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Abdampf-mischvorwärmer für Speisewasser, insbesondere bei Lokomotiven
Gegenstand der Erfindung ist ein Abdampf-Mischvorwärmer für Speisewasser, insbesondere
für Lokomotiven, bei dem erfindungsgemäß der Abdampf nacheinander in mehreren, durch
Drosselöffnungen verbundenen Mischkammern durch kaltes Wasser niedergeschlagen wird,
so daß der Druck in der Reihe der Kammern nach und nach sinkt und in der letzten
Kammer Atmosphärendruck erreicht. Aus den ersten Kammern wird vorgewärmtes Wasser
durch untere Verbindungsöffnungen in die erste Mischkammer geführt und aus dieser
als Speisewasser abgesaugt, während das unter Atmosphärendruck stehende Wasser aus
der letzten Mischkammer zur Ansaugleitung der Kaltwasserpumpe zurückgeführt wird.
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Bei bekannten Mischkondensatoren, aus denen das Wasser unter Atmosphärendruck
ablief, wurde der Druckausgleich durch eine große, in das Freie führende Öffnung
in der Kondensatorwand hergestellt, was den Nachteil hatte, daß auch überschüssiger
Dampf durch die üffnung in reichlichen Mengen entweichen konnte. Durch die Entspannung
des Dampfes in mehreren Druckstufen bis auf Atmosphärendruck wird dieser Nachteil
vermieden, da der in die letzte Stufe gelangende Dampf nur ganz geringen Überdruck
besitzt.
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Wenn der Druck im Hauptkondensator höher ist als der Druck des Abdampfes
der Hilfsmaschinen, der-mit zur Erwärmung des Wassers dienen soll, wird letzterer
Abdampf zweckmäßig unmittelbar in einen der Hilfskondensatoren eingeführt, in dem
der Druck niedriger ist als der des Abdampfes.
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Wenn aber dieser Abdampf in den Hauptkondensator eingeführt werden
soll, wird in seine Zuleitung ein selbsttätiges Klappenventil eingeschaltet, das
sich schließt, wenn der Druck im Hauptkondensator eine bestimmte Höhe erreicht.
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Andere Kennzeichen und Einzelheiten der Erfindung ergeben-sich aus
der nachstehenden Beschreibung und der Abbildung, die einen senkrechten Schnitt
durch einen liegenden Vorwärmer nach der Erfindung zeigt.
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Der dargestellte Vorwärmer enthält in üblicher Weise einen als Mischkondensator
die-LZenden Hauptvorwärmer 36, in den das kalte Wasser durch eine Pumpe 33, eine
Leitung 34 und eine Zerstäuberdüse 35 eingespritzt wird. Der Druckdampf tritt durch
eine Leitung 37 in den Kondensator 36, wird durch das kalte Wasser niedergeschlagen
und mischt sich mit diesem. Das gewonnene warme Wasser wird durch eine Leitung 4
1 von der Warmwasserpumpe 41a abgesaugt und in den Dampfkessel gefördert.
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Neben dem Hauptkondensator 36 liegen Hilfskondensatoren 5o und 51,
von denen zwei dargestellt sind, deren Anzahl aber beliebig
sein
kann. Der Hilfskondensator 50 steht mit dem Hauptkondensator 36 durch eine Drosselöffnung
52 in Verbindung, deren Höhe den höchsten Wasserspiegel des warmen Wassers in dem
Kondensator 36 bestimmt. In gleicher Weise stehen die beiden Hilfskondensatoren
50 und 51 durch eine Drosselöffnung 53 in Verbindung. Aus dem Kondensator
5 i wird das überschüssige Wasser über eine Leitung 42 in die Ansaugleitung 5 der
Kaltwasserpumpe 33 zurückgeleitet.
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In jeden der Hilfskondensatoren 5o und 51 wird ebenfalls kaltes Wasser
eingespritzt, wozu in diesen beiden Kondensatoren Zerstäuberdüsen 57 und 58 angeordnet
sind, die aus einer Abzweigleitung 59 der Kaltwasserleitung 34 gespeist werden.
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Im oberen Teil sowohl des Hauptkondensators wie auch der Hilfskondensatoren
kann eine Entlüftungsöffnung angeordnet sein, die ins Freie führt. In dem dargestellten
Falle wird die Entlüftung durch Drosselöffnungen 54 und 55, die beispielsweise die
oberen Teile der Kondensatoren miteinander verbinden, sowie durch einen an dem letzten
Kondensator angebrachten, ins Freie führenden Entlüftungsstutzen 56 bewirkt.
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Der beschriebene Vorwärmer arbeitet in folgender Weise: Der größte
Teil des in den Hauptkondensator 36 eintretenden Dampfes wird durch das kalte Wasser
niedergeschlagen, wobei er dieses erwärmt. Der nicht niedergeschlagene Dampf und
das überschüssige, warme Wasser treten durch die Drosselöffnung 52 in den ersten
Hilfskondensator 5o, in dem ein neues Niederschlagen des Dampfes stattfindet. Der
Druck im Kondensator 5o ist daher niedriger als der im Kondensator 36. Aus dem Kondensator
50 treten der nicht niedergeschlagene Dampf und das warme Wasser alsdann
durch die Drosselöffnung 53 in den zweiten Hilfskondensator 54 in dem ein letztes
Niederschlagen des Dampfes stattfindet und in dem der Druck noch weiter bis in die
Nähe des Atmosphärendruckes fällt. Die Teile der Vorrichtung sind so bemessen, daß
sämtlicher D ampf niedergeschlagen wird. Da das Niederschlagen ausschließlich zur
Erwärmung des Wassers dient, das unmittelbar von der Warmwasserpumpe angesaugt oder
in die Ansaugleitung der Kaltwasserpumpe zurückgeleitet wird, ist der Wirkungsgrad
dieser Vorrichtung wesentlich höher, als der Wirkungsgrad solcher Vorrichtungen,
bei denen zum Druckausgleich eine Verbindung mit der Außenluft besteht.
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Die aus dem warmen Wasser frei werdenden Gase, die durch die Drosselöffnungen
54 und 55 aus einer Abteilung in die andere treten, entweichen schließlich durch
den Entlüftungsstutzen 56. An dem Hauptkondensator 36 und dem Hilfskondensator 51
sind Sicherheitsventile 6o und 61 angeordnet, so daß jeder unbeabsichtigte Überdruck
vermieden wird.
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Um den letzten Kondensator auf Atmosphärendruck zu halten, kann das
Ventil bi mit einem Schnarrventil verbunden sein. In manchen Fällen kann es auch
von Vorteil sein, wenn der letzte Kondensator gegen die Außenluft offen ist. Infolge
des aufeinanderfolgenden Niederschlagens ist der Dampfverlust nur ganz unbeträchtlich.
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Der in den Hauptkondensator 36 eintretende Dampf kann Druckdampf aus
irgendeiner geeigneten Quelle sein. Vorzugsweise soll aber nach der Erfindung bei
diesem Vorwärmer aus den Maschinenzylindern eine gewisse Menge des Frischdampfes
gegen das Ende des Ausdehnungshubes im Zylinder abgezapft werden.
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Man könnte auch in den Hauptkondensator ausschließlich gewöhnlichen
Abdampf und gegebenenfalls den Abdampf der Hilfsmaschinen einleiten, der beispielsweise
durch eine Leitung 62 zugeführt wird.
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In diese Leitung wird vorzugsweise ein Rückschlagventil 63 eingeschaltet,
das die Leitung 62 absperrt, wenn der Druck in dem Kondensator 36 größer wird als
der Druck des Abdampfes der Hilfsmaschinen, damit letztere nicht gegen Gegendruck
zu arbeiten brauchen. Dasselbe Ergebnis läßt sich dadurch erzielen, daß man die
Leitung 62 unmittelbar in einen Hilfskondensator einführt, in dem der Druck stets
niedriger ist als der Abdampfdruck der Hilfsmaschine.
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Gegebenenfalls können noch zur Beschleunigung des Übertrittes von
Wasser und Dampf aus einem Kondensator in den anderen Ejektoren angeordnet werden.
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Offenbar könnten in allen Fällen eine oder mehrere Pumpen, insbesondere
die Kaltwasserpumpe, durch einen Injektor o. dgl. ersetzt werden.
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Selbstverständlich ist die Erfindung hier nur an Beispielen beschrieben,
die lediglich zur Erläuterung dienen. Im Sinne der Erfindung könnten an den beschriebenen
Vorrichtungen noch mancherlei Abänderungen getroffen werden.