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Elektrodendampfkessel mit getrenntem Aufnahmegefäß Es ist bekannt,
an Elektrodendampfkesseln außer dem eigentlichen, die Elektroden, die Flüssigkeit
und den Dampf enthaltenden Gefäß, dem Elektrodendampfkessel selbst, ein zweites,
sogenanntes Aufnahmegefäß vorzusehen, welches über eine Flüssigkeits- und eine Dampfausgleichsleitung
mit dem Kessel verbunden ist. Bei einer bekannten Ausführungsform bildet das Aufnahmegefäß
einen Teil des Kessels selbst und ist beispielsweise innerhalb des Kessels angeordnet.
Die technische Ausführung solcher mit dem Aufnahmegefäß zusammengebauter Kessel
führt zu konstruktiven Schwierigkeiten. Man hat daher bereits vorgeschlagen, das
Aufnahmegefäß als vom Kessel getrennt ausgebildeten, selbständigen Behälter auszugestalten
und die Flüssigkeit in beiden Behältern zwecks Gleichhaltung ihrer Temperaturen
über eine die beiden Behälter verbindende Ringleitung mittels einer Pumpe im Kreislauf
umzuwälzen. Die Umwälzung der heißen, oftmals unter sehr hohem Druck stehenden Flüssigkeit
stößt jedoch auf kaum mehr zu überwindendeDichtungsschwierigkeiten.
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Die Erfindung zeigt einen neuen Weg, wie man die Flüssigkeitsumwälzung
vermeiden und ein Betriebsveränderungen sich rasch anpassendes Arbeiten des Kessels
erzielen kann. Erfindungsgemäß ist am Boden des getrennt vom Kessel und höher als
derselbe angeordneten und mit dem Kessel über eine Dampf- und eine Flüssigkeitsausgleichsleitung
verbundenen Aufnahmegefäßes eine vorzugsweise elektrische Heizeinrichtung, insbesondere
ein elektrischer Widerstandsheizkörper
vorgesehen. Dadurch kann
einerseits trotz der getrennten Anordnung des Aufnahmebehälters in diesem beliebig
lange heißes Wasser von der Kesseltemperatur bereitgehalten -werden, welches - ohne
daß eine Pumpe im Bereich des heißen Wassers erforderlich ist - bei großem Dampfverbrauch
rasch dem Kessel zugesetzt werden kann. Durch die Zusatzheizung im Aufnahmegefäß
läßt sich ferner erreichen, daß das in diesem Gefäß # befindliche Wasser dauernd
auf derselben elektrischen Leitfähigkeit gehalten werden kann, wie das im Kessel
befindliche Wasser. Dadurch wird es möglich, bei steigendem Dampfbedarf gleich mit
voller Leistung zu fahren. Andererseits ist man in der Konstruktion des Äufnahmebehälters
völlig ungebunden, so daß für ihn z. B. ein gleicher Behältertyp wie derjenige des
Elektrodendampfkessels selbst verwendet werden 'kann, was beispielsweise bei der
Massenfabrikation besonders vorteilhaft ist. Eine besonders vorteilhafte Ausführungsform
der Erfindung besteht darin, daß der untere Teil des Kessels und des getrennt angeordneten
Aufnahmegefäßes über eine regelorganslose Flüssigkeitsausgleichsleitung verbunden
ist und die Dampfräume beider Behälter über eine einen Dreiwegehahn enthaltende
Dampfausgleichsleitung in Verbindung stehen, welcher zweckmäßig in Abhängigkeit
vom Dampfdruck im Kessel selbsttätig gesteuert wird, und durch dessen Umschaltung
der oberhalb des Flüssigkeitsspiegels im Aufnahmegefäß befindliche Dampf über den
dort abgehenden Teil der Dampfausgleichsleitung und eine durch den Dreiwegehahn
freigegebene, zweckmäßig über einen Strömungswiderstand ins Freie führende Rohrleitung
abgelassen werden kann, während der am Kessel abgehende Teil der Dampfausgleichsleitung
in dieser Umschaltstellung des Dreiwegehahnes abgeschlossen ist.
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Die Erfindung soll an Hand eines in der Zeichnung schematisch dargestellten
Ausführungsbeispiels näher erläutert werden. Dort ist in Fig. i mit i der Elektrodendampfkessel
bezeichnet, der einen verhältnismäßig kleinen Wasserraum besitzt und über eine Zuführungsleitung
2 von der Pumpe 3 im Sinne des eingezeichneten Pfeiles gespeist wird; in der Zuführungsleitung
2 ist ein Absperrventil q., ein- Rückschlagventil 5 sowie ein Drosselventil 6 vorgesehen.
Letzteres wird von einem strichliert eingezeichneten,- den Wasserstand im Kessel
überwachenden Regler 7 automatisch gesteuert. Der im Kessel i erzeugte Dampf wird
über die ein Absperrorgan 8 und ein Überströmventil 9 enthaltende Dampfleitung io
in der Pfeilrichtung abgenommen.
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Außer dem Kessel i ist ein Aufnahmegefäß ii vorgesehen, dessen unterer
Teil über die Flüssigkeitsleitung 12 mit dem unteren Teil des Kessels i verbunden
ist; des weiteren ist der obere Teil beider Behälter i und i i über eine Dampfausgleichsleitung
13 verbunden, in welcher ein Dreiwegehahn 14 angeordnet ist. Der Dreiwegehahn wird
beispielsweise selbsttätig in Abhängigkeit vom Dampfdruck im Kessel etwa über ein
Kontaktmanometer gesteuert, das der besseren Übersichtlichkeit halber nicht dargestellt
wurde. In der in Fig. i gezeichneten Stellung, der kommunizierenden Stellung des
Dreiwegehahnes 1q., verbindet die Dampfausgleichsleitung 13 die oberen Räume beider
Gefäße z und i i. Überschreitet der Dampfdruck im Kessel eine gewisse Druckgrenze,
so, wird der Dreiwegehahn 14 in die in Fig. 2 dargestellte Umschaltstellung gebracht.
In dieser Stellung wird der vom Kessel i abgehende Teil der Dampfäusgleichsleitung
13 abgeschlossen, während der vom Aufnahmegefäß kommende Teil der Dampfausgleichsleitung
13 mit der zu einem Vorwärmer 15 führenden Rohrleitung 16 verbunden wird, durch
die im oberen Teil des Aufnahmegefäßes enthaltener Dampf im Sinn des eingezeichneten
Pfeiles über einen geeigneten, nicht näher dargestellten Strömungswiderstand, der
beim Ausprobieren der Anlage an Ort und Stelle eingestellt wird, ins Freie bzw.
in den ebenfalls nicht dargestellten Speisewasserbehälter abströmen kann. Im unteren
Teil des Aufnahmegefäßes i i ist eine elektrische Heizeinrichtung 17 ,vorgesehen.
18 und i9. sind elektrische Kontakte, von denen der untere Kontakt 18 beim Unterschreiten
des niederen Wasserstandes NW im Aufnahmegefäß i i beispielsweise über Relais
die Pumpe 3 einschaltet, während der obere Kontakt i9 beim Überschreiten des hohen
Wasserstandes@ HW im Aufnahmegefäß i i die Pumpe 3 ausschaltet. Außerdem ist am
Kessel i unten ein Kontakt 2o vorgesehen, der zunächst von Hand geschaltet wird
und gegebenenfalls unter Zwischenschaltung von einem geeigneten Relais die Pumpe
einschaltet und zugleich die Elektroden des Kessels an Spannung legt, während er
beim. Unterschreiten des niederen Wasserstandes NW im Kessel zugleich die
Pumpe und die Elektroden abschaltet.
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Die Wirkungsweise der gezeichneten Anlage ist folgende: Bei Inbetriebnahme
des Kessels i ist dort niedrigster Wasserstand NW. Auch ist noch kein Druck
vorhanden, und der Dreiwegehahn hat die in Fig. i gezeichnete Stellung. Durch
Betätigung des Kontaktes 2o werden die Elektroden des Kessels i und Pumpe 3 an Spannung
gelegt, der Wasserstand im Kessel i steigt, gleichzeitig tritt Verdampfung ein.
Der Wasserstand im Dampfkessel i steigt unter Umständen bis zum höchsten Wasserstand
HW. Bei Erreichen des höchsten Wasserstandes tritt in der Zuführungsleitung 2 am
Drosselventil 6 über- Regler 7 eine Drosselung des Zulaufwassers ein.
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Arbeitet der Kessel mit höchstem Wasserstand und es tritt plötzlich
eine Verminderung des Dämpfverbrauches ein, so steigt der Druck im Kessel über die
am Kontaktmanometer eingestellte Druckgrenze. Dadurch wird der Dreiwegehahn 14 in
die in Fig. 2 dargestellte Umschaltstellung gebracht, bei der der obere Teil des
Aufnahmegefäßes i i über Leitung i6 mit dem Vorwärmer 15 in Verbindung steht, während
der am Kessel i i abgehende Teil der Dampfausgleichsleitung abgeschlossen ist. Nunmehr
wird das überschüssige Wasser im "Kessel i so lange in das Aufnahmegefäß i i gedrückt,
bis die Eintauchtiefe der Elektroden
der geforderten Leistung entspricht.
Wegen des verhältnismäßig kleinen Wasserraumes des Kessels i erfordert dieser Vorgang
nur wenig Zeit. Die Pumpe 3 arbeitet dabei und führt indirekt dem Aufnahmegefäß
Wasser zu, dessen Wasserspiegel dort steigt, bis der HW-Stand erreicht ist. Der
Wasserbedarf im Kessel i wird nunmehr ausschließlich vom Aufnahmegefäß i i her gedeckt,
bis dort der NW-Wasserstand erreicht und damit über Kontakt 18 die Pumpe 3 wieder
eingeschaltet wird. Da in diesem Fall der Dampfdruck im Kessel inzwischen wieder
unter die am Kontaktmanometer eingestellte Druckgrenze gesunken ist, ist der Dreiwegehahn
1q. wieder in die in Fig. i gezeichnete Stellung gebracht worden.
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Sind starke Schwankungen im Dampfverbrauch vorhanden und ist beim
Abstoppen der Dampfentnahme zuvor der größte Teil des Wassers im Kessel i in das
Aufnahmegefäß i i gedrückt worden, und es wird nunmehr plötzlich Höchstdampfmenge
gefordert, so wird der in diesem Fall zuvor in der Stellung gemäß Fig.2 stehende
Dreiwegehahn durch das Absinken des Druckes im Kessel in die in Fig. i gezeichnete
Stellung umgeschaltet, das Wasser aus dem Aufnahmegefäß i i also wieder angesaugt;
zugleich arbeitet auch die Speisung der Pumpe 3 über die Zuführungsleitung 2, so
daß also sofort die höchste Dampferzeugungsleistüng erreicht werden kann.
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Die Stiliegung des Kessels i geht auf folgende @treise vor sich: Wird
die- Dampfleitung io plötzlich abgesperrt, weil z. B. kein Dampf mehr gebraucht
wird, so entsteht ein Überdruck im Kessel, durch den bei Stellung des Dreiwegehahnes
gemäß Fig. 2 das Wasser im Kessel i in das Aufnahmegefäß i i gedrückt wird, und
zwar so lange, bis der 1"W-Z@'asserstand im Kessel i erreicht ist. Hierdurch kommt
der Kontakt 20 zum Ansprechen und es tritteineAbschaltung von Pumpe und Elektroden
ein, die Anlage steht still.