DE2204458A1 - Winterfeste Dampfantriebsanlage - Google Patents

Description

8660-71/Kö/S
Convention Date:
January 29, 1971

Steam Engine Systems Corporation, Newton, Mass., V.St.A.

Winterfeste Dampfantriebsanlage

Die Erfindung betrifft eine winterfeste Dampfantriebsanlage unter Verwendung von Wasser als Arbeitsflüssigkeit mit einem Dampfkessel, einem Entspanner, einer Speisepumpe und einem Kondensator. Die Anlage ist insbesondere für einen Dampfmotor zum Fahrzeugantrieb geeignet.

In .-jüngster Zeit wurde das Interesse an Dampf, insbesondere für den Antrieb von Personenkraftwagen, Lastkraftwagen und Autobussen, dadurch angeregt, daß eine Feuerungsanlage, wie sie normalerweise für Dampferzeuger fortschrittlicher Konstruktion verwendet wird, verhältnismäßig wenig Abgase, wie Kohlenwasserstoffe, Kohlen monoxyd und Stickstoffoxyde, erzeugt. Obwohl die Verwendung von organischen Flüssigkeiten wie bei auf dem Rankine-Kreisprozess beruhenden KoI bon Turbinenmotoren vorgeschlagen wurde, ist Wasser aufgrund seiner thermodynamischen Eigenschaften die bevorzugte Arbei tsflü.ssi gkeit für eine kan'cine -Motoranlage vom Verdrängungstyp. Während ferner aufgrund der typischen Zersetzung von organischen Flüssigkeiten bei erhöhten Temperaturen es unwahrscheinlich ist, daß irgendeine organische Substanz für eine derartige Rankine-Arila//r; bei Temperaturen oberhalb 288 C. (5 50 F.) verwendbar sein könnte, ist Wasser äußerst stabil und wird Wasserdampf derzeit in groiW:u Dampfturbinen bei Temperaturen von mehr als 649 C. (1200 F.) verwendet. MH derartig überhitztem Wasserdampf erhält man einen besKfrnn Ma.sch i nonwi rkungsgrad. Schließlich ist Wasser ungiftig,

209833/0800

unentflammbar , weitgehend nichtkorrodierend bei hoher Reinheit, ohne weiteres verfügbar sowie billig.

Der Hauptnachteil von Wasser bei Verwendung in einer auf dem Rankine-Kreisprozess beruhenden Maschine ist seine hohe Gefriertemperatur relativ zu den zu erwartenden niedrigen Umgebungstemperaturen (bis -40 C), bei denen die Anlage voraussichtlich arbeiten muß. Wollte man jedoch ein Gefrierschutzmittel zusammen mit dem Wasser umlaufen lassen, so würde man auf erhebliche Schwierigkeiten stoßen, da man dann nicht nur die Korrosionswirkung und die Giftigkeit des Zusatzmittels berücksichtigen müßte, sondern auch die Neigung organischer Gefrierschutzmittel, sich zu zersetzen, mit Sicherheit nur dadurch kompensiert werden könnte, daß man die Anlage bei so niedrigen Temperaturen betreibt, daß der Wirkungsgrad sehr schlecht ist.

Der Erfindung liegt die Aiigabe zugrunde, eine winterfeste Dampfantriebsanlage unter Verwendung von im wesentlichen reinem Wasser als Arbeitsflüssigkeit zu schaffen, die bei Temperaturen, die erheblich unter dem Gefrierpunkt des verwendeten Wassers liegen, sowohl leicht angefahren als auch dauerbetrieben werden kann.

Weiter soll eine auf dem Rankine-Kreisprozeß beruhende geräusch und verunreinigungsarme Dampfantriebsanlage geschaffen werden, die für den Betrieb von Lastwagen, Autobussen, Wasserfahrzeugen, Geländefahrzeugen und ähnlichen Einrichtungen über einen weiten Bereich von unterschiedlichen Umgebungstemperaturen geeignet ist.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist eine Dampfantriebsanlage der eingangs genannten Art gekennzeichnet durch eine erste Wasser speichervorrichtung mit einer solchen Kapazität, daß sie gefrorenes Wasser ohne Beschädigung enthalten kann, und eine zweite Wasserspeichervorrichtung mit einer Einrichtung, die im wesentlichen sofort auf Anforderung bei Umgebungstemperaturen unterhalb des Gefrierpunktes des Wassers einen Vorrat an nichtgefrorenem Wasser liefert, der mindestens ausreicht, um den Dampfkessel zu speisen; eine Vorrichtung, die beim Abschalten der Anlage im wesentlichen das gesamte für den Betrieb der Anlage benötigte Wasser in der

209833/0800

zweiten Speichervorrichtung und im wesentlichen das gesamte restliche Wasser in der ersten Speichervorrichtung speichert; eine Vorrichtung, die beim Anfahren nach dem Abschalten bei Umgebungstemperaturen unterhalb dem Gefrierpunkt des Wassers den Dampfkessel anheizt und mit dem Vorrat an nichtgefrorenem Wasser aus der zweiten Speichervorrichtung beschickt; und eine Vorrichtung, die unter Verwendung des aus dem nichtgefrorenen Wasservorrat vom Dampfkessel erzeugten Dampfes die Anlage in den Vollbetrieb setzt. Wenn das gesamte Wasser in der zweiten Speichervorrichtung im nichtgefrorenen Zustand gehalten wird, so wird das Wasser von die ser Speichervorrichtung unmittelbar dem Dampfkessel zugeleitet, und die gesamte Anlage wird angefahren, sobald die erforderlichen Dampfdrücke erreicht sind. Kann während des Abschaltens ein Teil des Wassers in der zweiten Speichervorrichtung gefrieren, so wird mit Hilfe der Wärme des Dampfes, der im Dampfkessel aus dem nicht~ gefrorenen Wasservorrat erzeugt wird, weiteres Wasser aufgetaut, bis eine für das Anfahren der gesamten Anlage ausreichende Menge an Flüssigwasser vorhanden ist. Kann sämtliches Wasser in der zweiten Speichervorrichtung gefrieren, so wird mit Hilfe von geeigneten Einrichtungen selektiv nur ein Wasservorrat aufgetaut, der ausreicht, um den Dampfkessel zu beladen, während das restliche Wasser dann durch den Dampf von dieser Anfangsbeschickung aufgetaut wird. Der als erstes vom Dampfkessel erzeugte Dampf kann auch dazu verwendet werden, verschiedene Teile der Anlage aufzutauen oder aufzuwärmen, indem man für diese Teile Aufwärmleitungen vorsieht.

Ist die zweite Speichervorrichtung an einer niedrigen Stelle der Anlage angeordnet, so kann man das Wasser aus der Anlage in die Speichervorrichtung abfließen lassen. Vorzugsweise sind Ventil_ vorrichtungen vorgesehen, um die zweite Speichervorrichtung von der übrigen Anlage während des Abschaltens zu isolieren, so daß verhindert wird, daß nach dem Abschalten Wasser durch Verdampfen oder Sublimieren aus der zweiten Speichervorrichtung nach kälteren Bereichen der Anlage abwandern kann.

Bei einer Ausführungsform ist ein Erhitzer oder Vorwärmer vorgesehen, der z.B. unter thermostatischer Steuerung durch einen Wassertoniperaturfühler während des Stillstands der Anlage das

209833/0800

Wasser in der zweiten Speichervorrichtung während des Stillstands teilweise oder ganz vorwärmt (vor zu jets weise intermittierend), so
daß nichtgefrorenes Wasser bereitgehalten wird. Dieser Vorwärmer kann ein elektrischer Erhitzer oder eine mit Brennstoff betriebene Einrichtung mit elektrischer Zündung sein, wobei in beiden Fällen die erforderliche Energie einfach von einer herkömmlichen elektrischen Kraftfahrzeugbatterie geliefert werden kann. Bei einer Aus führungsform des Vorwärmers ist ein hermetisch abgedichtetes Rohr teil, das eine verdampfbare Flüssigkeit wie Wasser enthält, mit
seinem oberen Ende in der zweiten Speichervorrichtung· und mit sei nem beheizten unteren Ende außerhalb der zweiten Speichervorrichtung angeordnet. Die Wärme bringt die Flüssigkeit im unteren Teil des Rohres zum Sieden, und der sich bildende Dampf erhitzt die
oberen Rohrwandungen (die ihrerseits das Sumpfwasser erhitzen),
kondensiert und läuft als Flüssigkeit an den Wänden nach unten zu rück, um dort wieder zum Sieden gebracht zu werden. Das Rohr hat
zwischen seinen Enden eine Flüssigkeitsstrombahn, damit das kondensierte Wasser zum unteren Rohrende zurückfließen kann. Die dazugehörige V'asserspeichervorrichtung enthält vorzugsweise eine
Auskleidung oder dergl. aus wärmeisolierendem Material (z.B.
2,54 bis 5,^8 cm dickem Polyuräthan-Schaumstoff), die im wesentlichen das darin befindliche Wasser umschließt, wobei das rohrförmige Heizelement durch diese Auskleidung vorsteht und so angeordnet ist, daß, wenn es nicht beheizt ist, die verdampfbare Flüssigkeit in ihm sich in einem Bereich außerhalb der Wasserspeichervorrichtung befindet.

Bei einer anderen Ausführungsform der Anlage wird einem Teil des SumpfWassers oder dem gesamten Sumpfwasser ein Geίrierschutzmittelzusatz beigemischt, um das Wasser im nichtgefrorenen Zustand (oder mindestens im Schmelzwasserzustand) zu halten, und wird dann reines Wasser vom Gemisch abgetrennt und der Anlage zugeleitet, wobei das Gefrierschutzmittel im Sumpf zurückbleibt (oder mindest-ons nicht durch den Entspanner Kondensator Kreislauf umläuft). Diese
Trennung erfolgt am einfachsten, wenn da.s Gefrierschutzmittel und das Wasser so unterschiedlich«» Flüchtigkeiten haben, daß sie als
Dampf- und Flüssigphaseii einfach durch Frhit/en got rennt werden

209833/0800

können. Bei einer Ausführungsform hat die zweite Speichervorrichtung zwei Wasserspeicherabteile, deren eines das Wasser-Gefrier-Schutzmittelgemisch und deren anderes nur Wasser aufnimmt. Während des Stillstands befindet sich mindestens eine Dampfkesselbeschickung: aus abtrennbarem Wasser im ersten Abteil. Das Wasser im zweiten Abteil kann dort gefrieren oder kann (z.B. durch Schwerkraft) durch ein thermostatisch geregeltes Ventil zum ersten Abteil fließen, wenn es eine gefährlich niedrige Temperatur erreicht, so daß ein Gefrieren verhindert wird. Feim Anfahren wird aus dem ersten Ab teil abgetrenntes (z.B. durch Destillation) Reinwasser durch den Dampfkessel geleitet, dann im Kondensator kondensiert und zum zweiten Abteil geleitet, bis im zweiten A^bteil genügend Reinwasser für das Anfahren und den Betrieb der gesamten Anlage vorrätig ist. Sodann wird für den restlichen Betrieb das erste Abteil im Dampfkessel-Kondensator-Kreis durch das zweite Abteil ersetzt.

Bei einer weiteren Ausführungsform hat die zweite Speichervorrichtung zwei SpeicherabteiIe, von denen das eine gefrorenes Wasser ohne Beschädigung aufnehmen kann und eine Wasserkapazität hat, die mindestens ausreicht, um den Dampfkessel zu beschicken, wobei eine Tauvorrichtung zum Auftauen von in diesem Abteil gefrorenem Wasser auf Anforderung vorgesehen ist. Beispielsweise kann dieses erste Speicherabteil die Form eines elastisch zusammendrückbaren elektrisch leitenden Rohres haben, das so bemessen ist, daß es einen Wasservorrat für die Beschickung des Dampfkessels aufnimmt, und das beim Stillsetzen mit Wasser gefüllt wird, das dann gefrieren kann. Auf Anforderung wird durch das Rohr ein Strom geschickt, der das Wasser im wesentlichen sofort auftaut, um den nichtgefrorenen Wasservorrat für den Dampfkessel bereitzustellen. Der so erzeugte Dampf wird dazu verwendet, das restliche Wasser im zweiten Speicher abteil, aufzutauen. Bei einer Ausführungss form ist das Rohr in einem luftdichten Behälter angeordnet, der unter· Druck gesetzt wird, so daß das Rohr zusammengedrückt und dadurch das aufgetaute Wasser zum Dampfkessel hinausgepreßt wird.

In Weiterbildung der Erfindung ist eirui winterfeste Dampfan- Lr i «bsan 1 apt; iintfir Verwendung von Wasser als l· rbe i tsf lüssigke i t mit f.iiio.m hiirnpfkes.sei , ciiicm Kntspnnner·, einer· Speisepumpe und

209833/0800

einem Kondensator, wobei mindestens der Dampfkessel und die Speisepumpe entleerbar sind, gekennzeichnet durch eine am Tiefpunkt der Anlage angeordnete Wasserspeichervorrichtung, die so bemessen ist, daß sie das Abwasser der Anlage aufnimmt; eine Entleerungsvorrichtung mit einer die Wasserspeichervorrichtung mit den entleerbaren Anlageteilen verbindenden Leitungsanordnung und einer Ventilvor richtung, die bei Betätigung die Wasserspeichervorrichtung von den entleerbaren AnlageteiLen isoliert, wobei die Entleerungsvorrich tung während des Stillstands der .Anlage automatisch das Wasser von den entleerbaren Anlageteilen über die Leitungsanordnung zur Wasserspeichervorrichtung abläßt und danach die Ventilvorrichtung betätigt, derart, daß die Wasserspeichervorrichtung isoliert wird; eine bei der Wasserspeichervorrichtung vorgesehene Vorrichtung, die im wesentlichen auf Anforderung, bei Umgebungstemperaturen unterhalb des Gefrierpunkts des Wassers, in der Wasserspeichervorrichtung einen Vorrat an nichtgefrorenem Wasser bereitstellt, der mindestens ausreicht, um den Dampfkessel zu speisen; eine Vorrichtung, die beim Anfahren der Anlage nach dem Abschalten bei Umgebungstemperaturen unterhalb des Gefrierpunkts des Wassers den Dampfkessel anheizt und mit Wasser aus dem Vorrat an nichtgefrorenem Wasser in der Wasserspeichervorrichtung beschickt; und eine Vorrichtung, die unter Verwendung des aus dem nichtgefrorenen Wasser vorrat durch den Dampfkessel erzeugten Dampfes die Anlage in den Vollbetrieb setzt.

Die Erfindung wird nachstehend an Hand der Zeichnungen im einzelnen erläutert. Es zeigen:

Figur 1 das Schema einer erfindungsgemäßen Dampfantriebsanlage;

Figur 2 eine teilweise weggebrochene vergrößerte Schnittdar stellung der Sumpf und Sumpferhitzereinrichtung der Anlage nach Figur 1, entlang der Schnittlinie 2 2 in Figur 3;

Figur 3 eine andere SehnittdarsteLlung der Sumpf- und Sumpf erhitzereinrichtung entlang der Schnittlinie 3-3 in Figur 2;

Figur 4 eine Schnittdarsteliung einer Wasserleitung für die erfindungsgemäße DampfantriebsariLage;

209833/0800

Figur 5a und 5b perspektivische Darstellungen eines Wasserbehälters für d e erfindungsgemäße Anlage, wobei der Behälter in Figur 5a Wasser und in Figur 5b Eis enthält;

Figur 6a und 6b Schnittdarstellungen einer anderen Wasserleitung für die erfindungsgemäße Anlage, wobei die Leitung in Figur 6a Flüssigwasser und in Figur 6b Eis enthält;

Figur 7 eine perspektivische Darstellung einer anderen Wasserbehälterausführung;

Figur 8 das Schema einer anderen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Dampfantriebsanlage;

Figur 9 das Schema einer weiteren Ausführungsform der erfindungsgemäßen Dampfantriebsanlage;

Figur 10 eine Bodenansicht des Wasserbehälters einer anderen Sumpfausführungsform;

Figur' 11 einen Schnitt des Behälters nach Figur Q entlang der Schnittlinie 10-10 in Figur 9 j und

Figur 12 das Schema einer anderen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Dampferzeugeranlage.

Figur 1, 2 und 3 zeigen schematisch eine auf dem Rankine-Kreisprozess beruhende Dampfantriebsanlage 10, in der durch eine entleerbare Speisepumpe 12 (z.B. eine Kolbenpumpe) gefördertes Wasser in einem durch einen Brenner 16 angeheizten Dampfkessel (mit, wie üblich, Lüfter, Luft- und Brennstoffpumpen, von denen nur die Brennstoffzerstäuber-Luftpumpe 15 gezeigt ist) verdampft, als Dampf durch ein Drosselventil 18 nach einem adiabatischen Entspanner 20 geleitet und durch einen Kondensator 22 in den Kreislauf zurückgeleitet wird. Eine Brennstoffversorgungseinrichtung mit einem Brennstoffbehälter und einer herkömmlichen Brennstoffpumpe beliefert den Brenner 16 über ein Ventil 2 5 mit einem geeigneten Brennstoff (Kerosin, No.-1 -Brennöl usw.). Der Entspanner ist in der üblichen Weise mit dem Antrieb für ein Fahrzeug oder ein anderweitiges Gerät gekoppelt. Die Speisepumpe 12 kann durch den Entspanner oder die dazugehörigen Maschinenantriebsorgane angetrieben werden. Die Anlage enthält ferner in üblicher Weise eine

209833/0800

Batterie (z.B. eine herkömmliche Blei-Säure-Batterie mit 12 Volt und 100 Amperestunden).

Damit die Anlage bei Untergefriertemperaturen stillgesetzt werden kann, ist ein Sumpfbehälter 32 mit schrägen Seitenwänden ,33 vorgesehen, der beim Gefrieren eine Ausdehnung des Wassers nach oben ermöglicht und von einer Auskleidung 34 aus einer Wärme isolierschicht (z.B. einer 2,54 bis 5,08 cm dicken Schicht aus synthetischem Schaumstoff wie Polyuräthan-Schaumstoff) umgeben ist. Der Sumpfbehälter 32 hat außerdem eine aufweitbare Innenwand oder Blase 3 5, die an ihren Rändern abgedichtet ist und deren Außenseite in Verbindung mit einem Lufteinlaß 36 steht, dem luft von der Pumpe 15 über eine Luftleitung 37 und ein Ventil 38 zuleitbar ist. Der Sumpfbehälter 3 2 steht über eine Speiseleitung 39, ein Speiseventil 40 und eine Wasserpumpe 41 mit einem Wasser tank 42 in Verbindung, der ebenfalls schräge Seitenwände hat, so daß das eingeschlossene Wasser ohne Zerreissen des Wasserbehälters gefrieren kann, und der ähnlich wie der Sumpfbehälter 32 eine Aus kleidung 42a aus wärmeisolierendem Material haben kann. Obwohl die Wasserkapazität des Sumpfbehälters 32 für den Betrieb der Anlage auch über erhebliche Zeiträume ausreicht, muß wegen des schließ liehen Ausleckens aus dem System (z.B. durch die üblichen Kondensator-Anzapfventile) Frischwasser, wie es zweckmäßjgerweise im Wasserbehälter 42 enthalten ist, bereitgestellt werden. Ii ine leitung 43 verbindet den Sumpf behälter 3 2 und. den Kondensator 22 über ein normalerweise (während der Dampferzeugung) offenes Sumpfventil 44, und eine Leitung 46 verbindet den Sumpfbehälter 32 mit einer Anfahrpumpe 48 (z.B. einer Kreiselpumpe, einer Flügelradpumpe usw.) über ein normalerweise offenes Sumpfventil 50. Ein zwischen der Anfahrpumpe 48, derSpeisepumpe 12 und einer Speisepumpen-Umgehungsleitung 54 angeordnetes Dreiwegventil 52 sperrt normalerweise die Speisepumpen-Umgehungsleitung 54, so daß der Sumpfbehälter 32, die Anfahrpumpe 48, die Speisepumpe 12 und der Dampfkessel 14 hintereinandergeschaltet werden. Ein Sperrventil (Einwegventil) 56 ist zwischen dem Dampfkessel 14 und der Speisepumpe 12 angeordnet. In einer Entspanner Umgehungsleitung 57 zwischen dom Dampf kessel Ϊ4 und dem Kondensator 22 liegt ein Dreiwegvontil 5^, das normalerweise den Dampfkessel 14 mit dom Drossel vent i1 IS verbindet

209833/0800

Wie man am besten in Figur 2 sieht, besteht der Sumpferhitzer oder -vorwärmer 60 aus einem Kamin 62, in dem ein Dochtbrenner mit einer Brennstoffkammer 66 angeordnet ist, die vom Brennstofftank 64 über eine Hilfsbrennstoffleitung 68 und ein solenoidbetätigtes Ventil 70 füllbar ist. Ein Temperaturfühler 72 im Sumpf 32 betätigt einen Solenoidregler 74, der seinerseits sowohl das Ventil 70 als auch einen Zünder (nicht gezeigt) für den Brenner 64 betätigt, indem er Energie von der Fahrzeugbatterie entnimmt.

Ein hermetisch abgeschlossenes Rohr 76, das einen Vorrat an Wasser oder einer anderen geeigneten verdampfbaren Flüssigkeit enthält, mit einem Kolben am unteren Ende 78 außerhalb des Behälters 3 2 wird vom Dochtbrenner 64 beheizt. Das Rohr 76 erstreckt sich in einem schrägen Winkel in eine offenendige, wassergefüllte Umhüllung 80 im Sumpfbehälter 32.

Für verschiedene Anlagenheile sind Auftau- oder Aufwärmleitungen vorgesehen. Die Speiseleitung 30 besteht, vrle in Figur 4 gezeigt, aus einem gefrierbaren elastomeren Außenschlauch 8l, in den eine kleine elektrische Heizspule 82 eingebettet ist. Dampfleitungen 83 und 84 für die Speisepumpe 12 bzw. den Entspanner sind einerseits über normalerweise geschlossene Ventile 85 bzw. mit dem Dampfauslaß des Dampfkessels 14 verbunden und münden andererseits in den Ausgußraum des Kondensators. Diese Leitungen sorgen für eine sofortige Aufwärmung der betreffenden Anlagenteile, sobald der Dampfkessel 14 beschickt und angeheizt ist. Im Wasserbehälter 42 ist eine Heizleitung 88 angeordnet, z.B. in Form eines Rohres, das mit der Ölversorgung der Maschine verbunden ist, so daß he i ße.s Maschinenöl durch den Wassertank umläuft, oder in Form einer DampfLeitung oder einfach in Form einer elektrischen Heizspule, dir; durch den üblichen Elektrogenerator oder Synchrongenerator der Maschine oder des Motors betätigt wird. Entsprechend !arm für die Speiseleitung 30 statt der gezeigten elektrischen .Spul« «in« Ho i. ßö L I α i tung vorgesehen sein.

Im bot,rieb wird, wenn die Anlage stillgesetzt werden soll, (hu· iJrenn«r Id gelöscht und da.s Drosselventil 18 geschlossen, so daß flor J-.ritspfirirujr 20 und die Speisepumpe 12 stiiLgesetzt werden,

209833/0800

wobei jedoch der Dampfdruck im Dampfkessel 14 hoch bleibt. Das Umgehungsventil 52 für die Speisepumpe wird dann geschaltet, so daß die Speisepumpen-Umgehungsleitung 54 geöffnet wird, woraufhin der DamDfdruck im Dampfkessel 14 das Wasser im Dampfkessel 14 durch die Umgehungsleitung 54, das Ventil 52, die Anfahrpumpe 48 und das geöffnete Ventil 50 in den Sumpfbehälter 32 drückt. Das Wasser im Kondensator 22 läuft durch das geöffnete Ventil 44 in den Sumpfbehälter 32 ab. Die Speisepumpen-Entleerungsventile (nicht gezeigt) werden sodann geöffnet, so daß das Wasser von der Speisepumpe 12 über das Ventil 52, die Anfahrpumpe 48 und das Ventil 50 in den Sumpfbehälter 32 abgelassen wird. Nachdem das ablaßbare Wasser aus der Speisepumpe 12, dem Dampfkessel I4, verschiedenen Dampfleitungen und anderen Anlagenteilen, die durch die Ausdehnung des gefrierenden Wassers beschädigt werden würden (einschließlich z.B. der verschiedenen engen Rohrleitungen im Kondensator, ,-jedoch nicht notwendig derWasserbehälter im Kondensator), abgelassen ist, werden die Ventile 44 und 50 geschlossen. Der restliche Teil der Anlage wird dadurch gegen den Sumpfbehälter 32 abgeschlossen, so daß kein Wasser aus dem Sumpfbehälter 32 nach kälteren Bereichen der Anlage abwandern kann.

Während des Stillstands bei Untergefriertemperaturen kühlt sich das Warmwasser im Sumpfbehälter 3 2 und im Wasserbehälter 42 ab. Während das Wasser im Wasserbehälter 42 gefrieren kann, ist der Sumpfbehälter 32 mit dem Temperaturfühler 72 ausgerüstet, der anspricht, wenn das Sumpfwasser im Behälter eine vorbestimmte niedrige Temperatur oberhalb des Gefrierpunkts erreicht. Der SoIenoidregler 74 öffnet daraufhin das Brennstoffventil 70, so daß eine vorbestimmte Brennstoffmenge vom Brennstofftank 24 zur Brennstoffkammer 66 des Dochtbrenners 64 fließen kann. Die Brennstoff menge kann reguliert werden, z.B. durch ein schwimmerbetätigtes Absperrventil oder einfach durch entsprechende Zeitsteuerung des So.lenoidregl.ers 74. Da der Brenner nur bei Bedarf mit einer Brennstoffmenge beschickt wird, kann keine ungewollte Entzündung oder Verdampfung von Brennstoff erfolgen. Hei Betätigung des Solenoidreglers 74 wird auch ein Zünder für den Brenner 64 betätigt. Der Zünder kann für eine vorbestLmmte Zeitdauer eingeschaltet bleiben oder durch die Brennerflamme thermostatisch abgeschaltet werden.

209833/0800

ii - 22Ö4458

Da der Brenner nur solange arbeitet, bis sein Brennstoffvorrat erschöpft ist, braucht er nicht auf andere Weise gelöscht zu werden. Die Brennstoffbeschickung des Brenners wird vorzugsweise so eingestellt, daß sie ausreicht, um das Wasser im Sumpfbehälter 32 auf ungefähr 82° C. (l80° F.) rückzuerhitzen. Wenn der Brenner 64 zündet, wird das Rohr 76 durch die Brennerflamme beheizt, und das Wasser im unteren Kolben dampft nach oben in das Rohr, so daß das Wasser im Sumpf 32 erwärmt wird, und kondensiert sodann. Das kondensierte Wasser im Rohr 76 läuft in den unteren Kolben zurück. Wenn der Brenner 64 abgeschaltet ist, gefriert das im unteren Kolben angesammelte Wasser, so daß der Druck des übrigen Wasserdampfes auf 0,00014 kg/cm² abs. (0,002 psia) bei -40° C. (-40° F.) abfällt. Durch die niedrige Dichte des Wasserdampfes verringert sich seine Wirksamkeit als Wärmeweg, und durch das Dichtegefälle vom warmen Sumpf zur kalten exponierten Spitze wird die natürliche Wärmekonvektion aus dem warmen Sumpf entlang dem Rohr im wesentlichen beseitigt. Das Rohr 76 wirkt somit effektiv als Wärmeabsperrventil, das bei Bedarf sehr rasch Wärme in das Wasser leitet und das Wiederentweichen von Wärme länjsrs des Rohres verhindert. Zusammen mit einem isolierten Sumpf, wie gezeigt, liefert das beschriebene Erhitzer- oder Vorerwärmersystem einen Vorrat an nichtgefrorenem Wasser in wirksamer, wirtschaftlicher und einfacher Weise. Die Umhüllung 80 sorgt für eine Zirkulation des erwärmten Wassers während der Beheizung und ermöglicht, daß das Rohr 76 vom Boden des Sumpfes abgehoben werden kann, so daß zusätzliche Bodenfreiheit für den Brenner 64 bei Motorfahrzeuganlagen erhalten werden kann.

Zum Wiederanfahren der Anlage werden bei Betätigung eines entsprechenden Zündschalters die Ventile 44 und 50 geöffnet und öffnet das Umgehungsventil 58 für den Entspanner die Umgehungsleitung 57> jeweils mit Hilfe von Energie der Batterie der Maschine oder des Fahrzeugs. Die Luft · und die Brennstoffpumpe des Brenners sowie der Lüfter oder das Gebläse werden eingeschaltet, der Brenner l6 wird gezündet, und das A^entil 38 wird geöffnet, so daß etwas Luft von der Pumpe 15 durch die Luftleitung 37 und den Einlaß 36 einströmt und dadurch die Blase 3 5 aufgeweitet wird. Dadurch wird Wasser aus dem Behälter 32 verdrängt und durch die Leitung 46 in die Anfahrpumpe 48 gedrückt, die dadurch in den Bereitschaftszustand

209833/0800

gesetzt wird. Sodann \tfird die Anfahrpumpe 48 eingeschaltet, so daß der Dampfkessel 14 über das Speisepumpen-Umgehungsventil 52 und die Umgehungsleitung 54 auf einen vorbestimmten, für die Beladung oder Speisung ausreichenden Stand aufgefüllt wird. Alle diese Anlagenteile werden durch Energie von der Batterie betätigt oder eingeschaltet. Dampf niedriger Güte strömt in den Kondensator 22 durch die offene Umgehungsleitung 57 unter Umgehung des Entspanners 20. Sodann werden die Ventile 85 und 86 geöffnet (z.B. thermostatisch durch Dampf in den Dampfkesselauslaßleitungen oder elektrisch entsprechend einem Zeitsteuerprogramm), so daß etwas Dampf durch die Dampfleitung 83, welche die Speisepumpe 12 erfaßt, und die Dampf leitung 84, welche den Entspanner 20 erfaßt, abströmt, wodurch diese Teile erwärmt werden. Das Dampfkondensat wird zum Ausgußraum des Kondensators zurückgeleitet.

Nachdem die Speisepumpe 12 erwärmt ist, wird das Umgehungsventil 52 geschaltet (thermostatisch durch einen Pumpentemperatur fühler oder entsprechend einem Zeitsteuerprogramm, so daß die Pumpe genügend erwärmt wird), so daß die Verbindung von der Speisepumpe 12 zur Anfahrpumpe 48 geöffnet (und die Umgehungsleitung 54 geschlossen) und dadurch die Speisepumpe 12 in den Bereitschaftszustand gesebzt wird. Das Entspanner-Umgehungsventil 48 wird ebenfalls geschaltet, so daß der Auslaß des Dampfkessels 14 sowohl zum Entspanner 20 als auch zum Kondensator 2 2 geschlossen wird, und die Ventile 85 und 86 werden geschlossen, so daß sich im Dampfkessel ein Dampfdruck aufbaut. Das Absperrventil 56 verhindert eine Rückströmung vom Dampfkesseleinlaß. Wenn der Dampfdruck und die Temperatur im System genügend hoch sind, wird das Entspanner-Umgehungs ventil 58 geschaltet (durch eine entsprechende temperatur- oder
druckempfindliche Regelung), so daß die Verbindung vom Dampfkessel 14 zum Drosselventil 18 geöffnet wird, und das Drosselventil 18
(oder eine Umgehungsleitung) wird dann «automatisch sequentiell
(oder thermostatisch) geöffnet. Der Entspanner 20 kehrt um und be ginnt leerzulaufen, wodurch die Speisepumpe 12 in Betrieb gesetzt wird, die dann die Beschickung des Dampfkessels 14 mit Wasser vom Behälter 32 über das Absperrventil 56 übernimmt. Bei Aufwärmung
der gesamten Anlage wird durch das in der Schlange 88 im Behälter 42 umlaufende Öl das Wasser im Behälter aufgetaut, so daß das er

209833/0800

_ 1

forderliche Frischwasser zum Auffüllen des Behälters 32 nach Bedarf durch die Wasserpumpe 41 und das Ventil 40 bereitgestellt wird. Der Strom für die Spule 82 zum Auftauen der Speiseleitung 39 kann dem Generator oder Synchrongenerator der Anlage entnommen werden.

Das Wasserfassungsvermögen des Sumpfbehälters 32 ist so bemessen, daß es ausreicht, um die erforderliche Menge für die gesamte Anlage einschließlich der Speiseleitungen, der Ausgußräume des Kondensators 22, der Pumpen, des Dampfkessels 14 und des Entspanners 20 zu liefern. Wenn beispielsweise der Dampfkessel 14 ein Fassungsvermögen von 2704 ecm (I65 Kubikzoll) hat (etwas mehr als die Hälfte davon wird von Wasser, der Rest von Dampf eingenommen), so sollte das doppelte Volumen dieses Fassungsvermögens, d.h. 5408 ecm (330 Kubikzoll) für den Behälter 32 ausreichen.

Ein Kubus dieses Volumens hat Seitenflächen von 0,186 qm (2 Ouadratfuß). Ist dieser Kubus (samt den verschiedenen Rohrdurch führungen) mit 2,54 cm (l Zoll) dickem Polyuräthan-Schaumstoff isoliert, so dauert es aufgrund dieser Isolierung bei -29 C. (-20 F.) mindestens 24 Stunden, ehe im Sumpf Gefriertemperaturen erreicht werden. Macht man die Isolation doppelt so dick, so ergibt sich ungefähr die doppelte Zeit. Man hann auch anderweitige Isolieranordnungen verwenden, vorausgesetzt, daß sie genügend verläßlich sind, besonders bei der zu erwartenden wiederholten Stoßbelastung.

Durch einen kleinen Wasservorrat in Verbindung mit einer guten Isolation des Sumpfbehälters 32 wird der Energieaufwand minimal!- siert, der erforderlich ist, um das Sumpfwasser über längere Zeiträume oberhalb der Gefriertemperatur zu halten.

Wenn aus irgendeinem Grund (z.B. Brennstoffmangel) die Sumpf beheizung versagt, kann das Wasser im Behälter 32 gefrieren. Um dem .'echnung zu tragen, hat der Behälter 32 Schrägseiten 34 > damit sich das Wasser beim Gefrieren nach oben ausdehnen kann.

Die Anfahrpumpe 48 kann die Anlage auch bei Umgebungstempera türen unter dem Gefrierpunkt anfahren. Statt, wie gezeigt, die l'umpe zu entleeren, kann man die Pumpe im Behälter 32 selbst an-

209833/0800

ordnen und so ausbilden, daß sie bei Versagen des Brenners ohne Be Schädigung gefrieren kann (z.B. als Kreiselpumpe mit sowohl Gehäuse als auch Flügelrad aus elastoraerem Material). Der Behälter 32 braucht in diesem Fall nicht mit der Blase 3 5 oder der Luftzufuhr leitung 37 ausgerüstet zu sein, da die Pumpe stets im Bereitschafts zustand ist.

Der Wasserbehälter 42 ist ebenfalls so ausgebildet, daß Beschädigungen bei Gefrieren des darin befindlichen Wassers zu Eis vermieden werden, indem er wie der Sumpfbehälter 32 schräge Seitenwände hat, wobei er gleichfalls mit einer entsprechenden Isolation versehen sein kann. Figur 5a und Figur 5b zeigen eine andere Aus bildung, die sich nicht nur für den Wasserbehälter 42, sondern für alle anderen Kammern, Abteile oder Behälter der Anlage eignet, die der Eisbildung standhalten müssen. Der mit geeigneten exemplarischen Zugangsleitungen 91 ausgerüstete Behälter 90 hat einen elastisch zusammendrückbaren, im wesentlichen nichtwasserabsorbierenden Kern 92 (aus z.B. einem elastomeren Schaumstoff wie Silikon- oder PoIyuräthan-Schaumstoff, der durch eine geschlossene Zellstruktur oder durch Beschichtung der freiliegenden Außenfläche mit einem wasserdichten Belag nichtabsorbierend gemacht ist), der mittels einer wasserdichten Dichtung durch den Deckel 93 des Behälters 90 nach außen geführt ist, so daß beim Zusammendrücken des Kernes Gas aus ihm austreten kann. Wie in Figur 5b gezeigt, wird die Ausdehnung des Wassers beim Gefrieren zu Eis durch das Zusammenpressen des Kernes 92 aufgefangen. Beim Auftauen kehrt der Kern in den in Figur 5a gezeigten unkomprimierten Zustand zurück. Auch nichtzellulare zusammenpreßbare Materialien wie das von der Firma National Research Corporation unter der Warenbezeichnung "EAR" vertriebene Polyvinylchlorid-Erzeugnis sind geeignet.

Figur 6a und 6b zeigen eine für die Anlage nach Figur 1 geeig nete Rohr- oder Schlauchausführung. Das Rohr 94 besteht aus einem dehnbaren eLastomeren Material, das sich, wie in Figur 6b gezeigt, ausdehnt, wenn das darin befindliche Wasser /u Eis gefriert.

Figur 7 zeigt eine weitere Behälterkonstruktion zum Anpassen an die Ausdehnung des Wassers beim Gefrieren zu Eis. Eine elektri

209833/0800

sehe Heizspule 98 in der Mitte des zylindrischen Behälters 100 (mit Zugangsleitungen 101) wird durch über die Klemmen 102 zugeleitete Energie auf einer Temperatur oberhalb des Gefrierpunktes des Wassers gehalten. Da das Wasser im zylindrischen Behälter 100 langsam von den Außenwänden in Richtung zur Mitte gefriert, wird, solange der Gefriervorgang nicht vollständig ist und noch eine Restflüssigkeit im Behälter verbleibt, verhältnismäßig wenig Druck auf die Behälterwände ausgeübt. Bei der Konstruktion nach Figur 7 wird durch die von der Spule 98 erzeugte Wärme eine kleine Wassermenge längs der Mittelachse des Behälters am Gefrieren verhindert, so daß ein Rest an Flüssigwasser zurückbleibt, selbst wenn in der Zone zwischen diesem beheizten Wasser und der Außenwand des Behälters Eis sich bildet. Die Spule kann später auch beim Anfahren verwendet werden, um das Eis im Behälter aufzutauen, indem die Spule einfach auf höhere Temperaturen erhitzt wird.

Figur 8 zeigt eine andere Ausführungsform einer auf dem Rankine-Kreisprozeß beruhenden Dampfantriebsanlage 110 von allgemein ähnlichem Aufbau wie die Anlage nach Figur 1, wobei gleiche Teile jeweils mit gleichen Bezugsnummern bezeichnet sind. Eine Reihe von an sich nach Bedarf vorhandenen Anlagenteilen wie die Auftauleitungen sind der Einfachheit halber weggelassen. Die Sumpf- und Sumpferhitzeranordnung sind ebenfalls nicht im einzelnen gezeigt. Zum Unterschied von der Anlage nach Figur 1 ist bei dieser Ausführungsform die Speisepumpe 120 nicht entleerbar, so daß das Wasser beim Stillsetzen der Anlage aus dieser Speisepumpe in den Sumpfbehälter 32 hinausgeblasen werden muß. Die Anlage 110 hat zwei zusätzliche Dreiwegventile, ein Speisepumpeneinlaßventil 122 und ein Speisepumpenauslaßventil 124. Das Einlaßventil 122 liegt in der Leitungsverbindung zwischen der Anfahrpumpe 48 und der Speisepumpe 120, und das Auslaßventil 124 liegt in der Leitungsverbindung zwischen der Speisepumpe 120 und dem Dampfkessel 14. Die Ventile 122 und 124 stellen über je eine Leitung 134 bzw. 132 eine Verbindung zwischen der Speisepumpe 120 und dem Kopfstück oder Einlauf des Kondesnators 22 her, wobei die Leitungen 132 und 134 zum Kondensator normalerweise durch diese Ventile geschlossen sind.

Im Betrieb wird, wenn die Anlage stillgesetzt werden soll, der

209833/0800

220U58

Brenner 16 abgeschaltet, wobei die Maschine mit gespeichertem Dampf im Leerlauf weiterarbeitet. Es werden zunächst das Ventil 122 und dann das Ventil 124 (oder beide Ventile gleichzeitig) geschaltet, so daß der Einlaß bzw. der Auslaß der Speisepumpe zum Kondensator 22 geöffnet wird. Dampf vom Kondensator 22 strömt durch die Leitung 1.34 zum Speisepumpeneinlaß, wodurch das Wasser in der Speisepumpe 120 vor dem Dampf durch die Leitung 132 herausgedrückt wird, so daß die Speisepumpe außer Betrieb gesetzt wird. Sodann wird das Speisepumpen-Umgehungsventil 52 geschaltet, so daß die Umgehungsleitung 54 geöffnet wird, woraufhin der Dampfdruck im Dampfkessel 14 das Dampfkesselwasser durch die Leitung 54, die Pumpe 48 und das Ventil 50 in den Sumpf 32 zurückdrückt. Dann werden die Ventile 44 und 50 geschlossen, wodurch wie zuvor der Sumpf von der übrigen Anlage isoliert wird. Das Wasser im Sumpf 3 2 wird wie zuvor im nichtgefrorenen Zustand gehalten.

Um die Anlage nach Figur 8 anzufahren, werden die Ventile 44 und 50 geöffnet (das Umgehungsventil 52 befindet sich immer noch in der die Speisepumpe umgehenden Stellung) und wird das Speisepumpenventil 122 zum Kondensator geschlossen. Das Speisepumpen-ventil 124 bleibt zum Kondensator offen. Der Brenner wird gezündet, und die Anfahrpumpe 48 füllt den Dampfkessel 14 über die Speisepumpen-Umgehungsleitung 54 auf einen vorbestimmten Stand. Das Ventil 58 wird so eingestellt, daß Dampf niedriger Güte durch die Entspanner-Umgehungsleitung 57 in den Kondensator 22 strömen kann, während die Speisepumpe 120 und der Entspanner 20 wie zuvor durch Dampfleitungen erwärmt werden. Das Umgehungsventil 58 wird sodann geschlossen, wodurch der Dampfkesselauslaß 14 geschlossen wird, und die Speisepumpen-Umgehungsleitung 54 wird durch das Ventil 52 geschlossen. Wenn in der Anlage sich ein ausreichender Dampfdruck aufgebaut hat, wird das Entspanner-Umgehungsventil 58 geschaltet, so daß der Damp_f kessel 14 zum Drosselventil 18 geöffnet wird, und das Drosselventil 18 wird geöffnet. Der Entspanner 20 wendet um, wodurch die Speise pumpe 120 eingeschaltet wird. Die Speisepumpe 120 wird dadurch angelassen, daß Wasser von der Anfahrpumpe 48 zum Kondensator 22 mit niedrigem Druck verdrängt wird. Dann wird das Speisepumpenauslaßventil I24 geschaltet, so daß der Speisopumpenauslaß zum Kondensator geschlossen, dieser zum Dampfkessel geöffnet und damit der Anfallt*

209833/0800

Vorgang beendet wird.

Die verschiedenen Speiseleitungen und Kammern oder Abteile dieser Anlage können wie bei der Anlage nach Figur 1 bis 7 ausgebildet und isoliert sein.

Bei der Ausführungsform nach Figur 9 entfällt der Sumpferhitzer 60 und wird ein gefrierbarer Sumpf mit raschem Auftauvermögen verwendet. Dieser Sumpf hat zwei getrennte Sumpfbehälter 136 und 138. Der Sumpfbehälter 136 ist allgemein wie der Sumpfbehälter 32 ausgebildet (obwohl er ein etwas kleineres Fassungsvermögen haben kann, so daß das Gesamtfassungsvermögen der beiden Sumpfkammern ungefähr gleich dem der Sumpfkammer 34 in Figur 1 ist) und mit einer Isolation versehen, um ein Gefrieren während des normalen Stillstands über Nacht oder auch über längere Zeiträume zu vermeiden. Der Sumpfbehälter 136 kann ebenfalls zusammenpreßbare Teile wie in Figur 5 oder einen Taukern wie in Figur 7 enthalten. Im übrigen kann die Anlage gleich ausgebildet sein wie die Anlage nach Figur 1 oder die Anlage nach Figur 8, wobei gleiche Teile mit gleichen Bezugsnummern bezeichnet sind.

Der Sumpfbehälter 138 ist so bemessen, daß er eine Wassermenge aufnehmen kann, die ausreicht, um den Dampfkessel 14, jedoch nicht die gesamte Anlage anzufahren (z.B. nicht ausreicht, um die Speisepumpe 120 anzulassen). Der Behälter 138 wird beim Stillsetzen, beispielsweise durch Einlaufen durch die Leitung 139 und das Absperrventil 139a in den Sumpfbehälter 136, gefüllt und steht über eine Leitung I40 und ein Ventil 141 mit der Pumpenumgehungsleitung 54 in Verbindung. Die Luftpumpe 15 beschickt den Sumpfbehälter 138 über eine Luftleitung 142 und ein normalerweise geschlossenes Ventil 142a,

Figur 10 und 11 zeigen Einzelheiten einer Ausführungsform des Behälters 138. Ein druckdichtes Gehäuse 143 umschließt ein Spiralrohr 144 aus elektrisch leitendem elastomeren Material wie graphitbeladenem Kunststoff (oder Biegeschlauch mit eingebettetem Heizdraht) mit einem dem Wasservonat gleichen inneren Fassungsvermögen. Das Rohr oder der Schlauch 144 füllt sich mit Wasser vom Sumpfbehälter 136 über das Absperrventil 139a, während die Anlage stillgesetzt ist. Das Wasser im Schlauch 144 kann gefrieren, wobei sich

209833/0800

der flexible Schlauch aus elastomerem Material nach Bedarf ausdehnen kann. Die beiden Enden des leitenden Schlauches 144 sind elektrisch über Klemmen 145 an die Batterie der Anlage angeschlossen. Im Inneren des Gehäuses 143 ist ein Lufteinlaß 146 von der Luftleitung 142 vorgesehen.

Im Betrieb kann während des Stillstands sämtliches Wasser in der Anlage einschließlich des Wassers in den beiden Sumpfbehältern 136, 138b gefrieren. Ein automatisches Anfahren ist durch rasches Auftauen der kleinen Wassermenge im Behälter 138 mit geringem Energieaufwand gegeben. Und zwar wird, um die Anlage anzufahren, ein Strom durch den leitenden Schlauch 144 (oder den eingebetteten

2 Heizdraht) geschickt, dessen Widerstand bewirkt, daß I R-Wärme im Schlauchinneren vernichtet und dadurch das dortige Eis geschmolzen wird. Der Schlauchdurchmesser ist so gewählt, daß der Auftauvorgang rasch voranschreitet. (Beispielsweise wird bei einer Wandtemperatur von 121 C. (250 F.) das im Schlauch befindliche Eis bei einem Schlauchdurchmesser von 6,35 mm (1/4 Zoll) in 11 Sekunden und bei einem Schlauchdurchmesser von 12,7 mm (l/2 Zoll) in 45 Sekunden geschmolzen.) Nach einer angemessenen Verzögerung (für das vollständige Auftauen des Eises im Behälter 138) wird der Brenner l6 gezündet und die BrennstoffZerstäuberluftpumpe 15 eingeschaltet. Das Luftventil 142a und das Ventil 141a werden geöffnet (thermostatisch entsprechend der Wassertemperatur im Schlauch 144oder entsprechend einem Zeitsteuerprogramm). Luft wird von der Pumpe 15 in das Innere des Gehäuses 143 gepumpt, so daß sich ein Druck von z.B. 0,35-0,7 kg/cm (5-10 psi) ergibt. Durch diesen Außendruck werden die Wände des Schlauches 144 zusammengedrückt, so daß das Flüssigwasser durch die Leitung I40 und das Ventil 141 direkt in die Speisepumpen-Umgehungsleitung 54 und von dort zum Dampfkessel 14 gedrückt wird. Das Absperrventil 139a in der Leitung zwischen den Behältern 136 und 138 verhindert ein Rückfließen in den Sumpfbehälter 136. Der Dampfkessel 14 wird sodann beschickt, und das Ventil 44 wird geöffnet, so daß Niederdruckdampf durch die Auftauleitungen der Anlage und durch den Kondensator 22 umläuft.

Nicht nur wird wie zuvor dieser Dampf zum Auftauen der Speisepumpe und des Entspanners verwendet, sondern das kondensierte Heiß-

209833/0800

wasser, das vom Kondensator 22 durch das geöffiiete Ventil 44 in den Behälter 136 zurückfließt, taut das Wasser im Sumpfbehälter 136 sehr rasch auf. Wenn der Behälter 136 aufgetaut ist, wird das Ventil 50 geöffnet und sodann die Anfahrpumpe 48 angelassen (indem durch den Dampfdruck Wasser vom Sumpfbehälter 136 in die Leitung 46 gedrückt wird). Im übrigen wird die Anlage in der gleichen Weise wie die Anlagennach Figur 1 und 8 insgesamt erwärmt und angefahren. Nur ungefähr 100 Wattstunden Energie (ungefähr l/lO der Kapazität einer herkömmlichen Blei-Säure-Batterie von 12 Volt und 100 Amperestunden) werden benötigt, um 1,14 1 (1 Quart) Wasser, was normalerweise eine angemessene Dampfkesselbeschickung für das Anlassen eines Kraftfahrzeug-Dampfmotors ist, aufzutauen.

Bei keiner der bisher beschriebenen Ausführungsformen ist irgendein Teil der Dampfantriebsanlage einer anderen Arbeitsflüssigkeit als reinem Wasser ausgesetzt. Trotzdem kann die Anlage selbst bei extremen Untergefriertemperaturen sehr rasch und mit sehr geringem Energieaufwand angefahren oder angelassen werden.

Bei der Ausführungsform nach Figur 12 wird mit dem abgelasse- ■ nen Sumpfwasser ein Gefrierschutzzusatzmittel vermischt und das Sumpfwasser dann vor der Einleitung in die Anlage vom Gefrierschutz mittel abgetrennt.

Figur 12 zeigt eine derartige Rankine-Kreisprozeß-Dampfantriebe anlage 150. Diese Anlage ist in vieler Hinsicht der Anlage nach Figur 1 ähnlich, und gleiche Teile sind mit gleichen Bezugsnummern bezeichnet. Verschiedene, an sich nach Bedarf vorhandene Anlagenteile, wie die Auftauleitungen, sind der Einfachheit halber weggelassen. Die Anlage hat sowohl einen Stillstand-Sumpfbehälter 152 als auch einen Umlauf-Sumpfbehälter 154, von denen mindestens der Sumpfbehälter 154 isoliert ist und eine solche Form hat, daß gefrierendes Wasser sich in ihn ausdehnen kann. Das Fassungsvermögen des Sumpfbehälters 154 ist zweckmäßigerweise so gewählt, daß sich eine Menge an Anlagenwasser ergibt, die ungefähr gleich der Wassermenge im Sumpfbehälter 32 nach Figur 1 ist, während das Fassungsvermögen des Sumpfbehälters I52 größer als das des Sumpfbehälters 154 ist.Die Sumpfbehälter 152 und 154 stehen über Ventile I56 bzw.

209833/0800

' ²⁰ 220AA58

158 mit der Anfahrpumpe 48 und der Speisepumpe 12 in Verbindung. Zwischen der Heizzone 162 und der Überhitzerzone I64 des Dampfkessels I65 befindet sich eine Trennvorrichtung Ιοί. Der Dampfkessel (beide Zonen) werden von einem Brenner 168 beheizt. Die Trennvorrichtung hat zwei Auslaßleitungen 172, 174, von denen die Leitung I72 zur Überhitzerzone I64 und die Leitung 174 über ein Ventil 175 zum Stillstand-Sumpfbehälter 152 zurückfuhrt. Die Trennvorrichtung leitet Dampf durch die Leitung 172 zum Überhitzer I64 und Flüssigkeit durch die Leitung 174 zum Sumpfbehälter zurück. Die gestrichelten Linien 172a und 174a veranschaulichen Leitungen für einen Trenn Vorgang, bei dem stattdessen Flüssigkeit zum Überhitzer I64 (durch die Leitung 172a) und Dampf zum Sumpfbehälter (durch die Leitung 174a) geleitet wird. Der Auslaß der Dampfkesselzone 162 kann über eine Umgehungsleitung 176 und ein Umgehungsventil 177 direkt mit dem Einlaß der Überhitzerzone I64 verbunden werden. Der Dampfkreislauf wird durch den Entspanner 20, das Drosselventil 18, die Entspanner-Umgehungsleitung 57, das Umgehungsventil 58, den Kondensator 22 und ein normalerweise geöffnetes Ventil I78 vervollständigt. Der Wasserbehälter 42 steht über die Pumpe 4I und das Ventil 40 in Verbindung mit dem Umlauf-Sumpfbehälter 154. Ein im Umlauf Sumpfbehälter I54 angeordneter Temperaturfühler I8I ist an einen Thermostat regler 182 zum Regeln der Ventile 156 und 158 angeschlossen. Im Stillstand-Sumpfbehälter 152 befindet sich ein Gemisch aus Wasser und einem Gefrierschutzzusatz, der den Gefrierpunkt des Wassers erniedrigt und eine ausreichend unterschiedliche Flüchtigkeit hat, um vom Wasser in der Trennvorrichtung ΙΟΙ durch einfache oder fraktionierte Destillation abgetrennt werden zu können. Es kann auch ein Gefrierschutzmittelbehälter, gestrichelt dargestellt bei 184» vorgesehen sein, der über die Leitung 179 mit der Trennvorrichtung 161 und dem Sumpfbehälter 152 in Verbindung steht.

Im Betrieb befindet sich bei Stillstand der Anlage nichtgefro renes Wasser (beispielsweise Schmelz- oder Eiswasser) im Stillstand-Sumpf behälter 152, während sich im Umlauf Sumpfbehälter 154 nur Wasser befindet. Das gesamte Wasser der Anlage ist in den einen oder den anderen dieser Sumpfbehälter, vorzugsweise in den Sumpfbehälter 154, entleert worden, und zwar nach einem der zuvor beschriebenen Stillsetzvorgänge oder irgendeinem anderen geeigneten Still-

209833/0800

setzvorgang. Die Ventile 156 und I58 sind geschlossen und bleiben
geschlossen, solange die Isolation des Sumpfbehälters 154 ausreicht, um das darin befindliche Wasser oberhalb einer vorbestimmten niedrigen Temperatur (über der Gefriertemperatur) zu halten. Das Ventil
178 ist ebenfalls geschlossen, um zu verhindern, daß Wasser während des Stillstands nach kalten Stellen der Anlage abwandert. Wenn der Temperaturfühler 181 wahrnimmt, daß die vorbestimmte niedrige Temperatur im Umlauf-Sumpfbehälter 154 erreicht ist, öffnet der Thermostatrq^-er 182 die Ventile 156 und I58, so daß das Wasser vom
Sumpfbehälter 154 in den Sumpfbehälter 152 fließen kann, wo es sich mit dem Gefrierschutzmittel vermischt. Es bleibt somit auch bei
längerem Stillstand bei Untergefriertemperaturen in der Anlage ein Gesamtvorrat an nichtgefrorenem Wasser erhalten.

Zum Anfahren der Anlage werden die Ventile 156 und 178 geöffnet (das Ventil I58 bleibt geschlossen), die (wie in Figur 1 angelassene) Anfahrpumpe 48 elektrisch eingeschaltet und der Brenner
I65 gezündet. Die Pumpe 48 pumpt das Wasser-Gefrierschutzmittelgemisch durch das Speisepumpen-Umgehungsventil 52 und die Umgehungsleitung 54 in die Dampfkesselzone 162, wo die Temperatur des Gemisches so weit erhöht wird, daß das Wasser und das Gefrierschutzmittel in der Trennvorrichtung Ιοί in Flüssig- und Dampfphase zerlegt wird. Die wasserdampfhaltige Phase gelangt über die Leitung
172 zur Überhitzerzone I64. Die gefrierschutzmittelhaltige Flüssigphase wird zum Sumpfbehälter 152 zurückgeleitet (oder zum Gefrierschutzmittelbehälter I84 geleitet, wo sie bis zum nächsten Stillsetzen der Anlage vorrätig gehalten werden kann). Der Dampf vom
überhitzer I64 wird sodann durch das Entspanner-Umgehungsventil 58 und die Umgehungsleitung 57 zum Kondensator 22 und in den Umlauf Sumpfbehälter I54 geleitet. Da das Ventil I56 offen und das Ventil 158 geschlossen ist, beginnt sich der Umlauf-Sumpfbehälter 154 mit Reinwasser zu füllen, während die Wassermenge im Sumpfbehälter 152 sich allmählich verringert. Mit Hilfe des Anfangsdampfdruckes werden ferner, wie bereits beschrieben, die verschiedenen Anlagenteile aufgetaut. Wenn wegen eines Fehlers im Thermostatregelsystem das
Wasser im Umlauf-Sumpfbehälter 154 gefroren ist, wird dieses Wasser durch den eintretenden Dampf ebenfalls rasch aufgetaut. Um für den Fall eines solchen Fehlers Vorkehrungen zu treffen, ist es ange-

209833/0800

bracht, im Stillst and-Sumpf behälter 152 beim Stillsetzen eine für das Anfahren der Anlage ausreichende Wassermenge bereitzustellen.

Wenn die im Sumpfbehälter 152 verbleibende Restwassermenge einen vorbestimmten niedrigen Stand (oder die Wassermenge im Sumpfbehälter 154 einen vorbestimmten hohen Stand und eine vorbestimmte Temperatur) erreicht hat, so daß der Sumpfbehälter 154 nunmehr Wasser für das Anfahren der Anlage enthält, werden das Ventil 158 geöffnet und die Ventile 156 und 175 geschlossen, so daß der das Reinwasser enthaltende Umlauf-Sumpfbehälter 154 an Stelle des Stillstand-Sumpfbehälters 152 in den Dampfkreislauf eingeschaltet wird. Sodann werden der Entspanner 20 und die Speisepumpe 12 eingeschaltet, wie bereits beschrieben. Die Trennvorrichtung ΙΟΙ kann jetzt aus der Anlage ausgeschaltet werden, und zwar durch Schalten des Ventils 177, so daß eine Direktverbindung zwischen der Dampfkesselzone 162 und der Überhitzerzone I64 hergestellt wird) oder die Trenn vorrichtung Ιοί kann lärgpre Zeit (oder sogar dauernd) in den Kreislauf eingeschaltet bleiben, um restliches Gefrierschutzmittel aus der Anlage auszutreiben.

Soll das Gefrierschutzmittel weniger flüchtig als Wasser sein, so daß es in der Flüssigphase der Trennvorrichtung Ιοί zurückbleibt, so kann man entweder organische Flüssigkeiten oder anorganische Salze verwenden. Dabei haben die anorganischen Salze den Vorteil, daß man kleiner Mengen von ihnen braucht. Organische Flüssigkeiten müssen ein hohes Molekulargewicht haben, damit sie beim Wegsieden des Wassers im Sumpf zurückbleiben; sie müssen daher in vorherrschen der Menge im Stillstand-Sumpfbehälter vorhanden sein.

Geeignete wasserlösliche anorganische Salze sind allgemein bekannt; dazu gehören Salze mit niedrigem Molekulargewicht wie Lithium bromid und Lithiumchlorid sowie zwei- und dreiwertige Salze mit höherem Molekulargewicht wie Kalziumchlorid und Magnesiumchlorid.

Geeignete hochsiedende organische Flüssigkeiten .ind Glyzerin und andere Glykole. Da diese Flüssigkeiten von dem durch den Kreislauf geschickten Wasser gänzlich abgetrennt werden, wird ihre Brauchbarkeit durch den Umstand nicht beeinträchtigt,daß sie andernfalls bei der hohen Kreislauftemperatur zu nichtkondensierbaren

209833/0600

Gasen zersetzt werden können. Ebensowenig müssen die Überhitzungstemperaturgrenzen auf Werte unterhalb 399° C. (750° F.), die einen schlechten Wirkungsgrad ergeben, erniedrigt \ierden.

Die Anlage nach Figur 12 kann auch mit Gefrierschutzzusätzen arbeiten, die flüchtiger sind als Wasser. Diese Gefrierschutzmittel wären dann in der Dampfphase der Trennvorrichtung l6l enthalten. Da diese Gefrierschutzzusätze einen untergeordneten Flüssigkeitsanteil gegenüber dem Wasser darstellen können und da ihre latente Verdampfungswärme geringer sein kann als die des Wassers, wird für die Abtrennung dieser flüchtigen Gefrierschutzzusätze weniger Energie benötigt. Ein geeignetes niedermolekulares, hochflüchtiges Gefrierschutzmittel ist Methanol (gefriert in 25-gewichtsprozentiger Lösung in Wasser bei -20° C). Die für das Wegsieden des Methanols aus einer Lösung mit 2 5 Gewichtsprozent Methanol und 0,4536 kg (1 pound) Wasser (bei einem mäßigen Rückflußverhältnis während der partieweisen Rektifizierung) erforderliche Wärme beträgt weniger als ein Viertel der für das Wegsieden des 0,4536 kg Wasser benötigten Wärmemenge. Ein mäßiges "Wegspülen" von Methanol in den übrigen Teil der Anlage vor dem Stillsetzen trägt dazu bei, daß das Gefrieren von schwierig zu entleerenden Teilen verhindert wird (obwohl geringfügige Umstellungen des Anfahr- und des Stillsetzzyklus erforderlich sein können).

Bei sämtlichen vorbeschriebenen Ausführungsformen können auch andere Isolier- oder Gefrierschutzmaßnahmen getroffen werden. Beispielsweise kann, da Eis, in dem Luft gelöst ist, sehr leicht zerreißt und bei Ausdehnung während des Gefrierene keine so hohe Spannung hervorruft wie luftfreies Wasser, die Spannungserzeugung in den Sumpfwandungen bei Untergefriertemperaturen erheblich verringert werden, wenn man während des StillsetzensLuft in einen Sumpf einleitet (z.B. vom elektrisch betätigten Brennergebläse), so daß sich das Sumpfwasser mit Luft sättigt.

209833/0800

Claims (24)

1. Patentansprüche

   A ./Winterfeste Dampfantriebsanlage unter Verwendung von Wasser als Arbeitsflüssigkeit mit einem Dampfkessel, einem Entspanner, einer Speisepumpe und einem Kondensator, gekennzeichnet durch eine erste Wasserspeichervorrichtung mit einer solchen Kapazität, daß sie gefrorenes Wasser ohne Beschädigung enthalten kann, und eine zweite Wasserspeichervorrichtung mit einer Einrichtung, die im wesentlichen sofort auf Anforderung bei Umgebungstemperaturen unterhalb des Gefrierpunktes des Wassers einen Vorrat an nichtgefrorenem Wasser liefert, der mindestens ausreicht, um den Dampfkessel zu speisen; eine Vorrichtung, die bei Stillstand der Anlage im wesentlichen das gesamte für den Betrieb der Anlage benötigte Wasser in der zweiten Speichervorrichtung und im wesentlichen das gesamte restliche Wasser in der ersten Speichervorrichtung speichert; eine Vorrichtung,die beim Anfahren nach dem Stillstand bei Umgebungstemperaturen unterhalb des Gefrierpunktes des Wassers den Dampfkessel anheizt und mit dem Vorrat an nichtgefrorenem Wasser aus der zweiten Speichervorrichtung beschickt; und eine Vorrichtung, die unter Verwendung des aus dem nichtgefrorenen Wasservorrat vom Dampfkessel erzeugten Dampfes die Anlage in den Vollbetrieb setzt.
2. 2. Dampfantriebsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Wasserspeichervorrichtung mit einer Heizeinrichtung ausgerüstet ist, die das darin befindliche Wasser soweit aufheizt, daß der Vorrat an nichtgefrorenem Wasser während des Stillstands der Anlage bei Umgebungstemperaturen unterhalb des Gefrierpunktes des Wassers erhalten bleibt.
3. 3. Dampfantriebsanlage nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß die zweite Wasserspeichervorrichtung eine Hülle aus Wärmeisoliermaterial, die das darin gespeicherte Wasser im wesentlichen umschließt, aufweist.
4. 4. Dampfantriebsanlage nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Heizeinrichtung mit einer Ue

   209833/0800

   gelung ausgerüstet ist, die unter Steuerung durch einen während des Stillstands der Anlage laufend die Temperatur des Wassers in der zweiten Speichervorrichtung messenden Temperaturfühler^ die Heizeinrichtung bei einer vorbestimmten niedrigen Temperatur oberhalb der Gefriertemperatur während des Stillstands der Anlage mindestens intermittierend einschaltet.
5. 5. Dampfantriebsanlage nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Heizeinrichtung aus einem hermetisch abgedichteten Rohrteil besteht, das in die zweite Speichervorrichtung hineinragt und zu einem Teil seines Gesamtvolumens mit einer verdampf baren Flüssigkeit gefüllt ist, das ferner mit seinem oberen Ende innerhalb und mit seinem unteren Ende außerhalb der zweiten Wasserspeichervorrichtung angeordnet ist und zwischen seinen Enden einen Flüssigkeitsweg aufweist, über den normalerweise im wesentlichen die gesamte in ihm enthaltene Flüssigkeit zum unteren Ende abfließen kann, und das an seinem unteren Ende durch ein Heizelement beheizt ist, derart, daß die in ihm enthaltene »Flüssigkeit verdampft und das obere Ende sowie das Wasser in der zweiten Wasserspeichervorrichtung mit Wärme beliefert.
6. 6. Dampfantriebsanlage nach Anspruch S> dadurch gekennzeichnet , daß die zweite Wasserspeichervorrichtun/r mit einer Hülle aus Wärmeisoliermaterial, die im wesentlichen das Wasser in dieser Speichervorrichtung umschließt, ausgerüstet ist und daß das Rohrteil mit seinem unteren Ende außerhalb dieser Hülle angeordnet ist.
7. 7. Dampfantriebsanlage nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß im wesentlichen die gesamte verdampfbare Flüssigkeit in der Flüssigphase in einem Bereich des Rohrteils außerhalb der Hülle enthalten ist.
8. 8. Dampfantriebsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die zweite Wasserspeichervorrichtung mindestens zwei Speicherabteile aufweist, von denen das eine einen für die Speisung des Dampfkessels ausreichenden Wasservorrat und das andere das Restwasser der zweiten Wasserspeichervorrichtung

   209833/0800

   aufnimmtj und daß zwischen dem einen Speicherabteil und einem Wassereinlaß des Dampfkessels eine erste Leitung und zwischen einem Dampfauslaß des Dampfkessels und dem zweiten Speicherabteil eine zweite Leitung vorgesehen sind.
9. 9. Dampfantriebsanlage nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet , daß das eine Speicherabteil so ausgebildet ist, daß ohne Beschädigung des Abteils Wasser in ihm gefrieren kannj und daß eine Vorrichtung vorgesehen ist, die auf Anforderung das in diesem Speicherabteil gefrorene Wasser auftaut, um den nichtgefrorenen Wasservorrat bereitzustellen.
10. 10. Dampfantriebsanlage nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet , daß das andere Speicherabteil ebenfalls so ausgebildet ist, daß ohne Beschädigung des Abteils in ihm Wasser gefrieren kannj und daß eine Leitung vorgesehen ist, über die vom Dampfkessel erzeugter Dampf zum zweiten Speicherabteil geleitet wird, um das dort gefrorene Wasser aufzutauen.
11. 11. Dampfantriebsanlage nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das eine Speicherabteil ein den Wasservorrat aufnehmendes elektrisch leitendes Rohr aufweist, in dem das Wasser ohne Beschädigung des Rohres gefrieren kann und das mit einer an eine Energiequelle anschließbaren Einrichtung zum Hindurchleiten von Strom durch das Rohr ausgerüstet ist, um das im Rohr gefrorene Wasser zwecks Bereitstellung des nichtgefrorenen Wasservorrats für den Dampfkessel aufzutauen.
12. 12. Dampfantriebsanlage nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohr aus elastisch zusammendrückbarem Material besteht und daß die zweite Speichervorrichtung mit einem luftdichten Gehäuse für das Rohr und einer Druckquelle ausgerüstet ist, die den Behälter unter einen für ac Zusammendrücken des Rohres ausreichenden Druck setzt, derart, daß Wasser aus dem Rohr durch die erste Leitung in den Dampfkessel gedrückt wird.

    209833/0800
13. 13. Dampf antriebsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß Aufwärmleitungen vorgesehen sind, über die vom Dampfkessel erzeugter Dampf durch die Anlage geleitet wird, um die Anlage vorzuwärmen, bevor sie in den Vollbetrieb gesetzt wird.
14. 14. Dampfantriebsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die zweite Wasserspeichervorrichtung so ausgebildet ist, daß ohne Beschädigung der Vorrichtung Wasser in ihr gefrier en kann.
15. 15. Dampfantriebsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens die erste Wasserspeichervorrichtung mit einem nichtwasserabsorbierenden, elastisch zusammendrückbaren Material ausgerüstet ist, das, wenn das in der Speichervorrichtung vorhandene Wasser sich beim Gefrieren ausdehnt, zusammengedrückt wird.
16. 16. Dampfantriebsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die zweite Wasserspeichervorrichtung am Tiefpunkt der Anlage angeordnet ist.
17. 17· Dampfantriebsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß zwischen der zweiten Speichervorrichtung und der übrigen Anlage eine Ventilvorrichtung vorgesehen ist, die während des Stillstands der Anlage bei den Umgebungstemperaturen unterhalb des Gefrierpunktes des Wassers ein Abwandern von Flüssigkeit von der zweiten Speichervorrichtung nach kälteren Bereichen der Anlage verhindert.
18. 18. Dampfantriebsanlage nach Anspruch 1, . da du r c h .gekennzeichnet, daß in der zweiten Wasserspeichervorrichtung dem Wasser ein Gefrierschutzmittel beigemischt ist, um das Wasser bei Umgebungstemperaturen unterhalb des Gefrierpunktes des Wassers im nichtgefrorenen Zustand zu haltenj und daß eine Trennvorrichtung vorgesehen ist, die auf Verlangen im wesentlichen unmittelbar einen Vorrat an nichtgefrorenem Wasser aus dem Gemisch gewinnt.

    209833/0800
19. 19. Dampfantriebsanlage nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Wasserspeichervorrichtung mindestens zwei Speicherabteile aufweist, von denen das eine das Gefrierschutzmittel und eine Wassermenge, die für die Bereitstellung eines mindestens für die Speisung des Dampfkessels ausreichenden Vorrats an nichtgefrorenem Wasser ausreicht, und das andere nur Wasser enthält; und daß zwischen dem einen Speicherabteil und einem Einlaß der Trennvorrichtung eine erste Leitung und zwischen einem Wasserauslaß der Trennvorrichtung und dem anderen Speicherabteil eine zweite Leitung vorgesehen sind.
20. 20. Dampfantriebsanlage nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den beiden Speicherabteilen eine dritte Leitung mit einer Ventilvorrichtung vorgesehen ist, und daß das andere Speicherabteil mit einem Temperaturfühler ausgerüstet ist, der bei einer vorbestimmten niedrigen Temperatur oberhalb der Gefriertemperatur eine Betätigung der Ventilvorrichtung bewirkt, derart, daß Wasser vom anderen zum einen Speicherabteil fließt.
21. 21. Dampfantriebsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in der zweiten Speichervorrichtung eine Anfahrpumpe vorgesehen ist, die beim Anfahren den Vorrat an nichtgef rorenem Wasser zum Dampfkessel förderi^und die so ausgebildet ist, daß sie beim Gefrieren des Wassers in der Speichervorrichtung nicht beschädigt wird.
22. 22. Dampfantriebsanlage nach Anspruch 1, dadurch g e kennz eichnet, daß mindestens der Dampfkessel und die Speisepumpe entleerbar sind, um eine Beschädigung bei Umgebungstemperaturen unterhalb des Gefrierpunktes des Wassers zu verhindern; und daß eine Ablaßvorrichtung vorgesehen ist, die beim Stillstand der Anlage automatisch die entleerbaren Anlagenteile nach einer der Wasserspeichervorrichtungen entleert.
23. 23. Dampfantriebsanlage nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet , daß die Ablaßvorrichtung die entleer baren Anlagenteile nach der zweiten Wnsserspeichervorrichtung entleert .

    209833/0800
24. 24. Winterfeste Dampfantriebsanlage unter Verwendung von Wasser als Arbeitsflüssigkeit mit einem Dampfkessel, einem Entspanner, einer Speisepumpe und einem Kondensator, wobei mindestens der Dampfkessel und die Speisepumpe entleerbar sind, gekennzeichnet durch eine am Tiefpunkt der Anlage angeordnete Wasserspeichervorrichtung, die so bemessen ist, daß sie das ablaßbare Wasser der Anlage aufnimmt; eine Entleerungsvorrichtung mit einer die Wasserspeichervorrichtung mit den entleerbaren Anlagenteilen verbindenden Leitungsanordnung und einer Ventilvorrichtung, die bei Betätigung die Wasserspeichervorrichtung von den entleer baren Anlagenteilen isoliert, wobei die Entleerungsvorrichtung während des Stillstands der Anlage automatisch das Wasser von den entleerbaren Anlagenteilen über die Leitungsanordnung zur Wasserspeichervorrichtung abläßt und danach die Ventilvorrichtung betätigt, derart, daß die Wasserspeichervorrichtung isoliert wird; eine bei der Wasserspeichervorrichtung vorgesehene Vorrichtung, die im wesentlichen auf Anforderung, bei Umgebungstemperaturen unterhalb des Gefrierpunkts des Wassers, in der Wasserspeichervorrichtung einen Vorrat an nichtgefrorenem Wasser bereitstelltj eine Vorrichtung, die beim Anfahren der Anlage nach dem Stillstand bei Umgebungstemperaturen unterhalb des Gefrierpunkts des Wassers den Dampfkessel anheizt und mit Wasser aus dem Vorrat an nichtgefiorenem Wasser in der Wasserspeichervorrichtung beschickt; und eine Vorrichtung, die unter Verwendung des aus dem nichtgefrorenen Wasservorrat durch den Dampfkessel erzeugten Dampfes die Anlage in den Vollbetrieb setzt.

    20 9 8 33/0800