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Vorrichtung zum Sichern von Röhrendampferzeugern mit kleinem Flüssigkeitsinhalt
gegen Verbrennen beim Aussetzen der Speisevorrichtung Die Erfindung bezieht sich
auf eine Vorrichtung zum Sichern von Dampferzeugern mit kleinem Flüssigkeitsinhalt
und bezweckt, beim Aussetzen der Speisevorrichtung dem Dampferzeuger in jedem Betriebsfall
Flüssigkeit zur Kühlung zuzuführen, um ein Verbrennen der beheizten Teile zu vermeiden.
Sie besteht darin, daß eine durch die Menge des Arbeitsmittels beeinflußte Vorrichtung
nicht nur ein hinter dem Dampferzeuger in der Frisehdampfleitung angeordnetes Ausströmventil
öffnet, sondern auch einen mit flüssigem Arbeitsmittel gefüllten Hochbehälter an
die Speiseleitung anschließt, wenn die Menge des von der Speisevorrichtung geförderten
Arbeitsmittels geringer als die zulässige Mindestmenge ist.
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In Dampferzeugern mit kleinem Flüssigkeitsinhalt, die nur so viel
Flüssigkeit enthalten, als gerade für die Verdampfung notwendig ist, wird bei einer
Störung der Speisevorrichtungen die im Dampferzeuger enthaltene Flüssigkeit sofort
vollständig verdampft und hoch überhitzt. Nach der Verdampfung dieser sehr kleinen
Flüssigkeitsmenge kann der Dampf nur noch ganz geringe Wärmemengen aufnehmen, so
daß die Temperatur der beheizten Teile des Dampferzeugers in kürzester Zeit die
für den Baustoff noch zulässige Höchstgrenze übersteigt und der Baustoff daher durch
Verbrennen beschädigt wird.
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Es ist bekannt, bei Umlaufdampferzeugern, welche eine Trommel und
ein beheiztes Rohrsystem besitzen, in denen mittels einer Umlaufpumpe das Wasser
umgewälzt wird, beim Aussetzen der Umwälzpumpe einen natürlichen Umlauf aufrechtzuerhalten.
Setzt bei solchen Dampferzeugern aber die Speisepumpe aus, so ist ein Verbrennen
des Rohrsystems, sobald das in der Trommel enthaltene Wasser verdampft ist, auch
bei unbeschädigter Umlaufpumpe unvermeidlich. Es wurden auch schon in Anlagen mit
Niederdruck- und Hochdruckspeisepumpe zwischen beiden Speisepumpen Ausgleichsbehälter
in der Weise angeordnet, daß die Niederdruckspeisepumpe das geförderte Arbeitsmittel,
falls dieses nicht in den Dampferzeuger geführt werden konnte, vorübergehend im
Ausgleichsbehälter aufspeicherte. Bei großem Speisewasserbedarf wurde die Speiseflüssigkeit
aus dem Ausgleichsbehälter wieder entnommen und durch die Hochdruckspeisepumpe in
den Dampferzeuger geführt. Auch in diesem Fall sind keine Mittel vorhanden, um beim
Aussetzen, beispielsweise der Hochdruckspeisepumpe, dem Dampferzeuger eine Kühlflüssigkeit
zuzuführen. " Diese Nachteile sollen bei der Erfindung dadurch vermieden werden,
daß bei einem Betriebsausfall der Speisevorrichtung dem Dampferzeuger stets frische
Speiseflüssigkeit zugeführt wird, welche durch diesen hindurchströmt und dabei die
Bauteile, die durch die Feuerung gefährdet sind, kühlt.
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Ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes ist auf der Zeichnung
in vereinfachter Darstellung gezeigt.
Das durch die Leitung i dem
Rohrsystem 2 des Dampferzeugers zugeführte Arbeitsmittel wird nach seiner Verdampfung
im Rohrsystem überhitzt und als überhitzter Dampf durch die Leitung 3 den nicht
dargestellten Verbrauchsstellen zugeführt. Der Brenner 4, welchem in üblicher Weise
durch die Leitung 5 ein Brennstoff und durch die Leitung 6 die zur Verbrennung notwendige
Luft zugeführt wird, beheizt das Rohrsystem 2. Die entstehenden Rauchgase treten
durch den Rauchgaskanal 7 aus dem Dampferzeuger aus.
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Im ungestörten Betrieb fördert die aus einer Speisepumpe 8 bestehende
Speisevorrichtung das flüssige Arbeitsmittel durch die Leitung i in den Dampferzeuger.
In die Leitung i ist eine Meßdüse io eingebaut, unter deren Einfluß eine Impulsgebevorrichtung
i i gestellt ist. Diese Meßdüse steuert durch die Impulsgebevorrichtung i i nicht
nur den Servomotor 13 eines zusätzlichen Speiseventils 14, sondern auch noch den
Servomotor 15 eines Ausstr4mventüs 16, das in bekannter Weise hinter dem
Dampferzeuger in der Frischdampfleitung 3 eingebaut ist. Bei einem Versagen der
Speisepumpe 8 werden entsprechend dem Unterschreiten einer zulässigen Mindestmenge
des durch die Meßdüse i o strömenden Arbeitsmittels die beiden; beispielsweise als
Ventile ausgeführten Organe 14 und 16 geöffnet, so daß der Dampf - im Dampferzeuger
zur Entlastung durch das Ventil 16 ausströmt und zugleich auch in einem Hochbehälter
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befindliches flüssiges Arbeitsmittel in das Rohrsystem 2 des Dampferzeugers
fließt. Der dabei entstehende Dampfoder die heiße Flüssigkeit fließt alsdann durch
das Ausströmventil16 in einen vorzugsweise tiefer als die Dampferzeugungsanlage
gelegenen Behälter 18. Es werden dadurch Wärmeschäden des Dampferzeugers, z. B:
Entkohlung des Stahles und Verschlechterung seiner Festigkeitseigenschaften, vermieden.
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Gegebenenfalls kann das durch das AusstrZmventil 16 ausströmende Arbeitsmittel
auch an weitere Verbrauchsstellen oder aber unmittelbar ins Freie geleitet werden.
Unter Umständen können Vorrichtungen so vorgesehen werden, daß das Ventil 14 am
Eintritt in den Dampferzeuger erst eine bestimmte Zeit nach dem Ventil 16
am Austritt aus dem Erzeuger geöffnet wird, um ein Ausströmen von bereits im Erzeuger
erhitztem Arbeitsmittel in den Hochbehälter 17 zu verhindern.
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Außerdem kann auch noch, wie üblich, eine die zuführende Wärmemenge
verändernde Vorrichtung beein$ußt oder eine Anreigevorrichtung ausgelöst werden.
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Es ist natürlich auch möglich, zur Ausführung der Erfindung andere
Hilfsmittel zu verwenden. Bei Rostfeuerungen kann beispielsweise die in der Anlage
befindliche brennende Kohlenmenge aus dem Feuerraum entfernt werden. Das Feuer kann
aber auch in bekannter Weise vollständig unter Dampf gesetzt werden. Die Impulse
können auf mechanischem, pneumatischem oder elektrischem Wege übertragen werden.
Ebenso können,die zu verstellenden Vorrichtungen unmittelbar oder durch übertragung
mittels Servomotoren eingestellt werden.