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Dampfentspanner in der Anfahrleitung von Dampfkesselanlagen, insbesondere
Hochdruckdampfkesselanlagen Die Erfindung bezieht sich auf Dampfkesselanlagen, insbesondere
Hochdruckdampfkesselanlagen, und in Sonderheit auf einen Dampfentspanner, der in
den zur Abführung gewisser Durchsatzmengen zum Schutz der fJberhitzerheizflächen
bestimmten Anfahrleitungen, durch die das Druckgefälle zwischen dem Ü1>erliitzeraustritt
und dem Eintritt des Entspannungsbehälters möglichst klein und damit die Strömungsgeschwindigkeit
innerhalb der Anfahrleitung niedrig gehalten wird, angeordnet ist, damit störende
Geräusche und Erschütterungen in der Anlage nicht mehr auftreten.
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Zum Anfahren von Dampfkesseln, insbesondere Hochdruckdampfkesseln,
werden allgemein sogenannte Anfahrleitungen benötigt, die zur Abführung gewisser
Durchsat@zmengen zum Schutze der Merhitzerheizflächen bestimmt sind. Sind der erforderliche
Druck sowie die benötigte Dampftemperatur erreicht, dann werden die Absperrorgane
bzw. die Drosselventile der Anfahrleitung geschlossen, und zwar unter gleichzeitigem
Öffnen der Hauptfrischdampfleitung zu den Verbrauchsstellen. In den meisten Fällen
führt die Anfahrleitung ins Freie oder in ein großes Wasserbecken, so daß beim Anfahrvorgang
des Kessels Kondensat und Wärmemengen verlorengehen. Dabei sind die Regulierorgane
der Anfahrleitungen in der Regel an den Überhitzeraustrittsstutzen der Kessel angeordnet,
während die Leitungen selbst teils sofort über Dach des Kesselhauses und teils über
längere Strecken hinweg ins Freie geführt sind. Durch den stetig ansteigenden Druck
innerhalb
des Kessels wird das Druckgefälle zwischen Kessel und
Außenatmosphäre immer größer, so daß die richtige Bemessung der Anfahrleitungen
große Schwierigkeiten bereitet, da schon innerhalb der Leitung eine große Entspannung
und damit eine sehrgroße Volumenvergrößerungauftritt. Danunder das Regelventil verlassende
Dampfstrahl nicht den vollen Querschnitt der anschließenden Rohrleitung beaufschlagt,
sondern sich mit großer Geschwindigkeit in schlängelnder Bahn durch die Rohrleitung
bewegt, entsteht sehr oft ein ohrenbetäubender Lärm, vor allen Dingen aber ist immer
mit sehr starken Schwingungen -im Leitungsnetz zu rechnen. Da an den Leitungsenden
meistens sogenannte Entspannungsbehälter angeordnet sind, aus welchen dann der Dampf
ins Freie abströmt bzw. das anfallende Kondensat ablaufen kann, entsteht bei der
Entspannung in diesem Behälter ebenfalls wieder ein ohrenbetäubender Lärm, und es
muß der Entspannungsbehälter wegen der vorerwähnten, infolge des sich mit großer
Geschwindigkeit in schlängelnder Bahn durch die Rohrleitung bewegenden Dampfes hervorgerufenen
Schwingungen ganz besonders stark verankert werden.
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Um nun ,bei Dampfkesse.lanlagen, insbesondere hei Hochdruckdampfkesselanlagen,
die vorerwähnten Nachteile zu vermeiden, um also durch Verringerung des Druckgefälles
sowie der Strömungsgeschwindigkeit in der Anfahrleitung ohrenbetäubende Geräusche
sowie Schwingungen im Leitungsnetz zu vermeiden, schlägt die vorliegende Erfindung
am Ende der Anfahrleitung einen Dampfentspanner vor, bei welchem durch den Einbau
einer Drosselblende am Leitungsende das Druckgefälle zwischen dem Überhitzeraustritt
und dem Entspannungseintritt möglichst niedrig gehalten wird. Hierdurch- kann die
Strömungsgeschwindigkeit innerhalb der Anfahrleitung so niedrig gehalten werden,
daß störende Geräusche und Erschütterungen in der Leitung nicht mehr auftreten.
Dabei erfolgt die eigentliche Entspannung innerhalb des Entspanners, und zwar durch
mehrere hintereinanderliegende Trichterblenden mit immer größer werdenden Querschnitten,
so daß auf kürzester Strecke eine vollkommene Entspannung ohne störende Geräuschbildung
und ohne Erschütterungen vor sich geht. Wird hierbei eine sofortige Kondensation
des Anfahrdampfes gewünscht, so kann diesen Trichterblenden eine Mischdüse nachgeschaltet
werden, welche unter dem Wasserspiegel eines großen Wasserbeckens od. dgl, angeordnet
wird.
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In der Zeichnung ist der erfindungsgemäße Vorschlag in den Abb. i
bi# 4 in zwei verschiedenen Ausführungsformen schematisch im Längsschnitt veranschaulicht,
und zwar zeigt Abb. i einen Querschnitt durch ein mit der erfindungsgemäßen Einrichtung
ausgerüstetes Kesselhaus, Abb.2 den Dampfentspanner im vergrößerten Maßstabe, Abb.
3 die Anfahrleitung eines Dampfkessels in schematischer Darstellung und Abb.4 den
Dampfentspanner im vergrößerten Maßstab in seiner zweiten Ausführungsform.
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Bei ,dem in Abb. i im Querschnitt dargestellten Kesselhaus -ist mit
i der Überhitzeraustrittssammler des Kessels 2 :bezeichnet, an dem sich der Absperrschieber
3 und das Anfahrregelventil 4 anschließen. Die am Anfahrregelventil4 anschließende
Anfahrleitung 5 führt zum Dampfentspanner 6, von welchem aus der Dampf durch die
Auspuffleitung 7 ins Freie gelangt und das Kondenswasser durch die Ablaufleitung
8 in den Kondensatbehälter 9 abfließt, aus dem es durch die Pumpe io in den Entgaser
des zurückgedrückt wird.
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Die Abb. 2 zeigt den Dampfentspanner 6 im vergrößerten Maßstab. Am
Ende der in die Auspuffleitung 7 hineinragenden Anfahrleitung 5 befindet sich eine
Trichterblende i i, der je nach dem zu überwindenden Druckgefälle noch weitere Trichterblenden,
in der dargestellten Ausführung die Tric'hterblenden 12, 13, i.I und 15 mit immer
größer werdenden Querschnitten nachgeschaltet sind. Aus der letzten Trichterblende
15 tritt der Dampf in das Gehäuse 16 ein, wird durch die Zylinderblende 17 gegen
die Innenwandung des Entspanners 6 geblasen, wo eine Strahlbrechung und eine Abscheidung
des Kondensats erfolgt. Der Dampf strömt dann von hier aus dem gelochten Teil des
Auspuffrohres 7 ins Freie, während das Kondensat durch die Öffnungen 18 im Rohr
16 durch das Rohr 8 dem Kondensatbehälter 9 (Abb. i) zufließen kann.
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In Abb.3 ist die Anfahrleitung eines Dampfkessels schematisch dargestellt,
und zwar mit einem Anfahrentspanner, bei dem der anfallende Anfahrdampf im Wasser
niedergeschlagen werden soll. Die Anfahrdampfleitung 5 schließt am Anfahrregelventil
4 des Kessels 2 an und führt über eine längere Strecke zum Anfahrentspanner 6, der
inAbb.4 in vergrößertemMaßstabe sc'hematischdargestellt ist. Auch hier ist wieder
dieAnfahrleitung5 am Ende mit einer Trichterblende i i versehen, welcher die Trichterblenden
12, 13, 14 und 15 mit immer größer werdendem Querschnitt nachgeschaltet sind. Der
aus der letzten Trichterblende 15 austretende Dampf prallt schräg gegen die Innenwand
des Rohres 16, an dessen unterem Ende eine ringförmige Düse 17 zum Austritt des
Dampfstrahles unter Wasser vorgesehen ist. In der ringförmigen Mischdüse 18 wird
der austretende Dampfstrahl durch angesaugtes Wasser geräuschlos kondensiert. Da
die Rückstoßkräfte gegeneinander wirken, kann die Verankerung des Entspanners 6
sehr leicht gehalten sein. Lediglich bei den Trichterblenden i i bis 15 ist mit
einer Rückstoßkraft in lotrechter Richtung zu rechnen, die jedoch durch das Entspannergewicht
so gut wie aufgehoben wird.