DE896494C

DE896494C - Dampferzeuger mit mittelbarer Beheizung des Arbeitsmittels

Info

Publication number: DE896494C
Application number: DEM636D
Authority: DE
Inventors: Heinrich Dipl-Ing Peters
Original assignee: HERPEN CO KG LA MONT KESSEL
Current assignee: HERPEN CO KG LA MONT KESSEL
Priority date: 1944-05-06
Filing date: 1944-05-06
Publication date: 1953-11-12

Description

Dampferzeuger mit mittelbarer Beheizung des Arbeitsmittels In dem Patent 889 597 ist ein Dampferzeuger vorgeschlagen, bei dem Dampf mittelbar durch einen Wärmeträger erzeugt wird, der abwechselnd in aufeinanderfolgenden Rohrelementen teilweise verdampft und wieder niedergeschlagen wird. Hierdurch ist die Möglichkeit gegeben, mit verhältnismäßig wenig Umwälzwasser auszukommen.
Dieser Vorschlag hat nur den Nachteil, däß für den Kreislauf des Wärmeträgers die gleichen Sicherheitseinrichtungen vorhanden sein müssen wie für den eigentlichen Dampferzeuger. Außerdem ist die Ergänzung des Wärmeträgers durch Kondensation von Arbeitsdampf umständlich und nur bedingt möglich, wenn nicht gar eine besondere Speisepumpe zur Aufstellung gelangt.
Gemäß Erfindung wird nun vorgeschlagen, im Kreislauf des Wärmeträgers einen Behälter vorzusehen, der unter dem Dampfdruck des Arbeitsmittels steht und von dem aus eine Umwälzpumpe mit einem dem Durchflußwiderstand entsprechenden Überdruck den Wärmeträger durch das Rohrsvstem fördert. Hierdurch ergibt sich für den Kreislauf des Wärmeträgers eine erhebliche Vereinfachung. Die etwaige Ergänzung des Wärmeträgers durch Kondensation von Arbeitsdampf kann ohne besondere Schwierigkeiten bewerkstelligt werden, unabhängig von der Belastung.
Ist die Kondensatmenge größer, als zur Deckung von Leckverlusten im Kreislauf des Wärmeträgers nötig ist, so kann der Überschuß ohne besondere Vorrichtungen einfach durch einen Überlauf in die Dampftrommel zurückgeführt werden. Da in dem Behälter des Wärmeträgers nach der Erfindung Druckgleichheit mit der Dampftrommel des Arbeitsmittels bestehen soll, ist es möglich, den Behälter unmitelbar in der Dampftrommel selbst anzuordnen, wodurch sich weitere Vereinfachungen ergeben.
Um den nötigen Überdruck zu erhalten, der für das Temperaturgefälle erwünscht ist, wird ferner vorgeschlagen, den Wärmeträger zunächst durch die stark beheizten Heizflächenteile zu fördern und dann durch die weniger stark beheizten Heizflächen bzw. durch Vorwärmerflächen. Da für letztere eine verhältnismäßig große Rohrlänge notwendig ist, bleibt in den ersten stark beheizten Heizflächenteilen ein hoher Überdruck und damit großes Temperaturgefälle. Um den Überdruck zu erhöhen, kann man auch am Ende der hintereinandergeschalteten Elemente eine besondere Drosselstelle, gegebenenfalls ein geregeltes Drosselventil vorsehen. Durch Veränderung des Überdruckes kann man in gewisser Weise die momentane Dampferzeugung beeinflussen.
Zweckmäßig ist es, die letzten der hintereinandergeschalteten Wärmeaustauschelemente durch Speisewasser zu kühlen, da durch die niedere Temperatur des Speisewassers -die nötige Temperaturdifferenz gewährleistet ist, die bei dem nur noch geringen Überdruck in den letzten Elementen nicht mehr vorhanden wäre, wenn das Arbeitsmittel verdampfen müßte.
Die Erfindung ist durch die Abbildung näher erläutert.
Die Dampftrommel i ist durch ein Trennblech :2 in den linken Raum 3 des Arbeitsmittels und den rechten Raum 4 des Wärmeträgers unterteilt. Vom Raum 4 fließt der Wärmeträger zur Umwälzpumpe 5. Die Umwälzpumpe fördert ihn durch abwechselnd aufeinanderfolgende wärmeaufnehmende Rohrelemente 6 und wärmeabgebende Rohrelemente 7.
Die letzten wärmeabgebenden Elemente 7' geben ihre Wärme an das Speisewasser ab. Hierzu kann ein besonderer Druckbehälter 9 zur Unterbringung dieser Austauschelemente vorgesehen sein; es könnte aber auch eine entsprechende Anordnung in der Trommel i vorgenommen werden.
Das Arbeitsmittel wird mit Hilfe der Speisepumpe io durch den Austauschbehälter 9 in den Arbeitsmittelraum 3 gefördert und verdampft hier auf Grund der Wärmeabgabe der Elemente 7. Der erzeugte Arbeitsdampf wird durch Leitung i i zu einem überhitzer oder unmittelbar zu einer Verwendungsstelle abgeleitet.
Der von dem letzten Austauschelement 7" kommende Wärmeträger wird durch Leitung 12 in den Wärmeträgerraum 4 zurückgeleitet. Da der zurückkommende Wärmeträger eine tiefere Temperatur hat als der Dampf in der Trommel, wird in dem Raum 4 dauernd Dampf niedergeschlagen, so daß der Raum 4 sich ständig mit destillierter Flüssigkeit anfüllt. Die zuviel niedergeschlagene Flüssigkeitsmenge fließt in den Arbeitsmittelraum 3 über. Es kann auch noch ein besonderer Wärmeaustauscher vorgesehen werden, um die Kondensation sicherzustellen, evtl. durch Kühlung durch ein anderes Mitel. Es kann jedoch auch sein, daß durch Verlust im Zwangumlaufkreis der Inhalt des Wärmeträgerraumes sinkt. Um eine Gefährdung des Kreislaufes zu verhüten, ist daher eine Einrichtung vorteilhaft, die Flüssigkeit aus dem Raum 3 in den Raum 4 überströmen läßt, wenn der Flüssigkeitsspiegel im Raum 4 , eine bestimmte Grenze unterschreitet. Dies kann, wie dargestellt, ein durch Schwimmer gesteuertes Ventil 13 od. dgl. sein.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Dampferzeuger mit mittelbarer B'eheizung durch einen stoffgleichen Wärmeträger, wie das Arbeitsmittel mit in Strömungsrichtung des Wärmeträgers mehrmals aufeinanderfolgenden, wärmeaufnehmenden .und wärmeabgebenden Rohrelementen und . einem im Kreislauf des Wärmeträgers eingeschalteten Sammelbehälter, nach Patent 889 597, dadurch gekennzeichnet, daß der Wärmeträgerbehälter (4) mit dem Dampfraum des Arbeitsmittelbehälters (i) in offener Verbindung steht und mittels einer im Wärmeträgerkreislauf vorgesehenen Fördereinrichtung (5) der Wärmeträger mit einem zwischen dem Förderdruck und dem Arbeitsmitteldruck liegenden Druckgefälle die Rohrelemente (6, 7) durchströmt.
2. Dampferzeuger nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der Behälter (4) in der Dampftrommel (i) angeordnet ist.
3. Dampferzeuger nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der Behälter (4) absperrbar mit dem Wasserraum der Dampftrommel in Verbindung steht, derart, daß bei zu niedrigem Wasserstand im Behälter (4) flüssiges Arbeitsmittel überströmen kann.
4. Dampferzeuger nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß im Dampfraum des Behälters (4) eine Kühlvorrichtung vorgesehen ist, durch die gegebenenfalls zur Ergänzung des Wärmeträgers Arbeitsdampf niedergeschlagen werden kann.
5. Dampferzeuger nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der Wärmeträger zuerst, d. h. bei höchstem Überdruck, die stärkst beheizten Rohrelemente durchströmt.
6. Dampferzeuger nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die letzten wärmeabgebenden Rohrelemente vom Speisewasser gekühlt sind.
7. Dampferzeuger nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß zur, Erhöhung des Überdruckes des Wärmeträgers am Ende des Rohrsystems Drosselvorrichtungen, die auch regelbar sein können, vorgesehen sind. B. Dampferzeuger nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß ein Wärmeaustauscher vorgesehen ist, in welchem der durch Entspannung in den Drosselvorrichtungen aus dem Wärmeträger erzeugte Dampf vor Eintritt in den Behälter (4) durch Kühlung, Beispielsweise mit Speisewasser, niedergeschlagen wird. Angezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 633 144; österreichische Patentschrift Nr. 160 747; französische Patentschrift Nr. 754 494.