DE670147C

DE670147C - Speisevorrichtung mit Kreiselpumpe fuer Dampferzeuger

Info

Publication number: DE670147C
Application number: DES125655D
Authority: DE
Original assignee: Sulzer AG; Gebrueder Sulzer AG
Current assignee: Sulzer AG
Priority date: 1936-05-14
Filing date: 1937-01-12
Publication date: 1939-01-12

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine mit einer Kreiselpumpe ausgerüstete Speisevorrichtung für Dampferzeuger, in denen die Zustandsänderung des Arbeitsmittels während der Zwangsströmung durch eine Rohrschlange erfolgt. Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß nicht nur die Menge des Arbeitsmittels durch Vierändern eines DurchfLußquerschnittes in der Zufuhrleitung der als Kreiselpumpe ausgebildeten Speisepumpe geregelt wird, sondern auch eine selbsttätig wirkende Regelvorrichtung vorhanden ist, welche in Abhängigkeit von der in der ersten Stufe der Kreiselpumpe erfolgenden Druckerhöhung des Arbeitsmittels die Drehzahl der Pumpe so beeinflußt, daß das erste Rad der Kreiselpumpe mindestens zum Teil voll läuft bzw. die Druckerhöhung im ersten Kreiselrad angenähert unveränderlich bleibt.

An sich ist es bekannt, den Antriebsmotor einer Kreiselpumpe mit Hilfe selbsttätig wirkender Vorrichtungen abzustellen, wenn in der ersten Stufe der Kreiselpumpe Druckmangel herrscht. Weiter ist es auch an sich bekannt, die von einer Kreiselpumpe zu liefernde Flüssigkeitsmenge durch Drosselung in der Saugleitung zu regeln. Wird gemäß der Erfindung bei einer ,als Kreiselpumpe ausgebildeten Speisepumpe nicht nur der Durchflußquerschnitt in der Zufuhrleitung, sondern auch gleichzeitig die Drehzahl nach Maßgabe der in der ersten Stufe erfolgenden Druckerhöhung geregelt, so entsteht die neue Wirkung, daß zur Speisung des Dampferzeugers immer nur die Leistung aufzubringen ist, die zum Durchpressen des Arbeitsmittels durch den Rohrstrang notwendig ist. In keinem Fall wird die Antriebsleistung in nutzlose D-ros seiarbeit umgesetzt. Schließlich wird auch noch die Gefahr vermieden, daß infolge des Leerlaufens einzelner Stufen Kavitationserscheinungen entstehen, durch die die Pumpe vorzeitig zerstört würde.

An der Regelvorrichtung in der Zufuhrleitung zur Speisepumpe kann dadurch ein tinveränderliches Druckgefälle eingehalten werden, daß der an dein einstellbaren Querschnitt anschließende. Teil der Zufuhrleitung mit einem Raum in Verbindung steht, der über dem Spiegel der Speiseflüssigkeit gelegen ist.

Ein Beispiel des ErfindungsgegeriSitandes ist auf der Zeichnung vereinfacht dargestellt. Fig. ι zeigt das Schaltbild der Anlage, Fig. 2 die Kennlinie der in Fig. ι dar-gestellten Kreiselpumpe.

Dem Dampferzeuger A wird die Speiseflüssigkeit aus dem Speisebehälter B durch die als mehrstufige Kreiselpumpe ausgebildete Speisepumpe D zugeführt. Durch den ίο Anschluß M gelangt beispielsweise Kondensat von den Dampf verbrauchssteilen und durch den Anschluß N Zusatzspeisewasser in den Speisebehälter ß. Die Speiseflüssigkeit gelangt dann über ein Regelglied K, in ein Entdampfungsgefäß C, aus diesem durch eine Zuführungsleitung in die Speisepumpe D und dann durch die Speiseleitung in den Dampferzeuger. Die Zuführungsleitung der Speisepumpe muß leinen genügenden Querschnitt so aufweisen, so daß die volle Flüssigkeitsmenge unter dem Einfluß ihrer Schwere nach der Pumpe strömt. Die Flüssigkeitssäule soll dabei abgebrochen bleiben.

Das Entdampfuiigsgefäß steht über eine Leirung O mit dem Raum P des Speisebehälters in Verbindung, in welchem der Dampfdruck über der zum Regelglied/C strömenden Flüssigkeit lastet. Dadurch wird vor dem Regelglied Ιζ ein um die Flüssigkeitshöhe Il höherer Druck als der hinter dem Regelglied/C herrschende Druck, der gleich groß ist wie der Dampfdruck im Raum P des Speisebehälters, eingehalten. Bei genauer Einhaltung des Flüssigkeitsspiegels im Speisebehälter bleibt damit dieser Druckunterschied unveränderlich. Die dem Dampferzeuger zugeführte Speisemenge wird in Abhängigkeit von der Temperatur des durch die Leitung Q zu den nicht gezeichneten Verbrauchsstellen strömenden Dampfes so geregelt, daß die Temperaturveränderung so gering wie möglich bleibt. Der Temperaturfühler / beeinflußt den Kraftgeber H₁, der dann seinerseits das Ventil des Regelgliedes K, verstellt. Weiter ist ein Druekunterschiedsinesser L angeordnet, der in Abhängigkeit von der durch das erste Stufenrad der Kreiselpumpe D erzeugten Druckerhöhung über den Kraftgeber/^ das Ventil/⁷ der die Kreiselpumpe antreibenden Turbine E beeinflußt. Die Beeinflussung erfolgt so, daß bei der eingestellten Drehzahl der Pumpe das erste Rad mindestens zum Teil mit Flüssigkeit angefüllt läuft.

Die Druckverhältnisse, welche für die beschriebene Anlage maßgebend sind,, lassen sioh in Fig. 2 erkennen. Auf der Senkrechten ist der Druck-, auf der Waagerechten die Speisemenge Q aufgetragen. Die waagerechte Gerade pi stellt den unveränderlich einzuhaltenden Dampfdruck am Austritt aus dem Dampferzeuger dar. Bei Änderung der Verdampfungsmenge verläuft der Speisedruck am Eintritt in den Dampferzeuger gemäß der Kurve p_s. Die Druckkennlinie der Pumpe würde aber bei voller Drehzahl gemäß der Kurve ρ,, verlaufen. Es wäre demnach für den Betriebszustand mit der Speisemenge Q₁ bei voller Drehzahl der Pumpe der Drucküberschuß von pn'psi durch eine Drosselvorrichtung in der Speiseleitung zu vernichten, um die Menge Q₁ einhalten zu können. Die Stufendrücke in der Pumpe, bei Annahme einer Kreiselpumpe mit acht Stufen, würden sich gemäß den auf der rechten Seite der Senkrechten eingetragenen Teilstrecken 1 bis 8 einstellen.

D|er Speisepumpe wird jedoch nur die für den Punkt Q₁ entsprechende Menge Flüssigkeit zugeführt und in der Speiseleitung die Strömung nicht mehr gedrosselt. Das würde zur Folge haben, daß die Höhenlage der einzelnen Stuf endrücke um den Bietrag p_n-ps\ abfällen würde. Dabei würden die ersten zwei Räder nicht mehr voll laufen, erst das dritte Rad würde nur noch in seinem äußeren Kranz voll sein. Dabei entständen aber in den ersten beiden Rädern Kavitationserscheinungen, weil die Flüssigkeit keine "ununterbrochene Strömung mehr bilden würde, sondem nur noch einzelne Flüssigkeitsteile durch die Räder geschlagen würden. Der Unterschied der Drücke am Eintritt und am Austritt der Räder wäre ungefähr Null oder würde höchstens auf einen verschwindenden Betrag ansteigen.

Um nun Kavitationserscheinungen zu verhüten, wird im Sinne der Erfindung in Abhängigkeit von der im ersten Stufenrad nahezu auf den Betrag Null abgesunkenen Diruckerhöhung die Drehzahl der Pumpe derart vermindert, daß jeder einzelne Stufendruck so klein wird, daß die Summe der Stufendrücke nur noch etwas mehr beträgt als der Druck p_sl. Dadurch wird erreicht, daß das zweite und dritte Rad vollständig voll laufen und im ersten Rad noch ein beträchtlicher Kranz auch voll läuft. Es können damit nicht mehr einzelne Flüssigkeitsteile vom Eintritt zum Austritt durch die Räder geschlagen werden, Kavitationserscheinungen werden verhindert, und Leistungsverluste, die durch die schraffierte Fläche in der Fig. 2 dargestellt sind, treten nicht mehr ein. Die Pumpe läuft dann gemäß der neuen abgesenkten Kennlinie^/.

Die Speiseflüssigkeit kann entweder aus einem Druckbehälter entnommen werden, wobei die Flüssigkeit dann unter Dampfdruck steht. Sie könnte aber auch einem drucklosen Behälter entnommen werden; dabei steht die Flüssigkeit unter atmosphärischem Druck

bzw. dem Druck der Brüdendämpfe, der dann zum Ausgleich des Druckes hinter dem Regelglied herangezogen wird.

Die Art des Röhrendampferzeugers hat für die Erfindung keine Bedeutung. Die Rohrschlange kann beispielsweise auch aus mehreren parallelen Rohrsträngen bestehen. Dabei können die einzelnen Stränge in einzelne Strecken aufgeteilt werden, die gegebenenfalls

ίο durch Sammelgefäße zum Ausgleich der Drücke verbunden sein können. In die Rohrschlange können auch Flüssigkeitsabscheider bzw. Trommeln eingeschaltet sein. Die Regelung der Speisemenge kann in Abhängigkeit vom Druck oder von einer anderen Betriebsgröße des Dampferzeugers erfolgen. Der Antrieb der Speisepumpe kann auch durch einen Elektromotor oder durch andere Maschinen erfolgen.

Claims

Patentansprüche:

i. Speisevorrichtung mit Kreiselpumpe für Dampferzeuger, in denen die Zu-Standsänderung des Arbeitsmittels während der Zwangsströmung durch eine Rohrschlange erfolgt, dadurch gekennzeichnet, daß nicht nur die Menge des Arbeitsmittels durch Vierändern eines Durchflußquerschnittes (k) in der Zufuhrleitung der als Kreiselpumpe ausgebildeten Speisepumpe (D) geregelt wird, sondern auch eine selbsttätig wirkende Regelvorrichtung (Z.) vorhanden ist, welche in Abhängigkeit von der in der ersten Stufe der Kreiselpumpe erfolgenden Druckerhöhung des Arbeitsmittels die Drehzahl der Pumpe so beeinflußt, daß das erste Rad der Kreiselpumpe mindestens zum Teil voll läuft bzw. die Druckerhöhung im ersten Kreiselrad angenähert unveränderlich bleibt.
2. Speisevorrichtung nach Anspruch 1, ■ dadurch gekennzeichnet, daß an der Regelvorrichtung (/ζ") in der Zufuhrleitung zur Speisepumpe (D) dadurch ein unveränderliches Druckgefälle eingehalten wird, daß der an den einstellbaren Querschnitt anschließende Teil (C) der Zuführleitung mit einem Raum (P) in Verbindung steht, der über dem Spiegel der Speiseflüssigkeit gelegen ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen