DE736381C - Arbeitsverfahren fuer luftgekuehlte Dampfkondensatoren - Google Patents

Description

• Arbeitsverfahren für luftgekühlte Dampfkondensatoren Die Erfindung betrifft ein Arbeitsverfahren für durch Luft veränderlichen Druckes gekühlte Dampfkondensatoren in Verdampfungskühlkreisläufen.
• Bei den bekanntgewordenen Dampfkondensatoren dieser Art ist der Dampfraum. durch eine Rohrleitung und gegebenenfalls über ein Kondensatsammelgefäß mit der Außenluft verbunden. Diese Verbindung hat sich als zweckmäßig erwiesen, um den Druck im Kondensator und in dem damit verbundenen Dampfabscheider ' niedrig zu halten und dadurch die Temperatur der Kühlflüssigkeit möglichsttief zu senken. Die Dampfkondensatoren dieser Art zeigen den Nachteil, daß die im Kondensator abgeführte Wärmemenge außer von der Temperatur des Dampfes und dem äuße# ren Luftdruck stark von der Außenteniperatur abhängig ist. Die Abhängigkeit vom äußeren Luftdruck ist erwünscht, damit ijn Kondensator keine überdrücke auftr,3ten können, die für die Betriebssicherheit der -anzen Anlage gefährlich sind. Der unbedingte Einfluß der Außentemperatur hing gen ist un-"e erwünscht ' weil bei schwacher Dampfentwicklung und tiefer Außentemperatur die Abküh- lung im Kondensator bis zum Einfrieren des KIndensates fortschreiten kann, ein Umstand, welcher vor allen Dingen bei Verdampfun,-skühlkreisläufen von Antriebsbrennkraftmaschinen für Luftfahrzeuge einen erheblichen Nachteil mit unter Umständen gefährlichen Folgen für die Betriebssicherheit des Luftfahrzeuges bedeutet.
• Das Arbeitsverfahren nach der Erfindung zum Betrieb von Dampfkondensatoren der angegebenen Art vermeidet diese Nachteile dadurch, daß der den Kondensator der Verdampfungskühlanlage bestreichende, Luftstrom in Abhängigkeit von zwei Größen, nämlich dem Kondensatordruck und dem äußeren Luftdruck, geregelt wird und daß das Kondensat der Kühlwirkun- der Luft entzogen wird. Hierdurch wird vor allen Dingen erreicht, daß sich das Kondensat unabhängig von der Temperatur der Kühlluft nur bis zu einer Temperatur abkühlen kann, welche dem im Kondensator herrschenden Dampfdruck entspricht.
• Bei Verdampfungskühlanlagen für Brenn-Z, kD kraftmaschinen in Flugzeugen ist es bekannt, den Kühlluftstrom durch einen Regler züi beeinflussen, der lediglich vom Kondensatordruck abhängt. Druck und Temperatur im Kondensator sollen dabei immer gleichbleibend gehalten werden. Im Gegensatz hierzu aber soll gemäß der Erfindung für die Regelung auch der Außendruck mit herangezogen werden.
• Es ist ferner bei Verdampfun,-sl,-ühlkreisläufen von Brennkraftmaschinen bereits vorcreschlagen worden, den Kondensator im Flü-,lel des Flugzeuges unterzubringen, um das Einfrieren des Kühlmittels zu verhindern. Von einer Regelung des Kühlluftstroms für einen dem Luftzug ausgesetzten Kondensator kann jedoch hierbei nicht die Rede sein.
• In der Zeichnung ist in wesenhafter Darstellung als Ausführun-sbeispiel des Erfindungsgegenstandes in einem Verdampfungskühlkreislauf - einer Antriebsbrennkraftmaschine für Flugzeuge ein Dampfkondensator gezeigt, welcher nach dem beschriebenen Verfahren arbeitet. Aus den Kühlräumen der Brennkraftmaschine i strömt die unter Druck stehende heiße Kühlflüssigkeit durch die Leitung 2 dem Dampfabscheider 3 zu, aus welchem die entdampfte Kühlflüssigkeit durch die Leitung 4 den Kühlräumen der Brennkraftmaschine i wieder zugeführt wird. Der Dampf verläßt den Abscheider durch die Leitung 5 und ge- langt in den Kondensator 6, der z. B. in einem Kanal 7 der Flugzeugzelle angeordnet ist. Im Kondensator wird der Dampf niedergeschlagen, wobei ein überdruckventil 8 das Auftreten von außergewöhnlich hohen Drücken verhindert. Durch eine Fördereinrichtung 9 wird das sich bildende Kondensat über die Leitung io dem Sammelbehälter i i zugeführt, aus welchem es über die Leitung 12 mittels der Pumpe 13 dem Flüssigkeitskreislauf der Brennkraftmaschine i wieder zugeleitet wird.
• Die Regelung der Wärmeabfuhr vom Kondensator 6 wird mittels eines Reglers 14 durchgeführt, der eine im Kanal 7 angeordnete schwenkbare Klappe 15 steuert, die den Luftdurchgang durch den Kanal 7 mehr oder weniger freigibt. Dem Regler 14 wird durch Leitungen 16 und 17 der Druck ini Kondensator 6 und der Außendruck zugeführt, unter deren Einfluß er die Klappe 15 nach einer festgesetzten Beziehung zwischen diesen beiden Größen verstellt. Zweckmäßig wählt man als Regelgesetz eine Beziehung welche sich e Z; durch pl,#p,-i-const (Druck im Kondensa.tor--.'#tiP,.endruc-k---,,einerI#Zonstanteii) wiedereben läßt. Aus Gründen der Festigkeit und der Dichtigkeit der Anlage wird pi, vorzugsweise gleich oder höher als p"- g---,vählt. Der Regler steuert dann den den Kondensator be- streichenden Kühlluftstram. in der Weise., da[,) der Dampf druck im Kondensator immer gleich oder etwas höher lie-t als der Außendruck. Der Re-ler kann aber auf jeden beliebigen Dampfdruck eingestellt werden. So ist es auch möglich, einen Regler zu vvr-#vciiden, welcher durch Steuerung der Kühlung im Kondensator dauernd einen Druck aufrechterhält, der unter dem Außendruck liegt. Doch besteht für die Anwenduno ' ' einer solchen Regelung kein Bedürfnis.
• Die Wirkungsweise des eüigel)auten Kondciisators mit Re-ler ist fol-ende: Steigt durch wachsende Wärmezufuhr der Druck im Kondensator über seine Sollhöhe an, so öffnet der Regler 14 die Klappe 15, bis durch die wachsende Durchflußgeschwindigkeit der Luft die Wärmezufuhr wieder den Wert erreicht hat, daß der Dampfdru#ck auf seine Sollhöhe 5inkt. Sinkt andererseits die Wärmezufuhr zum Kondensator durch Drosselung der Brennkraftmaschine oder wird die Wärineabfuhr durch niedrige Außentemperatur zu graß, so schließt der Regler 14 die Klappe 15 undverkleinert damit die Wärineabfuhr, bis der Dampfdruck wieder die Höhe erreicht hat, daß das dem Regler zu-runde gelegte Gesetz erfüllt ist. Da das Kondensat der Kühlwirkung des Luftstromes durch sofortige Abfüh- rung durch die Fördereinrichtungg entzogen C ZD ist, wird sich dieses immer nur bis zu der Temperatur abkühlen, die dem im Kondensator herrschenden Dampfdruck entspricht. Damit ist aber auch ein Einfrieren des Kondensators unmöglich gemacht. Bei außergewöhnlicher Belastung des Kondensators kann die Wärmeabfuhr bei vollgeöffneter Klappe doch noch zu klein sein, so daß der Druck im Kondensator erheblich ansteigt. In diesem Falle tritt das überdruckventi18 in Tätigkeit, über,welches eine entsprechende Menge Dampf ins Freie abgeblasen wird.
• Da bei Sattdampf Temperatur Lind Druck i einander zu-eordnet wird, kann der Regler auch so ausgebildet werden, daß er statt durch den Dampfdruck im Kondensator durch die Dampftemperatur des Kondeiisatf--)rs gesteuert wird.

Claims (2)

1. PATENTANSPRÜCHF-i. Arbeitsverfahren für durch Luft veränderlichen Druckes gekühlte Dampfkondensatoren in Verdampfungskühlkreisläufen von Antricbsbrennkraftmaschinen für Luftfahrzeuge, dadurch gekennzeichnet, daß der den Kondensator der Verdampfungskühlanlage bestreichende Luftstrom inAbhängigkeit von zwei Größen, nämlich dem Kondensatordruck und dem äußeren Luftdruck, geregelt wird und daß das Kondensat der Kühlwirkung delr Luft entzogen wird.
2. 2. Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch i, dadurch gekennzeicbnet, daß der in einem Dampfabscheider (3) im Flüssigkeitskreislauf abgesonderte Dampf einem luftgekühlt-en, gegen den äußeren Luftdruck abgeschlossenen Kondensator (6) zugeleitet wird, aus welchem eine geeignete Fördereinrichtung (9) das Kondensat, gegebenenfalls über einen Sammelbehälter (ii), in den Flüssigkeitskreislauf zurückleitet, und daß zur Regelung des den Kondensator (6) bestreichenden Kühlluftstroms eine Drosselvorrichtung vorgesehen ist, welche von einem unter dem Einfluß des Kondensators und der Außenluft stehenden Regler (14) in der Weise gesteuert wird, daß der Dampfdruck im Kondensator immer gleich oder etwas höher liegt als der Außendruck (pl, = p" + const).