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Röhrendampferzeuger mit zwangläufiger Wasserumwälzung Bei auf Seeschiffen
benutzten Dampferzeugern mit Zwangumlauf ist es ein großer Mangel, daß selbst bei
sehr feinfühliger, selbsttätigerkegelung die Dampftemperatur außerordentlich schwanken
kann, teils infolge der großen Belastungsschwankungen, teils infolge des beim Rollen
und Schlingern des Schiffes zeitweise vorkommenden Wassermitreißens. Dadurch kann
die gesamte Kraftmaschinenanlage stark gefährdet werden. Die Erfindung bezweckt,
diesen Übelstand zu beseitigen. Sie macht dabei Gebrauch von der bei DampferzeugernmitZwangumlauf
an sich bekannten Anordnung eines Fliehkraftabscheiders und von dem ebenfalls bekannten
Vorschlag, den Heißdampf mit Hilfe einer Umwälzpumpe in den Dampferzeuger zurückzufördern.
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Erfindungsgemäß soll diese bekannte Anordnung eines Röhrendampferzeugers
mit zwangläufiger Wasserumwälzung- und mit einem Fliehkraftabscheider sowie mit
einer Ümwälzpumpe zum Rückführen von aus dem Überhitzer austretenden Dampf dadurch
verbessert werden, daß in dem Wasserraum des Fliehkraftabscheiders schraubenförmig
in Richtung des Wasserstrnmes gewundene Rohrschlangen angeordnet sind, in denen
der Umwälzdampf auf annähernd Sattdampftemperaturgekühlt wird, bevor er der Umwälzpumpe
zugeführt wird. Dadurch wird der Kraftbedarf dieser Pumpe verkleinert und ihre Betriebssicherheit
erhöht. Die Anwendung eines Rohrkühlers bezweckt, den Dampf möglichst rein zu halten.
Sonst wäre auch ein Einspritzkühler verwendbar. Bei den bekannten Dampferzeugern
.mit ruhendem Wasserinhalt ist der Wärmedurchgang so gering, um in dem verfügbaren
Raum in einem Rohrkühler notfalls die gesamte Dampfmenge enthitzen zu können. Im
Fliehkraftabscheider herrschen dagegen große Wassergeschwindigkeiten, die den Wärmeübergan.gverbessern,
so daß die unterzubringende Kühlfläche ausreichen kann.
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Die Anordnung des Rohrkühlers in dem Fliehkraftabscheider wird an
Hand der Zeichnungen näher erläutert. Die Abb. i und 2 stellen sinnbildlich einen
Dampferzeuger mit Zwangumlauf im Aufriß und Grundriß dar.
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Der dargestellte Dampferzeuger mit Zwangumlauf besteht aus einer mit
lotrechter Achse angeordneten Trommel i, in welcher der Wasserinhalt, von oben gesehen,
im Uhrzeigersinne kreist. Das Wasser wird im unteren Teil der Trommel nahe dem Umfang
und von einem gegen die Strömungsrichtung gekrümmten Rohr 2 entnommen und über den
Absperrschieber 3 der Umwälzpumpe q. zugeführt. Diese drückt es durch die Rückschlagklappe
5 und Absperrschieber 6 in eine Leitung 7, aus der es mittels Abzweigen und gegebenenfalls
Drosselscheiben 8 auf die einzelnen feuergasbeheizten Rohrstränge 9 verteilt wird,
von denen nur einer sinnbildlich gezeichnet ist. Das durch die Beheizung erzeugte
Dampfwassergemisch
tritt durch Rohr lo radial in die Trommel ein und wird in ihr in die Umfangsrichtung
umgelenkt.
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Bei der großen Geschwindigkeit von 6 b9:: i 5 mlSek. und mehr entsteht
in. der Tromniel,x,`: ein kreisender Wasserkörper, dessen inneil Oberfläche ein
Paraboloid ist. Damit sich der' Wasserkörper nicht zu hoch an den Wänden hinaufziehen
kann, ist in bekannter Weise ein Ring 28 angebracht. Der Lauf eines Wasserteilchens
in diesem Wasserkörper ist eine nach unten gerichtete Schraubenlinie. Der Rohrkühler
14 wird daher zweckmäßig ebenfalls als Zylinderschraube gewickelt und mit einer
Steigung, welche etwa der Stromlinie des Wassers entspricht. Dann ist die gegenseitige
störende Beeinflussung am geringsten. Damit der Rohrkühler ungeteilt durch das Mannloch
eingebracht werden kann, wird er mit entsprechend großer Steigung und mehrgängig
ausgeführt. Dann kann jede Rohrschraube durch das Mannloch eingeschraubt werden,
sofern ihr Außendurchmesser nicht größer ist als der halbe Trommeldurchmesser zuzüglich
dem halben größten Mannlochdurchmesser.
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DererzeugteDampf strömt aus demDampfraum der Trommel i durch den feuergasbeheizten
Überhitzer i i und durch den Absperrschieber 12 zur Verwendungsstelle. Ist dieDampfentnahme
kleiner, als der Beheizung entspricht, oder ist aus einem anderen Grunde, etwa beim
Anheizen, eine Minderung der Dampftemperatur erwünscht, so wird mit Hilfe des gegebenenfalls
selbsttätig gesteuerten Regelventiles 13 ein Teil des Dampfes durch den Rohrkühler
14 und den Absperrschieber i 5 zur Umwälzpumpe i6 geleitet, welche ihn in den Dampferzeuger
zurückdrückt. Soll der gesamte Dampf gekühlt werden, so kann 'die Wirkung des Rohrkühlers
14 auch durch einen Einspritzregler 17 ergänzt werden. Bei Eintritt in die Pumpe
16 kann der Dampf, je nach Einstellung der Regler, noch überhitzt, gesättigt oder
feucht sein. Die Pumpe 16 fördert ihn durch Rohrleitung T8 und z9 mit Rückschlagklappe
2o und Ventil 21 zum Überhitzereintritt zurück, oder durch Ventil 22 und Rohr z3
in den Wasser- oder ampfraum der Trommel i. Bei Einmündung ih den Wasserraum wird
das Rohr tangential in der Richtung des Dralles abgebogen.
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Da die vielen Rohreinführungen in die Trommel nicht erwünscht sind,
kann der Dampf durch Rohrleitung 24, Rückschlagklappe 25 und Ventil 26- in die Austrittsrohre
der Rohrschlangeng eingeführt werden. Wird er durch Ventil 27 hinter den Düsen 8
am Anfang der Rohrschlangen 9 zugeführt, so beschleunigt er die Wasserbewegung in
den Rohren-und entlastet dadurch beim Anheizen die Umwälzpumpe 4, übernimmt bei
Ausfall dieser Pumpe sogar selbst die Umwälzung in beschränktem Maße.
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Die in Abb. i dargestellte Anordnung der Trommel ist nicht immer erforderlich,
denn bei i2öo mm Trommeldurchmesser genügt auch bei der bekannten waager echten
Achslage eine Einströmgeschwindigkeit von 2,5 m/Sek. bereits um das Wasser über
den Scheitel zu treiben, also einen sich drehenden Wasserzylinder aufrechtzuerhalten.
Die Anwendung der vorbeschriebenen Einrichtungen muß dann sinngemäß erfolgen.