted within wide limits.

2. Steam plant according to claim 1, characterized in that one or more of the boilers are in communication with both lines and groups in such a way that they are in communication during the Switchable from the line of group A to the line of group B. are as soon as the amount of steam flowing through the line provided with the overflow valve exceeds the amount of steam generated by the switchable boilers.

3. Steam system according to claim 1 and 2, characterized in that the switchable boiler over Lines provided with changeover or changeover valve with lines from both groups related, and that the control of these valves depending on the The amount of steam flowing through the pipe provided with the overflow valve, or as a function of the vapor pressure prevailing in the two networks.