DE249199C - - Google Patents

Description

KAISERLICHES R PATENTAMT

Es ist bekannt, bei Oberflächenkondensationen, die aus dem Vakuumraum abzusaugende Luft durch eine mit dem Kühlwasser vor seinem Eintritt in den Kondensator betriebene Strahlpumpe auf atmosphärische Spannung zu komprimieren. Hierbei wird zwar die Luft möglichst kalt komprimiert und dadurch der Energiebedarf eingeschränkt. Trotzdem ist es aber meist nicht möglich, auf diese Weise die Luftkompression mit geringem Energieaufwand zu verrichten. Das Wasser muß oft vom Oberflächenkondensator aus auf einen hoch oder tief liegenden Wasserspiegel abfließen. Im ersten Falle muß der Gegendruck in der Strahlpumpe hergestellt werden, so daß sich eine überaus große Geichwindigkeitsumsetzung mit entsprechend iohem Energie verlust ergibt. Im zweiten Falle nuß das Gefalle bis zum Wasserspiegel nutzos preisgegeben werden, damit die in der Strahlpumpe verdichtete Luft in die Atmosphäre entweichen kann. Diese Energieveruste lassen sich durch Aufstellung der Strahljumpe in geeigneter Höhe nicht beseitigen, la es praktisch unzulässig ist, die Strahlpumpe in einem anderen Raum aufzustellen ils den Kondensator, ebenso unmöglich, sie η einen tiefen Brunnenschacht zu versenken.

Die vorliegende Erfindung vermeidet die bewannten Energieverluste auf neue Art. Es vird auch Strahlwirkung im Kühlwasserstrom genutzt, um die aus dem Vakuum zu entferiende Luft zu komprimieren, so daß eine ?umpe das Kühlwasser für die Luftkompresion und durch den Kondensator fördert. In «kannter Weise wird die Luftkompression zweistufig ausgeführt und die dafür erforderlichen beiden Strahlpumpen in neuer günstiger Weise derart in den Wasserlauf, den die j Kühlwasserpumpe erzeugt, eingeschaltet, daß sich möglichst geringer Energieverbrauch ergibt. ; Beispiele für Verwirklichung der Erfindung sind in der beiliegenden Zeichnung dargestellt. Bei der Kondensation nach Fig. 1 ist das Wasser von einem tiefliegenden Wasser-Spiegel aus zu heben .und kann als Warmwasser auf diesen Wasserspiegel zurückfließen. Diese Verhältnisse liegen meist vor, wenn das Kühlwasser aus einem nahen Fiuß entnommen wird.

Die Kühlwasserpumpe α entnimmt das Kühlwasser dem Fluß an der Stelle b und liefert es durch die Leitung c zur Strahlpumpe d. Diese saugt die Luft durch die Leitung e vom Oberflächenkondensator f an. Das Gemenge wird in das Gefäß g geliefert, in dem die Luft vom Wasser geschieden wird. Aus diesem Gefäß g fließt das Wasser durch die Leitung h zum Oberflächenkondensator f, verläßt ihn erwärmt durch die Leitung i und gießt bei k in den Fluß aus. Dadurch, daß die Leitung i bis auf den Wasserspiegel des Flusses heruntergeführt wird, wird das Gefalle ausgenutzt. In dem Gefäß g, welches oberhalb des Wasserspiegels des Flusses aufgestellt ist, herrscht geringerer als Atmosphärendruck. Die Luft wird deshalb aus dem Gefäß g durch die Leitung / abgesaugt und an geeigneter Stelle in die Warmwasserfalleitung i eingeführt. Ist diese Einführung wesentlich oberhalb des Gefäßes g möglich, so herrscht an der Stelle geringerer Druck als im Gefäß g

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und die Luftleitung / kann einfach in die ' Warmwasserabfalleitung i einmünden (Fig. i). Kann die Luftleitung / nicht so hoch in die Warmwasserabfalleitung eingeführt werden, so wird in dieser eine einfache Strahlpumpe m ausgebildet und durch Geschwindigkeitserzeugung der erforderliche Unterdruck hergestellt (Fig. 2).

Die Nachkompression der Luft von der im

ίο Gefäß g herrschenden Spannung bis auf atmosphärische Spannung erfolgt hierbei unter Mischung mit dem im Kondensator I bereits erwärmten Wasser. Da das Volumen der Luft infolge der Vorverdichtung bereits wesentlich abgenommen hat, ist es praktisch bedeutungslos, daß die Luft nunmehr durch Berührung mit dem Wasser erwärmt wird. Wesentlich ist, daß die aus dem Kondensator f abzusaugende und auf atmosphärische Spannung zu

»o komprimierende Luft mit kaltem Wasser vorkomprimiert wird. Dies ist in der Strahlpumpe d, die mit kaltem Wasser betrieben • wird, der Fall. Es bleibt also der bekannte Vorteil, die Luft kalt abzusaugen, bestehen,

»5. ohne daß das Gefälle des Wassers bis auf den Wassersgiegel des Flusses hinab verloren geht. Dies Gefälle wird nicht nur zur Verminderung der Förderarbeit für das Wasser gerettet, sondern wird selbst noch für die Arbeit der

Jo Luftverdichtung nutzbar gemacht. Hierdurch wird der Kraftverbrauch erheblich eingeschränkt. Das Hindurchführen des luftreichen Wassers durch die Kühlrohre des Kondensators, welches die Gefahr einer chemischen Zer-

JS störung hervorruft und die Wärmeübertragung verschlechtert, ist vermieden.

Die in Fig. 3 dargestellte Kondensation gibt die Verhältnisse, wie sie sich besonders an Bord eines Schiffes ergebe \ wieder. Das

\o Kühlwasser fließt der Kondensation mit geringem Überdruck zu und muß gegen Überdruck abfließen. - Es soll gegen diesen Überdruck abfließen, ohne daß es nötig ist, daß das Wasser von neuem gepumpt wird oder

\5 daß die Strahlpumpe in der Kühlwasserleitung gegen diesen Überdruck arbeitet.

Das Wasser fließt durch die Leitung c unmittelbar der Strahlpumpe d zu, die die Luft durch die Leitung e aus dem Oberflächenkon-

)0 densator f absaugt. Die Strahlpumpe kann wegen des zu geringen Aufschlagdruckes das Gemenge nicht auf atmosphärische Spannung fördern. Sie erzeugt im Gefäß g eine mittlere Spannung. Hier wird die Luft von dem

>5 Wasser geschieden. Das Wasser wird aus dem Gefäß g durch die Kreiselpumpe α angesaugt und durch die Leitung h dem Oberflächenkondensator f zugeführt. Das erwärmte Wasser verläßt den Kondensator durch die

•0 Leitung i und fließt fort. Aus dem Behälter g ist die aus dem Wasser abgeschiedene

Luft hinauszuschaffen, d. h. auf atmosphärische Spannung zu komprimieren. Zu diesem Zwecke wird an die Leitung h eine Zweigleitung η angeschlossen, die zu einer zweiten kleineren Wasserstrahlpumpe 0 führt. Diese wird also mit dem Druck, den die Kreiselpumpe α herstellt und mit einem Teil des von ihr geförderten Wassers betrieben. Durch die Leitung p saugt diese Strahlpumpe 0 die Luft aus dem Behälter g an und komprimiert sie auf atmosphärische Spannung. Das Gemisch wird in den Behälter q ausgegossen, in dem die Luft abermals aus dem Wasser abgeschieden wird. Die Luft entweicht durch die Leitung r, das Wasser tritt durch die öffnung s aus dem Gefäß q in das Gefäß g zurück und wird hier von neuem durch die Kreiselpumpe a angesaugt. Die Luftkompressionsarbeit in der zweiten Strahlpumpe 0 ist nur gering. Da die Luft mit wesentlich höherer Spannung angesaugt wird, als in der Strahlpumpe d, so ist für das Betriebswasser nur eine kleine Druckhöhe aus Geschwindigkeit in Druck zurückzuverwandeln. Da außerdem die anzusaugende Luftrnenge bei dem höheren Ansaugedruck stark verringert ist, benötigt die zweite Strahlpumpe 0 für ihren Betrieb nur eine geringe Wassermenge. Sie erscheint deshalb nur als ein kleiner Hilfsapparat. Zur Einstellung dieser Wassermenge können die beiden Schieber t und u benutzt werden. Es ist ferner belanglos, wenn die geringe Wassermenge, die in der Strahlpumpe arbeitet, aus der atmosphärischen Spannung im Gefäß q in den Unterdruckraum g unter Vernichtung des Gefälles zurücktritt, um einfache Aufstellung zu ermöglichen.

Obwohl nur eine Pumpe für die Bewegung des Betriebswassers für die Kondensation und toc Luftabsaugung benutzt wird, wird die Umsetzung eines großen Energiebetrages zum Zwecke der Luftverdichtung durch Strahlwirkung vermieden. Dadurch wird der Energieverbrauch der Anlage ermäßigt. Das luft- ioj reiche Kühlwasser durchfließt nicht die*"fiühlrohre des Oberflächenkondensators. Die Gefahr einer chemischen Zerstörung und geringen Wärmeüberganges besteht somit auch hier nicht. nc

Die gleiche Anordnung ist beispielsweise auch bei den meisten Kondensationsanlagen, die mit Rückkühlung arbeiten, wertvoll, da das Kühlturmkaltwassergefäß am billigsten zu ebener Erde angeordnet wird, die Kc idensation aber meist im Keller, also tiefer aufgestellt werden muß.

Claims (2)

1. Patent-Ansprüche:

   i. Oberflächenkondensationsanlage, bei der das durch eine Kreiselpumpe geförderte Kühlwasser sowohl im Kondensator

   die Kondensation des Dampfes als auch in zwei Wasserstrahlluftpumpen eine zweistufige Kompression der aus dem Oberflächenkondensator abzusaugetiden Luft bewirkt, dadurch gekennzeichnet, daß in der Kühlwasserleitung, bei beliebiger Lage der fördernden Kühlwasserpumpe, der Oberflächenkondensator zwischen den beiden Strahlpumpen liegt und daß die vorkomprimierte Luft aus der Kalt wasserstrahlpumpe durch eine den Kondensator umgehende Leitung der Warmwasserstrahlpumpe zufließt.
2. 2. Oberflächenkondensationsanlage nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß statt der Warmwasserstrahlpumpe für die Nachkompression der Luft eine Strahlpumpe verwandt wird, die mit einem Teil des Kühlwassers betrieben wird, der aus der Kaltwasserleitung austritt und an einer anderen Stelle geringeren Druckes in sie zurückfließt.

   Hierzu ι Blatt Zeichnungen.