DE560908C - Einrichtung zum Erwaermen von Wasser durch ueberhitzten Dampf in druckfesten Gefaessen, insbesondere Waermespeichern - Google Patents

Description

• Einrichtung zum Erwärmen von Wasser durch überhitzten Dampf in druckfesten Gefäßen, insbesondere Wärmespeichern Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zum Erwärmen von Wasser durch überhitzten Dampf in druckfesten Gefäßen, insbesondere Wärmespeichern, bei der dem überhitzten Dampf in einem vorgeschalteten Mischvorwärmer die Überhitzungswärme entzogen wird.
• Durch diese Anordnung wird es vermieden, daß die druckfesten Wandungen des Speichers starken Temperaturschwankungen ausgesetzt sind. Es können daher keine zusätzlichen Wärmespannungen auftreten, welche der Festigkeit der druckfesten Wandungen abträglich sind. Es ist nun schon bekannt geworden, in Wärmespeichern oberhalb der Hauptwassermasse des Speichers einen Wasserbehälter vorzusehen, dessen Wasserinhalt den zugeführten, allerdings nicht überhitzten Dampf kondensieren soll, wobei dieser Dampf durch ein mit Bohrungen versehenes Rohr zugeführt wird, aus welchem er in den Wasserinhalt des Wasserbehälters austritt. Dabei wird däs Wasser, welches den Dampf kondensieren soll, diesem Wasserbehälter von der Seite aus dem unteren Teil des Speichers zugeführt, so daß es also höchstens, durch teilweise Mischung mit dem bereits erwärmten Speicherwasser etwas vorgewärmt, mit dem aus dem Dampfzuführungsrohr austretenden Dampf in Berührung kommt, wodurch das bekannte Knallen eintritt. Außerdem tritt bei einem Spannungsabfall im Dampfzuführungsrohr unter die im Speicher herrschende Spannung das Wasser des Wasserbehälters in das Dampfzuführungsrohr hinein,, wodurch ebenfalls sehr unliebsame Wasserschläge hervorgerufen werden.
• Demgegenüber besteht die Erfindung darin, daß der überhitzte Dampf dem Speicher durch ein von oben eingeführtes Rohr zugeleitet wird, das in bekannter Weise mit seinem unteren, mit Öffnungen i versehenen Ende in einen im Wasserzufluß zum Speicher angestauten Wasservorrat (Vorratsraum g) eintaucht, wobei das Wasser, ehe es diesem Vorratsraum g zufließt, in feiner Verteilung mit dem diesen Vorratsraum verlassenden Dampf in Berührung gebracht wird. Zur Einführung des überhitzten Dampfes dient dabei ein Rohr, das mit seinem mit Öffnungen versehenen unteren erweiterten Ende in den Wasserinhalt des Behälters eintaucht. Hierdurch wird erreicht, daß der Dampf, welcher dem Speicher zugeführt wird, auch dann, wenn er überhitzt ist, niemals in überhitztem Zustande die druckfesten Wandungen des Speichers erreichen kann, gleichgültig, ob dem Speicher gerade Speisewasser zugeführt wird oder nicht. Wird kein Speisewasser zugeführt, so hört die Dampfzufuhr zum Speicher von selbst auf.
• In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel für die Einrichtung der Erfindung dargestellt. Abb. i zeigt den oberen Teil eines zylindrischen Speicherraumes mit senkrechter Achse. Die zylindrische Wand a und der gewölbte Boden b sind vor allem vor den Überhitzungstemperaturen zu schützen. Der Dampf wird dem Niederschlagsraume von oben durch das Rohr c zugeführt, während das zu erwärmende Wasser von der Seite durch das Rohr d in den Niederschlagsraum eintritt. Es strömt durch den Ringraum ein die Wassertasse f, über deren Rand es sich nach unten in den eigentlichen Niederschlagsraum ergießt. Hier wird es von dem Behälter g aufgefangen, der dadurch dauernd mit Wasser gefüllt gehalten wird. In der Mitte des Behälters g endigt das von oben hineinragende und unten mit einer Erweiterung h versehene Dampfrohr c. Durch einen Kranz von Löchern i tritt der einströmende Dampf weitgehend aufgeteilt in die Wassermenge des Behälters g. Damit das hierdurch aufwallende Wasser nicht aus dem Behälter g herausgeschleudert wird, ist ein zylindrischer Blechring k vorgesehen, der zur Folge hat, daß die zwischen dem Mantel des Raumes lt und dem Zylinder k infolge der Dampfblasen aufsteigende Wassermasse nach Abgabe der Dampfblasen an der Oberfläche zwischen dem Mantel des Gefäßes g und dem Zylinder k wieder niedersinken kann, um den Kreislauf aufs neue zu beginnen, wie die in die Abbildung eingetragenen Pfeile dies andeuten.
• Die aus der Wassermasse des Gefäßes g aufsteigenden Dampfblasen, denen die Überhitzung beim Durchgange durch das `'Wasser entzogen ist, schlagen sich an dem Wasser nieder, welches aus der Tasse f als zylindrischer Wassermantel in das Gefäß g herabfällt, so daß dieses Wasser, auf Sättigungstemperatur erwärmt, in das Gefäß g hineingelangt.
• Der Dampf gibt demnach als erste Stufe der Wärmeentziehung seine überhitzungswärme, ohne an die druckfesten Wandungen a oder b gelangen zu können, beim Durchgang durch die auf Sättigungstemperatur befindliche Wassermenge des Gefäßes g ab, während ihm seine latente Wärme als zweite Stufe der Wärmeentziehung durch den aus der Tasse f niederfallenden zylindrischen Wasserschwall entzogen wird.
• Damit das noch nicht erwärmte, über den Rand der Tasse f strömende Wasser nicht gegen die druckfeste Wand na spritzen kann, wodurch ebenfalls ungünstige Wärmespannungen würden entstehen können, ist der Schutzzylinder n vorgesehen, welcher keine Druckspannungen auszuhalten hat.
• Das über den Rand des Gefäßes g überströmende, auf Sättigungstemperatur erwärmte Wasser gelangt auf den Lochboden o, durch den es fein verteilt auf den Wasserspiegel der Hauptwassermasse niederfällt, so daß in dieser Wirbel nicht entstehen können, was für die Verdrängungsspeicher besonders wichtig ist.
• Um den Niederschlagsraum erforderlichenfalls entlüften zu können, ist im oberen Teile des zylindrischen Wassermantels dort, wo das Wasser noch nicht voll erwärmt ist, die Eintrittsöffnung eines nach außen durchgeführten Röhrchens p vorgesehen, durch welches erforderlichenfalls Luft, welche sich etwa abgeschieden hat, herausgelassen werden kann.
• In Zeiten, in denen aus irgendwelcher Ursache die Dampfspannung im Zuführungsrohre c unter die Spannung sinkt, welche in dem vom Mantel a umschlossenen Raume herrscht, so daß eine Dampfströmung in umgekehrter Richtung im Rohre c hervorgerufen wird, kann nur die verhältnismäßig geringe Wassermenge des Behälters g zurückgedrückt werden. Dabei wird diese im allgemeinen, wenn die rückläufige Dampfströmung nicht gar zu heftig ist, nicht im Rohre c hochgerissen werden, sondern wird im unteren erweiterten Teile h des Rohres c brodelnd die Dampfblasen hindurchlassen. Steht aber zu befürchten, daß die rückläufige Dampfströmung so stark ist, daß von dem Dampf durch das Rohr c Wasser nach oben mitgerissen wird, so kann man dieses, wie Abb. 2 zeigt, in einem Wasserabscheider x leicht vom Dampfe wieder befreien und durch ein Rücklaufrohr y in Schleifenform (Siphonrohr), welches mit einer Rückschlagklappe q oder einem Rückschlagventil versehen sein kann, dem Speicherraume wieder zuführen.

Claims (6)

1. PATENTANSPRÜCHE; i. Einrichtung zum Erwärmen von Wasser durch überhitzten Dampf in druckfesten Gefäßen,';nsbesondere Wärmespeichern, bei der dem überhitzten Dampf in einem Mischvorwürmer die Überhitzungswärme entzogen wird, dadurch gekennzeichnet, daß der überhitzte Dampf dem Speicher durch ein von oben eingeführtes 'Rohr (c) zugeleitet wird, das in bekannter Weise mit seinem unteren, mit Öffnungen (i) versehenen Ende in einen im Wasserzufluß zum Speicher angestauten Wasservorrat (Vorratsraum g) eintaucht, wobei das Wasser, ehe es diesem Vorratsraum (g) zufließt, in feiner Verteilung mit dem diesen Vorratsraum verlassenden Dampf in Berührung gebracht wird.
2. 2. Einrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der Wasserbehälter (g) mit einem Blechringe (k) versehen ist, um zu verhindern, daß das Wasser durch die Dampfblasen aus dem Behälter (g) geworfen wird.
3. 3. Einrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der Dampfzuführungsstutzen (c), durch den der Dampf von oben in den vorgeschalteten Raum eintritt, mit dem Wasserzuführungsrohre (d) vereinigt, in einer domartigen Haube (m) des Speichers (a) untergebracht ist. q..
4. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß im Innern des Domes (m) in geringer Entfernung von seiner Innenwand eine Schutzwand (n) vorgesehen ist, um die druckfeste Wandung (m) vor verspritzendem, noch nicht auf Sättigungstemperatur erwärmtem Wasser zu schützen.
5. 5. Einrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die vom überhitzten Dampf durchströmten Eisenteile gegenüber den von Wasser oder Sattdampf berührten gegen Wärmeübertragung isoliert sind.
6. 6. Einrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß gegen die Rückströmung des Dampfes vor den Dampfeintrittsstutzen (c) ein hochliegender Wasserabscheider (x) vorgesehen ist, dessen unterer Teil durch eine Wasserrücklaufrohrschleife (y) mit Rückschlagorgan (q) mit dem Dom (m) verbunden ist. UhLIN GEDRUCKT IN DER REICIISDRUCICEIt$1