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Zweistufige Entlüftungsvorrichtung für Dampfkondensatoren mit Wasserstrahl-Luftpumpen
Das Hauptpatent bezieht sich auf eine zweistufige Entlüftungsvorrichtung für Dampfkondensatoren
mit Wasserstrahl-Luftpumpen, denen das Betriebswasser im Kreislauf aus Luftabscheidegefäßen,
die hinter jeder Wasserstrahl-Luftpumpe angeordnet sind, parallel zugeführt wird.
Diese Entlüftungsvorrichtung ist gekennzeichnet durch die Zuführung des Betriebswassers
beider Wasserstrahl-Luftpumpen durch eine gemeinsame Kreiselpumpe und dadurch, daß
das Luftabscheidegefäß der zweiten Verdichtungsstufe so weit unterhalb des Luftabscheidegefäßes
der ersten Stufe angeordnet ist, daß der Druck, mit dem das Wasser aus den beiden
Luftabscheidegefäßen in die gemeinsame Zuleitung zur Kreiselpumpe strömt, etwa gleich
groß ist, wobei die Betriebswassermenge der ersten Verdichtungsstufe größer als
die der zweiten ist.
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Während des Dauerbetriebes haben beide Wasserstrahl-Luftpumpen das
gleiche Luftgewicht zu fördern, diejenige mit der größeren Betriebswassermenge für
die erste Verdichtungsstufe mit dem größeren Verdichtungsverhältnis, die zweite
Wasserstrahl-Luftpumpe für die zweite Verdichtungsstufe mit dem kleineren Verdichtungsverhältnis.
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Beim Anfahren der Anlage strömt der Wasserstrahl-Luftpumpe für die
erste Verdichtungsstufe aus dem Dampfkondensator zuerst Luft von Außenluftspannung
zu, die erst allmählich sinkt. Während dieser Anfahrzeit hat daher auch die Wasserstrahl-Luftpumpe
der ersten Verdichtungsstufe ein kleines Verdichtungsverhältnis zu überwinden. Das
von ihr geförderte Luftgewicht ist infolgedessen groß. Es ist größer als die Wasserstrahl-Luftpumpe
der zweiten Verdichtungsstufe zu schlucken vermag.
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Die Folge würde sein, daß sich im Luftabscheidegefäß der ersten Verdichtungsstufe
ein Überdruck ausbildet, der die Schluckfähigkeit der ersten Wasserstrahl-Luftpumpe
herabdrückt. Dieser Überdruck könnte verhindert werden, wenn dieses Luftabscheidegefäß
mit einem Überdruckventil versehen würde, welches sich selbsttätig öffnet und den
Austritt der verdichteten Luft in die Außenluft freigibt. In diesem Falle würde
die Entlüftungsvorrichtung einstufig arbeiten, denn die zweite Wasserstrahl-Luftpumpe
würde wirkungslos bleiben, da ihr Luft von Außenluftspannung aus dem Abscheider
der ersten Stufe zuströmt.
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Da es aber wünschenswert ist, den Niederschlagsraum des Dampfkondensators
möglichst schnell zu entlüften, wird gemäß der Zusatzerfindung das Fallrohr, das
sich an den Luftabscheider der ersten Verbindungsstufe anschließt, mit zur Luftförderung
herangezogen. Dieses geschieht erfindungsgemäß dadurch, daß das Fallrohr für den
Wasserabfluß aus dem Luftabsoheider der ersten Verdichtungsstufe in einen zweiten,
unter Außenluftspannung stehenden Luftabseheider mündet, aus dem das Wasser gemeinsam
mit dem der zweiten Verdichtungsstufe der Kreiselpumpe zuströmt.
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Die Zeichnung stellt ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dar. Die
zu fördernde Luft gelangt durch die Leitung a zu der waagerecht angeordneten Wasserstrahl-Luftpumpe
b der ersten Verdichtungsstufe. Diese empfängt ihr Betriebswasser durch die Druckleitung
c der Kreiselpumpe h und mündet in das waagerechte Kegelrohr t mit anschließendem
senkrechten Zylinder v, in welchem sich die Luft vom Wasser scheidet. Sie sammelt
sich in der Haube w, aus der sie durch das Rohr a' in die Wasserstrahl-Luftpumpe
b' der zweiten Verdichtungsstufe gelangt. Ihr strömt das Betriebswasser durch den
Abzweig c von dem Druckrohr c der Kreiselpumpe h zu. Das aus der Wasserstrahl-Luftpumpe
b' austretende Wasser-Luft-Gemisch gelangt durch das Fallrohr u' in den rechten
Teil des Gefäßes e mit dem Scheibenluftabscheider t'. Im Gefäß e herrscht Außenluftspannung.
Das Fallrohr u führt das Wasser aus dem Luftabscheider tv der ersten Verdichtungsstufe
in den linken Teil des Gefäßes e, aus dem es über die Wand x zum rechten Teil strömt,
um dann gemeinsam
mit dem Wasser der zweiten Verdichtungsstufe
von der Kreiselpumpe h aufs neue gefördert zu werden: Im allgemeinen ist der Dampfkondensator,
ehe Dampf in ihn eingelassen wird, zu entlüften. Es strömt dann der Entlüftungsvorrichtung
durch die Leitung a zunächst Luft von Außenluftspannung zu, die erst allmählich
sinkt. Die Wasserstrahl-Luftpumpe b fördert dann ein sehr viel größeres Luftgewicht
als im Dauerbetrieb, wenn bereits eine niedrige absolute Spannung im Dampfkondensator
herrscht. Die Folge ist, daß die Wasserstrahl-Luftpumpe der zweiten Verdichtungsstufe
nicht die ganze von der ersten Verdichtungsstufe geförderte Luft bewältigen kann,
wenn sich im Luftabscheider tv kein überdruck einstellen soll, der die von der ersten
Verdichtungsstufe geförderte Luftmenge vermindern würde. Sieht man davon ab, das
Abscheidegefäß mit einem Hilfsauslaß für die Luft zu versehen, so wird sich am oberen
Ende des Fallrohres u ein. Unterdruck ausbilden, weil an seinem unteren Ende atmosphärische
Spannung herrscht. Das aus dem Behälter v in das Rohr u eintretende Wasser wird
daher die Luft, welche die Wasserstrahl-Luftpumpe b' nicht zu schlucken vermag,
mitreißen. Sie wird von dem Wasser im Rohr u verdichtet. Das Gemisch von Wasser
und Luft tritt am unteren Ende des Rohres u mit Außenluftspannung in den linken
Teil des Behälters e, in welchem sich die Luft vom Wasser scheidet. Unterstützt
wird dieses durch einen sich kegelförmig erweiternden Einlauf in den Behälter e
und durch die Wand x, über die das Wasser in dünner Schicht strömen muß, um zum
rechten Behälterteil zu gelangen.
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Dadurch, daß die Wasserstrahl-Luftpumpe b' der zweiten Verdichtungsstufe
mit dem Fallrohr u' und das Fallrohr u die Luft aus dem Abscheidebehälter v der
ersten Verdichtungsstufe herausschaffen, unterstützen sie die Schluckfähigkeit der
Wasserstrahl-Luftpumpe der ersten Verdichtungsstufe und verkürzen dadurch die Zeitspanne,
von der ab der Kondensator mit Dampf beschickt werden kann.
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In dem Maße, wie die Spannung im Dampfkondensationsraume sinkt und
sich der im Dauerbetrieb aufrechtzuerhaltenden Spannung nähert, nimmt die Schluckfähigkeit
der ersten Verdichtungsstufe an Luftgewicht ab und damit die in das Fallrohr u gelangende
Luftmenge, bis schließlich die Wasserstrahl-Luftpumpe b' allein die zweite Verdichtungsstufe
übernimmt. Auf diese Weise geht der Betrieb, ohne daß es einer Bedienung bedarf,
selbsttätig in den Dauerbetrieb über. Durch das Rohr y zugeführtes kaltes Wasser
verhindert in bekannter Weise eine zu starke Erwärmung des Kreislaufwassers. Durch
den überlauf g wird der Wasserspiegel im Gefäß e während des Betriebes auf gleichbleibender
Höhe gehalten.
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Beim Abstellen der Anlage, wenn der Antriebsmotor der Kreiselpumpe
h stillgesetzt wird, entleeren sich die Leitungen c, u, u' und der Luftabscheider
tv in den Behälter e hinein. In ihm wird infolgedessen der Wasserspiegel steigen.
Damit das Wasser hierbei nicht durch den Überlauf g abfließt, wodurch es bei der
Wiederinbetriebnahme der Anlage fehlen würde, ist die Abflußleitung des Überlaufes
g mit einem Absperrventil z versehen, das sich selbsttätig schließt, sobald die
Pumpe h kein Druckwasser mehr erzeugt, und sich öffnet, sobald die Pumpe wieder
in Betrieb genommen wird und das Druckwasser durch einen Kolben, auf den es drückt,
das Ventil in an sich bekannter Weise öffnet.