DE226916C

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KAISERLICHESIMPERIAL

PATENTAMT.PATENT OFFICE.

PATENTSCHRIFTPATENT LETTERING

.- Λ! 226916 -. KLASSE 65 a. GRUPPE .- Λ! 226916 -. CLASS 65 a. GROUP

Dampfkraftanlage für Unterseeboote. Patentiert im Deutschen Reiche vom 22. Mai 1908 ab. Steam power plant for submarines. Patented in the German Empire on May 22, 1908.

Die Erfindung bezieht sich auf eine Dampfkraftanlage für solche Unterseeboote, die ihren Antrieb durch eine Dampfkraftmaschine erhalten, deren Betriebsdampf bei der Oberwasserfahrt in einem gefeuerten Dampfkessel, bei der Unterwasserfahrt dagegen in einem' Heißwasserkessel erzeugt wird.
' Diese zuerst von Nordenfeit angewendeten Dampfkraftanlagen werden den neuzeitigen anThe invention relates to a steam power plant for such submarines which are driven by a steam engine, the operating steam of which is generated in a fired steam boiler when traveling upstream and in a hot water boiler when traveling underwater.
'These steam power plants, which were first used by Nordenfeit, become the modern ones

ίο ein Unterseeboot zu stellenden Anforderungen insofern nicht mehr gerecht, als der Heißwasserkessel allein nur verhältnismäßig kurze Zeit Dampf abzugeben vermag, so daß nur kurze Zeit unter Wasser gefahren . werden kann.ίο requirements to be met by a submarine no longer fair inasmuch as the hot water boiler alone is only relatively short Time to give off steam, so that only driven under water for a short time. will can.

Die -Erfindung bezweckt nun, diese aus einem Dampfkessel, einer Dampfkraftmaschine mit Kondensator und einem Heißwasserkessel bestehenden Dampfkraftanlagen derart zu vervollkommenen, daß die Dauer der Unterwasserfahrt erheblich verlängert werden kann. Dieser Zweck soll nach der Erfindung dadurch erreicht werden, daß zu der Anlage ein Natrondampferzeuger hinzugefügt ist, der bei der Unterwasserfahrt nach Erschöpfung des Heißwasserkessels angestellt und dem der Inhalt des Heißwasserkessels als Speisewasser zugeführt werden kann. Außerdem soll durch die Erfindung ermöglicht werden, das mitgeführte, auf Unterseebooten wegen der beschränkten Raumverhältnisse so wertvolle Verdampfwasser zu erhalten, ohne daß es nötig wäre, besondere Speisewasser- oder Kondenswasserbehälter anzuordnen. Dies wird dadurch erreicht, daß der Wasserraum des Kondensators durch absperrbare Rohrleitungen sowohl mit den Verdampfwasserabteilungen des Natronkessels als auch mit dem Heißwasserkessel verbunden ist.The purpose of the invention is to make this from a steam boiler, a steam engine to perfect existing steam power plants with a condenser and a hot water boiler, that the duration of the underwater journey can be extended considerably. This purpose is to be achieved according to the invention be that a sodium steam generator is added to the system, which is used in the underwater trip after exhaustion of the hot water boiler turned on and to which the contents of the hot water boiler can be fed as feed water. In addition, through the invention enables the carried, on submarines because of the restricted To obtain space conditions so valuable evaporation water, without it being necessary to special feed water or To arrange condensate container. This is achieved in that the water space of the Condenser through closable pipelines with both the evaporation water departments of the soda kettle and the hot water kettle.

Auf der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel einer der Erfindung gemäß eingerichteten Dampfkraftanlage in schematischer Darstellung veranschaulicht, und zwar unterscheiden sich die einzelnen Figuren der Zeichnung nur dadurch, daß die wesentlichen Teile der Dampfkraftanlage in verschiedener, den Betriebsmöglichkeiten bei der Ober- und Unterwasserfahrt entsprechender Weise durch Dampf- und. Wasserleitungen untereinander verbunden sind.In the drawing, an embodiment of one of the invention is set up according to Steam power plant illustrated in a schematic representation, namely the individual figures of the differ Drawing only because the essential parts of the steam power plant in different, the operational possibilities for the upper and lower water voyage in a manner appropriate Steam and. Water pipes are interconnected.

Die Dampfkraftanlage besteht im wesentlichen aus einem Wasserröhrenkessel A, der mittels einer Ölfeuerung α¹ befeuert werden kann, einem in eine Laugenabteilung b¹ und zwei Verdampfwasserabteilungen b² zerlegten Natronkessel B, einem Heißwasserkessel C, einer Dampfkraftmaschine D und einem Kondensator E. Die genannten Teile der Dampfkraftanlage sind in der aus den einzelnen Zeichnungen ersichtlichen Weise durch mit F bis S bezeichnete Dampf- und Wasserleitungen untereinander verbunden, die beim Betriebe der Dampfkraftanlage in den durch Pfeile angegebenen Richtungen von Dampf oder Wasser durchströmt werden.The steam power plant essentially consists of a water tube boiler A, which can be fired by means of an oil furnace α ¹ , a caustic soda boiler B divided into a lye compartment b ¹ and two evaporation water compartments b ² , a hot water boiler C, a steam engine D and a condenser E. The parts mentioned of the steam power plant are connected to one another in the manner shown in the individual drawings by steam and water lines marked F to S, through which steam or water flows in the directions indicated by arrows when the steam power plant is in operation.

Der Betrieb der Dampfkraftanlage bei der Oberwasserfahrt erfolgt in der durch' Fig. 1 veranschaulichten bekannten Weise. Der zum Betriebe der Dampfkraftmaschine D erforderliche Frischdampf wird hierbei in dem mittels der ölfeuerung α¹ beheizten Wasserröhrenkes'sel A erzeugt. Der Dampf wird durchThe operation of the steam power plant when traveling upstream takes place in the known manner illustrated by FIG. 1. The live steam required to operate the steam engine D is generated in the water pipe boiler A, which is heated by means of the oil furnace α ^1. The steam is through

eine Leitung F in die Dampfkraftmaschine D und nach geleisteter Arbeit durch eine Leitung G in den Kondensator E geleitet. Nachdem er hier kondensiert worden ist, wird das Kondenswasser durch die Leitung H dem Wasserröhrenkessel als Speisewasser zugeführt. a line F is passed into the steam engine D and, after the work has been done, through a line G into the condenser E. After it has been condensed here, the condensed water is fed through line H to the water tube boiler as feed water.

Vor dem Übergange zur Tauchfahrt wird ein Teil des erzeugten Frischdampfes durchBefore the transition to the diving trip, part of the live steam generated is passed through

ίο die Leitung / in den Heißwasserkessel C und in die Verdampf wasserabteilungen 5² des Natronkessels B eingeleitet, wodurch der Inhalt des Heißwasserkessels und des Natronkessels auf eine solche Temperatur (der Heißwasserkessel C auf etwa 200°) gebracht wird, daß diese Kessel beim Übergange zur Unterwasserfahrt sofort betriebsbereit sind.ίο the line / in the hot water boiler C and in the evaporation water departments 5 ^{2 of} the soda boiler B initiated, whereby the contents of the hot water boiler and the soda boiler is brought to such a temperature (the hot water boiler C to about 200 °) that these boiler when transitioning to Are immediately ready for use underwater.

Soll das Boot tauchen, so wird die Ölfeuerung a¹ des Wasserröhrenkessels A abgestellt. Der Betrieb der Dampfkraftanlage erfolgt nun zweckmäßig nach dem Nordenfelt-Verfahren, vgl. Fig. 2. Der Kessel C wird hierbei als Heißwasserkessel benutzt, d. h. der in ihm vorhandene Dampf wird durch die Leitung K unmittelbar der Dampfkraftmaschine D zugeführt. Der Abdampf der Kraftmaschine geht durch G in den Kondensator E, aus dem das Kondenswasser über L als Speisewasser in den Kessel C zurückgelangt. If the boat is to dive, the oil firing a ^{1 of} the water tube boiler A is switched off. The operation of the steam power plant is now appropriate to the Nordenfelt method. See Fig. 2. The boiler C is in this case used as a hot water boiler, ie the existing therein steam is the steam engine D fed directly through line K. The exhaust steam from the engine goes through G into the condenser E, from which the condensation water returns to the boiler C via L as feed water.

Besitzt der im Heißwasserkessel C vorhandene Dampf nicht mehr genügend Spannung, so geht man zu dem in Fig. 3 veranschaulichten Natronkesselbetriebe über. Der Abdampf der Maschine wird nun nicht mehr ausschließlich in den Kondensator E, sondern außerdem zum Teil durch die Leitung M in die in der Laugenabteilung b¹ befindliche Natronlauge eingeleitet und von dieser absorbiert. Die Lauge erhitzt sich hierbei, gibt ihre Wärme an das in den Abteilungen δ² befindliche Verdampfwasser ab und erzeugt in diesen Abteilungen Frischdampf. Dieser Frischdampf wird sodann durch die Dampfleitung N der Dampfkraftmaschine D zugeführt. .If the steam present in the hot water boiler C no longer has sufficient voltage, one goes to the soda boiler operation illustrated in FIG. 3. The exhaust steam from the machine is now no longer exclusively fed into the condenser E, but also partly through the line M into the caustic soda in the caustic compartment b ¹ and absorbed by it. The lye heats up, gives off its heat to the ^{evaporated water in compartments δ 2} and generates live steam in these compartments. This live steam is then fed to the steam engine D through the steam line N. .

Da der Wärmeinhalt des Natronkessels namentlich im Anfange des Betriebes erfahrungsgemäß erheblich steigt und mit steigender Temperatur die Absorptionsfähigkeit der Natronlauge abnimmt, so wird zweckmäßig — namentlich im Anfange des Betriebes — das kühlere Kondenswasser, das sich aus dem dem Kondensator E zugeführten Teile des Abdampfes der Maschine bildet, durch die Leitung O den Verdampfwasserabteilungen δ² des Natronkessels B zugeführt. Hierdurch hat man es in der Hand, die Temperatur des Verdampf wassers und damit auch die der Natronlauge so zu regeln, daß die Absorptionsfähigkeit der Natronlauge annähernd gleich erhalten bleibt. Das Speisen der Verdampf wasserabteilungen b² erfolgt während des Betriebes mittels der Leitung P aus dem Kessel C, der in diesem Falle in seiner ersten neuen Anwendungsart, nämlich als Speisewasserbehälter für den Natron-, kessel B, benutzt wird. Die Anordnung besonderer Speisewasserbehälter wird sonach überflüssig. . · ■Since experience shows that the heat content of the caustic soda boiler increases considerably at the beginning of operation and the absorption capacity of the caustic soda decreases with increasing temperature, the cooler condensation water that results from the part of the exhaust steam of the machine fed to the condenser E is expedient - especially at the beginning of operation forms, fed through the line O to the evaporation water departments δ ^{2 of} the soda kettle B. This makes it possible to regulate the temperature of the evaporated water and thus also that of the caustic soda so that the absorption capacity of the caustic soda remains approximately the same. The feeding of the evaporation water departments b ² takes place during operation by means of the line P from the boiler C, which in this case in its first new application, namely as a feed water tank for the soda, boiler B is used. The arrangement of special feed water tanks is therefore superfluous. . · ■

Ist nach längerer Unterwasserfahrt der Spiegel der Natronlauge infolge der durch die Absorption des Maschinenabdampfes erfolgenden Verdünnung der Lauge so hoch gestiegen, daß die Lauge ihren Behälter b¹ ganz ausfüllt, oder hat die Verdünnung der Natronlauge bereits vor diesem Zeitpunkte einen Grad erreicht, bei dem die Natronlauge keinen Dampf mehr zu absorbieren vermag, so kann die Dauer der Unterwasserfahrt des Bootes durch Anwendung, des in Fig. 4 veranschaulichten, in ähnlicher Weise schon von Honigmann angewendeten Betriebsverfahrens noch verlängert werden. Dieses Verfahren besteht darin, daß die in der Natronlauge vorhandene Wärme noch bis zu der praktisch möglichen Grenze dazu ausgenutzt wird, in den Verdampf wasserabteilungen δ² Frischdampf zu erzeugen. Der Frischdampf wird der Maschine D wie bei dem Verfahren, nach Fig. 3 durch die Leitung N zugeführt. Der Abdampf der Maschine D wird nach diesem Verfahren nicht mehr in die Natronlauge, sondern ausschließlich in den Kondensator E geschickt. Das Kondenswasser wird nunmehr über L in den Kessel C geleitet und in diesem aufgespeichert. Der Kessel C erfüllt hierbei seine zweite neue Zweckbestimmung, nämlich die eines Kondenswasserbehälters, so daß die Anordnung besonderer Kondenswasserbehälter hiernach entbehrlich wird.Has the level of the caustic soda risen so high after a long underwater journey as a result of the dilution of the caustic solution that takes place through the absorption of the machine vapor that the caustic solution completely fills its container b ¹ , or has the dilution of the caustic soda already reached a level before this point in time at which the Caustic soda is no longer able to absorb steam, the duration of the underwater journey of the boat can be extended by using the operating method illustrated in FIG. 4, which was already used by Honigmann in a similar manner. This method consists in that the heat present in the sodium hydroxide solution is still used up to the practically possible limit to produce ^{water compartments δ 2 live steam in the evaporation.} The live steam is fed to the machine D through the line N as in the method according to FIG. After this process, the exhaust steam from machine D is no longer sent to the sodium hydroxide solution, but exclusively to condenser E. The condensation water is now fed into boiler C via L and stored in it. The boiler C fulfills its second new purpose, namely that of a condensation water container, so that the arrangement of special condensation water containers is then unnecessary.

Beim Übergange zur Oberwasserfahrt wird, die Feuerung a¹ wieder angestellt. Es 'findet dann zunächst das in Fig. 5 veranschaulichte Betriebsverfahren Anwendung, das dazu dient, den Natronkessel B und den Heißwasserkessel C wieder in betriebsfähigen Zustand zu setzen. Der zum Betriebe der Dampfkraftmaschine D erforderliche Frischdampf wird in diesem Falle wieder wie zu Anfang dem Wasserröhrenkessel A entnommen und durch die Leitung F der Maschine D zugeführt, aus der der gesamte Abdampf über G in den Kondensator E gelangt. Gleichzeitig wird ein anderer Teil des erzeugten Frischdampfes aus dem Wasserröhrenkessel A über / in die Verdampf wasserabteilungen δ² des Natronkessels B eingeleitet, wodurch die verdünnte Natronlauge eingedampft wird. Hierbei wird in bekannter Weise zur Erleichterung der Verdampfung die Laugenabteilung b¹ durch S die Dampfleitung R mit dem Kondensator E At the transition to the upstream waterway, the furnace a ^{1 is} turned on again. The operating method illustrated in FIG. 5 is then initially used, which is used to put the soda boiler B and the hot water boiler C back into an operational state. The operations required for the steam engine D live steam is again removed as in this case, at the beginning of the water tube boiler of the machine A and D supplied through the line F, in which the entire exhaust steam on G in the condenser E passes. At the same time, another part of the live steam generated is introduced from the water tube boiler A via / into the evaporation water departments δ ² of the sodium hydroxide boiler B , whereby the dilute sodium hydroxide solution is evaporated. In this case, in a known manner, the liquor compartment b ¹ through S the steam line R with the condenser E to facilitate evaporation

in Verbindung gebracht. Das Kondenswasser, das sich im Kondensator E aus dem Abdampfe der Dampfkraftmaschine D und dem von der Laugenabteilung b¹ kommenden Dampfe bildet, wird dem als Kondenswasserbehälter dienenden Kessel C zugeführt, der sich auf diese Weise, nachdem sich sein Wasserinhalt während des Betriebes nach Fig. 3 stark vermindert hat, allmählich wiederconnected. The condensed water, which forms in the condenser E from the evaporation of the steam engine D and the steam coming from the liquor compartment b ¹ , is fed to the boiler C , which serves as a condensate water container, which in this way, after its water content has increased during operation according to FIG. 3 has greatly diminished, gradually returning

ίο füllt. Das beim Einleiten von Frischdampf über / in die Verdampfwasserabteilungen b² überschießende warme Wasser wird über die Leitung S als Speisewasser in den Wasserröhrenkessel A oder aber über die Leitung P (Fig. 3) in umgekehrter Pfeilrichtung in den Kessel C geleitet; ist der Kessel C wiederίο fills. The excess warm water when live steam is introduced via / into the evaporation water compartments b ² is passed via line S as feed water into water tube boiler A or via line P (FIG. 3) in the reverse direction of the arrow into boiler C ; is the boiler C again

. genügend gefüllt, so kann der Wasserröhrenkessel A über S¹ aus ihm gespeist werden.
Wenn sich die Natronlauge durch das Eindampfen genügend konzentriert und der Kessel C sich hinreichend gefüllt hat, geht man wieder zu dem durch Fig. 1 veranschaulichten Betriebsverfahren (Kreislauf A D E A) über.. sufficiently filled, the water tube boiler A can be fed from it via S ^1.
When the sodium hydroxide solution is sufficiently concentrated as a result of the evaporation and the boiler C has been sufficiently filled, one goes back to the operating method illustrated by FIG. 1 (circuit AD EA) .

Claims

Patent Claims:

1. Steam power plant for submarines, consisting of a steam boiler, a Steam engine with condenser and a hot water boiler, characterized in that that a sodium steam generator is also provided, which can be used when underwater after exhaustion of the Hot water boiler switched on and the contents of the hot water boiler as feed water can be fed.

2. Steam power plant for submarines according to claim 1, characterized in that the water space of the condenser by closable pipes (0, L) with both the evaporation water departments (b ^% ) of the soda boiler (B) and with the hot water boiler (C) is connected .

1 sheet of drawings.