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Dampfanlage mit Dampfkessel und Hochdruckspeicher Es ist vorgeschlagen
worden, Hochdruckspeicher auf höheren Druck als den Druck des Dampfkessels aufzuladen,
indem der überhitzte Kesseldampf einen Teil seiner Überhitzungswärme an das Speicherwasser
abgibt. Diese bekannte Anlage besitzt aber den Nachteil, daß durch den Entzug der
überhitzungswärme die Temperatur des Kesseldampfes sinkt, was für die angeschlossenen
Verbraucher ungünstige Folgen hat. Z. B. steigt dadurch der Dampfverbrauch von mit
Kesseldampf gespeisten Kraftmaschinen an. Ein weiterer Nachteil besteht darin, daß
die La' dung des Hochdruckspeichers nur verhältnismäßig langsam vor sich gehen kann,
da der Kesseldampf nur eine geringe Wärmemenge ohne zu kondensieren abgeben kann.
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Die Erfindung bezweckt, diese Nachteile durch eine andere Art der
Speicherladung zu vermeiden und besteht darin, daß der Speicher durch einen nur
ihn aufladenden Hilfsdampferzeuger oder Hilfsüberhitzer auf einen höheren Druck
als auf den Druck des Dampfkessels aufgeladen und durch Dampfabgabe unter Druckabfall
entladen wird. , Dabei kann es zweckmäßig sein, zwischen dem Hilfsdampferzeuger
oder dem Hilfsüberhitzer und dem Hochdruckspeicher den Dampf im Kreislauf zu führen,
wobei die Wärmeübertragung auf das Wasser des Hochdruckspeichers durch mittelbare
Beheizung mittels Heizflächen stattfindet.
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Eine weitere Verbesserung besteht darin, däß der dem Speicher entnommene
Dampf durch eine Drosselvorrichtung .auf den. erforderlichen Betriebsdruck herabgedrosselt
und alsdann durch überhitzten Dampf des Kreislaufs zwischen Hilfsdampferzeuger oder
Hilfsüberhitzer und Hochdruckspeicher überhitzt wird.
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Eine Ausführungsform des Erfindungsgedankens ist in Fig. i dargestellt.
Es bedeutet i die Dampfkes.selanlage, deren Bielastungsspitzen der Speicher z unter
Druckabsenkung übernimmt. Der Speicherdampf wird durch Ventil 3 gedrosselt und danach
überhitzt. Die Überhitzung erfolgt entweder (wie gezeichnet) im Speicher selbst
durch die Wärmeaustauschheizfiäche q. oder am Hilfsdampferzeuger 5 oder durch beide
Einrichtungen nacheinander. Letztere Schaltung empfiehlt sich besonders bei Anlagen,
bei denen der Hilfskessel unter Druck bleibt, während der _ Speicher entladen wird.
In der Fing. i erfolgt beispielsweise das Aufladen des Speichers derart, daß Hilfskessel
und Speicher gleichen Druck besitzen und gemeinsam hochgeheizt werden. Das Erwärmten
des Speicherinhalts erfolgt bei der gezeichneten. Ausführung durch Umlauf der Wasserinhalte.
Die
Erwärmung kamt z. B. durch das natürliche Gefälle und die dadurch hervorgerufene
Strömung oder aber auch, wie gezeichnet, durch eine Warmwasserumwzlzpumpe p erfolgen.
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In der Fig. a ist eine Anordnung dargestellt, bei der der Hilfsdampferzeuger
5 mit dem hier beispielsweisse angeordneten Überhitzer 6 auf gleichen Druck gehalten
werden kann, indem das Drosselventil ? nur gerade so viel Dampf in den Speicher
einläßt, als Dampf erzeugt wird. Die Regelung kann selbsttätig vom Hilfsdampfkesseldruck
erfolgen-In der Fig.3 ist eine Ausführungsform dargestellt, bei welcher der Hilfsdampferzeuger
5 mit Zwangdampfumlauf durch den überhitzer 6 mittels der Dampfumwälzpumpe 8 arbeibet.
Durch die Sattdampfleitung 9 und das Drosselventil i o kann Sattdampf hinter dem
Regelventil 7 in die Ladeleitung. zugemischt werden, damit die überhitzungstemperatur
des Ladedampfes so eingestellt werden kann, daß weder Wasser vom Speicher .abgelassen
noch Wasser in den Speicher gespeist werden muß. Die Drosselventile 7 und i o können
mit Vorteil einstellbar gekuppelt werden. Es kann aber auch die Überhitzung entweder
durch Regelung der Fördermenge der Umwälzpumpe bei gleichbleibender Feuerung oder
durch Regelung der _ Feuerung bei gleichbleibender Fördermenge der Umwälzpumpe geregelt
werden, so daß die Sattdampfbeimengung entfallen kann.
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Anstatt, wie in Fig.3 dargestellt, durch Einblasen von Dampf kann
der Speicher auch durch mittelbare Beheizung mittels Satt- oder Heißdampfes vom
Hilfsdampferzeuger geladen werden.
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Zur Speisung des Hilfsdampferzeugers oder des Hochdruckspeichers wird
mit Vorteil Wasser mit nahezu Siedetemperatur der Dampfkesselanlageentnommen. Hat
der Hilfsdampfkessel gleichbleibenden Druck, dann wird mit Vorteil das Speisewasser
durch die Abgase des Hilfsdampfkessels vorgewärmt. Mit Vorteil kann die Speisung
breientladenem Speicher erfolgen, wodurch Speiseleistung erspart wird. -In der Fig.
3 ist eine Ausführung dargestellt, bei welcher der vom Speicher kommende, bereits
.am Vorüberhitzer 4 vorüberhitzte Lieferdampf im Wärmeaustausch£r i i durch den
Umwälzdampf, welcher vom Üb:erhitzer 6 kommt, nochmals überhitzt wird. .Mit Vorteil
wird durch eine Umgehungsleitung 12 auf der Seite des Hilfsdampferzeugers dieser
Wärmeaustauschor kurzgeschlossen, damit während der Ladezeit an Leistung für die
Dampfumwälzpumpe gespart wird. Dieses Kurzschließen kann selbsttätig beispielsweise
durch einen Temperaturregler 13 mittels des Regelorgans 1 ¢ erfolgen, wobei der
Temperaturregler von der Temperatur des Umwälzdampfes hinter dem Wärmeaustauscher
i i vor Einmünden der Kurzschlußleituhg bei a beeinflußt wird.
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Der Speicher kann auch mit Sattdampf allein geladen werden, nur muß
"dann entweder der Wasserüberschuß infolge der Kondensation am überhitzer ¢ gesondert
aufgefangen werden oder der Speicher z mit Wasserablaßvorrichtungen versehen werden,
welche von Zeit zu Zeit bedient werden müssen.
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In Fig.4 ist eine Ausführungsform dargestellt, bei der der Hochdruckspeicher
vollkommen in den Dampfkreislauf des Hilfsdampferzeugers einbezogen ist. In der
Zeichnung ist der Speicher a nur durch einen einzigen großen Behälter dargestellt.
Das Drosselventil 3 drosselt den Lieferdampf in der Abzweigung hinter dem überhitzer
6 ab. Bei dieser Anordnung kann der Wärmeaustauscher i i der Fig. 3 entfallen und
die Überhitzung des Lieferdampfes erfolgt unmittelbar durch den überhitzer .selbst.
Solange die Entnahme durch das Drosselventil 3 kleiner bleibt als die von der Pumpe
8 gelieferte Umwälzdampfmenge, bleibt der überhitzer 6 unter dem gleichen Druck
des Speichers a.
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Überschreitet die Entnahme diese Dampfmenge wesentlich, dann würde
die überhitzung im überhitzer 6 zu stark absinken. Um das zu vermeiden, wird in
diesem Falle der Dampf hinter der Pumpe 8 bei b entnommen, durch den Vorüberhitzer
4 geleitet und dann bei c dem überhitzer 6 zugeführt. Das Steuerorgan 15 schließt
in diesem Falle den überhitzer 6 von der Umwälzpumpe 8 ab. Den Reglerstoß hierzu
kann entweder die fallende Pumpenleistung, die steigende Pumpendrehzahl oder der
fallende Pumpengegendruck oder eine ähnliche Folge der starken Dampfentnahme geben.
In der gezeichneten Ausführung wird durch den Hilfssteuerkolben z 6 der Pumpengegendruck
als Reglerstoß benutzt. Der Lieferdampf wird dann durch das Druckminderventil 17
auf den Lieferleitungsdruck gemindert und das Drosselventi13 läuft leer. Durch die
gezeichnete oder eine ähnliche Art der Reglung wird erreicht, daß auf keinen Fall
die Dampfströmung durch den überhitz-er 6 unter das zur Sicherheit nötige Maß sinkt.
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Damit bei der Durchströmung des überhitzers 6 durch den Lieferdampf
kein allzu großer Druckabfall entsteht, wird die Umwälzdampfmenge und der Durchströmquerschnitt
des überhitzers 6 wesentlich größer gewählt als gewöhnlich. Vorteilhaft wird die
Umwälzpumpe 8 mit einem Antriebsmotor versehen, der Hauptstromkennlinie besitzt,
damit
bei fallendem Druck selbsttätig eine höhere Mengenleistung
der Pumpe eintritt; mit Vorteil erfolgt die Reglung so, daß der Überhitzer 6 bei
allen Drücken gleich gut gekühlte Rohre besitzt.
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Es ist auch möglich, den von der Umwälzpumpe 8 erzeugten Dampfstrom
während der Durchströmung des überhitzers 6 durch den Lieferdampf zur Vorüberhitzung
im Wärmeaustauscher q. heranzuziehen. Das Absperrventil in der Lieferleitung, durch
dessen Öffnung die Entladung des Speichers eingeleitet wird, kann unter Umständen
mit dem Drosselventil 17 gekuppelt werden.
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Es sind auch noch ,andere Ausführungsarten, insbesondere Zusammenstellungen
der beschriebenen Ausführungsarten möglich. So kann z. B. bei der Ausführung nach
Fig. z der Lieferdampf vor der Abgabe in die Verbrauchsleitung noch am Ü berhitzer
6, ähnlich wie in Fig. 3, in einem Wärmeaustausches überhitzt werden.
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Mit Vorteil kann ,auch der Hochdruck- -dampferzeuger einen Speicher
,aufladen, dessen Druck noch über dem des Hochdruckdampferzeugers liegt, in dem
mittelbar mit Heißdampf geladen wird.