Verfahren zur Speisung von Kesseln mit durch Auspuffdampf vorgewärmtem Frischnasser. Gegenstand der Erfindung ist ein Ver fahren zur Gewinnung von heissem K essel- speisewasser .durch Kondensation von<B>Ab-</B> dampf. Es sind Verfahren bekannt, bei wel chen das Frisehwasser mit Auspuffdampf in Oberflächenvorwärmern oder in Kondensa toren vorgewärmt wird. Bei diesen bekannten Verfahren wird nur eine solche Abdampf- menge ausgenutzt, als zur Erwärmung des Wassers auf<B>100</B> erforderlich .ist.
Die Ver- dampfungswärme .des Wassers ist imgefä.hr 600 Wärmeeinheiten. Infolgedessen genügt bereits 1<B>kg</B> Abdampf,- um ungefähr 6 kg Wasser, also die sechsfache Menge Wasser von 0 .auf<B>100'</B> C vorzuwärmen. Dem Kes sel soll ,aber nur so viel Wasser zugeführt werden, als in Form von Dampf entnommen wird.
Die im Kessel verbrauchte Frisich- wassermenge ist daher erheblich geringer als die Wassermenge, die zur Kondensation des zur Verfügung stehenden Abdampfes erfor derlich ist. Für die Vorwärmung der durch den Wasserverbrauch im Kessel vorgeschrie benen Frischwassermenge auf<B>100'</B> C kann sonach nur ein kleiner Bruchteil des Ab dampfes ausgenutzt werden.
Es ist aber bekannt, dass durch Unter- drucksetzung des Wassers eine grössere Menge Abdampf kondensiert werden kann, als bei atm. Druck, und d.ass hierdurch das Wasser auf höhere Temperaturen als<B>100'</B> C vorge wärmt werden kann.
Davon wird Gebrauch gemacht bei jenen bekannten Verfahren,' bei welchen der Wasserverbrauch im Kessel le diglich durch kondensierten Abdampf .anstatt durch Frischwasser ersetzt wird uncl der ge samte Auspuffdampf durch Kompression auf den im Kessel herrschenden Dniek als Kon- denswasser in den Kessel zurückgeführt wird.
Diese bekannten Verfahren sind .aber nicht anwendbar für solche Maschinen, bei welchen ein Teil des Abdampfes für andere Zwecke benutzt werden russ, wie zum Bei spiel bei Lokomotiven, bei welchen Abdampf für Heizzwecke und zur Betätigung des Blas rohres benutzt wird.
Gegenstand .der Erfindung ist nun ein Verfahren zur Speisung von Kesseln mit durch Auspuffdampf vorgewärmtem Frisch wasser, und die Erfindung bestellt darin, da.ss der durch Dampfentnahme aus raeirr Kessel verbrauchte Dampf ersetzt wird durch Frisch wasser, gemischt mit Abda.inpfl@ondens-it, durch welches das Frischwasser auf eine Temperatur von über 100 " C vorgewärmt wird,
lind dass die Bildung des Gemisches aus Frischwasser und Abdampfhondeusat in der Weise erfolg-t, dass ein Teil des Abdampfes einer Kondensation im Frisc.lrwasser bei at.m. Druck unterworfen wird und in dem so "e- wonnenen Warmwasser ein nicht kondensier- ter Teil des Abdampfes bei höherem Dr1u,k durch Kompression kondensiert wird.
Hier durch kann (las Kesselspeisewasser sogar bis auf die im Kessel herrschende Temperatur vorbewäi-mt werden.
Das Verfahren @"-cinäss der Erfindung- wird mit einer das Warmwasser ansau@-cirden lies- se lspeisepu.mpe durchgeführt, welche eine grössere Leistung besitzt, als der von ihr an- zusaubenden Warmwassermenge entspricht,
und deren i@Tehrleistunb zur Ansaugun- voll Dampf und Luft ausgenützt wird, so dass durch den Drucl:liub der Pumpen der Ab dampf komprimiert und innerhalb der Punine in dem Warmwasser kondensiert wird.
In der Zeichnuno, ist ein Au sführunbs- beispiel einer Vorrichtung zur Ausübung des vorliegenden Verfahrens veranschaulicht, und zwar für die Speisung von Kesseln von llasehinen mit veränderlicher Füllung und CTeschwindigkeit, wie zum Beispiel voll Lo- homotivl@esseln, bei welchen der Wasser verbrauch im Kessel nicht eine hon stante Grösse ist,
sondern abhängig ist. voll der je.. welligen Füllung, also von der je nach der Füllung schwankenden Kesselleistung.
Bei dem Ausführungsbeispiel der Zeicli- nun- sind die Kaltwasserpumpe 1 und die zum Ansaugen von Warmwasser dienende hesselspeisepumpe \? vom Gestänge der Loko motive zwangsläufig angetriebene Pumpen mit gemeinsamem Kreuzkopf 3.
Die Saug- und Druckventile 11 und 1\3 der Iialtwas- serpumpe 1, sowie die Saug- und Druck ventile 14 und 15 der Speisepumpe 2 sind so
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angeordnet. <SEP> dass <SEP> sie <SEP> durch <SEP> Abheben <SEP> der
<tb> Pumpenwindkessel <SEP> 13 <SEP> bezw. <SEP> 16 <SEP> leicht <SEP> zu gä.nglicli <SEP> sind. <SEP> Das <SEP> Iiilriebsgestäiige <SEP> be stellt <SEP> aus <SEP> einem <SEP> an <SEP> dein:
<SEP> Kreuzkopf <SEP> 3 <SEP> an greifenden <SEP> Antriebshebel <SEP> 1 <SEP> und <SEP> einer <SEP> m.it
<tb> dem <SEP> Antriebshebel <SEP> verbundenen <SEP> Stange <SEP> 5,
<tb> die <SEP> ihren <SEP> Antrieb <SEP> voll <SEP> dem <SEP> Triebwerk <SEP> der
<tb> Lokomotive <SEP> erhält. <SEP> Die <SEP> Kaltwasserpumpe
<tb> saugt <SEP> durch <SEP> die <SEP> Leitung <SEP> 6 <SEP> Kaltwasser <SEP> aus
<tb> dem <SEP> Tender <SEP> an <SEP> und <SEP> fördert <SEP> es <SEP> durch <SEP> die
<tb> Druelzleitung <SEP> 7 <SEP> in <SEP> einen <SEP> oberhalb <SEP> der <SEP> Purn pen <SEP> 1, <SEP> ? <SEP> angeordneten <SEP> Einspritzkondensator
<tb> in <SEP> -elchen <SEP> d^r <SEP> entölte <SEP> Abdampf <SEP> durch
<tb> die <SEP> Abdampfleilum,
' <SEP> 9 <SEP> und <SEP> das <SEP> von <SEP> rler
<tb> Kaltwasserpumpe <SEP> 1 <SEP> -(-förderte <SEP> Wasser <SEP> durch
<tb> ein <SEP> Spritzrohr <SEP> 10 <SEP> eintritt, <SEP> welche; <SEP> im <SEP> liöcli sten <SEP> Teil <SEP> des <SEP> Isondensator;. <SEP> angeordnet <SEP> ist.
<tb> Der <SEP> Einspritzkondensator <SEP> 8 <SEP> ist <SEP> am <SEP> höchsten
<tb> Teil <SEP> mil <SEP> einem <SEP> Enlliiftun,s.,tutzen <SEP> 18 <SEP> ver sehen, <SEP> durch <SEP> welobeir <SEP> der <SEP> l@orrdensator <SEP> unter
<tb> Atniosphü.rerirlrucli <SEP> gehalten <SEP> wird, <SEP> und <SEP> durch
<tb> welchen <SEP> die <SEP> aus <SEP> dem <SEP> Wasser <SEP> durch <SEP> die <SEP> Arr wUrinunb <SEP> ausgetriebene <SEP> Luft <SEP> und <SEP> die <SEP> Gase,
<tb> gemischt <SEP> mit <SEP> dem <SEP> nicht <SEP> kondensierten <SEP> Teil
<tb> des <SEP> Abdampfes.
<SEP> augefrieben <SEP> werden. <SEP> Das
<tb> vom <SEP> Abdampf <SEP> auf <SEP> dessen <SEP> Temperatur <SEP> arrbe wärmtn <SEP> und <SEP> dadurch <SEP> enth:irtpte <SEP> und <SEP> entgaste
<tb> Wasser <SEP> wird <SEP> aus <SEP> einem <SEP> tiefer <SEP> liegenden
<tb> Sannnelbehä <SEP> lfer <SEP> 1.9 <SEP> durch <SEP> die <SEP> Speisepumpe
<tb> über <SEP> die <SEP> @ruchlcitun,@ <SEP> ?0 <SEP> in <SEP> den <SEP> Iiessei <SEP> be fördert. <SEP> Die <SEP> Spei-zepumpe <SEP> ist <SEP> ein- <SEP> Pumpe
<tb> von <SEP> grösserer <SEP> Leist:
un\- <SEP> als <SEP> die <SEP> Kaltwasser pumpe. <SEP> Die <SEP> Speisepumpe <SEP> ist <SEP> mit <SEP> ihrem <SEP> Sau.0,, raum <SEP> einerseits <SEP> an <SEP> den <SEP> Samm.elbehä.lter <SEP> 19
<tb> allgeschlossen <SEP> und <SEP> and-rseits <SEP> unter <SEP> Vermitt lung <SEP> einer <SEP> mit <SEP> einem <SEP> Ventil <SEP> 22 <SEP> oder <SEP> der gleichen <SEP> ausgestatteten <SEP> Entlüftungsleitung
<tb> ?1, <SEP> welche <SEP> normal <SEP> offen <SEP> ist, <SEP> mit <SEP> der <SEP> Atmo sphiire <SEP> in <SEP> Verbinelunb:
<SEP> ;;wetzt. <SEP> Die <SEP> Speise pumpe <SEP> kann <SEP> daher <SEP> nicht <SEP> nur <SEP> das <SEP> gesamte <SEP> von
<tb> der <SEP> Kaltwasserpumpe <SEP> in <SEP> den <SEP> Kondensator <SEP> ge förderte <SEP> Wasser <SEP> absaugen <SEP> und <SEP> eine <SEP> Wasser 2nsammlun-, <SEP> im <SEP> Kodensator <SEP> verhindern, <SEP> son dern <SEP> infol@-e <SEP> der <SEP> grösseren <SEP> Leintun <SEP> b' <SEP> sowohl
<tb> nicht <SEP> kondensierten <SEP> Dampf <SEP> aus <SEP> dem <SEP> Konden sator, <SEP> als <SEP> auch <SEP> Luft <SEP> aus <SEP> der <SEP> Atmosphäre <SEP> mit saugen,
<SEP> so <SEP> dass <SEP> beire <SEP> Druckbube <SEP> der <SEP> Pumpe <SEP> ein
<tb> Gernich <SEP> von <SEP> Dampf <SEP> und <SEP> Wasser <SEP> in <SEP> Geben- wart von Luft einer Verdichtung unterwor fen wird. Die Luftansaugung heim Saugbube der Speisepumpe ermöglicht einen ungehin derten Betrieb der Anlage, wenn kein Dampf oder kein Wasser vorhanden ist oder die bei den Pumpen leerlaufen, wobei durch Rege lung des schädlichen Raumes der Speise pumpe die Kompressionsspannung der Luft innerhalb zulässiger Grenzen leicht geregelt werden kann.
Beim normalen Betriebe wer den durch die Kompression der Luft Stoss wirkungen infolge der iin Pumpenzylinder rasch vor sich gehenden Kondensation ver hindert, und durch die ständige Auffüllung des Druckwindkessels mit Luft bei jedem Saugbube der Pumpe werden auch Pumpen schläge infolge Dampfbildung im Pumpea- zylinder beim Saugbube vermieden. Es wird um so mehr Abdampf und Luft angesaugt, je weniger Warmwasser der Kondensator liefert bezw. je geringer die Förderleistung der Kaltwasserpumpe ist.
Bei der Wasser und Dampf ansaugenden Pumpe 2 kann der Wärmeaustausch zwischen diesen Mitteln durch Änderung der Menge des einen Mit tels beeinflusst und dadurch die Wärmeaus- ta.uschtemperatur geregelt werden; denn bei Aufrechterhaltung der Saugleistung der Pumpe hat die Veränderung der Menge des einen Mittels selbsttätig eine Veränderung der Menge des ,andern Mittels zur Folge. Bei Dampfmaschinen, die mit veränderlicher Fül lung laufen, bei denen also die Abdampf menge Veränderungen unterliegt, ist daher nur eine Einrichtung zur Veränderung der Menge des andern Mittels, nämlich des Was sers, vorzusehen.
Durch Veränderung der von der Kalt wasserpumpe in den Kondensator geförder ten bezw. der Speisepumpe zugeführten Wassermenge .kann daher bei Aufrecht erhaltung der .Förderleistung der Speise pumpe eine Regelung der Wärmeaustausch temperatur zwischen Wasser und Dampf in der Speisepumpe erzielt werden. Fördert die Kaltwasserpumpe das ganze Wasser in den Kondensator, so hat auch die Speisepumpe mehr ZVarmwasser aus dem Kondensator zu fördern, wodurch die von der Speisepumpe angesaugte Dampfmenge kleiner und daher auch die Wasservorwärmung in der- Speise pumpe geringer wird.
Fördert die Kaltwas serpumpe weniger Wasser in den Kondensa tor, so hat auch die Speisepumpe weniger Wasser zu fördern und saugt dafür mehr Dampf an, wodurch die Wasservorwärmung in der Speisepumpe gesteigert wird.
Die von der Kaltwasserpumpe in den Kondensator geförderte Wassermenge und dadurch das Gesamtgewicht des aus Frisch wasser und Kondenswasser bestehenden Ge misches wird in Abhängigkeit von der je weiligen Leistung bezw. Füllung der Dampf maschine geregelt, und zwar dadurch, dass mit dem Druckraum der Kaltwasserpumpe ein Regelorgan 23 in Verbindung steht, wel ches je nach seiner Einstellung eine in den Vorratsbehälter des Kaltwassers zurück führende Umlaufleitung 24 mehr oder weni ger öffnet oder mehr oder weniger schliesst; so dass das von der Kaltwasserpumpe geför derte Kaltwasser teilweise oder auch voll ständig in den Vorratsbehälter zurückge führt und die Förderung in den Kondensator ganz oder teilweise unterbrochen werden kann.
Das Regelorgan 23 wird durch eine Stange 25 von der Umsteuerung der Loko motive, also in Abhängigkeit von der Fül lung, derart betätigt, dass die von der Kalt wasserpumpe in den Kondensator geförderte Kaltwassermenge dem jeweiligen Dampfver brauch dar Betriebsdampfmaschine ent spricht. Die Kesselspeisung kann daher so durchgeführt werden, dass der Wasserspiegel im Kessel ohne Rücksicht auf die Kessel leistung wenigstens ungefähr in konstanter Höhe erhalten wird.
Die Pumpen 1 und 2 sind so bemessen., dass sie pro Hub so. viel Wasser in den Kes sel fördern können, als dieser für die grösste Leistung der Dampfmaschine, die bei einer bestimmten Füllung erreicht wird, pro Dampfzylinderkolbenhub abgeben muss, und das mit der Umsteuerung in Verbindung stehende Regelorgan 23 ist -dabei so einge stellt, dass die gesamte von der Kaltwasser- pumpe gelieferte Wassermenge in den Kessel gefördert werden kann. Für Füllungen, die kleiner sind als die der grössten Leistung der Lokomotive entsprechende Füllung, leitet das Regelorgan den Wasserüberschuss ab.
Für grössere Füllungen als die der grössten Leitung der Lokomotive entsprechende Fül lung wird gleichfalls ein Teil der angesaug ten Wassermenge abgeleitet, da praktisch die Leitung der Lokomotive trotz der grösseren Füllungen eine kleinere wird, indem bei sol chen Füllungen nur mit gedrosseltem Regler gefahren werden kann. Für die Vollfüllung und die Mittelstellung der Steuerung wird kein Wasser in den Kessel gefördert und das gesamte Wasser durch das Regelorgan ab geleitet.
Das Abstellen der \'Wasserzufuhr in den Kessel bei Vollfüllung ist hauptsächlich aus dem Grunde notwendig, weil bei Leer lauf der Lokomotive, für welchen die Steue rung ganz ausgelegt wird, kein kaltes Was- ser in den Kessel gefördert werden soll.
Ein regelbares Ventil 17 in der Druclk- leitung i der Kaltwasserpumpe ermöglicht eine Veränderung des Widerstandes in der Leitung 7. derart, dass die Pumpe verschie den grosse Wassermengen stossfrei in den Kondensator drücken kann.
L-m insbesondere im '@Tiiiter bei Still wand der Lokomotive die Vorrichtung an- iv;irmen und rasch in Betrieb setzen zu kön nen, kann die Kaltwasserpumpe 1 einen Dampfanschluss ?f erhalten, durch welchen der Kaltwasserpumpe Dampf zugeführt wird, der durch die Saug- und Druckventile 11,
1.? einerseits in den Windkessel 13 und an- rlc-rseits in den 1iondensator 8 eintreten ILann, während (las Danipflz-ondensat aus dem Sau;'raum der Speisepumpe durch einen ? 7 abgelassen wird.
Der dampferfüllte R.auni 8 des Konden- sators kann zur Begünstigung des Wä.rme- austausches zwischen Wasser und Dampf mit Wärmeaustauschkörper 30, z. B. in Form von Ringen, wie Raschigringen und dergleichen, gefüllt werden, welche durch eine durch eine Tür verschliessbare Üffnung 2'8 in den Kondensator eingeführt und her ausgenommen werden können.
Ein Überlauf ?9, der im normalen Be trieb durch ein Ventil abgeschlossen ist, er möglicht die Ableitung des Warmwassers, wenn die Speisepumpe versagt.