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Einblasedüse für mit Einblasen von Heißdämpf in den Wasserraum von
Trommeln arbeitende Hochdruckdampferzeugei Die Erfindung betrifft eine EInblasedüse
für mit Einblasen von Heißdampf in den Wasserraum, von Trommeln arbeitendeHochdruckdampferzeuger.
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Bei derartig-en Dampfe>rzeugern können insbesondere bei BetrieU mit
nur chenildch aufbereitetem, Speis:ewasser bzw. mit hoher Konzentration des Kesselwassers
Korrosionen an den Heißdampfdüsen eintreten. Das Entstehen dieser Korrosionen ist
nach der Erkenntnis, auf der die Erfindung beruht, nicht allein an das Vorhandensein
besonderer Eigenschaften des Kesselwassers gebunden, in jedem Falle aber weitgehend
daran, daß die IMsenwandungen hohe Temperaturen haben. Erfindungsgernäß sollen nun
die Korrosionen durch eine. Ausbildung der Einblasedüsen ausgeschlossen werden,
durch die in die Dü-
sen nahe ihrem Eintrittsende Wasser derart eingeführt
wird, daß die Teile der Düsenwandungen, die mit dem zu verdampfenden Wasser in der
Tromniel in Berührimg kommen, vor den schädlichen Temperaturen des Einblasedampfes#
geschützt sind. Vorzugsweise werden die Düsen mit Schlitzen entlang ihrem Umfange
versehen. Diese Schlitze werden bezüglich der ' Strömungsrichtung des Wassers
in ihnen angenähert in Längsrichtung
der Düsen verlaufend angeordnet.
Hierm .durch wird einerseits- der Heißdampf schon bei seinem Eintritt in die Düsen
abgekühlt, anderseits kann sich insbesondere eine Wasserhaut entlang der Düsenwandungen
bilder#, die den überhitzten Dampf an un:mittelbareir Berührung der Düsenwandungen
hindert.
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Für die Einführung in das Dlüseninnere kann sowohl SpeisemTasser als
auch. Kesselwasser und auch beide gemeinsam benutzt werden. Bei der Verwendung von
Kesselwasser insbesondere bietet sich die Möglichkeit, die in die Düsen eingeführte
Wassermenge in großem überschuß gegenüber dem Heißdampf zu halten.
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Bei Dampfspeichern u. 4-1. ist es bereits bekannt, die Düsen. für
das Einblasen des Ihampfes in das Speisewasser derart auszubildeil., daß dem Dampf
schon in den Düsen Wasser beigemischt wird. Die für den Erfindungsgegenstand maßgebenden
Verhältnisse liegen dort aber nicht vor. Denn bei Dampfspeichern sind die Arbeitst#emperaturen
und die Temperaturunterschiede zwischenDampf und Wasser nur sehr klein gegenüber
Hochdruckdampferzeugern, welche mit Einblasien von Heißdampf in den Was-serraum
von Trommeln arbeiten. Der Zweck der vorliegenden Maßnahme ist bei Dampfspeichern
also ein anderer als bei der Erfindung und besteht darin, große Dampfmengen schnell
und ohne Lärm -niederschlagen zu können. Sodann sind bei den bekannten Einblaseeinrichtungen
auch noch wesentliche Teile, welche von dem Wasser benetzt werden, der vollen Temperatur
des eintretenden Dampfes ausgesetzt.
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Bei Dampferzeugern, welche mit Einblasen heißer Verbrennunggsgase
in das zu verdampfende Wasser arbeiten, ist es ebenfalls bereits; bekannt, Wasser
in die Düsen. einzuführen. Dort liegen aber hinsichtlich der angestrebten Wirkung
auch andere Verhältnisse vor als- bei den der Erfindung zugrunde liegenden Hochdruckdampferzeugern.
Bei den bekannten Anlagen haben die Feuergase sehr hohe Temperaturen, so daß die
mechanische Festigkeit der- Düsen sehr starke Kühlung erfordert, wofür die Kühlung
durch dasWasser an den. Außenwandungen vollkommen unzureichend ist. Bei den Hochdruckdampferzeugern,
auf die sich die Erfindung be# zieht, ist dagegen die mechanische Festigkeit der
Düsen durch die Temperatur des Dampfes# nicht in Frage gestellt. Vielmehr handelt
es sich hier um die Vermeidung von Korrosionen, für deren Eintreten in erster Linie
die Beschaffenheit des Kesselivassers von Einfluß ist. Bei den. bekannten Amlagen
bleiben sodann die Temperaturen der Düsenwandungen 'und die Temperaturunterschiede
gegenüber dem Kesselwasser wegen der hohen Verbrennungstemperatur trotz der Wassereinführtu-ig
sehr hoch, so daß unter Voraus-Setzung der bei Hochdruckdampferzeugern gegebenen
Speisewasserverhültnisse Korroisionen auftreten könnten.
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Die für ' diese bampferzeu '-er bekannten Einrichtungen sind
schließlich auch nichtderart ausgebildet, daß die Feuergase mit solchen Teilen >der
Düsenwandungen, welche von dem Kesselwasser benetzt werden, erst nach erfolgter
Abkühlung in Berührung kolnmen.
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Bei der Einrichtung nach der Erfindung findet -naturgemäß ein wesentlicher
Teil der Dampferzeugung schon in deti Düsen selbst statt. Hierdurch ergibt sich
noch der Vorteil, daß der Wasserstand in der Dampferzeugertrommel sehr niedri- gehalten.
-,verden kann und sich somit eine große Dampfraumhöhe ergibt. Ein anderer Vorteil
besteht bei. Betrich mit Speisewasser von hoher Resthärte -darin, daß der ausfallende
Kesselstein in den Düsen nicht festbrennen kann. Für ein gleichma - - ßiZD
-es Arbeiten aller Düsen und die volle Ausnutzung des - gesamten Trommelvolumens
ist dies sehr vorteilhaft.
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Die Zeichnung veranschaulicht die Erfindung in mehreren beispielsweisen
Ausführungsformen, und zwar zeigt Eig. i eine Düse; die insbesondere für die Verwendung
von Speisewasser zum Einführen in das Düseninnere bestimmt ist, Fig. 2 eine ummantelte
Düse, bei der ebenfalls Speisewasser verwendet wird, Fig. 3 eine Düse, bei
der Kesselwasser zum Schutz der Düsenwandung dient, Fig. 4 eine Gesamtanordnung
mit Düsen nach Fig - 3 und Fig- 5 eine Düse, bei der Speisewasser
und Kessel-wasser gleichzeitig benutzt werden. Es bezeichnet i die Düsen zum Einblasen
des Heißdampfes in den Wasserraum der Dampferztugertrommel und 2 die Abzweigstutzen
von dem Hauptzuführungsrohr für den Heißdampf, an die die Düsen i angeflanscht sind.
Wie Fig. i zeigt, sind die Düsen i an ihrem Eintrittsende entlang ihrem Umfan- mit
einer Reihe von Schlitze" 3 M:it insgesamt verhältnismäßig großem Querschnitt
versehen. Für die Zuführung von Wasser zu diesen Schlitzen 3 sind sie von
einem Ringkanal 4 umgeben, der durch das Rohr 5
beispielsweise an die Speiseleitung
angeschlossen ist. Die Schlitze 3 sind am oberen Ran,d des Ringkanals 4 und
der Rohranschluß 5 an seinem unteren Rand angeordnet, um das Wasser möglichst
gleichmäßig auf alle SchlitzQ 3 zu verteilen. Vorzugs-weise wird den Dusen
i die gesamte Menge des Speisewassers zugeführt.
Bei der Ausfiihrungsforrn
nach. Fig. -- ist die Düse i mit einem einzigen Schlitz 3 versehen,
der sich, ununterbrochen. durch, Rippen o. dgl. über den vollen Umfang der Düse
erstreckt. Der Schlitz 3 ist. zwecks Bildung einer Wasserhaut entlang den
Innenwanäun# gen der Düse i bezüglich der Strömungsrichtung des Wassers in Längsrichtung
der Düse i verlaufend angeordnet. Diurch leicht injektorartige Gestaltung
* des Eintrittsendes der Düse i mit dem Schlitz 3 kann dabei die Verteilung
des Speisewassers auf die einzelnen Düsen i gemäß deren Beaufschlagung mit Heißdampf
unterstützt werden.
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Dier Ringkanal 4 für die Zuführung des Wassers ist durch einen Mantel
6 über den Hauptteil der Düse i verlängert, wobei der Rohranschluß
5 an den Mantel 6 nahe dem Austrittsende der Düse i angeordnet ist.
Die Düse i wird dadurch von dem zu dem Schlitz 3
strömenden Speisewasser auch
noch- von außen gekühlt.
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Das Eintrittsende der Düse i wird von einem besonderen Einsatz
7 gebildet, der in den Rohrstutzen 2 eingeschr.aubt ist und mit Spielraum
gejgenüber der Düse-i bis zu dem Schlitz 3 hineinragt. Hierdurch wird erreicht,
daß die Düse i an keiner Stelle mit Dampf der vollen überhitzung in Berühru:ng kommt
und auch der Wärmefluß nach den Düsenwandungen unterbunden ist.
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Die Düse nach Fig. 3 ist für die Verwendung von Kessel-,vasser
bei sonst gleicher Ausführung an ihrem Eintrittsende durch entspreche
- nde Gestaltung des Einsatzes 7 mit dem Schlitz
3 nach Art einer Diampfstrahlpumpe ausgebildet und mit dem Ringkanal 4 an
den Wasserraum der Dampferzeugertrommel angeschlossen. Dieser Anschluß ist wiederum
von einem Mantel 6 gebildet -und mündet in einem gewissen Abstand oberhalb
der Düse i in den Wasserraum- der Trommel. Um das Ansaugen des Kesselwassers sicherzustellen,
ist der unmittelbar Dampf führende Teil der Didse i möglichst lang bemessen, damit
der Abstand des Schlitzes 3 von dem Austrittsende der Düse i möglichst kurz
bleibt. , Der darüberliegende Teil des Düsenkörpers-# i ist dabei als offener
Hohlraum 8
ausgebildet, der gegen den Heißdampfstro-m durch den Einsatz
7 abgeschlossen ist.
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Das Speisewasser wird hierbei in die-Dampferzeugertrommel, wie Fig.
4 zeigt, zweckmäßig in der Nähe der Mündungen der einzelnen Heißdampfeinblasedüsen
i derart zugeführt, daß sich vor der Mündung jeder Düse i eine geringere Konzentration
des Kesselwassers einstellt als in dem, übrigen Wasserraum der Trommel. Fig. 4 zeigt
die Dampferzeugertrommel 9, in deren Dampfra14n das Hauptzuführungsrohr io
-für den Heißdampt .angeordnet ist. Dieses Rohr io ist mit den Abzweigstutzen
2 versehen, an die sich die Düsen i senkrecht nach unten gerichtet anschließen.
jeder Heißdampfdüse i ist eine Speisewasserdüse i i zugeordnet. Diese Speisewasserdüsien
i i, die von der Speiseleitung 12 abzweigen und fächerförmige Gestalt haben, sind
so angeordnet und gerichtet, daß sich vor jeder Heißdampfdüse i ein Strom frischen
'Speis-ewassers ausbreitet. Das in die Düsen i eingesaugte Wasser hat dann ebenfalls
geringere Konzentration als- das Kesselwasser und gegebenenfalls aucli geringere
Temperatur.
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, Die Düse nach Fig. 5 stellt eine Vereinigung der Ausführungsformen
nach Fig. 2 und 3 dar. Sie ist für die gleichzeitige Verwendu,ng von Speisewasser
-und Kesselwasser mit zwei Schlitzen 3' und 3" und zugehörigen Ringkanälen
4' und 4" versehen. Der Speise-5vasserschlitz 3', der von einem Einsatz
13 zusammen mit dem Heißdampfeinsatz 7 gebildet -wird, ist durch den
Ringkanal 4" bzwden Mantel 6 an den Wasserraum der Trommel angeschlossen
und mit dem Schlitz 3"
nach Art einer Wasserstrahlpumpe ausgebildet. Hierzu
ist er oberhalb# des Kesselwasserschlitzes 3" und konzentrisch, in demselben
angeordnet. . Gleichzeitig ist auch- der Heißdampfeinsatz 7 wieder
so, gestaltet, aaß der Heißdampfstrom zusätzlich injektorartig wirkt.