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Verfahren zur Verdampfung von Kesselspeisewasser bei Unterdruck.
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Die Erfindung betrifft ein Verahren zur Verdampfung von Kesselspeisewasser
bei Unterdruck. Bei ideen bekannten Einrichtungen zur Ausführung eines solchen Verfahrens
erfolgt die Beheizung des Verdampfers Idurch Abgase oder Abdämpfe. Demgegenüber
wird gemäß der Erfindung die zur Verdampfung des Speisewassers erforderliche Wärme
dem vom Kondensator der Maschinenanlage kommenden Kühlwasser entzogen. Bekanntlich
ist es ein außerordentlich ungünstiger Umstand in der Wärmeverwertung der Dampfmaschinenanlagen
mit Kondensation, daß es nur selten gelingt, einen geringen Teil der in das Kühlwasser
des Kondensators übergegangenen Wärmemenge (zu heizungs- und Trockenzwecken oder
auch zur Bodenerwärmung) auszunutzen. Dieser Übelstand soll durch das neue Verfahren
behoben werden.
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Auf der Zeichnung ist eine Anlage zur durchführung des neuen Verfahrens
in einem Ausführungsbeispiel dargestellt, und zwar in Fig. I in einer Umriß darstellung
und in Fig. 2 in einer konstruktiv durchgebildeten Anlage.
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Das zu verdampfende Speisewasser befindet sich nach Fig. I in einem
Raum A feder innerhalb eines Raumes B von Idem vom Kondensator der Maschine kommenden
erwärmten Kühlwasser umspült wird. Die hier, durch aus dem Wasser im Raum A entwickelten
Dämpfe werden Idurch die Pumpe C angesaugt und gelangen auf ihrem Weg zur Pumpe
in den Wärmeaustauscher D, wo sie durch das Kühlmittel im Rohr G niedergeschlagen
werden.
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Lediglich Idie zurückbleibenden Gase gelangen in die Pumpe und werden
von dieser ins Freie gefördert. Mittels des Wärmeaustauschers kann in bekannter
Weise die in den Dämpfen entbaltene Wärme nutzbringend verwertet werden, wie z.
B. zum Heizen von Räumen, wenn der Wärmeaustauscher als Heizkörper ausgebildet wird,
während das im Raum B aus den Dämpfen gewonnene Niederschlags wasser als Kesselspeisewasser
verwendet wird.
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Schließt die Anlage unmittelbar an den Oberflächenkondensator der
Maschine an, so kann sie nach Fig. 2 ausgeführt sein. Mit A ist hier wieder der
Verdampfer bezeichnet, während durch das Rohr B und die anschließenden Heizröhren
des Verdampfers das warme Kühlwasser aus Idem Kondensator geführt wird. Der aus
dem Wasser des Verdampfers entwickelte Dampf gelangt in den Wärmeaustauscher D,
dessen Kühlmittel ihm durch das Rohr E zugeführt wird und im vorliegenden Falle
das für den Kondensator bestimmte Kühlwasser ist. Da sich dieses Kühlwasser im Kondensator
um ungefähr I50 C erwärmt, so hat es in den Rohren und B eine verschiedene Temperatur,
welche die nachstehend erläuterte Wirkungsweise ermöglicht. Die Luft wird aus dem
Wärmeaustauscher D Durch die Pumpe H und die Leitung G, das Niederschlagwasser durch
die Pumpe C und die Leitung J abgesaugt, um als Kesselspeisewasser verwendet zu
werden. Der Verdampfer wird durch das Rohr K aus der Warmwasserableitung B des Kondensators
gespeist.
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Die Wirkungsweise ist folgende: Wird angenommen,
daß
das Kühlwasser mit 250 C in den Oberflächenkondensator der maschinenanlage ein-
und mit 40°C austritt, so erwärmt es sich in dem Kondensator um 15 ° C. Das Vakuum
in diesem Oberflächenkondensator - entspricht somit der Wassertemperatur von 40°C,
mit Hinzurechnung des Widerstandes der Rohrwandungen gegen den Wärmedurchgang mit
etwa 3°C, so daß im Kondensator entsprechend einer Wassertemperatur von 43° C ein
Vakuum gleich 91,5 Prozent herrscht. Ist nun in die zum Maschinen - Oberflächenkondensator
führende Kühlwasserleitung ein Vorkondensator D eingeschaltet, so hängt auch in
diesem Kondensator das Vakuum von der Wassertemperatur ab. Beträgt die Eintrittswärme
des Kühlwassers wieder 250 C, und mag sich das Wasser im Vorkondensator D um 20
C, also auf 27°C erwärmen,w ozu wieder der Widerstand der K2hlrohrwände zu rechnen
ist, so entspricht hier das Vakuum einer Temperatur von 30°C, es beträgt also 95,8
Prozent und ist demnach wesentlich höher als im hauptkondensator.
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Der Unterschied zw-isehen der Temperatur von 400 C, mit der gdas
Kühlwasser den Hauptkondensator verläßt, und der Temperatur von 300 C im Vorkondensator
genügt, um den Verdampfer A zu betreiben, der an die Leitung B des warmen Kühlwassers
angeschlossen ist, wobei das zu verdampfende Wasser zweckmaßig gleichfalls der Kühlwasserleitung
B (durch K) entnommen wird.
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Nimmt man an, daß zum Verdampfen ein Temperaturunterschied von 3°
C notwendig ist, so können bei Annahme des Temperaturunterschiedes von 10° C des
K2hlwassers im Vorkondensator und beim Verlassen des Oberflächenkondensators der
Maschinenanlage bis zu 70 C Temperatur der gesamten Kühlsassermenge zum Verdampfen
des Speisewassers ausgenutzt werden.
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Nach dem neuen Verfahren kann also ein großer Teil der Wärme des
erwärmten Kühlwassers wiedergewonnen werden, wofür die autzuwendenden Kosten äußerst
gering sind, da der Widerstand des den Ver dampfer durchfließenden Kühlwassers gering
gehalten werden kann und der Kraftverbrauch der Luftpumpe für die Entlüftung des
Vorkondensators gegenüber dem Kraftbedarf der Gesamtanlage kaum eine Rolle spielt.