DE555374C

DE555374C - Superheated steam flow-through cooler

Info

Publication number: DE555374C
Application number: DESCH90463D
Authority: DE
Inventors: Suvend M Jorgensen
Original assignee: Schmidtsche Heissdampf GmbH
Current assignee: Schmidtsche Heissdampf GmbH
Priority date: 1928-06-18
Filing date: 1929-06-01
Publication date: 1932-07-23

Description

Heißdampf-Durchflußkühler Die Erfindung bezieht sich auf Heißdampf-Durchflußkühler, bei denen ein Teil des Heißdampfes über dem Wasserspiegel ausströmt und sich mit dem aus dem Wasser aufsteigenden Sattdampf mischt. Für einen als Wärmespeicher ausgebildeten Durchflußkühler dieser Art ist vorgeschlagen worden, die Mischdampftemperatur dadurch zu regeln, daß durch ein von Hand oder selbsttätig eingestelltes Ventil in der Heißdampfzuleitung die Menge des über dem Wasserspiegel des Speichers ausströmenden Heißdampfes verändert wird. Demgegenüber besteht die Erfindung darin, daß die in den Behälter des Heißdampfkühlers eingeführten Heißdampfzuleitungsrohre mit einer Mehrzahl in geringem senkrechtem Abstand übereinanderliegender Ausflußstutzen versehen sind und die Regelung der Mischdampftemperatur durch Heben und Senken des Wasserspiegels erfolgt, ohne daß eine Änderung der Durchströmquerschnitte der Heißdampfzuleitutig vorgenommen wird. Das Regeln der Temperatur des Heißdampfes durch Heben oder Senken des Wasserspiegels findet bei den bekannten Oberflächenkühlern Anwendung. Während aber dabei lediglich die wirksame Kühlfläche verändert wird, die der Kühlung ausgesetzte Heißdampfmenge aber gleichbleibt, hat beim Erfindungsgegenstand das Heben und Senken des Wasserspiegels zur Folge, daß sowohl die Menge des aus dein Wasserinhalt des Kühlers erzeugten Sattdampfes als auch gleichzeitig noch das Mengenverhältnis des ungekühlt bleibenden Teiles und des in das Wasser eingeleiteten, gegebenenfalls in Sattdampf umgewandelten Teiles des Heißdampfes verändert wird. Nach der Erfindung ergibt sich also eine besonders empfindliche Regelung. Sie ist in dieser Hinsicht einer für Oberflächenkühler bekannten Regelungsweise überlegen, bei welcher zwar auch der den Kühler durchströmende Teil des Heißdampfes mit dem ungekühlten Teil gemengt und die Temperatur des Gemisches durch Veränderung der wirksamen Wärmeaustauschfläche des Kühlers geregelt wird, bei welcher aber die Veränderung des im Kühler erfolgenden Wärmeaustausches. auf das Mengenverhältnis des gekühlten und des nichtgekühlten Anteiles des Heißdampfes keinen Einfluß hat. In der Zeichnung sind verschiedene Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes dargestellt. Abb. i zeigt einen senkrechten Mittelschnitt durch einen liegenden Kühler nach Linie i-i der Abb. a. Abb. 2 ist ein waagerechter Schnitt nach Linie 2-2 und Abb. 3 ein Querschnitt nach Linie 3-3 der Abb. i. Abb. 4 ist ein senkrechter Schnitt durch einen stehenden Kühler und Abb. 5 ein Querschnitt nach Linie 5-5 der Abb. 4. In den Abb. 6 und 7 ist eine weitere Ausführungsform eines liegenden Kühlers dargestellt, und zwar in Abb.6 im senkrechten Längsschnitt und in Abb. 7 in einem waagerechten Schnitt nach Linie 7-7 der Abb. 6.Superheated steam flow cooler The invention relates to superheated steam flow cooler, in which part of the superheated steam flows out above the water level and becomes part of it the saturated steam rising from the water. For one designed as a heat accumulator Flow-through coolers of this type have been proposed to reduce the mixed steam temperature thereby to regulate that by a manually or automatically set valve in the superheated steam supply line the amount of hot steam flowing out above the water level of the storage tank changes will. In contrast, the invention consists in that the in the container of the superheated steam cooler introduced superheated steam supply pipes with a plurality in a little vertical Distance superimposed outflow nozzles are provided and the regulation of the Mixed steam temperature takes place by raising and lowering the water level without a change in the flow cross-sections of the superheated steam supply line is made. Controlling the temperature of the superheated steam by raising or lowering the water level is used with the known surface coolers. While doing so only the effective cooling surface is changed, the amount of superheated steam exposed to cooling but remains the same, has the raising and lowering of the water level in the subject of the invention As a result, both the amount of water generated from the cooler Saturated steam and at the same time the ratio of the amount remaining uncooled Part and that introduced into the water, possibly converted into saturated steam Part of the superheated steam is changed. According to the invention, there is thus a particularly sensitive regulation. It is one for surface coolers in this regard known control method, in which also the one flowing through the cooler Part of the superheated steam mixed with the uncooled part and the temperature of the mixture is regulated by changing the effective heat exchange surface of the cooler, but at which the change in the heat exchange taking place in the cooler. on the quantitative ratio of the cooled and the non-cooled portion of the superheated steam has no influence. Various exemplary embodiments are shown in the drawing of the subject matter of the invention. Fig. I shows a vertical middle section by a horizontal cooler according to line i-i of Fig. a. Fig. 2 is a horizontal one Section along line 2-2 and Fig. 3 a cross section along line 3-3 of Fig. I. Fig. Fig. 4 is a vertical section through an upright radiator and Fig. 5 is a cross section according to line 5-5 of Fig. 4. In Figs. 6 and 7 is a further embodiment of a horizontal radiator, namely in Fig. 6 in a vertical longitudinal section and in Fig. 7 in a horizontal section along line 7-7 of Fig. 6.

In den Abb. i bis 3 bezeichnet io einen liegend angeordneten zylindrischen Behälter, der an seinen beiden Stirnenden durch Böden 11, 12 geschlossen ist. In der mittleren Längsebene des Behälters ist eine senkrechte Trennwand 13 angeordnet, die nicht ganz bis an die Stirnenden heranreicht. Zu beiden Seiten der Trennwand 13 sind von oben Heißdampfzuleitungsrohre 14 in den Behälter eingeführt. Die Anzahl dieser Rohre richtet sich nach den jeweils vorliegenden Verhältnissen. Bei dem gezeichneten Beispiel liegt auf jeder Seite der Trennwand 13 eine Gruppe von zwei Rohren, und zwar in gestaffelter Anordnung auf entgegengesetzten Seiten der senkrechten Mittelebene des Behälters. Die Zuleitungsrohre 14 sind am unteren Ende geschlossen und je mit einer Mehrzahl seitlich vorstehender Ausflußrohre 15 versehen. Diese Ausflußrohre erstrecken sich bei jeder Gruppe der Zuleitungsrohre 14 in Richtung gegen die ihnen zunächst liegende Stirnseite des Behälters i o, d. h. die Ausflußöffnungen der einen Gruppe sind nach der entgegengesetzten Seite gerichtet wie die Ausflußöffnungen der anderen Gruppe.In Figs. I to 3, io denotes a horizontal cylindrical Container which is closed at both ends by bottoms 11, 12. In a vertical partition 13 is arranged in the middle longitudinal plane of the container, which does not quite reach to the forehead. On both sides of the partition 13 superheated steam supply pipes 14 are inserted into the container from above. The number this pipe depends on the prevailing conditions. With the one drawn For example, on each side of the partition wall 13 there is a group of two tubes, and in a staggered arrangement on opposite sides of the vertical center plane of the container. The supply pipes 14 are closed at the lower end and each with a plurality of laterally protruding outflow pipes 15 is provided. These outflow pipes extend in each group of the supply pipes 14 in the direction against them initially lying end face of the container i o, d. H. the outflow openings of one Group are directed to the opposite side as the outflow openings the other group.

Wasser fließt dem Behälter io durch eine Leitung 16 in einer solchen Menge zu, 4a13 in der Regel ein Wasserspiegel LV eingehalten wird. Wie ersichtlich, liegt eine größere Anzahl der Ausflußrohre 15 in verschiedenen Höhenschichten unter diesem Wasserspiegel und eine kleinere Anzahl der Ausflußrohre über dem Wasserspiegel. Der zu beiden Seiten der Trennwand 13 nach entgegengesetzten Richtungen unter dem Wasserspiegel ausströmende Dampf versetzt die Wasserfüllung des Behälters in der durch die Pfeile in Abb. 2 angedeuteten Richtung in Umlauf. An der Oberseite des Behälters io, und zwar in der Nähe seiner mittleren Querebene, ist ein Entnahmestutzen 17 für den gekühlten Dampf angeordnet. Unterhalb der Mündung des Stutzens 17 befindet sich ein Wasserabscheider 18, der nach unten durch einen Boden i9 abgeschlossen und auf jeder Seite der Trennwand 13 mit einer Eintrittsöffnung 2o versehen ist. Diese Öffnungen liegen vorteilhaft so, daß das umlaufende Wasser von ihnen fortfließt.Water flows to the container io through a line 16 in such Amount to, 4a13 as a rule a water level LV is observed. As can be seen is a larger number of the outflow pipes 15 in different layers of height below this water level and a smaller number of outflow pipes above the water level. The on both sides of the partition wall 13 in opposite directions under the Steam escaping from the water level puts the water in the tank in the direction indicated by the arrows in Fig. 2. At the top of the Container io, specifically in the vicinity of its central transverse plane, is an extraction nozzle 17 arranged for the cooled steam. Located below the mouth of the nozzle 17 a water separator 18, which is closed at the bottom by a bottom i9 and on each side of the partition wall 13 is provided with an inlet opening 2o. These openings are advantageously so that the circulating water flows away from them.

Bei dem dargestellten Durchflußkühler tritt der größere Teil des Heißdampfes unterhalb des Wasserspiegels aus und legt infolge des Ausströmens durch die waagerechten Rohre 15 einen verhältnismäßig langen Weg im Wasser zurück, so daß eine günstige Wärmeübertragung gesichert ist und eine lebhafte Verdampfung des auf Siedetemperatur erhitzten Wassers stattfindet. Der aus dem Wasser aufsteigende Dampf mischt sich mit dem Heißdampf, der aus den oberhalb des Wasserspiegels gelegenen Rohrstutzen 15 ausfließt. Durch Veränderung der Wasserspiegelhöhe kann die Temperatur des abgeleiteten Mischdampfes schnell und zuverlässig geregelt werden. Durch Senken des Wasserspiegels wird die Temperatur erhöht und umgekehrt durch Höherlegen des Wasserspiegels erniedrigt. Durch die an sich bekannte Verwendung eines Thermostaten, der den Wasserzufluß beeinflußt, kann die Temperatur des gekühlten Dampfes ohne weiteres auf gleichmäßiger Höhe gehalten werden. Da, wie erwähnt, bei dem neuen Durchflußkühler die Verdampfung des erhitzten Wassers sehr schnell vor sich geht, so ergibt eine Veränderung des Wasserzuflusses auch eine entsprechende Veränderung der Höhenlage des Wasserspiegels, die sich wiederum in einer Veränderung des Mischungsverhältnisses zwischen Sattdampf und Heißdampf auswirkt.In the case of the flow-through cooler shown, the greater part of the superheated steam occurs below the water level and lays due to the outflow through the horizontal Pipes 15 a relatively long way back in the water, so that a cheap Heat transfer is assured and vigorous evaporation of the boiling point heated water takes place. The steam rising from the water mixes with the superheated steam coming from the pipe socket above the water level 15 flows out. By changing the water level, the temperature of the derived Mixed steam can be regulated quickly and reliably. By lowering the water level the temperature is increased and conversely it is lowered by raising the water level. Through the use of a thermostat, known per se, which influences the flow of water, the temperature of the cooled steam can easily be kept at a constant level will. Since, as mentioned, with the new flow-through cooler the evaporation of the heated one Water is going on very quickly, there is a change in the water flow also a corresponding change in the altitude of the water level, which in turn in a change in the mixing ratio between saturated steam and superheated steam affects.

Der stehende Behälter ioa (nach Abb. 5) ist am unteren Ende durch einen Boden i ia und an seinem oberen Ende durch einen Deckel 12" geschlossen, der an einem Flansch 27 des Behälters ioa durch Schraubenbolzen 21 leicht lösbar befestigt ist. Durch eine mittlere Üffnung des Deckels 12a ist das am Bodenende geschlossene Heizdampfzuleitungsrohr 14" eingeführt. Die Ausflußstutzen 15a sind an dem Rohr 14a in vier senkrechten Reihen angeordnet und etwa rechtwinklig umgebogen, so daß der unter dem Wasserspiegel ausströmende Dampf das Wasser in kreisende Bewegung versetzt. Der Dampfableitungsstutzen 17a sitzt seitlich am oberen Ende des zylindrischen Behälters ioa. Vor seiner Einmündung ist im Innern des Behälters eine Prallwand 22 vorgesehen, um das Mitreißen von Wasser zu verhindern.The standing container ioa (after Fig. 5) is through at the lower end a bottom i ia and closed at its upper end by a lid 12 ″, the easily detachable attached to a flange 27 of the container ioa by screw bolts 21 is. The one at the bottom end is closed by a central opening in the cover 12a Heating steam feed pipe 14 ″ introduced. The outflow nozzles 15a are on the pipe 14a arranged in four vertical rows and bent approximately at right angles so that The steam flowing out below the water level causes the water to move in a circular motion offset. The vapor discharge nozzle 17a sits laterally at the upper end of the cylindrical Container ioa. In front of its confluence there is a baffle inside the container 22 to prevent water entrainment.

Bei dem liegenden Kühler nach Abb. 6 und und 7 ist ein geneigtes Heißdampfzuleitungsrohr 14b vorgesehen, das in der Diagonale des Behälters liegt. In der mittleren Längsebene sind an dem Rohr i4b etwa dreieckige ebene Flüge125, 26 befestigt, welche zusammen eine senkrechte Trennwand bilden. Die Ausflußrohre 15b liegen zu beiden Seiten der Trennwand, und sie sind auf der einen Seite nach der entgegengesetzten Richtung abgebogen, wie auf der anderen Seite, so daß der ausströmende Dampf, ebenso wie bei der Ausführung nach Abb. i, den Wasserinhalt in L'inlauf versetzt.In the horizontal cooler according to Fig. 6 and 7, there is an inclined superheated steam supply pipe 14b is provided, which lies in the diagonal of the container. In the middle longitudinal plane approximately triangular plane flights 125, 26 are attached to the tube i4b, which together form a vertical partition. the Outflow pipes 15b are closed both sides of the partition and they are on one side to the opposite Direction bent, as on the other side, so that the escaping steam, as well as in the design according to Fig. i, the water content is offset in the inlet.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Superheated steam flow-through cooler in which part of the Superheated steam flows out above the water level and merges with that rising from the water Saturated steam mixes, characterized in that the superheated steam supply pipes introduced into the container (1d., 14, a, i4b) with a plurality of superimposed at a small vertical distance Outflow nozzles (15, 15, 15b) are provided and the control of the mixed steam temperature by raising or lowering the water level. Superheated steam cooler according to claim i, characterized in that the outflow nozzles (15, 15, ", i 5b) are directed in such a way that the outflowing steam contains the water content of the Cooler. put into circulation. 3. Superheated steam cooler according to claim i and 2, characterized in that that one on each side does not quite reach the front of the container vertical partition (13) of the cooler tank a group of outflow nozzles (15) arranged and the outflow openings of the two groups are directed towards opposite sides are. q .. superheated steam cooler according to claim i and 3, characterized in that the Steam supply pipe (i4b) lies in a diagonal of the cooler tank and after above and below directed triangular flat wings (25, 26) which together form a vertical partition. 5. Superheated steam cooler according to claim i and 2, characterized characterized in that in front of the mouth of the Dainpfentnahmestutzens (17) of the cooler container a water separator is arranged whose inlet opening (2o) is so that the flow of the water in the container is directed away from it.