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Dampfumformer für Entnahmedampf. In modernen Dampfbetrieben erfolgt
die Verteilung der vorhandenen Dampfmemgen auf die einzelnen Dampfv erbrauchsquellen
im allgemeinen in der Weise, daß die anfallenden Dampfmengen gesammelt, eventuell
gespeichert und dann derjenigen Dampfverbrauchsquelle zugeleitet werden, welche
Dampf der vorhandenen oder einer geringeren Spannung benötigt.
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Dieses Verfahren hat den Nachteil, daß die Regulierung der Dampfspannungen
(durch Drosselung) nur nach unten möglich ist, so daß der Herabsetzung der Dampfspannung
auf der einen Seite keine Heraufsetzung der Spannung anderer Dampfmengen gegenübersteht.
Dieser Nachteil wird durch die vorliegende Erfindung dadurch vermieden, daß N atronkessel
oder ähnliche Wärmeaustauscher derart in das Dampfver teilungssystem eingeschaltet
sind, daß die im Kreislauf geführte Hilfsflüssigkeit durch den Anfalldampf verdünnt
und wieder eingedickt wird und die hierbei freiwerdende Wärme zur Erzeugung von
Entnahmedampf verwandt wird, wobei der Herabsetzung des Wärmewertes des Anfalldampfes
eine Heraufsetzung des Wärmewertes des Entnahmedampfes gegenübersteht, und umgekehrt.
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Abb. i zeigt die Sammlung der Dampfmengen und die Ausgleichung ihrer
Spannungen im Schema.
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Abb.2 zeigt ein Ausführungsbeispiel des Dampfdruckumformers.
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Abb. 3 und 4. zeigen Anwendungsbeispiele des Verfahrens.
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Abb. i zeigt das Schema einer Anlage, bei welcher Dampfmengen mit
zwei verschiedenen Spannungen anfallen, während Dampfmengen mit drei verschiedenen
anderen Spannungen benötigt werden. Die Dampfmenge .I gelangt beispielsweise mit
io Atm. Druck in den Dampfdrucumformer D, die Dampfmenge II mit 6 Atm. Druck. Sie
werden im Dampfdruckumformer D in die Dampfmengen III, IV, V von 14 bzw. 5 bzw.
2 Atm.. Druck umgeformt und so ohne alle Niveauverluste durch Drosselung o. dgl.
den Dampfverbrauchsquellen mit der Spannung zugeleitet, welche für den betreffenden
Zweck technisch erforderlich ist. Die Ausgleichung der Dampfdrücke kann durch jede
Einrichtung erfolgen, welche dazu dient, Dampfmengen auf Kosten des Druckes anderer
Dampfmengen im Druck zu steigern.
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Abb. 2 zeigt eine Ausführungsform des Dampfdruckumformers, welche
ähnlich den bekannten Einrichtungen gebaut ist, die zum Ziel haben, Abdampf durch
Einleiten in geeignete Flüssigkeiten in Frischdampf zu verwandeln.
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Die Dampfleitungen i und 2 entsprechen den Dampfleitungen I und II
in der Abb. i. Ebenso entsprechen die Dampfleitungen 3, 4, 5 den Dampfleitungen
III, IV, V in Abb. i. Die Behälter 6, 7, 8 werden durch die Heizflächen 9, i o,
ii in die Mischerräume 12, 13, 14 und die Veidampferräume 15, 16, 17 geteilt.
Die Verdampfer tragen die Dampfdomie 18, i9, 2o, an welche die Dampfleitungen 3,
4, 5 angeschlossen sind. In den Mischer i2 führt das Dampfrohr i mit der Dampfverteilungsdüse
2i, in den Mischer 13 das Dampfrohr 22 mit der Dampfverteilungsdüse 23, in den Mischer
14 das Dampfrohr 24 mit der Dampfverteilungsdüse 25.
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Die Wirkungsweise der Einrichtung ist die folgende: Im Mischer 12
und Mischer 13 sowie im Verdampfer 16 und im Verdampfer 17 befindet sich eine Flüssigkeit
mit höherem Siedepunkt als Wasser, z. B. Natronlauge.
Im Mischer
14 und im Verdampfer 15 befindet sich Wasser. Ein Teil des anfallenden Dampfes wird
mit to Atm. Druck durch das Rohr r und die Dampfdüse 2r in den Mischer 12 eingeleitet.
Er verdünnt hier unter Abgabe seiner Mischungswärme die Natronlauge. Diese gelangt
durch das Drosselventil 26 und das Rohr 27 in den Mischer 13, wird hier weiterhin
verdünnt durch Dampf, welcher durch Rohr 22 und die Dampfdüse 23 in den Mischer
mit 6Atm. Druck eintritt. Die \atronlauge gelangt dann weiterhin durch das Drosselventil
28 und das Rohr a9 in den Verdampfer 16. Sie wird hier durch die im NZischer 13
freiwerdende Wärme -bei 5 Atm. Druck eingedampft und gelangt «-eiter durch
das Drosselventil 3o und das Rohr 31 in den Verdampfer 17, wo sie durch die
im Mischer i d. freiwerdende Wärme unter 2 Atm. Druck auf ihre ursprüngliche Konzentration
eingedampft wird. Die Pumpe 32 befördert sie sodann durch das Rohr 33 in den Mischer
12 zurück, worauf der Kreislauf von neuem beginnt. In den Mischer 14, in welchem
sich Wasser befindet, tritt Dampf von 6 Atm. Druck durch das Rohr 2.1. und die Dampfverteilungsdüse
25 ein. Im Verdampfer 15 befindet sich ebenfalls Wasser. Dieses wird durch
die im Mischer 12 freiwerdende Wärme bei iq.Atm. Druck verdampft.
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A.bb.3 zeigt eine Gesamtanlage, bei welcher die Verteilung der Dampfmengen
nach dem oben geschilderten Verfahren erfolgt. Die Kesselanlage 40 steht durch die
Rohrleitung .4i und den Dampfstutzen 42, mit dem Dampfdruckumformer D in Verbindung.
Dieser seinerseits ist durch den Stutzen d.3 und die Rohrleitung 44 mit der Dampfturbine
45 und durch den Stutzen 46 und die Rohrleitung 47 mit der Heizschlange .I8 verbunden.
Der in den Kesseln -.o erzeugte Frischdampf wird im Dampfdruckumformer D in Dampf
höherer und Dampf niedrigerer Spannung umgeformt. Der Dampf hoher Spannung verrichtet
Arbeit in der Dampfturbine 45, der Dampf niedriger Spannung in der Heizschlange
48. Es gelingt so, den Dampf den einzelnen Verbrauchsquellen mit der wirtschaftlichen
Spannung zuzuführen und die einzelnen Dampfverbraucher weit unabhängiger voneinander
zu betreiben, wie wenn sie hintereinandergescbaltet wären. Im besonderen ermöglicht
es diese Anordnung noch, Dampfkessel normaler Bauart und normalen Betriebsdruckes
beizubehalten und trotzdem gewissen Verbrauchsquellen Höchstdruckdampf zuzuführen,
was in Anbetracht der großen -Schwierigkeiten beim Bau von Kesselanlagen für sehr
hohe Drücke in vielen Fällen große Bedeutung hat.
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In Abb. q. steht die Hochdruckkesselanlage 5o durch die Rohrleitung
51 und den Dampfstutzen 52 mit dem Dampfdruckumformer D in Verbindung. Dieser ist
durch den Dampfstutzen 53 und die Rohrleitung 54 mit der Dampfturbine 55 verbunden,
aus welcher der Abdampf durch den Abdampfstutzen 56 in den Kondensator 57 gelangt.
Der Anzapfstutzen 58 steht mit der Rohrleitung 59 und dadurch mit dem Stutzen 6o
des Dampfdruckumformers D in Verbindung. In die Rohrleitung 59 kann noch ein Dampfverbraucher
61 (Dampfmaschine, Schmiedehammer o. dgl.) eingeschaltet sein, welcher seinen Abdampf
zum Stutzen 6o schickt.
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Der Arbeitsvorgang ist bei dieser Anlage der, daß der in der Kesselanlage
5o erzeugte Dampf den Dampfdruckumformer D mit voller Spannung erreicht, mit verminderter
Spannung am Stutzen 53 verläßt, in der Turbine 55 Arbeit leistet, worauf ein Teil
durch den Niederdruckteil der Turbine zum Dampfstutzen 56 und Kondensator 57, ein
anderer Teil durch den Anzapfstutzen 58 zum Stützen 6o und dadurch zum Dampfumformer
zurückgelangt, auf seinem Wege eventuell einen Dampfverbraucher 61 durchlaufend.
Der bei 6o eintretende niedriggespannte Dampf vereinigt sich mit dem bei 52 eintretenden
hochgespannten Dampf im Dampfdruckumformer D, und beide Mengen verlassen diesen
durch den Stutzen 53, um wiederum zur Turbine zu gelangen.