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Verfahren zum Ausnutzen des Wärmeinhaltes von Dampfwasser Es sind
bereits mehrere Verfahren und Vorrichtungen zum Ausnutzen des Wärmeinhalts von Dampfwasser
bekanntgeworden, um die bei der Ableitung von Dampfwasser in den freien Außenraum
auftretenden erheblichen Wärmeverluste zu verhindern. Beispielsweise wird das Dampfwasser
nach seiner Entspannung oder auch nur der aus ihm durch Nachverdampfung entstandene
Dampf in einen Wärmeaustauscher geleitet, in dem deren Wärme nutzbar verwertet werden
kann. Der Anwendungsbereich dieses Verfahrens ist aber sehr begrenzt, weil das Dampfwasser
nach der Entspannung im allgemeinen nur noch eine Temperatur von etwa zoo° C aufweist.
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Weiterhin sind. sog. Zweikammerkondenstöpfe bekanntgeworden, bei denen
das Abflußorgan in der einen Gehäusekammer und der das Abflußorgan steuernde Schwimmer
in einer anderen, vorgeschalteten Kammer untergebracht sind, während zwischen beide
Kammern ein Wärmeaustauscher geschaltet ist, in dem das Dampfwasser seine Flüssigkeitswärme
vor seiner Entspannung nutzbar abgeben kann.
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Bei diesen Vorrichtungen kann der Vorteil der höheren Temperatur des
noch nicht entspannten Dampfwassers voll ausgenutzt werden. Ein ähnlicher Vorteil
ergibt sich, wenn in der Abflußleitung hinter einem normalen Dampfwasserableiter
ein Wärmeaustauscher und hinter diesem ein Überströmventil vorgesehen wird, das
in der Heizschlange des Wärmeaustauschers einen verhältnismäßig hohen Staudruck
hervorrufen und daher ein nennenswertes Absinken der Temperatur des Dampfwassers
vor dessen Eintritt in den Wärmeaustauscher verhindern kann.
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Alle drei Verfahren sind in ihrer Anwendung dadurch stark begrenzt,
daß ein besonderer Wärmeaustauscher vorgesehen werden muß, für den insbesondere
bei bereits vorhandenen Anlagen häufig gar kein Bedarf vorliegt. Es wurde daher
ein anderes Verfahren vorgeschlagen,-nach dem der durch Nachverdampfung
entstandene
Dampf in einem Wasserabscheider vom Dampfwasser getrennt, durch ein Strahlgerät
verdichtet und dem Dampfkreislauf wieder zugeführt wird. Die Eigenart des Strahlgerätes
setzt jedoch voraus, daß in der betreffenden Dampfanlage zwei Netze mit verschiedenen
Dampfdrücken zur Verfügung stehen müssen, wobei der Dampf mit dem höheren Druck
das Strahlgerät treibt und der verdichtete Dampf in das Netz mit dem niedrigeren
Druck eingeführt wird. Hierdurch ist die Anwendung auch dieses Verfahrens begrenzt.
Schließlich sind Dampfanlagen bekanntgeworden, bei denen unter Verzicht auf jegliche
Dampfwasserableiter das Dampfwasser durch natürliches Gefälle dem unter vollem Dampfdruck
stehenden Sammelbehälter zufließt. Dieses Verfahren ist auf ganz wenige Anwendungsfälle
beschränkt, da einerseits ein die schnelle und sichere Entwässerung gewährleistendes
Gefälle nur selten zur Verfügung steht und andererseits bei Parallelschaltung mehrere
Dampfverbraucher die sichere Entwässerung einiger von ihnen in Frage gestellt ist,
sobald der Druckabfall in den Dampfverbrauchern beispielsweise infolge verschiedener
Belastung verschieden groß ist.
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Nunmehr wird ein Verfahren vorgeschlagen, das in allen geschilderten
Fällen Anwendung finden kann und im wesentlichen dadurch gekennzeichnet ist, daß
die Ableitung des Dampfwassers ohne weitere nachfolgende Entspannung in einen Raum,
beispielsweise den. Dampfwassersammelbehälter oder den Speisewasserbehälter, erfolgt,
der unter einem Gegendruck steht, der nur wenig unter dem Druck liegt, unter dem
das Dampfwasser vor seiner Entspannung steht. Dabei wird der Gegendruck zweckmäßig
durch einen Druckminderer mit Hilfe des Dampfes-aus dem Dampfnetz erzeugt, aus dem
das Dampfwasser abgeleitet werden soll. Eine derartige Hilfsmaßnahme kann schwerlich
entbehrt werden, weil mit Rücksicht auf die Mischung mit dem kalten Zusatzspeisewasser
und auf Abkühlungsverluste in den Rohrleitungen nicht damit gerechnet werden kann;
daß allein auf Grund des Wärmeinhalts des Dampfwassers im geschlossenen Sammelbehälter
ein ausreichender Gegendruck mit Sicherheit erreicht wird.
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Damit auch bei stark schwankendem Dampfdruck stets ein das sichere
Ableiten des Dampfwassers gewährleistender Druckunterschied zwischen Ein-. und Austritt
der Dampfwasserableiter sichergestellt ist, wird zweckmäßig nicht ein auf einen
in seiner absoluten Höhe gleichbleibenden Minderdruck regelnder Druckminderer verwendet.
Zweckmäßig ist vielmehr ein solcher Druckminderer, der auf einen in seiner absoluten
Höhe gleichbleibenden oder in seinem Verhältnis zum Vordruck gleichbleibenden Druckunterschied
zwischen Vordruck und Minderdruck regelt. Der Vorteil des vorgeschlagenen Verfahrens
liegt darin, daß stets ein die Ableitung des Dampfwassers sicherndes Druckgefälle
vorhanden ist, daß aber andererseits die Temperatur des Dampfwassers nach dem Austritt
aus den Dampfwasserableitern fast auf der 'vollen Höhe seiner Temperatur vor der
teilweisen Entspannung erhalten bleibt. Das unter dem verhältnismäßig hohen Gegendruck
stehende Dampfwasser mit seiner entsprechend hohen Temperatur wird nun direkt wieder
in den Dampfkessel zurückgespeist. Es ist also kein weiterer Wärmeaustauscher zur
Ausnutzung seiner Flüssigkeitswärme erforderlich. Es kommt der weitere Vorteil hinzu,
daß die Speisewasserpumpe nunmehr nur noch den geringen Druckunterschied zwischen
Vor- und Minderdruck zu überwinden braucht. Lediglich die geringe, durch Undichtigkeitsverluste
usw. erforderliche Zusatzspeisewassermenge muß noch aus dem Außenraum gegen den
vollen Kesseldruck gefördert werden.
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In der Abbildung ist eine Anordnung entsprechend dem vorgeschlagenen
Verfahren schematisch dargestellt: A ist ein Dampfkessel, dessen Dampf vom Druck
P1 durch die Leitung B den Wärmeaustauschern C, und C2 zugeführt wird. Das sich
in diesen bildende Dampfwasser wird durch die Dampfwasserableiter Dz und Da beliebiger
Bauart in den geschlossenen Sammelbehälter E abgeleitet. Zwischen Dampfleitung B
und Sammelbehälter E ist ein Differenzdruckregler F angeordnet, der im Sammelbehälter
E einen Druck P2 aufrechterhält, der nur wenig unter dem Druck P1 liegt. Durch die
Pumpe G wird das erforderliche Zusatzspeisewasser in den Sammelbehälter E gepumpt.
Dieses und das Dampfwasser wird mit der weiteren Pumpe H aus dem Sammelbehälter
E in den Kessel A
gespeist. Dabei ist in üblicher Weise die Pumpe H so weit
unterhalb -des Wasserspiegels im Sammelbehälter E anzuordnen, daß eine sichere Förderung
des heißen Wassers gewährleistet ist. Auf dem Sanunelbehälter E ist noch ein Sicherheitsventil
J vorgesehen, für den Fall, daß infolge von Störungen des Druckreglers F ein zu
hoher Druck im Sammelbehälter entstehen sollte.