PL6619B1 - Zasobnik ciepla z wytwornica pary. - Google Patents

Description

Znane juz sa urzadlzenia, polegajace na tern, ze w przestrzeni parowej kotla (pier¬ wotnego), napelniionego jakimkolwiek o- srodkiem wrzacym, miesci sie ogrzewana weizowinka (kociol wtórny), w której mozna wytwarzac pare uzytkowa, np. wodna, o cisnieniu dowolnej wysokosci zapomoca niewielkich po|wierzchni ogrzewalnych, dzidki wysokiemu wspólczynnikowi prze¬ wodnictwa pomiedzy skraplajaca sie para cieczy kotla pierwotnego i metalem we- zowmicy oraz miedzy tym metalem i po¬ wstajaca para uzytkowa. Urzadzenie po¬ dobne wykazuje iszczególniejsze korzysci, skbtro chodlzi o stworzenie zasobnika ciepla o cisnieniu dowolnej wysokosci. W znanym zasobniku wynalazcy zastosowana jest wlasnosc wody wydzielania pary za spad¬ kiem cisnienia. Wlasnosc podobna posiada nietylko jednak woda, lecz równiez caly szereg cial, miedzy kmemi i cial pozostaja¬ cych w temperaturze zwyklej stalemi, Krzywe temperatury i cisnien niektórych z tych dal wskaJzuje fig. 1. Krzywa wody wyobraza limja /; w charakterze przedsta- wicielki krzywej cial lotnych uwidoczniono krzywa // siarkowodoru. Inne znowu krzy¬ we przypadaja po drugiej stronie krzywej wody /. Krzywa ///charakteryzuje naftali¬ ne, krzywa IV — rtec, a krzywa V — siar¬ ke. Zupelnie tak samo, jak w zasobnikach Ruths'a, mozna z korzyscia stosowac te trudno ulatniajace sie materjaly w celu gromadzenia wielkich ilojsci ciepla o wyso¬ kiej temperaturze bez potrzeby poslugiwa¬ nia sie izbyt isilnem cisnieniem pary;. Wla-snosc zasadnicza zasobnika Ruths'a polega¬ jaca na tern, ze temperatura osrodka plyn¬ nego odpowiada scisle cisnieniu pary po¬ nad ciecza, zostaje przeto zachowana z do¬ puszczeniem, jak w zasobniku Ruths'a, sil¬ nych spadków temperatury, wzglednie cisnienia. Najprostsze urzadzenie podobne¬ go zasobnika wskazuje schematycznie fig. 2 rysunku. Przeksztalcono tu :zwykly kociol parowy D w wytwornice pary i zasobnik ciepla w ten sposób, iz napelniono go za¬ miast woda jednem ze wskazanych powy¬ zej cial, nip, naftalina, fenantrenem, rte¬ cia i t. d. Cialo to przejmuje cieplo gazów spalinowych, podnoszac swa temperature wzglednie cisnienie. Para uzytkowa wytwa¬ rza sie w malej wytwornicy pary A, umie¬ szczonej w przestrzeni parowej kotla D i zbudowanej na cisnienie dowolnie wyso¬ kie. Dla prostoty wskazano na rysunku zwykla wezownnce A.Przy zuzywaniu pary pompuje sie, np. pompa P, wode do malej wytwornicy pa¬ ry A, gdzie woda ta odparowywuje i w postaci pary o dowolnej preznosci zostaje przewodem L odprowadzona do zuzycia.Skoro para nie jest potrzebna albo pobiera sse jej niewiele, natenczas temperatura wzglednie cisnienie zawartosci kotla pier¬ wotnego D wzrasta; gdy nastepnie odpro¬ wadzic z wytwornicy wieksza Ilosc pary, cisnienie w kotle pierwotnym spada, zaw¬ sze jednak pozostaje uwarunkowana zalez¬ nosc miedzy cisnieniem w przestrzeni pa¬ rowej fcothi pierwotnego, ewentualnie za¬ sobnika D, i temperatura zawartej w nim cieczy, W charakterze cieczy mozna oczy¬ wiscie stosowac równiez materjaly w tem¬ peraturze zwyklej stale, jako to: naftaline, fenantren, siarke, pewne metale i i, d. W wypadku zastosowania cial o ^kompliko¬ wanym skladzie chemicznym nalezy liczyc sie z tern, ze procesy musza jbyc odwracal¬ ne, aby w stosowanych granicach cisnien i temperatury nie zachodzil rozklad. Prze¬ bieg musi przeto posiadac charakter czysto fizyczny, nie zas chemiczny. Przyjmujac np,, iz w kotle, napelniolnym naftalina, do¬ puszczalne sa wahania cisnienia od 6 do 1 atm, iprzyczem temperatura osrodka tego waiha sie miedzy 315° i 215°, a w mallej wy¬ twornicy A ma byc wytwarzana zwykla para wodna, to mozna pobierac z niej usta¬ wicznie pare o temperaturze nasycenia przynajmniej 200°, a wiec pare o cisnieniu co najmniej 16 atm. Pod warunkiem zasto¬ sowania wlasciwych materjalów mozna w ten sposób osiagnac cisnienie pary o dowol¬ nej wysokosci, np, 200 atm lub wiecej, tu¬ dziez! dowolnie wysokie przegrzanie.Rzecz prosta, ze zamiast jednego kotla zasobnikowego mozna zastosowac caly ich szereg, wspólpracujacych równiez z jedlna tylko wspólna wytwornica pary. Taka for¬ me wyklonania wynalazku wyobraza fig, 3, wedlug któndj przestrzenie parowe wszyst¬ kich kotlów sa polaczone wspólnym prze¬ wodem Lx, prowadzajcym do malego zbior¬ nika B, pracujacego na podobienstwo skra¬ placza powierzchniowego, w którym miesci sie wlasciwa wytwornica pary uzytkowej A i z której skropliny spadaja wlasnym ciezarem albo sa doprowadzane pompami zasilczemi zpowrolem do kotlów. Mozna rówmiez wykonac urzadzenie w ten sposób, ze zbiornikowi B nadaje sie dlugosc wy¬ starczajaca, aby zabezpieczyc nalezyta przestrzen dla wahan poziomu wody na dnie jego, tak iz zbiornik i kociol komuni¬ kuja sie na podobienstwo naczyn polaczo¬ nych.Wedlug fig, 4 kociol sluzy glównie za wytwornice pary, wlasciwe zas gromadze¬ nie ciepla uskutecznia odrebny dokladnie izolowany zasobnik S, do którego plynnej zawartosci wprowadza sie wytworzona w kotle pierwotnym pare i w niej iskrapla, przyczem z najnizszego punktu zasobnika ciecz odprowadza sie ponownie do kotla.W tym wypadku mozna, rzecz prosta, pola¬ czyc równiez rówmolegle kilka wytwornic pary, ewentualnie kilka kotlów; wlasciwa — 2 —mniejsza wytwornice pary osadza sie wów¬ czas w przestrzelili parowej wielkiego za¬ sobnika, któremu w pewnych wypadkach mozna, jak to wskazuje fig, 5, nadac wy¬ miary bardzo znaczne, W wypadku wedlug fig. 5 kotly wykonane sa w postaci kotlów oplomkowych, a wlasciwa wytwornice pary uzytkowej na*jwlasciwiej umiescic wysoko w parowej przestrzeni zasobnika i polaczyc szerokim kanalem L2 z zasobnikiem ciepla S. Wytwornica pary A umieszczona jest w oddzielnym zbiorniku B, przyczem iinista- lacje te mozna urzadzic w ten sposób, ze przy najwyzszym stanie cieczy zasobnik S napelnia sie calkowicie. Mozna równiez wprowadzac pare zgóry do zbiornika B.Równiez i tu nalezy, rzecz pro&taii oba zbiorniki B i S dokladnie izolowac, W wielu wypadkach rzecza bedzie wlasciwa kotly wedlug fig, 2 i 3, albo tez zbiornik i wlasciwy zasobnik S, wedlug fig. 4 i 5, napelnic nietylko odnosna ciecza, lecz jeszcze innym dodatkowym materja¬ lem, co w wielu wypadkach znacznie obni¬ zy koszty instalacyjne. Jako materjal po¬ dobny nadaje sie np. bardzo dobrze zeliwo, które przyj niewielkiej objetosci moze gro¬ madzic znaczne ilosci ciepla, z której to wlasnosci zelaza czynil juz uzytek Ruths, przy budowie pierwszych zasobników. Po¬ dobniez rudy, zuzle wielkopiecowe oraz pewne gatunki kamieni nadaja sie bardzo dobrze jako dodatkowy materjal napelnia¬ jacy. Sposób ogrzewania kotla naturalnie moze byc zupelnie dowolny, a wiec weglem, gazem, ropa, wydyszynami i t. d., albo równiez nadmiarem sily elektrycznej, w sposób znany.Wynalazek daje sie z latwoscia zasto¬ sowac do istniejacych juz kotlów starych.Nawet w wypadku, gdy kotly te zbudowa¬ ne sa na cisnienia niskie, mozna, po napel¬ nieniu ich w mysl wynalazku odpowiedtiie- mi ulegajacemi odjparowaniu plynami i e- wentualnem polaczeniu ich wedlug fig, 4 i 5 równolegle z zasobnikiem, wytwarzac w nich zawsize pare o dowolnie wysokiej preznosci i w ilosciach dowolnych. Kotly nalezy ogrzewac, podobniez, jak to ma miejsce w zasobnikach Ruths'a, odpowied¬ nio do sredniego zuzycia pary w instalacji, podczas gdy duze zapotrzebowanie pary pokrywa spadek cisnienia, wzglednie obni¬ za temperature zastosowanego w zasobni¬ ku materjalu i ewentualnie umieszczonego w nim zelaza lub podobnego materjalu.Rzecz prosila, ze instalacja wyrównywa równiez wahania w doprowadzaniu paliwa, co posiada donioslosc np. przy ogrzewaniu gazami odpadkowemu.Zamiast umieszczania wytwornicy pary calkowicie w przestrzeni parowej kotla mozna ja naturalnie zanurzyc czesciowo lub calkowicie we wrzacej cieczy.Fig. 6 wyobraza inna znowu forme wy¬ konania wynalazku, która jednak wydaje sie mniej celowa. W tym wypadku pompa P przetlacza ciecz. pomiedzy kotlem i za¬ sobnikiem.Wreszcie mozna pare, wytworzona w kotle D, wprowadzac bezposrednio do przestrzeni parowej zasobnika S i tam skraplac ja ciecza, w zasobniku tym za¬ warta, która w tym celu doprowadza pom¬ pa P z przestrzeni, zajmowanej przez nia, do przestrzeni parowej, jak to wskazuje fig-7/ Zamiast do wytwarzania pary mozna urzadzenie opisane powyzej zastosowac równiez do przegrzewania wytworzonej juz pary. Cala róznica bedzie polegala na tern tylko, ze do wezownicy A doprowadza sie zamiast wody — pare. Pare te mozna Czer¬ pac z kotlów albo z jakiegokolwiek stop¬ nia turbiny, celem przegrzania, albo tez mo¬ ze to byc para odlotofwa.Rzecz prosta, ze w razie poslugiwania sie tern urzadzeniem do przegrzewania pa¬ ry, ogniwa A i B (fig. 3) zamieniaja stwe role; oznacza to, ze para osrodka przeno¬ szacego cieplo (para pierwotna) przepro¬ wadza sie przez wezownioe A, a para ule- — 3 —gajaca przegrzewaniu — przez zbiornik B.W wypadku pierwszym urzadzenie wy¬ konane wedlug wynalazku niniejszego po¬ siada szczególniejsza doncoislosc, zapobie¬ gajac przepalaniu przegrzewaczy w insta¬ lacjach o silnie zmiennem zuzyjciu pary, jajk np. w walcowniach, mlotach parowych i t. d!. W wypadku drugim nowe urzadze¬ nie bywa pozyteczne do celu np. bezposred¬ niego przegrzewania pary w maszynie (mp. turbinie) lub w bezposredbiem sasiedztwie maszyny pomiedzy poszczególnemi jej stopniami. W wypadku taecim urzadzenie znajdzie szczególniejsze zastosowanie, np. do suszenia i przegrzewania pary, dopro¬ wadzanej ,w instalacjach Rateau dio tur¬ bin niiskopreznych.Urzadzenia wedlug niniejszego wyna¬ lazku mozna laczyc z latwoscia ze soba ce¬ lem wytwarzania i przegrzewania pary, odprowadzajac np. z tego samego kotla zasobniezego pare do rozwiaJtyoh celów, a wiec, np. do wytwarzania pary a nastep¬ nie do przegrzewania jej albo równiez do przegrzewania posredniego albo suszenia i przegrzewania pary odlotowej.W tym celu zamiast jednej wezownicy stosuje sie dwie lub wiecej podobnych we- zofwnic, albo tez pare pierwotna odprowa¬ dza sie do turbany i stoisiuje tam jak gdyby w znanym skraplaczu powierzchniowym do posredniego przegrzewania pary,.Wezownice do wytwarzania pary i prze¬ grzewania pary swiezej lub pary odlotowej mozna umiescic w zbiornikach oddzielnych lub w zbiorniku wspólnym. PL PL

Claims (2)

1. Zastr ze zenia patentowe. 1. Zasobnik ciepla z wytwornica lub przegrzewaczem pary, znamienny tern, ze cieplo nagromadza sie z równoleglym wzrostem cisnienia i temperatury, niezalez¬ nie od chwilowego zuzycia pary, w przeno- szaoem je srodowisku, którego para posia¬ da temperature skraplania wyzsza niz pa¬ ra wodna, przyczem para uzytkowa wy¬ twarza sie w wytwornicy pary, ewentualnie przegrzewa w przegrzewaazu, które to apa¬ raty ogrzewaja sie w drodze skraplania pary z cieczy przenoszacej cieplo. 2. Zasobnik ciepla wedlug zastrz. 1, znamienny zastosowaniem cieczy zasoihni- czej o temperaturze skraplania pary wyz¬ szej, niz ja posiada para wodlna. 3. Urzadzenie wedlug zastrz. 1 i 2, znamienne tern, ze w cieczy zasobnika, pod¬ danej wahaniom cisnienia, miesci sie staly materjal napelniajacy, 4. Urzadzenie wedlug zastrz. 1 — 3, znamiejnne tern, ze wytwornica pary uzyt¬ kowej miesci sie w zbiorniku oddzielnym od kotlów zasobnLczych. 5. Urzadzenie wedlug zastrzu 1 — 4, znamienne tern, ze oprócz kotla pierwotne¬ go stosuje sie zbiornik odrebny (zasobnik), zawierajacy ciecz podlegajaca wahaniom cisnienia. 6. Urzadzenie wedlug zastrz, 4 i 5, znamienne tern, ze przestrzen parowa i przestrzen zajeta plynem w kotle sa pola¬ czone z przestrzenia zasobnika, zajeta ply¬ nem, 7. Urzadzenie wedlug zastrz. 4 — 6, znamienne tern, ze przestrzenie kotla i za¬ sobnika, zajete plynami, polaczone sa, w sposób znany, przewodem okreznym, w który jest wlaczona pompa zasilajaca. 8. Urzadzenie wedlug zastrz, 4, w za¬ stosowaniu do przegrzewania pary, zna¬ mienne tern, ze wytwornica (AJ, sluzaca ja¬ ko przegrzeiwacz, miesci sie bezposrednio w maszynie lub w bezposredniem sasiedz¬ twie tejze, 9. Urzadzenie wedlug zastrtz, 8, zna¬ mienne tern, ze oprócz weizioiwnicy — prze- grzewacza zastosowana jest ibna wezow- nica, w której ulegaj aca przegrzewaniu pa¬ ra wytwarzana jest para osrodka posred¬ niego. 10. Urzadzenie wedlug zastrz. 8, zna- — 4 —miemne tein, ze wejzownice do przegrzewa¬ nia pary o roznem cisnieniu mieszcza sie badzto we wspólnym zbiorniku, badzto w zbiornikach rozmaitych, polaczonych równolegle lub szeregowo. 11. Urzadzenie wedlug zastrz. 10, zna- miemine tern, ze wezownice do wytwarzania i przegrzewania pary mieszcza sie w zbior¬ niku wspólnym. 12. Urzadzenie wedlug zastrz. 8, zna¬ mienne tern, ze w wypadku zastosowania kilku kotlów zasohniicizych pierwotnych o rozmaitych cisnieniach, kotly o cisnieniu niziszem sluza do wytwarzania pary, a ko¬ tly o cilsnieniu wyzszem do jej przegrze¬ wania. J. Ruths. Zastepca: M. Skrzypkowski, rzecznik patentowy.10 9 6 7 6 9b*.3 h- 3 2. i 0 c u / z\ i 10 ^l $ 1 0 20 //?./ m 7 0 JC Celz i / / / 1 / j £ o opisu jatentowego Nr Ark. i. / / / / ml i 1 f 7/ V X) UOO SOD 60 UU5 //?.£ Fjj. J i' CTJ < r / 1 .. ; 1 r V ^H \ ^:8M:jJ!,.^T^i;!^<^.wj.v..AJ,i,^JjgDo opisu patentowego Nr 6619. Ark.

2. Fy.6 ¦er p ffS.7 Druk L. Boguslawskiego, Warszawa. PL PL