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Speisewassermischvorwärmer Die Erfindung betrifft einen Speisewassermischvorwärmer,
der nach dem Prinzip der Mischvorwärmung das Kesselspeisewasser durch Mischung mit
einem Teil des Abdampfes auf nahezu 1000 C vorwärmt.
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Diese Mischvorwärmer sind schon in der vielfältigsten Art bekanntgeworden;
so ist z. B. ein Vorwärmer bekannt, der durch eine senkrechte Mittelwand in zwei
Längsräume (Mischkammer und Warmwasserkammer) geteilt ist. Die beiden Längsräume
sind unterhalb des Wasserspiegels nahe ihrem Boden mittels eines Rohres verbunden.
Wird bei dieser Anordnung, z. B. beim Anfahren, die Abdampfmenge wesentlich erhöht,
so kann durch die in der Mischkammer angebrachte Einrichtung der Sprühkondensation
in keinem Fall der ganze Dampf kondensiert werden. Es entsteht dadurch ein Dampfüberschuß,
der den Wasserspiegel der Mischkammer bis auf Null zu senken in der Lage ist. Der
nicht kondensierte Dampf gelangt dann durch das nahe dem Boden befindliche Verbindungsrohr
in die Warmwasserkammer. Diese bekannte Einrichtung hat aber den Nachteil, daß die
Speisewasserversorgung insofern erheblich gestört wird, als nicht genügend Speisewasser
zur Verfügung steht, die Warmwasserkammer leer wird und die Pumpen dabei durchgehen.
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Aufgabe der Erfindung ist es, eine Einrichtung zu schaffen, die zu
jedem Zeitpunkt die Speisewasserversorgung mit Warmwasser sicherstellt und die Garantie
für die größtmöglichste Ausnutzung des Abdampfes durch Kondensierung gibt.
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Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß zwischen der Misch- und Warmwasserkammer
eine Überströmvorrichtung mit oberhalb oder unterhalb des Wasserspiegels angebrachten
Überströmöffnungen angeordnet ist, so daß in dem Vorwärrner eine Kombination von
Sprüh- und Unterwasserkondensation besteht. Bei oberhalb des Wasserspiegels angeordneten
Überströmöffnungen besteht die Überströmvorrichtung aus zwei beiderseitig in das
Speisewasser ragende und nach unten offene Taschen, wobei die in die Mischkamrner
ragende Tasche länger ausgebildet ist als die in die Warmwasserkammer ragende. Die
Uberströmöffnungen können dabei rechteckigen, runden oder anders gearteten (Querschnitt
besitzen. Ebenso können an Stelle der Überströmöffnungen Ventile oder Düsen angeordnet
sein.
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In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt.
Es zeigt Abb. 1 bis 3 die Anordnung einer Überströmvorrichtung mit oberhalb des
Wasserspiegels angebrachter Über strömöffnung in drei Ansichten.
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Der Mischvorwärmer ist, wie die Abb.2 und 3 zeigen, in zwei Hauptkammern,
die Mischkammer 2 und die Warrnwasserkammer 3, geteilt. Durch eine Querwand 4 ist
die Warmwasserkammer nochmals unterteilt. Beide Kammern sind unter Wasser durch
das Rohr 5 verbunden. An der Längstrennwand 1, die die beiden Hauptkammern
voneinander trennt, ist nach der Erfindung eine Überströmvorrichtung mit nach unten
geöffneten Taschen 6 und 7 und dem Überströmschlitz 8 angeordnet.
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Wird durch das Rohr 9 (Abb. 1) Abdampf bei gleichzeitiger Wassereinspritzung
durch das Spritzrohr 10 eingeleitet, so wird der der Wassermenge entsprechende
Dampf kondensiert. Der Überschußdampf, der zur sicheren Erzielung einer Wassertemperatur
von 100° C erforderlich ist, setzt die Mischkammer 2 unter Druck (etwa 0,1 atü).
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Ohne die erfindungsgemäße Ausführung würde- der Wasserspiegel der
lrischkammer 2 zeitweise bis auf den Boden herabgedrückt, das Wasser fließt dann
durch das Rohr 5 in die Warmwasserkammer 3, wobei es die Querwand 4 passiert und
über die Wand 11 und das Überlaufrohr 12 in die Kaltwassersaugleitung zurückfließt.
Bei Abschalten des Dampfes, was dem Schließen des Reglers im Lokomotivfahrbetrieb
entspricht, und weiterlaufender Mischpumpe fließt ein Teil des Wassers aus der Warmwasserkammer
3 durch das Rohr 5 in die Mischkammer 2 zurück, so daß der Boden der Mischkammer
etwa 5 cm hoch mit Wasser bedeckt ist. Da der Zustrom des Kaltwassers durch das
Spritzrohr 10 ebenso groß ist wie die Wasserentnahme durch den Stutzen
13, so wird die Warmwasserkammer 3 leer, ehe die Mischkammer 2 mit Kaltwasser
aufgefüllt ist und über das Rohr 5 und die Querwand 4 die Warmwasserkammer
3 zu speisen beginnt. Dieses Leerwerden der Warmwasserkammer hat zur Folge,
daß der Warmwasserkolben der Mischpumpe Luft saugt und durchgeht und damit die ganze
VorwärrneranlageinUnordnung gerät. DieTaschen 6,7
und Überströmöffnung
8 verhindern diese Störung der Pumpe, da das Wasser beim Dampfgeber nicht mehr bis
zum Boden der Mischkammer 2, sondern nur bis zur Unterkante der Tasche 6 niedergedrückt
wird. Dadurch wird nach Abschalten des Dampfes in kurzer Zeit die Mischkammer wieder
aufgefüllt und speist die Warmwasserkammer, noch ehe sie leer wird. Diese Anordnung
bringt aber auch noch außerordentliche Vorteile für die Erreichung einer möglichst
hohen Speisewassertemperatur mit sich, da nämlich in der :Mischkammer eine Sprühkondensation
und in der Warmwasserkammer eine Unterwasserkondensation mit dem in der Mischkammer
nicht kondensierten Abdampf stattfindet. Der Vorteil der konnhinierten Sprüh- und
Unterwasserkondensation liegt auch noch darin, daß die Sprühkondensation ständig
in Betrieb ist, die Unterwasserkondensation jedoch nur bei größeren Abdampfmengen
bzw. größeren Lokomotivleistungen einsetzt. Bei alleiniger Verwendung der Unterwasserkondensation
ist also der untere Leistungsbereich ausgeschaltet, da zur Überwindung des hydrostatischen
Druckes ein großer Dampfdruck erforderlich ist. Dieser untere Leistungsbereich wird
aber bei der Kombination beider Kondensationsarten durch die Sprühkondensation ausgefüllt.
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Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Ausführung besteht darin,
daß die gesamte Wassermenge des Mischvorwärmers bei abgestellter Pumpe in wenigen
?Minuten durch den Abdampf aufgeheizt werden kann, indem der Abdampf den Wasserspiegel
in der Mischkammer bis zur Unterkante der Tasche 6 hinabdrückt und dann unter Mitreißen
vieler Wassertröpfchen durch den Schlitz 8 in die Tasche 7 gelangt. dann nochmals
durch die einige Zentimeter ins Wasser eintauchende Tasche 7 ein Wassersprühen in
der Warmwasserkammer 3 verursacht und somit seine gesamte Kondensationswärme an
das Wasser abgibt. Das aus der Mischkammer 2 mitgerissene Wasser in Tröpfchenform
läuft nicht über die Wand 11 in den Überlauf 12, sondern läßt einen Kreislauf entstehen,
indem es durch das Loch 14 und Rohr 5 zur Mischkammer 2 zurückfließt.
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Dabei wird, wie aus Abb. 2 leicht zu ersehen ist, das vom Dampf erwärmte
Wasser über das Rohr 5 in c'en unteren Teil der Mischkammer geleitet, wodurch das
Barüberliegende, anfangs noch kalte Wasser gehoben und vorn Dampf an der Unterkante
der Tasche 6 s_erstäubt, erwärmt und mitgerissen wird. Bei zii hohem Dampfangebot
kann der Dampfiiberschuß durch das Rohr 15 entweichen, so daß kein Überdruck in
der Warmwasserkammer entstehen kann.
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ach der Erfindung können die Überströmöffnungen auch unterhalb des
Wasserspiegels angeordnet werden. Wenn hierbei der Dampfdruck in der Mischkammer
so groß wird, daß die unterhalb der Wasseroberfläche angeordneten Überströmöffnungen
infolge des weiteren Herabdrückens des Wasserspiegels erreicht sind, kann der überschüssige
und bisher nicht kondensierte Dampf ebenfalls in die Warmwasserkammer gelangen.
wobei er zum größten Teil durch die direkte Berührung mit dem Wasser kondensiert.
Die L`berstnimöffnungen können ganz verschieden ausgebildet sein; sie k(3iineti
einen rechteckigen, runden oder andersgeart@teii Querschnitt besitzen. Ebenso ist
es möglich, zur Verstärkung der Unterwasserkondensation an Stelle de:-Öffnungen
Ventile oder Düsen anzuordnen.