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Anordnung zur Zwischenüberhitzung Die Zwisclienüberliitzung des Dampfes,
der in Kraftmaschinen einen Teil seines Gefälles verarbeitet hat, ergibt volle Vorteile
nur dann, wenn man sie unmittelbar mit Rauchgasen vornimmt. Hiermit ist aber eine
Reihe betrieblicher Nachteile und Unbequemlichkeiten beim Entwurf der Werke verbunden.
plan hat daher schon mehrfach vorgeschlagen, die Zwischenüberhitzung mitDampf vorzunehmen,
wobei aber die vollen Vorteile der Rauchgaszwischenüberliitzung nicht erreicht oder
andere Nachteile eingetauscht werden. Die im folgenden dargestellte Art der Zwischenüberhitzung,
deren Anwendung sich in erster Linie auf Trommelkessel erstreckt. vermeidet die
betrieblichen Nachteile, ist für den Entwurf bequemer und bietet noch zusätzliche
Vorteile bezüglich der Temperaturregelung.
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Erfindungsgemäß wird ein Teil des Hochdruckdampfes an einem Zwischenpunkt
des Hauptiiberhitzers entnommen, in die Nähe der Kraftmaschine zu einem Dampfzwischenüberliitzer,
der einerseits vom Hochdruckdampf, anderseits vom Auspuffdampf der Kraftmaschinen
durchflossen wird, geführt und dann zum Hauptüberhitzer wieder zurückgeführt, wobei
er auf die beabsichtigte primäre Endtemperatur nacherwärmt wird. Offensichtlich
entsteht auf der Primärseite sowohl in der Zuleitung zum Dampf zwischen LTberhitzer
wie hauptsächlich im Dampfzwischenüberhitzer selbst ein gewisser Druckabfall. Da
nur ein Teil des Dampfes für die Zwischenüberhitzung benötigt wird, weil die spezifische
Wärme des Hochdruckdampfes erheblich größer als die des Niederdruckdampfes ist und
außerdem meist nur ein Teil des letzteren nachzuüberhitzen ist, kann der übrige
Teil des Dampfes durch einen Oberflächenkühler geführt werden, der infolge der hohen
Geschwindigkeiten, die infolge des Druckabfalles möglich sind, sehr kleine Dimensionen
bekommt und daher auch in den stets kleinen Hochdrucktrommeln der Kessel untergebracht
werden kann. Hierdurch wird der Oberflächenkühler, der natürlich auch in einem
Zusatzgefäß,
welches mit der Trommel verbunden ist und dessen Dimensionen dann auch relativ klein
werden, untergebracht werden kann, billiger als der sonst meist übliche Einspritzkühler.
Er verbraucht keinen zusätzlichen Druck und ergibt die bekannten Vorteile insbesondere
bezüglich der Überhitzer-und Turbinenverschmutzung. Der Druckabfall auf der Primärseite
wird dadurch kompensiert, daß der Druckabfall auf der Sekundärseite im Zwischenüberhitzer
gegenüberRauchgaszwischenüberhitzung wesentlich verkleinert wird, indem die Zuleitungen
kürzer und die zu bespülende Fläche infolge des besseren Wärmeüberganges viel kleiner
werden. Praktisch wird der thermodynamische Verlust, der auf der Hochdruckseite
entsteht, überkompensiert durch den Gewinn auf der Niederdruckseite.
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Es liegt im Wesen der Sache, daß eine Kühlung regelbar sein muß, und
diese Regelung erfolgt am besten dadurch, daß zum Kühler ein Nebenschluß gelegt
wird, der je nach dem Kühlbedarf mehr oder weniger geöffnet wird. Hierdurch entsteht
die Schwierigkeit, daß der parallel geschaltete Zwischenüberhitzerkreislauf gleichfalls
beeinflußt wird und für diesen unerwünschte Schwankungen entstehen.
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Erfindungsgemäß werden dieselben dadurch beseitigt, daß der Widerstand
der beiden parallelen Kreise, Kühler und regelbarer Nebenschluß, konstant gehalten
wird, indem zwei gegenläufig miteinander gekuppelte Ventile so arbeiten, daß die
Widerstandsverminderung in einem Kreis durch eine Widerstandsvermehrung im anderen
ausgeglichen wird, so daß das gesamte in dieser Parallelschaltung verbrauchte Gefälle
immer im bestimmten Verhältnis zur Dampfmenge steht. Man hat es dann bei der verbleibenden
Parallelschaltung des Zwischenüberhitzers mit dem eben genannten doppelten Kreislauf
mit konstantem Widerstand zu tun, und die Gesamtverteilung zwischen Zwischenüberhitzer
und Gesamtdampfmenge bleibt stets unverändert.
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Die Regelung der Zwischenüberhitzung kann dann durch Öffnen und Schließen
eines Nebenschlusses auf der Niederdruckseite unabhängig von den Vorgängen im Kessel
herbeigeführt werden.
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Man kann aber diesen Nebenschluß vermeiden, wenn man die Regelung
so vornimmt, daß durch eine Gestängeverschiebung oder durch eine gleichwertige Maßnahme
die gegenseitige Lage der beiden eben erwähnten Regelventile im Primärkreis verschoben
wird.
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Es ist nun ohne weiteres möglich, anstatt eines Dampfzwischenüberhitzers
deren zwei zu verwenden, ohne daß eine neue Leitung zwischen Kessel und Maschine
verlegt zu werden braucht; der zweite Zwischenüberhitzer kann primär in Reihe oder
parallel zum ersten Zwischenüberhitzer gelegt werden, während er sekundär natürlich
von dem entsprechend weiter entspannten Dampf durchflossen wird. Auf diese Weise
wird die mehrfache Zwischenüberhitzung, die schon häufig erörtert, aber niemals
ausgeführt worden ist, praktisch ermöglicht.
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Die Anordnung ist in der Abbildung für einfache Zwischenüberhitzung
dargestellt. In dieser Figur bedeuten i die Kesseltrommel, 2 den Vorüberhitzer,
3 den Nachüberhitzer, 4 die Vorschaltmaschine, 5 den Zwischenüberhitzer; 6 stellt
den beispielsweise in der Obertrommel befindlichen Oberflächenkühler dar. io und
io° sind die beiden miteinander gekuppelten und von der Temperatur hinter dem Nachüberhitzer
gesteuerten Ventile, die die Kühlung so regeln, daß der Dampfdurchfluß durch den
Zwischenüberhitzer hochdruckseitig nicht beeinflußt wird. i i ist ein Regelventil,
welches einen typaß zur Sekundärseite des Zwischenüberhitzers steuert, um damit
die Temperatur der Zwischenüberhitzung zu regeln. Diese Regelung kann auch dadurch
erfolgen, daß der Punkt 12 auf dem Gestänge verschoben wird.
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Bei Ausfall des oder der Zwischenüberhitzer entfällt eine Wärmeentnahme,
und es muß natürlich zur Regelung der-Primärtemperatur eine weitere Kühlung stattfinden.
Es wird nicht immer möglich sein, auch diese weitere Kühlung in einem in der Trommel
untergebrachten Oberflächenkühler vorzunehmen, und es ist dies auch nicht so wichtig,
weil dieser Fall ja nur ausnahmsweise eintritt und Überhitzerversalzungen immer
ihre Zeit brauchen. Man wird daher für diesen Fall einen zusätzlichen Einspritzkühler
üblicher Bauart zufügen.