-
Vorrichtung zum Absaugen des Schlammes vom Boden des Dampfkessels
Die Erfindung bezieht sich auf Vorrichtungen zum Absaugen des Schlammes vom Boden
des Dampfkessels mit einer Anzahl über die Länge des Schlammabflußrohres verteilten,
mit einer schraubenförmig gewundenen Drallschnecke versehenen Saugstutzen.
-
Bei den bisher bekanntgewordenen Schlammabsaugevorrichtungen besteht
der Nachteil, daB sehr leicht ein Verstopfen eintritt. Nenn die Absaugevorrichtiing
verstopft ist, ist sie wirkungslos, da dann ein weiteres Abschlämmen des Dampfkessels
unmöglich ist und der gefährliche Schlamm nicht beseitigt werden kann. Außerdem
kann der Kessel beim Stillegen nicht in üblicher Weise entleert werden, sondern
muß ausgepumpt werden. Das Verstopfen tritt bei Schlammabsaugevorrichtungen vor
allem deshalb so leicht ein, weil der Schlamm oft mit größeren Kesselsteinscherben
durchmischt ist, die vor die Mündung der Saugvorrichtung gelangen und diese zusetzen.
-
Es sind bereits Schlammabsaugevorrichtungen bekanntgeworden, bei denen
die Saugdüsen mit einer Drallschnecke versehen sind, jedoch befindet sich bei diesen
bekannten Ausführungen die Drallschnecke im Innern der Düse, so daß. die der Erfindung
eigene Wirkung, gröbere Unreinigkeiten auszuschleudern, nicht erzielt werden kann.
-
Diese bekannten, im Innern der Saugdüsen angeordneten Drallsclinecken
haben gegenüber dem Erfindungsgegenstand sogar den Nachteil, daß die Unreinigkeiten
sich in den immer enger werdenden Querschnitten der Drallschnecke festsetzen. Die
Anwendung einer Kammer in einer Abschlammleitung ist bisher nur zu Speicherzwecken,
aber nicht zur Erzielung einer Rückstoß ausübenden Pufferwirkung bekanntgeworden.
-
Durch die Einrichtungen nach der vorliegenden Erfindung wird das Verstopfen
bei derartigen Saugvorrichtungen verhindert, und zwar dadurch, daß erfindungsgemäß
die Drallschnecken über die Mündungen der Saugstutzen hinaus in den Kesselraum ragen,
so daß gröbere Unreinigkeiten ausgeschleudert werden, ehe sie in die Düse hineingelangen
können. Außerdem ist erfindungsgemäß an dem nach dem Abschlammstutzen zu liegenden
Ende des Schlammabflußrohres ein gegen den Kessel geschlossener Pufferraum abgezweigt,
so daß nach jedesmaligem Abschlämmen die Düsen selbsttätig durch die Rückspülwirkung
saubergespült werden.
-
Um größere Kesselsteinstücke zu zerkleinern und sie so nach genügender
Zerkleinerung ebenfalls allmählich aus dem Kessel abzuführen, kann man das in den
Kessel ragende Ende der Drallschnecke als scharfe Spitze ausbilden.
-
Das innere Ende der Drallschnecke geht zweckmäßig in ein flaches,
drallfreies Stück über, weil dadurch besonders der Rückstrom zum Ausspülen der Düsen
einen geringen Widerstand erfährt.
-
Um die Wirkung des Pufferraumes zu erhöhen, ist es zweckmäßig, den
Anschlußkanal in dem Abschlammstrom entgegengesetzter
Richtung in
das Schlammablaßrohr münden zulassen-Eine Verengung des Schlammablaßrohres: unmittelbar
vor dem Pufferraumanschlitg gibt eine Druckverminderung und fordg#i"4die Abscheidung
von Dampf und Luft, träge:; also zur Sicherung und Erhöhung der Spülwirkung bei.
-
In der Abb. z ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt,
und zwar zeigt die Abbildung einen Längsschnitt durch die Saugvorrichtung. Die Saugvorrichtung
besteht aus dem Schlammabflußrohr d, das mit mehreren über die Kessellänge gleichmäßig
oder je nach dem örtlichen Schlammanfall verteilten Saugstutzen b versehen ist.
Die Saugstutzen liegen mit ihren Mündungen in größerem Abstand oberhalb des Kesselbodens,
liegen also nicht, wie dieses sonst üblich ist, dicht über dem Kesselboden. Die
Saugdüsen sind erfindungsgemäß mit einer schraubenförmig gewundenen Drallschnecke
c ausgerüstet, die noch über die Mündung des Saugstutzens hinaus in den Kesselraum
hineinragt, wie dieses aus der Abbildung ersichtlich ist. Am vorderen Ende d ist
diese Schnecke c spitzwinklig ausgebildet; während sie an dem in= das Innere des
Saugstutzens hineinragenden Ende e allmählich von der schraubenförmigen Gestalt
in einen ungewundenen, flachen Querschnitt übergeht, der, wie aus dem Querschnitt
Abb. 2 längs der Linie I-II hervorgeht, waagerecht liegt und den Querschnitt des
Saugstutzens in zwei Abschnitte unterteilt. Das Schlammrohr a ist im Querschnitt
der Menge des hindurchfließenden Schlammstromes genau angepaßt. Da sich die Menge
des Schlammstromes hinter jedem Saugstutzen - um die zuströmende Menge vergrößert,
erweitert sich in bekannter Weise der Querschnitt des Schlammrohres a hinter dem
Saugstutzen jeweils um den Querschnitt des zumündenden Saugstutzens.
-
An der Seite des Schlammabsaugerohres, an welchem der Anschluß an
dem Abschlammstutzen bzw. die Abschlammöffnung des Kessels erfolgt, ist erfindungsgemäß
ein Auffangraum g angeordnet, der durch einen Kanal h mit dem Schlammäbsaugerohr
in Verbindung steht. Der Verbindungskanal h ist erfindungsgemäß in entgegengesetzter
Richtung zum ausfließenden Schlammstrom gebogen, steht also dem Schlammstrom entgegen.
-
Die Wirkung der Schlammabsaugevorrichtung gemäß der Erfindung ist
nun die folgende Das Abschlämmen eines Dampfkessels erfolgt bekanntlich bei vollem
Kesseldruck durch rasches Öffnen eines sogenannten Schnellschlußventils i, das zweckmäßig
durch Fußtritthebel k betätigt wird. Beim öffnen dieses Abschlammventils wird also
das Schlammabsaugerohr, das vorher allseits -:das vollem Kesseldruck steht, an der
einen :=cite mit dem atmosphärischen Druck verlunden. Dadurch setzt naturgemäß eine
scharfe Wasserströmung ein. Das Wasser strömt also vom Kessel her in Richtung der
auf Abb. i dargestellten Stromlinien in das Schlammabsaugerohr hinein. Hierbei wird
der zuströmende Wasserfaden durch die erfindungsgemäß in dem Saugstutzen angeordnete
Drallschnecke in eine drehende Bewegung versetzt. Diese drehende Bewegung hat die
Wirkung, daß die größeren und schwereren Kesselsteinstücke, die durch das strömende
Wasser vom Kesselboden hochgerissen werden, ausgeschleudert werden. Sie gelangen
also nicht in die Mündung des Saugstutzens, sondern werden, bevor sie dorthin gelangen,
seitlich abgelenkt und durch die ihnen innewohnende Geschwindigkeit hinter die Düse;
geschleudert, wo sie kein Verstopfen der Düse mehr hervorrufen können. Größere Stücke
prallen, wie in der Abb. i dargestellt, gegen die Spitze der Drallschnecke und werden
durch dieses plötzliche spitze Hindernis, gegen das sie mit größerer Geschwindigkeit
prallen, unter dem Druck des mit heftiger Geschwindigkeit nachströmenden Schlammwassers
zerbrochen. Die Bruchstücke werden wieder, soweit sie zu groß sind, in der bekannten
geschilderten Weise ausgeschleudert. Es findet also durch die Einrichtung gemäß
der Erfindung ein selbsttätiges Ausschleudern der großen, schweren Teile statt,
die ein Verstopfen des Saugstutzens herbeiführen könnten. Der Schlamm dagegen, der
bei regelmäßigem Abschlämmen locker und flockig in fein verteilter Schicht auf dem
Boden liegt, wird wegen seines geringen Gewichtes in homogener Strömung durch die
Saugstutzen fortgerissen. Das in dem Innern des Saugstutzens liegende drallfreie
Ende e der Drallschnecke bewirkt nun, daß die vorher erzeugte drehende Bewegring
des Schlammstrahles wieder abgebremst und in eine gleichförmige, laminare Strömung
zurückgewandelt und der beruhigte Wasserstrom in das eigentliche Schlammabsaugerohr
hineingeführt wird.
-
Nach Beendigung des Abschlämmens wird das Schnellschlußventil i durch
Zurückziehen des Fußes oder Loslassen des Hebels k in bekannter Weise rasch geschlossen.
Der Strom, der # sich vorher in großer Geschwindigkeit (3o bis q.o m[Sek.) befunden
hat, wird also plötzlich abgebremst. Hierbei entsteht eine Drucksteigerung, die
im Sammelraum g ein Zusammenpressen der dort befindlichen Luft bzw. des angesammelten
Dampfes zur Folge
hat. Dieses Zusammenpressen der Luft bzw. des
Dampfes hat zur Folge, daß nach Aufhebung der Strömungsgeschwindigkeit eine rückläufige
Bewegung des Schlammwassers durch die Ausdehnung des vorher zusammengepreßten Dampfes
bzw. der Luft oder des Gemisches einsetzt. Die rückwirkende Strömung spült die einzelnen
Saugstutzen in entgegengesetzter Richtung aus, so daß etwa festgesetzte Schlammteilchen
nach jedesmaligem Abschlämmen wieder selbsttätig entfernt werden. Diese Anwendung
des Sammelraumes gemäß der Erfindung ergänzt also die durch die Drallschnecke c
bereits erzeugte Wirkung, so daß die Saugvorrichtung gegen Verstopfen weitest gehend
geschützt ist. Der Sammelraum g wird erfindungsgemäß zweckmäßig an der höchsten
Stelle des Schlammabsaugerohres angeordnet, damit sich an dieser Stelle die in dem
Wasser enthaltene Luft abscheiden kann und vor allem der Dampf aufgenommen wird,
welcher sich infolge der Druckverringerung des durchströmenden Schlammwassers aus
dem heißen Schlammwasser durch sogenanntes Nachverdampfen ausscheidet. Außerhalb
des Schlammrohres, im Innern des Kessels also, herrscht ja der normale Kesseldruck,
während im Schlammrohr durch die scharfe Strömung ein starker Druckabfall einsetzt.
Dieser Druckabfall bedingt wiederum, daß das Gleichgewichtsverhältnis zwischen Druck
und Temperatur des Schlammwassers gestört wird. Das Wasser ist also gewissermaßen
überhitzt und gleicht diesen Temperaturüberfluß durch Verdampfen eines Teiles des
Wassers aus. Der so entstehende Dampf wird erfindungsgemäß durch den Sammelraum
g aufgefangen, so daß immer eine genügende Menge eines zusammendrückbaren Mittels
(Luft oder Dampf) vorhanden ist, durch welches die Rückspülwirkung gemäß der Erfindung
erzeugt wird.
-
Bei dem Ausführungsbeispiel nach Abb. i ist das Schlammabsaugerohr
krümmerartig in den Abschlammstutzen des Kessels gesteckt. Selbstverständlich kann
das Schlammabsaugerohr auch beliebig anders geformt werden, z. B. so wie in Abb.
3 dargestellt.
-
In Abb. q. ist noch ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung
dargestellt, bei welchem erfindungsgemäß kurz vor dem Auffangbehälter g die Schlammabflußleitung
an der Stelle 1 verengt ausgeführt ist. Infolge dieser Verengung setzt an
dieser Stelle ein besonders großer Druckabfall ein, der eine sofortige sfarke Dampfbildung
zur Folge hat. Der entstehende Dampf sammelt sich wiederum in dem Behälter g. Der
Auffangraum g kann selbstverständlich auch in dem Abschlammkrümmer selbst oder vor
dem Abschlammventil bzw. in dessen Eintrittsteil angeordnet werden, wenn dieses
Abschlammventil bzw. der Abschlammkrümmer so liegt, daß die Ausscheidung oder Aufspeicherung
des Dampfes bzw. der Luft an dieser Stelle möglich ist. Die Wirkung gemäß der Erfindung
wird also durch die Anbringungsart und die Anbringungsstelle des Auffangbehälters
nicht beeinträchtigt.