-
Feuergasbeheizter Dampfüberhitzer mit Einrichtung zum Regeln der Überhitzungstemperatur
Gegenstand der Erfindung ist ein feuergasbeheizter Dampfüberhitzer mit einer Einrichtung
zum Regeln der Überhitzungstemperatur durch Zumischen von kälterem Dampf, z. B.
Sattdampf, an einer oder mehreien Zwischenstellen der Rohrsysteme des Dampfüberhitzers.
Bei der angegebenen Regelungsart, die von besonderem Wert bei Dampf von hohem Druck
und hoher Temperatur ist, da hier die festgelegte Überhitzungstemperatur nur wenig
überschritten werden darf, um den Überhitzer nicht zum Erglühen zu bringen, ist
es besonders wichtig, daß in den Rohrsträngen hinter den Zweigstellen eine möglichst
gleichmäßige Geschwindigkeit des Dampfes herrscht, und daß den einzelnen Rohrsträngen
gleichmäßige Dampfmengen zugeführt werden. Dies wird gemäß der Erfindung dadurch
erreicht, daß an den Zwischen- oder Abzweigstellen, in denen die Ableitungen und
Zuleitungen der Rohrsysteme von zwei benachbarten Gruppen des Überhitzers in eine
gemeinsame , Sammelkammer zusammengefaßt sind, der Sattdampf durch eine gemeinsame
Verteillkammer zugeführt wird, die mit je einer Auslaßöffnung für die betreffenden
Rohrstränge des Überhitzers versehen ist. Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung
ist die Anordnung der Sattdampfverteilkammer so, daß sie mit den düsenartig oder
ähnlich gestalteten Auslaßöffnungen als Ganzes in, die Sammelkammer an der Abzweigstelle
eingeführt werden kann. Es ist zwar an sich bekannt, bei Überhitzern aus getrennten
Gruppen die Rohrschlangen dieser Gruppen durch eine gemeinsame Zwischendampfkammer
zu verbinden. Ferner ist es an sich bekannt, den einzelnen Überhitzergruppen zwecks
Regelung der Überhitzungstemperatur Sattdampf zuzumischen. Auch ist es nicht mehr
neu, den Sattdampf durch eine gemeinsame Verteilkammer den einzelnen Rohren des
Überhitzers zuzuführen. Es handelt sich jedoch hierbei nicht um feuergasbeheizte
Dampfüberhitzer mit einer Einrichtung zum Regeln der Überhitzungstemperatur durch
Zumischen von Sattdampf bzw. kälterem Dampf an einer oder mehreren Zwischenstellen
des Dampfüberhitzers unter Verwendung von Sattdampfverteilkammern, die an den Zwischenstelfen
angeordnet sind. Ferner ist bei den bekannten Überhitzeranordnungen die. Sattdampfverteilkammer
außerhalb der gemeinsamen Sammelkammer angeordnet.
-
Eine vorteilhafte Ausführungsform einer Einrichtung zum Regeln der
Dampfüberhitzungstemperatur durch Vermischen von Dampf verschiedener Temperaturen
bei einem in zwei oder mehr Gruppen unterteilten, feuergasbeheizten Dampfüberhitzer,
bei welchem die erste der größten Feuerhitze ausgesetzte Gruppe von der gesamten
Menge des zu überhitzenden Dampfes durchströmt wird, besteht gemäß der Erfindung
darin, daß lediglich die erste Gruppe des Dampfüberhitzers
an die
Sattdampfzuleitung angeschlossen ist, derart, daß sie von der gesamten Sattdampfmenge
durchströmt wird, und daß hinter dieser Gruppe eine Abzweigung vorgesehen ist, durch
die ein Teil des in der ersten Gruppe vorüberhitzten Dampfes strömt, während der
Rest der aus der ersten Gruppe kommenden, vorüberhitzten Gesamtdampfmenge über Sammelkammern
und ein zwischen ihnen liegendes Ventil die übrigen Gruppen des Uberhitzers durchfließt
und hinter dem Überhitzer mit dem von derAbzweigung kommenden Dampf vermischt wird.
Diese Anordnung hat den besonderen Vorteil, daß die Rohrstränge des Überhitzers,
insbesondere diejenigen der ersten Gruppe desselben, stets ausreichend gekühlt werden,
auch bei verringertem Dampfbedarf der Maschine und dementsprechend erhöhter Überhitzungstemperatur,
da ja diese Gruppe stets von der gesamten Sattdampfmenge durchströmt wird. Durch
Regelventile, die in bekannter Weise an der Teilstrecke angeordnet werden können,
hat man es in der Hand, die Überhitzungstemperatur für jede Betriebsart in einfacher
Weise zu regeln.
-
Die Erfindung ist sowohl bei abgasbeheizten Überhitzern als auch bei
Überhitzern mit eigener Feuerung mit gleichem Vorteil zu verwenden.
-
Die Zeichnung stellt einige beispielsweise Ausführungsformen des Erfindungsgegenstandes
dar. Abb. i zeigt in einem Längsschnitt eine Dampfkesselanlage mit Überhitzer; Abb.
2 zeigt eine besondere Ausführungsform der Unterteilung eines Überhitzers ; die
Abb. 3 und 4. bzw. 5 und 6 zeigen je in einem Längsschnitt und Querschnitt zwei
besondere Ausführungsformen der Einrichtung zum Zuführen des Sattdampfes an den
Zweigstellen; Abb. 3 ist ein Schnitt nach Linie III-III der Abb. q.; Abb. 4. ist
ein Schnitt nach Linie IV-IV der Abb. 3, und Abb. 6 ist ein Schnitt nach Linie VI-VI
der Abb. 5.
-
Bei dem Ausführungsbeispiel nach Abb. i ist ein Dampfkessel mit einer
Obertrommel i für mittelbare Dampferzeugung dargestellt. In dem ersten über der
Feuerung liegenden Heizgaszuge ist das Rohrsystem 2 für die Beheizung des Wärmeträgers
zum Verdampfen des Wassers in der Obertrommel i untergebracht, und in einem diesem
ersten Zuge nachgeschalteten, gleichlaufenden Zuge ist der Dampfüberhitzer 3 angeordnet,
der durch die Abgase der Feuerung beheizt wird. Der Dampf wird aus der Obertrommel
i durch ein Rohr 4. entnommen und am unteren Ende des Rohrsystems 3 dem Überhitzer
zugeführt, während die Entnahme des überhitzten Dampfes am oberen Ende durch eine
Leitung 5 erfolgt. Der Dampf durchströmt also den L'berhitzer im Gegenstrom zu den
Heizgasen. Zum Regeln der Dampfüberhitzung wird dem Dampf in den Rohrsystemen 3
des Überhitzers an einer Zwischenstelle 6 in bekannter Weise Sattdampf durch eine
Leitung 7 zugemischt, welche von der Hauptzuführungsleitung .4 abzweigt und mit
einem Regelventil 8 versehen ist. Dieses Ventil 8 wird wie üblich von einem in der
Heißdampfleitung 5 angeordneten Thermostaten 9 gesteuert. Die Zuleitung des Sattdampfes
an den Zweigstellen ergibt sich aus den Abb. 3 bis 6. Die Rohrgruppen 3 sind in
einer gemeinsamen Sammelkammer io zusammengefaßt. Dieser Kammer wird der Sattdampf
durch eine Verteilkammer ii zugeführt, welche mit düsenartig gestalteten Auslaßöffnungen
12 versehen ist, die in einer gewissen Entfernung vor den in die Kammer to eingeführten
Enden der Rohrstränge 3 endigen. Bei dem Ausführungsbeispiel nach Abb. 3 und .1
ist die Kammer ii mit den Düsen 12 in die Kammer io selbst eingesetzt, während bei
dem Ausführungsbeispiel nach Abb. 5 und 6 die Kammer ii in an sich bekannter Weise
außerhalb der Kammer io angeordnet ist, derart, daß -die Düsen 12 in üblicher Weise
durch die Außenwand der Kammer io in diese hineinreichen. In Abb. 3 und t sind an
den Abzweigstellen beide Enden der Überhitzerrohrstränge 3 in die Kammer io selbst
eingeführt, so daß also auch das Vermischen des überhitzten Dampfes mit dem Sattdampf
in dieser Kammer stattfindet, während nach dem Ausführungsbeispiel der Abb. 5 und
6 je zwei Rohrstränge 3 vor der Kammer io vereinigt sind, um an Einwalzärbeit zu
sparen. In diesem Falle findet das Vermischen des überhitzten Dampfes mit dem Sattdampf
außerhalb der Kammer io an der Gabelstelle 13 statt.
-
Bei dem Ausführungsbeispiel nach Abb. 2 ist das Rohrsystem des Dampfüberhitzers
in zwei selbständige Gruppen 14 und 15 unterteilt. Die Zuführung des Sattdampfes
zu diesen Rohrgruppen erfolgt durch eine Leitung q., die Entnahme des Heißdampfes
durch eine Rohrleitung 5. Die Sattdampfleitung q. ist zunächst an das untere Ende
der Überhitzergruppe 14. angeschlossen, und die Überhitzergruppe 15 wird von der
Leitung q. durch eine Zweigleitung 16 mit Sattdampf versehen. In dieser Leitung
16 befindet sich ein Regelventil 17. Ferner befindet sich in der vom Heißdampfende
der Überhitzergruppe 14 nach der Ableitung 5 gehenden Leitung 18 ein Regelventil
i9. Die einzelnen Rohrgruppen sind wieder, wie bei dem anderen Ausführungsbeispiel,
in gemeinsame Kammern 2o bzw. 21, 22, 23 vereinigt. Ferner sind die Kammern 20 und
21 durch eine Leitung 2.4 mit Regelventil 25 verbunden.
-
Bei dieser Einrichtung sind folgende Schaltungsmöglichkeiten denkbar.
Angenommen, die
Ventile z5 und 17 seien offen und das Ventil ig
sei geschlossen. Alsdann geht ein Teil der Sattdampfmenge aus der Leitung 4 über
die Verteilkammer 22 durch die untere Uberhitzerrohrgruppe 14 und über die obere
Kammer 21 und das geöffnete Ventil 25 in die Kammer 2o. Der Dampf, erfährt in der
Rohrgruppe 14 eine gewisse Überhitzung. Ein .anderer Teil des Sattdampfes wird aus
der Rohrleitung 4 durch die Leitung 16 abgezweigt und vermischt sich in der Kammer
20 mit dem von der Gruppe 14 kommenden schon überhitzten Dampf. Die gesamte Dampfmenge
wird nunmehr in der zweiten Gruppe 15 weiter überhitzt. Diese Schaltung empfiehlt
sich für den Fall eines starken Betriebes, da in, diesem Falle ein Erglühen oder
Verbrennen der Überhitzerrohre 15 vermieden wird.
-
Schließt man das Ventil 17 und öffnet die Ventile ig und 25, so geht
die gesamte Sattdampfmenge aus der Leitung 4 über die Kammer 22 durch die untere
Rohrgruppe 14 in die Kammer 2i. Ein Teil des überhitzten Dampfes geht über das geöffnete
Ventil 25 in die Kammer 2o und durchströmt alsdann die zweite Überhitzergruppe 15.
Der andere Teil des überhitzten Dampfes geht über das Ventil 1g durch die Leitung
18 in die Leitung 5 und vermischt sich dort mit dem aus der Gruppe 15 kommenden
überhitzten Dampf. Diese Regelung hängt ab von dem Einstellen der Ventile 1g und
25 zueinander und empfiehlt sich bei schwachem Betriebe.
-
Schließt man nun auch noch das Ventil 1g, so durchströmt die gesamte
Sättdampfmenge aus der Leitung 4 die beiden Überhitzergruppen 14 und 15 über das
Ventil 25 hintereinander.
-
Eine vierte Schaltungsmöglichkeit besteht darin, daß die Ventile 1g
und 17 offen sind und das Ventil 25 geschlossen ist. Alsdann durchströmt
der Sattdampf aus- der Leitung 4 die beiden Überhitzergruppen 14 und 15 parallel,
und der in diesen Gruppen überhitzte Dampf vermischt sich hinter den Überhitzern
in der Entnahmeleitung 5.
-
Die angegebene Schaltungsanordnung ermöglicht es ferner noch, Dampf
von verschiedenen Überhitzungstemperaturen zu entnehmen, indem man den in den Gruppen
14 und 15 überhitzten Dampf nicht in der Entnahmeleitung 5 vermischt, sondern diesen
Dampf gesondert entnimmt. Man braucht zu diesem Zweck nur von der Leitung 18 eine
mit Absperrventil 26 versehene Leitung 27 abzuzweigen und zwischen dieser Leitung
z7 und der Leitung 5 ein Absperrventil 28 vorzusehen.