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Hochdruck-Dampfkraftanlage für Schiffe mit Hilfsmaschinenantrieb durch
gedrosselten und gekühlten Frischdampf Durch die Einführung von Hochdruckdampf im
Schiffsbetrieb ergeben sich besonders bei kleinen und mittleren Anlagen für den
Betrieb der Hilfsmaschinen gewisse Schwierigkeiten, wenn diese, wie es allgemein
üblich ist, mit Sattdampf oder niedrig überhitztem Dampf und geringer Spannung,
etwa bis IO at, arbeiten. Da im Hafenbetrieb beim Laden und Löschen die Hauptmaschine
stillsteht, muß dann der vom Hochdruckkessel kommende überhitzte Dampf für den Betrieb
der Hilfsmaschinen entspannt und gekühlt werden. Es ist bekannt, die durch das Kühlen
des Hochdruckdampfes frei werdende Wärmemenge für den Antrieb der Hilfsmaschinen
auszunutzen, indem beispielsweise in einem Wärmeaustauscher der Abdampf der Hochdruckstufe
der Hauptmaschine durch einen Teil der überhitzungswärme des zur Hochdruckstufe
gehenden Frischdampfes aufgeheizt und der Antriebsdampf für die Hilfsmaschinen aus
diesem Wärmeaustauscher entnommen wird.
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Die Erfindung löst die Aufgabe, die durch das Kühlen des Hochdruckdampfes
frei werdende Wärmemenge auszunutzen, in anderer Weise. Nach der Erfindung wird
durch diese Wärmemenge Seewasser verdampft, um dann den auf diese Weise gewonnenen
Mischdampf in den Hilfsmaschinen Arbeit leisten zu lassen oder sonst als Nutzdampf
zu verwenden. Gegebenenfalls kann die Anlage zeitweise auch dazu dienen, Destillat
aus Seewasser zu gewinnen.
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Eine Anlage nach der Erfindung ist wie folgt ausgebildet: Der vom
Kessel kommende hoch überhitzte Frischdampf wird über einen Druckminderer durch
eine Heizschlange eines ersten Seewasserverdampfers, in dessen Dampfraum sie ausmündet,
geführt. Von der von diesem ersten Verdampfer zu den Hilfsmaschinen führenden Mischdampfleitung
ist eine Leitung abgezweigt, die zu einer Heizschlange geht, die in den Dampfraum
eines zweiten, an den Kondensator angeschlossenen Seewasserverdampfers ausmündet.
In der zum zweiten Verdampfer gehenden Heizdampfleitung ist ein nach Art eines Sicherheitsventils
ausgebildeter Druckminderer angeordnet, durch den die Dampfableitung zur Heizschlange
des zweiten Verdampfers freigegeben wird, wenn bei vermindertem Nutzdampfverbrauch
der Druck in der vom ersten Verdampfer kommenden Mischdampfleitung um einen bestimmten
Betrag ansteigt.
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Durch die erfindungsgemäße Erzeugung von Mischdampf zum Betrieb der
Hilfsmaschinen wird im Hafenbetrieb, falls dann einige der Hilfsmaschinen mit Auspuff
-beiten, erheblich an gereinigtem Speisewas gespart. Der Verlust an Speisewasser
wird, um den Anteil vermindert, den der Zusatz -a verdampftem Seewasser in dem zu
den Hilfsmaschinen gehenden Mischdampf ausmacht.
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Außerdem besteht der Vorteil, daß gegebenenfalls große Mengen Nutzdampf,
z. B. für Kochzwecke, erzeugt werden können.
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Da der Verbrauch an Nutzdampf stark schwankt, der Hochdruckkessel
zweckmäßig aber mit möglichst gleichbleibender Verdampfungsleistung betrieben werden
soll, ist die Anlage so ausgebildet, daß die jeweils nicht verarbeitete, im ersten
Seewasserverdampfer erzeugte Mischdampfinenge zur Gewinnung von Destillat aus Seewasser
benutzt wird. Es kann also auf einfache Weise ein Vorrat an destilliertem Wasser
geschaffen werden.
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Auf der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes
veranschaulicht.
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Es bezeichnet I die vom Kessel kommende Hochdruckdampfleitung, 2
einen in diese Leitung eingeschalteten Druckminderer, 3 den ersten Verdampfer mit
Heizschlange 4 und Wasserstandsregler 5, 6 den zweiten Verdampfer mit Heizschlange
7 und Wasserstandsregler 8, g die zu den Hilfsmaschinen führende Dampfleitung, 10
einen in diese Leitung eingeschalteten Druckminderer und 12 einen Kondensator mit
Abdampfzuleitung 13 und Kondensatabteilung 14. Von der Dampfleitung 9 ist vor dem
Druckmindere 10 eine Leitung 15 abgezweigt, die über einen Druckminderer 16 zur
Heizschlange 7 des zweiten Verdampfers 6 führt. Die Heizschlangen 4 und 7 der Verdampfer
münden in deren Dampfraum aus. Vom Dampfraum des zweiten Verdampfers 6 fühlt eine
Leitung I7 zum Kondensator 12. Die beiden Verdampfer 3, 6 werden von einem Seewasserdruckbehälter
18 aus gespeist, in den eine Speisepumpe 19 fördert. Von der Steigleitung 24 des
Behälters I8 führt eine Leitung 20 über den Speiseregler 5 zum ersten Verdampfer
3 und eine Leitung 21 über den Speiseregler 8 zum zweiten Verdampfer 6.
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Mit 22 ist eine Abscblämmleitung des Verdampfers 3, mit 23 eine Abschlämmleitung
des Verdampfers 6 bezeichnet.
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Die Wirkungsweise der Anlage ist wie folgt: Der auf etwa 4750 erhitzte
Hochdruckdainpf von beispielsweise 50 at gelangt durch die Leitung 1 zum Druckminderer
2, wo eine Druckminderung auf etwa 25 at stattfindet. Dieser Dampf mit geringerem
Druck, aber nahezu gleicher Überhitzungstemperatur wird durch die Rohrschlange 4
geleitet und gibt den wesentlichen Teil seiner Überhitzungswärme an das im Behälter
3 befindliche Seewasser ab. Es verdampft eine der Il,gegebenen überhitzungswärme
entsprechende Menge Seewasser, und dieser Dampf mischt sich mit dem aus der Heizschlange
4 austretenden Dampf. Der zweckmäßig noch schwach überhitzte Mischdampf gelangt
durch die Leitungg zu dem zweiten Druckminderer I0, in welchem sein Druck auf die
Betriebsspannung der Hilfsmaschinen herabgesetzt wird.
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Der durch die Abzweigleitung 15 abgeführte Dampf wird in dem Druckminderer
I6 bis bis auf etwa I at entspannt und als über hitzter Dampf durch die Heizschlange
7 des zweiten Verdampfers 6 geleitet. Durch die abgegeben Überhitzungswärame wird
aus dem Seewasser eine entsprechende Menge Dampf erzeugt, der sich mit dem aus der
Heizschlange 7 austretenden Dampf mischt.
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Der so entstandene Mischdampf wird durch die Leitung 17 dem Kondensator
zugeführt.
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Da die Hilfsmaschinen infolge der stark wechselnden Belastung keinen
gleichbleibenden Dampfverbrauch haben, der Hochdruckkessel zweckmäßig aber mit der
gleichen Dampfleistung betrieben werden soll, treten in der Leitung 9 Druckschwankungen
auf.
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Der Druckminderer I6 der Abzweigleitung 15 wird nun erfindungsgemäß
so eingestellt, daß er als Sicherheitsventil wirkt und beispielsweise beim Auftreten
einer Spannungserhöhung von etwa 2 at über der in der Leitung g regelrecht vorhandenen
Mischdampfspannung den überschüssigen Dampf durch die Heizschlange 7 des zweiten
Verdampfers 6 strömen läßt. Die von den Hilfsmaschinen nicht verarbeitete Dampfmenge
wird also zur weiteren Verdampfung von Seewasser und zur Gewinnung von Destillat
ausgenutzt.
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Soll die Anlage zeitweise nur zur Gewinming von Destillat betrieben
werden, so wird die Mischdampfleitung g vor dem Druckminderer 10 abgesperrt. Die
gesamte Mischdampfmenge, die im ersten Verdampfer aus dem vom Kessel kommenden Dampf
und dem zusätzlich aus dem Seewasser erzeugten Dampf gebildet wird, durchströmt
dann die Heizschlange des zweiten Verdampfers.
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Mit der neuen Anlage ist es möglich, unter voller Ausnutzung der
in dem hochüberhitzten Hochdruckdampf enthaltenen Wärme im Hafenbetrieb die Hilfsmaschinen
mit niedrigem Dampfdruck und geringer Dampftemperatur zu betreiben und die überschüssige
Wärmemenge zur Gewinnung von Nutzdampf aus Seewasser und gleichzeitig zur Destillatgewinnung
aus Seewasser heranzuziehen.
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Eine zeitweise überschüssige Dampfmenge wird nicht durch ein Sicherheitsventil
abgeblasen, sondern dient zur weiteren Gewinnung von Destillat aus Seewasser.