Dampfumwälzeinrichtung Dampfumwälzpumpen für dampfbeheizte Wärmeaustauscher
sind bekannt. Bei ihnen bewirkt ein durch den zum Heizen erforderlichen Frischdampf
betriebenes Strahlgerät eine ständige Kreislaufbewegung des Dampfes in den Wärmeaustauschern,
wodurch deren Heizflächen besser ausgenutzt werden als beim Beheizen durch ruhenden
Dampf. Derartige Einrichtungen bestehen außer einer Vorrichtung zum Ableiten des
Dampfwassers im wesentlichen aus dem erwähnten Strahlgerät und einem Wasserabscheider,
der dem Strahlgerät möglichst nur trockenen, von dem im Wärmeaustauscher gebildeten
Kondensat befreiten Dampf zur erneuten Umwälzung zuführen soll.Steam circulation device Steam circulation pumps for steam-heated heat exchangers
are known. They are caused by live steam required for heating
operated blasting device a constant circulatory movement of the steam in the heat exchangers,
whereby their heating surfaces are better used than when heating by resting
Steam. Such facilities exist in addition to a device for deriving the
Steam water mainly from the mentioned blasting device and a water separator,
which is only dry for the blasting device, from the one formed in the heat exchanger
Condensate-freed steam should be fed for renewed circulation.
Der Wasserabscheider muß am tiefsten Punkt der Anlage angeordnet werden,
während sich das Strahl gerät an beliebiger Stelle befinden kann. Durch die daher
übliche getrennte Anordnung ergeben sich zusätzliche Rohrleitungen zwischen beiden
Geräten, die jeweils an der Baustelle angepaßt und besonders verlegt werden müssen.
Die dadurch entstehenden zusätzlichen Kosten haben weitgehend die allgemeine Einführung
dieser Umwälzeinrichtung insbesondere bei kleineren Anlagen verhindert. Um diesen
Nachteil abzuschwächen, ist man auch häufig zu der sonst bei dampfbeheizten Anlagen
nach Möglichkeit vermiedenen Anordnung übergegangen, mehrere Wärmeaustauscher durch
eine gemeinsame Umwälzeinrichtung zu betreiben und sie also auch gemeinsam zu entwässern.
Dieses führt bekanntlich insbesondere bei verschiedener Belastung der einzelnen
Wärmeaustauscher leicht zu einer starken Behinderung der Entwässerung benachbarter,
an den gleichen Kreislauf angeschlossener Wärmeaustauscher. Außerdem haftet den
bekannten Einrichtungen der große Mangel
an, daß in den einzelnen
Geräten starke Umlenkungen erfolgen. Diese verursachen Widerstände, die die angestrebte
Kreislaufbewegung weitgehend behindern, zumal in dem Strahlgerät naturgemäß meist
nur geringe Kräfte zum Umwälzen des Dampfes zur Verfügung stehen.The water separator must be placed at the lowest point of the system,
while the blasting device can be anywhere. By therefore
customary separate arrangement results in additional pipelines between the two
Devices that have to be adapted to the construction site and specially relocated.
The resulting additional costs largely have the general introduction
this circulation device is prevented, especially in the case of smaller systems. To this one
To mitigate the disadvantage, one is often to what is otherwise the case with steam-heated systems
Avoided arrangement if possible, passed through several heat exchangers
to operate a common circulation system and therefore also to dewater them together.
As is well known, this leads to different loads on the individual
Heat exchangers easily lead to a severe obstruction of the drainage of neighboring,
heat exchanger connected to the same circuit. In addition, the
well-known bodies of great shortage
at that in the individual
Devices strong deflections occur. These cause resistances that are aimed at
To a large extent impede circulatory movement, especially in the blasting device naturally mostly
only small forces are available to circulate the steam.
Es ist zwar auch eine Dampfkreislaufanlagebekanntgeworden, bei der
das Strahlgerät und der Wasserabscheider unmittelbar miteinander verbunden sind.
Der Hauptzweck dieser Anlage ist jedoch, bereits im Wasserabscheider eine erhebliche
Nachverdampfung zu erzeugen, um die entsprechende Dampfwasserwärme dem Kreislauf
wieder zuführen zu können. Zu diesem Zwecke ist in den Kreislauf eine Entspannungsvorrichtung
eingebaut, die einen erheblichen, bewußt erzeugten Widerstand darstellt. Erfahrung
und Rechnung zeigen, daß hierbei der Druck des in den Wärmeaustauscher eintretenden
Gemisches von Frischdampf und angesaugtem Dampf wesentlich niedriger ist als der
Frischdampfdruck. Dementsprechend ist auch die Temperatur des Dampfgemisches niedriger.
Die Folge ist, daß zwar die Abwärme verwertet wird, daß jedoch mit der nachgeschalteten
Heizfläche eine geringere Heizwirkung erzielt wird, als wenn sie mit Frischdampf
beaufschlagt würde. Damit wird das Entgegengesetzte von dem erreicht, was sich die
vorliegende Erfindung zum Ziel gesetzt hat.It is true that a steam cycle system has also become known in which
the blasting device and the water separator are directly connected to one another.
The main purpose of this system, however, is already a significant one in the water separator
Generate post-evaporation in order to add the appropriate steam water heat to the circuit
to be able to feed again. For this purpose there is a relaxation device in the circuit
built in, which represents a considerable, consciously generated resistance. experience
and calculation show that this is the pressure of the entering the heat exchanger
Mixture of live steam and sucked in steam is significantly lower than that
Live steam pressure. The temperature of the steam mixture is correspondingly lower.
The result is that the waste heat is used, but with the downstream
Heating surface a lower heating effect is achieved than when using live steam
would be applied. This achieves the opposite of what the
has set the present invention as an aim.
Daher wird nunmehr vorgeschlagen, in an und für sich bekannter Weise
zum mindesten das zum Dampfumwälzen erforderliche Strahlgerät und den vorgeschalteten
Wasserabscheider in einem Gerät zusammenzufassen bei gleichzeitiger gleichachsiger
Anordnung der Einmündung in den Wasserabscheider des krümmerartig gestalteten Eintrittsstutzens
für den im Wärmeaustauscher umgewälzten Dampf, des Wasserabscheiders, der Regeldüse
des Strahlgerätes, dessen Mischdüse und der Einmündung in die zweckmäßig krümmerartig
ausgebildete Druckdüse für den Austritt des Gemisches aus Frisch- und umgewälzten
Dampf. Hierdurch ist es einerseits möglich, das vollständige Gerät beim Lieferwerk
fabrikmäßig und damit wirtschaftlich zu fertigen (Arbeiten an der Baustelle für
das Anpassen und Verlegen zusätzlicher Rohrleitungen kommen also in Fortfall) und
ohne weiteres jeden einzelnen Wärmeaustauscher mit einer derartigen, gegebenenfalls
kleinen und damit billigen Dampfumwälzeinrichtung und dementsprechend auch mit einer
eigenen Entwässerung und deren Kontrolleinrichtung zu versehen, wodurch allein eine
korrekte Überwachung eines jeden Wärmeaustauschers möglich ist. Andererseits ist
aber gleichzeitig die Forderung nach geringstem Durchflußwiderstand derDampfumwälzeinrichtung
erfüllt.It is therefore now proposed in a manner known per se
at least the blasting device required for steam circulation and the upstream
Combine water separators in one device with simultaneous equiaxed
Arrangement of the confluence in the water separator of the elbow-shaped inlet connection
for the steam circulated in the heat exchanger, the water separator, the control nozzle
the blasting device, its mixing nozzle and the confluence in the appropriately bend-like
trained pressure nozzle for the outlet of the mixture of fresh and circulated
Steam. This makes it possible, on the one hand, to have the complete device at the delivery plant
to manufacture in a factory-like manner and thus economically (work on the construction site for
the adaptation and laying of additional pipelines are therefore no longer necessary) and
easily each individual heat exchanger with such, if necessary
small and thus cheap steam circulation device and accordingly also with one
to provide its own drainage and its control device, whereby only one
correct monitoring of each heat exchanger is possible. On the other hand is
but at the same time the requirement for the lowest possible flow resistance of the steam circulation device
Fulfills.
Die Abbildung zeigt in schematischer Darstellung eine derartige Einrichtung:
A ist die Einmündung des krümmerartig gestalteten Eintrittsstutzens B für den umgewälzten
Dampf. C ist ein Fliehkraftwasserabscheider, in dem im gezeichneten Beispiel der
von unten nach oben durchströmende Dampf durch schraubenförmige Leitflächen D einen
Drall erhält, auf Grund dessen die im Dampf enthaltenen Wassertropfen nach außen
geschleudert werden, worauf sie an der Außenwandung E oder auch in besonderen Auffangrinnen
nach unten abfließen können. F ist die vom Frischdampf durchströmte Regeldüse, deren
Querschnitt durch einen Regelkegel G über die Gewindespindel H mittels des Handrades
I auf die günstigste Pump-, d. h. Umwälzwirkung eingestellt werden kann. M ist der
Mischraum, in dem sich Frisch-und umgewälzter Dampf mischen, und K die gleichzeitig
als Austrittskrümmer ausgebildete Druckdüse, in der in bekannter Weise die Geschwindigkeit
des Dampfgemisches wieder in Druck umgesetzt wird. N ist in schematischer Darstellung
die Heizschlange eines beliebigen Wärmeaustauschers, durch die das Dampfgemisch
und das sich bildende Dampfwasser wieder dem Eintritt B der Umwälzeinrichtung zugeführt
werden. Durch die gleichachsige Anordnung der genannten Teile und die krümmerartige
Ausbildung von Eintritts- und Austrittsstutzen wird die Umwälzeinrichtung nur in
einer Richtung vom Umwälzdampf durchströmt, wobei jede schroffe Umlenkung und damit
auch jeder unnötige Durchflußwiderstand vermieden ist. Die gleichachsige Anordnung
der Regeldüse F und der zugehörigen- Gewindespindel H ergibt darüber hinaus den
goßen Vorteil, daß durch Zwischenschalten einer Spindelverlängerung D zwischen
Spindel H und Handrad I
eine bequeme Einstellung der Regeldüse F von
beliebig hoch liegender Bedienungsstelle aus möglich ist, auch wenn die Umwälzeinrichtung
selbst an tiefliegender, schlecht zugänglicher Stelle angeordnet sein muß. Die Abbildung
läßt weiter erkennen, daß sich trotz der gleichachsigen Anordnung der Regeldüse
F eine die Strömung des Umwälzdampfes praktisch überhaupt nicht störende Einführung
P des Frischdampfes ergibt, wenn diese durch den Befestigungsflansch Q des
Dralleinsatzes D für den Wasserabscheider C erfolgt. Zur Sammlung des aus
der Heizschlange N durch den Eintrittsstutzen B zufließenden und des von der Wandung
E abtropfenden Dampfwassers dient ein Sammelbehälter R, auf dessen Boden sich gleichzeitig
evtl. mitgeführter Schmutz absetzen kann. Damit gleich beim Eintritt in die Dampfumwälzeinrichtung
möglichst viel Dampfwasser vom Dampf getrennt und dem Behälter R zugeführt werden
kann, wird der Eintrittsstutzen B zweckmäßig in einen in den Sammelbehälter R mündenden
dampfwasser- und einen nach oben gehenden dampfführenden Kanal gegabelt, wobei die
Außenwandung des krümmerartigen dampfführenden Kanals einen oder mehrere Durchlässe
Y zum dampfwasserführenden Kanal besitzt. Hierdurch werden Wassertröpfchen -durch
die im krümmerartigen Eintrittsstutzen B entstehende Fliehkraft nach außen geschleudert,
womit ihnen die Möglichkeit zum direkten Übertritt in den dampfwasserführenden Kanal
bzw. den Sammelbehälter R gegeben ist. Aus diesem kann nun das Dampfwasser unmittelbar
abgeleitet werden. Es kann jedoch auch über dem Boden des Sammelbehälters R ein
unten offener, nach oben führender Druckstutzen S angebracht werden. Durch diesen
kann das angesammelte Dampfwasser ohne lästige Geräuschbildung nach oben einem Dampfwasserableiter
U zugedrückt werden, der, wie auch das zweckmäßig
zu seiner Kontrolle
vorzusehende Prüfgerät V, direkt an der Dampfumwälzeinrichtung angebracht und mit
dieser zu einem Gerät vereinigt sein kann. 1Iuß jedoch die Umwälzeinrichtung tief
und also schlecht zugänglich angeordnet werden, so kann, wie in der Abbildung dargestellt,
zwischen Dampfwasserableiter U bzw. dem Prüfgerät Y in der Umwälzeinrichtung
eine Rohrleitung T von solcher Länge zwischengeschaltet werden, daß sich beide Geräte
U und V zwecks bequemer Beobachtung und Bedienung in etwa gleicher Höhe am gleichen
Bedienungsstand befinden wie das Handrad I. An gleicher Stelle wird zweckmäßig auch
das über die Leitung X mit der Umwälzeinrichtung verbundene Frischdampfventil W
angeordnet.The figure shows a schematic representation of such a device: A is the confluence of the bend-like inlet connection B for the circulated steam. C is a centrifugal water separator, in which, in the example shown, the steam flowing through from bottom to top is given a twist by helical guide surfaces D, due to which the water droplets contained in the steam are thrown outwards, whereupon they move on the outer wall E or in special collecting channels can drain below. F is the regulating nozzle through which the live steam flows, the cross section of which can be adjusted to the most favorable pumping, ie circulating, effect by means of a regulating cone G via the threaded spindle H by means of the handwheel I. M is the mixing space in which fresh and circulated steam mix, and K is the pressure nozzle, which is simultaneously designed as an outlet manifold and in which the speed of the steam mixture is converted back into pressure in a known manner. In a schematic representation, N is the heating coil of any heat exchanger, through which the steam mixture and the steam water that is formed are fed back to inlet B of the circulation device. Due to the coaxial arrangement of the parts mentioned and the elbow-like design of the inlet and outlet nozzles, the circulation device flows through the circulation device in only one direction, avoiding any sharp deflection and thus any unnecessary flow resistance. The coaxial arrangement of the control nozzle F and the associated threaded spindle H also has the great advantage that by interposing a spindle extension D between the spindle H and the handwheel I, the control nozzle F can be easily adjusted from any high-lying control point, even if the circulating device must be arranged even in deep, poorly accessible places. The figure also shows that, despite the coaxial arrangement of the control nozzle F, an introduction P of the live steam, which practically does not interfere with the flow of the circulating steam, occurs when this takes place through the fastening flange Q of the swirl insert D for the water separator C. A collecting container R is used to collect the steam water flowing in from the heating coil N through the inlet connection B and the water dripping off the wall E, on the bottom of which any dirt that may be carried along can settle at the same time. So that as much steam water as possible can be separated from the steam and fed to the container R as soon as it enters the steam circulation device, the inlet connection B is expediently bifurcated into a steam water channel opening into the collecting container R and an upward steam channel, whereby the outer wall of the bend-like steam channel Channel has one or more passages Y to the steam water-carrying channel. As a result, water droplets are thrown outwards by the centrifugal force generated in the bend-like inlet connection B, which gives them the opportunity to pass directly into the steam water-carrying channel or the collecting container R. The steam water can now be derived directly from this. However, a pressure nozzle S that is open at the bottom and leading upwards can also be attached above the bottom of the collecting container R. Through this, the accumulated steam water can be pressed upwards to a steam water drain U without annoying noise formation, which, like the test device V, which is expediently provided for its control, can be attached directly to the steam circulation device and combined with it to form one device. If, however, the circulating device is to be placed deep and therefore difficult to access, a pipe T of such a length can be inserted between the steam water trap U and the test device Y in the circulating device, as shown in the figure, that both devices U and V can be connected more conveniently Observation and operation are at approximately the same height at the same control station as the handwheel I. The live steam valve W, which is connected to the circulation device via the line X, is expediently arranged at the same point.
Zur Kontrolle, ob durch richtige Einstellung der Regeldüse auch die
höchst erzielbare Umwälzgeschwindigkeit des Dampfes vorliegt, kann in den Kreislauf
des umgewälzten Dampfes zweckmäßig ein an und für sich bekannter Strömungsanzeiger
eingebaut werden. Im gezeichneten Beispiel sind im Austrittsstutzen K zwei einander
gegenüberliegende Schaugläser und zwischen diesen ein biegsamer Streifen Z angeordnet,
der sich je nach der Dampfgeschwindigkeit mehr oder weniger durchbiegt, wobei sein
freies Ende über einer Skala pendeln kann, die etwa in eines oder beide Schaugläser
eingeätzt sein kann.To check whether the correct setting of the control nozzle also enables the
highest achievable circulation speed of the steam is present, can in the circuit
of the circulated steam expediently a flow indicator known per se
to be built in. In the example shown, two are each other in the outlet connection K
opposing sight glasses and a flexible strip Z arranged between them,
which bends more or less depending on the speed of the steam, being
the free end can swing over a scale that is roughly in one or both of the sight glasses
can be etched.
Schließlich kann in bekannter Weise im Dampfkreislauf und dementsprechend
auch in der Dampfumwälzeinrichtung, zweckmäßig in deren Eintrittskrümmer B, noch
ein Rückschlagorgan vorgesehen sein.Finally, in a known manner in the steam cycle and accordingly
also in the steam circulation device, expediently in its inlet manifold B, still
a non-return device can be provided.