DE1153765B - Sicherheitseinrichtung fuer Dampfkesselanlagen mit mindestens einem zusatzbelastetenSicherheitsventil auf der Dampftrommel und einem weiteren am UEberhitzer - Google Patents

Description

• Sicherheitseinrichtung für Dampfkesselanlagen mit mindestens einem zusatzbelasteten Sicherheitsventil auf der Dampftrommel und einem weiteren am Überhitzer Ältere Dampfkesselanlagen haben eine Kesseltrommel, deren Sicherheitsventile insgesamt die größte erzeugte Dampfmenge abblasen können. Es hat sich aber als zweckmäßiger erwiesen, einen Teil des Dampfes immer zuerst am Überhitzeraustritt als Heißdampf abzublasen, um den Überhitzer auch bei ausfallender Dampfentnahme durch den nachströmenden Dampf zu kühlen. Ein weiterer Grund hierfür ist, daß Sicherheitsventile außerdem durch Heißdampf weniger angegriffen werden. Es kommt also darauf an, daß das Sicherheitsventil hinter dem Überhitzer zuerst abbläst und bereits voll geöffnet ist, wenn das Sicherheitsventil auf der Kesseltrommel mit dem Abblasen beginnt. Bei Druckabsenkung soll die umgekehrte Reihenfolge eingehalten werden. Im äußersten Fall muß das Trommelventil gleichzeitig mit dem überhitzerventil schließen.
• Bisher wurden am überhitzeraustrittt Sicherheitsventile vorgesehen, die durch eine geeignete Steuerung ausreichende Gewähr für die genaue Einhaltung des Ansprechbeginns bieten sollten. Auf der Kesseltrommel wurden. dazu, insbesondere in Industriedampfanlagen mittlerer Leistung, aus Gründen der Kostenersparnis einfachere Sicherheitsventile mit Federbelastung vorgesehen, die .aber meistens eine gewisse Streuung im Abblasedruck zeigten und erst nach einem größeren Druckabfall schließen. Es kam daher oft vor, daß das federbelastete Sicherheitsventil auf der Trommel noch stark bläst, wenn das gesteuerte Sicherheitsventil am Überhitzeraustritt schon wieder geschlossen ist. Als Abhilfe wurde der Abblasedruck für den Sattdampfteil, also der Konzessionsdruck, entsprechend höher gelegt. Beim Abblasen der Trommelsicherheitsventile wurden dann sofort größere Dampfmengen in den Anfahrkondensator gegeben, um den Dampfdruck schneller zu senken und Schäden am überhitzer zu vermeiden. Mit dem größeren Abstand des Konzessionsdruckes vom Betriebsdruck war aber nur eine geringere Ausnutzung der Anlage möglich.
• Um dieseUnzulänglichkeiten zuvermeiden, schlägt die Erfindung vor, daß die Sicherheitsventile gemeinsam steuerbar sind. Vorteilhaft erfolgt dabei die Steuerung durch Druckluft. Am zweckmäßigsten sind die Sicherheitsventile federbelastet, wobei die Federkraft des Sicherheitsventils für den Überhitzer etwas tiefer liegt. Sie rechtzeitig zum Abblasen zu bringen, geschieht durch .automatisches Ablassen der Druckluft aus dem Zylinder. Nach Absenkung des Dampfdruckes wird sie wieder selbsttätig zugegeben. Zur Einhaltung der Reihenfolge des Abblasens wird die Federkraft des Heißdampfsicherheitsventiles etwas tiefer eingestellt als die unter dem Ventilteller beim Abblasedruck wirksame Dampfkraft. Es bläst dann das Sicherheitsventil .schon ab, wenn über dem Druckluftkolben noch ein geringer Luftdruck, z. B. 0,75 atü, steht. Die Federkraft am Sattdampfsicherheitsventil entspricht der vollen Dampfkraft untef dem Ventilteller beim Konzessionsdruck. Das Sattdampfventil bläst also ab, wenn die Druckluft über dem Kolben bis auf atmosphärischen Druck abgelassen ist. Bei Druckabfall im Dampfkessel wird die Druckluft wieder beiden Sicherheitsventilen zugegeben. Dabei entstehen ausreichende Schließkräfte, die beide Sicherheitsventile gleichzeitig schließen lassen.
• Vorteilhaft können die Druckluftzylinder auch unterschiedlich ausgelegt werden. Das überhitzerventil erhält beispielsweise einen Stufenkolben bekannter Bauart und das Sattdampfventil einen einfachen Kolben ohne dauernd anstehende Hubluft.
• In der Zeichnung ist die Erfindung schematisch in einem Ausführungsbeispiel dargestellt. Es zeigt Fig. 1 eine Dampfkesselanlage und Fig.2 eine Steuerkurve, aus der das Verhältnis zwischen Zusatzbelastung und Dampfdruck ersichtlich ist.
• Die Kesseltrommel l trägt ein Sicherheitsventil 2, das neben der Feder 3 zusätzlich durch einen Druckluftkolben in einem Zylinder 4 belastet ist. Ein weiteres am Austritt des überhitzers 5 angeordnetes Sicherheitsventil 6 ist ebenfalls mit einer Feder 7 belastet und hat gleichermaßen eine Drucklufteinrichtung (Kolben) 8 zur zusätzlichen Belastung. Beide Sicherheitsventile sind durch eine Druckluftleitung 9 verbunden, deren Verlängerung an ein gemeinsames, als Druckschalter dienendes Steuergerät 10 angeschlossen ist. Dem Steuergerät 10 wird der Dampfdruck als Impuls durch eine von der Kesseltrommel 1 abgehende Leitung 11 mitgeteilt. Eine Leitung 12 entnimmt aus dem allgemeinen Druckluftnetz 13 der Anlage das Arbeitsmedium zum Dichtdrücken der Sicherheitsventile 2 und 6. Vom, Druckluftnetz 13 kann eine Leitung abgezweigt sein, durch die unter dem Kolben 8, der in diesem Falle als Stufenkolben. ausgebildet ist, ein ständiger Druck aufrechterhalten wird.
• In dem in Fig. 2 dargestellten Koordinatensystem ist beispielsweise eine zweckmäßige Charakteristik der Steuerung veranschaulicht. Es sind auf der Ordinate die Belastungsluft und auf der Abszisse der Dampfdruck in. atü aufgetragen. Beginnt nun der Auslaß der Druckluft bei 132,5 atü, dann ist bei Punkt 14 mit 132,9 atü Dampfdruck die Druckluft bis 1 atü abgebaut. Im Heißdampfsicherheitsventil6 sind bereits die öffnungs- und Schließkräfte ausgeglichen und der Abblasevorgang wird eingeleitet. Ist am Punkt 15 der Konzessionsdruck ,am Kessel erreicht, dann hat die Zusatzluft nur noch einen sehr geringen Druck, so daß auch das Sattdampfsicherheitsventil 2 abbläst. Bei 138 atü steht keine Druckluft mehr auf den Kolben. Die Spanne von 132,5 atü bis 138 atü stellt also den Proportionalitätsbereich der Steuerung dar, der durch entsprechende Auslegung der Druckfühler und der Steuerglieder auch anderen Erfordernissen angepaßt werden kann" Wenn durch aussetzende Dampfentnahme der Dampfdruck am Überhitzeraustritt schnell steigt, kommt das Heißdampfsicherheitsventil6 auch früher zum Ansprechen, so daß dann die Zeit der .am Überhitzer aussetzenden Dampfströmung noch weiter verkürzt wird. Falls mehrere Sicherheitsventile angeordnet sind, kann die Reihenfolge des Abblasens untereinander durch entsprechende Einstellung der Federn oder durch unterschiedliche Bemessung der Druckluftkolben bestimmt werden. Sofern Fernbetätigung gefordert wird, lä@@t sich die Schaltung so einrichten, daß die Belastungsluft nur in der Einrichtung 8 oberhalb des Kolbens abgebaut und Druckluft unter den gleichen Kolben zum Anheben des Ventilkörpers geführt wird.

Claims (5)

1. PATENTANSPRÜCHE: 1. Sicherheitseinrichtung für Dampfkesselanlagen mit mindestens einem zusatzbelasteten Sicherheitsventil auf der Dampftrommel und einem weiteren am überhitzeraustritt, dadurch gekennzeichnet, daß die Sicherheitsventile (2, 6) gemeinsam steuerbar sind.
2. 2. Sicherheitseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerung durch Druckluft erfolgt.
3. 3. Sicherheitseinrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Sicherheitsventile (2, 6) federbelastet sind, wobei die Federkraft des Sicherheitsventils (6) für den überhitzer etwas tiefer liegt.
4. 4. Sicherheitseinrichtung nach Anspruch 1 bis 3, gekennzeichnet durch eine unterschiedliche Kolbenausbildung der Zusatzbelastung für die Sicherheitsventile (2, 6).
5. 5. Sicherheitseinrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Sicherheitsventil (6) für den überhitzer einen Stufenkolben aufweist. In. Betracht gezogene Druckschriften: Zeitschrift »Energie«, Heft 2 (1954), S. VII und Heft 12 (1960), S. 543 biss 546.