DE113829C

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Publication number: DE113829C
Application number: DENDAT113829D
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Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

Gegenstand vorliegender Erfindung ist ein Verfahren zur Condensation von Abdampf mittelst Kühlwassers, bei welchem die zum Ansaugen des Kühlwassers und der Abdämpfe erforderliche Luftleere, sowie das Abführen des Condensationsgemisches durch die mittelst äufserer Kraft bewirkte Umdrehung eines Zellenrades erzielt wird. Hierbei kann gleichzeitig eine Erhöhung der Luftleere durch die Ausnutzung der den Abdämpfen innewohnenden Energie dadurch herbeigeführt werden, dafs die Abdämpfe durch Injectordüsen streichen, welche vor dem Zellenrade angebracht sind und auf dem Wege durch die Mischdüsen mit dem Kühlwasser gemischt in die Zellen des Zellenrades gelangen.

Des Weiteren bildet den Gegenstand dieser Erfindung eine Vorrichtung zur Durchführung des obigen Verfahrens, wobei dieselbe in der Weise durchgeführt sein kann, dafs auch die lebendige Kraft des in die Zellen des Zellenrades einströmenden Wassers zum Betriebe der Vorrichtung ausgenutzt wird.

Auf beiliegender Zeichnung sind zwei Ausführungsformen des Condensators dargestellt, und zwar veranschaulichen

Fig. ι einen senkrechten Schnitt einer Ausführungsform des Condensators,

Fig. 2 eine Einzelheit desselben,

Fig. 3 einen senkrechten Schnitt einer anderen Ausführungsform,. ..

Fig. 4 einen Querschnitt nach A-B der Fig. 3 und

Fig. 5 einen Querschnitt C-D durch den Dampfraum in Fig. 1.

Das Zellenrad α ist auf die Achse b aufgekeilt, welche durch einen besonderen Motor oder durch die Dampfmaschine selbst mittelst einer Transmission mit constanter Umdrehungszahl angetrieben wird.

Das Kühlwasser gelangt durch Rohr c und Ventil 0 durch Saugen oder Druck in den Wasserraum d, auf dessen Grundplatte s eine der zur Condensation benöthigten Wassermenge entsprechende Anzahl Wasserdüsen e befestigt ist.

f ist der zur Aufnahme des Abdampfes bestimmte Dampfraum, in welchen der Dampf durch Rohr g gelangt. Aus diesem Raum reicht in jede einzelne Wasserdüse je ein Dampfkonus h. Auf diese Weise entsteht ein am Umfange des Mittelcylinderkreises des Zellenrades vortheilhaft schräg zur . Grundplatte s angeordnetes Injectorensystem, wobei die Zellen des Zellenrades die Auffangdüsen bilden (Fig. 2). Jeder einzelne Injector ist mit einem Sperrventil i versehen, mittelst welches einerseits der Ausströmungsquerschnitt des Dampfes geregelt, andererseits bei eingestelltem Betriebe das Einströmen des Wassers in den Dampfraum verhindert werden kann. Zum Auf- und Abwärtsbewegen des Ventils i dient das Handrad k. An den Condensator schliefst sich unten das mit der Sperrklappe η versehene Saugrohr / an; ρ ist ein offener Wasserbehälter, aus dem mittelst Ventiles m der Apparat

vor dem Anlassen mit Wasser gefüllt werden kann.

Die Arbeitsweise des Condensators.

Versetzt man mittelst der Welle b der mit Ausnahme des Dampfraumes mit Wasser gefüllten Vorrichtung das Zellenrad in der Richtung des Pfeiles (Fig. 2) in Umdrehung, so wird das in den Zellen befindliche Wasser theils durch die Componente^y des Druckes χ der sich vorwärts bewegenden Schaufelflächen (Fig. 2), theils durch die abwärts gerichtete Componente u der Centrifugalkraft ν (Fig. 1) ausgetrieben, wodurch in den Zellen eine Luftleere entsteht.

Die auf solche Weise entleerten, unter den Injectoren hinweglaufenden Zellen werden nun einerseits auf das im Raum d befindliche Wasser, andererseits auf den im Raum f enthaltenen Abdampf gleichzeitig eine Saugwirkung ausüben, so dafs beide durch die Düsen e den Zellen. zuströmen werden.

Auf diese Weise treffen der Abdampf und das Kühlwasser in den Düsen e zusammen und die Condensation vollzieht sich theilweise schon in den Düsen und theilweise durch vollständige Vermengung in den Zellen. Das entstandene Condensationsproduct wird dann infolge der Rotation aus den Zellen hinausgeschafft bezw. durch das Rohr / abgeführt, während zugleich durch den fortwährenden Wasserabflufs aus dem Raum d das Ansaugen des Kühlwassers durch das Saugrohr c bewirkt wird.

Der Betrieb geht bei der in Fig. 3 und 4 dargestellten Ausführungsform genau so vor sich mit dem einzigen Unterschiede, dafs infolge der radialen Ausströmung die Centrifugalkraft besser zur Geltung kommt und das Condensationsproduct sicherer entfernt wird.

Das Anlassen des Condensators geschieht dadurch, dafs die Klappe η und die Ventile i geschlossen, Ventil m geöffnet und der Apparat durch den Wasserbehälter ρ mit Wasser gefüllt wird.

Die Luftleere wird, dann im Dampfraume derart hergestellt, dafs man die Ventile m und 0 schliefst, die Klappe η öffnet, das Zellenrad in rasche Umdrehung versetzt und gleichzeitig die Ventile ζ öffnet. Es Riefst nun aus dem Raum d das Wasser ab und an dessen Stelle wird die Luft aus dem Dampfraum f durch die Düsen h in den Wasserraum d einströmen und sich über dem Wasserspiegel sammeln. Sobald derselbe in d nicht mehr gesenkt werden kann, wird der Betrieb des Rades eingestellt, Ventil i und Klappe η geschlossen und der Wasserraum d durch den Behälter ρ bezw. Ventil m abermals gefüllt.

Dieser Vorgang wird so lange wiederholt, bis der Manometer r im Dampfraume die nöthige Luftleere anzeigt.

Dieses Verfahren braucht nur ein- für allemal bei der Inbetriebsetzung des Apparates durchgeführt zu werden. Das gewöhnliche Anlassen besteht darin, dafs man Ventil ο und Klappe η öffnet, das Zellenrad in Umdrehung versetzt und endlich während des Anlassens der Dampfmaschine die Ventile i öffnet.

Es ist noch zu bemerken, dafs der Wasserbehälter j? auch dazu dient, um die im Räume d während des Betriebes sich etwa ansammelnde Luft ohne Unterbrechung des Betriebes zu entfernen, indem ρ von oben mit Wasser gefüllt und Ventil m geöffnet wird.

Mit dem beschriebenen Condensationsverfahren bezw. mit der zur Durchführung desselben dienenden Vorrichtung lassen sich verschiedene Vortheile erzielen.

Namentlich ist die Herstellung einer sehr hohen Luftleere ermöglicht, da in dem mit der Dampfmaschine unmittelbar verbundenen Dampfraume f der Druck bis auf die unterste Grenze, d. i. bis auf die der Temperatur des kalten Wassers entsprechende Spannung des Wasserdampfes heruntergesetzt werden kann, indem infolge der Wirkung der Injectoren der Abdampf den im Laufe der Umdrehung entleerten Zellen des Zellenrades auch dann zuströmt, wenn in diesen ein höherer, der Temperatur desCondensationsgemisches entsprechender Druck herrscht. ^;

Ferner ist auch der Arbeitsverbrauch des beschriebenen Condensators ein verhältnifsmäfsig geringer, da das Kühlwasser mit dem Dampf vermengt durch Injection in den Condensationsraum und von da mit minimalem Rauminhalt ins Freie abgeführt wird, so dafs zur Bewältigung des Luftdruckes nur eine geringe Arbeit nothwendig ist.

Aufserdem verleiht sowohl das den Zellen zuströmende Kühlwasser, als auch der denselben zuströmende Abdampf dem Zellenrade eine Bewegung in derselben Richtung, welche ihm durch die äufsere Kraftquelle ert.heilt wird. Beide tragen daher zur Drehung bei und ver^ mindern den Arbeitsverbrauch. Diese Wirkung wird noch erhöht, wenn die Injectoren schräg unter einem der Wassergeschwindigkeit entsprechenden Winkel zur Grundplatte s angeordnet sind und das Zellenrad mit einem Fallrohr / versehen ist. Ersteres bewirkt, dafs die Energie des strömenden Condensationsproductes in höherem Grade zur Drehung des Zellenrades beiträgt, während letzteres das nützliche Gefälle des Wassers vergröfsert.

Claims

Patent-Ansprüche:

i. Verfahren zur Condensation von Abdampf mittelst Kühlwasser, dadurch gekennzeichnet, dafs das zum Ansaugen des Kühlwassers und der Abdämpfe erforderliche Vacuum, sowie das Abführen des Condensations-

gemisches durch die mittelst äufserer Kraft bewirkte Umdrehung eines Zellenrades erzielt wird, wobei gleichzeitig eine Erhöhung des Vacuums durch die Ausnutzung der den Abdämpfen innewohnenden Energie in der Weise herbeigeführt werden kann, dafs . die Abdämpfe durch Injectordüsen, welche vor dem Zellenrade angebracht sind, streichen und auf dem Wege durch die Mischdüsen mit dem Kühlwasser gemischt in die Zellen des Zellenrades gelangen.
Ein zur Ausführung des unter ι. beanspruchten Verfahrens dienender Condensator, gekennzeichnet durch ein von der Welle (b) bewegtes turbinenartiges Zellenrad (a) und durch eine Anzahl darüber gelagerter Injectoren, welche aus den mit dem Dampfraum (f) durch Ventile^ verbundenen Dampfdüsen (h) und aus den mit dem Wasserraum (d) verbundenen Wasserdüsen (e) gebildet sind, wobei die Injectoren so angeordnet werden, dafs sie als Leitdüsen für die Zellen des Zellenrades dienen, zum Zwecke, die Saugwirkung des durch die Umdrehung des Zellenrades hervorgebrachten Vacuums auf das in den Raum (d) geleitete Kühlwasser und auf den in den Raum (f) strömenden Abdampf zu übertragen.
3. Eine Ausführungsform des Condensators nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dafs die Injectoren (e h) zwecks Ausnutzung der lebendigen Kraft des in die Zellen des Zellenrades einströmenden Wassers an der Bodenplatte (s) schräg angeordnet sind.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.