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Fortschritte in der Anwendung; des überhitzten Dampfes

W dokumencie Stahl und Eisen, Jg. 23, No. 16 (Stron 26-31)

(Sclilufs von Seite 878.)

D ie R egu lierk lap p en können ans G ufseisen h e r g e s te llt w erden, sofern die g eg eb en e R eg el für den E inbau der Ü b erh itzer b efo lg t w ird, nur mufs a u f die u n gleich e E rw ärm ung und A us­

dehnung an den verschiedenen S te lle n gebührend R ü ck sich t genom m en w erden. M it Scham otte g e fü tte r te K lappen und solch e aus reiner S ch a­

m ottew erd en bei hohen G astem peraturen an gew en ­ det, haben aber, w enn sie nicht so r g fä ltig behandelt w erden, keine la n g e D auer und sind rech t teuer.

Zum A usblasen des K oudensw assers aus dem Ü berhitzer nach län geren B etriebspansen bezw . des D am pfes aus dem selben darf ein A blafshalin an g e e ig n eter S te lle nich t feh len , auch mufs ein S ich erh eitsv en til vorhanden sein , dam it bei v o ll­

stä n d ig abgesperrtem Ü b erh itzer und nich t ab­

g e s t e llt e r B eh eizu n g der Druck im Ü b erhitzer nich t überm äfsig steig en kann. Sehr w ich tig ist e s, dafs jed er Ü berh itzer ohne U nterbrechung des D am pfstrom s ein- und a u sg esch a ltet w erden kann, w a s durch A nordnung von drei V en tilen erm öglicht w ird, w ie ein e R eih e von A usführungen (A bbil­

dungen 3 , 1 6 , 17 und 18) es z e ig t. E in es der drei V en tile dient dann zu g leich a ls M ischventil und leistet sehr gu te D ien ste, w enn durch U n v o rsich tig ­

k eit des H eizers, nam entlich b ei Ü berhitzern mit eig en er F eu eru n g, die Ü b erh itzu n g so hoch gew orden is t, dafs die D am pfm aschine gefährdet ist. D urch Öffnen des M ischventils, w elch es dem K esseldam pf einen kürzeren W e g nach der

Abbildung 17. Cirkulations-Wasscrröhrenkessel mit eingebautem Dainpfüberhitzer.

M aschine erm öglich t, w ird in k ü rzester Z eit, v ie l sch n eller a ls m it der R egu lierk lap p e oder

i dem R auchschieber, die Ü b erh itzu n g a u f das zu ­ lä s sig e Mafs geb rach t. D afs ein zu v erlä ssig es Therm om eter zur B estim m ung der D am pftem ­

peratur n ich t fehlen s o llte , is t eig en tlich se lb st­

verständlich, leider aber sind w irk lich zu v erlä ssig e Thermometer, w elch e lä n g ere Z eit rich tig zeig e n , heute auch fiir teures Geld kaum zu haben und es wird noch v ie le r V ersuche und eingehenden Studiums der betreffenden Therm om eterfabrikanten

Abbildung 18.

Überhitzer, eingebaut in einen Zweiflamm­

rohrkessel.

bedürfen, ehe d iese w ich tig e F ra g e für den Ü ber­

hitzerbetrieb befriedigend g elö st ist.

A uch die F ra g e der se lb sttä tig e n R egu lieru n g der Ü berh itzu n g is t bis heute noch ein e offene.

Zwar sind von verschiedenen S eiten , so auch von W . S o h m id t , K onstruktionen selb sttä tig er R egulatoren in V orsch lag g e ­

bracht worden, sie sind aber meist sehr verw ick elter N atur und b ieten w en ig G ew ähr für dauernd z u v e r lä ssig e s F u n k ­ tionieren. Schm idt b en u tzt die Ausdehnung ein es im D am pf­

strom Hegenden M etallstabs, w elcher bei hoher T em peratur ein D am pfventil öffnet. D er Dampf ström t nach einem K o l­

ben, der durch sein e V ersch ie­

bung m ittels K etten zu g und Rollenfiihrung den R au ch sch ie­

ber des sep arat g e h e iz te n oder die R egu lierk lap p e des ein ­ gebauten Ü b erhitzers b etä tig t.

E ine m indestens ebenso grofse Sicherheit g eg en die

Gefahren zu hoher Ü b erhitzung b ietet die früher erw ähnte A nordnung ein es M isch ven tils, w enn zugleich ein T herm om eter m it einstellbarem M axim um zeiger, elektrischem K ontakt und R e- gistervorrich tu n g vorhanden ist. E in oder m ehrere K lingelw erke an g e e ig n e te r S te lle zeigen dann rech tzeitig durch W a rn sig n a l an, däfs der H eizer den R auchschieber oder die R egulierklappe

g ib t ihm die M öglichkeit, sofort gefäh rlich hohe T em paraturen des D am pfes zu b eseitig en .

W ährend w ir, w ie g esch ild ert, heute in der L age sind, au f einfache und sich ere A rt m it gerin gstem B rennm aterialaufw and uns überhitzten D am pf von jed er belieb igen T em peratur zu ver­

schaffen, g ib t die moderne T echnik auch M ittel an die Hand, diesen überhitzten D am pf ohne S ch w ierig k eit und mit unw esentlichem V erlust der V erw en d u n gssteile zuzuführen. Man h at bei der A n lage von R ohrleitungen für überhitzten D am pf nur folgen d e R eg eln zu b e a c h te n : 1. D as M aterial so ll durchaus zäh es Schm iedeisen sein.

2. F la n tsch en , Bunde oder Stutzen dürfen nicht g e lö te t werden'. 3. F ür reichlich e K om pensation unter V erm eidung starker R eaktionsdriicke ist Sorge zu tragen . 4 . D as D ichtungsm aterial der F lan tsch en mufs hohenT em peraturen w iderstehen.

5. D ie D am p fgesch w in d igk eit so ll nich t zu klein genomm en werden. 6. D ie Isolieru n g der Rohre und der F la n tsch en mufs auf das so r g fä ltig ste m it nich t brennbarem Isolierm aterial bew irkt w erden. 7. Säm tliche A bsperrorgane, nam ent­

lich S ch ieber und V en tile, m üssen für hohe T em ­ peraturen k onstruiert sein.

G ufseisen eig n et sich für R ohrleitungen mit überhitztem D am pf, nam entlich bei g leich zeitig en hohen D am pfspannungen, nich t, es is t der un­

verm eidlichen Gufsspannungen w egen unzuver­

lä s sig , K upfer aber v erliert bei den heute üblichen Tem peraturen des überhitzten D am pfes an F e s tig ­ keit, und L ötung, se lb st harte L ötung, verträgt

Abbildung 19.

Cirkulations - Sieder­

kessel m it eingebautem Sternrohr - Überhitzer.

mäfsigend ein stellen mufs, und das M ischventil

au f die D auer keine T em peraturen von 2 5 0 und mehr Grad. G ep latzte L ötnähte sind deshalb beim B etriebe mit überhitztem D am pf ein e a ll­

tä g lich e E rscheinung, deren Gefahr man aber ja nicht unterschätzen so llte.

Den A nforderungen der P u n k te 1 und 2 kann man h eute leich t G enüge leisten , w enn es sich um A n lage neuer R ohrleitungen handelt. S oll dagegen eine alte, vorhandene R oh rleitu n g fiir

940 Stahl und Eisen. Fortschritte in der Anwendung des überhitzten Dampfes. 23. Jahrg. N r. 16.

üb erhitzten D am pf v erw en d et w erden, so sind oft gro fse S ch w ierigk eiten zu überw inden. D er B etrieb ssich erh eit w egen mufs aber hierbei unter a llen Um ständen daran festg eh a lten w erden, dafs kupferne oder g e lö te te T e ile durch schm iedeiserne g e sc h w e ifste zu ersetzen sind. D ie T echnik der B lech sch w eifserei is t so w e it fortgesch ritten , dafs je d e s kupferne F orm stück, m öge es noch so sch w ierig g e s ta lte t sein , durch ein schm iedoisornes g esch w eifstes F orm stück e r se tz t w erden kann und zw ar m it einem G eldaufw and, der nich t gröfser is t, a ls bei V erw endung von Kupfer. N am entlich dio kupfernen L yra- und P lattfed er-K om p en sa­

toren können, w ie die A bbildungen 2 0 und 21 b ew eisen , durch schm iedeiserne K om pensatoren leich t e r se tz t w erden. D egenrohrkom pensatoren sind w egen des überaus hohen D rucks, der au f die R oh rleitu n g an sgeiib t w ird, w enn dio S to p f­

büchsen festrosten oder verbrennen, nich t g e e ig n e t für L eitu n gen m it überhitztem D am p f, dagegen haben sich G elenkkom pensatoren ans S ta h lg n fs, w ie sie die O berschlesischen K esselw erk e, G lei- w itz , in g ro lser Zahl au sgefü h rt haben, sehr g u t b ew äh rt. B e i der V erpackung der Stopfbüchsen mufs nur darau f g ea ch tet w erden, dafs ein M aterial dazu verw en d et w ird, w elch es sich für über­

h itzten D am pf eig n et.

Zum A bdichten der F la n tsch en ste h t in neuester Zeit ein e g a n ze R eih e von F abrikaten zu r V er­

fügung, w elch e hohen T em peraturen und hohem Druck a u f die D auer w iderstehen. U nter den v ielen m ögen folgende E rw ähnung finden: w ellen ­ förm ige D ich tu n gsrin ge von F r . G ö t z e , B u r­

scheid bei K öln, in den v ersch ied en sten M etallen und A usführungsarten, geriffte m assive Kupfer- rin ge, kom binierte K up fer-A sb estrin ge u. a. m.

D ie Firm a P a u l L e c h l e r , S tu ttg a rt, fe r tig t K u p fer-A sb estrin g e in verschiedenen A usfüh­

ru ngen, auch ga lv a n isch g a n z m it Kupfer über­

zo g en e A sb estrin g e. E in seh r w id erstan d sfäh iges A sbestpräparat is t auch das so gen an n te K lin g erit, nach seinem Erfinder R. K l in g e r in G um polds­

kirchen bei W ien benannt, es e ig n e t sich nach v ie ls e itig e n E rfahrungen vorzü glich für über­

h itzten D am pf.

D a die D ifferenz zw isch en A ufsentem peratur und D am pftem peratur bei überhitztem D am pf besonders hoch und der W ärm everlu st en t­

sprechend g rofs is t, so is t ein e sehr gu te Iso­

lieru n g der D am p fleitu n gsroh re und a ller über­

h itzten D am pf führenden T e ile , also nam entlich auch der D am p fven tile und der D am pfcylinder, von a llerg rö fster W ic h tig k e it. W ie w ir früher schon g eseh en haben, sind die E rsp arn isse durch Ü b erh itzu n g nur in d e n F ä llen erhebliche, wo die T em p eraturverluste zw isch en Ü b erh itzer und Dam pfm aschine m äfsige sind. So sehen w ir z . B . bei der Compoundraasehine V ersuch N r. 9 , dafs der V erlu st zw isch en Ü b erh itzer und Dampf- j m aschine 3 9 ° betrug, bei dem V ersnch N r. 7 j

gar 8 ü u, auch bei dem V ersuch N r. 2 2 betrug der V erlu st 6 2 ° , w ar also v ie l zu hoch, dem- gem äfs sind die D am pfersparnisse auch verhält- nism äfsig g erin g . B e i allerb este r Isolieru n g m ittels K ieselgu h r von 5 0 mm Stärk e und mit K ieselguhrBchläuchen um w ickelten F lan tsch en g in g en bei V ersuch N r. 8 b ei einer L ä n g e der R oh rleitu n g von etw a 4 0 m nur 7 ° verloren, bei oinem vorhergehenden V ersuch, b ei w elchem die F la n tsch en noch n ich t iso liert w aren, gin g en da­

g eg en über 2 0 ü verloren. B e i dem Versuch N r. 1 4 b eträ g t bei ein er L än ge der R ohrleitung von 5 0 bis 6 0 m der T em p eraturverlust 32", dabei w aren die R ohre sehr g u t, die F lan tsch en d agegen n ich t iso liert. B e i einer von den Ober­

sch lesisch en K esselw erk en ausgeführten Zentral- Ü b erliitzer-A n la g e in ein er sch lesisch en Z ucker­

fabrik is t die R oh rleitu n g ungefähr 1 0 0 m la n g zw isch en Ü b erh itzer und Dam pfm aschine. D ie W e ite der R oh rleitu n g b eträ g t a u f etw a 4 0 m

L än ge 2 0 0 mm, a u f die w eiteren 6 0 m dagegen 2 5 0 nun und es gehen stündlich nngefähr 6 0 0 0 k g D am pf von 5 Atta, und 2 7 5 ° durch d iese L e i­

tu n g, w elch e sam t den F la n tsch en m it einer m indestens 5 cm dicken K ieselguhrum hiillung versehen is t. D er T em peraturverlust b eträ g t nur 2 0 ° . D ie F la n tsch en sind, nachdem sie is o lie r t w urden, n ich t mehr undicht gew oi'den, obw ohl sie es vor der Iso lieru n g öfters w aren ; dasselb e trifft b ei der R oh rleitu n g zu, w elch e unter V ersuch N r. 8 erw ähnt wurde und b ei w elch er man erst a u f mein D rängen g e leg e n tlich des G arantieversuchs sich zur Iso lieru n g der F la n tsch en en tsch lo ssen hat; auch hier blieben die F la n tsch en in der F o lg e stän d ig dicht. D ie se - E rsch ein u n g erklärt sich daraus, dafs in fo lg e der m angelnden Isolieru n g ein e K ondensation an den F lan tsch en stattfin d et und das unten in dem F lantschenspalt. sich ansam m elnde W a sser das D ich tu n gsm aterial, w elch es zu m eist A sb est en t­

h ä lt, te ilw e ise a u flö st.

A llgem ein e A ngaben über die T em peratur­

v erlu ste in R ohrleitungen für überh itzten D a m p f

lassen sich n ich t m achen, w e il v ie l zu v ie l ver­

schiedenartige E in flü sse in B etra ch t kommen, jedoch wird cs fa st immer m öglich sein , durch richtige W a h l der D am p fgesch w in d igk eit und gute Isolieru n g der R oh rleitu n g und der F la n t­

schen die V erlu ste a u f !/s bis 1 '3 Grad für das Meter R olirlilnge heräbzudriicken.

A ls M aterialien für die Iso lieru n g von R ohr­

leitungen, w elche ü berhitzten D am pf führen, kommen in der H auptsache nur solch e in B e ­ tracht, w elch e hohen T em peraturen w iderstehen, namentlich A sb est und K ieselgu h r. Jed en falls mufs derjenige T e il der Isolierm asse, w elcher unmittelbar a u f dem R ohre lie g t, feuerbeständig sein, und erst a u f ein e gen ü gen d stark e L age solchen M aterials können dann w eitere L agen w eniger feuerbeständigen M aterials aufgetragen

werden. F a st säm tlich e Firm en, w elche sich mit Isolierarb eiten abgeben, fertigen h eute auch sulche für überh itzten D am pf und es würde hier zu w eit führen, au f die vielen A usführungsarten näher einzu geh en , die vorhin genannten Grund­

sä tzeg en ü g en zur B eu rteilu n g solcher Isolierungen.

E ine E rsch ein u n g, w elche oft sehr die T em ­ peraturverluste in den R ohrleitungen beeinflufst, möge hier noch besprochen w erden. E s ist dies, so absurd es auch k lin g en m ag, die Darapf- nässe, w elch e man o ft bei überhitztem D am pf feststellen kann. N am entlich bei Ü berhitzern mit grofsen Q uerschnitten für den Dampfstrom findet ein e stärk ere Ü b erh itzu n g nur am äu fsem Umfang des D am pfstrom s s t a t t , während im Innern der D am pf noch feucht sein kann. E s ist dies eine F o lg e der sch lech ten W ärm eleitung, welche dem D am pf eigen ist. M ischt sich nun solcher n ich t durch und durch ü b erh itzte D am pf erst in der R ohrleitung, so tr itt dort naturgem äfs eine T em peraturerniedrigung ein. ist die M ischung ; keine vollkom m ene, so kann sogar im D am pf :

su sp en diertes W a sser im W asserabscheider aus­

gesch ied en w erden. T rotzdem die M enge des im überhitzten D am pf zu w eilen enthaltenen W a ssers m eist nich t grofs zu sein pflegt, und ein e A bscheidung deshalb n ich t n otw endig w äre, darf man doch nich t v erg essen , einen W a sser­

abscheider vor der betreffenden D am pfm aschine ein zu sch alten , w eil derselbe beim A nlassen der M aschine das durch den S tillstan d des Dam pfes in der R ohrleitung abgeschiedene W a sser un­

schädlich machen und auch b ei einer etw aigen A u fserb etrieb setzu n g des Ü berh itzers sofort in T ä tig k e it treten mufs. ' D am it d ieser W asser-

! abscheider aber auch w ährend des B etriebes m it

; überhitztem D am pf nich t n u tzlos is t, kann man

■ihm bei entsprechender A usbildung eine w eitere I A rbeit übertragen: das A bscheiden von Schlam m ­

teilch en und anderer V erunreinigungen aus dem Dampf, w elch e zu w eilen bei stark forciertem B etrieb der K e sse l von dem D am pf durch den Ü b erh itzer hindurch nach der R ohrleitung m itgerissen w erden. Je mehr das Sp eisew asser zur Schaum bildung N eig u n g hat, um so mehr w ird fein v erteilter Schlam m vom Dam pf m itgerissen , nam entlich kann man dies in A n­

la g en beobachten, wo chem ische W a sserein igu n g iil A nw endung is t und w o die F iltera n la g e en t­

w eder nicht r ic h tig funktioniert oder zu klein is t. D ieser Ü belstand kann so w e it geh en , dafs, w enn k eine A bscheide Vorrichtung vor der M aschine e in g e sc h a lte t is t, man von Z eit zu Z eit die D am pfm aschine zw eck s R ein igu n g des Cylinders aufser B etrieb nehmen mufs. A ufser V erb esse­

rung der S p eisew asser-R ein igu n g und -F iltration und V ergröfserung der K esselh eizfläch e h ilft hier nam entlich ein entsprechend ein gerich teter, sehr grofser W a ss e r a b sc h e id e r , in w elchem durch R ichtungsablenkung und G esch w in d igk eitsver­

m inderung und m ittels feiner S iebe der Staub ausgeschieden und a b g e se tz t w ird.

Der überhitzte Dampf, w elchen w ir von seiner E rzeu g n n g sslä tte durch die R ohrleitung hindurch v erfo lg t haben, tritt nun dnrch das D a r a p f - v e u t i l in die Dam pfm aschine, um A rbeit zu leisten . Jen es A bsperrorgan, ein seh r w ich tiger T eil des ganzen S ystem s, mufs, w ie alle anderen T e ile , w iederum den besonderen E igenschaften des ü b erhitzten Dam pfes an gep afst sein, soll es nich t zu A nständen V eranlassung geben.. D er K onstrukteur h at sich auch hier zu v erg eg en ­ w ärtigen , dafs sehr hohe Tem peraturen in B e ­ tracht kommen und dafs er der verschiedenen A usdehnung der einzelnen K onstruktions-M ate­

rialien in höherem Mafse als bei g esä ttig tem D am p f R echnung zu tragen hat. D ie letzten Jah re haben au f diesem G ebiete w esen tlich e F o rtsch ritte g e z e itig t und eine g a n ze R eih e von Armaturfirmen, ich nenne u. a. nur die Firmen S c h ä f f e r & B u d e n b e r g , M agdeburg - Buckau, D r e y e r , R o s e n k r a n z & D r o o p , Hannover,

'942 Stahl und Bisen. Fortschritte in der Anwendung des überhitzten Dampfes. 23. Jahrg. Mr. 16.

Öle sind das V a lv o lin e von Breym ann & Hübner, das H ecla-C ylinderöl von der V acuum -Ö l-C ie., das H yperthorm oline von E . F o ltz e r , M eina, und andere m ehr. D ie P r e ise bew egen sich zw isch en 6 0 und 1 1 0 M für 1 0 0 kg. W erden solche gu ten Öle zum Schm ieren der C ylinder an ge­

w endet, so ist. der G eldaufw and für das Schm ier- m aterial nach vielfachen E rfahrungen durchaus nich t höher a ls beim B etrieb m it g esä ttig tem D am pf; durch A nw endung von reinem F lo ck en ­ g rap h it in B eim isch u n g zum Öl so ll nach neueren Erfahrungen der A ufw and für Schm ierm aterial so g a r w esen tlich h erabgedrückt werden. W enn die besprochenen V orsichtsinafsregeln bei der V erpackung der Stopfbüchsen und bei der Schm ie­

rung n ich t aus dem A uge g ela ssen w erden und man sich ü b erzeu g t hat, dafs auch sonst gegen die F undam entregeln nicht g esü n d ig t i s t , w elch e für den Bau von D am pfm aschi­

nen zum Betrieb mit über­

h itztem D am pf g e lt e n , so kann man fa st jed e D am pf­

m aschine, sofern sie in ta k t ist, mit m iifsig überhitztem D am pf b etreib en , nam ent­

lich eignen sich dazu a lle Schieberm aschinen m it K ol­

ben- und R id ersteuerung, ferner die M aschinen mit V en tilsteu eru n g . B ei K ol­

benschiebern, g rofsen en t­

la steten F lach sch ieb ern und bei H ahnsteuerungen is t e tw a ig er Klem m ung durch u n gleich e A usdehnung A uf­

m erksam keit zu sch en k en , doch is t m eist eine Ä nderung an der betreffenden S teu eru n g nicht n otw endig.

W ie S ie also sehen, m. H ., is t das G ebiet der A nw endung m ä f s i g ü b e r h i t z t e n D am pfes, j a se lb st h o c h ü b e r h i t z t e n D a m p f e s , fa lls nur die T em peratur a u f verschiedene C ylinder v e r te ilt w ird , bei unseren besteh en d en D am pf­

an lagen ungeheuer g rofs. U n sere säm tlichen H ü tten w erk s- und B erg w erk s-D a m p fm a sch in en eign en sich mit g erin g en A usnahm en zum B e ­ trieb m it m äfsig überhitztem D am pf, und dessen A nw endung gew ä h rt bei ihnen einen besonders hohen N u tzen , w eil d iese M aschinen m eist einen verh ältn ism äfsig hohen D am pfverbrauch haben.

V ie le d ieser H ütten- und B ergw erksm aschinen geh en in term ittierend w ie die Förder- und R e- versier-W alzen zu gm asch in en , die D am pfhäm m er, D am pfpressen, H eb ecylin d er und d erg l., die V er­

lu ste durch Innenkondensation sind hier bei g e ­ sä ttig tem D am pf besonders grofs und die V or­

te ile durch den B etrieb m it überhitztem D am pf dem entsprechend g a n z bedeutend. A u f diesem heute so gan gb aren W e g e la ssen sich in unseren

A bbildung 22.

Cirkulntions - Sieder­

kessel m it eingebautem Überhitzer.

G e b r . R e u l i n g , M annheim , aber auch v e r ­ sch ied en e ob ersch lesisch e Arm aturfabriken bauen h eute S p ezia lv en tile für überhitzten D am pf, nachdem die Firm a S c h ä f f e r & B u d e n b e r g m it ihren N ic k e ls itz v e n tile n bahnbrechend vor­

g egan gen ist.

W a s a ls B ed in gu n g bei der K onstruktion der D am p fven tile und D am pfschieber a u fg e ste llt wurde, g ilt natürlich auch für a lle Organe von D am pfm aschinen, w elch e m it überhitztem D am pf betrieben worden so llen , sofern s ie m it solchem in Berührung kom m en, nur kommt auch hier noch die F ra g e der Schm ierung hinzu. M etalle m it w esen tlich ungleich en A usdehnungskoeffi­

zien ten dürfen nich t in Spannungs- oder in D icli- tnngsverbindung zueinander geb rach t w erden.

zien ten dürfen nich t in Spannungs- oder in D icli- tnngsverbindung zueinander geb rach t w erden.

W dokumencie Stahl und Eisen, Jg. 23, No. 16 (Stron 26-31)

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