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Vorrichtung zur selbsttätigen Notspeisung von Dampfkesseln Es sind
Einrichtungen zur Speisung von Dampfkesseln bekannt, mittels deren dem Kessel selbsttätig
aus einem oberhalb des Kessels angeordneten Speisebehälter Wasser zugeführt wird,
wenn der festgesetzte Wasserstand des Kessels unterschritten wird. Dies geschieht
in der Weise, daß durch eine Verbindungsleitung zwischen dem tiefsten Wasserstand
des Kessels und der höchsten Stelle des Speisebehälters beim Absinken des Wassers
Dampf aus dem Kessel in den Speisebehälter tritt, wodurch ein Ablaufen des Wassers
aus ihm zum Kessel durch eine ,Verbindungsleitung zwischen dem Wasserraum des Kessels
und des Speisewasserbehälters veranlaßt wird.
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Es sind auch oberhalb des Kessels angeordnete Wärmespeicher bekannt,
die in derselben Weise durch Rohre mit dem Kesselverbunden sind, wie es bei den
vorstehend erwähnten Speiseeinrichtungen der Fall- ist. Die Speichertrommel ist
mit Wasser und Dampf gefüllt und besitzt im Dampfraum eine Kühlvorrichtung zur Regelung
einer Unterdruckbildung gegenüber dem Kesseldruck. Da sowohl der Dampf als auch
das Wasser in der Speichertrommel die gleiche Temperatur, nämlich die dem Dampfdruck
entsprechende Siedetemperatur besitzt, muß bei einer Verminderung des Kesseldruckes,
die gleichzeitig eine Herabsetzung der Siedetemperatur bedingt, ein Nachverdampfen
des Speichertrommelwassers eintreten, wenn es nicht gelingt, die frei werdenden
Wärmemengen sogleich zu binden. Zwar ist bei der bekannten Einrichtung eine Kühlung
des Dampfes in der Speichertrommel vorgesehen, aber diese Kühlung kann plötzlichen
Druckänderungen nicht folgen; es ist daher bei schnellem Absinken des Druckes mit
einer Nachverdampfung und als Folge hiervon mit einem Leerlaufen der Speichertrommel
und Überspeisen des Kessels zu rechnen.
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Die aus einer oberhalb des Kessels angeordneten Speichertrommel, einer
Verbindungsleitung zwischen dem Wasserraum des Kessels und der Speichertrommel,
einer vom normalen Wasserstand des Kessels nach der Haube der Speichertrommel führenden
Leitung und einer in der Speichertrommel vorgesehenen regelbaren Kühleinrichtung
bestehende Vorrichtung zur selbsttätigen Notspeisung von Kesseln gemäß der Erfindung
weist diese Mängel nicht auf, denn die regelbare Kühleinrichtung ist in dem Wasserraum
der Speichertrommel angeordnet. Infolge der Kühlung des Wassers der Speichertrommel
tritt ein durch die Gewichtsunterschiede des
Wassers bewirkter Wasserumlauf
durch Speichertrommel und Kesseltrommel ein, wobei die Temperatur des Wassers in
der Speichertrommel, in Abhängigkeit von der regelbaren Kühlung, auf derjenigen
Höhe gehalten werden kann, die nötig ist, um die Notspeisung von dein Einfluß der
Druckschwankungen im Kessel und dem Höhenunterschied zwischen Kesseltrommel und
Speichertrommel freizumachen.
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In der Abbildung ist der Erfindungsgegenstand in schematischer Form
beispielsweise -dargestellt. In dieser Abbildung bezeichnet i einen Oberkessel,
2 einen Speicher, 3 ein Verbindungsrohr zwischen dem Wasserraum des Kessels und
der Speichertrommel, 4 eine Verteilungsrinne, 5 eine Speiserinne, 6 eine Verbindungsleitung
zwischen dem tiefsten Wasserstand des Kessels und der Haube der Speichertrommel,
7 - einen Dampfentnahmestutzen, io die Speiseleitung, ii einen kommunizierenden
Behälter am Oberkessel, 12 ein weites Rohr, 13 eine Staudüse, 14 Verbindungsrohre,
16 einen Vorwärmer, 17 einen Wärmeaustauscher, - 18 die von der Pumpe kommende Speiseleitung,
i 9 einen Thermostat, 20 eine Zweigleitung, 21 ein Regelglied.
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Die Speisung des Kessels erfolgt von der Rohrleitung 18 aus, entweder
über den im Speicherwasser angeordneten Wärmeaustauscher 17 oder unter völliger
oder teilweiser Abschaltung des Wärmeaustauschers durch die Zweigleitung 2o. Das
Speisewasser durchströmt einen Vorwärmer 16, die Leitung io und tritt dann in den
Kessel i ein,. wo es durch die Speiserinne 5 verteilt wird. Wenn das Speicherwasser
kälter ist als das Kesselwasser, dann läuft das Speicherwasser über die Rinne 4,
die Rohre 14, den Behälter i i, das Rohr 12 und das Rohr 6 um; das Speicherwasser
nimmt aus dem Kesselwasser Wärme auf,. die teilweise zum Ersatz der ausgestrahlten
Wärme und teilweise zur Erwärmung des Speisewassers im Wärmeaustauscher 17 dient.
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Um eine Umkehrung des Wasserumlaufs zu verhindern und den Umlauf zu-regeln,
ist eine Stauscheibe oder Düse 13 in die Rohrleitung 6 eingebaut. Das Rohr 12 zwischen
Wasserspiegel und Stauscheibe hat einen großen Durchmesser, damit das Wasser in
ihm nicht höher steht, als dem Wasserstande im Oberkessel entspricht.
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Um stets eine bestimmte Temperatur des Speicherwassers einhalten zu
können, wirkt der Thermostat i9 auf das Regelglied 2i ,derart ein, daß bei steigender
Speicherwassertemperatur mehr Speisewasser, bei sinkender Temperatur jedoch weniger
Wasser durch den Wärmeaustauscher geschickt wird. Der Oberkessel i, der Speicher
2 und die Rohrleitungen zwischen beiden sind gut isoliert, um die Wärmestrahlung
so wirksam wie möglich zu verhindern.
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Sinkt der Wasserstand im Oberkessel infolge Versagens der Speisevorrichtung
unter den normalen Stand, dann tritt Dampf aus dem Kessel i durch das Rohr 6 in
die Haube des Speichers ein, und es strömt so lange Wasser durch das Rohr 3 in den
Kessel i, bis der Wasserspiegel im Oberkessel den Durchtritt des Dampfes in das
Rohr 12 absperrt. Der Dampf schlägt sich sehr langsam nieder, da der Speicher gut
isoliert ist und eine Kühlung durch den Wärmeaustauscher wegen Unterbrechung der
Speisewasserzufuhr nicht erfolgt. -Bei weiterem Sinken des Wasserspiegels im Oberkessel
wiederholt sich der Vorgang, solange der Wasservorrat im Speicher reicht. Ist inzwischen
die Speiseeinrichtung wieder in Gang gekommen, dann wird das durch den Wärmeaustauscher
strömende Speisewasser das Niederschlagen des Dampfes bewirken. Jetzt steigt das
Wasser aus dem Oberkessel durch das Rohr 3 in die Speichertrommel 2 und füllt diese
vollständig, so daß ihr Inhalt für weitere Notspeisungen zur Verfügung steht.
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Infolge der ständigen Wärmezufuhr durch den Schwerkraftwasserumlauf
und ferner infolge der regelbaren Kühlung des Speicherwassers kann dessen Temperatur
je nach der Einstellung des Thermostats i 9 so weit unterhalb der Siedetemperatur
gehalten werden, daß bei plötzlichem Abfall des Kesseldruckes innerhalb der im Betriebe
üblichen Grenze ein Verdampfen des Speicherwassers und damit ein Auslaufen des Speichers
und ein Überspeisen des Kessels nicht eintritt. Dieser Gedanke liegt auch einer
solchen Regelung der Temperatur des Speicherwassers zugrunde, bei der statt der
unmittelbaren Kühlung durch einen innerhalb des Speicherwassers angeordneten Wärmeaustauscher
die mittelbare Kühlung des Speisewassers durch regelbare Kühlflächen an der Außenseite
der Speichertrommel angewandt wird. .