-
Dampfkesselspeisevorrichtung. Außer den gewö1tnlichen Wasserspeisevorrichtungen,
seien esKolbenpumpen, Schleuderpumpen oder Injektoren, verwendet man auch Torrichtungen
ohne Pumpe, sogenannte Dampfdruckspeiser, zum Speisen von Dampfkesseln. Mittels
dieser wird das Speisewasser in die Kessel hineingeschleust. Sie bestehen bekanntlich
aus einem an dem Dampfdome des Kessels angebrachten Gehäuse, das abwechselnd mit
Wasser oder Dampf gefüllt wird und somit die Speisung besorgt. Die hierfür benötigten
Wasser- und Dampfabsperrventile «-erden von einem auf der Wasserfläche im Gehäuse
ruhenden Schwimmer bewegt, der auf einer Spindel den Bewegungen der Wasserfläche
folgt und in den Endlagen die Ventile umsteuert. Für sehr hohe Drücke (Höchstdrücke)
kann diese Vorrichtung nicht angewendet werden, weil der Schwimmer zu schwer wird.
Diesen Übelstand zu beseitigen, ist Zweck dieser Erfindung, die vortehtnlich bei
Anlagen mit Hoch- und Niederdruck
Verwendung finden soll. Nach
der Erfindung ist nun die eigentliche Regelungsvorrichtung ausschließlich dem Niederdruck
ausgesetzt.
-
Die Zeichnung zeigt die Vorrichtung schematisch, und zwar für die
Speisung eines Höchstdruckkessels, dessen Dampf eine Vorschaltturbine antreibt,
die mit einem beliebigen Gegendruck arbeitet, der im folgenden mit Niederdruck benannt
wird. Die Anordnung kann natürlich auch bei Kesseln mit üblichen Drücken angewendet
werden.
-
Der Speisewasserbehälter i ist auf einer derartigen Höhe oberhalb
des Wasserstandes im Dampfkessel angebracht, daß die dadurch entstehende Wassersäulenhöhe
sämtliche Verluste, die infolge von Reibungen beim Fördern des Wassers aus dem Behälter
in den Dampfkessel auftreten, sowie die erforderliche Geschwindigkeitshöhe zu überwinden
vermag. . Durch das Rohr 2 wird das Wasser in den Behälter i von einem oberhalb
desselben angebrachten Wasserbehälter geleitet. Sollte ein derartiger Behälter infolge
örtlicher Verhältnisse nicht anzubringen sein, dann wird das Wasser in den Behälter
durch eine Pumpe gedrückt, dic nur die Druckhöhe vom Niederwasserstand zum Behälter
zu überwinden hat. Vom Rohr 2 zweigt eine Rohrleitung 3 zur Regelungsvorrichtung:4
ab, die aus einer in einem Gehäuse angebrachten, unter dem Einfluß einer Feder stehenden
Membran oder einem Kolben o. dgl. besteht. Laut Zeichnung besteht dieses Organ aus
einer an einer Feder aufgehängten Glocke 5, deren unterer offener Teil in eine Quecksilberfüllung
eintaucht. Die Glocke ist an einem Arm 6 angelenkt, der an einem drehbar gelagerten
Zapfen 7 befestigt ist. Das Gehäuse ,I ist außer mit Quecksilber sowohl oberhalb
als auch unterhalb der Glocke mit Wasser angefüllt. Die Rohrleitung 3 steht mit
dem Raum unterhalb der Glocke in Verbindung. Der Raum oberhalb der Glocke steht
durch die Rohrleitung 8 in Verbindung mit einem Gefäß 17, das auf derselben Höhe
wie der obere Teil des Behälters i oder darunter angebracht ist. Das Gefäß 17 ist
zum Teil mit Wasser gefüllt, auf dessen Fläche ein beliebiger Druck herrschen kann.
Ist dieser Druck höher als der atmosphärische, dann müßte die obenerwähnte Pumpe
auch noch diesen Überdruck überwinden. Das Gefäß 17 ist mit einem Überlaufrohr 18
versehen., wodurch der Wasserstand im Gefäß auf ungefähr konstanter Höhe gehalten
wird. Der Raum unterhalb der Glocke 5 im Gehäuse d. steht durch die Rohrleitung
i9 auch noch in Verbindung mit einem Gefäß 2o. Dieses Gefäß ist in gleicher Weise
wie (las Gefäß 17 zum Teil mit Wasser angefüllt und mit einem Überlaufrohr 21 versehen,
um den Wasserstand in demselben auf ungefähr konstanter Höhe zu halten. Im oberen
Teil dieses Gefäßes herrscht derselbe Druck wie im Gefäß 17. Das Gefäß 2o wird zweckmäßig
in gleicher Höhe wie der untere Teil des Behälters i angebracht.
-
In der Rohrleitung i9 ist eine Drosselung 22 vorgesehen, deren Durchlaßöffnung
durch eine Spindel 23 geregelt wird, der mit einem in einem Zylinder 24. angebrachten,
unter dem Einfluß einer Feder stehenden Kolben oder einer Membran o. dgl. verbunden
ist. Der Raum auf der anderen (unteren) .Seite des Kolbens steht durch eine Rohrleitung
in Verbindung mit dem Wasserraum des Dampfkessels, und der Raum auf der mit (lern
Zapfen versehenen (oberen) Seite des Kolbens steht mit dem Dampfraum des Dampfkessels
in Verbindung.
-
Am Speisewasserbehälter i ist oben eine Rohrleitung g angeschlossen,
in der zwei Ventile io und i i angebracht sind. In der Rohrleitung 9 herrscht abwechselnd
Höchst-und Niederdruck je nach der Stellung der Ventile io und ii. Das Rohr 13,
das auf der anderen Seite des Ventils i i angeschlossen ist, steht auch noch in
Verbindung mit den Gefäßen 17 und 2o. Der Druck im Rohr 13 und in diesen Gefäßen
ist demnach der gleiche. Der Dampf aus dem Dampfkessel wird durch Rohr 12 zugeführt.
-
Die Speiseleitung 14 verbindet den Behälter i mit dem Wasserraum des
Dämpfkessels oder mit dem Vorwärmen, falls ein solcher vorhanden ist.
-
Die Ventile io und ii sind miteinander durch eine Stange 15 verbunden,
auf welcher zwei Begrenzungsanschläge vorgesehen sind, die durch das am Zapfen 7
angebrachte Kippgewicht 16 abwechselnd bewegt werden, wodurch die Ventile io und
ii umgesteuert wer;len, wenn die Glocke 5 in ihre Endlagen gelangt.
-
Die Umsteuerung kann auch dadurch erreicht werden., daß man die Ventile
mit der Kolbenstange eines Servomotors verbindet, dessen Schieberstellungen durch
die Glocke 5 in ihren Endlagen gesteuert werden. _ Die Wirkungsweise der Vorrichtung
ist folgende: Wie in der Zeichnung angegeben, ist das Ventil io geschlossen und
das Ventil 11 offen. Das Speisewasser wird also in den Behälter i gedrückt, wobei
der im Behälter befindliche Dampf ins Freie abgeht oder gegebenenfalls zu einem
Niederdruckbehälter durch die Rohrleitung 9, das V eutil i i und die Rohrleitung
13 geführt wird. Gleichzeitig, wie das Wasser im Behälter i ansteigt hebt sich die
Glocke 5, und diese hat ihre höchste Lage erreicht, wenn der Behälter i
gefüllt
ist. In diesem Augenblick kippt das Gewicht 16 um, wodurch das Ventil io geöffnet
und das Ventil i i geschlossen wird.
-
In dieser Lage der Ventile strömt Hochdruckdampf vom Dampfkessel durch
die Rohrleitung 12, das Ventil io und die Rohrleitung 9 in der Behälter i, wobei
das Ventil 25 am Boden des Behälters i geschlossen und das Ventil 26 geöffnet wird,
so daß das Wasser in den Dampfkessel oder den Vorwärmer durch das Rohr 1q. gedrückt
wird.
-
Im Fall eine Niederdruckpumpe zur Verwendung kommt, so wird angenommen,
daß sie eine Kreiselpumpe ist mit einer solchen Charakteristik, daß der Druck am
größten wird, wenn die Pumpe kein Wasser fördert, welcher Fall eintritt, wenn das
Ventil 25 geschlossen ist. Infolge dieser Drucksteigerung wird das unter Einfluß
einer Feder stehende Ventil 27 in der Rohrleitung 3 geschlossen. Die Wirkung bleibt
die gleiche, wenn das Wasser aus einem oberhalb des Behälters i angebrachten Behälter
entnommen wird. Die Glocke 5 in der Regelungsvorrichtung wird dabei offenbar durch
die Wassersäule im Rohr 8 niedergedrückt, und das Wasser im Raum unterhalb der Glocke
strömt durch die t@ffnung 22 des Drosselventils in das Gefäß 2o. Wenn das Wasser
im Dampfkessel seinen höchsten Stand erreicht hat, so schließt das Drosselventil
(seine Spindel) 23 die Öffnung 22 ab, und die Glocke 5 bleibt stehen. Die im Behälter
i befindliche Wassermenge strömt unabhängig davon in den Dampfkessel ein, weshalb
der Wasserstand im Dampfkessel unbedeutend über den zulässigen steigt. Da aber der
Inhalt des Behälters i sehr klein im Verhältnis zu demjenigen des Dampfkessels gewählt
wird, so wird die eben genannte Steigerung des Wasserstandes im Dampfkessel verschwindend
klein sein. Sinkt nun der Wasserstand im Dampfkessel allmählich wieder, so öffnet
sich das Drosselventil23, und die Bewegung der Glocke 5 nach unten setzt sich fort,
bis die Glocke ihre niedrigste Lage erreicht hat, wodurch die Ventile io und ii
auch wieder umgesteuert «-erden. Der Hochdruckdampf strömt dann durch die Rohrleitung
9, das Ventil i i und die Rohrleitung 13
zum Niederdruck. Wenn der Druck so
weit gesunken ist, daß der Pumpendruck den Druck im Behälter i überwindet, dann
wird das Ventil 25 geöffnet und der Behälter i von neuem mit Speisewasser gefüllt.
Gleichzeitig wird das Ventil 27 geöffnet, das zum Raum unterhalb der Glocke 5 führt
und während der ganzen Zeit, während welcher der Behiilter i von Wasser entleert
wird, durch den Pumpendruck geschlossen gehalten war. Das Wasser strömt also wieder
in den Raum unterhalb der Glocke, die somit ihre Aufwärtsbewegung wieder beginnt.
-
Durch die oben beschriebene Vorrichtung wird also erreicht, daß der
Druck in der Regelungsvorrichtung vom Hochdruck unabhänffi (yer wird und die Vorrichtung
daher nur für b Niederdruck gebaut zu werden braucht. Anstatt eine Drosselung an
der öffnung22 vorzunehmen, kann eine Drosselung auch im Wasserzulauf zum Behälter
i erfolgen, wodurch der Wasserzulauf je nach dem Wasserstand im Dampfkessel- ganz
oder teilweise abgesperrt werden kann.