DE623451C - - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zum Speisen von Höchstdruckkesseln, bei welcher ein oder mehrere nach Art von Rückspeisern wirkende Speisebehälter benutzt werden, deren Abdampf zur Vorwärmung des Speisewassers in einem oder mehreren in die Speiseleitung eingebauten, gegen die Atmosphäre geschlossenen Wärmeaustauschern verwendet wird, in denen das

ίο unter Überdruck gehaltene Speisewasser vor der Einführung in den Kessel annähernd die gesamte Abdampfwärme der Speisebehälter aufnimmt.

Derartige Einrichtungen haben den Zweck, die Speisung von Höchstdruckkesseln möglichst wirtschaftlich zu gestalten, d. h. die Verwendung einer Speisepumpe möglichst geringen Kraftverbrauches zu ermöglichen, und zwar dadurch, daß man den Druck des nach der Speisung im Speisebehälter verbliebenen Förderdampfes ohne Wärmeverluste bis unter den Druck des Speisewassers weitgehendst entspannt, so daß die zur Wiederfüllung des Speisebehälters mit Wasser dienende Speisepumpe nur noch gegen diesen niedrigen Druck zu arbeiten braucht.

Wenn es sich dabei aber um Kessel handelt, die mit sehr hohem Druck, z. B. 150 ata und mehr, arbeiten und deren Wasserbedarf groß ist, so kann es vorkommen, daß die Speisebehälter schon wieder mit Wasser gefüllt werden müssen, wenn der Druck des darin noch enthaltenen Dampfes noch hoch ist und z. B. noch 30 ata beträgt. Die Speisepumpe müßte dann gegen diesen hohen Druck arbeiten. Man könnte dabei zwar den restlichen Abdampf des Speisebehälters einem Vorwärmer zuführen, doch müßte die Pumpe anfangs doch gegen diesen hohen Druck fördern und dafür gebaut sein.

Die Einrichtung gemäß der Erfindung hat den Zweck, dies zu vermeiden und auch unter den genannten besonderen Verhältnissen die Verwendung einer Speisepumpe, deren Druck nur wenig über Atmosphärendruck, z. B. bei etwa 2 ata, zu liegen braucht, auch bei höchsten Kesseldrücken ohne Wärmeverluste zu ermöglichen.

Zu diesem Zweck wird bei der Einrichtung gemäß der Erfindung bei der Wiederfüllung der Speisebehälter mit Wasser der noch hochgespannte Rest des eigenen Abdampfes zur Entlastung der Speisepumpe verwendet, worauf auch der Wärmeinhalt dieses Restes zur Erwärmung des Speisewassers nutzbar gemacht wird.

Bei der Zuführung des Speisewassers in Speisebehälter bzw. - des Dampfwassers in Rückspeiser eine Pumpe überhaupt zu vermeiden und statt dessen durch den Abdampf betriebene Druckbehälter zu verwenden, ist an sich bekannt.

Die bekannten Einrichtungen sind aber für die Zwecke der Erfindung nicht brauchbar.

Bei einer derselben sind mindestens zwei Speisebehälter und zwei Hilfsbehälter erforderlich, die wechselseitig arbeiten, so daß der Abdampf des einen Speisebehälters

jeweils zur Wiederfüllung des anderen benutzt wird. Bei Speiseeinrichtungen mit nur einem Speisebehälter kann diese Einrichtung also überhaupt nicht verwendet werden. Außerdem müssen dabei die Hilfsbehälter den Abdampf der Speisebehälter mit seinem Primärdruck aufnehmen.. Sie müssen also ebenso starkwandig gemacht werden wie die . Speisebehälter, so daß die Anlage bei Höchstdrücken sehr teuer würde. Endlich und besonders kann ferner bei dieser Einrichtung die Abwärme des Förderdampfes bzw. der Hilfsbehälter nicht im Sinne der Einrichtungen, auf welche sich die Erfindung bezieht, im Speisewasser untergebracht werden.

Bei einer andern bekannten Einrichtung ist zwischen dem Speisebehälter und einem Dampfwasserbehälter ein Dampfsammler angeordnet, dem nach Entleerung des Speisebehälters von Wasser Abdampf des letzteren bis zur Füllung zugeführt wird, der dazu benutzt wird, das Dampfwasser aus dem Dampfwasserbehälter in den Speisebehälter zu drücken, nachdem man dessen übrigen Abdampf ins Freie hat entweichen lassen oder zur Vorwärmung von Speisewasser in einem Vorratsbehälter in bekannter Weise benutzt hat, worauf der Abdampf des Dampfwasserbehälters ebenfalls in dieser Weise zur Vorwärmung von Speisewasser benutzt werden soll.

Für die Zwecke der Erfindung kann auch diese Einrichtung nicht übernommen werden. Zunächst sind auch dabei sehr starkwandige Hilfsbehälter erforderlich. Wenn nämlich auch bei der Füllung des Dampf sammlers eine gewisse Entspannung des Abdampfes des Speisebehälters erfolgt, so bleibt doch, besonders bei Höchstdruckkesseln, der verbleibende Druck noch sehr hoch. Vor allem aber leistet zwar der für die Speisung benötigte Teil des erzeugten Kesseldampfes zweimal Arbeit, aber ohne Rücksicht auf die Verluste an Abdampfwärme, deren Wiedergewinnung wjchtiger wäre und die bei der Einrichtung gemäß der Erfindung ohne nennenswerten Aufwand an Arbeitsleistung durchgeführt werden soll. Bei des Vorwärmung von Speisewasser durch den Abdampf in der vorgenannten bekannten Weise ist es nicht möglich, die gesamte Abwärme an unter entsprechend erhöhtem Druck bzw. unter Kesseldruck stehendes Speisewasser zu binden, und die Vorwärmung des Wassers kann nur bis ioo° erfolgen. Die darüber hinausgehende Abwärme des zur Speisung verwendeten Dampfes geht also verloren.

Bei der Einrichtung gemäß der Erfindung

wird daher ein anderer Weg eingeschlagen, wobei zwar auch ein Hilfsbehälter verwendet wird, dieser aber gewissermaßen nur für eine schnelle Ortsveränderung des teilweise schon entspannten restlichen Abdampfes des Speisebehälters bei vorzeitig erforderlicher Wiederfüllung des letzteren mit Speisewasser benutzt und alsdann an dessen Stelle zur Unterbringung des restlichen Teiles der Abwärme im Speisewasser eingesetzt und seinerseits mit einem gegen die Atmosphäre geschlossenen Wärmeaustauscher zur Zusammenwirkung gebracht wird.

Die Erfindung besteht darin, daß dem Speisebehälter ein Hilfsbehälter zugeordnet ist, der oben über eine Leitung an den oberen Teil des Speisebehälters und über eine andere Leitung an die Heizschlange eines Wärmeaustauschers angeschlossen ist, der unten durch eine mit Umwälzpumpe versehene Leitung mit Absperrventil an den Hilfsbehälter unten sowie unten, an den unteren Teil des Speise- 8<> behälters angeschlossen ist, wobei unten in den Hilfsbehälter die mit Rückschlagventil versehene Druckleitung der Speisepumpe mündet.

Auf der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel einer solchen Einrichtung nach der Erfindung dargestellt.. ■

Der Speisebehälter 6" erhält den Förderdampf vom Kessel K über die Leitung 2 mit Absperrventil F. Oben führt von dem Speisebehälter £ die Leitung 4_S mit dem Absperrventil D zur Heizschlange 6_V des Wärmeaustauschers W₂, der in die unten vom Behälter vS" ausgehende, zum Wasserraum des Kessels führende Leitung ΐζ_ζ eingebaut ist. In diese mit Absperrventil A₁ und Rückschlagventil A₂ versehene Leitung ist die Umwälzpumpe P eingebaut. Dem Speisebehälter S ist der Hilfsbehälter H zugeordnet. Dieser Hilfsbehälter ist oben durch die mit Absperrventil A_% versehene Leitung L₃ mit dem oberen Teil des Speisebehälters 5 verbunden, während unten von demselben eine mit Absperrventil A₄ versehene Leitung L₄ ausgeht, die in einen Wärmeaustauscher W₃ unten mündet und in welche die Umwälzpumpe P₁ eingebaut ist. Oben ist der Wärmeaustauscher W_s mit dem unteren Teil des Speisebehälters vS¹ durch die Leitung L₅ verbunden. Oben führt vom Hilfsbehälter H eine mit Absperrventil A_B versehene Leitung L₆ zur Heizschlange s_v des Wärmeaustauschers W₃ und von dieser eine mit Wasserabscheiderg· versehene Leitung zum Vorratsbehälter W. Aus diesem schöpft die Speisepumpe P_s, deren mit Rückschlagventil A_e versehene Druckleitung unten in den Hilfsbehälter H mündet.

Angenommen, der Speisebehälter 5* sei nach der Entleerung von Wasser mit Dampf von ata gefüllt und müsse mit Wasser wieder gefüllt werden, nachdem dieser Dampf mit Hilfe des Wärmeaustauschers W₂ nur bis auf

30 ata entspannt werden konnte, weil der Wasserbedarf des Kessels eine weitere Hinausschiebung der Wiederfüllung und nachfolgenden Speisung des Kessels nicht zuläßt. Man wird dann nicht gegen 30 ata bei der Wiederfüllung des Speisebehälters zu arbeiten brauchen, sondern nimmt die Wiederfüllung mit Hilfe des Behälters H vor, der dann mit Wasser gefüllt ist, indem man die Ventile A₃ und A₁ öffnen läßt. Dabei ergibt sich Druckausgleich zwischen dem Speisebehälter 5¹ und dem Hilfsbehälter H, und die Pumpe P₁ braucht nur die Leitüngswiderstände und etwaigen statischen Druckunterschied zu überwinden, um das Wasser aus dem Hilfsbehälter H zum Vorwärmer W₃ und dessen Wasser zum Speisebehälter S zu befördern und aus diesem den Dampf zum Hilfsbehälter H zu verdrängen. Ist dies geschehen, so wird der nunmehr im Hilfsbehälter befindliche restliche Abdampf nach Schließen der Ventile .^i₃ und Ai in gleicher Weise zur Erwärmung des Speisewassers im Vorwärmer W₃ verwendet, wie es bei den Einrichtungen ohne Hilfsbehälter mit Bezug auf den Restdampf des Speisebehälters erfolgt, wobei nach Absenkung des Druckes bis zum Druck derPumpeP_g das in deren Druckleitung angeordnete Rückschlagventil g anspricht und die Wiederfüllung des Hilfsbehälters H mit Speisewasser aus dem Vorratsbehälter W erfolgt. Der dazu erforderliche Kraftaufwand ist so gering, daß man eine ganz einfache einstufige Dampfpumpe verwenden kann, da deren Abdampf anstandslos im Speisewasser zur Vorwärmung nutzbar gemacht werden kann. Man kann sogar Abdampf des Speisebehälters selbst bzw. des Hilf sbehälters, gegebenenfalls unter Zwischenschaltung eines ganz kleinen SpeicherSj dazu verwenden. Dadurch wird man ganz unabhängig von der Kraftanlage bzw. einer Hausturbine in Störungsfällen. Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß ein Versagen der Pumpe die im Vorwärmer befindliche Wassermenge nicht drucklos macht, also Dampfbildung und Wasserschläge nicht vorkommen können. Die Sättigungstemperatur· des restlichen Abdampfes des Speisebehälters (gemäß dem Beispiel von 30 ata) muß aber stets höher sein als die Temperatur des in den Speisebehälter bei der Wiederfüllung eintretenden Wassers. Gemäß dem Beispiel könnte also Wasser von 200⁰ in den Speisebehälter eingeführt werden.

Wenn statt eines Speisebehälters zwei kleinere vorhanden sind, die abwechselnd eingesetzt werden, so braucht nur jedem derselben ein Hilfsbehälter zugeordnet zu werden, wobei die Schaltung der SpeisepumpeP_g und der UmwälzpumpeP sinngemäß in gleicherweise erfolgen kann wie bei einer Einrichtung mit zwei Speisebehältern ohne Hilfsbehälter.

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Einrichtung zum Speisen von Höchstdruckkesseln, bei welcher ein oder mehrere nach Art von Rückspeisern wirkende Speisebehälter benutzt werden, deren Abdampf zur Vorwärmung des Speisewassers in einem oder mehreren in die Speiseleitung eingebauten, gegen die Atmosphäre geschlossenen Wärmeaustauschern verwendet wird, in denen das unter Überdruck gehaltene Speisewasser vor der Einführung in den Kessel annähernd "die gesamte Abdampfwärme der Speisebehälter aufnimmt, dadurch gekennzeichnet, daß dem oder den Speisebehältern (S) ein Hilfsbehälter (H) zugeordnet ist, der oben über eine Leitung (L₃) mit Absperrventil (A₃) an den oberen Teil des Speisebehälters (S) und über eine andere Leitung (L₆) mit Absperrventil (A₅) an die Heizschlange (5_V) eines Wärmeaustauschers (W₃) angeschlossen ist, wobei der Wärmeaustauscher (W_s) oben über eine Leitung (L₅) mit dem unteren Teil des Speisebehälters (S) und unten über eine mit einer Umwälzpumpe (P₁) verseheneLeitung (L₄) mit Absperrventil (A₄) mit dem unteren Teil des Hilfsbehälter (H) in Verbindung steht, in den unten die mit Rückschlagventil (A_e) versehene Druckleitung der Speisepumpe (P_g) mündet.

   Hierzu ι Blatt Zeichnungen