<Desc/Clms Page number 1>
Vorrichtung zur Entfernung der Luft aus Dampfkondensatoren mit in Reihe hintereinander angeordneten Dampfstrahlpumpen.
Die Erfindung bezieht sich auf solche Dampfkondensationsanlagen bekannter Art, bei denen das Dampfluftgemisch aus dem Kondensator durch eine aus mehreren in Reihe hintereinander angeordneten Dampfstrahlpumpen bestehende Vorrichtung abgesaugt und in die Aussenluft mit oder ohne Zuhilfenahme einer besonderen Ausstossvorrichtung gefördert wird.
Die Erfindung besteht nun darin, durch eine bestimmte Menge hierbei zu verbrauchenden Dampfes ein grösseres Volumen von Dampfluftgemisch aus einem Kondensator unter Vakuum abzusaugen, als bisher mit Vorrichtungen der besprochenen Art abgesaugt bzw. ausgestossen werden konnte. Die in dieser Menge von Luftdampfgemisch enthaltene Luft wird ins Freie ausgestossen.
Es ist durch Versuche festgestellt worden, dass, wenn die im Luftdampfgemisch enthaltene Luft aus einem Kondensationsbehälter durch eine Dampfstrahlpumpe abgesaugt und unmittelbar ins Freie befördert wird, der Dampfverbrauch bei Förderung einer bestimmten Luftmenge dann unvorteilhaft wird, wenn der Unterdruck 684 M : w Quecksilber- säule überschreitet. Ebenso wurde ermittelt, dass zum vorteilhaften Betriebe einer zum Ausstossen der Luft ins Freie dienenden Strahlpumpe Dampf von hohem Druck verwendet werden muss.
Nach der Erfindung wird nun der mit Luft gemischte Dampf durch drei oder mehrere hintereinander angeordnete und dementsprechend gebaute Strahlpumpen aus dem Kondensator abgesaugt. Die erste der Dampfstrahlpumpen, die Luftabsaugpumpe, die unmittelbar aus dem Kondensator absaugt, ist derart angeordnet und gebaut, dass sie mit einem geringen Druckunterschied-zwischen Saug-und Druckseite arbeitet und daher imstande ist, eine grosse Menge von Dampfluftgemisch bei einem bestimmten Lufteintritt in das Vakuum mit vo teilhaftem Dampfverbrauch abzusaugen. Der Druckunteschied ist so gering, bei einer gewöhnlichen luftdichten Anlage würde er o'i g/e nicht überschreiten, dass die
Strahlpumpe unter diesen Arbeitsbedingungen imstande ist, die höchste erreichbare Menge bei einem vorteilhaften Dampfverbrauch abzusaugen.
Die in dem abgesaugten Dampfluft- gemisch enthaltene Luft wird gewöhnlich durch eine geeignete Kondensationsvorrichtung hindurch mit Hilfe einer anderen Dampfstrahlpumpe, der Luftausstosspumpe, ins Freie aus- gestossen. Die zum Ausstossen der Luft dienende Dampfstrahlpumpe wird mit Dampf von hoher Spannung bei vorteilhaftem Dampfverbrauch betrieben. Bei dieser Dampfstrahlpumpe treten solche Druckunterschiede auf, dass der Grad der Verdichtung bei vorteilhaftem
Verbrauch von Dampf von hohem Druck und bei bestimmter Luftmenge seinen Höchstwert erreicht.
Nach der Erfindung wird zwischen die Dampfstrahlpumpen eine andere Dampfstrahlpumpe, eine Regelungspumpe, geschaltet, die so gebaut ist, dass sie auf der Druckseite der
Luftabsaugpumpe einen Druck aufrechterhält, der einen Übergang bildet zwischen dem an der Auslassseite der Luftabsaugpumpe bestehenden Druck und dem an der Saugseite der
Luftausstosspumpe erforderlichen Druck. Der Grad der Verdichtung, der durch die in der erwähnten Weise betriebene Regelungspumpe erzielt wird, liegt in den Grenzen, innerhalb deren ein vorteilhafter Betrieb möglich ist. Es ist daher nicht allein der Dampfverbrauch sehr vorteilhaft, was die Menge des Dampfes betrifft, sondern es kann auch Dampf von niedrigem Druck und entsprechend niedrigem nutzbarem Energiewert verwendet werden.
In der Zeichnung ist die der Erfindung zugrunde liegende Einrichtung, bei der die
Strahlpumpe in bekannter Weise mit Zwischenkondensatoren versehen sind, beispielsweise in einer Ausführungsform dargestellt.
Die aus Fig. i ersichtliche Vorrichtung besteht aus drei Dampfstrahlpumpen, die in
EMI1.1
pumpe b und der Luftausstosspumpe c. Die Pumpe a saugt das Luftdampfgemisch aus dem Hauptkondensator d und fördert es in den Empfängerkondensator e. Die Strahlpumpe b saugt das Dampfluftgemisch aus dem Empfängerkondensator e und fördert es in den
Empfängerkondensator f. Die Strahlpumpe c saugt aus diesem und fördert durch ein in einen mit Wasser gefüllten Behälter t eintauchendes Mundstück hindurch. Aus diesem Mundstück, in dem der Dampf sich niederschlägt, gelangt die Luft ins Freie.
<Desc/Clms Page number 2>
Die Fig. 3 zeigt diagrammatisch die Ergebnisse) wie sie durch eine solche Vorrichtung gezeitigt wurden, bei der die Versuche in der üblichen Weise unter Zugrundelegung eines Unterdruckes von 760 mm Quecksilbersäule gemacht wurden. Zum Betriebe der Strahlpumpen a und b gelangte Dampf von niedrigem Druck und zum Betriebe der Strahlpumpe c Dampf von hohem Druck zur Verwendung. Die Wassermenge, die aus dem Behälter t durch den geschlossenen Behälter (Kondensator d) und zurück zum Behälter t floss, betrug 34. 000 kg in der Stunde. Das Wasser wurde aus dem geschlossenen Behälter durch eine Pumpe abgesaugt und floss unter dem Drucke der Aussenluft zu dem geschlossenen Behälter zurück. Es wurde eine Wassertemperatur von 26-7 C aufrecht erhalten.
Diese Temperatur entspricht dem Siedepunkte des Wassers bei einem Unterdrucke von 734 MM Quecksilber. säule. In einer Anlage,'in der 34.000 kg Dampf in der Stunde kondensiert werden, würde die Menge an freier Luft, die in gewöhnlicher Weise aus der Anlage entfernt wird, bzw. den Behälter t verlässt, unter der Annahme, dass die Anlage an ihren Röhren und Verbindungsstücken vollständig luftdicht ist, ungefähr 2'3 g in der Sekunde betragen.
Da sich jedoch Undichtigkeiten sehr leicht einstellen und ein Sinken des Unterdruckes den Wirkungsgrad einer Dampfturbine sehr nachteilig beeinflusst, ist es oft wünschenswert, Luftabsaugvorrichtungen vorzusehen, durch die der Unterdruck auch bei Luftundichtigkeit aufrecht erhalten werden kann, wenn eine zwei-bis dreimal grössere Menge aus der Vonichtung gesaugt werden muss, als dies bei vollständiger Luftdichtigkeit aller Verbindungsteile erforderlich wäre. Aus dem Diagramm nach Fig. 3 ist ersichtlich, dass, wenn in den geschlossenen Behälter (Kondensator d) eine Luftmenge von 1'71 g in der Sekunde eingelassen wird, ein Unterdruck von 732 mm Quecksilbersäule entsteht.
Bei Einführung der doppelten Luftmenge, also 3'42 g in der Sekunde, wird ein Vakuum von 730 mm Quecksilbersäule aufrecht erhalten, wogegen bei Einführung der dreifachen Luftmenge, also 5'14 g in der Sekunde, nur ein Vakuum von 727 mm Quecksilbersäule besteht. Die Düsen an den Dampfstrahlpumpen a, b und c hatten einen Durchmesser von 12-7, 12-7 und 5'5 mm und die mittleren Dampfdrücke betrugen ungefähr o', n und 8 kg,/cm2. Die Querschnitte der Ver- b'ndungsrohre erhalten als Gesamtquerschnitte. solche Abmessungen, dass Geschwindigkeiten entstehen, die zu der erwähnten Wirkung führen.
Bei der Versuchsvorrichtung verhielten sich die Querschnitte der Verbindungsrohre , h, g für die Ausstoss-, die Regelungs-und die Absaugpumpe wie 1 : 5'6 : 10-7. Die mittleren Verdichtungsdrücke bei vollem Luft- eintritt betrugen ungefähr 0'03 kg/cm2 für die Strahlpumpe a, 0'14 kg/cm2 für die Pumpe b und 0-82 kglcin2 für die Pumpe c. Der geringe Druckunterschied, der zwischen der Saugseite und Auslassseite der Strahlpumpe a bestand, nämlich 0-03 kg/cm2, ermöglichte das vorteilhafte Absaugen der grossen Menge an Dampfluftgemisch aus dem geschlossenen Behälter, das erforderlich war, um die im Diagramm aufgezeichneten Ergebnisse zu erzielen.
Der mittlere Grad der Verdichtung, der durch die Strahlpumpe c beim Ausstossen der Luft ins Freie entgegen dem Druckunterschied zwischen der Saugseite und Auslassseite hervorgerufen wurde und der ungefähr 0'82 kg/cm2 betrug, ermöglichte einen Betrieb der Strahlpumpe c bei vorteilhaftem Dampfverbrauch. Um das gewünschte Arbeiten der Dampfstrahlpumpen a und c zu unterstützen oder zu ermöglichen, ist zwischen diesen die Strahlpumpe b gelegt.
Der Druckunterschied, der durch die Strahlpumpe b aufrechterhalten wird, um den vom Unterdruck von 732 mm Quecksilbersäule herrührenden absoluten Druck von o-99 kg/CM2 vollzumachen, ist in diesem besonderen Falle ungefähr 0'14 kg/cm2, der Grad der durch die Strahlpumpe b erzeugten Verdichtung liegt vollständig innerhalb des vorteilhaften
Bereichs und der Dampfverbrauch ist dadurch ein vorteilhafter. Zum Betriebe kann ausserdem Dampf von niedriger Spannung verwendet werden.
Da es vorteilhaft ist, den Gegendruck, gegen den die Strahlpumpe o ausstösst, zu verringern, ist nach der Erfindung an der Auslassseite der Dampfstrahlpumpe c eine zum
Verdichten dienende Wasserstrahlpumpe vorgesehen, durch die das Kondensations-oder anderes Wasser mit einer Geschwindigkeit hindurchgeführt wird, die irgendwelchen Gegendruck, der grösser als der Druck der Aussenluft ist, an der Auslassseite der Dampf- strahlpumpe c verhindert. Es kann auch an der Auslassseite ein Unterdruck hervor- gerufen werden.
Die Fig. 2 zeigt eine Anordnung, bei der an der Dampfstrahlpumpe c eine solche
Wasserstrahlpumpe vorgesehen ist. Das aus dem Hauptkondensator d, z. B. durch eine
Pumpe, abgesaugte Kondensat wird durch die Leitung p mit solcher Geschwindigkeit hindurch- geführt, dass in der Kammer n ein Druck entsteht, der geringer ist als der Druck der
Aussenluft oder diesen nicht übersteigt. Dies geschieht zu dem Zweck, den Gegendruck an der Auslassseite der Ausstosspumpe c zu vermindern.
Das Wasser wird aus den Empfängerkondensatoren, wenn solche verwendet werden, durch irgendeine geeignete Vorrichtung entfernt. Die Dampfstrahlpumpen können von beliebiger Bauart sein, als Empfängerkondensatoren können, wenn sie Verwendung finden,
<Desc/Clms Page number 3>
Misch-, oder Öberflächenkondensatoren dienen und Teile für die Wasserzuführung können auf künstliche Weise gekühlt werden.
Bei dem beschriebenen Ausführungsbeispiel sind drei Dampfstrahlpumpen vorgesehen, von denen die in der Mitte liegende als Regelungspumpe bezeichnet ist. Wenn jedoch die Verhältnisse es gestatten, wenn eine beträchtliche Menge von Dampf von niedrigem Druck zur Verfügung steht, der z.--B. von einer Auspuffdampfmaschinenanlage. herrührt, können auch mehrere Regelungspumpen hintereinander-angeordnet werden.
Der Gegenstand der Erfindung ist in Verbindung mit Dampfkondensationsanlagen beschrieben worden. Es ist jedoch selbstverständlich, dass die Vorrichtung nach der Erfindung auch zur Entfernung grosser Gasmengen aus anderen Vakuumbehältern dienen kann, wie solche z. B. bei der Zuckerfabrikation Verwendung finden.
PATENT-ANSPRüCHE : l. Vorrichtung zur Entfernung der Luft aus Dampfkondensatoren mit in Reihe hintereinander angeordneten Dampfstrahlpumpen, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Dämpfstrahlpumpe (Luftabsaugpumpe a) mit geringem Druckunterschiede (nicht über 0#1 kg/cm2) arbeitet und das Dampfluftgemisch aus dem Kondensator (d) absaugt, während die letzte
EMI3.1
pumpe (a) und der Saugseite der Luftausstosspumpe (c) bestehenden Druckunterschied hervorrufen.