DE309921C

DE309921C -

Info

Publication number: DE309921C
Application number: DENDAT309921D
Authority: DE

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

- JVe 309921 -KLASSE 14h. GRUPPE

FRIEDRICH HANSEN tn HAMBURG.

Vorrichtung zur Erzeugung von Arbeitsdampf aus Abdampf.

Patentiert im Deutschen Reiche vom 30. September 1917 ab.

Bei bekannten, nach dem Wärmekreisprozeß arbeitenden Dampfkraftanlagen wird der Abdampf durch Kondensation zu Wasser verdichtet, welches nach Abscheiden des Fettes und sonstiger Beimengungen dem Dampfkessel als Speisewasser zugeführt wird. Bei der Kondensation geht die etwa ⁶/e der Gesamtwärme des Abdampfes betragende gebundene Wärme ungenutzt verloren und es bedarf großer Mengen Kühlwassers und einer zu dessen Förderung nötigen beträchtlichen Arbeitsleistung, um die Kondensation durchzuführen. Die auf solche Weise verloren gehende Wärme nutzbar zu machen, ist der Zweck vorliegender Erfindung, welche im wesentlichen darin besteht, daß der Abdampf ohne Kondensation in Arbeitsdampf von beliebiger Spannung umgewandelt und der Maschine zu erneuter Arbeitsleistung zugeführt wird. Bei dem Erfindungsgegenstand wird der Abdampf durch eine Reihe zusammenhängender, nur durch Wasserschichten voneinander getrennter Räume geleitet, die ständig von außen geheizt werden und in denen Spannung und Temperatur des Dampfes nach und nach bis zu der erforderlichen Höhe gesteigert werden.

Es ist zwar vorgeschlagen worden, eine einmal erzeugte Dampf menge unter Erhaltung des Aggregatzustandes zu stets erneuter Kraftabgabe zu benutzen. Eingang in den praktischen Gebrauch hat dieser Vorschlag jedoch nicht gefunden, aus welchem Grunde es bisher bei den Kondensationsmaschinen verblieben ist.

Zur Ausführung des Erfindungsgedankens dient eine umlaufende, von außen beheizte schraubenförmige Rohrschlange, welche aus einem mit dem Niederdruckzylinder der Dampfmaschine verbundenen Behälter wechselweise Abdampf und Wasser schöpft, die nach Durchströmen sämtlicher Windungen in einem mit dem Hochdruckzylinder verbundenen Druckbehälter abfließen. Die in ihrer Drehungsachse liegenden offenen Enden der Rohrschlange tauchen etwa zui Hälfte in Wasser ein und das Eintrittsende ist tunlichst zu einem Schöpfarm umgebogen oder mit einem solchen auf andere Weise versehen, welcher bei der Drehung der Schlange abwechselnd durch Wasser und Abdampf geführt wird, so daß die Windungen in ihrer unteren Hälfte sich ständig mit Wasser füllen, welches am anderen Ende der Schlange in den Druckbehälter austritt. Da der Dampf sich oberhalb des Wassers in den Windungen sammelt, werden auJL ,solche Weise Dampfräume gebildet, d^;,
Windungen entha enen Wf
einander getrenn sind. Ii
Drehung der Scr i.nge von j

Räumen s'

mperatur

sströmendi
entsprecl
zur ArI

der durchflossene Spannung und ' Druckbehälter t teres oder nac bzw. Überhitzu werden kann.

Die zu erziel hängig von dem und der Anzal z. B. der Durch Windungen 50, Wassersäule voi druck von 10 i ide Höchs^
mrchmesse:
ihrer Wir
esser 2 m t
:> hält die
i · 50 = ioc
ca. das GIe:

in den

ermengen vondiesen bei der mpf nacheinanigern sich dessen 3, daß der in den Dampf ohne weinder Trocknung itsstätte geleitet

pannung ist abier Rohrschlange ungen. Beträgt d die Anzahl der idurch gebildete η einem Dampfhgewicht.

Ein auf diesen Voraussetzungen beruhender Dampferzeuger ist in der Zeichnung durch
Fig. ι im Längsschnitt,
Fig. 2 im Querschnitt, und
Fig. 3 in Endansicht
bildlich dargestellt.

In einem mit Feuerung f versehenen, gegen äußere Abkühlung möglichst geschützten Heizraum h ist in äußeren Lagern i, i¹ eine hohle

ίο Welle α drehbar, deren Inneres durch eine Zwischenwand a¹ in zwei getrennte Räume a², a³ geteilt ist. Um die Welle α ist eine von Stützen b¹ getragene Rohrschlange b gewunden, deren eines Ende mit dem Räume a² durch eine Verschraubung b² und deren anderes Ende mit dem Räume a³ durch eine Verschraubung b³ in offener Verbindung stehen.

Das den Hohlraum a² enthaltende Ende der Welle α ist durch eine Kapsel c geschlossen, mit welcher ein in den Hohlraum a² einmündendes offenes Schöpfrohr c¹ verbunden ist. Dieses bewegt sich mit dem durch eine Stopfbüchse d¹ abgedichteten Wellenende in einem Niederdruckbehälter d, welcher durch ein Rohr rf² an den nicht abgebildeten Niederdruckzylinder der Dampfmaschine angeschlossen ist. Das den Hohlraum a³ enthaltende offene Ende der Welle α dreht sich, durch eine Stopfbüchse e¹ abgedichtet, in dem Hochdruckbehälter e, weleher durch ein Rohr e¹ mit dem nicht abgebildeten Hochdruckzylinder der Maschine -verbunden ist.

Niederdruckbehälter d und Hochdruckbehälter e stehen durch eine Rohrleitung g mit eingeschaltetem Überdruckventil g¹ in ständiger Verbindung, so daß der Wasserstand in beiden Behältern stets auf gleicher Höhe gehalten wird.

Um einem frühzeitigen Abnutzen der Stützen b¹ tunlichst vorzubeugen, können diese aus Rohren bestehen, welche gegen die Rohrschlange abgeschlossen, mit dem Innern der Welle a in offener Verbindung stehen und sich wechselweise mit Wasser oder Dampf füllen. Zur zeitweiligen Unterbrechung der Verdampfung, wie solche beim Abstellen der Dampfmaschine erforderlich wird, kann ein den Schornstein 0 mit der Feuerung/" verbindender Kanal A vorgesehen sein, in welchem eine von außen einstellbare Klappe k¹ die Leitung der Heizgase in der einen oder anderen Richtung regelt.

Die durch an einer Kettenscheibe, Zahnrad r o. dgl. angreifende Maschinenkraft oder auf andere geeignete Weise angetriebene Welle a schöpft aus dem bis zur Wellenmitte mit Wasser gefüllten Behälter d mittels des Schöpfrohres c¹ abwechselnd Wasser und Abdampf, welche aus dem Hohlraum a² durch die Verschraubung b² in die Rohrschlange übertreten, deren Windungen anfüllen und in den Hohlraum a^s durch Verschraubung b³ abfließen.

Da auch in dem Hochdruckbehälter e der Wasserstand ständig bis zur Wellenmitte reicht, werden die Windungen der Rohrschlange b und die Hohlräume α¹, α³ stets zur Hälfte mit Wasser, und zwar in ihrem unteren Teile gefüllt erhalten, während die obere Hälfte mit Dampf von entsprechender Spannung angefüllt ist. Die Spannung wächst von dem Räume a² ausgehend mit jeder Windung der von den Heizgasen umspülten Rohrschlange b, bis sie schließlich in dem Räume a^s und dem Behälter β eine Höhe erlangt, welche dem Druck der gegendrückenden Wassersäule das Gleichgewicht hält. Aus dem Behälter e wird der hochgespannte Dampf durch das Rohr e² in den Hochdruckzylinder der Dampfmaschine geleitet, um nach erfolgter Arbeitsleistung aus deren Niederdruckzylinder als Abdampf durch das Rohr d² nach dem Behälter d zu strömen, von wo aus der Kreislauf stets von neuem beginnt. Infolge von Undichtigkeiten etwa eintretende Verluste an Wasser werden durch Zusatzwasser in bekannter Weise ergänzt, so daß der Wasserstand in beiden Behältern d, β stets in gleicher Höhe erhalten bleibt, was an entsprechend angebrachten Wasserstandsanzeigern beobachtet werden kann. Die Temperatur und Spannung des Dampfes in der ständig von den Feuergasen bestrichenen Rohrschlange b wachsen von Windung zu Windung, während ein Teil des mitgeführten Wassers gleichzeitig verdampft, so daß die in dem Behälter d bei der Berührung des Abdampfes mit der Wasseroberfläche etwa eintretende geringe Kondensation mehr als ausgeglichen wird. Je nach der Größe der aufzunehmenden Dampfmenge sind die Weite der Rohrschlange b, der Durchmesser ihrer Windungen und deren Umfangsgeschwindigkeit zu wählen, während die Anzahl und der Durchmesser der Windungen von der Höhe der zu erzielenden Dampfspannung abhängig ist.

Um von dem Dampf auf seinem Wege durch die Windungen der Rohrschlange etwa mitgerissenes Wasser zurückzuhalten, bzw. den Dampf zu trocknen oder zu überhitzen, kann in dem Schornstein ein Überhitzer angebracht werden, welchen der Dampf vor seinem Eintritt in den Hochdruckzylinder durchströmt.

Claims

Patent-An Sprüche:

i. Vorrichtung zur Erzeugung von Arbeitsdampf aus Abdampf ohne Kondensation bei einer Dampfmaschinenanlage, gekennzeichnet durch eine in einem Heizraum (h) liegend umlaufende, schraubenförmig gewundene Rohrschlange (δ) mit in ihrer Drehungsachse liegenden, etwa zur Hälfte in Wasser tauchenden offenen Enden, durch deren eines in einem den Abdampf aufnehmenden Behälter (d) sich mit

einem Schöpfarm (c¹) drehendes Ende abwechselnd Dampf und Wasser eintreten, die Windungen etwa zur Hälfte mit Wasser, im übrigen mit Dampf anfüllen und am anderen Ende der Rohrschlange (b) in einen Druckbehälter (e) ausströmen, wobei die Windungen oberhalb der Drehungsachse Dampfräume bilden, welche durch die unterhalb der Drehungsachse befindlichen Wassermengen begrenzt und voneinander getrennt sind.
2. Vorrichtung nach Patentanspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Rohrschlange (δ) um eine in Lagern (i, i¹) drehbare hohle Velle (a) gewunden ist, deren Inneres dur ;h eine Zwischenwand (α¹) in zwei getrennte, an den Enden der Welle offene Räurr e (α², α³) geteilt wird, mit deren einem (a²) d is eine Ende und mit deren anderem («³ das andere Ende der Rohrschlange (5) in offener Verbindung stehen.
3. Vorricitung nach Patentanspruch 1, dadurch gf kennzeichnet, daß die Behälter (d, e) untf ι sich durch eine Rohrleitung (g) mit eingeschaltetem selbsttätigen Überdruckve itil (g¹) verbunden sind.

Hierzu ι Blatt Zeichnungen.