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Wasserrohrkessel mit absperrbarem Dampferzeugerrohr Das Aufreißen
eines Rohres von einem Wasserrohrkessel ist bei hohen Drücken sehr unangenehm. Es
bedroht das Leben des Bedienungspersonals, auch kann der austretende Dampfstrahl
weitere Teile des Kessels in Mitleidenschaft ziehen. Besonders nachteilig ist ein
solcher Rohrbruch bei Dampferzeugern, .die in chemischen Prozessen eingebaut sind
und bei denen das austretende Wasser den chemischen Prozeß gefährden kann bzw. unter
Umständen mit den beheizenden chemischen Stoffen zusammen explosiv wird.
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Erfindungsgemäß wird daher vorgeschlagen, bei solchen Rohren, die
von einem Verteiler ausgehen und in einen Sammler münden, am Ein- und Austritt der
Rohre Vorrichtungen einzubauen, die beim Brechen des Rohres den Zufluß absperren.
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Am Rohraustritt können normale Rückschlagventile, Rückschlagklappen
oder Rückschlagkugeln vorgesehen sein. Am Rohreintritt müssen jedoch besondere Einrichtungen
eingebaut sein. Gemäß der Erfindung wird vorgeschlagen, daß hier Absperrvorrichtungen
vorgesehen sind, die vom Differenzdruck zwischen Verteiler und Sammler und dem abzusperrenden
Rohr gesteuert sind. Sobald dieser Differenzdruck eine bestimmte Größe überschreitet,
schaltet- die Absperrvorrichtung ab. Solche Einrichtungen lassen sich besonders
wirksam und zweckmäßig bei Zwanglaufdampferzeugern verwenden, insbesondere wenn
am Rohreintritt eine Drosselstelle vorhanden ist. Bei einem Rohrbruch tritt in dieser
Drosselstelle ein Druckabfall auf, der ein Vielfaches des üblichen ist, so daß zur
Betätigung einer Absperrvorrichtung genug Verstellkraft vorhanden ist.
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Die Absperrung an der Austrittsseite kann auch durch den Differenzdruck
gesteuert werden. Dies hätte gegenüber den Rückschlagverschlüssen den Vorteil, daß
.der Strömungswiderstand geringer ist.
An Stelle des Differenzdruckes
kann auch die austretende Saugwirkung an der Rohrmündung zur Betätigung einer Absperrvorrichtung
benutzt werden.
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Die Zeichnung zeigt einige Ausführungsbeispiele. Nach Abb. i ist das
beheizte Rohr i an den Verteiler 2 und Sammler 3 angeschlossen. Am Rohranfang und
Rohrende befinden sich Absperrorgane 5 und 6, die von der Druckdifferenz zwischen
Verteiler und Rohr gesteuert werden. Anstatt der dargestellten verschiedenen Druckdifferenzimpulse
können beide Absperrorgane auch von einem Druckimpuls gesteuert werden; bei Zwanglaufdampferzeugern
mit Drosselung der eintretenden Wassermenge wird man diese Druckdifferenz als Impuls
für die Absperrungen ausnutzen. Für das Ventil 6 genügt auch ein einfaches Rückschlagventil.
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Nach Abb. 2 ist am Rohreintritt eine Verschlußkugel 7 angebracht,
die beim Rohrbruch durch den dann auftretenden starken Sog vor die Mündung des Rohres
gerissen wird und das Rohr verschließt: Die Kugel 7 ist in einem Korb 8 gehalten,
der z. B. an dem Rohrbördel befestigt ist.
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Bei dem Kugelverschluß nach Abb. 3 hat die Kugel 7 einen Rohransatz
9, der in das zu verschließende Rohr hineinragt. Hierdurch wird die Kraft, die die
Kugel in das Rohr hineinziehen will, verstärkt, insbesondere wenn man am Rohr j
noch ein Mitnehmerblech io anbringt.
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Abb. q. zeigt den Rohreintritt eines Zwangumlaufdampferzeugers, bei
dem die einfließende Wassermenge durch eine Drosselstelle i i bemessen wird. Dieser
Drosselstelle ist meistens ein Siebkörper 12 vorgeschaltet. Bei waagerechter Anordnung
des Siebkörpers kann hier eine Kugel 13 angebracht sein, die bei normaler Durchflußmenge
liegenbleibt, z. B. in einer entsprechenden Vertiefung. Bei einem Rohrbruch erhöht
sich die durchfließende Wassermenge so sehr, daß die Kugel 13 vor die Drosselstelle
i i gerissen wird und hiermit das Rohr verschließt.
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Nach Abb. 5 steht der Verteiler 2 mit dem Rohr i über Drosselstelle
i i in, Verbindung. Es ist dann noch die Rohrverbindung 1q. vorgesehen, in der sich
eine Verschraubung 15 befindet mit einer eingelegten Absperrscheibe 16, die so bemessen
ist, daß sie z. B. bei einem Differenzdruck von über 2 at aufreißt und dann die
Kugel 17 vor den Sitz 18 schleudert. Da die Rohrverbindung 14 normalerweise keine
Strömung hat, bleibt sie kalt, so daß in ihr auch Kugeln aus Weichmaterial, z. B.
Buna, lagern können, die bei Rohrbruch ein dichtes Schließen sicherstellen.
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In Abb. 6 ist ein Ausführungsbeispiel dargestellt, bei dem das Abschließen
des Verdampferrohres i bei Rohrbruch wasserseitig unter Mitwirkung eines federbelasteten
Kolbens i9 herbeigeführt wird. In dem Rohrstück 2o mündet von oben das Verdampferrohr
i ein, in dem an der Einmündungsstelle die Düse i i angeordnet ist. Eine Zweigleitung
1q. mündet von unten ein. Über diese Leitung wirkt auf den Kolben i9 der Druck vor
derDüse, während auf der anderen Seite der Druck hinter der Düse wirkt. Der Druckunterschied
wird ausgeglichen durch die Feder 21. Bei Rohrbruch wird der Druckunterschied sogroß,
daß die Feder 21 ihn nicht mehr ausgleichen kann. Der Kolben ig wird angehoben und
dadurch die Düse ii geschlossen.