-
Verfahren und Vorrichtung zur Nutzbarmachung des aus dem heißen Kondensat
dampfbeheizter Wärmeaustauscher anfallenden Brüdendampfes durch Rückführung desselben
in das Dampfnetz Gegenstand der Erfindung sind ein Verfahren sowie eine Vorrichtung
zur Durchführung desselben zur Nutzbarmachung des aus dem heißen Kondensat eines
oder mehrerer dampfbebeizter Wärmeaustauscher anfallenden Brüdendampfes durch Rückführung
desselben in das Dampfnetz, indem das heiße Kondensat einem gemeinsamen Kc>ndensatsammelbehälter
zugeleitet wird und die sich in diesem entwickelnden Brüdendämpfe mittels eines
durch den. jeweils in dem Konden 5 ats ammelbehälter herrschen. den Druck gesteuerten
Verdichters in Abhängigkeit von dem weiligen. Anfall der Brüdendämpfe dem Dampfnetz
wieder zugeführt. werden.
-
Bei Verdampferanlagen u. ä. ist es bereits bekannt, den im Verdampfer
anfallenden Brüdendampf zum Aufheizen eines oder mehrerer weiterer nachgeschalteter,
unter niedrigerem Druck stehender Verdampfer zu verwenden und somit nutzbar zu machen.
-
Bei Anlagen, bei denen als Frischdampf für den Verdampfer der ersten
Stufe unregelmäßig anfallender Ab dampf unterbrochen arbeitender Maschinen, wie.
beispielsweise Pördermaschinen, en, Dampfhämmer u. dgl., verwendet wird, ist es
auch bereits bekannt, die zeitweilig überschüssige Abdampfmenge einem Speicher zuzuführen,
der bei Aufhören der Abdampfzufuhr selbsttätig vor die Stufe niedrigeren. Druckes
der Verdampferanlage geschaltet wird und somit deren ununterbrochene Beheizung bewirkt.
-
Bekannt sind auch bereits Dampfanlagen, bei denen der aus dem heißen
Kondensat eines dampfbeheizten Wärmeaustauschers anfallende Brüdendampf mittels
eines Verdichters verdichtet und sodann einem oder mehreren unter einem niedrigeren
Dampfdruck als dem des ersten Wärmeaustauschers stehenden nachgeschaltetenWärmeaustauschern
allein oder zusätzlich zur Aufheizung zugeführt wird. Als Verdichter dienen bei
diesen Anlagen Kreiselmaschinen oder nach dem Verd rängerp rinzip arbeitende Maschinen
oder aber auch Strahlgeräte, wobei die Steuerung derselben in Abhängigkeit von dem
Druck des verdichteten Fördermittels erfolgt.
-
Bei den bisher bekannten Dampfanlagen. ist eine Nutzbarmachung des
aus dem heißen Kondensat dampfbeheizter Wärmeaustauscher anfallenden Brüdendampfes
also immer nur dann. gegeben, wenn weitere nachgeschaltete, unter einem niedrigeren
Dampfdruck stehende Wärmeaustauscher vorgesehen sind. Ist das nicht der Fall und
soll, wie die Erfindung es sich zur Aufgabe gestellt hat, der aus dem heißen Kondensat
eines oder mehrerer dampfbeheizter Wärmeaustauscher anfallende Brüdendampf durch
Rückführung desselben in das die Wärmeaustauscher speisende Dampfnetz nutzbar gemacht
werden, so ist eine Steuerung des Verdichters in Abhängikeit von dem Druck des verdichteten
Fördermittels nicht ohne weiteres anwendbar, da der Druck in dem Dampfnetz, in.
das der Brüdendampf zurückzuführen ist, im allgemeinen durch den Dampfkessel oder
durch ein zwischengeschaltetes Reduzierventil konstant ge halten. bzw. in seiner
Höhe bestimmt wird.
-
Die Erfindung sieht nun zur Lösung der Erfindungsaufgabe ein Verfahren
vor, beli welchem das heiße Kondensat einem gemein. samen Kondensatsammelbehälter
zugeleitet wird. Die sich in dem Kondens ats ammelbehälter entwickelnden. Brüdendämpfe
werden sodann. vermittels eines Verdichters dem Dampfnetz in Abhängigkeit von dem
jeweiligen Anfall der Brüdendämpfe wieder zugeführt, indem der Verdichter durch
den jeweils in. den Kondensatsammelbehälter herrschenden Druck gesteuert wird.
-
Die Steuerung des Verdichters erfolgt also unabhängig von dem durch
den Dampfkessel bzw. durch das dazwischengeschaltete Reduzierventil konstant gehaltenen
Dampfdruck im Dampfnetz, in das der Brüdendampf zurückgeführt wird.
-
Verwirklicht wird das Verfahren erfindungsgemäß beispielsweise in.
der Weise, daß an dem Kondensatsammelbehälter, dem das heiße Kondensat eines oder
mehrerer dampfbeheizter Wärmeaustauscher zugeleitet wird, eine Druckmeßeinrichtung,
beispielsweise eine feder-oder gewichtshelastete Membran od. dgl., angeordnet ist,
die direkt oder indirekt, beispielsweise über einen Servomotor, auf ein Regel- und
Absperrorgan einwirkt, das an der Druckleitung des Verdichter oder bei dampfangetriebenen
Verdichtern an der Dampfzuführungsleitung zur Antriebsmaschine oder bei Strahlgeräten
in deren Treibdüse angel ordnet ist.
-
Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung sieht als am Kondensatsammelbehälter
angeordnete Druckmeßeinrichtung einen den Druck indirekt messenden Schwimmeregler
vor, der an einer mit dem Wasserraum des Kondensatsammelbehälters in Verbindung
stehenden Steigleituing oder einer Wasserschleife angeordnet ist und mittels beispielsweise
eirees' Winkelhebels in an sich. bekannter Weise direkt oder indireekt derart auf
die Ventilspindel des Regel-und Absperrorgans einwirkt, daß hierdurch der Verdichter
in der gewünschten. Weise gesteuert wird.
-
Bevorzugt ist die Steigleitung. oder Waserschleife, an welcher der
Schwimmerreglel-angeordnet ist, an ihrem oberen freien Ende offen. Soll jedoch zur
Vermeidung einer unnötig großen Brüdendampfbildung im Kondensatsammelbehälter der
Druck in demselben wesentlich höher sein als der atmosphärische Luftdruck, so kann
das obere Ende der Steigleitung oder der Wasserschleife mittels beispielsweise eines
Reduzierventils auch an das Dampfnetz angeschlossen und somit unter einen Druck
gesetzt werden, der etwa dem im Kondensatsammelbehälter gewünschten druck entspricht.
Der im Ko, Kondensatsammelbehälter vorherrschende Druck läßt sich also ganz nach
Wunsch und nach den vorliegenden Verhältnissen einstellen, wobei die erfindungsgemäße
Regelungsvorrichtung bei starkem Bfti'dendampfanfall durch ge steigerte Brüdendampfförderung
verhindert, daß der Druck im Kondensatsammelbehälter zu hoch ansteigt, was ein Ausströmen
des Kondensates durch die Steigleitung oder die Wasserschleife oder aber auch eine
Behinderung des- Kondensatzuflusses zum Kondensatsammelbehälter zur Folge haben
würde. Andererseits wird bei geringerem Brüdendampfanfall durch Verringerung der
Förderleistung des Verdichters im Kondensatsammelbehälter ein Unterdruck vermieden,
der zum Austampfen von Kondensat und zu Störungen an den. Rückspeisepumpen führen
würde.
-
An Hand eines in der Zeichnung schematisch dargestellten, in der
Praxis sehr häufig vorkommenden Ausführungsbeispiels ist : die Erfindung nachfolgend
noch näher beschrieben.
-
Bei dem Ausführungsbeispiel versorgt ein Dampfkessel A über die Hauptdampfleitung
B ein direkt unter dem Kesseldruck stehendes, in der Zeichnung nicht mit dargestelltes
Dampfnetz mit Dampf. Au dieses Dampfnetz können Wärmeaustauscher der ver schiedensten
Art angeschlossen sein, jedoch kann der Dampf auch anderen Zwecken dienen. Ein zweites,
in der Zeichnung gleichfalls nicht mit dargestelltes Dampfnetz ist an die Dampfleitung
D angeschlossen, die ihrerseits über ein Reduzierventil C an die Hauptdampfleitung
B angeschlossen ist. Das an die Dampfleitung D angeschlossene Dampfnetz steht unter
niedrigerem, durch das Reduzierventil C reduziertem Dampfdruck. An dieses Dampfnetz
sind Wärmeaustauscher der verschiedensten Art, beispielsweise Lufterhitzer, Kocher,
Vorwärmer od. dgl., angeschlossen, in denen, der Dampf zu Kondensat niedergeschlagen
wird. Das in diesen, Wärmeaustauschern, anfallende Kondensat fließt einem geschlossenen
Kondensatsammelbehälter E durch den Anschlußstutzen F zu und verläßt ihn wieder
durch den Stutzen G, um beispiels. weise in den Dampfkessel24 zurückgespeist zu
werden. Der im Oberteil des Kondensatsammelbehälters E befindliche Brüdendampf wird
durch einen Verdichter H, der im dargestellten Ausführungsbeispiel aus einer schwungradlosen
Dampfpumpe mit Antriebszeylinder J J und Verdichtungszylinder K besteht, vorzugsweise
in das an die Dampfleitung D an-
geschlossene Dampfnetz niedrigeren Druckes gefördert.
Der Treibdampf für den Antriebszylinder J wird bevorzugt der Hauptdampfleitung B
entnommen und in an sich bekannter Weise im Antriebszylinder l lediglich bis auf
den im zweitenDampfnetz herrschenden reduzierten Druck entspannt, so daß der Abdampf
gleichfalls in die Leitung D bzw. in das zweite Dampfnetz geleitet werden. kann.
-
Statt der im Ausführungsbeispiel vorgesehenen Dampfpumpe kann als
Verdichter H aber auch jeder beliebige, an sich bekannte andere Verdichter, beispielsweise
eine durch Dampf oder aber auch elek-. trisch angetriebene Kreiselpumpe oder ein
auf dem Verdrängungsprinzip beruhender Verdichter il kannter Bauart oder auch ein
Dampfstrahlgerät, vor gesehen sein.
-
Die Steuerung des Verdichters H erfolgt bei dein in der Zeichnung
dargestellten Ausführungsbeispiel mittels eines Regel- und Absperrorgans L, das
in der zum Antriebszylinder J führenden Dampfzuflußleitur angeordnet ist. Denkbar
ist aber auch, das Regel- und Abeperrorgan L in der zwischen dem Verdichtungszylinder
K und der Dampfleitung D befindlichen Druckleitung anzuordnen. Bei Verwendung eines
Dampfstrahlgerätes zur Verdichtung des Brtiden-l dampfes kann das Regel- und Absperrorgan
in an sich bekannter Weise auch in der Treibdüs des Strahlgerätes angeordnet sein.
-
Die Steuerung des Regel- und Absperrorgans L erfolgt in Abhängigkeit
von dem im Kondenszatsammelbehälter E herrschenden Druck derart, daß sich der Regel-
und Absperrkörper desselben bei steigendem Druck im Kondensatsammelbehälter E in
Öffnungs richtung und bei abfallendem Druck in Schließrixhtung bewegt. Zur Verwirklichung
dessen ist am Wasserranm des Kondensatsammelbehälters E eine Steigleitung oder Wasserschleife
N angeschlossen, an der ein Schwimmerregler M bekannter Bauart angeordnet ist. Je
nach dem im Kondensatsammelbehälter E herrschenden Drucdk steigt oder sinkt der
Schwimmer Q im Schwimmerregler M, wobei derT selbe mittels eines Sinkelhebels O
auf die Ventil spindel P des Regel- und Absperrorgans L derart einwirkt, daß sich
bei steigendem Druck im Kondensatsammelbehälter E und damit steigendem Schwimmer
Q im SchwimmerreglerM der Regel- und Absperrkörper des Regel-und Absperrorgans L
in Öffnungsrichtung bewegt, was eine vermehrte Brüdendampfförderung zur Folge hat.
Bei sinkendem Druck im Kondensatsammelbehälter E dagegen sinkt auch der Schwimmer
Q im Schwimmerregler M, wodurch sich. das Regel- und Absperrorgan L zu schließen
beW ginnt und die Brüdendampfförderung gedrosselt wird.
-
Normalerweise ist die Steigleitung oder Wasser schleife N an ihrem
oberen freien Ende offen und steht mit der atmosphärischen Außenluft in Verbindung.
Zur Erhöhung des im Kondensatsammelbehälter E normal herrschenden Druckes und damit
zur Vermeidung einer unerwünscht hohen Brüdendampfbildung kann das obere freie Ende
der Steig ; l l leitung oder Wasserschleife N aber auch über ein Reduzierventil
an eines der beiden Dampfnetze angel schlossen und somit unter einen Druck gesetzt
werden, der etwa dem im Kondensatsammelbehälter E gewünschten Druck entspricht.
Durch entsprechende Einstellung oder Wahl des zwischen Steigleitung und Dampfnetz
eingeschalteten Reduzierventils kann der im Kondensatsammelbehälter E normal vorgesehene
Druck ganz den vorliegenden Verhältnissen angepaßt werden.