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Vorrichtung zum Ausscheiden des Wassers aus dem in die Obertrommel
eines Dampfkessels eintretenden Dampfwassergemisch Es sind bereits verschiedene
Vorrichtungen zur Wasserabscheidung aus dem in eine Obertrommel eines Dampfkessels
eintretenden Dampfwassergemisch bekannt, die aus Blecheinbauten in dem Dampfraum
der Obertrommel bestehen. Man hat z. B. den auf der Längsseite der Obertrommel eintretenden
Dampf auf seinem Wege nach dem in der Längsrichtung deT Obertrommel' verlaufenden
Dampfabführungsrohr durch längslaufende Blecheinbauten zur mehrmaligen Richtungsänderung
gezwungen, um auf diese Weise das Wasser auszuscheiden. Dabei ist aber der von dem
Dampf zurückgelegte Weg von der Eintrittstelle zum Dampfabführungsrohr einmal nur
sehr kurz und dann sind auch die über die ganze Länge des Kessels sich erstreckenden
Durchtrittsquerschnitte für den Dampf verhältnismäßig sehr groß, so daß nur eine
sehr geringe Dampfgeschwindigkeit und damit ein unvollkommenes Ausschleudern des
Wassers eintritt. Der mit Wasser geladene Dampf kann also auf dem kurzen Wege nicht
viel von seinem Wasser abgeben.
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Man hat ferner den über die ganze Längsseite der Trommel gleichmäßig
verteilt in den Dampfraum eintretenden Dampf durch einen Prallkasten vor dem Eintritt
in das Dampfsammelrohr zu einer Richtungsänderung um 18o' gezwungen, um auf diese
Weise bei erhöhter Geschwindigkeit das Wasser auszuschleudern. Eine solche Ausführung
genügte für mäßig belastete Kessel von mittlerem Druck, bei denen der Dampf schon
verhältnismäßig wenig Wasser mit sich führte und infolge seines nicht erheblichen
Druckes auch spezifisch leichter war, also kein großes Tragvermögen für das mitgerissene
Wasser besaß.
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Bei neuzeitlichen Kesselanlagen wird aber infolge der hohen Verdampfungsbelastung
der Wasseroberfläche in der Obertrommel und infolge des großen Tragvermögens des
hochgespannten und entsprechend schweren Dampfes erheblich mehr Wasser in den Dampfraum
mitgerissen als früher, so daß auch die Ausscheidung des mitgerissenen Wassers sehr
viel schwieriger geworden ist. Andererseits sind die Dampfräume der Obertrommeln
kleiner geworden, weil der hohe Dampfdruck Kesseltrommeln von geringerem Durchmesser
notwendig macht.
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Nun ist es eine bekannte Erscheinung, daß neben der Wirkung von Prallwänden
die Wasserausscheidung dadurch vorteilhaft erreicht wird, daß der nasse Dampf mit
mäßiger Geschwindigkeit über lange Strecken der Wasseroberfläche hinweggeführt wird,'
so daß das Wasser infolge seiner Schwere nach unten sinkt und vom Wasserspiegel
aufgenommen wird. Die Erfindung macht von beiden Möglichkeiten der Wasserabscheidung
Gebrauch. Die Hauptmenge des Wassers fällt auf einem vom Dampf mit - mäßiger Geschwindigkeit
zurückgelegten längeren Weg aus, während das feiner verteilte Wasser am Ende dieses
Weges durch Prallwände ausgeschieden wird, gegen die der Dampf infolge Verengung
des durchströmten
Querschnittes mit erhöhter Geschwindigkeit mehrfach
anprallt.
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In der Zeichnung ist eine Einrichtung zur Wasserabscheidung gemäß
der Erfindung dargestellt.
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Es zeigt Abb. z einen senkrechten Längsschnitt durch die Obertrommel
eines Dampfkessels, Abb.2 einen senkrechten Querschnitt, vom Ende der Trommel aus
gesehen, und Abb.3 einen waagerechten Längsschnitt in Draufsicht.
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Der Dampfraum der Obertrommel a ist durch zwei längslaufende Bleche
b und c in drei parallel zur Trommelachse verlaufende Dampfräume d, d' und
d" geteilt. In dem Dampfraum d ist das Dampfabführungsrohr
i untergebracht, während in die Dampfräume d' und d"
die Dampfzuführungsrohre
e' und e" von unten einmünden. Die Dampfräume d' und d" sind an dem
Ende, an welchem die Dampfzuführungsrohre in sie einmünden, durch Wände
k' und k"
verschlossen, durch welche die Dampfzuführungsrohre e' und
e" hindurchtreten. Dem offenen Ende dieser Dampfräume d' und ci" liegen Prallwände
f', g' und gegenüber, die in. Verbindung mit den längslaufenden Wänden b und c dreifach
geknickte Kanäle für den Sattdampf ergeben.
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Die Wirkungsweise der Einrichtung ist folgende: Der durch die Rohre
e' eintretende Dampf strömt zunächst durch den schmalen und langen Dampfraum d'
hindurch und verliert auf diesem langen Wege schon einen erheblichen Teil des mitgerissenen
Wassers. Am Ende dieses Dampfraumes d' prallt der Dampf gegen die Wand f', wo er
noch mehr Wasser abgibt und durch die Wände c, f' und g' zu einer scharfen Richtungsänderung
um z8o ° gezwtmgen wird. Nunmehr prallt der Dampf mit derselben Geschwindigkeit
gegen die Wand k" und muß wiederum eine Umkehr um 18o ° um die Wand g' vollziehen.
Er strömt jetzt mit derselben Geschwindigkeit gegen den Boden a der Obertrommel
und vollzieht wiederum eine Richtungsänderung um 18o', wobei er, an dem Boden a
der Obertrommel entlang gleitend, den letzten Rest seines Wassers abgibt. Darauf
erst gelangt er in den Dampfraum d, den er mit verhältnismäßig langsamer Geschwindigkeit
durchströmt, und schließlich in das Dampfrohr i.
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Der durch die Rohre e" eintretende Dampf legt einen ähnlichen Weg
zurück, er prallt zunächst gegen die Wand f", wird um 18o° abgelenkt, prallt gegen
die Wand k', wird wiederum um z8o ° abgelenkt, stößt mit erheblicher Geschwindigkeit
gegen den Boden a der Trommel und gelangt durch den Dampfraum d ebenfalls in das
Dampfabführungsrohr i.
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Durch die Einrichtung wird der in den Dampfraum der Obertrommel eintretende
Dämpf in zwei - vollständig voneinander getrennte Dampfströme geteilt, von denen
jeder auf einem der Länge der Obertrommel nach verlaufenden, verhältnismäßig langen
Wege einer dreimaligen vollkommenen Richtungsumkehr unterworfen wird, ehe er in
den gemeinsamen Dampfsammelraum zum Dampfabführungsrohr gelangt. Wie die praktische
Ausführung gezeigt hat, wird dadurch eine technisch vollkommene Dampfentwässerung
erreicht, zumal alle Prallbleche direkt in den Wasserraum eintauchen, das ausgeschiedene
Wasser also sofort abläuft und nicht wieder in den Dampf hineingelangen kann.
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Wie die Abbildungen zeigen, ist auch die Obertrommel selbst durchaus
zugänglich, zumal die Bleche b und c oben an die Trommel angehängt werden können
und deshalb leicht herausgenommen werden können. Insbesondere bleiben auch die Einwalzstellen
der Wasserverbindungsrohre, von denen in Abb. 2 unten links eins angedeutet ist,
leicht zugänglich.