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Verfahren zum Betrieb von Quecksilberdampfkesseln mit Flüssigkeitsabscheider
und Einrichtung zur Ausführung des Verfahrens Die Erfindung betrifft ein Verfahren
zum Betrieb eines Dampfkessels mit einer aus Quecksilber und Zusätzen, z. B. Natrium
und Aluminium, bestehenden Flüssigkeit unter Verwendung von Flüssigkeitsabscheidern.
Beim Betrieb einer solchen Kesselanlage zeigt sich, claß der Kessel an verschiedenen
Stellen verschiedene Konzentrationsverhältnisse aufweist. Dadurch, daß dein Kessel
verhältnismäßig reines Quecksilber aus dein Kondensator zugeleitet wird, herrscht
in der Nähe der OOuecksilberzufuhr eine kleinere Konzentration als an Stellen, die
von der Quecksilberzufuhr entfernt liegen.
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Um eine gleichmäßige Konzentration innerhalb der Kesseltrommel zu
erzielen, wird nach der Erfindung die im Flüssigkeitsabscheider abgefangene Flüssigkeit
oberhalb des gewöhnlichen Flüssigkeitsstandes gesammelt und an von der Abscheidestelle
entfernteren Stellen dem Flüssigkeitszulauf zu den Verdampferkörpern des Kessels
wieder zugeleitet.
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Besteht der Dampfkessel aus mehreren Trommeln, dann treten auch gegenseitige
Verschiedenheiten der Konzentration in den einzelnen Trommeln auf. Stärkere Dampfentwicklung
in einer Trommel reißt auch mehr Zusatzflüssigkeit mit. Um eine gleichmäßige Konzentration
auch unter mehreren Trommeln aufrechtzuerhalten oder zu erzeugen, wird nach der
Erfindung die in einer Trommel gesammelte Flüssigkeit einer anderen Trommel zugeführt.
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Das Verfahren nach der Erfindung hat den Vorteil, daß durch die gleichmäßige
Konzentration innerhalb der Kesselanlage eine . Überhitzung vermieden wird, wie
sie sonst an Stellen niedrigerer Konzentration unvermeidbar- eintritt. Beim Betriebe
einer Dampfkesselanlage läßt es sich nicht vermeiden, daß der Flüssigkeitsstand
sich in bestimmten Grenzen verändert. Unter Berücksichtigung dieser Tatsache werden
erfindungsgemäß die zum Sammeln der abgefangenen Flüssigkeit dienenden Einrichtungen
in verschiedenen Höhenlagen gegenüber dem Flüssigkeitsstand angeordnet, damit beim
Überfluten eines Teiles der erwähnten Einrichtungen die höher liegenden noch wirksam
sind.
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Die Erfindung ist in der Zeichnung in einem Ausführungsbeispiel dargestellt.
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Abb. r ist eine vereinfachte Seitenansicht eines Kessels, Abb.2 eine
perspektivische Ansicht einer einzelnen Trommel in teilweisem Schnitt, Abb. 3 und
4 Querschnitte in Linie 3-3 und 4-d. der Abb. 2. ' Der Quecksilberdampfkessel umfaßt
eine Wand ro und mehrere Trommeln 1i, 12, 13,
14, 15, 16 und
17, die aus der Kesselwand
herausragen. Die Speiseleitung
18 ist, wie in Abb. i und 2 dargestellt, mit den Enden jeder Trommel durch Leitungen
19 verbunden. Durch ein gemeinsames Danipfabfuhrrolir 2o, claß finit jeder Trommel
durch eine Leitung 21 verbunden ist, wird der Dampf jeder Trommel abgeführt. Die
Flüssigkeit der Leitung 18 strüint zti den Trommeln entsprechend den jeweiligen
l.astverhä ltnissen.
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Die Erfahrung lehrt, (laß in eineiii Kessel oben beschriebener Art
die ä ul)eren Trrnnineln i i und 1; höher belastet sind als die dazwischenliegenden
Trommeln 12 bis ih. Die Anordnung <lcr ist deshalb so gewählt. (1a1.1 mehr Flfssigkeit
in die äußeren Trommeln i l und 1; als in die dazwischenliegenden Trommeln strömt.
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Der untere Teil ieder Trommel ist finit Verdampferkörpern 22 Verbunden,
die strahlenförmig angesetzt sind. Die äußeren Trommeln i i und 1; sind zusätzlich
mit X-erdampferkörpern 3 verbunden, die eine Art Wandschirm bilden. Die Rohre 22
umfassen in bekannter Weise einen äußeren Rolii-kiii-l)ei-2.1, der finit einer zylindrischen
Aufenwand 25 der Trommel verbunden ist, und einen inneren Rohrkörper 2(-j, der konzentrisch
im äußeren Rohrkörper- 24 angeordnet und :in einer Platte 2; befestigt ist. 1)ie
@'erdainpf(!rkörper 23 bestehen au: Fallrohren 28, die reit der Außenwand 2:Zder
äußeren Trommeln i r und 1; verbunden sind, und aus Steigrohren 29, die in den Kesselraum
verlegt sind. Ion Verdränger 30 ist innerhalb jeder 7.'ronniiel angeordnet.
um die Flüssigkeitsmenge, die zum Betrieb rles Kessels erforderlich ist. klein zu
halten. Der Verdräng er- 30 bestellt, wie Abb.2 erkenneh läßt, aus mehreren.
Abschnitten, die mit der Außenwand 2,3 durch Bolzen 3 i befestigt sind. Ein Einschnitt
32 bildet Kanäle 34. und 35. welche sich in der -Nähe der Enden der Steigrohre befinden.
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Während des Betriebes des Kessels strömt Flüssigkeit in die Rohre
22 und verdampft teilweise in dein Raum zwischen den inneren Rohren 26 und den äußeren
Rohren 24. Die aus den Rohren fließende Flüssigkeit wird wieder zurückgeführt, während
der sich ablösende Dampf durch das Dampfauslaßrohr 21 abströmt. In ähnlicher @@'eise
fließt Flüssigkeit durch die Fallrohre 28 und verdampft teilweise in den Steigrohren
2c). Die Flüssigkeit wird wieder zurückgeführt und der Dampf von der Trommel abgeleitet.
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hn oberen Teil jeder Trommel ist ein Flüssigkeitsabscheider vorgesehen.
Wie in Abb..I dargestellt, besteht dieser aus einem Metallblech 36, das auf der
Seite finit der Wand 25 verbunden ist und im mittleren Teil Löcher 37 aufweist.
Wenn die Mischung aus Flüssigkeit und Danipf durch die Siedekraft hochgeschleudert
wird, prallt die mit dem Dampf mitgerissene Flüssigkeit nach unten ab, während der
Dampf durch die Öffnungen ;13Z hindurchströmt.
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'w`:: Die den Trommeln zugeführte Flüssigkeit @isf verhältnisiniißig
rein und enthält nur eine kleine Menge solcher Beimengungen, wie Natrium, Aluininitlni
oder ähnliche Metalle. Die ständige Zufuhr v011 \'C;-li;iltilisinäßig reinem Quecksilber
verursacht nach kurzer Zeit Unterschiede in der Konzentration innerhalb der gleichen
Trommel, etwa eine geringe Konzentration <in clen 1=n@lerl der Trommeln und eine
hohe Konzentnition in der Mitte der Trommeln. Dies führt gewiilinlich zu einer Überhitzung
der Reizelemente, die mit den Enden der Trommeln verbunden sind, firn Ausführungsbeispiel
der Rollre 22 und 29.
Dieser Unterschied der Konzentration wird vermieden,
indem inan Tri>ge vorsieht, welche die Betriebsflüssigkeit von dein mittleren Teil
einer Trommel nach dein ain Ende der Tromniel gelegenen Teil ableiten oder umgekehrt.
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1n dein angewandten Beispiel sind vier Tröge 38, 3c1, .1o und 41 vorhanden,
die an dein Verdränger 30 finit Biindern 42 befestigt sind. Jeder Trog hat
eine Wand 43, die einen Behälter bildet, und einen Ablenkschirm 4.1, der an der
Wand 43 befestigt ist. Die Tröge sind an eine Leitung 4( angeschlossen, die zu einem
Trommelende führt. Die Leitungen der Tri-ige 38 und 39 reichen mit ihren
Enden in den vorderen Teil der Trommel, und die Enden der mit den "Trögen 4o und
41 verbundenen Rohre ragen in den hinteren Teil der Trommel.
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Die Tröge sind mit Rücksicht auf den veränderlichen Flüssigkeitsstand
in verschiedenen Höhenlagen angeordnet. So liegen die Tröge 38 und 4.o höher als
die Tröge 39 und 41: aber alleTröge liegen über (lern normalen Flüssigkeitsstand
der Trommel. Während des Betriebes strömt von den Verdampferkörpern Flüssigkeit
derart heftig in die Trommeln, daß die Flüssigkeit über den normalen Flüssigkeitsstand
hinausschießt. Die hochschießende Flüssigkeit sammelt sich in den Trögen und strömt
durch die angeschlossenen Rohre zu den Enden der Tromineln. Bei gewöhnlichen Arbeitsbedingungen
arbeiten alle vier Tröge. Falls der Flüssigkeitsstand über die Einlaßöffnungen 5o
(Abb. :4) der Tröge 39 und 41 steigt, werden diese Tröge außer Betrieb gesetzt,
so daB lediglich die Tröge 38 und 4o arbeiten.
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Um Flüssigkeit von einer Trommel zu einer anderen zu leiten, ist ein
Trog 51 über dein gehöhlten Verdränger am Abschnitt 32 vorgesehen. Cber deal Trog
51 befindet sich ein Schirm 52 finit zwei gebogenen Abschnitten 53 und 54. Der Schirm
ist durch Ansätze
55 verschiebbar mit der Wand 25 der Trommel verbunden,
so daß eine Verschie-. bung infolge Wärmedehnung möglich ist. Durch diese Anordnung
wird der aus den Steigeleitungen 29 schießende Flüssigkeitsanteil von dem Schirm
52 derart abgelenkt, daß er in den Trog 5, gelangt. Der Trog 5 1 ruht
auf Bändern 56, die an dem Verdränger 32 durch Bolzen 57 befestigt sind.
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Die in dem Trog 5 1 aufgefangene Flüssigkeit wird durch eine
Leitung 58 (Abb.2 und 3) einer anderen Trommel zugeführt. Wie in Abb. i dargestellt,
führen derartige Leitungen von 14 nach 13, von 13 nach i2, von 12 nach ii,
von ii nach 1q., von 1q. nach 15, von 15 nach 16, von 16 nach 17 und von
17 nach 1d.. Auf diese Art sind alle Trommeln miteinander verbunden, so daß die
Konzentration innerhalb mehrerer Trommeln gleichmäßig gehalten wird.
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Die Erfindung hat den Vorteil, bei Verwendung einer Mischung von Quecksilber
mit Zusätzen als Betriebsflüssigkeit die Konzentration gleichmäßig aufrechtzuerhalten,
vorausgesetzt, daß bei Betriebsbeginn eine gleichmäßige Mischung vorhanden war.
Ist die Voraussetzung, beispielsweise durch Zusatz von Natrium oder Aluminium, nicht
gegeben, dann dient die Erfindung dazu, eine gleichmäßige Konzentration herzustellen.