DE564130C

DE564130C - Anordnung am Grenzdampferzeuger

Info

Publication number: DE564130C
Application number: DE1930564130D
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Wilhelm Abendroth
Original assignee: Siemens Schuckertwerke AG; Siemens Corp
Current assignee: Siemens Schuckertwerke AG; Siemens Corp
Priority date: 1930-10-24
Filing date: 1930-10-24
Publication date: 1932-11-17
Also published as: FR726422A; US1925222A

Description

Anordnung am Grenzdampferzeuger Unter einem Grenzdampferzeuger ist ein Dampferzeuger zu verstehen, in welchem das Arbeitsmittel gewissermaßen durch einen Grenzübergang aus dem flüssigen in den dampfförmigen Zustand übergeht. Es wird ihm durch eine Pumpe mindestens der kritische Druck aufgepreßt, und seine Temperatur wird bis mindestens zur kritischen Temperatur gesteigert.
Der Grenzdampferzeuger ist ein reiner Röhrenkessel ohne Trommel, durch den das Arbeitsmittel zwangsläufig durch eine Pumpe hindurchgedrückt wird. Der Kessel ist in zwei Hauptteile unterteilt, nämlich in einen Teil, in welchem die Wärme durch Strahlung übertragen wird (Strahlungsteil), und in einen zweiten Teil: in welchen die Wärme durch Berührung der heißen Gase mit den Kesselrohren übertragen wird (Berührungsteil). Bei den bisherigen Bauarten des Großdampferzeugers liegt die Umwandlungszone, in welcher das Arbeitsmittel aus dem flüssigen in den dampfförmigen Zustand übergeht, innerhalb des Strahlungsteils.
Bei sehr hohen Wärmebelastungen des Strahlungsteils zeigt es sich nun, daß, wenn Störungen auftreten, diese merkwürdigerweise nicht im Gebiet der höchsten Temperaturen vorkommen, sondern in etwas tiefer liegenden Temperaturgebieten, und zwar etwa dort, wo die Umwandlungszone von Flüssigkeit in Dampf liegt. Die Erscheinungen, welche die Ursache hierfür sind, konnten noch nicht restlos geklärt werden. Man kann aber annehmen, daß sie die Folge einer Störung in der Wärmeübertragung sind. Es entstand die Aufgabe, die bisher verwendeten Bauarten des Grenzdampferzeugers in der Weise abzuändern, daß die Störungen in der Umwandlungszone vermieden werden. Als Lösung hierfür wurde gefunden, das Rohrsystem derart zu bemessen, daß die Zone des Überganges des Arbeitsmittels aus dem flüssigen in den dampfförmigen Zustand im Berührungsteil liegt. Die Umwandlungszone wird also dem Einfltß der strahlenden Wärme entzogen. Betriebserfahrungen mit diesem Aufbau des Grenzdampferzeugers haben gezeigt, daß sich hierdurch die früher beobachteten Störungen beheben lassen. Man ist dabei nicht gezwungen, nun die weitere Wärmeübertragung, die zum Erreichen des gewünschten Endzustandes des Dampfes erforderlich ist, im Berührungsteil vorzunehmen, sondern man kann das Rohrsystem wieder in den Strahlungsteil zurückführen.
Das Verlegen der Umwandlungszone in den Berührungsteil ermöglicht eine weitere Ausgestaltung des Grenzdampferzeugers. Bekanntlich sind als Röhrenkessel ausgebildete Durchflußkessel sehr empfindlich gegen unreines Speisewasser. Es können sich mit der Zeit Ablagerungen bilden, die den Durchgangsquerschnitt verengen. Die Ablagerungen sind wiederum eine Folge der Laugenanreicherung. Man hat es zwar in vielen Anwendungsfällen des Grenzdampferzeugers in der.Hand, Speisewasser des gewünschten Reinheitsgrades zur-Verfügung zu stellen, doch kann es in Sonderfällen vorkommen, daß unerwünschte Verunreinigungen in das Speisewasser hineingelangen. Dieser Fall würde z. B. vorliegen, wenn der Kondensator Leckstellen enthält, so daß sich das Kühlwasser mit dem Kondensat mischt. Die Laugenanreicherung ist nicht über den ganzen Kreislauf gleichbleibend, sondern nimmt nach der Umwandlungszone zu. Eine Selbstreinigung des Wassers wie bei manchen der üblichen Kessel ist nicht möglich, denn es fehlen beim Grenzdampferzeuger die Trommeln, in denen sich die Lauge anreichern könnte. Auf Grund der Eigenart des Grenzdampfverfahrens läßt sich jedoch ein Weg finden, der ein Abführen der angereicherten Lauge ermöglicht, und zwar durch Einschalten einer Rohrerweiterung in der Umwandlungszone. Es ist dabei an das Einfügen einer kleinen Trommel oder Flasche in den Strönnungsweg gedacht, die infolge ihrer im Hinblick auf die hohen Drücke nur kleinen Abmessungen als Rohrerweiterung angesprochen werden kann. Man wird den Kessel im allgemeinen so betreiben, daß der Dampf in der Rohrerweiterung leicht überhitzt ist. Will man jetzt die angereicherte Lauge abführen, so wird, z. B. durch Verminderung der Brennstoffzufuhr, die Temperatur der Gase im Berührungsteil erniedrigt. Die Folge davon ist, daß auch die Temperatur in der Rohrerweiterung abnimmt. Da aber der kritische Druck des Rohrinhalts unabhängig von der herrschenden Temperatur durch die Pumpe gkhalten wird, so füllt sich die Rohrleitung mit einem Stoff von kritischem Druck, aber unter kritischer Temperatur an, d. h. mit Flüssigkeit. Da nun, wie bereits erwähnt, die Laugenanreicherung nach der Verdampfungszone hin zunimmt, so ist es gerade die angereicherte Lauge, die in die Rohrerweiterung gelangt. Rüstet man diese mit einer Ablaßvorrichtung aus, so wird es möglich, die angereicherte Lauge aus dem Kessel zu entfernen. Durch Steigerung der Wärmezufuhr wird der Wärmespiegel wieder erhöht, und die Rohrerweiterung liegt wieder hinter der Umwandlungszone im Dampfstrom. Untersuchungen haben ergeben, daß man die Rohrerweiterung zweckmäßig so bemißt, daß eine Strömungsgeschwindigkeit von o,5 m/sek. nicht überschritten wird. Die kohrerweiterung wird zweckmäßig so angeordnet, daß sie der Einwirkung der Rauchgase entzogen ist. Da man beim Röhrenkessel zur Erzielung einer guten Durchmischung des Inhalts der einzelnen gleichlaufenden Rohre diese an Sammler anschließt, von denen aus sie dann weitergeführt werden, so kann man unter Umständen auch einen dieser vorhandenen Sammler mit einer Ablaßvorrichtung für die angereicherte Lauge ausrüsten, sofern der Sammler in einem Temperaturgebiet liegt, das durch Verminderung der Rauchgastemperatur unter die kritische Temperatur abgesenkt werden kann.
Von der üblichen Kesseltrommel unterscheidet sich die Vorrichtung gemäß der Erfindung dadurch, daß sie dauernd im Dampfstrom liegt und nur zu gewissen Zeiten mit der abzulassenden Lauge gefüllt wird, während die übliche Kesseltrommel in erster Linie zur Aufnahme von Flüssigkeiten dient.

Claims

PAT rtXT ANSPRUCH i. Als Durchflußröhrenkessel gebauter Grenzdampferzeuger, bei dem das Arbeitsmittel zunächst einen im Strahlungsraum liegenden Rohrteil und anschließend einen Rohrteil durchfließt, in dem die Wärme durch Berührung übertragen wird, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohrsystem derart bemessen ist, daß die Zone des Übergangs des Arbeitsmittels aus dem flüssigen in den dampfförmigen Zustand im Berührungsteil liegt.
2. Grenzdampferzeuger nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die in der Strömungsrichtung des Arbeitsmittels hinter der Umwandlungszone liegenden Rohrteile oder zumindest ein Teil davon in den Strahlungsraum zurückgeführt sind.
3. Grenzdampferzeuger nach Anspruch i, gekennzeichnet durch eine in der Strömungsrichtung des . Arbeitsmittels hinter der Umwandlungszone im Berührungsteil liegende, mit einer Ablaßvorrichtung versehene Rohrerweiterung zum Abführen der angereicherten Lauge. q.. Grenzdampferzeuger nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Rohrerweiterung an einer Stelle angeordnet ist, an der sie der Einwirkung der Aauchgase entzogen ist. 5. Grenzdampferzeuger nach Anspruch i und 2, bei denen die einzelnen vom Arbeitsmittel durchströmten gleichlaufenden Rohre an in den Strömungsweg eingeschaltete Sammler angeschlossen sind, dadurch gekennzeichnet, daß ein solcher Sammler gleichzeitig mit einer Ablaßvorrichturig für die angereicherte Lauge ausgerüstet ist.