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Die Erfindung betrifft Boiler, insbesondere Dampfboiler,
die thermische Energie von den Abgasen zurückgewinnen, die von einem Dieselmotor oder
einem ähnlichen
Motor erzeugt wurden, und die Regulierung der Leistung dieser Boiler.
Der Abgasboiler besteht aus einem Dampf/Wasser-Zylinder und einem
Konvektionsteil, üblicherweise
mit einer Wasserrohrstruktur, das thermische Energie zurückgewinnt.
Die Rohre können
glatt oder gerippt sein, und sie sind üblicherweise horizontal oder
vertikal angeordnet. Der Wasser/Dampf-Zylinder wirkt als der Speicherbehälter für die Flüssigkeit,
die dem Konvektionsteil zuzuführen
ist, und für
den darin erzeugten Dampf. Zusätzlich
enthält
der Abgasboiler einen Rahmen, ein wärmeisoliertes Gehäuse, Einlaß- und Auslaß-Öffnungen
für Abgas,
die erforderlichen Ventile, Rohrleitungen, möglicherweise Sammelleitungen,
Pumpen, Steuervorrichtungen, Sicherheitsvorrichtungen und ein Steuerpult.
Bevor es in den Boiler zugeführt
wird, wird das Wasser unter Verwendung von Boilerwasserbehandlungsvorrichtungen
und Chemikalien behandelt.
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Abgasboiler wurden am üblichsten
auf Schiffen und in Dieselleistungsstationen verwendet, in welchen
Betriebszuverlässigkeit
von sehr hoher Wichtigkeit ist. Teilweise aus diesem Grund erscheinen
die verwendeten Systeme einfach und in Ihrer Technologie veraltet.
Ferner steuern insbesondere für
Schiffe Klassifikationsinstitutionen die verwendeten Systeme streng,
und extensive und gründliche Testläufe werden
an neuen Konstruktionen ausgeführt,
selbst aus Gründen
von Seesicherheit. Bei umständlichen,
unzulänglichen
und harten Betriebsbedingun gen haben sich die einfachsten Lösungen hinsichtlich
sowohl Regulierung, als auch anderen Funktionen am besten in Bezug
auf Betriebszuverlässigkeit
bewährt.
In den Abgasboilern von dampferzeugenden Dieselmotoren oder Ähnlichem
wurde üblicherweise
eine Leistungsregulierung implementiert, indem ein Teil der Abgase
veranlaßt
wurde, den Boiler zu umgehen, sogenannte Umgehungsregulierung, oder
durch Kondensieren von überschüssigem Dampf
mit einer Kühlsubstanz,
wie Wasser, Luft oder Ähnliches,
sogenannte Kondensationsregulierung. Auf der Basis ihres Betriebsmodus
wurden die Boiler herkömmlicherweise
klassifiziert in Freizirkulationsboiler, in welchen die Zirkulation
durch Gravitation und durch Temperaturdifferenzen bewirkt wird,
und Zwangszirkulationsboiler, in welchen die Zirkulation mittels
einer Pumpe oder entsprechenden Vorrichtung bewirkt wird. In Zwangszirkulationsboilern
wurde ein Drosselventil, das am üblichsten
auf der Druckseite der Pumpe angeordnet ist, zur Leistungsregulierung,
sogenannte Drosselregulierung, verwendet.
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Zur Umgehungsregulierung war es erforderlich,
für den
Abgasboiler eine Umgehung zu konstruieren, was schwierig als eine
Konstruktion zu implementieren und teuer ist, da die Anordnung zusätzlich einen
Regulierungsdämpfer
erfordert, mittels dem die Abgasströmungen in den Abgasboiler und
zu seiner Umgehung geleitet werden. Damit die Regulierungseigenschaften
gut sind, sollte der Regulierungsdämpfer doppelt wirkend sein,
d. h. er sollte die Strömungen
sowohl zu dem Boiler, als auch zu der Umgehung regulieren. Die Verwendung
von zwei separaten Dämpfern
ist eine teuere Lösung.
In der Praxis gab man sich oft mit der Option eines Regulierungsdämpfers auf
Kosten der Regulierungseigenschaften und der Strömungswiderstände zufrieden. Der
Regulierungsdämpfer
muß bei
heißen
und schmutzigen Bedingungen arbeiten, und somit wird die Betriebszuverlässigkeit
leiden. Wenn die Umgehungsströmung
des Boilers erhöht
ist, ist die Strömungsgeschwindigkeit
der Abgase in dem Konvektionsteil verringert. Daraus folgt das Anhaften
von Abgasruß, Öl und anderen
Feststoffen an den Oberflächen
des Konvektionsteils; dies schwächt
den Wärmeaustausch
und verursacht im schlimmsten Fall ein Feuer.
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In dem Kondensationsregulierungssystem gibt
es keine Notwendigkeit für
eine Abgasumgehung oder einen Regulierungsdämpfer. Statt dessen werden
zum Entladen von übermäßigem Dampf,
der von dem Abgasboiler kommt, ein Kondensator, Wasser- und Dampfrohre,
Pumpen und/oder Gebläse,
-Steuerventile und Regulatoren benötigt. Der Kondensator kann
entweder wassergekühlt
oder luftgekühlt
sein.
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Zusätzlich zu den Investitionskosten
sind in dem Kondensationsregulierungssystem Betriebskosten von der
Verwendung der Pumpen und/oder Gebläse aufzubringen, wozu zusätzlich das
Kühlwasser bei
einigen Fällen
teuer sein kann oder ein warmes Klima die Erhöhung der Wärmeaustauschoberfläche der
Luftkühler
und der Gebläseeffizienz
erfordern kann. Ein Laufen mit konstanter Leistung wird auch die
Wasserbehandlungskosten und die Gerätegröße des Boilers erhöhen. Es
kann angenommen werden, daß es
ein gutes Merkmal des Kondensationsregulierungssystems ist, daß die Abgase
die höchste
mögliche
Strömungsgeschwindigkeit
in dem Konvektionsteil haben, wodurch ein Verschmutzen verringert wird.
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In Zwangszirkulationsabgasboilern
sind die Rohre oft in einer Horizontalebene, und die Rohre in verschiedenen
Horizontalebenen sind durch gekrümmte
Rohrteile verbunden, so daß Zirkulation
von einer Ebene zur anderen auftritt. Dadurch werden ausreichend
lange Rohre für
die hohe Geschwindigkeit der Zwangszirkulation erhalten, und es
ist Zeit, damit ein Verdampfen stattfinden kann. Ein Zwangszirkulationsabgasboiler
kann auch so gekoppelt sein, daß Rohre
in einem und demselben horizontalen Niveau miteinander verbunden
sind. In einer Drosselregulierung eines Abgasboilers wird die Strömung verringert,
um die Boilerleistung zu verringern. Wenn die Strömungsgeschwindikgeit
ausreichend abnimmt, wird Wasser am Boden von horizontal angeordneten Rohren
liegen bleiben und wird Kesselstein bilden, wenn es bis zur Trockenheit
verkocht ist. In einigen Fällen
können
sich separate Dampftaschen bilden, die, wenn sie sich entladen,
den Boiler beschädigen können. Wenn
ein Zwangszirkulationsabgasboiler, der trockengelaufen ist, gestartet
wird, bildet sich ein starker thermischer Schock, der hohe thermische Spannungen
bilden wird und den Boiler belasten wird.
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Die US-A-2222349 offenbart einen
zwangsversorgten Durchflußboiler,
der überhitzten
Dampf erzeugt, dessen Eigenschaften, Druck und Temperatur durch
Drosseln der Dampfströmungen
eingestellt werden, die von den verschiedenen Teilen des Boilers
kommen. Der ausgewählte Überhitzungsgrad bestimmt
die Oberflächenhöhen in den
verschiedenen Teilen des Boilers. Wenn ein Boiler, der mit einem
Brenner oder Ähnlichem
ausgestattet ist, von Interesse ist, wird seine Effizienz auf der
Basis der Effizienz des Brenners bestimmt.
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Die US-A-3162180 offenbart einen
Dampfgeneratortyp-Boiler, bei welchem die Wasseroberfläche in den
Wasserrohren oder Ähnlichem
mittels eines Schwimmregulators eingestellt wird. Die Effizienz
des Boilers wird mittels eines Ölbrenners
gesteuert.
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Die EP-A-51078 offenbart die am üblichsten verwendete
Zwangszirkulationssystem-Abgasboileranordnung, die mit einer Pumpe
ausgestattet ist. Der Boiler funktioniert gemäß den natürlichen Zirkulationsgegendruckventilen,
die an ihn an unteren Enden der Rohre hinzugefügt wurden. Die Gegendruckventile
verhindern die Strömung
in falscher Richtung und sind wegen dem Dampf/Wasser-Zylinder erforderlich,
der im oberen Teil der Anordnung angeordnet ist. Die Gegendruckventile
haben nichts mit dem Druck des Boilers oder der Regulierung der
Effizienz zu tun.
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Die FI-Patentanmeldung Nr. 64978
offenbart einen Abgasboiler, wobei die Wärmeaustauschoberflächen des
Konvektionsteils aus Rohrwickeln bestehen, die aus einem glatten
Rohr bestehen. Der Boiler ist zylindrisch und die Rauchleitungen
des Konvektionsteils sind kreisartig, wie es von oben und von unten
zu sehen ist. Der Raum, der innerhalb der innersten Wicklung belassen
ist, wird als eine Umgehungsleitung verwendet, in welcher auch der
Schalldämpfer
angeordnet ist. Der Regulierungsdämpfer ist oben an der Umgehung,
und wenn er geschlossen ist, werden alle Abgase in den Konvektionsteil
strömen. Wenn
der Regulierungsdämpfer
offen ist, wird ein Teil des Abgasstroms über den Konvektionsteil gehen. Verschmutzen
ist durch eine glatte Rohrstruktur verringert. Ein Regulierungsbereich
von 0–100
wird nicht mit der Konstruktion gemäß dem FI-Patent erzielt. Dank
der glatten Rohre bleiben die thermischen Oberflächen klein und ist der Boiler
in hohen Leistungskategorien schwer. Er ist am besten geeignet für hohe Abgastemperaturen,
d. h. für
schnelle Dieselmotoren.
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Das Ziel der Erfindung gemäß der vorliegenden
Anmeldung ist es, einen selbstregulierenden Abgasboiler zu schaffen,
der einfach in der Konstruktion und zuverlässig im Betrieb ist und keine
beweglichen Teile enthält.
Die Abgasumgehungsleitung mit einem Regulierungsdämpfer ist
bei dem selbstregulierenden Abgasboiler gemäß der vorliegenden Anmeldung
nicht erforderlich. Da der selbstregulierende Abgasboiler gemäß der Erfindung
keinen Dampf in Mengen über
den Verbrauch hinaus erzeugt, wird ein Kondensator mit seinen Hilfsvorrichtungen
für das Entladen
von übermäßigem Dampf
nicht benötigt. Der
selbstregulierende Abgasboiler gemäß der Erfindung arbeitet mit
freier, d. h. natürlicher
Zirkulation, in welchem Fall separate Zirkulationspumpen nicht erforderlich
sind. Der gesamte Abgasstrom geht immer durch den Konvektionsteil,
womit die bestmögliche Selbstreinigung
sichergestellt ist.
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Der selbstregulierende Abgasboiler
gemäß der Erfindung
basiert auf der Regulierung der Dampferzeugung durch Regulieren
des Wasserpegels in dem Konvektionsteil. Dies wird ermöglicht durch
die verschiedenen Wärmetransfereigenschaften
der flüssigen
Phase und der Dampfphase. Die Stahlboilerstruktur wider steht dem
Betrieb des Abgasboilers bei Trockenheit, da die maximale Temperatur
der Abgase ungefähr
350° ist.
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Genauer ist der selbstregulierende
Abgasboiler gemäß der Erfindung
gekennzeichnet durch das, was in den kennzeichnenden Abschnitten
der nachfolgend wiedergegebenen Ansprüche angegeben ist.
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Bei dem selbstregulierenden Abgasboiler wird
der Wasserpegel in den Rohren, die vorzugsweise vertikal angeordnet
sind, mittels wenigstens eines regulierbaren Ventils in Verbindung
mit dem Fallrohr oder den Fallrohren des Dampf/Wasser-Zylinders
reguliert. Bei dem selbstregulierenden Abgasboiler wird jeglicher überhitzter
Dampf, der möglicherweise von
dem Konvektionsteil ausgeht, mittels Versorgungswasser gekühlt durch
Verwendung von Dampfführungsleiteinrichtungen,
wobei das Versorgungswasser auf einen Bereich innerhalb der Leiteinrichtungen
mittels perforierten und/oder gerippten Rohren gerichtet wird, und/oder
durch Richten des Dampfes auf die Wasseroberfläche oder unter die Wasseroberfläche. Der
Wasserpegel in dem Dampf/Wasser-Zylinder des selbstregulierenden
Abgasboilers ist auf einen konstanten Pegel eingestellt, oder es
ist ihm gestattet, zwischen einer oberen Grenze und einer unteren
Grenze zu variieren. Die Regulierung des Wasserpegels kann bewirkt
werden mittels eines separaten unabhängigen Steuerkreislaufs. Das
Ventil, das den Wasserpegel in dem Konvektionsteil reguliert, wird
mittels des Drucks, der Temperatur und/oder Strömung oder entsprechenden Mengen
der Hauptdampfleitung oder des Dampf/Wasser-Zylinders gesteuert.
Der Konvektionsteil kann aus glatten oder gerippten Rohren bestehen;
auch eine Schichtstruktur oder eine Kombination aus dem Vorstehenden
ist möglich.
Eine Mehrzahl von Abgasboilern kann an einen gemeinsamen Dampf/Wasser-Zylinder
gekoppelt sein, wodurch ein Minimum bei der Anzahl von Versorgungswasserpumpen
und Wasserpegelregulierungen erreicht wird. Das Anheben des Dampf/Wasser-Zylinders
auf ein höheres
Niveau verbessert den statischen Druck und beschleunigt die Regulierung.
Die Abgasströmung
durch den selbstregulierenden Abgasboiler geht in ihrer Gesamtheit
durch den Konvektionsteil.
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Die Erfindung schafft äußerst bedeutende Vorteile.
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Die Regulierung des selbstregulierenden
Abgasboilers ist praktisch narrensicher und sie ist gleichermaßen für die Ozeane
und den Dschungel geeignet. Ersatzteile, die möglicherweise benötigt werden,
wie Pressostaten und Thermometer sind überall auf der Welt verfügbar. Der
selbstregulierende Abgasboiler kann auch einfach manuell betrieben
werden. Die Investitionskosten und die Betriebskosten sind verringert,
da weder Kondensatoren noch Umgehungsleitungen erforderlich sind.
Die Nützlichkeit des
selbstregulierenden Abgasboilers ist ebenfalls durch die Möglichkeit
verbessert, den Abgasboiler für die
maximale Strömungsgeschwindigkeit
auszugestalten, in welchem Fall die Selbstreinigung der Konvektionsoberflächen die
bestmögliche
ist, während die
Strömungsgeschwindigkeiten
im Wesentlichen konstant bleiben. Mittels einer vertikalen Rohrkonstruktion
ist es möglich,
die Bildung von Boilerkesselstein zu verringern, und bei vorsichtigem
Laufenlassen und sorgfältigem
Betrieb ist er nahezu vollständig eliminiert.
Eine Strömung
kann für
den unteren Zylinder und die Oberfläche eines Freizirkulationsboilers eingerichtet
werden, und dadurch können
die Nützlichkeit
und die Nutzungsdauer des selbstregulierenden Abgasboilers verbessert
werden.
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Die Erfindung ist unten in größerem Detail mit
Hilfe der begleitenden Zeichnungen beschrieben.
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1 stellt
schematisch einen Frontaufriß eines
Ausführungsbeispiels
des selbstregulierenden Abgasboilers dar.
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2 stellt
einen Seitenaufriß des
selbstregulierenden Abgasboilers von 1 teilweise
im Querschnitt dar.
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3 stellt
schematisch eine Kopplung dar, bei welcher eine Mehrzahl von Abgasboilern
an einen gemeinsamen Dampf/Wasser-Zylinder gekoppelt ist.
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In den 1 und 2 ist der Vorratsbehälter für das Versorgungswasser
und den Dampf des selbstregulierenden Abgasboilers ein Dampf/Wasser-Zylinder 2.
Die Versorgungswasserströmung 3 kommt
von Wasserbehandlungsvorrichtungen und wird mittels eines Ventils 4 reguliert.
Ein Rohr 5 richtet das Versorgungswasser zu einem Verteilerrohr 6 innerhalb des
Dampf/Wasser-Zylinders 2. Das Ziel bei der Gestaltung des
Verteilerrohrs 6 ist, daß ein Wärmeaustausch zwischen dem Dampf 7 und
dem Versorgungswasser 8 so vorteilhaft wie möglich sein
sollte. Der Versorgungswasserpegel 9 in dem Dampf/Wasser-Zylinder 2 wird
mittels eines Regulators 10 reguliert, von welchem zum
Beispiel ein elektrisches Signal über Kabel 22 zu dem
Ventil oder zum Beispiel dem Versorgungswasserrohr übertragen
wird. Die Regulierung kann kontinuierlich oder eine Untergrenzen-/Obergrenzenregulierung
sein. Visuell kann der Wasserpegel 9 mittels eines Überwachungsvials 11 überwacht
werden. Die Dampfströmung 12,
die von dem selbstregulierenden Abgasboiler 1 erzeugt wird, wird
mittels eines Hauptdampfventils 13 reguliert, welches in
einem Hauptdampfrohr 14 angeordnet ist, das an den Dampf/Wasser-Zylinder 2 angeschlossen ist.
Die Sicherheitsvorrichtungen des selbstregulierenden Abgasboilers 1 enthält Sicherheitsventile 15, die Überdruck
aus dem Boiler entlassen; eine Unterdrucküberwachung 16, die
die Bildung von Unterdruck in dem Boiler beim Kühlen verhindert; und ein Druckmeßgerät 17,
das den Druck angibt, der in dem Boiler vorherrscht.
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An den unteren Abschnitt des Mantels 18 des
Dampf/Wasser-Zylinders 2 sind Fallrohre 19 angeschlossen,
in welchen Regulierungsventile 20 angeordnet sind. Der
Pressostat 21, der den Druck in dem Dampf/Wasser-Zylinder 2 mißt, steuert
die Ventile zum Beispiel mittels eines elektrischen Signals über Kabel 23,
oder die Ventile 20 können
auch selbstaktiviert sein, direkt gesteuert durch den Druck, die
Temperatur oder Ähnliches
des Dampfes 7.
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Die Fallrohre 19 sind an
einen unteren Zylinder 40 angeschlossen, der das Versorgungswasser 8 zu
unteren Verteilerrohren 42 des Konvektionsteils 41 verteilt,
an welchen Vertikalrohre 43 angebracht sind. Ein Wärmeaustausch
erfolgt durch Vermittlung der Vertikalrohre 43, die entweder
glatt oder gerippt 44 sein können, um ihre Wärmeaustauscheigenschaften
zu verbessern. Die Rohre des Konvektionsteils 41 können auch
durch Schichtstrukturen ersetzt sein. Die oberen Enden der Vertikalrohre 43 sind
an obere Kollektorrohre 45 angeschlossen, die den Dampf 7 zu
dem Dampf/Wasser-Zylinder leiten und durch ihre anderen Enden an
seinem Mantel 18 angebracht sind. Der Dampf 7,
der in dem Dampf/Wasser-Zylinder über Öffnungen 46 eintritt,
wird durch eine Leiteinrichtung 47 geleitet, um das Versorgungswasser 8 in
dem Verteilerrohr 6 zu erwärmen, und/oder das Versorgungswasser 8 kühlt den überhitzten
Dampf 7. Der Wasserpegel 48 in dem Konvektionsteil 41 bestimmt
die Leistung des selbstregulierenden Abgasboilers 1.
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Der Konvektionsteil 41 des
selbstregulierenden Abgasboilers 1 kann durch seine obere
Sektion am Rahmen 50 aufgehängt sein, und der Dampf/Wasser-Zylinder 2 kann
daran zum Beispiel mittels Haltern 51 angebracht sein.
Die Abgasströmung 52 geht
in ihrer Gesamtheit über
Einlaß-
und Auslaßöffnungen 53 und 54 durch
den Konvektionsteil 41. Mittels Flanschen 55 und 56 ist
der selbstregulierende Abgasboiler 1 zum Beispiel an die
Abgasleitung eines Dieselmotors gekoppelt. Zylinder 57 und 58 oder Ähnliches,
die an die Flansche 55 und 56 angeschlossen sind,
sind mittels Kegeln 59 und 60 mit dem Rahmen 50 verbunden.
Die Außenoberflächen (50, 57, 58, 59, 60)
des selbstregulierenden Abgasboilers sind üblicherweise zum Zweck von
Energiewirtschaftlichkeit, und um die Oberflächentemperatur aus Gründen der
Betriebssicherheit zu verringern, thermisch isoliert.
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Die 3 stellt
ein Ausführungsbeispiel
dar, bei welchem drei separate selbstregulierende Abgasboiler 1 an
einen gemeinsamen Dampf/Wasser-Zylinder 2 gekoppelt sind.
Pfeile 24 geben die Bewegung des Dampfes 7 an.
Dampfrohre 25 oder obere Kollektorrohre 45, die
von den separaten Abgasboilern 1 kommen, sind an ein Verbindungsdampfrohr 26 angeschlossen,
das zu dem Dampf/Wasser-Zylinder 2 führt. Ein Kollektorrohrsystem
für Dampf 7 irgend
eines anderen Typs ist natürlich
auch möglich,
oder die selbstregulierenden Abgasboiler 1 sind direkt
an den Dampf/Wasser-Zylinder 2 mittels oberer Kollektorrohre 45 oder
direkt gekoppelt. Bei dem Ausführungsbeispiel
der 3 ist das Verbindungsdampfrohr 26 von
oben zu dem Dampf/Wasser-Zylinder 2 durch den Mantel 18 gerichtet,
und es ist an ein perforiertes Dampfverteilerrohr 27 angeschlossen,
das teilweise oder vollständig
unter der Oberfläche 9 des Versorgungswassers 8 angeordnet
ist. Dadurch wird Versorgungswasser 8 erwärmt und
wird überhitzter Dampf 7 gesättigt. Die
Dampfstrahlen 29, die durch Perforationen 28 austreten,
werden wirksam mit dem Versorgungswasser 8 gemischt. Der
Wasserpegelregulator 10 steuert über ein Kabel 30 eine
Pumpe 31 in dem Versorgungswasserrohr 5. Bei diesem
Ausführungsbeispiel
führt das
Rohr 5 direkt zu dem Dampf/Wasser-Zylinder 2.
Das obere Ende des Fallrohrs 32 ist an dem unteren Abschnitt
des Mantels 18 des Dampf/Wasser-Zylinders 2 angebracht,
und sein unteres Ende ist an einem Verteilerrohr 33 angebracht,
an welches die Fallrohre 19 der separaten Abgasboiler 1 gekoppelt
sind. Der Wasserpegel in den Konvektionsteilen 41 sowie
in den einzelnen Boilern 1 wird mittels Ventilen 20 reguliert.
Die Strömung von
Versorgungswasser 8 zu den selbstregulierenden Abgasboilern
ist durch einen Pfeil 34 angegeben.
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Der selbstregulierende Abgasboiler 1 gemäß der Erfindung
arbeitet folgendermaßen.
Die Abgasströmung 52 von
einem Dieselmotor oder Ähnlichem wird
nicht in irgendeiner Weise reguliert; sie strömt in ihrer Gesamtheit durch
den Konvektionsteil 41, was die Wärmeaustauschoberflächen dank
ihrer hohen Strömungsgeschwindigkeit
sauber hält.
In den Vertikalrohren 43 des Konvektionsteils 41 ist
die zu verdampfende Flüssigkeit
an der Innenseite und ist das Abgas an deren Außenseite. Um den Wärmeaustausch
zu erhöhen,
sind die Rohre üblicherweise
auf der Gasströmungsseite
gerippt. Wenn das Ventil 13 der Hauptdampfleitung 14 entweder
manuell oder unter der Steuerung eines Anwendungsziels geöffnet ist,
nehmen der Druck und die Temperatur in dem Dampf/Wasser-Zylinder 2 ab,
und wird das Ventil 20 unter der Steuerung eines Pressostaten 21,
eines Thermostaten oder direkt unter der Steuerung des Drucks, der
Temperatur oder Ähnlichem
des Dampfes 7 geöffnet,
woraufhin Versorgungswasser 8 schwerkraftbedingt über das
Fallrohr 19 zu dem Konvektionsteil 41 strömen wird
und den Wasserpegel 48 anheben wird. Die Erzeugung von
Dampf 7 nimmt zu, da die Wärmeübertragung durch Wasser und
eine Wasser-Dampf-Mischung wesentlich besser als jene durch Dampf
ist. Der Dampf über
der Wasseroberfläche 48 überhitzt
um so mehr, um so niedriger die Leistung ist, mit welcher der Abgasboiler
betrieben wird, da bei niedrigen Leistungen der Wasserpegel 48 niedrig
ist und die Überhitzungsoberfläche zunimmt.
Das Ventil 20 kann als ein kontinuierlich arbeitendes oder
ein Ein/Aus-Typ in Abhängigkeit
von den Anwendungszielen des Dampfes reguliert werden, welche die
Geschwindigkeit und Genauigkeit der Regulierung bestimmen. Die Regulierungsgeschwindigkeit
kann erhöht
werden durch Erhöhen
der Anzahl und/oder Durchmesser der Fallrohre. Auch durch Anheben
des Dampf/Wasser-Zylinders 2 auf ein höheres Niveau, wie in der 3 gezeigt ist, kann der
statische Druck des Versorgungswassers 8 erhöht werden
und kann dadurch die Leistungsregulierungsgeschwindigkeit verbessert
werden. Der Pegel 9 des Versorgungswassers 8 in
dem Dampf/Wasser-Zylinder 2 kann auch durch kontinuierliche
Regulierung reguliert oder durch Ober- und Untergrenzen gesteuert
werden. Die Regulierung des Wasserpegels 9 kann auch vollständig unabhängig durch
Steuern des Betriebs der Pumpe 31 und/oder des Ventils 4 implementiert
sein. Hinsichtlich eines stabilen Betriebs des selbstregulierenden
Abgasboilers 1 ist es wichtig, daß die Überhitzungshitze des überhitzten
Dampfes zu dem Versorgungswasser übertragen werden kann. Die
Oberfläche 9 des
Versor gungswassers 8 wirkt in einem gewissen Grad als eine
Wärmeaustauschoberfläche, sie
ist aber nicht ausreichend. Daher wurden Anstrengungen unternommen,
um einen Wärmeaustausch
mittels verschiedener perforierter und gerippter Rohrsysteme oder
durch Leiten des Dampfes 7 zur Oberfläche 9 oder unter sie
zu erhöhen.
Eine Wärmeaustausch
kann auch mittels verschiedener Dampf- oder Wasserstrahlen erhöht werden.
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Die Regulierung des Wasserpegels 9 in
dem Dampf/Wasser-Zylinder dient zum Verhindern einer Überfüllung. Wenn
der selbstregulierende Abgasboiler mit null Leistung betrieben wird,
kann Versorgungswasser 8 nur am Boden des unteren Zylinders 40 ausgelassen
werden, wo es möglich
ist, ein Ausströmen
einzurichten. Eine Oberflächenströmung in dem
Dampf/Wasser-Zylinder 2 kann ebenfalls dank der Regulierung
der Wasseroberfläche 9 leicht
eingerichtet werden.
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Die Erfindung der vorliegenden Anmeldung ist
nicht nur auf die Konstruktionen und Ausführungsbeispiele beschränkt, die
oben wiedergegeben sind. Somit kann zum Beispiel die Konstruktion
des Konvektionsteils 41 gemäß den verfügbaren Rohren variieren. Die
Rippung kann spiralförmig
oder längsgerichtet
sein. Verschiedene Kombinationen von oberen Kollektorrohren und
unteren Verteilerrohren können
verwendet werden, oder sie können
vollständig weggelassen
werden. Der Dampf/Wasser-Zylinder 2 kann von jeglicher
anderen Form sein oder seine Disposition kann verschieden sein.
Auch kann das Heizen des Versorgungswassers 8 mittels teilweise überhitztem
Dampf 7 auf viele verschiedene Weisen implementiert werden.
Für einen
Fachmann ist die Verwendung von zahlreichen Steuervorrichtungen und
Betrieben innerhalb der erfinderischen Idee ebenfalls klar.