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Einrichtung zur Erzeugung von Energie mittels Dampf Es sind bereits
Anlagen zur Erzeugung von Energie mittels Dampf, insbesondere durch Ozeanwasserdampf,
beschrieben worden, bei denen Turbinen mittels des Dampfes arbeiten, der durch Verdampfung
des in der Nähe der Meeresoberfläche, vorzugsweise in den tropischen Gegenden, entnommenen
warmen Wassers erzeugt und mittels des aus der Tiefe geschöpften kalten Wassers
kondensiert wird. Die Dampferzeuger und die Dampfkondensatoren sowie die Umlaufleitungen
für Dampf und Wasser und die Beschau.felungen eines oder mehrerer Turbinenräder
mit gleicher, senkrechter Achse sind dabei in einem gemeinsamen Mantel angeordnet.
In einem solchen Fall sind die für die Verdampfung des warmen Wassers, die Kondensation
des Dampfes und die Bewirkung des Umlaufes sowohl des Wassers als auch des Dampfes
nötigen Einrichtungen wegen der beträchtlichen in Frage kommenden Mengen äußerst
umfangreich. Andererseits hat die Notwendigkeit, in sämtlichen ungeheuren Räumen,
in denen die Verdampfung, die Erzeugung der Energie und die Kondensation erfolgen,
ein hohes Vakuum zu unterhalten, zur Folge., d.aß die Anbrin.-gung der Vakuumpumpen
umständlich wird und daß hinsichtlich der Abdichtung und der Widerstandsfähigkeit
der Räume gegen Druck Probleme gestellt worden, deren Lösung mit großen Schwierigkeiten
verbunden ist.
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Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist eine Einrichtung dieser
Art, die zwischen zwei Wasserquellen arbeitet, deren Temperaturen niedrig sind und
in der Nähe voneinander liegen, und die infolgedessen in der Lage ist, den Temperaturunterschied
zwischen der Meeresoberfläche und dem Meeresboden auszunutzen. Durch diese Einrichtung
ist
es möglich, die verschiedenen. obenerwähnten Vorrichtungen und. Rohrleitungen in
einem gedrungenen Raum zu vereinigen und einen. großen Teil der Druckverluste zu
vermeiden, die in dem besonderen hier in Frage kommenden. Fall auf den Wirkungsgrad
der Anlage einen bedeutenden Einfluß haben.
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Die Einrichtung nach der Erfindung hat einen äußeren Mantel. der ungefähr
die Form eines Ringes mit derselben Achse wie das oder die Tu.rhinenräder hat und
dessen Innenraum im unteren Teil durch einen Boden und im oberen. Teil durch einen
dichten, abnehmbaren Deckel abgeschlossen ist. Dieser Deckel trägt das eine Lager
der Turbine, während der oder die Dampftuxbinenräder in dessen unterem Teil angeordnet
sind. Die Beschaufelungen des oder der Turbinenräder ragen etwa auf mittlerer Höhe
in den Ring zwischen den Leitungen des Dampfrückflusses zu dem oder den Kondensatoren
und den. Dampfzuführungsleitungen von dem oder den Dampferzeugern hinein. Ein Teil
der letztgenannten Leitungen; bildet einen herausnehmbar angeordneten. Block in
einer zylindrischen Höhlung, die gleichachsig mit dem Ring im oberen Teil des letzteren
untergebracht ist.
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Der Mantel kann aus Metall bestehen.. Vorzugsweise sind aber der Mantel
und sein Innengerüst sowie die Trennwände der verschiedenen Organe, z. B. der Dampferzeuger,
Kondensatoren, Dampfleitungen, Wasserleitungen und Luftleitungen, aus bewehrtem
Beton hergestellt. ' Infolge der gedrungenen Anordnung der Einrichtung und der Doppelkrümmung
der Mantelwände sind letztere imstande, ohne eine große Wandstärke zu erhalten,
äußeren Drücken von der Größenordnung von z kg/qcm zu widerstehen, und die Erzeugung
und Aufrechterhaltung des inneren Vakuums werden weitgehend begünstigt.
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Die Dampferzeuger bestehen aus Verdampfern. Um den Wirkungsgrad der
Ausnutzung der Energie zu erhöhen, die zwischen den warmen und kalten, durch die
Warm- und Kaltwasserströrnungen gebildeten Quellen zur' Verfügung steht, ist es
vorteilhaft, die-verdampfun.gs- und,Konden.sationsvorgänge derart zu verteilen,
daß sie in mehreren Verdampfern und Kondensatoren erfolgen, die hintereinander von
Warm- bzw. Kaltwasser durchströmt werden und mehrere Dampfströmungen mit verschiedenen
Temperaturen. und Drücken erzeugen.
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Im mittleren Teil dies ringförmigen Mantels können eine oder mehrere
Entlüftungspumpengruppen angeordnet sein, durch welche ein sehr hohes Vakuum in
den verschiedenen, in dem genannten Mantel enthaltenen Räumen: erzeugt werden kann.
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Die Teilverdampfung des Warmwassers unter dem Einfluß des obenerwähiten
Vakuums erfolgt zweckmäßig unmittelbar und nicht in Oberflächentauschern. Durch
diese Arbeitsweise ist es möglich, die Verwendung von großen Mengen eines Metalls
zu vermeiden, das ein guter Wärmeleiter und gegen die bei der Verwendung von Meerwasser
besonders empfindliche Korrosion widerstandsfähig sein sollte; gleichzeitig wird
der Umlauf der sehr bedeutenden in Frage kommenden Wassermengen erleichtert. Zu
diesem Zweck bestehen die Verdampfer aus großen, im wesentlichen waagerecht angeordneten
Flächen oder aus einem Gebilde von lotrechten, oben offenen; Rohren, in den das
Wasser von unten nach oben strömt. Zweckmäßig jedoch sind die Verdampfer durch im
wesentlichen waagerechte Flächen oder durch eine Anordnung von lotrechten, oben
offenen Rohren gebildet, auf bzw. in welche das warme Speisewasser gebracht werden
kann, wobei die Verdampfer jedoch aus Kästen mit durchlochter Decke bestehen können,
durch welche das Wasser regenartig hindurchrieselt.
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Vorzugsweise sind mehrere Verdampfer, welche nacheinander durch. das
von der warmen Ouelle kommende Wasser durchflossen werden können, hintereinander
in Form konzentrischer Kränze im wesentlichen in ein und derselben: Ebene angeordnet
und gegebenenfalls durch einstellbare Verbindungsschieber getrennt, während je eine
Dampfabführleitung zu der Beschaufelung des oder der Turbinenräder jedem Verdampfer
zugeordnet ist.
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Die Turbine besteht zweckmäßig aus einem einzigen Turbinenrad, dessen
Beschaufelungen konzentrisch derart geteilt sind, d.aß mehrere Schaufelkränze von
gleicher Anzahl wie die Verdampfer entstehen und jeder Kranz einem Verdampfer zugeordnet
ist. Statt am Deckel aufgehängt zu sein, kann die Turbinenwelle auch mit ihrem unteren
Ende in einem Spu.rlager gelagert sein, das auf dem Sockel der Einrichtung angeordnet
ist. Der Stromerzeuger kann oberhalb oder unterhalb der Turbine angeordnet sein.
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Die Kondensatoren sind zweckmäßig in einer den Verdampfern entsprechendenAnzahl
vorhanden und bestehen aus sogenann.ten Mischkondensatoren. Sie können aus Kästen
mit durchlochten: oberen und unteren Wänden gebildet sein, durch welche das Wasser
regenartig hindurchrieselt. Diese Kästen sind hintereinandergeschaltet und bilden
übereinander angeordnete, Kränze gleiche Durchmessers. Bei der Verwendung von mehreren
hintereinandergeschalteten Kondensatoren sind letztere einfach unter Einschaltung
von Wasserdichtungen übereinander angeordnet, und das Wasser rieselt aus einem Kondensator
in den nächstfolgenden durch sämtliche Kondensatoren nacheinander. Diese Anordnung
kann ebenfalls für die Verdampfer verwendet werden.
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Die Eintrittsleitung des warmen Wassers, die Verdampfer mit den Kondensatoren
und die Wasseraustrittsleitung der letzteren können vorteilhaft nebeneinander und
abwechselnd. längs der Innenseite der Außenwand des Ringes angeordnet sein.
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Für jede Umlaufleitung des kalten und warmen Wassers sind zweckmäßig
Pumpen an die Einführungs- und Austrittsleitungen des kalten und warmen Wassers,
d. h. mindestens eine Pumpe für die Wassereinführung und mindestens einte Pumpe
für seine Austragung, angeordnet, und die manometrische Höhe jeder dieser Einlaß-
und Auslaßpumpen
ein und desselbni Kreislaufes kann so geregelt
werden, daß ihre Summe konstant bleibt. Der Zweck dieses doppelten Pumpensatzes
für jeden Wasserkreislauf ist, daß hierdurch der Energieverlust vermieden wird,
der bei den durch Ebbe und Flut verursachten Änderungen des Meerwasserspiegels unvermeidlich
sein würde. Betrachtet man nämlich z. B. den Warmwasserkreislauf, so muß der Wasserspiegel
sowie der Wasserdruck beim Eintreffen auf die Verdampfungsflächen feststehend sein,
während der Wasserspiegel für die Entnahme und die Rückleitung des Wassers sich
mit der Ebbe und Flut ändert. Wenn also die Gesamtleistung, die benötigt wird, um
die Bewegung des Wassers zu gewährleisten, zwar gleichbleibt, so verteilt sie sich
doch in jedem Augenblick in verschiedener Weise zwischen dem der Zu- und dem der
Abführung entsprechenden Teil des Kreislaufes. Dadurch, daß man in jedem Teil eine
Pumpe mit entweder durch Geschwindigkeitsänderung oder bei Schraubenpumpen durch
Ausrichten der Flügel einstellbarer manometrisc.her Höhe vorsieht, wird es möglich
sein, die erzeugte Höhe jederzeit dem streng genau nötigen Bedarf anzupassen. Sollten
dagegen diese beiden Funktionen von einer einzigen Pumpe erfüllt werden, so würde
man die Fördermenge nur dadurch regeln können, daß man in den Zu- und Abführungsleitungen
Drosselklappen einschaltet, die, da sie durch Abdrosselung arbeiten, Druckverluste
veT-ursachen würden, die durch die einzige Pumpe ausgeglichen werden sollten.
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Bei Verwendung von zwei Pumpen oder Pumpengruppen bleibt die Summe
der von denselben erzeugten manometrischen Höhen praktisch gleich und entspricht
der Summe der durchaus unvermeidlichen Druck- und Fallhöhenverluste, die! selbst
dann vorhanden sein würden, wenn der Meereswasserspiegel unveränderlich wäre.
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Die allgemeine Anordnung der einzelnen Räume und Rohrleitungen innerhalb
des Mantels kann die folgende sein: Der Innenraum des Mantels ist in waagerechter
Richtung in zwei im wesentlichen gleiche Teile geteilt, die selbst in: Sektoren
eingeteilt sind, mit Ausnahme jedoch, des der Achse am nächsten liegenden Gebietes,
und zwar durch eine Anzahl, z. B. zwölf, radiale vollwandige oder durchbrochene
Scheidewände.
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Die Schaufelungen des Turbinenrades reichen ungefähr bis zur halben
Höhe in den der Achse am nächsten liegenden Teil.
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Zur Entlüftung des Wassers sind an sich bekannte Entgasungseinrichtungen
vorgesehen. Gemäß der Erfindung können die Leitungen zur Entziehung der Luft aus
den verschiedenen Entgasungsvorrichtungen an einen oder mehrere Sammler angeschlossen
sein, die aus zum Ring konzentrischen Leitungen bestehen und in dessen Innerm zwischen
den Verdampfern und den Kondensatoren angeordnet und selbst an Luftpumpeinrichtungen
angeschlossen sein können.
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Die Entgasun.gsvorrichtungen bestehen. z. B. aus Glocken. in welche
das Wasser in verteilter Form, z. B. in Form von Lamellen oder Tröpfchen, eindringt
und die in ihrem oberen Teil mit den Entlüftungsvorrichtungen verbunden sind. An
diese Entgasungsglocken schließen sich gegebenenfalls Heber an, die zwischen den.
Entgasungsdrücken und . den Verdampfungs- oder Kondensationsdrücken andererseits
Wasserverschlüsse bilden.
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Da die aus den EntgasungsvoTrichtungen und den Kondensatoren abgeführte
Luft mit einer Dampfmenge vermischt ist, die desto größer sein wird, je niedriger
dessen Druck ist, und da das Verdichtungsverhältnis andererseits sehr hoch ist,
so ist es zweckmäßig, die Luft während ihrer Verdichtung zu kühlen; zu diesem Zweck
wird man die Luft in zwischen den Stufen der Entlüftungsvorrichtung eingeschaltete
Kühler leiten.
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Da sich der Mantel der Einrichtung besonders gut dazu eignet, die
Außenwand der Kraftzentrale selbst zu bilden, so wird es in diesem Fall vorteilhaft
sein, ihn entweder durch Anstriche in Schichten von je nach der Ausrichtung gegenüber
der Sonne verschiedenen Aufnahmevermögen oder durch eine Wärmeschutzmasse oder auch
durch eine Luftschicht gegen die Sonnenausstrahlung zu schützen. Auf diese Weise
vermeidet man die Gefahr, daß Ausdehnungsunterschiede vorkommen, die Risse und Spalten
verursachen würden, durch welche Luft eindringen könnte.
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Außerdem kann man die Wasserzu- und -abführungsleitungen derart erweitern,
daß die gesamte innere Oberfläche in dem unterhalb der Verdampfer liegenden Gebiet
verkleidet wird. Der Zweck dieser Anordnung ist, ein praktisches Gleichbleiben der
Temperatur der Wände längs dieser Fläche trotz der täglichen Änderungen der Sonnenausstrahlung
dadurch zu gewährleisten, daß eine ungeheure Wassermenge von gleichbleibender oder
zeitlich langsam veränderlicher Temperatur längs dieser Wände strömt.
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Um endlich ebenfalls die Ausdehnungsunterschiede zu vermeiden, die
darauf zurückzuführen sind, daß die innen. mit den Mantelwänden in Berührung stehenden
Medien verschiedene Temperaturen haben, werden zweckmäßig alle Teile dieser Wände,
die mit dem kalten Wasser in Berührung kommen sollen, derart mit Wärmeschutzmasse
versehen, daß die Temperatur der genannten Teile in die Nähe der Außentemperatur
und der Temperatur des warmen Wassers gebracht wird.
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Der gesamte ringförmige Mantel ruht auf einem Sockel, z. B. mittels
Pfosten, von denen einige auf Rollen angeordnet sein können, um die Wärmeausdehnung
zu ermöglichen, und zwischen welchen Öffnungen vorgesehen sind, die einen freien
Durchgang für die Bedienungsmannschaften und die Einrichtungen lassen, die im mittleren
Teil des Mantels aufgestellt werden sollen.
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Eine Ausführungsform einer Einrichtung nach der Erfindung ist in der
Zeichnung beispielsweise dargestellt. Es zeigt Abb. r eine Außenansicht der Einrichtung
im Aufriß,
Abl-). 2 eine Draufsicht, teilweise im Schnitt nach der
Linie A-A der Abb. 4, Abb. 3 einen halben Schnitt in größerem Maßstab nach der Linie
B-B der Abb. 2, Abb.4 einen ähnlichen halben Schnitt wie der vorhergehende durch.
die Linie C-C der Abb.2. Abb.5 ein Gebilde von. Schnitten nach den Linien D-E, D-F,
D-G, D-H und K-K der Abb-. 3, Abb. 6 einen Teilschnitt nach der Linie L-L der Abb.
5, Abb. 7 einen Teilschnitt nach der Linie M-M der Abb. 5, Abb. 8 eine Einzelheit
der Abb. 3 in größeren Maßstab, Abb. 9 einen Schnitt nach der Linie 1:"-N durch
die Einzelheit der Abb. B.
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Die dargestellte Einrichtung besteht aus einem Mantel i aus Eisenbeton,
der ungefähr die Form eines Ringes mit lotrechter Achse besitzt. Der Mantel i ruht
auf einem Sockel 2 durch zwei konzentrische Reihen von Pfosten 3 und 4. Die äußeren
Pfosten 4 sind auf nicht dargestellten Rollen gelagert, die eine freie Wärmeausdehnung
des Mantels ermöglichen. Der obere Teil des letzteren ist mit Verstärkungsrippen
6 versehen.
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Der Mantel ist innen durch Scheidewände 7 in zwölf Sektoren oder Kammern
eingeteilt. Diese Kammern stehen mit der Außenluft mittels Stutzen in Verbindung,
die weiter unten näher beschrieben werden sollen.
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Der der Achse nächstliegende obere Teil des Mantels i ist in Form
eines Zylinders 8 ausgehöhlt, und in diesem Zylinder ist ein metallischer Rotationskörper
angeordnet, der durch konzentrische, in der radialen Richtung durch Scheidewände
geteilte und durch einen Balken 12 verstrebte Kanäle 9, io und ii gebildet ist.
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Auf dem Kopf des Mantels ruht ein Gerüst 13, das als kreisförmige
Plattform ausgebildet ist, die einen Wechselstromgenerator 14 trägt, und an welchem
eine Welle 15 angehängt ist, die ein waagerechtes Turbinenrad 16 trägt, deren Schaufelungen
17 konzentrisch in der Weise geteilt sind, daß sie drei Schaufelkränze bilden, die
den Kanälen 9, io und i i entsprechen. Das Turbinenrad 16 ist am Boden der zylindrischen
Aussparung 8 angeordnet.
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Die Abdichtung zwischen dem Deckel und dem Gehäuse kann dadurch gewährleistet
werden., daß in den einander gegenüberliegenden Flächen eine Reihe von nicht dargestellten
kreisförmigen Nuten vorgesehen ist, die einander gegenüber und mit einem Druckwasserkreislauf
in Verbindung stehen..
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Durch eine doppelte umgekehrte Betonkugel 18 wird die Steifigkeit
des gesamten Mantels i gew ährleistet.
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Innen ist jede Kammer des Mantels i wie folgt eingerichtet: An die
Kanäle 9, io und i i schließen sich drei Leitungen i9, 2o und 2 1 an, die über eine
konische Fläche 22 münden, die gegen die Waagerechte, etwas geneigt ist, indem sie
sich von innen nach außen neigt. Diese konische Fläche 22 wird durch die Scheidewände
23 und 24, die die Leitungen i9, 2o und 21 voneinander trennen, und durch einstellbare
Metallhebel oder Schieber 25 und 26, die in der Verlängerung derselben liegen, in
drei miteinander in Verbindung stehende Teile, die die Verdampfer 27, 28 und 29
bilden, unterteilt. Die Scheidewände 7 sind in der Höhe der Verdampfer derart unterbrochen,
daß letztere auf dem ganzen Umfang des Mantels einen ununterbrochenen Kranz bilden.
In vier von den Kammern, die auf zwei rechtwinkligen Durchmessern liegen, münden
die letzten Verdampfer 29 über eine leichte Schwelle 3o in eine Leitung 31, die
sich längs der Außenwand des Mantels i nach unten erstreckt und mit der Außenluft
durch einen Stutzen 32 verbunden ist. Dieser ist unter Einschaltung einer elastischen.
Dichtung 33 mit einer Schraubenpumpe 34 verbunden.
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Unmittelbar unter den. Verdampfern befindet sich eine Reihe von Kästen
35, die in. der Nähe ihres dem Mantel nächstliegenden Endes miteinander in Verbindung
stehen. An diesem Ende sind diese Kästen mit dem unteren Ende eines Ringes 36 verb.unden,
dessen Höhe größer ist als seine Breite. Der Ring 36 erstreckt sich um den ganzen
Umfang des Mantels i herum und mündet oben in eine Glocke 37. Die Außenwand des
Ringes 36 endet in ihrem obersten Teil in eine Reihe von Lamellen 38, die zwischen
sich nur einen sehr geringen Zwischenraum frei lassen. Die Glocke 37 ist
über einen Heber 39 mit dem Verdampfer 27 verbunden.
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Andererseits steht der Kasten 35 bei vier diametral gegenüberliegenden
und paarweise miteinander gekuppelten Kammern des Mantels mit einer Leitung 40 in
Verbindung, die sich längs der Außenwand des Mantels nach unten erstreckt und durch
einen Stutzen 41 nach außen mündet. Der Stutzern 41 ist unter Einschaltung einer
elastischen Dichtung 33 mit einer Schraubenpumpe 42 verbunden. Leitschaufeln 43
können an. der Verbindungsstelle der Kästen 35 mit den Leitungen 4o angeordnet sein.
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Unterhalb der Kästen 35 befindet sich ein freier Raum 44, in welchem
eine Leitung 45 angeordnet ist, die aus zwei Halbringen besteht, die an ihren diametral
gegenüberliegenden Enden aneinanderstoßen, um in Leitungen 46 zu münden, die in
ähnlicherWeise wie dieLeitungen3i oder4oangeordnet und mit der Außenluft durch Stutzen
47 verbunden sind, die selbst unter Einschaltung einer Dichtung 33 mit einer Schraubenpumpe
48 in Verbindung stehen. Leitschaufeln, wie z. B. 43, können ebenfalls hier vorgesehen
sein.
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Die Leitung 45 steht durch Öffnungen 49, die durch durchlochte Platten
abgeschlossen sind, mit einem Ring 5o in Verbindung, dessen Höhe größer ist als
seine Breite und dessen unterer Teil in einen Heber 5 i eintaucht, der in der Höhe
eines waagerechten durchlochten Blechstückes 52 ausmündet, das von einem Betonträgerwerk
unterstützt ist und die obere Wand eines Kondensators bildet. Der Boden des letzteren
besteht aus einer Betonplatte 54, die mit Löchern 55 versehen ist. Die Löcher 55
sind in gleichmäßigen Abständen voneinander vorgesellen
und z.
B. in drei konzentrischen, auf der Mantelachse zentrierten Kreisen angeordnet. An
diese Löcher schließen sich unten kurze Rohre 56, die sich fast bis zum Blechstück
52 erstrecken., das die obere Wand eines Kondensators 57 bildet, der mit dem vorhergehenden
ähnlich ist und an den sich ein weiterer, mit einem einfachen durchlochten Boden
59 versehener Kondensator 58 anschließt.
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In die drei Kondensatoren 57, 58 und 53 münden durch Öffnungen 6o,
61 und 62 drei radiale übereinanderliegende Leitungen 63, 64 und 65, die selbst
mit Leitungen 66, 67 und 68 verbunden sind, die den Kanälen 9 bzw. 1o bzw. i i entsprechen,
die oben erwähnt wurden. Die in den unteren Kondensator 58 mündende obere Leitung
63 ist derart in zwei Teile geteilt, daß sie von oben nach unten beiderseits der
Leitungen 64 und 65 führt. Desgleichen erstreckt sich die untere, in den oberen
Kondensator 53 mündende Leitung 65 über die Enden der Leitungen 63 und 64 hinaus
und steigt dann wieder nach dem Kondensator 53.
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Der unterhalb der Kondensatoren liegende untere Teil des Mantels bildet
ein ringförmiges Sammelrohr 69, das durch zwei Stutzen 70 nach außen mündet,
die diametral einander gegenüberliegen und mit Zentrifugalschraubenpumpen 71 verbunden
sind.
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In dem Raum 44 sind ebenfalls vier ringförmige Leitungen
72, 73, 74 und 75 angeordnet, die als Luftsammelrohre dienen und durch lotrechte
Rohrleitungen 76 mit den vier Stutzen zweier Gruppen von Entlüftungsvorrichtungen
77 bzw. 78 verbunden sind, die in dem in der Mitte der Einrichtung vorgesehenen
leeren Teil liegen und von denen die eine als Reservegruppe dient. An diese vier
Sammelleitungen sind Rohrleitungen 77a, 79, 8o und 81 angeschlossen, die
von den Entgasungsvorrichtungen bzw. von den drei Kondensatoren kommen.
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Die Luftsammelleitungen 72 bis 75 stehen mit der Entlüftungsglocke
37 für warmes Wasser und mit den Kondensatoren. 53, 57 und 58 in Verbindung. Die
hier abgeführte Luft wird teilweise von mitgeführtem Dampf mittels der Kühlvorrichtungen
7611 befreit, um so die für die: Entlüftungspumpen 77 und 78 erforderliche Energie
zu vermindern. Die Kühlvorrichtungen 76a sind vorzugsweise in denjenigen Kammern
82 angeordnet, durch welche keine Rohre 76 gehen.
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Die Einrichtung arbeitet wie folgt: Das in der Nähe des Meeres entnommene
Warmwasser, dessen Temperatur z. B. 30° C beträgt, wird durch die vier Pumpen 42
in die Leitungen 40 und von dort in die Kästen 35 gedrückt. Es gelangt dann in den
Ring 36 und fließt in die Glocke 37 über. Hierbei fließt es zwischen den Lamellen
38 hindurch, die es in dünne Lamellen zerteilen. In diesem Verteilungszustand wird
es einem Entgasungsvorgang unter der Wirkung eines Vakuums von ungefähr o,i5o kg
unterworfen, das durch die erste. Stufe der Gruppe 77 z. B. erzeugt wird, die durch
Vermittlung der Rohrleitung 77a, der Leitung 72 und der Röhre 76 mit der Glocke
37 verbunden ist. Das so entgaste Wasser gelangt dann auf den Verdampfer 27 durch
den Heber 39, der einen Wasserverschluß zwischen dem in der Entgasungsvorrichtung
herrschenden und dem in den Verdampfern herrschenden weit höheren Vakuum bildet.
Vom Verdampfer 27 fließt das Wasser nacheinander durch die Verdampfer z8 und 29,
wobei die Stärke der jeweils der Verdampfung unter-\vorfenen Wasserlamelle durch
das Öffnen oder Schließen der Schieber 25 und 26 geregelt wird. Die Temperatur des
Wassers in jedem Verdampfer kann z. B. 29 bzw. 28 bzw. 27° C betragen.
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Das nicht verdampfte Warmwasser, das mit einer Annäherung von 5/iooo
fast die zur Verteilung gelangende. Gesamtwassermenge darstellt, fließt über die
Schwellen 30 und wird durch die Leitungen 31 abgeführt, aus denen es durch
die Warmwasserabführungspumpen 34 angesaugt wird.
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Die drei Dampfströmungen mit verschiedenen Temperaturen und Drücken
werden durch die Leitungen 19, 20 und 21 abgeführt und gelangen durch die Verteilungsringe
9, io und i i in die drei Schaufelkränze 17 des Rades 16, wo sich der Dampf bis
auf Spannungen entspannt, die z. B. Temperaturen von i9 bzw. 16 bzw. 13° C entsprechen.
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Beim Austritt aus den Schaufelkränzen 17 werden die Dampfströmungen
durch die Leitungen 66 bzw. 67 bzw. 68 und dann 63 bzw. 64 bzw. 65 den Kondensatoren
58 bzw. 57 bzw. 53 zugeführt, in welche sie durch die seitlichen Öffnungen 6o bzw.
61 bzw. 62 einströmen. Die Abführungspumpe 77 erzeugt in den Kondensatoren durch
Vermittlung der lotrechten Rohre 76, der ringförmigen Leitungen 73, 74 und 75 sowie
der Rohrleitungen. 79, 80 und 81 Unterdrücke, die z. B. 19 bzw. 16 bzw. 13° C entsprechen.
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Andererseits wird das aus der Meerestiefe mit einer Temperatur von
z. B. 8 bis 1o° C geschöpfte Kaltwasser durch die Pumpen 48 in die Leitungen 46
und in die ringförmige Leitung 45 gedrückt. Von dort fließt es durch die durchlochten
Bleche: 49 hindurch in die Entgasungsglocke 5o, in der durch die Entlüftungsvorrichtung
in ähnlicher Weise wie durch die Entgasungsvorrichtung 37 ein Unterdruck erzeugt
wird.
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Das entgaste Wasser fließt durch den. Heber 51 und verbreitet sich
auf die Bleche 52, durch welche hindurch es in den ersten Kondensator 53 herunterriese:lt,
in welchem das höchste Kondensationsvakuum herrscht. Dieses Wasser trifft auf den
von den Leitungen 65 kommenden Dampf und kondensiert diesen, worauf es sich im unteren
Teil ansammelt und durch die Öffnungen 55 der Platte 54 ausfließt.
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Die Rohre 56, deren Gesamtquerschnitt gegenüber der Oberfläche, des
Bodens 54 des Kondensators gering ist, sind in genügender Anzahl vorhanden, damit
der sich darin einstellende Wasserspiegel, der dem Druckunterschied zwischen dem
Kondensator 53 und dem nächstfolgenden Kondensator 57 entspricht, innerhalb der
Rohre selbst und nicht über dem Boden des Kondensators 53
liegt.
Hieraus folgt, daß die abnormen Druckunterschiede, die sich zwischen den Kondensatoren
einstellen können, sich nur durch starke Änderungen des Wasserspiegels in den Verbindungsrohren
56 ohne merkliche Änderung des Wasserspiegels auf den durchlochten Verteilungsblechen
des Kondensators 57 äußern, so daß die verteilte Wassermenge nahezu gleic.hbleibt.
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Das aus dem Kondensator 53 austretende Wasser fließt dann auf das
Blech 52, das die obere Wand d:s Kondensators 57 bildet und deren Durchlochungen
so bemessen sind, daß die sich oberhalb des genannten Bleches einstellende Wasserschicht
eine Tiefe von ungefähr 2o cm besitzt. Das Wasser rieselt dann in den Kondensator
57 herunter, kondensiert dein darin befindlichen Dampf und gelangt in gleicher Weise
in den Kondensator 58.
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Im unteren Teil des 1lan.tels wird das aus dem Kondensator 58 mit
einer Temperatur von z. B. i9° C austretende Wasser in dem Sammelrohr 69 aufgenommen
und aus diesem durch die Pumpen 71 abgeführt.
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Das Turbinenrad 16 treibt den Wechselstromgenerator 14 an, der eine
Energiequelle bildet, die unmittelbar benutzt werden kann. Ein Teil der durch diesen
Generator erzeugten Energie wird zum Antrieb der einzelnen Zubehörteile, wie z.
B. die Entlüftungsaggregate 77 und 78, die Wasserzirkulationspumpen 34, 42,
48 und 71, die Kühlpumpen für die Kühlung der abgeführten Luft und gegebenenfalls
auch die Wasserzuführungspump_° benutzt, durch welche das aus der Meerestiefe geschöpfte
Wasser der Einrichtung zugeführt wird.
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Es ist zu bemerken, daß die Anzahl der Warmwasserzirkulationspumpen
größer ist als die, Anzahl der Kaltwasserzirkula,tionspumpen. Wegen der geringen
in jedem Verdampfer verdampften Wassermenge ist nämlich. die in Umlauf zu bringende
Warmwassermenge. ungefähr dreimal größer als die Kaltwassermenge.
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Eine Einrichtung mit einer Leistung von 14 500 kW, wovon 55oo
kW zum Antrieb der Zubehörteile dienen, erfordert z. B. beim Betrieb mit den bereits
obenerwähnten Temperaturen acht Warmwasserzirkulationspumpen mit einer Fördermenge
von je io,5 cbm/Sek. und vier Kaltwasserzirkulationspumpen mit einer Fördermenge
von nur 7 cbm/Sek. In diesem Fall erreicht der Durchmesser des Turbinenrades ungefähr
14 m.
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Die Außenwand des Mantels. i kann. in beliebiger bekannter Weise gegen
die Sonnenausstrahlung geschützt und innen in den mit dem kalten Wasser in Berührung
stehenden. Teilen, d. h. in den Teilen, die den Leitungen 46 und dem Sammelrohr
69 entsprechen, mit Wärmeschutzmasse versehen sein, um ungleiche Wärmeausdehnungen
des genannten Mantels zu vermeiden, wodurch die Gefahr bestehen würde, daß Risse
entstehen, durch welche Luft eindringen könnte.