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Mittelbare Vorwärmeranlage für Kesselspeisewasser Die Erfindung betrifft
eine mittelbare Vorwärmeranlage für Kesselspeisewasser und besteht im wesentlichen
darin, die Heizrohrschlangen eines Vorwärmers durch Rohrleitungen mit einem im Feuerungsraum
des Dampfkessels angeordneten Heizkörper zu einem geschlossenen, mit Kondenswasser
gefüllten und durch eine Rohrleitung mit dem Dampfkessel in Verbindung stehenden
Kreislaufsystem zu verbinden und in dieses Kreislaufsystem zur Regulierung bzw.
Beschleunigung des Kreislaufs eine Umwälzpumpe einzubauen.
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Es ist bereits bekannt, die Heizrohrschlangen eines Vorwärine-rs durch
Rohrleitungen mit in den Abzugkanälen eines Dampfkessels angeordneten Rohrschlangen
zu einem Kreislaufsystem zu verbinden, das mit dem Dampfraum des Kessels in Verbindung
steht; jedoch läßt sich mit einer solchen Anlage keine nennenswerte Erhitzung des
Kesselspeisewassers erzielen, da die Temperaturen in den Abzugkanälen sowie die
Umlaufgeschwindigkeit im Kreislaufsystem Zu gering sind.
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Demgegenüber läßt sich durch die erfindungsgemäße Ausbildung der Vorwärmeranlage
eine Erhitzung des Speisewassers auf 140 bis 15&C
und damit eine erhebliche
Verbesserung des Wirkungsgrades der Kesselanlage erzielen. Ferner wird die Kesselanlage
durch die Zufuhr des stark erhitzten Speisewassers weitgehendst geschont. Da die
Vorwärmanlage ausschließlich mit Kondenswasser arbeitet, wird die Kesselsteinbildung
im Heizkörper und im Rohrsystem der Anlage wirksam verhindert. Durch Einbau eines
Druckminderventil-s zwischen Vorwärmer und Umwälzpumpe ;hat man ferner die Möglichkeit,
in der Vorwärmeranlage mit einem höheren Druck als dem Kesselbetriebsdruck zu arbeiten,
wodurch die Wirtschaftlichkeit der Kesselanlage weiter verbessert wird.
In
der Zeichnung ist eine nach der Erfindung ausgebildete Vorwärmeranlage schematisch
-dargestellt. Bei dieser Anlage ist im Feuerungsraum a des Dampfkessels b ein Heizkörper
c angeordnet, der durch zwei Rohrleitungen di, d$ und e,-e4 mit dem Vorwärmer in
Verbindung steht. Der Vorwärmer ist in bekannter Weise in die Kesselspeiseleitung
f1, f2 eingebaut und in vier Kammern 91-g4 unterteilt, in denen die Rohrschlangen
h, -h4 angeordnet sind. Die die Kammern 91-g4 bildenden Trennwände sind abwechselnd
oben und unten mit Durchtrittsöffnungen i versehen, so daß das durch die Speisepumpe
j :und die Leitung f, zugeführte Speisewasser nacheinander sämtliche vier Kammern
des Vorwärmers durchströmen muß, bevor es durch die Leitung f2 in den Kessel b gelangt.
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In :die Rohrleitung dl, d2 ist in dem dargestellten Ausführungsbeispiel
ein oberhalb des Vorwärmers angeordneter Behälter oder Kessel k eingebaut, der die
Funktion eines Ausgleichbe.hälters oder Windkessels hat. Der unterhalb des Vorwärmers
in die Rücklaufleitung ei, e2 eingebaute Kessel m hat im wesentlichen dieselbe Funktion,
dient jedoch in dem dargestellten Ausführungsbeispiel außerdem zum Anschlu'ß der
vom Dampfkessel b kommenden Rohrleitung 1i., durch die die Anlage ständig unter
Kesseldruck gehalten wird und stets mit Kondenswasser gefüllt bleibt-Die in den
Kammern 92-g4 angeordneten Rohrschlaiigeii li2-h4 sind hintereinandergeschaltet
und an die Rohrleitung d2 angeschlossen, so daß das im Heizkörper c erhitzte Wasser
nacheinander die Schlangen h4, h3 und h2 durchströmt und dabei das in den Kammern
h.-114 befindliche Speisewasser vorwärmt. Die in der ersten Kammer g, angeordnete
Rohrschlange hl dagegen ist in die vom Dampfkessel b kommende Rohrleitung n eingeschaltet.
Diese Anordnung bewirkt ein Kondensieren des durch die Leitung n zugeführten Heizdampfes,
und zwar in jedem Falle, da das in der Kammer g, befindliche Speisewasser die niedrigste
Temperatur besitzt. ' Der in die Leitung e., e4 eingebaute Kessel: o dient zum Anschluß
einer mit dem Dampfkessel b in Verbindung stehenden Rohrleitung p, die nur bei Inbetriebsetzung
der Anlage benötigt wird, während des Betriebes dagegen stets abgesperrt bleibt.
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Die in die Rohrleitung e=, e, eingebaute Druckpumpe q, die über eine
Rohrleitung r mit Kessel-,dampf angetrieben wird, beschleunigt die Zirkulation des
Wassers im Kreislaufsystem c-di-d2- 114-h."-hz-ei-e2-e.-e4-c und ermöglicht im Zusammenwirken
mit einem in die Leitung ei, e2 eingebauten Druckreduzierventil s, mit einem höheren
Druck als dein Kesselbetriebsdruck zu arbeiten.
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Iin einzelnen arbeitet die neue Vorwärmeranlaz;e wie folgt: Bei der
Inbetriebsetzung der Anlage wird durch die Rohrleitung p Dampf zugeführt, der zunächst
den Heizkörper c durchströmt und dann in die Rohrschlangen h4-h2 gelangt, in denen
er durch das die Rohrschlangenenden umgebende kalte Speisewasser kondensiert. Auf
diese Weise wird die gesamte Anlage mit Kondenswasser gefüllt. Dann wird die Rohrleitung
p abgesperrt und die Leitung n geöffnet, so daß die Anlage ständig unter Kesseldruck
steht und mit Kondenswasser gefüllt bleibt. Das im Kreislaufsystem befindliche Kondenswasser
wird im Heizkörper c hoch erhitzt, steigt durch die Rohrleitung dl in den oberen
Kessel k, verlädt diesen und' gelangt in die Rohrschlangen h4 h2 des Vorwärmers,
wo es seine Wärme an das Kesselspeisewasser abgibt. Danach fließt das Kondenswasser
durch die Rohrleitung ei in den unteren Kessel m und gelangt schließlich durch die
Leitung e2 in die Pumpe q, die das Wasser durch die Leitung e., den Kessel o und
die Leitung e4 wieder dem Heizkörper c zuführt, wo es erneut erhitzt wird. Dieser
Kondenswasserkreislauf findet auch ohne Verwendung einer Pumpe q statt, jedoch ermöglicht
die Pumpe eine Regulierung der Umlaufgeschw'indigkeit des Kondenswassers. Durch
die Kessel k, m und o werden Wasserschläge. in der Anlage vermieden.
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Da das Kreislaufsystem ständig unter Kesselbetriebsdruck steht, lädt
sich eine hohe Temperatur des Kondenswassers und damit eine hohe Speisewassertemperatur
erzielen. Diese Speisewassertemperatur kann noch dadurch erhöht werden, daß man
mit einem höherenDruck des Kondenswassers als dem 'Kesseldruck arbeitet. Zu diesem
Zweck wird das Druckreduzierventil s so eingestellt, daß es den Kondenswasserdurchfluß
abdrosselt. Nun kann durch die Druckpumpe q im Kessel o, im Heizkörper c, im Oberkessel
k und in den Rohrschlangen h4 -h. des Vorwärmers ein Druck erzeugt werden, der den
Kesselbetriebsdruck übersteigt, während der untere Kessel m unter normalem Kesseldruck
steht.
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Ferner ist es möglich,' den Vorwärmer mit Frischdampf zu beheizen.
In diesem Falle wird der obere Kessel k nur teilweise mit Wasser gefüllt, so daß
im oberen Teil des Kessels k ein Dampfraum entsteht.
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Um das Entstehen zu hoher Drücke im Kreislaufsystem zu vermeiden,
ist der obere Kessel k mit einem Sicherheitsventil t ausgestattet. Damit durch das
Sicherheitsventil kein Wasser austreten kann, wird dasselbe vorteilhaft an einem
Dampfdom u des Kessels k .angebracht. Im übrigen ist die Anlage mit allen erforderlichenArmaturen,
wie Thermometern, Manometern, Wasserstandsangeigern und Rückschlagventilen, ausgestattet.
Durch Anordnung eines Vierwegehahnes v in den Rohrleitungen dl und d2 kann ferner
der obere Kessel k beim Betrieb der Anlage mit Heißwasser ganz abgeschaltet werden,
indem man den Hahn v um .9o° schwenkt.
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Naturgemäß lädt sich die Erfindung bei Dämpfkesselanlagen jeder Art
verwirklichen, also nicht nur bei ortsfesten Anlagen, sondern auch bei Schiffs-
und Lokomotivkesseln.
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Der Heizkörper c besteht vorzugsweise aus mehreren zusammengeschweißten
oder gegossenen Rohren; er kann sowohl im Feuerungsräum a als
| auch in den Rauchgasabziigen oder zwischen den |
| Siederohren des Dampfkessels angeordnet werden. |
| Die in den Vorwärmerkammern 92-94 an- |
| geordneten Rohrschlangen h."-h4 können nicht nur |
| hintereinander-. sondern auch parallel geschaltet |
| werden, wie es auch möglich ist, sie in Gruppen |
| teils parallel und teils hintereinander anzuordnen. |