DE60441C - Gegenstromkondensator - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

Zur Condensation des Abdampfes der Maschinen und Verdampfapparate sind oft nur unzureichende Mengen neu zufliefsenden Kühlwassers verfügbar. Man kühlt dann künstlich einen Theil des bereits gebrauchten Wassers und mischt das gekühlte mit dem frischen Wasser, im Mittel etwa ²/₃ von jenem und V₃ von diesem. Dadurch erhält man ein Mischwasser, dessen mittlere Temperatur nur ²/₈ · 30 + Y₃ · ι 5 = 25⁰ C. schwankt.

■Es ist nun klar, dafs man bei der Benutzung eines derartigen Kühlwassergemisches selbst bei Verwendung des Gegenstromprincips den Dampf niemals unter die mittlere Temperatur der Kühlflüssigkeiten (d. h. unter die Temperatur des Flüssigkeitsgemisches) abkühlen kann, selbst dann nicht, wenn eine hinreichende Menge von kälterem Kühlwasser vorhanden ist. Die Temperatur des den Condensator verlassenden Dampfes wird also niemals auf die Temperatur dieses kälteren Kühlwassers herabsinken können.

Aufserdem aber wirkt eine vorherige Mischung der Kühlflüssigkeiten insofern ungünstig, als dadurch das Temperaturgefälle zwischen der Kühlflüssigkeit und dem zu condensirenden Dampf verringert wird und demnach ein verhältnifsmäfsig langer Zeitraum zur Condensation des Dampfes erforderlich ist, da ja die Schnelligkeit der Abkühlung bezw. der Condensation im directen Verhältnifs zum Temperaturgefälle der betreffenden Körper steht, welche dem Wärmeaustausch unterworfen werden.

Die vorliegende Erfindung bezweckt eine Erhöhung dieser Leistung durch bessere Nutzung der niedrigen Temperatur des frischen Kühlwassers, im Falle gleichzeitiger Verwendung von frischem und künstlich gekühltem Wasser mittels getrennter Zuführung beider KühlflUssigkeiten zum Condensator.

Die hierauf abzielenden Einrichtungen sind an meinem Schraubencondensator (Fig. 1) und an meinem Scheibencondensator (Fig. 2) der beiliegenden Zeichnung veranschaulicht, können aber in gleicher Weise auch bei anderen Condensatorconstructionen vorteilhaft benutzt werden.

Durch das Rohr α wird bei geöffnetem Hahn dem oberen Theil des Condensators das frische bezw. kalte Kühlwasser zugeführt in Gegenströmung, zu welchem die Endgase angenähert auf dessen niedere Temperatur gekühlt und in entsprechender Dichte zur Luftpumpe abgeleitet werden. Durch das Rohr b wird das wärmere Kühlwasser dem Condensator in der tieferen Höhenlage zugeführt, in welcher das kältere, oberhalb durch α eingeleitete Kühlwasser auf seinem Kühlwege abwärts bis dahin bereits so viel Wärme aufgenommen hat, dafs seine Temperatur auf die Anfangstemperatur des wärmeren Kühlwassers von b gestiegen ist. Je nach dem Abstande der Anfangstemperatur des frischen Wassers in α und des gekühlten-Wassers in b wird der Höhenabstand der Anschlüsse der Rohre a und b am Condensator zu bemessen sein, und man wird dem Rohr b zweckmäfsig die Abzweigungen b¹ und &² oder deren mehrere über einander geben, um bei wechselnder Temperaturdifferenz der Kühlwasser stets das wärmere Wasser in der geeigneten Höhenlage

einleiten zu können. Man kann zur Regelung der Wasserzuführung auch Ventilschieber und Register verwenden.

Das Wesentliche der vorliegenden Erfindung besteht demnach darin, dafs in ein Und demselben Apparat zwei Flüssigkeitsmengen von verschiedener Temperatur in der Weise zur Kühlung benutzt werden, dafs das wärmere Wasser an derjenigen Stelle in den Apparat eintritt, an welcher das kältere Wasser durch die Berührung mit dem zu condensirenden Dampf bereits auf die Temperatur dieses wärmeren Wassers erhitzt ist. Beide Flüssigkeitsmengen von verschiedener Temperatur vereinigen sich demnach zu einem einzigen Strom von allmälig und gleichmäfsig ansteigender Temperatur. Auf diese Weise ist man im Stande, beim Vorhandensein hinreichender Mengen von Kühlflüssigkeit die Temperatur unterhalb der Mitteltemperatur dieser Kühlflüssigkeiten, und zwar bis (nahezu) auf die Temperatur der kälteren Flüssigkeit abzukühlen, während man bei der Verwendung eines Kühlwassergemisches die Temperatur des Dampfes niemals bis unter die Temperatur dieses Gemisches herabziehen kann. Aufserdem aber wird noch insofern ein wesentlicher Vortheil erreicht, als der bereits abgekühlte Dampf gegenüber dem kältesten, frisch in den Condensator eintretenden Kühlwasser immerhin noch ein beträchtliches Temperaturgefälle aufweist, so dafs auch am Ende des Condensators noch eine wirksame Kühlung und Condensation stattfindet. Man kann auf diese Weise mit einem Condensator von geringer Höhe bezw. in kurzer Zeit oder mit einer geringen Condensationsfläche eine gröfsere Menge von Dampf abkühlen, als dies bei der bisher üblichen Verwendung eines Kühlwassergemisches möglich war. Eine Abkühlung des Dampfes auf die Temperatur des kältesten Kühlwassers wird dann stattfinden, wenn

1. die Gesammtmenge des Kühlwassers bei der Erwärmung von der Temperatur des wärmeren Kühlwassers auf die höchste Temperatur des Dampfes so viel Wärme aufnehmen kann, als bei der Abkühlung des Dampfes von der höchsten Temperatur auf die Temperatur des wärmeren Kühlwassers frei wird, und wenn

2. die Menge des kälteren Kühlwassers für sich bei seiner Erwärmung auf die Temperatur des wärmeren Kühlwassers so viel Wärme aufzunehmen vermag, als bei der Abkühlung des Dampfes von der Temperatur des wärmeren Kühlwassers auf diejenige des kälteren frei werden würde. Unter dieser Bedingung ist die Temperatur des kältesten Kühlwassers allein mafsgebend für die Endtemperatur und Endspannung des Dampfes.

Claims (1)

1. Patent-Anspruch:

   Ein Gegenstromcondensator, gekennzeichnet durch die Trennung und getrennte Zuführung des Kühlwassers ungleicher Temperatur in entsprechenden Höhenabständen in der Weise, dafs die Zuleitung (a) des kälteren Wassers an den oberen Theil des Condensators anschliefst, dagegen die Zuleitung (b) des wärmeren Wassers unterhalb α in der Weise erfolgt, dafs beide KühlflUssigkeiten von verschiedener Temperatur zu einem einzigen Strom von allmälig und gleichmäfsig ansteigender Temperatur zusammenfliefsen.

   Hierzu ι Blatt Zeichnungen.