-
Einspritzvorrichtung für das Regelmittel im Bereich des Uberhitzers
Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Konstanthaltung der Heißdampftemperatur
bei schwankender Kesselbelastung, bei welcher der zu hoch erhitzte Dampf durch Einspritzen
von Wasser auf die gewünschte Temperatur abgekühlt wird.
-
Die zu diesem Zwecke bisher meist verwandten Einspritzkühler hatten
den Nachteil, daß sie infolge der Anordnung außerhalb der Rauchgaszüge teure und
störende Verbindungsleitungen erforderten, die insbesondere auf den engen Bühnen,
die um einen Kessel herumgeführt werden, sehr viel Platz beanspruchten.
-
Um diesen Nachteil zu vermeiden, ist man auch schon dazu übergegangen,
das Regelmittel an einer innerhalb des Überhitzungsgebietes liegenden Stelle unmittelbar
in die Überhitzerrohre einzuführen. Hierbei ergab sich jedoch der Nachteil, daß
bei der Verdampfung des Regelmittels die Überhitzerrohre sehr schnell verkrusteten.
-
Dieser Nachteil wird mit der Erfindung dadurch beseitigt, daß das
Regelmittel nicht mehr unmittelbar in die Überhitzerrohre eingespritzt, sondern
in einen in die Überhitzerrohrschlangen eingeschalteten Sammler in Richtung seiner
Längsachse eingeführt wird, in welchen die Überhitzerschlangen gruppenweise so einmünden,
daß die eintretenden gegen die austretenden Rohrbündel mindestens um die Breite
der Rohrbündel in Richtung der Achse des Sammlers versetzt sind.
-
Diese erfindungsgemäße Ausführung hat zur Folge, daß das in den zusätzlichen
Sammler eingespritzte Regelmittel zusammen mit dem aus dem ersten Rohrbündel
seitlich
eintretenden Dampf einen wesentlich längeren Weg durch den Sammler hindurch zurücklegt,
als wenn das austretende Rohrbündel dem eintretenden genau gegenüberliegen würde.
Das Regelmittel hat nun genügend Zeit, sich mit dem überhitzten Dampf auf dem Weg
durch den Sammler zu mischen, wobei es selbst verdampft und den Heißdampf durch
Wärmeentziehung abkühlt.
-
Infolgedessen tritt durch das zweite Rohrbündel nur gekühlter Heißdampf
aus, ohne daß noch unv erdampftes Einspritzwasser in dieses Rohrbündel gelangt und
in diesem zur Verdampfung kommt. Auf diese Weise ist die Gefahr des Verkrustens
der Überhitzerrohre völlig beseitigt.
-
Durch in den Einspritzsammler eingebaute Lenkwände, Drallbleche, Füllkörper
oder andere Mittel ist es möglich, eine gleichmäßige Verteilung des gekühlten Dampfes
auf die angeschlossenen Rohre des austretenden Rohrbündels zu erzielen, was auch
noch dadurch unterstützt wird, wenn man die Offnungen des austretenden Rohrbündels
etwas kleiner hält als diejenigen des eintretenden Rohrbündels, wodurch im Einspritzsammler
in der bekannten Weise ein Druck angestaut wird.
-
Die Erfindung wird nachstehend an Hand der Zeichnung an einem Ausführungsbeispiel
näher erläutert. Abb. i und 2 zeigen einen gemäß der Erfindung ausgebildeten Überhitzer
in An- und Draufsicht.
-
Der aus dem Dampfraum der Trommel austretende Sattdampf gelangt durch
die Rohre i in den Eintrittskasten 2 des Überhitzers und weiter in den Austrittskasten
9 entweder durch die Rohrbündel 3 und 7 mit dem dazwischengeschalteten Einspritzsammler
6 oder durch die Rohrbündel 4 und 8 mit dem Einspritzsammler 5. Aus den Austrittssammlern
9 wird der Heißdampf durch die Rohre io über Sammelstücke den Verbrauchern zugeführt.
-
Das Wesen der Erfindung besteht darin, daß die in jeden Einspritzsammler
5, 6 ein- und von dort austretenden Rohrbündel mindestens um die Breite der Rohrbündel
in Richtung der Achse des Einspritzsammlers gegeneinander versetzt sind, so daß
der durch das Rohrbündel 3 in den Einspritzsammler 6 eintretende Dampf den Einspritzsammler
in Richtung seiner Achse durchströmt und auf der anderen Seite des Sammlers aus
diesem austritt. Durch diese Rohranordnung wird im Einspritzsammler eine Strömung
in axialer Richtung erzwungen. Mit der Einspritzleitung ii wird das Einspritzwasser
in den Einspritzsammler 6 eingespritzt, und es mischt sich auf dem Wege durch den
Sammler mit dem zu kühlenden überhitzten Dampf. Würde man z. B. die Bündel am Einspritzsammler
so anordnen, daß sich die ein- und austretenden Rohrbündel gegenüberliegen, so hätte
das Einspritzwasser keine Zeit, sich mit dem zu kühlenden Dampf zu mischen und in
Dampfform überzugehen, bevor es in die nachgeschalteten Rohrbündel eintritt.
-
Bei dem dargestellten Beispiel ist der Überhitzer in zwei Hälften
mit vier Rohrbündeln aufgeteilt. Es ist selbstverständlich auch möglich, an Stelle
der vier Rohrbündel 3, 4, 7 und 8 auch sechs oder acht Bündel zu wählen. Bei größerer
Anzahl der Rohrbündel vergrößert sich die Anzahl der Einspritzsammler entsprechend.
Auch brauchen die in einen Einspritzsammler mündenden Rohre nicht so, wie im Beispiel
dargestellt, von der linken Hälfte zur rechten Hälfte zu gehen, sondern es ist jede
andere beliebige Aufteilung möglich, wenn nur die Forderung erfüllt bleibt, daß
die ein- und austretenden Rohrbündel mindestens um die Breite der Rohrbündel gegeneinander
versetzt sind, so daß der zum Mischen des eingespritzten Wassers notwendige Weg
im Einspritzsammler erreicht wird. Die Ausführung läßt sich nicht nur bei Überhitzern
von Trommelkesseln verwenden, sondern kann auch in die Heizflächenteile von Zwanglaufkesseln
eingebaut werden.
-
Die beschriebene Einspritzvorrichtung kann ohne größeren Werkstoffaufwand
und konstruktive Schwierigkeiten in die Rauchgaszüge von Wasserrohrkesseln eingebaut
werden. Sämtliche Teile werden geschweißt, so daß Walzverbindungen oder Schraubenverbindungen,
die infolge der ungleichen Dehnung bei Temperaturwechsel leicht undicht werden,
völlig vermieden sind.
-
Ein besonderer Vorteil der Ausführung besteht darin, daß die ungleiche
Erwärmung der einzelnen Rohre, die durch die ungleiche Temperatur in den Rauchgaszügen
bedingt ist, ausgeglichen wird. Dies geschieht dadurch, daß die Rohrbündel vor dem
Einspritzsammler an einer anderen Stelle des Rauchgaszuges liegen, als diejenigen
hinter dem Einspritzsammler. Im Ausführungsbeispiel sind die am wenigsten beheizten
Rohre des Bündels 3 die an der rechten Seite in der Nähe des 'Mauerwerkes liegenden
Rohre. Die rechten Rohre des sich an den Einspritzsammler anschließenden Rohrbündels
7 liegen in der Mitte des Rauchgaszuges.
-
Durch das seitliche Mauerwerk werden die Einspritzwasserleitungen
ii und 12 in die Sammler 6 und 5 geführt. Es ist zweckmäßig, nicht die jedem Einspritzsammler
zugeführte Einspritzwassermenge für sich zu regeln, sondern alle Einspritzwasserleitungen
zuerst in eine Sammelleitung zu führen und dann gemeinsam zu regeln. Bei dem dargestellten
Beispiel wird das Einspritzwasser so in die Einspritzsammler eingeführt, daß es
im Gleichstrom mit dem Dampf durch den Sammler wandert. Es ist aber auch ohne weiteres
möglich, das Einspritzwasser in entgegengesetzter Richtung einzuspritzen. Um eine
gleichmäßige Verteilung des Dampfes beim Austritt aus den Einspritzsammlern zu erzielen,
empfiehlt es sich, die Austrittsöffnungen kleiner zu halten als die Eintrittsöffnungen,
damit im Einspritzsammler in der bekannten Weise ein Druck angestaut wird. Es ist
ferner möglich, in die Einspritzsammler Leitbleche 13 oder Drallbleche einzubauen
oder Füllkörper in ihnen anzuordnen; auch kann an Stelle von zwei Sammlern ein größerer
Sammler mit einer Mittelwand gewählt werden. Die Mittelwand braucht in diesem Falle
nicht vollkommen dicht zu sein.