Kondensationswasserrückleiter

Kondensationswasserrückleiter (Dampfwasserrückleiter), Vorrichtungen, die das in Dampfleitungen und Heizkörpern niedergeschlagene Dampfwasser ohne größeren Temperaturverlust wieder in den Kessel zurückführen.

Diese Rückleitung des Dampfwassers bedingt einerseits eine gewisse Wärmeersparnis, indem die der Temperatur des Dampfwassers entsprechende Flüssigkeitswärme für die folgende Verdampfung im Kessel nicht verloren geht; anderseits wird im zurückgeleiteten Dampfwasser ein kesselsteinfreies Speisewasser gewonnen. Diese Vorteile sind besonders bei Dampfheizungen, auch Abdampfheizungen, wertvoll, weil hier das Kondensat der gesamten Dampfmenge in den Kessel zurückgeführt werden kann. Aber selbst beim Betriebe von Dampfmaschinen kann die Rückleitung des vor der Maschine und in den Heizräumen derselben (Dampfmantel der. Zylinder und Zwischenbehälter) niedergeschlagenen Dampfwassers noch bemerkenswerte Vorteile bieten. In der Regel machen die Kondensationswasserrückleiter auch die Anwendung besonderer Kondensationswasserableiter (s d.) überflüssig. Die Rückleitung des Dampfwassers muß derart erfolgen, daß dasselbe nicht erst mit der Atmosphäre in Berührung kommt, weil hierbei Teile des Dampfwassers durch Druckentlastung verdampfen, also Wärme-, Temperatur- und Wasserverluste auftreten würden. Das Dampfwasser muß vielmehr möglichst unter dem gleichen Druck, unter dem es sich gebildet hat, bleiben, bis es durch geeignete Pumpen oder in andrer Weise in den Kessel zurückgedrückt wird. Zur Ueberwindung des Kesseldruckes benutzt man entweder Kolbenpumpen (Fig. 1–3) oder unmittelbar die Druckwirkung des gespannten Dampfes (Fig. 4–8).

Fig. 1 zeigt den Dampfwasserrückleiter von Franz Seifert & Co., Berlin, Das im Sammelgefäß, dem »Oval«, befindliche Kondensat betätigt einen Schwimmer, welcher ein entlastetes Dampfsteuerventil beeinflußt. Dieses ist in die Dampfzuleitung zur Pumpe eingebaut und regelt den Gang der letzteren. Das Wasser fließt vom tiefsten Punkte des Ovals der Pumpe durch einen in der Grundplatte liegenden Kanal zu. Da dieser einen Wassersack bildet, so sind die Pumpenventile vor der Berührung mit Dampf geschützt. Das Gewicht des Schwimmers ist außen durch[589] ein Gegengewicht teilweise ausgeglichen. Ein Wasserstandsglas, das durch Rohrleitungen mit dem höchsten und tiefsten Punkte des Sammelgefäßes verbunden ist, ermöglicht, den Schwimmer auf seine Wirksamkeit zu prüfen. Da das Kondensat der Pumpe mit vollem Dampfdruck zufließt, so ist der Arbeitsaufwand der Dampfpumpe ein sehr geringer.

Das bei Dampfkraftanlagen aus den einzelnen Räumen abzuführende Dampfwasser steht unter verschiedenen Drücken; Rohrleitungen, Hauptwasserabscheider vor der Maschine und Hochdruckzylindermantel bilden ein Kondensat von höchstem Druck und höchster Temperatur; die Dampfmäntel der Mittel- und Niederdruckzylinder, die in der Regel mit gedrosseltem Dampf geheizt werden, bilden ein Kondensat von niederer Spannung und Temperatur; der Oberflächenkondensator liefert Kondenswasser unter Vakuum mit noch geringerer Temperatur, das aber doch mit Vorteil in den Kessel zurückgefördert wird, da es vollständig kesselsteinfrei ist und durch Einschaltung eines Oelabscheiders, den der Dampf vor dem Eintritt in den Oberflächenkondensator passieren muß, vollständig ölfrei gemacht werden kann. Das Kondensat aus den Zwischenbehältern mehrzylindriger Dampfmaschinen ist dagegen wegen seines Oelgehaltes auszuschließen, da die Oelentziehung sehr umständlich, langwierig und nur annähernd erreichbar ist. Die Fig. 2 und 3 zeigen nun eine Dampfwasserrückleitepumpe von Josse (Ausführung von Schäffer & Budenberg, Magdeburg-Buckau), die auch die unmittelbare Rückleitung von Dampfwasser aus Räumen verschiedener Spannung und Temperatur ohne weiteres ermöglicht. Der in dem Zylinder passend geführte, durch Ringe gedichtete Kolben gibt bei seinem Einlaßhub auf der hinteren Pumpenseite in der Zylinderwand eine Oeffnung frei, durch die Kondenswasser von niedrigstem Drucke (z.B. aus dem Dampfmantel des Niederdruckzylinders) nach Oeffnen eines Rückschlagventils infolge seines eignen Ueberdruckes einströmt, bis der Kolben bei seinem weiteren Vorwärtsschreiten einen zweiten Schlitz in der Wandung des Pumpenkörpers freigibt, durch den Kondensat von höherem Druck (z.B. aus dem Dampfmantel des Mitteldruckzylinders) nach Passieren eines Rückschlagventils in die Pumpe eintritt. Sobald der Kolben den Eintritt des Kondensats von höherem Druck freigibt, schließt das letztere das Rückschlagventil nach dem Kondenswasserraum von niederem Drucke selbsttätig ab, so daß nur Kondenswasser von höherem Druck eintreten kann. Beim Rückgang des Kolbens wird auch das zweite Rückschlagventil geschlossen und das eingefüllte Kondenswasser durch ein Druckventil in den Kessel zurückgefördert. Die Pumpe ist doppelt wirkend und nimmt auf der Vorderseite, ebenfalls nach Passieren von Rückschlagventilen, Kondenswasser aus Räumen noch höherer Spannung (z.B. aus dem Dampfmantel des Hochdruckzylinders und dem Hauptwasserabscheider vor der Maschine) auf, das nach dem Hubwechsel in den Kessel zurückgedrückt wird. Das Hubvolumen der Pumpe ist so reichlich bemessen, daß es mit Sicherheit die Kondensate aufnimmt. Es strömt dabei auch etwas Dampf mit ein, was jedoch keinen Verlust bedeutet, da der Dampf gemeinschaftlich mit dem heißen Kondensat in den Kessel gespeist wird. Durch diese Einrichtung wird das Kondenswasser niemals unter geringeren Druck gesetzt als denjenigen, bei dem es sich gebildet hat; bemerkenswerte Wärme- und Dampfverluste können nicht auftreten, da alles wieder in den Kessel zurückgelangt. Die Pumpe kann auch verwendet werden, um die Kondensate aus dem Oberflächenkondensator sowie dem Hauptwasserabscheider und den Dampfmänteln der Dampfzylinder in die Kessel zu speisen. In diesem Falle würde die eine Kolbenseite allein für den Kondensator verbleiben; die andre Kolbenseite würde zuerst das Wasser aus dem Mantel des Niederdruckzylinders, dann dasjenige aus dem Mantel des Mittel- und endlich dasjenige aus dem Mantel des Hochdruckzylinders und des Hauptwasserabscheiders aufnehmen. Der Kraftbedarf der Pumpe ist ein sehr geringer, da nur diejenige Arbeit aufzuwenden ist, die sich aus der Differenz der Spannung der Kondensate gegenüber der Kesselspannung ergibt. Auch aus Dampfturbinen mit Oberflächenkondensation bringt die Josse-Pumpe das sämtliche Kondensationswasser, das vollkommen ölfrei ist, in den Kessel zurück, ebenso aus Verdampfapparaten und Heizanlagen aller Art unter beliebiger Spannung und Temperatur.

Die Fig. 4 und 5 geben einen Dampfwasserrückleiter ohne Kolbenpumpe von C.F. Pilz in Chemnitz wieder. Das Dampfwasser tritt durch das Rückschlagventil a und die Schenkel bc der dreiarmigen Rohrweite b c d in die an c angeschlossene Hohlkugel e. Mit der Rohrweite ist der Hebel f fest verbunden, der das Gewicht g trägt, durch das die Hohlkugel so lange hochgehalten wird, bis sie ganz mit Wasser gefüllt ist. Das Uebergewicht bringt hierauf die Kugel in die tiefste Stellung. Bei dieser Abwärtsbewegung werden durch den Arm c, die Zugstange l und das muldenförmige Hebelstück m, das sich um zwei von oben gegen Staub geschützte Lager dreht, die beiden Dampfventile k und i betätigt, indem im ersten Hubdrittel das bisher offenstehende Dampfaustrittventil k durch Federkraft geschlossen und im letzten Hubdrittel das Dampfeintrittventil i geöffnet wird. Vom Kessel tritt Dampf durch ein im Innern der Hohlkugel[590] angeordnetes, ummanteltes, bis zum höchsten Punkt der Kugel geführtes Rohr in diese ein und drückt durch das Rückschlagventil h das Wasser in den Kessel, während das Rückschlagventil a durch den etwas größeren Druck des direkten Kesseldampfes geschlossen gehalten wird. Ist die Kugel entleert, so erlangt wieder g das Uebergewicht, die Kugel wird gehoben, wobei im ersten Hubdrittel das Dampfeintrittventil i durch Federkraft geschlossen, im letzten Hubdrittel das Dampfaustrittventil k geöffnet wird, so daß wieder Dampfwasser in die Kugel eintreten kann. Bei dem Dampfwasserrückleiter, Patent Michaelis, von Schneider & Helmecke in Magdeburg, wird die Hubbewegung durch einen vom zulaufenden Dampfwasser getragenen Schwimmer erzielt, der mit Unterstützung eines Kipplaufgewichtes (Fig. 6 und 7) die Dampfein- und -austrittventile steuert; im übrigen ist die Wirkung ähnlich der vorher beschriebenen. Die ohne Kolbenpumpe arbeitenden Rückleiter haben den Nachteil, daß sie mindestens 1 m über dem Kessel bezw. über dem Wasserspiegel desselben aufgestellt werden müssen und daß ihnen daher das Wasser in der Regel durch Kondenstöpfe zugeführt werden muß. Will man die Kondenstöpfe vermeiden, so ist neben dem hochstehenden Rückleiter noch ein zweiter tiefstehender Rückleiter aufzuhellen (Fig. 8), dem das Dampfwasser von selbst zuläuft und der es bis zum hochstehenden Rückleiter fortdrückt. Ferner wird durch das Dampfaustrittventil der Sammelraum vom Druck entlastet, wenn nicht ein entsprechend belastetes, selbsttätig arbeitendes Ventil zwischen dem gesteuerten Auslaßventil und der Atmosphäre angeordnet wird. Das Ventil ist derart einzustellen, daß es erst bei einem Drucke, der um etwa ¹/₂ Atmosphäre kleiner als der kleinste übliche Arbeitsdruck des Kessels ist, selbsttätig den Ausgang frei gibt, bei kleineren Drücken aber den Dampfaustritt verhindert.

Literatur: S. das Inhaltsverzeichnis der Zeitschr. d. Ver. deutsch. Ing. 1884–93 und 1894 bis 1903; Stichwörter: Dampf, Dampfkessel, Dampfleitung, Dampfwasserrückleiter, Kondensation, Berlin 1895 und 1905; ferner sind nachzusehen die Preisverzeichnisse der hier genannten und sonstiger bekannter Armaturenfabriken sowie die Patentschriften.

O. Herre.

Fig. 1.

Fig. 2., Fig. 3.

Fig. 4., Fig. 5.

Fig. 6., Fig. 7.

Fig. 8.