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Anlage zur Rückgewinnung der Wärme stillgesetzter Kessel. Die Erfindung
betrifft einte Anlage zur Rückgewinnung der Wärme der in Dampferzeugern aller Art
nach AuBerbetriebs-ertzwng vorhandenen Dampf- und Wassermengen. Beispielsweise fallen
in Eisenbahnwerkstätten, in welche reparaturbedürftige Lokomotiven einlaufen, große
Wärmemengen an, die bisher in sehr unvollkommener Weise ausgenutzt wurden. Man schickte
bisher deal Dampf in einen Wärmespeicher oder eine Wärmeaustaus,chvorrichtung, wobei
er entspannt wurde und- seine Wärme an das Heiz- oder Auswas.chwa.sser abgab. Das
verunreinigte Kesselwasser wurde durch eine Filteranlage geschickt und gab. nach
der Reinigung, bei der es allerdings erhebliche Abkühlung erleidet, ebenfalls seine
Wärme an Frischwasser ab. Diese Anlagen waren meist einstufig ausgeführt, so daß
weder das Druckgefälle dies Dampfes noch das Wärmegefälle des Wassers voll ausgenutzt
wurde.
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Durch die Erfindung still nun. die Dampfwärme auch bei sinkender und
ganz geringer Spannung und nach Entdampfung des. Kessels auch die Wärme des Kesselwassers
in besserer Weise nutzbar gemacht werden. Der Dampf wird, solange er höhere Spannungen
besitzt, einer Dampfkraftmaschine zugefübrt, deren Abdampf in die Niederdruckleitungzum
Heizen, Anwärmen und .ähnlichen Zweckerz geführt wird. Erst wenn der Dampf sich
bis auf eine bestimmte Mindestgrenze, der Mindesteintrittsspannung der Kraftmaschine,
verringert hat, wird durch eine selbsttätige Vorrichtung der stillgesetzte Dampfkessel
von der Kraftmaschine abgeschaltet und der Dampf von geringerer Spannung Wärmeaustauschvorrichtungen
zugeführt.
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Auch das heiße Wasser wird gemäß der neuen Erfindung dadurch besser
ausgenutzt, daß es als Schmutzwasser bereits zum Wärmeaustausch herangezogen wird,
so daß die kostspielige Filteranlage erspart wird und ein Wärmeverlust auf dem Weg
vom stillgesetzten Kessel bis zur Wärmeaustaus:chvorrichtung nur in ganz geringem
Maße eintritt.
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Die Anlage wird demgemäß so gestaltet, daß also die Wärme stillgesetzter
Kessel in drei zeitlich nacheinanderfolgenden Stufen ausgenutzt wird: zuerst der
hochgespannte Dampf in einer Kraftmaschine, dann. der niedriggespannte Dampf in
Wärmeaustauschanlagen und schließlich das Schmutzwasser, ebenfalls in Wärmeaustauschvorrichtungen.
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Nicht in allen Fällen wird der Dampf aus dem stillgesetzten Kessel
ausreichen, um besonders im Winter die sämtlichen Wärmestellen einer Anlage, wie
Heizung, Abko:chanlagen, Badeeinrichtungen u. dgl., mit Wärmte zu versehen. Auch
schwankt naturgemäß die Zufuhr von Wärme aus den stillgesetzten Kesseln. Beispielsweise
werden meine Reparaturwerkstatt für Lokomotiven die Lokomotiven in unregelmäßiger
Folge einlaufen. Es kann deshalb. weiter der Dampf aus den stillgesetzten Kesseln
zunächst auch einem Dampfspeicher zugeführt werden, der mit der Dampfkraftmaschine
in Verbindung steht. Außerdem kann zu diesen zu entdampfenden Kesseln eine Hochdruckkesselanlage
parallel geschaltet werden, welche in Zeiten. geringer Dampfzufuhr aus den stillgesetzten
Kesseln Dampf an die Kraftmaschine abgeben kann.
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Da nun aber der Dampf aus der Hoch:-druckkesselanlage immer mit annähernd
gleichmäßiger Spannung der Dampfkraftmasclv.ne zugeführt wird, während .anderseits
die Spannung in der Leitung, welche an die abzudampfenden stillgesetzten Kessel
angeschlossen ist, erheblich schwankt, je nach der noch vorhandenen Dampfwärmemenge,
so werden in die Dampfleitungen selbsttätig wirkende Absperrorgane eingeschaltet,
die so miteinander verbunden sind, daß einmal die Dampfzufuhr aus der Leitung der
stillgesetzten Kessel bei Erreichung einer bestimmten Mindestspannung abgesperrt
werden kann, anderseits dann aber auch selbsttätig die Dampfzufuhr von der Hochdruckkesselanlage
eingeschaltet wird. Sind gleichzeitig mehrere Lokomotivkesisel zur Dampfentnahme
angeschlossen, so wird unter Umständen, der Druck in den Kesseln so verschieden
sein., daß verhindert werden mu13, .daß der Dampf aus. dem einen Lokomotivkessel
in den andern Übertritt. Es gehen deswegen vom Dampf= entnahmestutzen der Lokomotive
zwei Leitungen aus, von denen die eine den hochgespannten Dampf der Dampfkraftmaschine
zuführt, während durch die andere Leitung der Dampf dann, wenn eine niedrige Spannung
erreicht wird, den anderen Verbrauchsstellen, beispielsweise Heizung, Warmwasserbereitung
u. dgl., zugeführt wird. Man ist dadurch in der Lage, je nach Umschalten der Absperrorgane
das Entdampfen der einzelnen Lokomotiven unabhängig von den anderen vornehmen zu
können.
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Die Zeichnung stellt den. Schaltplan der Dampfverwertungsanlage für
eine Lokomotivwerkstatt dar.
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Die in die Werkstatt einlaufenden Lokomotiven
i werden
zunächst an die Leitung angeschlossen, und der in der Lokomotive vorhandene Dampf
hoher Spannungen wird der Turbine 3 zugeführt. Der Abdampf aus der Turbine geht
dann durch die Leitung zu den Heizanlagen 5. Die Turbine ist mit einer Dynamomaschine
6 gekuppelt, die durch die Leitung 7 auf das Hausnetz 8 arbeitet, welches außerdem
an die Speiseleitungen io, beispielsweise einer überlandzentrale, angeschlossen
ist.
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In die Leitungen sind die Zähler i i und 12 eingeschaltet. Der Dampf
aus den Lokomotivkesseln kann aber auch durch die Leitung 13 zunächst in einen Wärmespeicher
14 gehen und gelangt erst von hier aus zur Turbine. Das hat den Vorteil, d'aß die
Turbine mit einer konstanteren Spannung- arbeiten kann, als wie das beim Abdampf
der Lokomotivkessel der Fall ist, wo der Druck allmählich von etwa 12 auf ¢ atü
sinkt. Dabei muß die Turbine stets mit -gleicher Umdrehungszahl laufen. Ist der
Druck unter einen bestimmten Wert, also q. atü, gesunken, der nicht mehr zum Betrieb
der Turbine ausreicht, weil der Gegendruck für die Heizanlage 2 atü beträgt, so
wird -die Leitung 2 stillgelegt, und der niedergespannte Dampf geht durch die Leitung
15 in den Warmwasserbereiter 16.
Das. Kondensat läuft in den Behälter
17. Der Warmwasserbereiter kann auch noch von der Heizleitung 4. aus durch die Leitung
18 gespeist werden. Das auf diese 'Weise erzeugte heiße Wasser wird durch
die Leitung i 9 den Verbrauchsstellen zugeführt oder es gelangt beispielsweise durch
die Leitung 2o in den Behälter 2 i, von dem aus. durch die Leitung 22 die betriebsfähigen
Lokomotiven wieder mit heißem Wasser gefüllt werden.
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Das aus dem Lokomotivkessel i anfallende heiße Kesselwasser, das natürlich
verunreinigt ist, geht nach vollständigem Abdampf der Lokomotive durch die Leitung
23 in den Wänneaustauscher 2¢, um auch hier noch ausgenutzt zu werden.
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Da nun eine derartige Werkstatt für die Heizanlage besonders in den
kalten Wintermonaten mehr Dampf verbraucht, als, die einkommenden Lokomotiven hergeben,
so muß auch die Werkstatt noch mit einer Heizkessel:-anlage 25 versehen sein. Von
dieser Heizkes,selanlage geht Dampf von hoher Spannung, etwa i o atü, durch die
Leitung 26 in, die Turbine 3 und erst von hier aus in die Heizanlage. Die Turbine
muß also so eingerichtet sein, daß sie mit Dampf verschiedener Anfangsspannung arbeitet,
und außerdem müssen in die Leitungen 2 und 26 Absperrorgane eingeschaltet sein,
die ein selbsttätiges Zu- und Abschalten der Dampfleitungen ermöglicht; denn es,
muß natürlich verhindert werden, daß Dampf aus, dem Kessel 25 etwa in die
Lokomotive i strömt, wenn der Druck in der Leitung a schon unter die Spannung des
Kessels 26 gesunken ist. .Das zu verhindern, sind also in den Leitungen 26 und 2
die Absperrorgane 27 und 28 vorgesehen, deren Bewegung durch die Umsteuervorrichtung
29 voneinander abhängig ist.