Dampfspeicheranlagen : Elemente, Prinzip, Aufbau und Berechnung der Gefälle- und Gleichdruckspeicher sowie Anwendung und Wirtschaftlichkeit

Einfiihrung. kann. Zwar ist es in den letzten Jahren gelungen, auch die Anpassungsfahigkeit der Kesselanlagen, insbesondere der Feuerungen, stark zu steigern. Trotzdem wird immer das Bestreben bleiben miissen, die Belastung der Kesselanlage soweit als moglich iiber langere Zeitraume gleichmaBig zu halten, und die Feuerfiihrung nur allmahlich zu verandern, da unzweifelhaft nur dann die hOchste Wirtschaftlichkeit und Betriebssicherheit zu erreichen ist. Dar wichtigste Vorteil ist, daB die Kessel nur fiir eine mittlere Leistungsfahigkeit bemessen werden miissen, wahrend ohne den Ausgleich durch Dampfspeicher noch weitere Kesselleistung zur Deckung der Spitzen notig wird. Daneben kann aber auch bei einer dauernd gleichmaBigen Belastung ein besserer Wirkungsgrad erreicht werden, als wenn in jedem Augenblick die Dampferzeugung dem Bedarf folgen muB. Das fortgesetzte Verandern der Feuerung, das oft sehr rasch erfolgen muB, wirkt sich auf die Dauer auf aIle Kesselteile ungiinstig aus und fiihrt zu vermehrten Reparaturen und verkiirzter Lebensdauer. Vor allem ist zu beriicksichtigen, daB der groBte Teil der in Betrieb befindlichen Kesselanlagen mit schwerfalligeren Feuerungen ausgestattet ist und daB daher in jedem Fall besonders zu untersuchen ist, ob der Ausgleich der Bedarfsschwankungen oder der Einbau elastischerer Feuerungen wirtschaftlicher ist.Bei der Ausnutzung von Abhitze oder Hochofengasen zur Dampferzeugung muB mit sehr schwankendem Energieanfall gerechnet werden. Der zeitliche Verlauf der festgelegten Kesselleistung wird mit dem Belastungsverlauf der Dampfverbraucher nur in Ubereinstimmung gebracht werden konnen, wenn die Verbindung iiber einen Dampfspeicher erfolgt. Dieser hat nicht mehr die Aufgabe, die Schwankungen des Dampfbedarfs auszugleichen, so daB als Belastung der Mittelwert unverandert von den Kesseln zu decken ist. Es liegen hier vielmehr zwei verschieden schwankende, bestimmte Leistungskurven vor, die aneinander anzugleichen sind.In gleicher Weise handelt es sich um Angleichung, wenn der anfallende Gegendruckdampf zur Deckung des Heizdampfbedarfes verwendet werden solI. Der Kraftverbrauch unterscheidet sich in den meisten Fallen im zeitlichen Verlauf grundsatzlich yom Warmeverbrauch. Hier wirkt sich die Anpassung nur zum Teil darin aus, daB die Kesselanlage kleiner gehalten werden kann. Vor allem wird es moglich, die im Gegendruckbetrieb erzeugte Leistung bedeutend zu vergroBern. Unter Umstanden ist die Einfiihrung des Gegendruckbetriebes, z. B. in Heizkraftwerken, erst moglich, wenn durch Speicherung die Belastungsdiagramme in Ubereinstimmung gebracht werden. Da Dampfspeicher weiterhin im geladenen Zustand einen verhaltnismii.Big groBen Vorrat an Energie enthalten, kann bei plotzlich auftretendem Bedarf fast augenblicklich aus dem Speicher die volle findet er erst 10 Jahre spater zum erstenmal praktische Anwendung (50). Eine Darstellung der Anordnung ist in Abb. 2 gegeben. Der iiberschiissige Dampf stromt durch die Leitung b in den iiber dem Kessel a gelegenen Speicher c, wo er das Speisewasser vorwarmt, das durch eigenes Gefalle iiber die Leitung d bei erhOhtem Dampfbedarf dem Kessel zu-flieBt. In der Folgezeit wird besonders der Gleichdruckspeicher verschiedentlich verbessert, ohne daB er jedoch zunachst weitere Verbreitung findet. Vor allem wird eine selbsttatige Regelung und Umwalzung versucht. So erhalt 1896 Kouznezoff Patente (D.R.P.99807 und lO3997) auf eine Anordnung, die im wesentlichen nur dadurch von derjenigen vonDruitt-Halpin unterschieden ist, daB die Dampfzuleitung zum Speicher so lange im Kessel unter dem Wasserspiegelliegt, bis durch erhohte Verdampfung der Wasserstand gesunken ist. Hierdurch werden erst die Dampfraume verbunden und das heiBe Speisewasser sinkt yom Speicher in den Kessel. Gleichzeitig wird der unmittelbare Dampfspeicher als einfacher Raumspeicher vielfach angewandt. Auch bei dieser Speicherart werden verschiedenste Verbesserungen gefunden, besonders seit in Anlehnung an die Gasometer-Speicherung durch Har Ie der Glockenspeicher ausgebildet wurde. Gewaltige Raumspeicher von einigen lOOO m 3 wurden jedoch erst errichtet, als diese Bauart 1921 durch Estner-Ladewig e d Abb. 2. Gieichdruckspeicher vou Druitt-Halpin. zu einer giinstigeren Betriebsweise gebracht werden konnte. Die Ausbildung der heute gebrauchlichen Ausfiihrungsarten fallt in die Kriegszeit und die folgenden Jahre. Es ist das Verdienst von Dr. Ru ths, fUr den GefiilIespeicher dadurch die Arbeitsmoglichkeit im Hochdruckgebiet mit groBem Druckgefalle erschlossen zu haben, daB er eine Vorrichtung CUberstromregler) einschaltet, die Speicherdruck und Kesseldruck voneinander unabhangig macht. Damit wurde der Weg zur Anwendung in den verschiedensten Industrien geoffnet. Zahlreiche Patente schiitzen die Anordnungsmoglichkeiten und Einzelheiten der Ausriistung. Besonders wichtig wird die Ausnutzung des Dampfspeichers in der Stromerzeugung zur Deckung der hohen Leistungsspitzen. Bereits das erste von Ruths angemeldete Patent yom I. Einführung 1. Bedeutung der Speicherung in der Dampftechnik 2. Entwicklung zu den neuzeitlichen Ausführungsarten II. Dampfspeicherung im Kessel III. Elemente der Speicheranlage 1. Speicherbehälter 2. Lade- und Entlade Vorrichtung 3. Hilfsmittel des Speicherbetriebes 4. Regeleinrichtung IV. Unmittelbare Dampfspeicher V. Gefällespeicher 1. Prinzip der Gefälle-Dampf speicherung 2. Aufbau der Speicheranlage 3. Einordnung in die Dampfanlage 4. Berechnung der Speicherwirkung 5. Speicherturbinen VI. Gleichdruckspeicher 1. Prinzip der Gleichdruck-Dampfspeicherung 2. Vorwärmung im Kessel 3. Vorwärmung mit Frischdampf 4. Vorwärmung mit Gegendruckdampf 5. Vereinigter Gefälle-Gleichdruckspeicher 6. Berechnung der Speicherwirkung VII. Anwendung der Dampfspeicherung 1. Schwankungen im Dampfbedarf 2. Speicherfähigkeit und Ausgleichswirkung 3. Dampf Speicher in Industriebetrieben 4. Dampfspeicher in Kraftwerken VIII. Wirtschaftlichkeit der Dampfspeicherung 1. Auswirkungen des Betriebes mit Dampf speichern 2. Kosten der Speicheranlage 3. Wirtschaftlichkeitsgrenzen. Dieser Buchtitel ist Teil des Digitalisierungsprojekts Springer Book Archives mit Publikationen, die seit den Anfängen des Verlags von 1842 erschienen sind. Der Verlag stellt mit diesem Archiv Quellen für die historische wie auch die disziplingeschichtliche Forschung zur Verfügung, die jeweils im historischen Kontext betrachtet werden müssen. Dieser Titel erschien in der Zeit vor 1945 und wird daher in seiner zeittypischen politisch-ideologischen Ausrichtung vom Verlag nicht beworben. Front Matter....Pages i-iv Einführung....Pages 1-6 Dampfspeicherung im Kessel....Pages 6-16 Elemente der Speicheranlage....Pages 16-43 Unmittelbare Dampfspeicher....Pages 43-46 Gefällespeicher....Pages 46-78 Gleichdruckspeicher....Pages 78-107 Anwendung der Dampfspeicherung....Pages 107-133 Wirtschaftlichkeit der Dampfspeicherung....Pages 133-148 Back Matter....Pages 149-152 Dieser Buchtitel ist Teil des Digitalisierungsprojekts Springer Book Archives mit Publikationen, die seit den Anfangen des Verlags von 1842 erschienen sind. Der Verlag stellt mit diesem Archiv Quellen fur die historische wie auch die disziplingeschichtliche Forschung zur Verfugung, die jeweils im historischen Kontext betrachtet werden mussen.