Anlage zur Erzeugung von Warmwasser für Heizzwecke bei konstanter Temperatur durch den Abdampf einer Turbine, deren Leistung unabhängig von dem Ileizdampf- betrieb erzeugt wird. Wird die Abwärme einer Kraftmaschine., zum Beispiel der Abdampf einer Turbine, zur Erzeugung von Warmwasser für eine Heizung verwendet, so ist man in der Erzeu gung der Leistung von der augenblicklich benötigten Heizwärme abhängig.
Um in der Abgabe der jeweils verlangten Leistung un abhängig zu sein, wenn ein Parallelbetrieb mit einem letz oder andern Kondensations gruppen nicht möglich ist, war man gezwun gen, eine Anzapfturbine aufzustellen, bei welcher das warme Wasser durch den Ent nahmedampf in besonderen Wärmeaus- tauschern erzeugt wird, während der Rest dampf in einem normalen Kondensator nie dergeschlagen wird. Die Verwendung einer Anzapfturbine erhöht die Kosten der An lage ganz erheblich, zudem ist der Wir kungsgrad wegen der Drosselverluste in den Überströmventilen verhältnismässig schlecht.
Die Anzapfung bei einem verhältnismässig hohen Druck bedeutet einen Verlust an aus- nutzbarem Gefälle; zudem müssen noch be sondere Wärmeaustauscher.aufgestellt wer den. Alle diese erwähnten Nachteile wer den gemäss der vorliegenden Erfindung ver mieden.
Die Erfindung betrifft eine Anlage zur Erzeugung von Warmwasser für Heiz zwecke bei konstanter Temperatur durch den Abdampf einer Dampfturbine, deren Lei stung unabhängig von dem Heizbetrieb er zeugt wird, und besteht darin, dass abwechs lungsweise in einer Heizperiode die über schüssig erzeugte Warmwassermenge in einem Speicher angesammelt wird, während in einer Vakuumbetriebsperiode der Dampf mit der durch die Temperatur des Kühlwas sers bedingten höchsten Luftleere ausgenützt und das Heizungswasser aus dem Speicher entnommen wird.
Anhand der in der Zeichnung dargestell ten Ausführungsbeispiele des Erfindungsge genstandes sei die Erfindung näher erläutert. A ist die Turbine, B der Abdampfkonden- sator, C und D sind zwei Kühlrohrsysteme innerhalb des Kondensators;
das Kühlrohr system C wird in der Vakuumbetriebs- periode durch die Pumpe E mit Kühlwasser aus dem Kühlwasserbehälter F gespeist, wäh rend das Kühlrohrsystem D in der Heiz periode durch die Pumpe G aus dem Warn wasserspeicher H gespeist wird. Abwech s- lungsweise wird in der Heizperiode die über schüssig erzeugte Warmwassermenge in dein Speicher H angesammelt, während in der Vakuumbetriebsperiode der Dampf mit der durch die Temperatur des Kühlwassers be dingten höchsten Luftleere ausgenutzt und das Heizungswasser aus dem Speicher ent nommen wird.
Die Turbine wird nun e-@.b- wechslungsweise so betrieben, dass sie für eine gewisse Zeit mit Gegendruck läuft und dabei Warmwasser erzeugt (sogenanntcr Heizbetrieb), während sie zeitweise als nor male Kondensationsturbine läuft (sogenann ter Vakuumbetrieb). In beiden Betriebsfällen erzeugt die Turbine die jeweils verlangte Leistung.
In der Heizperiode wird dias warme Wasser im Kondensator (Kühlrohr D) an gewärmt und oben in den Speicher eingeführt, während durch die Pumpe G die gleichgrosse Kaltwassermenge dem Speicher unten ent nommen und dem Kondensator im ge schlossenen Kreislauf zugeführt wird. Im Vakuumbetrieb wird dagegen von der Kühl wasserpumpe Kühlwasser durch den Konden sator (Kühlrohr C) gefördert, während zu gleich die Pumpe K das Wasser dem Luf t- strahlapparat L zuführt, so dass im Konden sator wieder das der Kühlwassertemperatur entsprechende normale Vakuum herrscht.
Der Speicher ist stets mit Wasser gefüllt; während der Heizperiode wird sich im Spei cher eine zwischen dem warmen und dem kalten Wasser befindliche Trennschicht<B>31</B> nach unten verschieben. Hat die Trennschicht ilie vorgesehene tiefste Lage erreicht, das heisst also ist der Speicher mit warmem Wasser gefüllt, so wird die Turbine auf Vakuumbetrieb umgeschaltet; die Umschal- tun; kann selbsttätig, beispielsweise mittelst ines Thermostates N, oder von Hand er folgen.
Das warme Wasser wird aus dem obern Teil des Speichers entnommen und mittelst Pumpe P in die Heizungsanlage ge fördert; gleichzeitig tritt die gleichgrosse, in der Heizungsanlage abgekühlte Wassermenge bei Q in den untern Teil des Speichers wie der ein, so dass sich die Trennschicht lli allmählich wieder nach oben verschiebt.
Hat sie nun umgekehrt die höchstzulässige Lage im Speicher erreicht, das heisst also ist der Speicher mit kaltem Wasser gefüllt, so wird die Turbine vom Vakuumbetrieb wieder auf Heizbetrieb umgeschaltet, wodurch der Spei cher wieder aufgeladen wird. Die Umschal tung kann auch hier beispielsweise selbst tätig mittelst Thermostaten R, oder von Hand erfolgen. Wie in Fig. 1 schematisch darge stellt, werden die Pumpen E und G mit- telst der Thermostatenregelung an- oder ab gestellt.
Statt ,dessen können auch Schieber in den betreffenden Leitungen vorgesehen werden, welche je nach Betriebsfall verstellt werden.
Zur Konstanthaltung .der Warmwasser temperatur ist in der zum Speicher führenden Warmwasserleitung ein Schieber S vorge sehen, der vom Druckregler T beeinflusst wird und die Menge des umlaufenden Was sers begrenzt.
Es ist ohne weiteres verständlich, dass diese-Betriebsweise ermöglicht mit einer ein zigen zur Verfügung stehenden Gruppe die Tagesleistung mit dem kleinstmöglichen Brennstoffaufwand zu erreichen. Einerseits wird im Heizbetrieb der Dampf zur kW Erzeugung so weit ausgenützt als irgendwie möglich, anderseits wird im Vakuumbetrieb das Gefälle ebenfalls mit gutem Wirkungs grad verarbeitet, so dass die dargestellte Ein richtung zur Warmwassererzeugung in wirt schaftlicher Hinsicht ausserordentlich vorteil haft ist.
Zwar wird die Beschauflung durch den wechselnden Betrieb etwas beeinflusst; es bietet jedoch keine Schwierigkeiten, .diese den Betriebsverhältnissen anzupassen. Man ist ohne weiteres in der Lage, den Dampf im Vakuumbetrieb gut auszunützen oder in der Heizperiode einen Gegendruck von 1 bis ata zu gestatten.
Wird zeitweise oder auch dauernd ein Teil oder die Gesamtheit des warmen Was sers bei einer höheren Temperatur, zum Bei spiel<B>110</B> oder 130 , verlangt, was einen Heizdampfdruck im Abdampfstutzen der Turbine von 2 bis .1 ata bedingen würde, so können mit Vorteil diese letzten 10 bis 30 " dem Warmwasser direkt :durch den Kessel zugeführt werden.
Die Pumpe P drückt da, Wasser durch die an einer entsprechenden Stelle im Zuge der Abgase des Dampfkessels 1T' angeordnete Heizschlange U; zwei Sohie- ber V1 und I" werden zu diesem Zweck ge öffnet und der Schieber V' geschlossen. Das Schliessen und Öffnen kann zweckmässig durch einen Thermostaten automatisch oder auch von Hand bewirkt werden. Durch diese zusätzliche Nachheizung kann zum Beispiel die Bedingung erfüllt werden, dass der Heiz dampfdruck nicht. höher als Atmosphären druck steigt.
In den Anlagen, in denen die Abgase jedoch wegen des niedrigen Temperaturge <B>n</B> nicht mehr mit grossem Vorteil zur Dampf- bezw. Leistungserzeugung verwen det werden können, ist es zweckmässig, das Warmwasser nicht durch die Abgase, sondern durch den Kessel 11' selbst zusätzlich auf die verlangte Temperatur zu heizen.
Zur Regelung der Wassertemperatur kann entweder die Heizfläche des Zusatzerwärmers verändert oder ein Teil des Warmwassers um geleitet und hinter dem Zusatzwärmer mit dem zusätzlich erwärmten Wasser vermischt werden. Die Veränderung der Heizfläche, bezw. die Umleitung eines Teils des Warm wassers wird zweckmässig durch Thermosta ten geregelt.
Unter gewissen Bedingungen ist es mög lich, bei Verwendung einer Zusatzanwä.r- inung im Kessel die Anlage nach der Fig. 1 wesentlich zu vereinfachen. Gemäss Fig. 3 strömt der Dampf aus dem Kessel W in die Turbine < 4 und der Abdampf in den Konden sator B; der Abdampf wird durch das aus der Heizungsanlage durch die Pumpe Ui geförderte kalte Wasser niedergeschlagen. Das Warmwasser wird in dem Speicher Il gesammelt, der hier die gleiche Rolle zu übernehmen hat wie in Fig. 1.
Die im Kon densator stattfindende Erwärmung .des Hei zungswassers erreicht nicht die in .der Hei zungsanlage verlangte Temperatur. Das Warmwasser wird demgemäss ganz oder teil weise durch -die Abgase des Kessels oder durch den Kessel selbst auf die gewünschte Temperatur noch weiter erwärmt. Es sind hierbei zwei Schaltungen fair die Erwärmung durch die Abgase des Kessels möglich.
Ent weder wird das gesamte Warmwasser nach geheizt, wobei die Anschlussstelle Y an den Abgasvorwärmer nach Belieben verschoben und dadurch die Heizfläche entsprechend ge ändert werden kann, bis die gewünschte End- temperatur erreicht ist, oder aber es wird ein Teil des im Kondensator erwärmten Hei zungswassers nicht in den Zusatzwärmer U, sondern durch eine Umgehungsleitung mit Ventil Z direkt in die Heizungsvorlauf leitung geführt, so dass die endgültige Misch temperatur \vieder den gewünschten Wert erreicht. Ein Thermostat J kann sowohl ,
das Verändernder Heizfläehe des Zusatzerwär- mers als auch die Steuerung des Ventils Z der Umgehungsleitung automatisch bewirken.
Die zusätzliche Erwärmung des Warm wassers kann statt durch die Abgase des Kes sels auch durch den Kessel selbst erfolgen.
Während der Sommerzeit, wenn keine oder nur kleine Mengen Warmwasser benö tigt werden, ist es vorteilhaft, den Konden Sator B in Vakuumschaltung zu betreiben. Die Kühlwasserpumpe E tritt in Funktion und der Schieber 01 wird geschlossen, der Schieber 02 dagegen geöffnet. Das verlangte Warmwasser wird dann nur im Kessel :er zeugt.