DE637603C

DE637603C - Device for regulating the temperature of superheated steam

Info

Publication number: DE637603C
Application number: DEB148682D
Authority: DE
Original assignee: ADOLF BARTSCH JUN
Current assignee: ADOLF BARTSCH JUN
Priority date: 1930-09-14
Filing date: 1930-09-14
Publication date: 1936-10-31

Description

Vorrichtung zum Regeln der Temperatur von überhitztem Dampf Als Heißdampfkühler sind Vorrichtungen bekanntgeworden, die mit Einspritzung des Kühlwassers in den zu kühlenden Dampf arbeiten. Die Wasserzufuhr wird dabei meist mit der Hand durch Einstellen eines Drosselventils und auch selbsttätig mittels Regler, Drosselventil und Thermostat gesteuert. Als Einspritzvorrichtung werden die an sich bekannten Zerstäuberdüsen verwendet. Die Zerstäuberdüse ist das denkbar einfachste Mittel für diesen Zweck. Dabei muß aber für die Zerstäubung das Kühlwasser stets mit einem sehr wesentlich höheren Druck, als der Dampfdruck beträgt, eingeführt werden. Hierzu bedarf man stets einer besonderen Pumpe. Ferner kann dabei die Zerstäubung sofort ganz oder teilweise versagen, wenn für Teilkühlung die Wasserdurchsatzmenge gegenüber Vollastmenge verringert wird. Es wird dann auch nur ein Teil des Einspritzwassers verdampft, und die Kühlwirkung fällt ganz verschieden aus. Das führt wiederum zu umständlichen Vorrichtungen, sobald man zur Aufnahme von Belastungsschwankungen mit mehreren Düsen arbeitet und diese finit Hilfe einer besonderen Vorrichtung einzeln oder in Gruppen zu- oder abschaltet. Es kommt dann noch die leicht eintretende Verstopfungsgefahr der feinen Düsen hinzu.Device for regulating the temperature of superheated steam As a superheated steam cooler Devices have become known that with injection of the cooling water into the to be cooled steam work. The water supply is usually done by hand Adjustment of a throttle valve and also automatically by means of a regulator, throttle valve and thermostat controlled. As an injection device are known per se Used atomizing nozzles. The atomizer nozzle is the simplest possible means for this purpose. In this case, however, the cooling water must always be used for atomization very much higher pressure than the vapor pressure is introduced. For this you always need a special pump. Furthermore, the atomization can take place immediately fail in whole or in part when compared to the water flow rate for partial cooling Full load is reduced. It is then only part of the injection water evaporates, and the cooling effect is very different. That in turn leads to awkward devices as soon as one is used to absorb fluctuations in load works with several nozzles and these finitely with the help of a special device individually or activates or deactivates in groups. Then there is the easy risk of clogging the fine nozzles.

Dies soll gemäß der Erfindung vermieden werden. Erfindungsgemäß wird zu diesem Zweck ein schnell umlaufender Fliehkraftzerstäuber verwendet, bei dem die Zerstäubungsmittel auch so ausgebildet sein können, daß sie wie eine Pumpe auf den durchströmenden Dampf fördernd einwirken. Ein Fliehkraftzerstäuber besitzt keine feinen und leicht verstopfbaren Zerstäuberkanäle und zerstäubt bei gleichbleibender Drehzahl sowohl jede Teilmenge als auch die-Vollastmenge des zugeführten Wassers. Gleicheitig wird im Fliehkraftzerstäuber der gebildete Wasserstaub mit dem Dampf vermischt und damit auch sofort verdampft. Es :ergibt sich damit eine sehr einfache und genaue Regelung der Heißdampfkühlung.This is to be avoided according to the invention. According to the invention a high-speed centrifugal atomizer is used for this purpose, in which the atomizing means can also be designed so that they act like a pump have a positive effect on the steam flowing through. A centrifugal atomizer has none fine and easily clogged atomizer channels and atomizes with constant Speed both each partial amount and the full load amount of the supplied water. At the same time, the water dust formed in the centrifugal atomizer is mixed with the steam mixed and thus evaporated immediately. It: this results in a very simple one and precise control of the superheated steam cooling.

Die beiliegende Zeichnung verweist schaubildlich auf ein Ausführungsbeispiel der Erfindung nebst Einbauvorschlag.The accompanying drawing graphically refers to an exemplary embodiment of the invention together with an installation proposal.

Gemäß Abb. i ist i der Dampferzeuger, 2 der überhitzer, 3 der Heißdampfkühler, q. der übliche vor Dampfkraftmaschinen angeordnete Wasserabscheider, 5 der Dampfverbraucher (z. B. Dampfturbine), i o der Einspritzwasserzufluß, ausgehend z. B. von der Betriebsspeisepumpe, dem Vorwärmer oder dem Dampferzeuger, i i ein Kondensatsammler und 12 eine Pumpe bzw. Rückspeiser.According to fig. I i is the steam generator, 2 the superheater, 3 the superheated steam cooler, q. the usual water separator arranged in front of steam engines, 5 the steam consumer (z. B. steam turbine), i o the injection water inflow, starting z. B. from the operating feed pump, the preheater or the steam generator, i i a condensate collector and 12 a pump or feedback.

Gemäß Abb. 2, die eine Draufsicht der Anlage nach der Abb. i zeigt, ist dann noch die Antriebsmaschine 13 für den im Kühler 3 wirkenden Fliehkraftzerstäuber gezeigt. Diese kann eine Dampfturbine und beispielsweise auch ein Elektromotor sein.According to Fig. 2, which shows a top view of the system according to Fig. I, is then still the drive machine 13 for the centrifugal atomizer acting in the cooler 3 shown. This can be a steam turbine and, for example, also an electric motor.

Die Wirkungsweise ist folgende: Steigt die Temperatur des vom Überliitzer 2 nach der Dampfverbrauchsstelle 5 strömenden Dampfes über ein zulässiges oder gewünschtes Maß hinaus, so wird dem HeißdampfkühLer 3 mittels des von Hand oder selbsttätig durch den Thermostaten 8, 9 einstellbaren Ventils_-7# @ von der Leitung io aus entsprechend Wassieir.; zugeführt. Das dem Fliehkraftzerstäuber geführte Wasser wird darin feinst zerstäu'l mit dem Heißdampf vermischt und vei' dampft. Die Temperatur des Heißdampfes wird dabei heruntergesetzt und die Dampfmenge um die Einspritzwassermenge vermehrt. Bei gleichbleibender Umfangsgeschwindigkeit des Drehkörpers des Fliehkraftzerstäubers wird sowohl jede Teilmenge als auch die Vollastmenge des zugeführten Wassers wirksam verarbeitet. Die Feinzerstäubung richtet sich bei dem gewählten Drehkörper nach dessen Umfangsgeschwindigkeit. Bei etwa 55 bis 6o m/Sek. kann sie bereits so. fein sein, daß das zerstäubte Wasser in Heißdampf von etwa 400°C und 15 atü Druck auf einer Wegstrecke von ungefähr 6 bis 8 ,cm verdampft. Die Abmessungen des Kühlers 3 fallen damit sehr klein aus.The mode of action is as follows: If the temperature of the Überliitzer rises 2 after the steam consumption point 5 flowing steam over a permissible or desired Measure addition, so the hot steam cooler 3 by means of manually or automatically the thermostats 8, 9 adjustable valve_-7 # @ from the line io accordingly Wassieir .; fed. The water fed to the centrifugal atomizer is extremely fine in it atomized mixed with the superheated steam and vei 'steamed. The temperature of the superheated steam is reduced and the amount of steam increased by the amount of injection water. With constant peripheral speed of the rotating body of the centrifugal atomizer each partial amount as well as the full load amount of the supplied water becomes effective processed. The fine atomization depends on the selected rotating body its peripheral speed. At about 55 to 60 m / sec. she can already do so. fine be that the atomized water in superheated steam of about 400 ° C and 15 atmospheres pressure on evaporated over a distance of about 6 to 8 cm. The dimensions of the cooler 3 are therefore very small.

Eine Umlaufpumpe oder ein Rückspeisen 12 wird gewählt, -,wenn im Betriebe anfallendes Kondensat als. Einspritzkühlwasser Verwendung finden soll. Ein Zulaufgefäß 6 wird angeordnet, wenn-zum. Zwecke genauer Temperatursteuerung das dem Kühler 3 zufließende Wasser stets aus gleicher Höhe fallen soll. Die Teile 6, 11 und 12 sind also nicht überall nötig.A circulation pump or a feed back 12 is selected - if in operation accumulating condensate as. Injection cooling water is to be used. A feed vessel 6 is ordered when-to. Purpose of precise temperature control that the cooler 3 incoming water should always fall from the same height. Parts 6, 11 and 12 are so not necessary everywhere.

Abb.3 und 4 zeigen beispielsweise einen Kühler 3 in Mehrkammerausführung. Der Dampf strömt hier vorwiegend von den Kammern 2o" und 20/, in den Drehkörper 14 :des Zerstäubers, dem ,auch von der Leitung 17 aus Einspritzwasser in der Mitte zufließt, - Das Gehäuse ist so ausgebildet, daß man den Dampfdurchgang in jede gewünschte Richtung abringen und den Kühler in waagerecht, schräg und auch lotrecht liegende Leitungen einbauen kann. Bei größeren Kühlern wird die Welle 15 durch den Kühler hindurchge-Jührt und außer in den Lagern 16' und i6" einem Lager 16"' (punktiert) gelagert. Kühler erhält dann zwei Stopfbüchsen. ,@r'-Xbb.4 zeigt noch die Anordnung einer "abschaltbaren Dampfumleitung 18. Ferner eine Dampfumleitung 22 mit Rückschlagventil 21, damit bei zu kleiner Dampfentnahme durch den Dampfverbraucher 5 mit Hilfe des auch als Dampfpumpe wirkenden Drehkörpers 14 ,ein Teil Dampf in den überhitzen 2 zurückgewälzt, dort neu erhitzt und im Kühler 3 rückgekühlt werden kann. Das gefürchtete Ausglühen des überhitzers bei schwacher Dampfentnahme wird damit vermieden. Bei stärkerer Dampfentnahme wirkt der oberhalb des Drehkörpers hinwegströmende Dampf auf letzteren treibend und entlastet die Antizehsmaschine 13. Die Ausbildung des Drehkörpers 14 zur Dampfpumpe geschieht zweckmäßig durch Anordnung von Dampfförderschaufeln o. dgl. Mittel. Eine Vorrichtung i9 soll die bremsende Wirkung etwa unterhalb des Drehkörpers durchströmenden Dampfes auf den Drehkörper verhindern.Figures 3 and 4 show, for example, a cooler 3 in a multi-chamber design. The steam flows here mainly from the chambers 2o ″ and 20 /, into the rotating body 14: of the atomizer, which, also from line 17, inject water in the center flows in, - The housing is designed in such a way that the steam passage in any desired Wrong direction and the cooler in horizontal, inclined and also lying vertically Can install lines. With larger coolers, the shaft 15 is through the cooler guided through and except in bearings 16 'and i6 "one bearing 16"' (dotted) stored. Radiator then receives two stuffing boxes. , @ r'-Xbb.4 shows the arrangement a steam bypass 18 that can be switched off. Furthermore, a steam bypass 22 with a non-return valve 21, so that if the steam consumption by the steam consumer 5 is too small, use the Rotary body 14 also acting as a steam pump, a part of steam in the superheat 2 rolled back, re-heated there and recooled in the cooler 3. The dreaded This prevents the superheater from overheating when there is little steam extraction. at The steam flowing over the rotating body acts with greater steam extraction driving on the latter and relieving the anti-toe machine 13. The training of the Rotary body 14 for the steam pump is expediently done by arranging steam paddles or similar means. A device i9 should have the braking effect approximately below the Prevent steam flowing through the rotating body onto the rotating body.

Claims

PATENT CLAIMS 1. Device for controlling the temperature of superheated Steam by injecting water, characterized by the use of a fast rotating centrifugal atomizer (3, 14), which the water in adjustable amounts and always finely divided into the steam. 2: Device according to claim i, characterized in that the centrifugal atomizer (3, 14) through the installation is designed by conveyor blades at the same time as a steam pump.