Ein Dampfkessel sei ausser Betrieb und habe einen gewissen Wasserstand. Jetzt geht er in Betrieb. Was passiert mit dem Wasserstand? Wird dieser höher? Was zeigt dann die Standflasche? Wie ändert sich der Druck unten im Kessel im Betrieb/außer Betrieb? Etc......
Erläuterung: Wir wollen einen 3,2 m Durchmesser-Kessel, der gasgefeuert ist, mit einem ca. 1 m Durchmesser Kessel ("dampfgefeuert") parallel schalten. Der Wasserstand im großen Kessel wird geregelt, der Stand im kleinen Kessel muß vorhersehbar sein; entsprechend wird dieser dann dimensioniert und vertikal/(horizontal) platziert.
Wer fühlt sich da fit, da etwas zu zu sagen? Wer hat eventuell einen Link eines Kesselherstellers o.ä., der sich tiefergehend mit dieser Materie beschäftigt.
(Ach so: Im Gegensatz zum normalen Kessel, kocht bei dem hier beschriebenen ein Gemisch aus Ammoniak und Wasser)
Hast' recht, entschuldige! Ich hab' zwei Kollegen noch mit dem prinzipiellen Inhalt Deines Postings konfrontiert (Kühlturm teuer), danach war ich im langen Wochende (eigene Wortschöpfung:-)). Jedenfalls hatte ich das überschlägig berechnet (Wasserkosten ggü. E-Kosten), und konnte nachvollziehen, was Du meintest.
Die aktuelle Wasserstandsfrage diskutieren wir hier heute nachmittag weiter. Dazu weitere Frage: Wie ist dann Deiner Ansicht nach der Wasserstand in Zonen im Kessel, in denen nicht gefeuert wird? Stell' Dir 'nen Kessel vor, der hinten noch zwei Meter länger gemacht worden ist (warum auch immer). Da wird doch das Wasser vom höheren Wasserstand hinlaufen, oder?!
Ursache für diese Fragen ist, dass wir verhindern müssen, dass einer der beiden parallel geschalteten Kessel im Betrieb flutet oder leerläuft. Wir haben bislang noch keine Lösung gefunden, bei der keiner (3 Ing.) keine (leichten) Bauchschmerzen mehr hat:-) Das Niveauregeln des direktgefeuerten Kessels soll gleichzeitig auch das Level im neu zu installierenden "Kessel" (dampfgefeuert) ausreichend genau kontrollieren.
wenn die Kessel verbunden sind, ist bei paralleler (also nebeneinander liegend) der Wasserstand überall gleich (kommunizierende Röhren) die beheizte Fläche ist für diese Betrachtung völlig unerheblich.
gibts mehrere Möglichkeiten: der Min-Schaltpunkt der Regelung muß gleich oder über dem Min-Niveau beider Kessel liegen, der Max-Schaltpunkt unter dem Max-Niveau beider Kessel. Eines der beiden Niveaus (Min oder Max) kannst ja durch die Aufstellhöhe des neuen Kessels an den vorhandenen anpassen, das andere Niveau (das nicht anpaßbare mußt eben über die Schaltpunkt-Justierung festlegen. Bei dieser Konstellation könntest bei beiden Kesseln Dampf entnehmen
Eine weitere Möglichkeit wäre, den neuen Kessel unterhalb des vorhandenen aufzustellen, d.h. der neue Kessel wäre ständig geflutet, hat aber den Nachteil, daß deine Dampfmenge evt. geringer wird als bei zwei parallel geschalteten Kesseln (geringere Flüssigkeitsfläche für Dampaustritt und damit evt, stärkers Austreten von Tropfen => naßer Dampf)
Gleichzeitig sagtest Du "jedoch", daß bei Feuerung der Wasserstand ggü. Nichtfeuerung steigt:-) Ein Beispiel: Ein Kessel hat einen Feuerungsraum und einen dahinter liegenden Totraum in dem nicht gefeuert wird. Überall sei der Wasserstand 1m. Jetzt wird der "feuerbare" Teil des Kessels gefeuert. Wenn ich Dich richtig verstand, steigt der Wasserstand Deiner Ansicht nach hier (bspw. auf 1,1m), die mittlere Dichte sinkt, der Druck unten bleibt gleich. Wie sieht das jetzt im ungefeuerten Teil aus? Wir haben ja kommunizierende Gefäße; somit sollte Deiner Ansicht nach der Wasserstand überall gleich sein.(Das war wohl nur ein Mißverständnis; in kommunizierenden Röhren ist nicht der Wasserstand gleich, sondern Wasserstand*Dichte......) Dann wäre der auch 1,1m; hier haben wir aber die Dichte von Wasser und nicht diese eventuelle ominöse Gemischdichte. Ich denke, daß man eine kräfige Zirkulation bekommt; in der Region, in der Dampf aufsteigt, strömt unten von der ungefeuerten Seite Wasser nach. Die Oberfläche wird etwas höher und unruhig sein, da wo gefeuert wird. Wasser wird von dieser Oberfläche zum niedrigeren Niveau ablaufen. Was wir benötigen ist das Verständnis von dem was wirklich passiert, um genau genug abschätzen zu können, welche Höhen wir in welchem Falle zu berücksichtigen haben.
Genauso (wenn ich Dich richtig verstanden habe) haben wir es auch vor. Nur untersuchen wir, welche Konstellationen von Niveaus im Betrieb/ausser Betrieb alle vorkommen können. Der direkt gefeuerte Kessel ist so sensibel, daß der Füllstand nicht mal 5 cm durchsacken darf. Dann geht der aus. Bei der jetzigen Fahrweise hat der Betreiber keine Probleme, bzw. weiß genau, was er machen darf und was nicht. Auf eine neue Lernphase hat der keinen Bock; und wir noch viel weniger:-)
Geht bei uns technisch absolut nicht. Das ist ja das Hauptproblem; wir müssen aus beiden Kesseln trocken (naja, was ist trocken) rauskommen, da der abziehende Dampf noch in Trennsäulen rektifiziert wird.....
Jedenfalls schon mal ein Dankeschön für Dein Interesse.
Genau das wird passieren, jedoch durch die dabei entsehende Strömung wird ein Temperaturausgleich eintreten, die Höhendifferenz zwischen dem befeuerten und nicht befeuerten Teil kannst wahrscheinlich vergessen (oder ist dein Kessel 100mtr lang?)
Die Höhenniveauänderung im Kessel kannst ja mal ausrechnen, deie Ausdehnung beträgt von 0 bis 100°C etwa 4%, von 0 bis 200°C etwa 13% (bei Wasser))
Dann mußt die Niveauüberwachung/Regelung in den direktbefeuerten legen, und die Aufstellung eben so vornehmen, daß der weniger sensible Kessel mit beiden Niveaus außerhalb dieses Bereichs ligt
Genauer gesagt, eine mit so weitem Querschnitt, daß sich durch die Dampfströmung kein merklicher Druckunterschied aufbaut. Und da der OP den einen Stand auf 5cm genau festhalten will, ist das evtl. etwas kitzlig - 5cm WS sind 0,5kPa und kein so riesengroßer Druck. Ohne Angaben über die Heizleistung, den Druck und die Dampfmenge kann man also nicht unbedingt so pauschale Aussagen machen.
Einer unserer Kesselhersteller sprach von ca. 5 cm Unterschied im Niveau zwischen Rand und Stelle, wo der Dampf abzieht. Ist Jahre her, auch auf damalige Nachfrage nach dem Warum kam nicht viel mehr.....
Hier sprichst Du wohl von der Ausdehnung von "nur" Wasser im betrachteten Temperaturbereich. Jedoch muß der Dampf auch nach oben weg und nimmt auf diesem Wege Raum ein, der für die Flüssigkeit nicht zur Verfügung steht. Wie würdest Du das in Deine Betrachtungen einfliessen lassen? Apropos: Kennst Du die Geschichte von sinkenden/absaufenden Schiffen, die über Meeresstellen fahren, aus denen vom Meeresboden Gas austritt und nach oben steigt?
Wir wollen auch nur den direkt gefeuerten regeln; da liegt sie jetzt auch schon. Wir hatten jedoch auch parallel überlegt, die Kessel in Serie zu betreiben: Lösung(Wasser) aus Trennsäule in den einen Kessel rein, Überlauf in den nächsten Kessel. Zur Zeit favorisieren wir aber die parallele Variante bis wir sie bauen (lassen) oder verwerfen:-)
Diesem Aspekt haben wir uns bislang nur dahingehend gewidmet, dass die Engineeringaufgabe lautet: "Verbindungsleitung genügend groß, Ende". Wie das dann im Detail aussieht, ich tippe auf DN400, das sehen wir dann. (Korrigiere mich: Das rechne ich morgen mal kurz durch: Wenn das nämlich DN1000 wird, dann Redesign:-() Zur Leistung: Direktgefeuert zur Zeit maximal 8,8 MW bei ca. 12 bara, zukünftig Leistungsaufteilung ca. 4 MW mit dem neuen dampfbetriebenen Kessel (wir kochen keinen Wasserdampf aus, sondern ein Gemisch aus Ammoniak und Wasser) und nur noch das, was über dieses hinausgeht, wird durch den direktgefeuerten gemacht.
Das gilt aber nur, wenn zwischen den Kesseln eine Druckausgleichsleitung über dem höchstmöglichen Flüssigkeitsstand angeordnet wird. Also schematisch z. B. so:
es gibt eine Annahme für das Verhältnis von Dampfmenge/Zeit/Austrittsfläche, leider finde ich die Quelle nicht mehr, (und damit auch diesen Wert nicht) hängt wahrscheinlich damit zusammen Ein hoher Wasserstand ist bei stark wechselnden Belastungen wünschenswert, da damit eine große Dampfreserve zur verfügung steht (durch das Nachverdampfen des Wassrs bei Druckabfall) Bei kontinuierlicher Fahrweise ist das etwas weniger kritisch
habe nur die Daten von Wasser zur Verfügung (euer Gemisch müßtet ihr mal selber nachrechnen)
Ein Dampfpolster brauchst immer, und wie oben schon erwähnt hängt die Größe des Polster stark von der Fahrweise ab (Stoßbelastung, kontinuierliche...)
klar, reduziert dir Dichte und damit die Auftriebskraft, ist beim Kesselbetrieb m.E. aber unerheblich
wenn ich das richtig überschlagen habe (wieder nur Wasser !!!) sind das 12 bis 13m3/h, also DN 80 wie im anderen Posting einfach mal ins blaue geschätzt ;-)
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