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Verfahren zur Überhitzung von Dampf Nach dem Hauptpatent 437 978 wird
Dampf, der bereits Arbeit geleistet hat, durch Beimischen von Verbrennungsgasen
überhitzt und für die Erzeugung der Verbrennungsgase ein Wasserstoff-Sauerstoff-Gemisch
verwendet, dem vor oder während der Verbrennung ein Teil des Abdampfes beigemischt
wird, während ein anderer Teil des Abdampfes dem Verbrennungsgemisch nach der Verbrennung
zugesetzt wird.
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Das Wasserstoff-Sauerstoff-Gemisch kann Verunreinigungen enthalten,
die die dampfführenden Teile der nachgeschalteten Dampfmaschine oder deren Kondensator
angreifen. Bei größerer Menge können sie auch, weil sie nicht vollständig niedergeschlagen
werden können, das Vakuum im Kondensator empfindlich beeinträchtigen.
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Es ist bereits vorgeschlagen worden, die Wärme von Verbrennungsgasen
in einem Wärmeaustauscher mittelbar durch Wärmeleiter auf .den zu überhitzenden
Dampf wirken zu lassen.
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Nach der Erfindung wirkt beim überhitzen des Dampfes die Wärme der
Verbrennungsgase des Wasserstoff-Sauerstoff-Gemisches iran sich bekannter Weise
mittelbar durch Wärmeleitung auf den zu überhitzenden Dampf, und die Verbrennungsgase
leisten, finit Dampf gemischt, in einer von der Hauptdampfleitung unabhängigen,
Sondervorrichtungen enthaltenden Leitung weitere Arbeit oder werden niedergeschlagen.
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Nach der Erfindung wird der Vorteil erzielt, daß wegen der guten Wärmeübertragung
des Wasserdampfes der Wärmeaustauscher klein bemessen werden kann und nur geringen
Raumbedarf aufweist. Ferner ist das neue Verfahren wegen der fast restlosen Ausnutzung
der Wärme des Heizmittels wirtschaftlich.
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Eine Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens nach der Erfindung
ist auf der Zeichnung beispielsweise dargestellt; es zeigen Abb. i eine schematische
Darstellung einer Einrichtung zur Ausführung des Verfahrens nach der Erfindung,
Abb. a eine etwas andere Ausführungsform der Einrichtung.
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In Abb. i bedeutet i die erste, a die zweite Stufe einer Kraftmaschine,
z. B. Turbine. Der ersten Stufe wird durch eine Leitung 3 Frischdampf zugeführt,
während der Abdampf der zweiten Stufe durch eine Leitung 4 in bekannter Weise einem
Kondensator 5 zugeleitet wird. 6 ist ein Brenner, welchem durch eine Leitung 7 Wasserstoff
und durch eine Leitung 8 Sauerstoff zugeführt wird. Die Verbrennungsgase des Brenners.6
werden durch eine Leitung g einem Wärmeaustauscher
i o zugeleitet,
welcher zwischen zwei Dampfkraftmaschinen, beim gezeichneten Ausführungsbeispiel
zwischen die Stufe i und Stufe 2 der Turbinenanlage, eingeschaltet ist. Durch eine
Leitung i i wird der Abdampf der ersten Stufe dem Wärmeaustauscher zugeführt, dort
wird dieser Abdampf überhitzt und durch eine Leitung 12 zu neuer Arbeit der Stufe
2 zugeleitet. 13 ist eine Leitung, durch welche Abdampf aus der ersten Stufe in
den Brenner 6 eingeleitet werden kann, um mit den Verbrennungsgasen des Brenners
gemischt zu werden. Dadurch werden diese Verbrennungsgase besonders geeignet gemacht,
in einer weiteren, von der sonstigen Dampfkraftanlage unabhängigen Dampfkraftmaschine
ausgenutzt zu werden. Bei 1q. ist eine Leitung angedeutet, durch welche Wasser in
fein verteilter Form vor oder während des Verbrennungsvorganges in den Brenner zum
Herabsetzen der Temperatur der Verbrennung eingespeist werden kann. 15 ist
eine von der Hauptdampfleitung 3, 11, 1:2, 4 unabhängige Leitung, welche eine Sondervorrichtung,
in diesem Fall einen besonderen liondensator 16, enthält, der geeignet ist,
die Verbrennungsgase des Wasserstoff-Sauerstoff-Gemisches und den mit ihm gemischten
Dampf niederzuschlagen.
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Bei der Einrichtung nach Abb.2 ist die Anordnung so getroffen wie
bei Abb. i, nur daß in der von der Hauptdampfleitung unabhängige Leitung 15
eine Sondervorrichtung, nämlich eine weitere Dampfkraftmaschine 17,
angeordnet
ist, welche geeignet ist, Verbrennungsgase des Wasserstoff-Sauerstoff-Gemisches,
gemischt mit Dampf, ohne Nachteile zu verarbeiten. Der Abdampf dieser Dampfkraftmaschine
ist durch eine Leitung i S dann dem Sonderkondensator 16 zugeführt. In einem Sonderfall
kann der Wärmeaustauscher, der mit den Verbrennungsgasen des Sauerstoff-Luft-Gemisches
beschickt wird, auch bereits in der Leitung 3 angeordnet sein.
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Das vorliegende Verfahren gestattet, den Abdampf von Dampfkraftmaschinen
auf einfache Weise leicht regelbar zu überhitzen, ohne irgendwelche Änderung an
den bisherigen Bauarten und den Baustoffen der mit Kondensation arbeitenden Dampfkraftmaschinen
und der Kondensatoren vornehmen zu müssen. Besondere Reinheit des verwendeten Wasserstoffes
und Sauerstoffes ist nicht erforderlich. Gegenüber anderen Verfahren zur Überhitzung
von Maschinenabdampf, der bereits Arbeit geleistet hat, hat es den Vorteil, daß
lange Leitungen mit Wärme- und Druckverlusten vermieden und Überschußenergie verwendet
werden kann.
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Dadurch, daß die Verbrennungsgase des Wasserstoff-Sauerstoff-Gemisches
in einer von der Hauptleitung unabhängigen Leitung geführt werden, ist es möglich,
die Sondervorrichtungen, die in dieser Leitung enthalten sind, wie besondere Dampfkraftmaschinen
oder Kondensatoren, die. in ihren Abmessungen bei weitem nicht so groß sind wie
die Vorrichtungen in der Hauptdampfleitang, aus einem Breistoff herzustellen, welcher
auch dann wenig angegriffen wird, wenn der Wasserstoff und der Sauerstoff, der die
Gberhitzung liefert, verhältnismäßig unrein ist. Es ist bei dieser Anordnung auch
möglich, Einzelteile dieser Sonderleitung und ihrer Vorrichtungen, die besonders
stark dem Angriff ausgesetzt sind, leicht auswechselbar zu machen, ohne daß dabei
das Arbeiten der Vorrichtungen in der Hauptdampfleitung in Mitleidenschaft gezogen
wird.