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Verfahren und Einrichtung zum Betriebe von dampfbetriebenen Flüssigkeitshebern
und Kondenswasserrückleitern In der Zuckerindustrie sind mittels Dampf betriebene
Flüssigkeitsheber zum Fördern von Säften, zum Rückleiten von Kondenswasser aus den
Heizkammern und zum Speisen der Dampfkessel sehr verbreitet.
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Bei diesen Hebern wird die Flüssigkeit durch Frischdampf aus dem Hebergefäß
herausgedrückt. Nach dem Abdrücken muß der Frischdampf aus dem Hebergefäß abgeführt
werden, um die nächste Füllung des Hebers durch Zulauf der Flüssigkeit zu ermöglichen.
Bei der Umschaltung des Hebers wird der Auspuffdampf desselben durch die Auspuffleitung
in diejenige Stufe der Verdampfstation gedrückt, deren Druck das Anfüllen des Hebers
durch Zulauf der Flüssigkeit gestattet.
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Bei diesem Vorgang strömt eine große Menge von Frischdampf in den
Verdampfungskörper. zurück und erniedrigt dadurch die Verdampfleistung desselben.
Wird z. B. ein Speisewasserheber mit einer Stundenleistung von 5o cbm mit Dampf
von 13 ata betrieben und in den Brüdendampf vom II. Körper der Verdampfstation entlüftet,
so strömen pro Stunde 5o x 6,425 = 32z,25 kg Dampf in den II. Körper (Saftraum)
zurück. Die Stundenleistung dieses Körpers wird dadurch um die gleiche Menge erniedrigt.
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Da der II. Körper 32z,25 kg weniger aufnimmt, so ist auch die Abnahme
aus dem I. Körper um 321,25 kg schwächer, und die Verdampfungsleistung der Verdampfstation
ist um 321,25 x 2 = 642,5o kg pro Stunde heruntergedrückt. Auf den wärmewirtschaftlichen
Wirkungsgrad der Verdampfstation übt der Auspuffdampf des Flüssigkeitshebers also
eine schädigende Wirkung aus.
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Dieser Nachteil soll durch das Verfahren und die Einrichtung nach
der Erfindung vermieden werden. Dieses knüpft an bekannte Verfahren an, bei denen
der Auspuffdampf des Hebers nacheinander in zwei unter verschiedenem Drucke stehende
Dampfräume eingeleitet wird. Während aber Bierbei der Dampf des Hebers zur Betätigung
eines Vorhebers benutzt wird, besteht das Neue der Erfindung darin, daß der Auspuffdampf
aus dem Heber zunächst zwecks Entspannung in einen Dampfraum, wo seine Verdampfungswärme
zweckmäßig ausgenutzt werden kann, geführt wird und dann die Verbindung mit dem
zweiten Dampfraum, dessen Druck die Anfüllung des Hebers ermöglicht, selbsttätig
eingeschaltet wird.
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Die Einrichtung zur Ausübung des neuen Verfahrens ist auf der Zeichnung
beispielsweise dargestellt.
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Abb. z zeigt die Steuervorrichtung im senkrechten Schnitt.
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Abb. 2 zeigt den Flüssigkeitsheber mit eingebauter Steuervorrichtung
schematisch in Seitenansicht, die Steuervorrichtung wieder im senkrechten Schnitt.
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Die Steuervorrichtung A (Abb. z) besteht aus dem Hohlkörper z, der
mit einem unteren Eintrittsstutzen 2, einem oberen Austrittsstutzen 3
und
einem seitlichen Austrittsstutzen 4 versehen ist. Unter dem Stutzen 3 ist ein Rückschlagventil
5 ärageordnet. Der Stutzen 4, der in den Hohlkörper i hineinragt, ist durch das
entlastete Doppelsitzventil6 von diesem abgeschlossen. Die Spindel 7 dieses Ventils
ist oben in der Decke des Hohlkörpers = geführt und unten durch die Stopfbüchse
8 in eine Kammer geführt, die eine auf der Ventilspindel ? befestigte Membran 9
enthält. Der über der Membran befindliche Teil io der Membrankammer enthält den
Anschlußstutzen ii. Der unter der Membran befindliche Teil 12 der Membrankammer
ist durch den Metallschlauch 13 mit dem Quecksilbergefäß `B an dessen Boden verbunden.
Das Gefäß B ist ferner durch den von dessen Decke ausgehenden zweiten Metallschlauch
14 mit dem Stutzen 3 des Hohlkörpers i verbunden.
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Der Zusammenbau der beschriebenen Steuervorrichtung A, B mit
dem Flüssigkeitsheber ist in Abb. 2 dargestellt.
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Das Hebergefäß C ist in bekannter Weise dicht über dem Boden mit den
Rückschlagventilen für den Zufluß und Abfluß D bzw. E für die zu hebende Flüssigkeit
und an seinem Deckel mit dem Steuerorgan F versehen. Der Ausblaßstutzen 15 des letzteren
ist nun durch die Rohrleitung 16 mit dem Stutzen 2 der Steuervorrichtung A verbunden.
Ferner ist der Stutzen ii der letzteren durch die Rohrleitung 17 mit dem Deckel
des Hebergefäßes C verbunden. Das Gefäß B der Steuervorrichtung
A wird mit Quecksilber gefüllt, das in dem Raum i2 unter der Membran 9 einläuft
und die Membran und damit das Ventil 6 hebt und letzteres öffnet. Ferner ist der
Stutzen 3 der SteuervorrichtungA mit dem Raume, in den der Auspuffdampf des Hebers
zunächst eingeleitet werden soll, und der Stutzen 4 mit dem Raume, von dem aus die
Füllung des Hebers mit der zu hebenden Flüssigkeit erfolgen soll, verbunden.
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Die Wirkungsweise der Einrichtung ist folgende: Während die Flüssigkeit
aus dem Heber C durch das Rückschlagventil E von Frischdampf 'herausgedrückt wird,
tritt der Frischdampf durch die Leitung 17 auch in die Kammer io ein und drückt
auf die Gumrnimenbran 9, schließt somit das Doppelsitzventil 6. Nachdem die Flüssigkeit
aus dem Heber C herausgedrückt ist, steuert sich dieser in bekannter Weise durch
das Steuerorgan F um, indem der Frischdampf abgesperrt und der Auslaß des Dampfes
aus dem Heber C durch den Stutzen i5 freigegeben wird. Der Frischdämpf, mit welchem
der Heber gefüllt ist, entweicht nun durch die Leitung 16 in den Hohlkörper i der
Steuervorrichtung A, findet das Doppelsitzventil 6 geschlossen, öffnet durch seinen
Druck das Rückschlagventil5 und pufft in den ersten Raum, z. B. die Maschinenabdampfleitung,
aus, bis sich der Druck im Heber mit dem in dem angeschlossenen Raume ausgeglichen
hat. Es fällt dann das Rückschlagventil5 zu, und das Doppelsitzventil 6 wird selbsttätig
von der Quecksilbersäule geöffnet, die sich in dem Schlauch 13 und dem Gefäß B befindet.
Durch die Veränderung der Höhenlage des letzteren kann die Höhe der Quecksilbersäule
so geregelt werden, daß dieselbe das Gewicht und die Reibungswiderstände vom Doppelsitzventil
d überwindet. Die Quecksilbersäule hat nur dies zu überwinden, weil sowohl oberhalb
der Gummimembran 9 in der Kammer io als auch auf dem Quecksilberspiegel im Gefäß
B der gleiche Druck herrscht, da letzteres ja durch den armierten Schlauch i4 mit
dem ersten Raume, also der Maschinenabdampfleitung, verbunden und die Kammer io
durch die Leitung i7 an dem Oberteil des Hebers C angeschlossen ist. In dem Augenblicke,
wo die Gummimembran 9 in Tätigkeit treten soll, ist also im Heber sowie in der Kammer
io und auf dem Quecksilberspiegel in B gleicher Druck vorhanden.
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Durch das Öffnen des Doppelsitzventils 6 fällt der Druck im Heber,
also auch in der Kammer io, in B herrscht aber noch immer Abdampfdruck, so daß während
der ganzen Periode des Füllens des Hebers das Doppelsitzventil 6 offen gehalten
wird, das Ausblasen durch 4 stattfindet und der Heber C sich durch Zulauf der Flüssigkeit
durch das Rückschlagventil D anfüllen kann. Sobald das Füllen des Hebers C beendet
ist, tritt das Steuerorgan F wieder in Tätigkeit. Der Frischdampf strömt jetzt in
den Heber hinein, überträgt seinen Druck durch die Leitung 17 in die Kammer io und
schließt schon im voraus das Doppelsitzventil6, damit beim nächstkommenden Auspuff
kein Frischdampf in die Abblasleitung gelangen kann. Das Arbeiten der Einrichtung
ist also von Druckschwankungen, welche in den Abdampfräumen vorkommen können, vollkommen
unabhängig.
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Das Verfahren und die Einrichtung nach der Erfindung kann bei dampfbetriebenen
Flüssigkeitshebern und Kondenswasserrückleitern aller Art Verwendung finden.