DE36570C - Maschinensystem mit Hoch- und Niederdruck-Dampferzeuger - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

Wenn der Dampf eines Dampfkessels eine bedeutende Menge Wasser bei der Dampfbildung mitreifst und der Dampfmaschine zuführt, so wird eine grofse Menge der aufgewendeten Wärme dadurch verschwendet, dafs das mitgerissene Wasser auf die Temperatur des gespannten Dampfes erhitzt werden mufste. Um diesem Uebelstande abzuhelfen, ist eine Anordnung getroffen, bei welcher das durch Condensation gewonnene Speisewasser, welches also das mitgerissene Wasser enthält, mit möglichst hoher Temperatur in den Dampferzeuger zurückgelangt. Zu diesem Zwecke wird der Dampf, welcher die Dampfmaschine verläfst, nicht mit der Atmosphärenspannung aus dem Cylinder gestofsen, sondern mit einer Spannung, welche etwa halb so grofs ist wie die Spannung 'des frischen Dampfes. Dieser noch gespannte Abdampf wird durch ein Schlangenrohr geleitet, dafs durch ein geschlossenes, mit Wasser gefülltes Gefäi's hindurchgeht. Das umgebende, zunächst kalte Wasser wird den Abdampf im Schlangenrohr condensiren, während eine continuirlich arbeitende Speisepumpe, deren Saugerohr an dieses Schlangenrohr sich anschliefst, das Dampfwasser aufsaugt und wieder in den Kessel, drückt.

Das umgebende Wasser wird sich allmälig erhitzen, und zwar schliefsiich bis über den Siedepunkt hinaus unter Erzeugung einer gewissen Spannung, welche je nach der Oberfläche des Schlangenrohres mehr oder weniger unterhalb der Spannung im Schlangenrohr liegt. Ist diese Spannung genügend gestiegen, so kann mit dem sich bildenden Dampf ein zweiter Cylinder betrieben werden, und man erhält auf diese Weise eine Art Compoundmaschine, denn die Hubintervalle dieser zweiten Maschine sind durchaus unabhängig von der der ersten. Man kann also auch dadurch ein Dampfmaschinensystem herstellen, welches mit zwei rechtwinklig gegen einander gestellten Kurbeln arbeitet.

Bei dieser Art der Wärmeausnutzung wird hiernach fast keine Wärmeverschwendung für die Erwärmung desjenigen Speisewassers eintreten, welches das mitgerissene Wasser ersetzen mufs, weil die Temperaturen des frischen und des Abdampfes des ersten Cylinders nur wenig von einander abweichen und das Wasser von der Speisepumpe mit derjenigen Temperatur in den Kessel geschafft wird, welche der Spannung des nur theilweise ausgenutzten Abdampfes entspricht. Gleichzeitig tritt bei diesem System noch der Vortheil ein, dafs der mit Feuer beheizte Dampferzeuger stets mit dem durch Destillation gewonnenen Wasser gespeist wird, dafs man also engröhrige Schlangenrohrkessel verwenden kann, ohne die Nachtheile des Kesselsteinansatzes befürchten zu' müssen, während man doch nicht gezwungen ist, durch besonderes, nicht weiter zu verwendendes Kühlwasser die Speisung mit Dampfwasser zu ermöglichen. Das durch die Heizung mit gespanntem Abdampf in dem gewissermafsen als Niederdruck-Dampfkessel auftretenden Behälter verdampfte Wasser mufs natürlich ebenfalls mittelst einer Speisepumpe durch frisches Wasser ergänzt werden, und in diesem Niederdruck - Dampferzeuger wird sich bei Anwendung von frischem W⁷asser eine Kesselsteinbildung einstellen.

Dieser Kesselstein wird sich aber an der Aufsenseite des Schraubenrohres ansetzen, durch welches der gespannte Abdampf hindurchstreicht, und kann auf leichte Weise entfernt werden. Die Dampfentwickelung in dem Niederdruck-Dampfkessel geschieht dadurch, dafs die gesammte, in dem gespannten Abdampf enthaltene latente Wärme sich durch die Wandung des Schlangenrohres dem Wasser im Niederdruck - Dampfkessel mittheilt. Die Differenz zwischen der Spannung in dem Niederdruckkessel und der des gespannten Abdampfes ist abhängig von der Gröfse der Heizfläche, welche das Schlangenrohr repräsentirt, im Verhältnifs zu der zu condensirenden Dampfmenge. Da die gesammte latente Wärme des ersten Abdampfes zur Dampfbildung im Niederdruckkessel verwendet wird, jedoch die Spannung im letzteren bei gleichmäfsiger Dampfentnahme etwas geringer ist wie im Abdampf, so ist dafür die Quantität des niedriger gespannten Dampfes eine etwas gröfsere. Es hat sich nun durch wiederholte Versuche herausgestellt, dafs ein kupfernes Schlangenrohr pro Quadratmeter und Pferdekraft eine Spannungsdifferenz von ca. ^!/₄ Atmosphäre ergiebt. Es liegen also die hier zu wählenden Gröfsenverhältnisse für die Ausführung sehr bequem. Der Niederdruck-Dampferzeuger vertritt hier die Stelle des Receivers der Compoundmaschine mit dem Vortheile, dafs er gleichzeitig Dampfwasser von möglichst hoher Temperatur für den Dampfkessel erzeugt.

In beiliegender Zeichnung ist A ein durch Feuer beheizter Schlangenrohrkessel, von dem der Dampf durch Rohr b einem Cylinder C zugeführt wird. Der Abdampf geht durch die im Wassergefäfs oder Niederdruck - Dampfkessel B¹ befindliche Schlange B, giebt hier die bei seiner Condensation frei werdende Wärme ab und das Dampfwasser sammelt sich im Gefäfs W, von wo es die Speisepumpe E entnimmt und dem Kessel A durch Rohr a wieder zuführt. Der in B¹ entwickelte Dampf geht durch Rohr b^l nach einem zweiten Cylinder D und verrichtet dort fast dieselbe Arbeit, welche der Abdampf des ersten Cylinders C leisten würde, wenn man ihn direct zuführte, anstatt ihn durch die Kühlschlange zu leiten. Bei directer Zuführung aber würde er sich auf ioo° bezw. darunter abkühlen und käme mit einer Temperatur in den Kessel zurück, die wesentlich unter der Temperatur liegt, die das nach dem neuen System unter Druck aufgesammelte Speisewasser aufweist. Dies ist der Hauptvortheil der neuen Anordnung. Das Maschinensystem vereinigt also die Vortheile des Compoundsystems mit den Vortheilen der Erzeugung von heifsem Speisewasser und verlegt die Kesselsteinbildung, welche sonst im Innern eines etwa angewendeten Schlangenrohres entstände, auf die Aufsenfläche eines anderen Schlangenrohres, von wo der Kesselstein leicht entfernt werden kann.

jv¹ und w^ sind Wasserstandsgläser zur Beobachtung des Wasserstandes in den Gefäfsen W und B¹. s¹ ist ein Rohr zum Nachspeisen des Niederdruck-Dampfentwicklers, und s'² dient zum Nachspeisen des Behälters W, da durch Undichtigkeit in dem sonst geschlossenen System immer etwas verloren geht.

Claims (1)

1. Patent-Anspruch:

   Ein Maschinensystem, bei welchem der Abdampf mit Spannung den ersten Dampfcylinder verläfst und, durch ein Rohrsystem geleitet, das Wasser in -einem Niederdruck-Dampferzeuger kocht, hierbei sich condensirt und darauf zur Speisung des durch Feuer beheizten Hochdruckkessels verwendet wird, während der im Niederdruckkessel entwickelte Dampf einen zweiten Niederdruckcylinder treibt.

   Hierzu ι Blatt Zeichnungen.