DE340808C

DE340808C - Condenser system for submarines

Info

Publication number: DE340808C
Application number: DE1916340808D
Authority: DE
Original assignee: Fried Krupp Germaniawerft AG
Current assignee: Fried Krupp Germaniawerft AG
Priority date: 1916-09-22
Filing date: 1916-09-22
Publication date: 1921-09-17

Description

Kondensatoranlage für Unterseeboote. Die Erfindung bezieht sich auf solche Unterseeboote, die bei der Oberwasserfahrt durch mit Kondensator ausgerüstete Dampfkraftmaschinen, z. B. Dampfturbinen, angetrieben werden, und bezweckt, eine Einrichtung zuschaffen, die eine wirksame Kühlung der Raumluft bei der Unterwasserfahrt ermöglicht. Dieser Zweck wird der Erfindung gemäß im wesentlichen dadurch erreicht, daß der Kondensator -der Dampfkraftanlage bleichzeitig als Luftkühler ausgebildet wird.Condenser system for submarines. The invention relates to such submarines, which are equipped with a condenser when traveling upstream Steam engines, e.g. B. steam turbines, are driven, and aims a To create a facility that effectively cools the indoor air during underwater travel enables. According to the invention, this purpose is essentially achieved by that the condenser -the steam power plant is designed as an air cooler at the same time will.

Auf der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Gegenstandes der Erfindung dargestellt, und zwar zeigt Fig. r die in Betracht kommenden Teile der Dampfturbinenanlage eines Unterseebootes in Ansicht, Fig. 2 den zugehörigen Gnundriß, Fig. 3 in größerem Maßstabe eine Einzelheit im Schnitt und Fig. q. eine zweite Ausführungsform dieser Einzelheit, ebenfalls im Schnitt, a ist eine Dampfturbine, die bei O.berwasserfahrt die Schraubenwelle d mittels eines Zahnräderübersetzungsgetriebes c antreibt. Bei Unterwasserfahrt dient in bekannter Weise ein Elektromotor b» zum Antrieb der Schraubenwelle. e ist der .Kondensator der Dampfturbine; das zur Kühlung dienende Seewasser wird während der Oberwasserfahrt mittels einer Kreiselpumpe f von großer Wassermenge und geringer FörderhÖhe -durch eine Rohrleitung e' angesaugt, darauf dem Kondensator durch eine Rohrleitung e= zugeführt und schließlich durch eine Rohrleitung es nach außenbords wieder abgeführt. In ,die Saugleitung ei ist vor der Kreiselpumpe fein Absperrschieber g und in die Rohrleitung es ein Absperrschieber h eingebaut. Der Dampfraum des Kondensators besitzt zwei durch Absperrventile i und k verschließbare Öffnungen, an die je eine -auf der Zeichnung nicht dargestellte - Rohrleitung angeschlossen ist. Durch die eine dieser Rohrleitungen wird während der Unterwasserfahrt mittels eines Ventilators die warme Luft eingeführt, während durch die andere die gekühlte Luft durch ein Rohrnetz an die Verbrauchsstellen weitergeleitet wird. Außer der Kreiselpumpe f ist eine zweite Kreiselpumpe l für geringe Wasser-,menge gegen hohen Förderdruck vorgesehen, die auch als Lenzpumpe verwendet werden kann. Die Saugseite dieser Pumpe steht durch eine Rohrleitung e4 mit dem zwischen -dem Absperrschieber h und dem Kondensator liegenden Teile der Rohrleitung e3 in Verbindung, während die Druckseite der Pumpe durch eine Rohrleitung 0 an den vom Ab- sperrschieber h nach außenbords führenden Teil der Rohrleitung e3 angeschlossen ist. In .die Leitung es ist nahe der Pumpe l ein Absperrschieber m sowie zwischen diesem und der Leitung es ein Rückschlagventil x eingebaut. Die Förderpumpe l dient dazu, das Kühlwasser bei der Unterwasserfahrt nach außen zu drücken. Die Kühlwasserzuführungsleitungen el- und e2 sind durch eine den Absperrschieber g und die Kreiselpumpe f umgebende Umführungsleitung s verbunden, in die ein Absperrventil p und hinter diesem eine Drässelscheibe o eingebaut sind. Das Absperrventil p (s. Fig. 3) besitzt einen mit .dem Ventilteller p' starr verbundenen Kolben p', der in einem Zylinder p3 dicht geführt ist. Der über dem Kolben befindliche Raum des Zylinders p3 steht durch ein Rohr q mit der Saugleitung e4 der Pumpe L und der Raum unter @&m Kolben durch eine Öffnung p4 mit der Außenluft im Maschinenraum in Verbindung. Die Anordnung ist derart, daß bei angestellter Pumpe l deren Saugwirkung sich durch das Rohr q auf die Oberseite des Kolbens p' fortpflanzt und, unterstützt durch den auf die Unterseite des Kolbens wirkenden Druck der Außenluft im Maschinenramm, den Kolben p2 anhebt, so daß das Ventil p geöffnet wird.In the drawing, an embodiment of the subject matter of the invention is shown, namely Fig. R shows the relevant parts of the steam turbine system of a submarine in view, Fig. 2 the associated outline, Fig. 3 on a larger scale a detail in section and Fig. q. a second embodiment of this detail, also in section, a is a steam turbine which drives the screw shaft d by means of a gear transmission c when traveling over water. When traveling underwater, an electric motor b »serves in a known manner to drive the propeller shaft. e is the condenser of the steam turbine; the seawater used for cooling is sucked in through a pipeline e 'by means of a centrifugal pump f by means of a centrifugal pump f with a large amount of water and a low delivery head, then fed to the condenser through a pipeline e = and finally discharged outboard again through a pipeline. In, the suction line ei is installed in front of the centrifugal pump fine gate valve g and in the pipeline there is a gate valve h. The vapor space of the condenser has two openings which can be closed by shut-off valves i and k , to each of which a pipeline (not shown in the drawing) is connected. During the underwater journey, the warm air is introduced through one of these pipes by means of a fan, while the cooled air is passed through a pipe network to the points of consumption through the other. In addition to the centrifugal pump f, a second centrifugal pump l is provided for small amounts of water against high delivery pressure, which can also be used as a bilge pump. The suction side of this pump is through a pipeline e4 with h between -the shut-off valve and past the condenser parts of the pipeline e3 in combination, while the pressure side of the pump through a pipeline 0 to h from the gate valve outboard leading part of the pipeline e3 connected. In .the line there is near the pump l a gate valve m and between this and the line there is a check valve x built. The feed pump l is used to push the cooling water outwards during underwater travel. The cooling water supply lines el- and e2 are connected by a bypass line s which surrounds the gate valve g and the centrifugal pump f and into which a shut-off valve p and, behind it, a throttle valve o are installed. The shut-off valve p (see FIG. 3) has a piston p 'which is rigidly connected to the valve disk p' and which is tightly guided in a cylinder p3. The space of the cylinder p3 located above the piston is connected to the suction line e4 of the pump L through a pipe q and the space under @ & m piston is connected to the outside air in the engine room through an opening p4. The arrangement is such that when the pump 1 is switched on, its suction effect is propagated through the pipe q to the top of the piston p 'and, supported by the pressure of the outside air in the machine ram acting on the bottom of the piston, lifts the piston p2 so that the Valve p is opened.

Um die übliche leichte Bauart des Kondensators auch bei seiner Verwendung zur Kühlung der Luft bei Unterwasserfahrt beibehalten zu können, ist an seinem Wasserraum ein Sicherheitsventil v angeordnet, das sich bei einem gewissen der zulässigen Beanspruchung des Kondensators entsprechenden Überdruck öffnet.The usual lightweight design of the capacitor, even when using it to be able to maintain the cooling of the air during underwater travel is due to its water space a safety valve v is arranged, which is at a certain the permissible stress corresponding overpressure of the condenser opens.

Bei Oberwasserfahrt sind die Absperrventile i und k des Kondensators geschlossen und die Absperrschieber g und La geöffnet. Die Pumpe f fördert das Kühlwasser aus der Leitung e' .durch die Leitung e' nach dem Kondensator und von diesem durch die Rohrleitung e3 nach außenbords. Die Dampfturbine a schickt den Abdampf in den Kondensator, aus dem eine Luftpumpe das Kondensat und die Luft in üblicher Weise absaugt.When traveling upstream, the shut-off valves i and k of the condenser are closed and the shut-off valves g and La are open. The pump f conveys the cooling water out of the line e '. Through the line e' to the condenser and from there through the pipe e3 to the outboard. The steam turbine a sends the exhaust steam into the condenser, from which an air pump sucks the condensate and the air in the usual way.

Soll :getaucht werden, so wird zunächst der Frischdampf der Turbine a abgestellt und .der Elektromotor b mit der Schraubenwelle d in bekannter Weise gekuppelt. Sodann wird .die Kon.densatluftpumpe-stillgesetzt und der Ventilator angestellt, der durch das Ventil i Luft in den Kondensator bläst, die durch Ventil k wieder austritt und weiterverteilt wird. Weiterhin wird die Pumpe f abgestellt, der Schieber g geschlossen, die Pumpe l angestellt und der Schieber La geschlossen. Infolge der durch das Anlassen der Pumpe l in dem Rohr q entstehenden Saugwirkung wird .der Kolben p' des Absperrventils p angehoben, so daß das Ventil p für den Durchtritt des Kühlwasser aus dem Rohre e1 geöffnet wird. Bei der Unterwasserfahrt strömt nun das Seewasser mit hohem Druck durch das Absperrventil p nach der Drosselstelle o, wo der gesamte Druck in Geschwindigkeit umgesetzt wirre, und von da nach dem Kondensator; aus diesem wird es von der Pumpe l durch die Leitung e4 angesaugt und durch die Leitung e' unter hohem Druck nach außenbords gefördert. Sollte die Pumpe l unbeabsichtigt zum Stillstand kommen, so schließt sich einerseits das Absperrventil p infolge des beim Stillstehen der Pumpe L in dem Rohre q entstehen-.den Überdruckes selbsttätig, und anderseits verhindert das Rückschlagventil n von der Austrittsseite einen Wassereinbruch.Should: be immersed, the live steam of the turbine is first used a turned off and .the electric motor b with the screw shaft d in a known manner coupled. Then the condensate air pump is shut down and the fan employed, which blows air into the condenser through valve i, which through valve k exits again and is redistributed. Furthermore, the pump f is switched off, the slide g closed, the pump l switched on and the slide La closed. As a result of the suction effect created in the pipe q by starting the pump l is .the piston p 'of the shut-off valve p raised so that the valve p for the Passage of the cooling water from the pipes e1 is opened. When going underwater the seawater now flows at high pressure through the shut-off valve p after the throttle point o, where all the pressure got tangled up in speed, and from there to that Capacitor; from this it is sucked in by the pump l through the line e4 and conveyed outboard through line e 'under high pressure. Should the pump l come to a standstill unintentionally, the shut-off valve closes on the one hand p as a result of the overpressure occurring in the pipe q when the pump L is at a standstill automatically, and on the other hand, the check valve prevents n from the outlet side water ingress.

Anstatt -das Absperrventil p unmittelbar durch die Saugwirkung der Pumpe L öffnen zu lassen, kann dies auch durch ein Druckmittel bewirkt werden, das durch die Saugwirkung der Pumpe l gesteuert wird. Eine solche Einrichtung ist beispielsweise in Fig. q. dargestellt. Über dem Zylinder p3 ist ein Zylinder r mit zwei in ihm verschiebbaren, starr miteinander verbundenen Steuerkolben r1 und r` angeordnet. Die eine Seite des Zylinders r steht durch das Rohr q mit der Saugleitung e4 der Pumpe l und die andere mit der Außenluft im Maschinenraum irr Verbindung (p4). An den zwischen den Kolben r1 und, r' befindlichen Raum ist eine Druckmittelleitung t angeschlossen. Aus dem Zylinder r führt eine Leitung u nachdem über dem .Kolben p' befindlichen Raum des Zylind,ers pg. Bei der gezeichneten Stellung der Steuerkolben r' und r' wird das Druckmittel über' den Kolben p' geleitet und damit das Ventil geschlossen gehalten. Wird die Pumpe l angestellt, so verschieben sich -die Steuerkolben unter der Saugwirkung in dem Rohr q nach rechts, wodurch die Verbindung der Leitung t anstatt mit der Leitung u mit der Leitung u' hergestellt und das Ventil durch das alsdann unter den Kolben p' tretende Druckmittel geöffnet wird.Instead of letting the shut-off valve p open directly by the suction of the pump L, this can also be brought about by a pressure medium that is controlled by the suction of the pump l. Such a device is shown, for example, in FIG. shown. A cylinder r with two rigidly interconnected control pistons r1 and r 'is arranged above the cylinder p3. One side of the cylinder r is connected through the pipe q to the suction line e4 of the pump l and the other to the outside air in the engine room (p4). A pressure medium line t is connected to the space located between the pistons r1 and 'r'. A line u leads from the cylinder r to the space of the cylinder located above the piston p, ers pg. In the drawn position of the control pistons r ' and r', the pressure medium is passed through 'the piston p' and thus the valve is kept closed. If the pump l is switched on, the control pistons move to the right under the suction effect in the pipe q, whereby the connection between the line t and the line u 'instead of the line u is established and the valve is then opened under the piston p' emerging pressure medium is opened.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Condenser system for submarines; the drive of which takes place during the upstream travel by steam engines, characterized in that a lockable inlet and outlet line is connected to the steam space of the condenser (e), which during the underwater travel the. Room air leads through the condenser. Capacitor system according to claim i, characterized in that, in addition to a pump (f) which supplies the cooling water of the condenser (e) when traveling upstream, a special pump (@ is provided which supplies the cooling water when traveling underwater. 3. Condenser system according to claim 2 , characterized in that the suction line (el) of the feed pump (f) intended for upstream travel can be closed off by a gate valve (g) after the pump (f) and with its pressure line (2 ') by a bypass line (s) Throttle disc (o) is connected, in which a shut-off valve (p) is switched on, which opens automatically when the feed pump (L) intended for underwater travel is switched on under the influence of the suction effect of this pump (l)., 4 Claims z and 3, characterized in that: the suction line (e4) and the pressure line (e5) of the feed pump (l) intended for underwater travel to the water ram of the condenser (e) na ch outboard cooling water drainage (e3) are connected. 5. condenser system .nach claim 3, characterized in that the shut-off valve (p) of the bypass line (s): has a piston (p2) guided in 'a cylinder (p3) and rigidly connected to the actual valve body (p'-) ; and that the space of the cylinder (p3) located above the piston (p2) through a pipe (q) with the suction line (e4) of the delivery pump (l) intended for underwater travel and the space below the piston through an opening (p4) is in contact with the outside air in the engine room, so that the piston is raised when the feed pump (L) intended for underwater travel is switched on as a result of the suction created in the pipe (q) and the shut-off valve (p) is opened. 6. Condenser system according to claim 3 and 5, characterized in that the cylinder (p3): of the shut-off valve (p) is connected to a pressure medium control (r, r'l, r2) , which by the suction of the delivery pump intended for underwater travel ( l) is controlled so that the pressure medium can pass under the piston (p`) and: the valve (p) can open.