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Rückspeisung des in einer Hochdruck-Dampfheizungsanlage anfallenden
Gemisches von Kondensat und Dampf in den Kessel Die Erfindung betrifft die Rückspeisung
des in einer Hochdruck-Dampfheizungsanlage anfallenden Gemisches von Kondensat und
Dampf in den Kessel.
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Bei solchen Anlagen wurde das Kondensat bisher gewöhnlich in offenen
Gefäßen gesammelt und sodann durch Pumpen in den Kessel zurückgespeist. Auch hat
man bereits versucht, einen geschlossenen Umlauf zu schaffen. Da aber die verwendeten
Pumpen nur zur Förderung von Heißwasser, nicht aber von Dampf geeignet sind, ließ
sich der angestrebte Zweck nur unter Verwendung von Apparaten erreichen, deren Aufgabe
darin besteht, den mit dem ILondensat vermischten Dampf am Zutritt zu den Pumpen
zu verhindern, um die Wasserfüllung der Pumpen stets aufrechtzuerhalten. Derartige
Einrichtungen machen nicht nur die Anlage verwickelt, sondern geben auch leicht
zu Betriebsstörungen Anlaß, da sie gewöhnlich auf der Verwendung von durch Schwimmer
gesteuerten Ventilen beruhen. Bei der Vorrichtung nach der Erfindung wird die Pumpe
unmittelbar in die Abflußleitung des Kondensats eingeschaltet, ohne Verwendung solcher
Vorrichtungen. Dies ist durch Verwendung einer Pumpe mit Flüssigkeitskolben erreichbar.
Solche Pumpen, die bisher auch schon zur Förderung warmer Flüssigkeiten verwendet
werden, weisen nun aber auch die Wirkung auf, daß sie den Dampf verdichten, ohne
daß in dem Verdichtungsraum eine Überhitzung stattfindet, weil der Wasserkolben
bei seiner hin und her gehenden Bewegung beständig Wärme aufnimmt, um dieselbe in
seiner Wassermasse aufzuspeichern und sodann an die Umgebung abzugeben. Auf diese
Weise wird eine Regelung der Temperatur im Pumpenkörper und infolgedessen auch des
Druckes während des Saughubes erzielt, so daß das Kondensat, sobald es zur Pumpe
gelangt, stets angesaugt wird. Bei Pumpen mit Metallkolben ist die Wärmeentziehung
aus dem Verdichtungsraum äußerst gering und beschränkt sich auf die Wärmeausstrahlung
des Pumpenkörpers, welche nicht ausreicht, um die Pumpenüberhitzung zu verhindern,
welche schwere Betriebsstörungen der Pumpe im Gefolge haben kann.
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Bei der erfindungsgemäßen Verwendung einer Pumpe mit Flüssigkeitskolben
liegt dieser nicht nur die Fördertätigkeit allein ob, wie bei sämtlichen anderen
Pumpen, sondern es kommt ihr hierbei noch eine zweite neue und wichtige Aufgabe
zu, welche andere Pumpen mit Metallkolben oder Kreiselpumpen nicht zu erfüllen imstande
sind, nämlich, durch eine geeignete Wärmeverteilung
stets einen-
geeigneten Temperatur-bzw. Druckabfall zwischen der Ausflußleitung der Heizapparate
und der Pumpenkammer zu erhälten, -so daß das Dampfkondensat beständig der Pumpe
zuströmen und in den Kessel gefördert werden kann.
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Die Erfindung ist zwar auf alle vorkommenden Hochdruckheizungen anwendbar,
eignet sich aber ganz besonders für industrielle Anlagen, wo Apparate vorhanden
sind, welche Dampf von verschiedenen und wechselnden Drücken verbrauchen.
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In der Zeichnung veranschaulicht Abb. i eine beispielsweise Ausführungsform
des Erfindungsgegenstandes, und die Abb. 2 zeigt eine abgeänderte Ausführungsform.
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i, i sind die Heizapparate, in welchen der sich von dem Kessel 1q.
über die Leitung 3 gelieferte Dampf kondensiert. q., q. sind die Abflußleitungen
dieser Heizapparate, und 5 ist die gemeinschaftliche Sammelleitung, in welche die
Leitungen q., q. einmünden. In die Sammelleitung 5 sind die Ventile 6, 7 eingeschaltet,
von denen das Ventil 6 mit dem zylindrischen Pumpenkörper 8 mit dem Flüssigkeitskolben
und das hinter dem Ventil 6 angeordnete Ventil 7 mit dem Speiseventil
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des Kessels in Verbindung steht. Die Ventile 6 und 7 sind Rückschlag=ventile
und so angeordnet, ,daß das Wasser dieselben in der Richtung nach dem Kessel zu
durchfließen kann, in entgegengesetzter Richtung aber nicht. Eine Leitung i9 setzt
den Pumpenkörper 8 in Verbindung mit einer gewöhnlichen Kolbenpumpe io (Plungerpumpe
oder sonstige ventillose Pumpe; die Kolbenstange 12 der Pumpe io erhält ihren Antrieb
von einem beliebigen Motor unter Vermittlung des Übersetzungsgetriebes 2o und der
Scheibe i i. 2 sind Dampfabsperrventile. Die Verbindungsleitung i9 und der Pumpenkörper
der Pumpe io sind stets mit Kaltwasser voll. Die Arbeitsweise ist wie folgt: Die
Kolbenpumpe io ist stets in Betrieb; jedem Aufwärtshub des Kolbens der Pumpe ro
entspricht ein Abwärtshub des Flüssigkeitskolbens im Pumpenkörper 8 und jedem AbWärtshub
entsprechend ein Aufwärtshub.
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Auf diese Weise werden sowohl der in den Leitungen und in den Apparaten
enthaltene Dampf als das in denselben enthaltene Wasser angesaugt und da sie wegen
des Vorhandenseins der Rückschlagventile 6 und 7 nicht in die Leitung 5 zurückfließen
können, werden sie in den Kessel gedrückt.
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Der zusammen mit dem Kondenswasser angesaugte Dampf wird von dem Flüssigkeitskolben
im Pumpenkörper 8 verdichtet; ein Teil desselben kondensiert sich, die Wassertemperatur
dabei steigernd, und der Rest wird in den Kessel zurückbefördert, und zwar mit einem
höheren Druck, als er vor seinem Eintritt in die Pumpe besaß.
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Das in dem Pumpenkörper io befindliche Wasser kommt weder mit dem
Dampf noch mit dem Kondenswasser jemals in unmittelbare Berührung, weil in der Regel
die Kolbenpumpe niedriger aufgestellt wird als der Pumpenkörper mit dem Flüssigkeitskolben
8 und da wegen des Dichtenunterschiedes keine Neigung zum Austausch vorhanden ist.
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In dem Falle, daß der Pumpenkörper 8 gleich hoch oder niedriger-aufgestellt
werden müßte wie die Kolbenpumpe io, gibt man der Verbindungsleitung i9 die in Fig.
2 angedeutete Form. Erforderlich ist ferner, daß das Volumen des Pumpenkörpers 8
erheblich größer ist als das Volumen der verdrängten Flüssigkeit. Für den Fall des
Versagens des die Pumpe io antreibenden Motors tritt der in Leitung 18 eingeschaltete
übliche Kondensationstopf 16 in Tätigkeit.
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Die Kondenswasserabfuhr aus den Heizapparaten ist beim Anfang der
Heizung sehr verschieden von derjenigen, welche bei mehr oder minder erreichtem
Beharrungszustand stattfindet; aus diesem Grunde soll die Pumpenleistung veränderlich
sein und mittels eines Geschwindigkeitsivechselgetriebes 20
eingestellt werden
können.