Meyers Großes Taschenlexikon in 25 Bänden
Dampferzeuger
Dampferzeuger(Dampfkessel), Anlage zur Erzeugung von Dampf (meist Wasserdampf) bestimmter Temperatur und bestimmten Druckes zur Gewinnung von Sekundärenergie (in Dampfturbinen oder Dampfmaschinen) oder zur Heizung von Gebäuden oder verfahrenstechn. Anlagen.
Aufbau und Größe von D. sind unterschiedlich für Kraftwerke, Schiffe u. a. spezielle Anwendungen. Ursprünglich wurde der Wasserraum (Kessel) über in diesem angeordnete Rohre beheizt, die von Rauchgasen durchströmt wurden (Rauchrohrkessel). Zum Teil fand die Verbrennung in diesen Rohren statt (Flammrohrkessel). Bei heutigen, größeren D. werden zur Erwärmung und Verdampfung des Wassers Wärmeübertrager (Wärmeaustauscher) eingesetzt, wobei die Rauchgase ihre Energie an das Wasser abgeben. Die Wärmeübertrager werden in Speisewasservorwärmer, Verdampfer, Überhitzer und eventuell in Zwischenüberhitzer unterteilt. Im Verdampfer verdampft das Wasser in den Rohren ganz oder teilweise (Wasserrohrkessel), während es sie in natürl. Umlauf durchströmt oder in »Zwangsumlauf« gepumpt wird. Anschließend wird dieser Sattdampf in den Überhitzer geleitet.
Im Zwischenüberhitzer wird Nassdampf, nachdem er in dem ersten Teil der Turbine teilweise entspannt ist, wieder erwärmt und damit überhitzt. Im Speisewasservorwärmer (Economiser) wird aus dem Kondensator kommendes Kondensat oder Frischwasser erwärmt, bevor es durch die Kesselspeisepumpe in den Hauptteil befördert wird. Teilweise wird in dem Rauchgasstrom ein Wärmetauscher vorgesehen, der Frischluft erwärmt, bevor sie der Feuerung zugeführt wird. Bei stark schwankender Dampfentnahme wird auch ein Wärmespeicher (Ruths-Speicher) außerhalb des eigtl. Kessels angebracht. Die Anordnung dieser Teile im und um den Feuerraum oder im Rauchgasstrom wird so gewählt, dass der geeignete Wärmeübergang durch Strahlung (bes. in Strahlungskesseln) und Konvektion erreicht wird, ohne dass die Rohrwandungen zu heiß oder ungleichmäßig erwärmt werden. Nach der Lage der Rohre unterscheidet man u. a. Schrägrohrkessel und Steilrohrkessel. Spezielle Kesselbauarten haben den Zweck, die Abmessungen zu verkleinern oder die Störanfälligkeit zu verringern. Im Zwangsdurchlaufkessel (Benson-Kessel und Sulzer-Einrohr-Kessel) wird z. B. durch eine Pumpe Wasser eingespritzt, das das Heizrohrsystem nur einmal durchläuft, dabei verdampft und überhitzt wird.
Die wichtigste Kenngröße eines D., die seine Abmessungen bestimmt, ist die Dampfmenge, angegeben in 103 kg/h (früher t/h). Der Wirkungsgrad eines D. wird ausgedrückt durch kg Dampf/1 kg Brennstoff. Bau und Betrieb von D. werden vom Gesetzgeber kontrolliert (Techn. Überwachungsvereine). Als wichtigste Ausrüstungsstücke sind vorgeschrieben: Wasserstandsanzeiger, Manometer und zwei voneinander unabhängige Sicherheitsventile.
▣ Literatur:
Brandt, F.: D. Kesselsysteme, Energiebilanz, Strömungstechnik. Essen 1992.
⃟ D., hg. v. U. Witte. Essen 251992.
⃟ Modellierung u. Simulation von Dampferzeugern u. Feuerungen, hg. von der VDI-Gesellschaft Energietechnik. Düsseldorf 1998.
Dampferzeuger(Dampfkessel), Anlage zur Erzeugung von Dampf (meist Wasserdampf) bestimmter Temperatur und bestimmten Druckes zur Gewinnung von Sekundärenergie (in Dampfturbinen oder Dampfmaschinen) oder zur Heizung von Gebäuden oder verfahrenstechn. Anlagen.
Aufbau und Größe von D. sind unterschiedlich für Kraftwerke, Schiffe u. a. spezielle Anwendungen. Ursprünglich wurde der Wasserraum (Kessel) über in diesem angeordnete Rohre beheizt, die von Rauchgasen durchströmt wurden (Rauchrohrkessel). Zum Teil fand die Verbrennung in diesen Rohren statt (Flammrohrkessel). Bei heutigen, größeren D. werden zur Erwärmung und Verdampfung des Wassers Wärmeübertrager (Wärmeaustauscher) eingesetzt, wobei die Rauchgase ihre Energie an das Wasser abgeben. Die Wärmeübertrager werden in Speisewasservorwärmer, Verdampfer, Überhitzer und eventuell in Zwischenüberhitzer unterteilt. Im Verdampfer verdampft das Wasser in den Rohren ganz oder teilweise (Wasserrohrkessel), während es sie in natürl. Umlauf durchströmt oder in »Zwangsumlauf« gepumpt wird. Anschließend wird dieser Sattdampf in den Überhitzer geleitet.
Im Zwischenüberhitzer wird Nassdampf, nachdem er in dem ersten Teil der Turbine teilweise entspannt ist, wieder erwärmt und damit überhitzt. Im Speisewasservorwärmer (Economiser) wird aus dem Kondensator kommendes Kondensat oder Frischwasser erwärmt, bevor es durch die Kesselspeisepumpe in den Hauptteil befördert wird. Teilweise wird in dem Rauchgasstrom ein Wärmetauscher vorgesehen, der Frischluft erwärmt, bevor sie der Feuerung zugeführt wird. Bei stark schwankender Dampfentnahme wird auch ein Wärmespeicher (Ruths-Speicher) außerhalb des eigtl. Kessels angebracht. Die Anordnung dieser Teile im und um den Feuerraum oder im Rauchgasstrom wird so gewählt, dass der geeignete Wärmeübergang durch Strahlung (bes. in Strahlungskesseln) und Konvektion erreicht wird, ohne dass die Rohrwandungen zu heiß oder ungleichmäßig erwärmt werden. Nach der Lage der Rohre unterscheidet man u. a. Schrägrohrkessel und Steilrohrkessel. Spezielle Kesselbauarten haben den Zweck, die Abmessungen zu verkleinern oder die Störanfälligkeit zu verringern. Im Zwangsdurchlaufkessel (Benson-Kessel und Sulzer-Einrohr-Kessel) wird z. B. durch eine Pumpe Wasser eingespritzt, das das Heizrohrsystem nur einmal durchläuft, dabei verdampft und überhitzt wird.
Die wichtigste Kenngröße eines D., die seine Abmessungen bestimmt, ist die Dampfmenge, angegeben in 103 kg/h (früher t/h). Der Wirkungsgrad eines D. wird ausgedrückt durch kg Dampf/1 kg Brennstoff. Bau und Betrieb von D. werden vom Gesetzgeber kontrolliert (Techn. Überwachungsvereine). Als wichtigste Ausrüstungsstücke sind vorgeschrieben: Wasserstandsanzeiger, Manometer und zwei voneinander unabhängige Sicherheitsventile.
▣ Literatur:
Brandt, F.: D. Kesselsysteme, Energiebilanz, Strömungstechnik. Essen 1992.
⃟ D., hg. v. U. Witte. Essen 251992.
⃟ Modellierung u. Simulation von Dampferzeugern u. Feuerungen, hg. von der VDI-Gesellschaft Energietechnik. Düsseldorf 1998.