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Einrichtung zur Erhöhung des Fördergewichtes der Dampfumwälzpumpe
- von mittelbar beheizten Dampferzeugern Die Erfindung bezieht sich auf .mittelbar
beheizte Dampferzeuger; bei denen durch eine Umwälzpumpe Sattdamp-f aus dem Dampfiaum-einer
Trommel .entnommen, durch einen 'Q@berhitzer .gedrückt und für die mittelbare Beheizung
zum größeren Teil wieder in den Wasserraum der Trommel eingeleitet wird.
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` Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur zeitweiligen oder dauernden
Erhöhung des Fördergewichtes der Umwälzpumpe. Sie besteht darin, daß in .der Saugleitung
der Dampfumwälzpumpe ein Oiberflächenwärmeäu@stauscher .eingebaut ist, der vorzugsweise
mit Speisewässer gekühlt und innerhalb oder außerhalb. der ,Verdampfungstrommel
angeordnet, wird. Der Wärmeaustausch:er soll- im Bedarfsfalle .den- von der Umwälzpumpe.
angesaugten Siattdampf teilweise kondensieren.
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Beim Verfahren zur mittelbaren Beheizung durch Umwälzen und Einleiten
von Dampf wird, wie bekannt, .grundsätzlich angestrebt, trockenen, .reinen Sattdampf
aus der. V.erdampfungstrommel zu :entnehmen, um sowohl die Bildung von Kessdhstein
als auch das Mitführen von Verunreinigungen in den Dampfverbraucher zu verhindern..
Die Dampfum-,välzpump-e hat hierbei-'die Aufgabe, die für -die mittelbare Beheizung
erforderliche Dampfmenge, welche .ein von Dampfdruck, ÜberhS.tzung und- Speisewassei-vorwärmtemperatur
zwangsweise abhängiges Vielfaches der -INutzdampfmenge ist, durch das ganze
Umlaufsystem
unter Überwindung des Strömungswiderstandes zu drücken. Die Förderleistung der Umwälzpumpe
wird bei den Bekannten Dampferzeugungsverfahren für reinen, trockenen Sattdampf
festgelagt.
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Die Erfindung bezweckt, das von der Umwälzpumpe geförderte Gewicht
für jede auftretende Last dadurch zu steigern, daß entgegen den bisherigen Bestrebungen,
trockenen Sattdampf umzuwälzen, der von der Umwälzpumpe angesaugte Dampf zum Teil
kondensiert wird, und zwar erfindungsgemäß mittels eines 'innerhalb oder außerhalb
der Verd=pfungstrommel angeordneten Ob,erfiächenwänmeaustauschers. Dadurch kann
bei jedem gegebenen Fördervolumen, dem eine bestimmte Umwälzptunpendrehzahl zugeordnet
ist, das geförderte Gewicht durch Ansaugen eines Dampf-Wasser-Gemisches an Stelle
von trockenem Sattdampf erhöht *werden. Aus wirtschaftlichen Gründen empfiehlt sich
dabei, Spyeisewasser als Kühlmittel zu verwenden, damit die aus dem Sattdampf abgeführte
Wärme dem Dampferzeuger nicht - verlorengeht.
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Nach einem älteren Vorschlag soll in den nach demDampfum.wälzverfahrenarbeitenden
Dampferzeugern zur Erhöhung des von der Umwälzpumpe geförderten Gewichtes und damit
zum Schutze gegen Überschreitung der Überhitzungstemperatur bei plötzlichen außergewöhnlichen
Dampfentnahmespitzen Wasser aus der Ver.dampfungstrommel mit Hilfe einer besonderen
Pumpe entnommen und in die Saugleitung der Umwälzpumpe eingespritzt werden. Hierbei
ist jedoch keine völlige Sicherheit gegeben, da das in den Dampfstrom eingespritzte
Wasser der Verdampfungstromm,elentnommen wird, in der bekanntlich der Gehalt an
Verunreinigungen einen Höchstwert aufweist. Das verunreinigte Einspritzwasser gelangt
in den überhitzer, wodurch sowohl .die Sicherheit der Heizflächen als auch jene
des Dampfverbrauchers, insbesondere einer Turbine, unter Umständen gefährdet werden
kann, obwohl der Betrieb nach denn älteren Vorschlag nicht als Dauerzustand gedacht
ist. Außerdem erfordert die Anwendung dieses Vorschlages eine besondere Pumpe 'mit
Antrieb, wodurch die Betriebsführung der Anlage .zusätzlich belastet wird.
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Demgegenüber entsteht gemäß der Erfindung ;der Wassergehalt .des von
der Umw älzpumpe anzusaugenden Dampf-Wasser-Gemisches durch Kühlung des Sattdampfes,
die eine Verunreinigung nicht zur Folge haben kann: Die Einrichtung bedarf auch
keiner besonderen Pumpe mit Antrieb. Die Erfindung bringt außerdem den Vorteil mit
sich, daß -die durch Kühlung erzeugte Dampffeuchtigkeit die Form eines fein und
gleichmäßig verteilten Nebels annimmt, dessen Entmischung auf dem Wege vom Sattdampfkühler
bis zu jener Stelle des Überhitzersystems, an welcher die Verdampfung der vom Dampf
mitgeführten Feuchtigkeit beendet ist, praktisch ausgeschlossen erscheint.
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Das Wesen der Erfindung ist in der beigefügten Zeichnung in zwei Ausführungsarten
vereinfacht dargestellt. Nach Abb. i ist die Sattdampfkühlvorrichtung außerhalb,
nach Abb. z innerhalb dei# Verdampfungstrommel angeordnet.
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Die nach dem bekannten Dampfumwälzverfahren, arbeitenden Dampferzeuger
bestehen im wesentlichen aus einer oder mehreren nebeneinandergeschalteten Verdampfungstrommeln
i, der Damp@fumwälzpumpe 2, dem Strahlungsüberhitzer 3 und dem Nachüberhitzer 4,
welche so miteinander verbunden sind, daß ein für die mittelbare Beheizung notwendiger
Umwälzkreis geschaffen ist. Zu diesem Zweck wird- durch die Leitung 5 ein Teil des
Heißdampfes in die Verdampfungstrommeln i zurückgeführt, während die Leitung 6 zum
Da-rnpfverbraucher führt. Das Speisewasser wird von der Pumpe 7 über den Wasservomwärmer
8 bei g in die Verdampfungstrommeln i eingeführt.
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Bei der Einrichtung gemäß Abb. i führt von der Speisewasserleitung
eine Abzweigung 14 in den außerhalb der Verdampfungstrommeln i angeordneten Oberfläch@emvärmeaustauscher
ii, um den von der Umwälzpumpe aus den Trommeln i angesaugten Sattdampf durch Abkühlung
anzufeuchten. Die hierfür anzuordnende Verteilervorrichtung io ist je nach dem Maße
der gewünschten Dampf feuchtigkeitentweder vor oder hinter dem Wasservorwärmer 8
oder an. beiden Stellen angeordnet. Der abgezweigte Speisewasserstrom gelangt vom
Sattdampfkühler ii bei 12 in die Verdampfungstrommel.
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In Abb. 2 ist der Sattdampfkühler in den Trommelraum verlegt. Die
übrigen Einrichtungen behalten ihre in Abb. i festgelegte Anordnung. Der abgezweigte
Teilwasserstrom 14 durchdringt die Trommelwandung bei i2 und durchströmt den im
Dampfraum der Trommel liegenden Sattdäinpfkühler i i, um
schließlich bei 13
auszuströmen und in _ den Wasserraum der Trommel einzumünden. Die Oberfläche--des
Kühlers ii ist gegenüber dem Dampfraum der Trommel mit einem geeigneten Wärmeschutzmantel
versehen, um einen störenden Wärmeaustausch zwischen dem als Kühlmittel dienenden
Speisewasser und dem im Dampfraum der Trommel befindlichen Dampf auf ein Mindestmae
zu verringern. Die Ausführungsart nach Abb 2 hat gegenüber der in Abb. i den Vörteil,
daß- die -Bauteitedes Oberflächenkühlers dünnwandig ausgeführt
werden
können, da sie sich innerhalb eines unter Druck stehenden Raumes befinden und somit
keinem Druckunterschied ausgesetzt sind.
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Dafür den .einwandfreien Betriebeine möglichst rasche bzw. trägheitslose
Steuerung der Dampferzeugung wünschenswert ist, wird erfindungsgemäß die Verteilervorrichtung
io selbsttätig .in Abhängigkeit von ,der Verbrauchsdampfmenge des Dampferzeugers
oder dem Druck im Dampferzeuger oder von beiden mittels an sich bekannter Einrichtungen
geregelt.