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Wasserstandsregelung bei Oberflächenkondensatoren mit Kondensatrückführung
Bei Oberfl-ächenkondensationsanlagen ist es vielfach üblich, das im Hauptkondensator
gewonnene Kondensat zum Niederschlagen des Betriebsdampfes von Dampfstrahlluftsaugern
in einem Hilfskondensator zu benutzen. Es kann nun der Fall eintreten, daß das anfallende
Kondensat bei kleinen Leistungen der Hauptmaschine nicht zum Betriebe des Hilfskondensators
ausreicht. Um dies zu vermeiden, hat man einen Teil des zum Betriebe des Hilfskondensators
verwendeten Kondensats durch eine Umlaufleitung in den Hauptkondensator zurückgeführt
und die umgeführte Kondensatmenge durch ein von Hand verstellbares Drosselorgan
eingestellt. Hierbei ergibt sich jedoch der Nachteil, daß die Aufmerksamkeit des
Maschinenwärters zu stark in Anspruch genommen wird und bei Anlagen mit stark schwankender
Belastung ein Bedienungsmann dauernd die umgeführte Kondensatmenge einstellen muß.
Bei ungenügender Aufmerksamkeit des Bedienungsmannes kann es dabei vorkommen, daß
bei wieder angestiegener Last der Dampfkraftmaschine unnötig viel vorgewärmtes Kondensat
nach dem Hauptkondensator zurückgeführt wird, wobei von dem umgeführten Kondensat
im Hilfskondensator aufgenommene Wärme wieder an das Kühlwasser des Hauptkondensators
abgegeben wird und für die Speisewasservorwärmung verlorengeht.
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Es ist auch bekannt, die Menge des in den Hauptkondensator zurückzuführenden
Kondensats in Abhängigkeit von dem sich mit der Belastung ,ändernden Stufendruck
einer Dampfturbine oder von dem Wasserstand- im Hauptkondensator zu regeln. In beiden
Fällen ist nur in der Umführungsleitung, nicht aber in. der Kondensatdruckleitung
ein Regelorgan vorgesehen. Dies hat den Nachteil, daß
die Leistung
der Kondensatpumpe bei allen Betriebsverhältnissen praktisch die gleiche bleibt,
weil keine Drosselvorrichtung in der Kondensatpumpendruckleitung vorgesehen ist.
Das Beibehalten der gleichen Leistung der Kondensatpumpe bei veränderlicher Maschinenleistung
und daher veränderlicher Kondensatmenge ist aber unwirtschaftlich.
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Dieser Nachteil wird gemäß der Erfindung dadurch vermieden, daß in
der Kondensatdruckleitung hinter dem Hilfskondensator und in der Umführungsleitung
je ein Drosselorgan vorgesehen ist, die beide durch einen Schwimmer in Abhängigkeit
vom Wasserstand im Hauptkondensator im entgegengesetzten Sinne zueinander eingestellt
werden. Durch die Steuerung des in der Kondensatdruckleitung vorgesehenen Drosselorgans
in Abhängigkeit von der anfallenden Kondensatmenge -wird nämlich die Leistung der
Kondensatpumpe derjenigen der Kraftmaschine angeglichen. Durch das selbsttätige
Öffnen der Umlaufleitung wird die zum Kühlen des Hilfskondensators erforderliche
Kondensatmenge bereit gestellt, ohne daß aber wie bei den bekannten Einrichtungen
die Leistung der Kondensatpumpe unnötig hoch gehalten wird. In weiterer Ausgestaltung
der Erfindung sind hierbei die beiden Drosselorgane derart miteinander verbunden,
daß kurz vor dem völligen Schließen des Drosselorgans in der Kondensatdruckleitung
das Drosselorgan in der Umlaufleitung geöffnet wird. Auf diese Weise wird erreicht,
daß die aus dem Hilfskondensator aufgenommene Wärmemenge möglichst voll zur Speisewasservorwärmung
ausgenutzt wird. Der Fall, daß beide Drosselorgane in einer Mittelstellung stehenbleiben,
ist demnach ausgeschlossen. Durch öffnen des in der Umfü.hrungsleitung vorgesehenen
Ventils soll lediglich bei Unterschreitung einer Mindestmenge von anfallendem Kondensat
eine zu große Erwärmung bzw. ein Verdampfen beim Durchgang durch den Hilfskondensator
verhindert werden.
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Die Zeichnung . zeigt ein Ausführungsbeispiel mit den Merkmalen der
Erfindung, worin Abb. i die Gesamtanlage und Abb. a eine Regelungseinzelheit in
schaltbildlicher Darstellung veranschaulichen.
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Es bezeichnen a einen Oberflächenkondensator einer nicht dargestellten
Dampfkraftmaschine, b die Kondensatsaugeleitung, c die Kondensatpumpe und d die
zu einem Hilfskondensator e führende Kondensatdruckleitung. Von dem zum Niederschlagen
des Betriebsdampfes von Dampfstrahlluftsaugern dienenden Hilfskondensator e führt
die Druckleitungd zu einem Speisewasserbieh:älter f. Unterhalb dieses Speisewasserbehälters
ist in der Druckleitung d eine Drosselklappe g vorgesehen. Vor dieser Drosselklappe
g zweigt eine zu- -dem Hauptkondensator a führende Umlaufleitung h ab, die ebenfalls
eine Drosselklappe i enthält. Diese beiden Drosselklappen g, iwerden nun in Abhängigkeit
von dem Wasserstand im Kondensator a selbsttäitig eingestellt. Zu diesem Zwecke
ist an die Kondensatsaugeleitung b ein Schwimmertopf k angeschlossen, in dem ein
Schwimmer l vorgesehen ist, der entsprechend dem Wasserstande im Kondensator a einen
Drosselschieber in verstellt. Dieser Drosselschieber na
regelt den Austrittsquerschnitt
einer an die Druckseite der Kondensatpumpe c angeschlossenen Druckwasserleitung
a, die über eine Drosselstelle o führt. Hinter der Drosselstelle o ist eine Bohrung
p vorgesehen, die den Raum hinter der Drosselstelle o mit dem Druckraum eines federbelasteten
Kraftkolbens g (Abb. 2) verbindet. Dieser Kraftkolben g ist durch ein Gestänge r
mit den beiden Drosselklappen g, i verbunden. Zu diesem Zweck sind, wie aus Abb.
z ersichtlich, an der Stange s die auf die Drosselorgane g, i einwirkenden Hebel
t und u angelenkt. Der Hebel t besitzt einen festen Drehpunkt v, so
daß durch den vollen Hub des Kraftkolbens g die Drosselklappe g geschlossen und
geöffnet werden kann. Der Hebel ta dagegen besitzt einen nachgiebigen Drehpunkt
tv, so daß schon bei einem Teilhub des Kraftkolbens g die DTOsselklappe i geöffnet
und geschlossen wird. Beide Drosselorgane g, i werden durch den Schwimmer L im entgegengesetzten
Sinne zueinander beeinflußt.
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Die Wirkungsweise ist folgende Steigt der Wasserstand im Kondensator
a infolge höherer Belastung der Dampfkraftmaschine, so wird der Schwimmer l angehoben,
der über den Drosselschieber m den Austrittsquerschnitt der Impulsleitung n verkleinert.
Hierdurch ergibt sich ein Druckstau hinter der Drosselstelle o, und der Kraftkolben
g Üffnet über den Hebel t und den Drehpunkt v die DTOsselklappe g. Dabei wird der
Hebel u mit seinem Drehpunkt iv so bewegt, daß bei geschlossener Drosselklappe
i die Drosselklappeg in ihrer Stellung nicht verändert wifd. Hierdurch ist der Umlauf
des als Kühlmittel des Hilfskondensators dienenden Kondensats nach dem Hauptkondensator
a geschlossen, so daß die gesamte Kondensatmenge dem Speisewasserbehälter f zugeführt
wird. In entsprechender Weise spielt sich der Regelungsvorgang bei sinkendem Wasserstand
im Oberflächenkondensator a ab. In diesem Falle gibt der Schwimmer t über den Drosselschieber
in den Ausfluß der Impulsleitung n mehr oder weniger frei. Dementsprechend
sinkt der Drück hinter der Drosselstelle o ab, so daß der Kraftkolben q unter Wirkung
seiner
Feder verschoben wird. Hierdurch wird die Drosselklappe g geschlossen, während der
Hebel tt so weit bewegt wird, bis sein beweglicher Drehpunkt tv Festpunkt wird und
bei einer weiteren Bewegung des Kraftkolbens g der Hebel tt sich um den Festpunkt
tv dreht und die Drosselklappe i nunmehr geöffnet wird.
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Die Drosselklappe i ist demnach dann völlig geöffnet, wenn sich die
Drosselklappe g in ihrer Sehlußstellung befindet.