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Aus mehreren parallel geschalteten Teilkondensatoren mit gemeinsamem
Kondensatsammelbehälter bestehende Oberliächenkondensationsanlage, _ insbesondere
für Fahrzeuge Die Erfindung betrifft eine aus mehreren parallel geschalteten Teilkondensatoren
mit gemeinsamem Kondensatsatnmelbehälter bestehende Oberflächenkondensationsanlage,
insbesondere für Fährzeuge. Bei einer derartigen Anlage kann es vorkommen, daß ein
Teilkondensator z. B. infolge der unterschiedlichen Dampfgeschwindigkeit in der
gemeinsamen Dampfzuflußleitung unter höherem Unterdruck steht als die übrigen Teilkondensatoren.
Um auch in diesem Falle eine einwandfreie Entwässerung der Teilkondensatoren zu
gewährleisten, ist gemäß der Erfindung wenigstens einer der Teilkondensato@ren in
seiner Dampfzuflußleitung mit einer Drosselvorrichtung versehen und durch eine Druc1kausgleichleitung
mit dem Kondensatsammelbehälter verbunden. Auf diese Weise wird vermieden, daß diejenigen
Teilkondensatoren durch ungenügende Entwässerung ausfallen, die mit einem unterhalb
des mittleren Druckes liegenden Druck arbeiten.
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Es sind Oberflächenkondensatoren bekannt, bei denen der Dampfraum
in mehrere Teilkammern unterteilt ist, denen durch einstellbare Klappen ein gleichmäßiger
Leistungsanteil" zugewiesen wird. Das in den Teilkammern niedergeschlagene Kondensat
wird durch eine gemeinsame Abflußleitung dem Sammelbehälter zugeführt. Eine Druckausgleichleitung
zwischen einer Teilkammer und dem Sammelbehälter ist nicht vorgesehen. Es ist infolgedessen
auch nicht möglich, in der durch die Erfindung angestrebten Weise in dem gemeinsamen
Sammelbehälter einen höheren Unterdruck als in der Mehrzahl der Teilkammern herzustellen.
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Ferner hat man bei luftgekühlten Kondensatoren bereits vorgeschlagen,
in den Auslässen mehrerer nebeneinanderliegender Kühlelemente
Drosselvorrichtungen
einzubauen. Durch diese Drosselvorrichtungen soll der Druck in den Teilkondensatoren
im gewissen Umfange gestaut werden, um so ein zu rasches Niederschlagen des Dampfes
und die damit verbundene Gefahr der Eisbildung zu vermeiden. Eine Druckausgleichleitung
zwischen den einzelnen Kühlelementen und dein gemeinsainen Kondensatsainmelbehälter
ist auch hier nicht vorgesehen. Es ist infolgedessen auch bei dieser Anlage nicht
möglich. in dem Samnielbehälter einen niedrigeren Druck als -in der 'Mehrzahl der
Kühleletnente zti erhalten und damit eine Sangwirkung auf die einzelnen Elemente
auszuüben.
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C'rn eine Behinderung des Kondensatabflusses durch die Ansaugttng
von in der Kondensatsaninielleitung enthaltenen Dämpfen bei dein unter höherem Unterdruck
stehenden "Peilkondensator zu vermeiden. besitzt dessen Kondensatabflußleitung größeren
Durchflußquerschnitt als diejenige der übrigen Teilkondensatoren. Das gleiche wird
erreicht, wenn die Kondensatabflußleitung des unter höherem Unterdruck stehenden
Teilkondensators gesolldert an den Kondensatsammelbehälter allgeschlossen ist.
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Die Zeichnung zeigt ein Ausführungsbeispiel der Erfindung, worin Abb.
i eine ini 1?rfindungssinne ausgeführte Kondensationsanlage in schatihildlicher
Darstellung, teilweise ini Schnitt und Abb. 2 und 3 bauliche Ab,.vandluiigen darstellen.
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Es bezeichnet io die Abdanipfleitung einer nicht dargestellten Wasser-
oder Quecksilber-(lainpfturbine. Von der Abdanipfleitung 'o sind Leitungen 11, 12,
13 abgezweigt, die zu parallel geschalteten Wärineaustauschern 14-15, 16
führen. Jeder Wärmeaustauscher be-:itzt eine Eintrittskammer 17 und eine Austrittskammer
18. Eine Anzahl von Wärmeatistauschroliren ig ist zwischen der oberen Kammer 17
und der unteren Kammer 2o vorgesehen, von der Rohre 2 1 nach der Austrittskaminer
18 führen. Die zweckmäßig mit Rippen versehenen Rohre werden mittels Luft gekühlt.
Der aus der Leitung io in die Kammern 17 eingeführte Dampf kondensiert bei :einem
Übergang nach den unteren Kammern 2o nahezu vollständig, aus denen das Kondensat
durch Abflußleitungen 22 über eine SaininelleitUng 23 in den Behälter 2.4 abgeführt
wird. in dein zweckmäßig in bekannter Weise der Flüssigkeitsspiegel in gleicher
Hölle gehalten wird.
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Der bei s; inein Durchtritt durch die Rohre ig noch nicht niedergeschlagene
Dampf wird zusammen mit den unkondensierbaren Gasen cltirch die Rohre 21 geleitet,
in denen eine Nachkondensation stattfindet. Das in ihnen niedergeschlagene Kondensat
fließt in die untere Kanuner 2o zurück, während die restlichen Dämpfe aus der Austrittskammer
18 durch die Verbindungsleitung 25 nach der Sannlielleitung 26 abgeführt und mittels
einer Vakuumpumpe 27 in die nach vier äußeren Atmosphäre führende Leitung 28 gefördert
werden. Die Vaktluitlpuinpe 27 wird durch eine all der Welle 29 angreifende nicht
dargestellte Kraftmaschine betrieben. Um sicher zu sein, daß eine Sangwirkung auf
jede der Austrittskammern 18 ausgeübt wird, auch wenn die Drücke in den verschiedenen
Teilkondensatoren unterschiedlich .sind, sind die Anschlußleitungen 25 mit Einschnürungen
oder Drossellinsen 30 versehen. Diese Drosselungen sind so bemessen, daß
sich in der Leitung 26 ein niedrigerer Druck einstellt als in irgendeinem der Teilkondensatoren.
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Die Strömungsgeschwindigkeit des Dampfes in der Leitung io ist bei
großer Last und niedrigem Kondensatordruck verhältnismäßig hoch. Da die Strömungsgeschwindigkeit
aber wegen der Abzweigungen usw. auf der ganzen Länge der Leitung io verschieden
ist, so wird die 'Menge des den Teilkondensatoren zufließenden dampfförmigen Mittels
nicht bei allen die gleiche sein. Änderungen in der quer zu den Rohren erfolgenden
Kühlluftströmung tragen ebenfalls dazu bei. daß die sich in den "Peilkondensatoren
einstellenden Drücke unterschiedlich sind. Der sich in dein Kondensatbehälter 2-t
und an der 'Zündung der Kondensatabflußleitung 23 einstellende Druck entspricht
dein mittleren Druck der Teilkondensatoren. Es kann also der Fall eintreten, insbesondere
bei Kondensationsanlagen für Lokömotiven mit Turbinenantrieb, wo die Hölle der Entwässerungsleitungen
verhältnismäßig gering ist, daß die eine oder andere dieser Einheiten, die mit einem
unterhalb des mittleren Druckes liegenden Druck arbeiten, nur unvollkommen oder
überhaupt nicht entwässert werden, so <Maß sie gänzlich oder teilweise ausfallen.
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Um in allen Teilkondensatoren eine einwandfreie Kondensatabführung
zu gewährleisten. wird daher am Auslaß der gemeinsamen Kondensatabführleitungein
Unterdruck erzeugt. Wie in Abb. i dargestellt, ist zu diesem Zweck in der Anschlußleitung
i i eines der Teilkondensatoren, z. B. des Teilkondensators 14, eine Einschnürung
oder eine Drossellinse 31 vorgesehen, um dadurch den Zufluß des niederzuschlagenden
Mittels im Verhältnis zu der den übrigen Kondensatoreinheiten z!ifließenden Menge
entsprechend herabzusetzen. Da die Teilkondensatoren ungefähr von gleicher Leistung
sind, so wird das Niederschlagen der verhältnismäßig kleinen Dampfmenge in dem Teilkondensator
1.1 rascher vor sich gehen und dadurch doch ein niedrigerer Druck
erzeugt
werden als in den übrigen Teilkondensatoren. Durch die Verbindungsleitung 32 zwischen
der Rohrkammer 17 und dem Saininelbehälter 2.a. wird auch im letzteren ein entsprechender
Unterdruck eingestellt. Von dem Teilkondensator 14 werden demnach Flüssigkeitsdämpfe
aus dein Behälter 24 abgesaugt; wobei durch den in diesem Behälter gegenüber den
Teilkondensatoren 15, 16 herrschenden Unterdruck eine zuverlässige Entwässerung
sämtlicher Teilkondensatoren gewährleistet ist.
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Sollten aus den Teilkondensatoren i5, 16 nichtkondensierte Dämpfe
in die Leitung 23 gelangen, so wird ein Teil von ihnen durch die Verbindungsleitung
22 in den unter niedrigem Druck stehenden Teilkondensator 14. abgesaugt. Damit durch
den aufwärts gerichteten Strom der unkondensierbaren Dämpfe die Entwässerung des
Teilkondensators 1,4 nicht gestört wird, besitzt dessen Abflußleitung22 größerenDurchflußquerschnitt
als die der übrigen Teilkondensatoren, deren Entwässerungsanschlüsse so bemessen
sind, daß so wenig wie -möglich umkondensierte Dämpfe in die Leitung 23 gelangen.
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In der Abwandlung nach Abb. 2 ist der Teilkondensator 1,4 mittels
einer besonderen Leitung 34. unmittelbar an den Kondensatsammelbehälter an einer
unterhalb des Wasserspiegels liegenden Stelle angeschlossen. Durch den Wasserabschluß
wird- verhindert, daß umkondensierte Dämpfe in die untere Kammer 2o dieses Teilkondensators
gelangen. Die in dem Kondensatbehälter 24 ausgeschiedenen Dämpfe werden durch die
Entliiftungsleitung 32 nach der oberen Rohrkammer 17 des Teilkondensators 14 abgeführt.
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Nach Abb. 3 wird der Teilkendensator 14 durch eine besondere Leitung
35 entwässert, die an einer oberhalb des Wasserspiegels gelegenen Stelle des Kondensatsammelbehälters
.24 angeschlossen ist. Bei dieser Einrichtung kann die Entlüftungsleitung 32 wegfallen,
da die Leitung 35 von solcher Abmessung ist, daß durch diese aus dein Teilkondensator
1.4 nach dem Sammelbehälter 24 sowohl Kondensat als auch umgekehrt von -dem Behälter
24. nach dem Teilkondensator 14 Dämpfe geleitet werden können. Diese Verbindung
ermöglicht dann eine genügende Entlüftung des Behälters 24; wenn die dorthin abgeführte
Menge an umkondensierten Dämpfen verhältnismäßig gering ist.
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An Stelle der in der Abzweigleitung i i vorgesehenen Einschnürung
31 kann naturgemäß auch ein einstellbares Ventil angeordnet sein, so daß der DampfzufluB
zum Teilkondensator in gewünschter Weise geregelt werden kann. Dieses Ventil kann
alsdann in Abhängigkeit von dem sich in dem Sammelbehälter 2.1 einstellenden Druck
selbsttätig geregelt werden, so daß in dem Behälter 24. bei allen Betriebszuständen
ein bestimmter Unterdruck aufrechterhalten wird, der eine sichere Entwässerung der
einzelnen Kondensatoreinheiten gewährleistet.
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An den Behälter 24 können durch die Leitung 33 zur Entlüftung Wasserabscheider
o. dgl. angeschlossen sein. Diese zusätzlichen Dämpfe werden alsdann zusammen mit
den im Behälter 24 ausgeschiedenen in den mit höherer Luftleere arbeitenden T eilkoridensator
14 abgeführt, dort niedergeschlagen oder, falls sie unkondensierbar sind, durch
die Luftpumpe 27 ins Freie gefördert.