-
Kesselspeisekreiselpumpe, der durch einen Strahlapparat das Kondensat
unmittelbar aus dem Vacuumraum des Kondensators zugeführt wird. Es ist bekannt,
Kesselspeisekreiselpumpen unmittelbar durch Dampfturbinen anzutreiben. Für diese
schnellaufenden Kreiselpumpen ist es unmöglich, das Wasser unmittelbar aus dem Vacuum
des Kondensators anzusaugen, weil die schnellaufende Pumpe eine hohe Einlaufgeschwindigkeit
des Wassers und damit einen hohen absoluten Zuflußdruck erfordert. Besonders ungünstig
«-erden diese Verhältnisse, wenn gleichzeitig die zu speisende Wassermenge zeitweilig
verhältnismäßig gering ist und der Unterdruckraum, aus dem das Kondensat gefördert
werden muß, tiefer liegt, als die Pumpe aufgestellt werden kann, wie es beispielsweise
auf der Lokomotive der Fall ist. Es ist bekannt, den für das Ansaugen erforderlichen
Zuflußdruck dadurch herzustellen, daß das zu fördernde Wasser der Pumpe durch einen
Strahlapparat zugeführt wird, deren
Treibwasser aus dem Druckstutzen
der Pumpe entnommen wird. Wollte man aber das Treibwasser des Strahlapparates aus
dem Druckstutzen der Kesselspeisepumpen entnehmen, so würde einerseits der Antrieb
des Strahlapparates einen unzulässig großen Energieaufwand erfordern, die im Ansaugeraum
der Pumpe erwünschte Vermehrung der Wassermenge würde unzweckmäßig klein ausfallen
und gleichzeitig würde in ihren Hochdruckstufen eine unerwünschte Vermehrung der
Wassermenge eintreten. Nach der Erfindung wird deshalb -in neuer Weise das Treibwasser
des Strahlapparates nur im Niederdruckteil der Pumpe gefördert, so daß ein kleines
Strahlgefälle zur Wirkung kommt und eine im Verhältnis zur Fördermenge große Treibwassermenge
im Umlauf gehalten werden kann. Weil bei den Pumpenrädern, die unter höherem absoluten
Zulaufdruck arbeiten, die Wassermenge kleiner ist, ist es besonders vorteilhaft,
in an sich bekannter Weise die Hochdruckräder unmittelbar mit einer schnellaufenden
Dampfturbine zu kuppeln, während die Niederdruckräder durch Zahnradübertragung mit
kleinerer Drehzahl laufen.
-
Die Erfindung ist auf der Zeichnung schematisch dargestellt. a ist
der Kondensatsammelraum des Oberflächenkondensators, aus dem das Kondensat durch
den Strahlapparat b abgesaugt wird. Zusammen mit dem Treibwasser des Strahlapparates
b fließt das Kondensat unter erhöhtem Druck durch Leitung c zum Niederdruckteil
der Pumpe r1. Aus ihrem Druckraum fließt ein Teil als Treibwasser durch Leitung
c zum Strahlapparat b zurück, der andere Teil fließt durch Leitung f zum Hochdruckteil
der Pumpe ä, von der es durch Leitung h zur Kesselspeisung abfließt. Der Hochdruckteil
g der Pumpe ist mit der Antriebsdampfturbine i unmittelbar gekuppelt, während der
Niederdruckteil d unter Einschaltung der Zahnradübersetzung k mit geringerer Drehzahl
angetrieben wird.
-
Hierbei müssen die einzelnen Radsätze der Pumpe mit geeigneter Charakteristik
ausgebildet sein, damit dem Strahlapparat der erforderliche Aufschlagdruck erhalten
bleibt, wenn bei vermindertem Kondensatzufluß - und gleichbleibender Druckhöhe die
Liefermenge der Pumpe sich dadurch einregelt, daß bei abnehmender Zulaufspannung
die Wasserfüllung des Niederdruckrades unvollkommen wird. In Abb.2 zeigen die Kurven
die von den Rädern bei vollkomtnener Wasserfüllung erzielten Förderhöhen für verschiedene
Fördermengen. A sei die Kurve für das Niederdruckrad, B die Kurve für jedes der
Hochdruckräder, Q die geförderte Wassermenge, H die überwundene Förderhöhe. Q1 sei
die Wassermenge, die einen Kreislauf durch das Niederdruckrad und den Strahlapparat
ausführt. Sie ist im Niederdruckrad auch dann zu fördern, wenn die zufließende Kondensatmenge
Null geworden ist. Ist die anfallende Kondensatmenge Q2-; :so arbeitet das Niederdruckrad
im Punkte C der Kurve A, die Hochdruckräder im Punkte D der Kurve
B. Die Summe der einzelnen Förderhöhen stellt sich auf den Spannungsunterschied
zwischen Ansaugeraum (Leitung c) und Kessel (Leitung h) ein. Wird jetzt die zufließende
Kondensatmenge geringer, so kann sich die Pumpe nicht durch Vergrößerung der Förderhöhe
einregulieren. Denn die Kesselspannung kann gerade einen dieser Förderung entgegengesetzten
Verlauf nehmen. Die Pumpe stellt sich deshalb auf die verkleinerte Wassermenge dadurch
ein, daß sie das Wasser aus dem. Zuflußraum c so lange fortpumpt, bis Wasserstand
oder Spannung so: weit gesunken ist, daß beim Niederdruckrad die für die volle Füllung
der Kanäle erforderliche Einlaufgeschwindigkeit nicht mehr erzeugt werden kann.
Unter teilweiser Dampfbildung vermindert sich das spezifische Gewicht im Niederdruckrad
und damit der von ihm erzeugte Druckanstieg gegenüber den Angaben in Kurve A.
-
Die zu fördernde Kondensatmenge sei vom Werte Q" auf den Wert Q3 gesunken.
Nach der durch die Kurve B gegebenen Eigenart der Hochdruckräder ist der von ihnen
überwundene Förderhöhenanteil beim Übergang von D nach E nahezu unverändert geblieben,
hat vor allem keine wesentliche Vergrößerung erfahren. Im Gegensatz hierzu hat der
Förderhöhenanteil des Niederdruckrades beim Übergang von C nach F eine wesentliche
Steigerung erfahren, so daß der Zwischendruck und damit der Aufschlagsdruck des
Strahlapparates sogar erhöht wäre, wenn das Niederdruckrad noch den für volle Wasserfüllung
erforderlichen Zuflußdruck hätte. Durch Abminderung desselben wird nun 'aber die
Förderhöhe des Niederdruckrades um so viel gegenüber der Angabe aus Kurve A vermindert,
daß die Räder zusammen die der Pumpe aufgezwungene Förderhöhe überwinden. Hierdurch
kann nun die Förderhöhe des Niederdruckrades bis auf den durch Punkt G gekennzeichneten
Wert sinken, ohne daß der Zuflußdruck des Strahlapparates vermindert wird. Würden
die Hochdruckräder mit der Wassermenge Q3 allein arbeiten, so würde eine pendelnde
Arbeitsweise der ganzen Pumpe eintreten; dadurch, daß- ihnen das Niederdruckrad
mit der Charakteristik der Kurve A und der zu för-
Bernden Wassermenge
03 + Q vorgeschaltet ist, wird ein stabiler Arbeitsvorgang der ganzen Pumpe gesichert.
-
Stößt die in Abb. a dargestellte Charakteristik der Kreiselpumpe auf
Ausführungsschwierigkeiten, so kann der für den Strahlapparat erforderliche Aufschlagsdruck
auch dadurch gesichert werden, daß vom Druckraum der Hochdruckräder eine Verbindungsleitung
u nach dem Druckraum des Niederdruckrades geschaffen wird, in der sich ein durch
Feder oder Gewicht belastetes Ventil in befindet, das aus dem Druckraum des Hochdruckteiles
Wasser zurückfließen läßt, wenn der Förderhöhenanteil des Hochdruckteiles einen
gewissen Wert überschreitet. Das an sich durchaus bekannte Ventil in ist in Abb.
3 im Schnitt dargestellt.
-
Der Kessel verlangt zeitweise mehr, zeitweise weniger Kondensat, als
durch Kondensation des Dampfes im Kondensator dem Sammeltopf a zuläuft. Der Überschuß
muß in einen Ausgleichsbehälter abfließen, aus dem Fehlbeträge wieder zugesetzt
werden. Dieser Behälter muß nahezu oder ganz unter atmosphärischer Spannung stehen.
Es ist deshalb ein Abfluß aus dem Druckraum und oin Rückfluß in den Ansaugeraum
des Niederdruckrades erwünscht. n sei der Ausgleichsbehälter, o die Zuflußleitung
in denselben. mit dem von Hand regelbaren Absperrorgan p. Die Zuflußleitung o kann
auch aus dem Druckraum eines anderen Rades der Kreiselpumpe abzweigen als die Zuflußleitung
e zum Strahlapparat b. Wird das Absperrorgan p geöffnet, dann besteht die Gefahr,
daß so viel Wasser in den Ausgleichsbehälter n abfließt, daß der Hochdruckteil der
Pumpe die Förderung ganz einstellt und daß die Spannung im Druckraum des Niederdruckteiles
unter den Wert sinkt, der als Aufschlagsdruck für den Strahlapparat erforderlich
ist. Um dieses zu vermeiden, wird in die Leitung o das durch Feder oder Gewicht
belastete Ventil q eingeschaltet, das aus der Leitung f nur so viel Wasser abfließen
läßt, claß der für den Strahlapparat erforderliche Aufschlagsdruck vorhanden bleibt.
r sei die Leitung, mit der aus dem Ausgleichsbehälter ra Speisewasser zugesetzt
«erden kann, s das von Hand regelbare Absperrorgan. Wird das Absperrorgans geöffnet,
so besteht die Gefahr, daß so viel Wasser aus dem Gefäß rr, zufließt, daß die Zuflußspannung
der Pumpe in der Leitung c so hoch steigt, daß der Strahlapparat diesen Gegendruck
nicht mehr überwinden kann. Um dies zu verhindern, ist in die Leitung r das durch
Feder oder Gewicht belastete Ventil t eingeschaltet, das nur so viel Wasser zufließen
läßt, daß ein bestimmtes Gefälle zwischen Behälter ra und Ansaugeraum c aufrechterhalten
bleibt. Durch dieses Ventil kann die Zuflußwassermenge auch dann in den zulässigen
Grenzen gehalten werden, wenn man das Zuschußwasser in bekannter Weise in den Oberflächenkondensator
leitet, um es zu entlüften und auf die Temperatur des Kondensates zu erwärmen.