DE194202C

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Publication number: DE194202C
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Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

- -Jig 194202-KLASSE 27ö. GRUPPE

PHILIP FRANCIS ODDIE in LONDON.

mit Saugschlitzen abzusaugen.

Patentiert im Deutschen Reiche vom 2. Mai 1906 ab.

Bei den bisher üblichen Verfahren, warmes Wasser oder andere Flüssigkeiten gegen hohe Luftleeren mittels Pumpen abzusaugen, bei denen die Flüssigkeit gegen Hubende durch vom Kolben freigegebene Schlitze eintritt, entstehen Wärme- und Effektverluste dadurch, daß es notwendig ist, in den Pumpenzylinder atmosphärische Luft einzusaugen oder, wie es heißt, einzuschnüffeln, weil der Kolben, vorausgesetzt, daß alles dicht ist, bis zur Öffnung der Schlitze ein so großes Vakuum erzeugt, daß das Wasser o. dgl. mit einem sehr heftigen Stoße in die Pumpe einfließt.

Dies ist beispielsweise bei Kondensationsanlagen bei Beginn des Betriebes, wo das Vakuum im Kondensator sehr gering und das Kondensat sehr kalt ist, stets der Fall, weil das Wasser, selbst unter dem höchsten, von der Pumpe erreichbaren Vakuum nicht ver-

ao dampfen kann.

Die eingeschnüffelte atmosphärische Luft verhindert die Bildung eines zu hohen Vakuums in der Pumpe und bildet außerdem ein elastisches Kissen, wodurch der Stoß durch das eintretende Wasser gemildert wird.

Die Einschnüffelung ist demnach so lange nötig, als nicht das Vakuum in der Pumpe hoher ist, als es der Temperatur des Kondensates entspricht, solange also das Wasser kälter -ist als die dem Vakuum entsprechende Verdampfungstemperatur.

Ein zur Verdampfung des kühlen Wassers ausreichendes Vakuum vermag aber, wie bereits erwähnt, eine einfache Pumpe nicht zu erzielen, und das Einschnüffeln atmosphärischer Luft kann demnach auch nicht abgestellt werden, wenn die Kondensationspumpe eine Weile gearbeitet hat. Das Einziehen oder Einschnüffeln der Luft muß also fortdauernd erfolgen. .

Dadurch wird nun aber das Kondensat abgekühlt und ferner das Vakuum in der Wasserpumpe beeinträchtigt.

Die Folge davon ist, daß das Wasser aus dem Kondensator überhaupt nicht in den Pumpenzylinder fließt, wenn man die Wasserpumpe nicht so tief stellt, daß eine entsprechend hohe Wassersäule über dem Wasserpumpeneinläßorgan steht, die den Eingang des Wassers durch ihr Eigengewicht erzwingt.

Um derartige hohe Wassersäulen bzw. Tiefstellungen der Pumpe zu vermeiden, hat man einen Druckausgleich durch ein den Pumpenzylinder mit dem Kondensatorluftraum in dauernder Verbindung haltendes Rohr vorgeschlagen. Dieser Druckausgleich hat aber einen langsamen Einlauf des Wassers in die Pumpe zur Folge, dem nur durch entsprechende Verlängerung der Einlaufschlitze der Pumpe oder langsamen Lauf der Pumpe begegnet werden kann. Die Verlängerung der Schlitze ergibt einen Effektverlust bzw. Hubverlust,

während der langsame Lauf der Pumpe ein großes Zylindervolumen erfordert und. eine Kupplung mit der meist schnell gehenden Luftpumpe ausschließt.

Um Effektverluste nach Möglichkeit zu vermeiden, muß man die Schlitze möglichst klein und kurz machen, und um eine gut und schnell gefüllte Pumpe zu erhalten, muß man versuchen, in der Pumpe stets ein höheres Vakuum zu

ίο erhalten als im Kondensator. Es müssen ferner Vorkehrungen getroffen werden, daß zuerst das Wasser o. dgl. in den Pumpenzylinder eintreten kann, wenn die Schlitze sich öffnen und ein Druckausgleich herbeigeführt wird.

Wenn nicht Schnüffelventile vorgesehen sind, kann bei einer derartigen Pumpe, vorausgesetzt, daß sie richtig konstruiert und ausgeführt ist, atmosphärische Luft überhaupt nicht eintreten, höchstens könnte durch Undichtigkeiten, die auf natürliche Weise entstehen (am Plunger oder an den Ventilen) Wasser hineingelangen.

Gemäß vorliegendem Verfahren wird nun

nicht wie bisher zur Milderung des Stoßes des einfließenden Wassers o. dgl. atmosphärische Luft eingesaugt, sondern es wird ein Raum, in dem die Luftleere herrscht, beispielsweise ein Kondensatorluftraum, mit dem unteren Teile des Pumpenzylinders mittels eines selbsttätigen Hilfsventiles in Verbindung gesetzt.

Bei der Ingangsetzung der Kondensation o. dgl. ist das Kondensat o. dgl. kalt, und die Wasserpumpe wird im Pumpenzylinder nicht ein so hohes Vakuum erzeugen können, als der Temperatur des Kondensates o. dgl. entspricht.

Immerhin wird dieses Vakuum aber größer sein als das Vakuum im Kondensator, weil aus dem Kondensator durch die Luftpumpe erst die Luft

■ entfernt werden muß.

Nach vorliegendem Verfahren wird nun durch das Hilfsventil Luft aus dem Kondensator gesaugt werden, bevor die Schlitze der Pumpe sich öffnen. .

Es wird also in gleicher Weise, wie bisher durch ein Schnüffelventil, Luft eingesaugt. Im Gegensatz zu den bisherigen Verfahren wird aber nicht atmosphärische kalte Luft eingesaugt, sondern Luft aus dem Kondensatorluftraum, also warme Luft, die fast so warm ist wie das Kondensat.

Bei dem vorliegenden Verfahren wird also das Einsaugen kalter Luft mit allen Nachteilen, besonders Abkühlung des Kondensators, Beeinträchtigung des Vakuums der Wasserpumpe o. dgl. vermieden und noch der Vorteil erreicht, daß die Wasserpumpe die Luftpumpe bei der Entlüftung des Kondensators unterstützt.

Wenn das Kondensat o. dgl. heißer und schließlich so heiß wird, daß es unter dem Vakuum im Pumpenzylinder, das bei guter Ausführung größer ist als das im Kondensator herrschende Vakuum, anfängt zu verdampfen, ist ein Lufteinschnüffeln für die Pumpe überhaupt nicht mehr nötig, denn der entstehende Dampf bildet im Pumpenzylinder, ganz ähnlich wie die Luft, ein elastisches Kissen, derart, daß nach Öffnen der Schlitze im Zylinder das Wasser 0. dgl. stoßfrei eintreten kann. ■

Zur Ausführung des Verfahrens kann man sich verschiedener Einrichtungen bedienen, von denen in den Fig. 1 bis 5 einige Ausführungsbeispiele gegeben sind.

Bei dem in Fig. 1 dargestellten Beispiel steht der untere Teil des Pumpenzylinders α durch ein Rohr b mit einer Kammer c in Verbindung, die bei d mit dem Kondensatorwasserraum und bei 6 mit dem Kondensatorluftraum in Verbindung steht.

Im Zylinderboden ist ein nach dem Zylinder öffnendes Ventil / angeordnet. Die obere Mündung des Rohres b liegt etwas höher als der obere Rand der Schlitze g im Zylinder a, durch die das Wasser eintritt.

In der Kammer c sammelt sich das vom Kondensator kommende Wasser.

Steht das Wasser in der Wasserkammer c höher als der obere Rand des Rohres b, so wird durch dieses Rohr auch Wasser angesaugt und durch das Ventil f in den Zylinder treten, weil die in dem Rohr stehende Wassersäule go den Ventilwiderstand überwinden hilft. Diese Wassereinströmung wird so lange anhalten, als das Rohr entleert ist, was eintritt, nachdem der Wasserspiegel unter die Mündung des Rohres gesunken ist. Beispielsweise muß die Pumpe bei starkem Kondensationsandrange das meiste Wasser fördern, damit der Kondensator nicht ersäuft. Dieses wird erreicht durch die auf die beschriebene Weise eintretende Vorfüllung, die es auch verhindert, daß die Pumpe ein sehr hohes Vakuum erzeugt.

Bei starkem Kondensatandrange ist das Vakuum meist niedrig und das Kondensat sehr heiß. Wenn die Pumpe ein sehr hohes Vakuum erzeugen würde, so würde das Wasser zu heftig verdampfen und infolgedessen eine nicht genügende Füllung eintreten.

Jedenfalls ist das Vakuum in der Pumpe bei Öffnung der Schlitze noch etwas größer als im Kondensator und die Verdampfung so gering, daß die vorgefüllte Pumpe sich gut füllen kann.

Bei geringem Kondensatzufluß wird die Temperatur des Kondensates dagegen sehr niedrig sein, das Vakuum aber ziemlich hoch.

Es muß somit, wenn die Pumpe ruhig arbeiten soll, das ziemlich kühle Wasser verdampfen, wozu ein sehr hohes Vakuum im Pumpenzylinder erforderlich ist.

Dies wird aber bei einer nach dem vorliegen-

Claims

den Verfahren arbeitenden, entsprechend eingerichteten Pumpe auch erreicht, denn bei geringem Wasserzufluß bleibt das Verbindungsrohr b leer und das Ventil/öffnet sich gar nicht, so daß ein sehr hohes Vakuum eintreten muß. Sollte das Vakuum im Kondensator zu gering sein, so wird sich das Ventil zwar öffnen, aber nur um einen Ausgleich herbeizuführen bzw. um warme Luft in die Pumpe einzulassen. ίο Da das Hilfsventil f bei Überflutungen des Kondensators zur schnellen Fortschaffung des Kondensates dient, so übt es auch eine regulierende Wirkung aus. In Fig. 2 der Zeichnung ist eine Ausführungsform dargestellt, bei der das Rohr b, in dem das Hilfsventil/angeordnet ist, durch den Kondensatorwasserraum . h in den Kondensatorluftraum i hineinragt. Es führt hierbei durch die Wassersammeikammer c und besitzt innerhalb dieser Kammer Schlitze k, die etwas höher liegen als die Schlitze des Pumpenzylinders. Durch die Schlitze k kann das Wasser gegebenenfalls durch das Rohr b in die Pumpe gelangen, wie bei der zuerst beschriebenen Ausfuhrungsform. Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 geht das Rohr b nicht durch die Wassersammeikammer c, sondern unmittelbar nach dem Kondensator, ragt bis in dessen Luftraum und ist innerhalb des Wasserraumes des Kondensators mit Einlaßschlitzen I für das Wasser versehen. Besonders zweckmäßige Ausführungsformen ergeben sich, wenn man das Rohr b mit dem. Raum verbindet, aus dem die Luftpumpe saugt. In diesem Falle kann man die Luftpumpe unmittelbar über der Wasserpumpe anordnen und beide Kolben miteinander kuppeln bzw. mittels einer gemeinsamen Kolbenstange bewegen, wie Fig. 4 zeigt. Das Rohr b mündet hierbei in das Luftsaugrohr m und ist innerhalb der Wassersammelkammer c mit Schlitzen k versehen. Fig. 5 zeigt eine der Fig. 1 entsprechende Anordnung, ebenfalls mit vereinigter Luft- und Wasserpumpe. Die Luftpumpe ist hier mit einer Vorrichtung η versehen, durch die über den Kolben 0 Wasser eingespritzt werden kann, um die schädlichen Räume auszufüllen, die Luft und den Zylinder zu kühlen. Zu diesem Zwecke ist der Zylinder auch noch mit Kühlmantel versehen. Etwa durch den Kolben 0 tretendes Wasser wird unmittelbar von der Wasserpumpe aufgenommen. Das vorliegende Verfahren und^die Einrichtungen sind vorzugsweise für Kondensationen anlagen zur Entfernung des kondensierten Dampfes bestimmt; sie können aber auch zur Entfernung des ölwassers aus sogenannten, den Oberflächenkondensatoren vorgeschalteten Abdampfentölern oder des Kondensates aus Vakuumleitungen benutzt werden, ebenso bei Brüdenpumpen zum Abpumpen des Kondensates aus den Heizkammern der Verdampfapparate u. dgl. Pate ν t-An Sprüche:

1. Verfahren, um warme Flüssigkeiten gegen Luftleeren mittels Pumpen mit Saugschlitzen abzusaugen, dadurch gekennzeichnet, daß in den nur zur Flüssigkeitsförderung dienenden Pumpenzylinder vor Freigabe der Schlitze durch ein Hilfsventil so lange warme Luft oder Dämpfe aus dem die Flüssigkeit enthaltenden Raum zwecks Bildung eines die Flüssigkeitsschläge bei öffnung der Schlitze mildernden, die Flüssigkeit aber nicht abkühlenden Luft- oder Dampfkissens eingesaugt wird, bis durch Selbstverdampfung der Flüssigkeit im Zylinder ein Dampfkissen gebildet wird.

2. Einrichtung zur Ausführung des Verfahrens nach Anspruch 1 für Kondensatoren, dadurch gekennzeichnet, daß das Hilfsventil ff) in einem den Pumpenzylinder mit dem Kondensator verbindenden Rohr sich befindet und beide derart angeordnet sind, daß bei Überflutungen des Kondensators auch Wasser durch das Hilfsventil go in die Pumpe treten kann (Fig. 1).

3. Einrichtung zur Ausführung des Verfahrens nach Anspruch 1 für Kondensatoren, dadurch gekennzeichnet, daß das Saugrohr (b) für das Hilfssaugventil ff) in eine mit dem Pumpenzylinder verbundene Wassersammelkamnier (c) mündet und der obere Rand des Rohres (b) höher liegt als die Einlaßschlitze für das Wasser im. Pumpenzylinder, zum Zweck, je nach der Höhe des Wasserstandes in der Kammer (c) Luft oder Wasser in die Pumpe gelangen zu lassen (Fig. 1). · .

4. Einrichtung zur Ausführung des Verfahrens nach Anspruch i'und 3 für Kondensatoren, dadurch gekennzeichnet, daß das Saugrohr (b) . für das Hilfssaugventil ff) durch die Wassersammeikammer (c) nach dem Luftraum des Kondensators führt und innerhalb der Sammelkammer (c) mit Einlaßöffnungen (k) versehen ist, die höher liegen als die Einlaßschlitze des Pumpenzylinders, zum Zweck, je nach der Höhe des Wasserstandes in der Kammer fc) Luft oder Wasser in die Pumpe gelangen zu lassen (Fig. 2).

5. Einrichtung zur Ausführung des Verfahrens nach Anspruch 1 für Kondensatoren, dadurch gekennzeichnet, daß das Saugrohr (b) für das Hilfsventil ff) durch den

Wasserraum des Kondensators hindurchgeht, hier' in einer einem bestimmten Wasserstande entsprechenden Höhe mit Einlaßöffnungen (I) für das Wasser versehen ist und bis in den Luftraum des Kondensators reicht (Fig. 3).

6. Einrichtung zur Ausführung des Verfahrens nach Anspruch 1 bzw. 1 und 3 für Kondensatoren, dadurch gekennzeichnet, daß die Wasserkammer, in die das Saugrohr (b) für das Hilfssaugventil (f) eintritt, nach oben durch die untere Zylinderseite einer Luftpumpe abgeschlossen wird, mit deren Kolben der Wasserkolben oder Plunger gekuppelt ist, und daß eine Verbindung zwisehen der Wasserkammer und dem Kondensatorluftraum durch Schlitze im Luftpumpenzylinder zeitweilig oder durch Rohre, Kanäle o. dgl. ständig hergestellt wird (Fig. 4 und 5).

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.