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Abdampfstrahlheber Die I_rfindung betrifft einen Abdanipfstrahlheber,
der insbes(,ndere zur Zubringung von Tenderwasser in einen Behälter für Heißwasser
zur Kesselspeisung von Lokomotiven dient und durch den Abdampf der Antriebsmaschine
der Hauptpumpe für das zu fördernde Wasser beaufschlagt wird. Mittels des Strahllicbers
wird der Behälter, aus dem die Hauptpumpe ansaugt, mit Wasser aus dem tiefer gelegenen
Vorratsraum ;gefüllt gehalten. Der Wasserstand in dem höher liegenden Behälter wird
hierbei durch eine Überlaufvorrichtung geregelt.
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Abdampfstrahlheber dieser Art sind bekannt. Sie werden vornehmlich
an Lokomotiven verwendet, um Tenderwasser in Speisewasserv orwärmer und Speicher
für vorgewärmtes Speisewasser zu fördern, da es sich hierum geringe zu überwindende
Druckhöhen handelt. Zum Antrieb der zur Kesselspeisung dienenden Hauptpumpe ist
dabei üblicherweise eine Kolbendampfmaschine oder Dampfturbine vorgesehen, mit deren
Abdampf der Strahlheber betrieben wird. Das Anwendungsgebiet derartiger' Anlagen
ist jedoch nicht auf Lokomotiven beschränkt, wenn auch die Erfindung im folgenden
hauptsächlich in diesem Zusammenhang beschrieben wird, um ihre Wirkungsweise möglichst
gut zu veranschaulichen.
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Bei den bekannten Strahlhebern mit Abdampfbeaufschlagung kommt es
infolge der Speicherung von Warmwasser in dem oberen Behälter, dessen Temperatur
unter Umständen bis nahe an die Siedegrenze gelangt, vor, daß das Tenderwasser,
insbesondere bei niedrigem Stand, durch das rücklaufende Heißwasser so hoch mit
aufgeheizt wird, daß allgemein die Ilebevorrichtung, gewöhnlich wie vorliegend ein
Injektor, nicht mehr betriebsfähig wird und aussetzt. Ferner
besteht
beim Rücklauf einer größeren Heißwassermenge zum Abdampfstrahlheber die Möglichkeit,
daß das Wasser nicht mehr imstande ist, den Abdampf vollständig zu kondensieren,
so daß der engste Querschnitt der Mischdüse des Injektors nicht mehr ausreicht.
In diesem Fall bildet sich ein 'erheblicher Gegendruck in der Leitung hinter der
den Abdampf liefernden Antriebsmaschine der Hauptpumpe aus, der Störungen verschiedener
Art auslösen kann.
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Erfindungsgemäß ist nun vorgesehen, daß die Überlaufleitung mit großem
Durchlaßquerschnitt unmittelbar in die Mischdüse des Strahlhebers einmündet. Sie
kann entweder allein die Mischdüse konzentrisch umgeben, wobei die Überlaufleitung
neben der Druckleitung des Strahlhebers verläuft, oder die Druckleitung selbst ist
vollständig in die Cberlaufleitung hinein verlegt, die sie dann konzentrisch umgibt.
Zwecks Erleichterung des natürlichen Abzugs von Dampfblasen ist der Strahlheber
in an sich bekannter Weise senkrecht angeordnet. Die Einmündungsstelle der Überlaufleitung
in den Strahlheber liegt hierbei erfindungsgemäß höher als diejenige für Kaltwasser
aus dem Vorratsraum.
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Es ergeben sich aus dieser Bauweise folgende vorteilhafte Wirkungen.
Dadurch, daß die Überlaufleitung einerseits, die Druckleitung und Mischdüse des
Strahlliebers andererseits unmittelbar nebeneinander oder ineinander verlaufen,
kann das überschüssige Wasser, ohne sich vorher mit dem Heißwasser des oberen Behälters
nennenswert vermischt und dadurch erwärmt zu haben, zurückströmen. Die durch Zuströmung
heißen RückIaufwassers bei den bekannten Strahlhebern bisher vorhandene Möglichkeit,
daß der Injektordampf nicht kondensiert werden kann, ist hierdurch schon sehr gemindert.
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Bei der Bauweise nach der Erfindung trifft es zwar zu, daß beim Zulauf
rückfließenden Wassers die Zuströmung aus dem Vorratsraum zur :Mischdüse beeinträchtigt
und dadurch die Fördermenge des Strahlltebers vermindert wird, jedoch ist dies belanglos,
weil ja ein Rücklauf nur dann stattfindet, wenn sich im oberen Behälter ein übermäßiger
Wasserstand gebildet hat. Es ist ohne weiteres ersichtlich, daß durch die Leitungsführung
für das Rücklaufwasser auch eine rückwirkende Aufheizung des Vorratswassers, im
besonderen Fall des Tenderwassers, mit ihren schädlichen Folgen weitgehend vermieden
wird.
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Bei den bisher gebräuchlichen Abdampfstrahlhebern kann ferner der
Fall eintreten, daß infolge L-ndichtheit eines Dampfventils bei abgestellter Pumpe
Dampf durch die Pumpenantriebsmaschine hindurch bis zur Mischdüse des Strahlhebers
gelangt ist und dort das Wasser bis zum Sieden erhitzt hat. Wird in diesem Zustande
die Anlage wieder in Betrieb genommen, so ist das Wasser außerstande, den Injektordampf
zu kondensieren, und der engste Mischdüsenquerschnitt erweist sich als viel zu klein,
um eine geordnete Strömung zu ermöglichen. Der Strahlheber läuft somit nicht an.
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Bei dem Strahlheber nach der Erfindung dagegen ist in einem solchen
Fall ein Versagen ausgeschlossen. Denn für den Durchtritt des aus der Dampfdüse
des Injektors ausströmenden Abdampfes steht außer dem Querschnitt der Mischdüse
noch der Querschnitt der Mündung der Cberlaufleitung zur Verfügung, so daß der Abdampf
das Heißwasser zunächst durch diese beiden Querschnitte hindurch in den oberen Behäiter
auswerfen kann. Anschließend hieran kann sich ein regelrechter Dampfstrahl in der
Mischdüse formieren, der nunmehr den normalen Arbeitsvorgang des Hebers einleitet
und fortführt. Dieses Auswerfen von Heißwasser durch die Cberlaufleitung hindurch
vor dem Einsetzen des regelmäßigen Betriebes ist etwa mit der Schlabberwirkung bei
Injektoren vergleichbar.
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In der Zeichnung ist die Erfindung schematisch durch zwei Abbildungen
dargestellt, von d_nen Abb. i eine Ausführungsform mit einer die Druckleitung des
Hebers konzentrisch umgeb@.nden Cberlaufleitung, Abb. 2 mit unmittelbar neben der
Druckleitung verlaufender t`berlaufleitun,g zeigt, deren Mündung die Mischdüse mit
großem Querschnitt umgibt und höher liegt als diejenige für Kaltwasser aus dem Vorratsraum.
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Der Vorratsraum ist mit a, dir obere Behälter mit b, die zur Wasserförderung,
z. B. in einen Dampfkessel, dienende Hauptpumpe mit c, ihre Antriebsmaschine mit
d, die lv`berlaufleitung de; oberen Behälters b mit e,
die Mischdüse
des Strahlhebers mit f, die Druckleitung des Hebers mit g, die Dampfzuleitung zur
Maschine d mit h, die Abdampfleitung der Maschine d
zum Heber
mit i, die Saugleitung der Hauptpumpe c mit k und ihre Förderleitung mit
l bezeichnet. Ferner bedeuten a, den Einmündungsquerschnitt für Kaltwasser
aus dem Vorratsraum a und ei in Abb. 2 den Einmündungsquerschnitt für das Rücklaufwasser
aus der Leitung ein den Heber, dessen Dampfdüse mit i, bezeichnet ist. Die Wirkungsweise
der Vorrichtung ergibt sich aus der vorangegangenen Erläuterung.
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Durch die Bauart eines Straltthebers gemäß der Erfindung wird mit
einfachen Mitteln, ohne Zufügung beweglicher mechanischer Teile, die Sicherheit
gewonnen, daß die Hebewirkung unter allen, auch den ungünstigsten Betriebsumständen
eintritt und bis zur Erreichung der beabsichtigten Überlaufhöhe im oberen Behälter
erhalten bleibt, daß also beispielsweise bei einer Lokomotive die Förderung von
Tenderwasser in einen Speisewasservorwärmer und Heißwasserspeicher in jenem Fall
gewährleistet ist.