Titel: Ueber Zentral- und Oberflächenkondensatoren.
Autor: Anonymus
Fundstelle: 1903, Band 318 (S. 467–472)
URL: http://dingler.culture.hu-berlin.de/article/pj318/ar318128

Ueber Zentral- und Oberflächenkondensatoren.

Von Georg W. Koehler, Regierungsbaumeister in Ludwigshafen a/Rh.

(Schluss von S. 454 d. Bd.)

Die Vergrösserung der wirksamen Kondensatoroberfläche bedingt meist eine Vermehrung der Kühlrohre, welche manche Nachteile im Gefolge hat. Die inneren Rohre des Bündels lassen sich, was für den guten Wirkungsgrad der Vorrichtung sehr wichtig ist, nur schlecht von Verunreinigungen säubern, weil im Betriebe der Wasserraum des Kondensators nach aussen hin ganz unzugänglich bleibt, es ist also unmöglich, die Rohre zu durchstossen. Derartige Mängel bestehen aber nicht bei offenen Bündelkondensatoren, wo statt des Dampfes das Wasser die Kühlrohre umspült. Diese werden durch Einwalzen ihrer Enden in flache Sammelkästen zu mehreren Röhrensystemen vereinigt, welche hinter–, neben- oder übereinander in offenen Wasserbecken liegen; vergl. Fig. 7 (Steinkohlengrube „Vereinsglück“ bei Zwickau) und Fig. 8 (Zeche „Windahlsbank“ bei Annen in Westfalen). Die Vorzüge dieser Kondensatorart sind hauptsächlich in der vortrefflichen Zugänglichkeit ihrer Kühlrohre zu suchen, welche sie sogar bei sehr schlammigem Wasser anwendbar erscheinen lässt. Mittels Rohrbesens oder Rohrbürste kann man jederzeit während des Betriebes die Aussenfläche der Rohre reinigen; sollte sich eine innerliche Säuberung notwendig zeigen, so ist es möglich, zu diesem Behufe einige Rohrbündel auszuschalten und währenddessen mit dem Rest derselben die Dampfniederschlagung fortzusetzen. Durch den Zusammenbau mehrerer solcher Elemente erhält man gewissermassen eine „Kondensatorbatterie“, in welcher der Kreislauf des in der Kesselbatterie erzeugten Dampfes sein Ende findet. Das in den Kühlrohren gebildete Wasser wird mittels der Kondensatpumpe in einen Behälter gefördert, aus welchem die Speisepumpen saugen. Die zur Fig. 8 gehörige Maschinenanlage ist in Fig. 9 dargestellt. Hinter dem Dampfzylindererblickt man in gleicher Achse die Luftpumpe mit Schiebersteuerung und Druckausgleich „System Burckhardt & Weiss, vom Schwungrade aus wird durch einen Riemen die Kühlwasserpumpe (hier eine Schleuderpumpe) angetrieben; die Kondensatpumpe ist, da ihr das Wasser mit Gefälle zufliessen muss, in einer Vertiefung des Maschinensockels untergebracht, zu ihr geht der Riemen auf der kleinen Scheibe neben dem Schwungrade; mit dem Kolben der Kondensatpumpe ist ein zweiter Tauchkolben geringeren Durchmessers verbunden, der das Oelwasser aus dem Dampfentöler (in Fig. 7 und 8 der quere kesselförmige Behälter) entfernt. Das aus den Maschinen mitgerissene Oel wird entweder, da es unrein ist, zu Nebenzwecken benutzt (Schmierung von Seilen, Wagenachsen u. dergl.) oder durch Salz gefiltert und darf dann wieder in die Zylinder gebracht werden.

Textabbildung Bd. 318, S. 467

Die Oberflächenkondensatoren mit offenen Röhrenbündeln zeichnen sich wegen ihres bedeutenden Wasserinhaltes durch die Grösse ihres Kühl Vorrates aus und sind dieserhalb für Anlagen mit sehr veränderlichen Abdampfmengen bestens am Platze, sie erfordern aber eine ganz beträchtliche Grundfläche. Besonders auf älteren Hüttenwerken, wie allenthalben bei teuerem Baugrunde, ist man gezwungen, den vorhandenen Raum so weit als möglich auszunutzen; überall, wo man sich in dieser Hinsicht Einschränkungen auferlegen muss und aus den oben bereits erörterten Gründen nur die Errichtung eines Oberflächenkondensators vorsehen darf, wendet man statt des Bündelkondensators eine andere Bauart an: den Röhrenkondensator mit senkrechter Achse. Fig. 10 zeigt ein Beispiel für diese Konstruktion in der Ansicht (Emscher Schächte des Kölner Bergwerksvereins bei Altenessen), Fig. 11 dasselbe im Querschnitt.

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Kühlwasser und Abdampf durchlaufen den Kondensator im Gegenstrom, wobei der Abdampf die Röhren umspült, während jenes die linke Hälfte derselben in abwärtiger Richtung durchfliesst, dann im Unterteil des Kessels seineGeschwindigkeit sehr verlangsamt, hier etwaige Verunreinigungen ausfallen lässt und nachher in der rechten Röhrenhälfte aufwärts steigt.

Textabbildung Bd. 318, S. 468
Textabbildung Bd. 318, S. 468

Der zylindrische Aufsatz des Kondensators ist durch eine Blechwand in zwei Teile zerlegt; in |469| dem linken hebt die Zirkulationspumpe das Kaltwasser aus dem Sammelbecken des Kaminkühlers, aus dem rechten fliesst das Warmwasser in die Verteilungsrinnen über dem Gradierwerk. Der Kondensator wird oben nicht geschlossen, sondern braucht höchstens gegen Verstaubung durch einen leichten Deckel geschützt zu werden; man ist stets während des Betriebes in der Lage, mit Hilfe einer Stangenbürste das Innere der Rohre zu reinigen und den Schlammansatz in den Unterteil des Kondensators niederzustossen, an dessen tiefster Stelle die Ausscheidungen leicht abgelassen werden können. Diese wertvolle Eigenschaft hat dem stehenden Röhrenkondensator in allen denjenigen Fällen eine ausgedehnte Verbreitung verschafft, wo infolge schlammhaltigen Kühlwassers der Anwendung eines liegenden Röhrenkondensators mit geschlossenem Wasserraum Hindernisse im Wege standen.

Der in Fig. 10 links oben ersichtliche kleinere Behälter stellt einen Dampfentöler dar, dessen Einrichtung aus Fig. 1 S. 451 deutlich hervorgeht. Auf die kurze Leitung zwischen dem Oelabscheider und dem Kondensator ist ein Vakuumsicherheitsventil (Fig. 12) geschraubt, dessen Zweck darauf beruht, zu verhüten, dass in der Vakuumleitung durch irgend welcheZufälle ein Ueberdruck des Dampfes entsteht. In dem Gehäuse ist eine Ventilscheibe mit Lederdichtungsring angeordnet, deren Eigengewicht durch einen Gegenhebel ausgeglichen wird; im normalen Betriebsart der Atmosphärendruck die Vorrichtung geschlossen, sobald aber in der Leitung eine Dampfstauung eintritt, öffnet sich das Ventil selbsttätig und setzt dadurch die Leitung mit der Aussenluft in Verbindung.

Textabbildung Bd. 318, S. 469
Textabbildung Bd. 318, S. 469

Den Vorteil einer fast noch bequemeren Reinigung als Röhren- und Bündelkondensatoren besitzen die Rieselkondensatoren, bei denen das Kühlwasser in feinem Schleier über |470| die mit Dampf gefüllten Schlangenrohre (Fig. 13: Schlachthof Berlin und Fig. 14: zugehörige Maschinen anläge daselbst) oder Kühlplatten (Fig. 15: Berlepschschacht der Königlichen Berginspektion Stassfurt) niederfliesst. Bei solchen Kondensatoren geschieht die Säuberung der Kühlfläche durch einfaches Abbürsten oder Abspritzen mittels kräftigen Wasserstrahls. Die Wirkung der Rieselkondensatoren ist eine recht energische, da ihrer Oberfläche (somit auch dem Abdampf) auf zwei Wegen Wärme entzogen wird, nämlich einmal durch die unmittelbare Wasserkühlung und zweitens durch die Wasserverdunstung; der Wasserbedarf stellt sich verhältnismässig gering. Diesen Vorzügen steht indess der Nachteil einer ziemlich geringen Kühlreserve gegenüber, so dass in Wirklichkeit diese Bauart der Rieselkondensatoren nur für Betriebe mit gleichmässiger Dampfabgabe in Frage kommt. Wohl nicht mit Unrecht kann man die Rieselkondensatoren als eine Vereinigung von Röhrenkondensator mit Gradierwerk bezeichnen; denn das Wasser, welches an ihren Oberflächen abwärts rinnt, kühlt sich bereits während des Niedergangesdurch die Berührung mit der Luft und wird zum Teil sogar durch seine eigene Verdunstung gekühlt. Die Temperatur, mit welcher das Wasser im Sammelbecken unter dem Kondensator anlangt, ist stets so hoch, dass man es nicht gleich wieder in die Verteilungsrinne über demselben pumpen kann, sondern ihm unter allen Umständen vor der weiteren Verwendung in Gradierwerken oder in Kühlwerken seine Wärme entziehen muss, indem man es in Gestalt eines – künstlichen Regens der Luftströmung aussetzt. Die Grundbedingungen einer vorteilhaften Rückkühlung des Warmwassers bestehen nun darin, dass man es erstens in kleinste Tropfen oder Fäden zerteilt, zweitens seine Fallzeit, daher auch die Kühldauer, möglichst vergrössert und drittens ihm einen recht lebhaften Strom kalter Luft entgegenschickt.

Textabbildung Bd. 318, S. 470
Textabbildung Bd. 318, S. 470

Gradierwerke mit Latteneinbau (Fig. 16: Königliche Armeekonservenfabrik in Mainz) oder mit Reisigeinbau genügen zwar den beiden ersten Anforderungen recht gut, entsprechen aber der dritten nur in bescheidenem Masse. Ein Vorteil derartiger Kühlanlagen ist ihre äusserst billige |471| Herstellung, als Nachteil jedoch empfindet man es oft, dass die Wirkung allzusehr von der Richtung des Windes abhängt und durch Bäume, Gebäude u. dergl. geschädigt wird, ausserdem bildet ihr Dunst manchmal eine Belästigung der Nachbarschaft – Mängel, welche von den Kaminkühlern mit natürlichem oder künstlichem Zuge durchaus vermieden werden.

Textabbildung Bd. 318, S. 471
Textabbildung Bd. 318, S. 471

Als Muster eines normalen Kaminkühlers kann der inFig. 17 dargestellte dienen, welcher auf dem Steinkohlenbergwerk „Louise-Tiefbau“ bei Annen in Westfalen im Betriebe ist. Ein wegen der grossen Flächen, die dem Winddruck ausgesetzt sind, sehr kräftiges Gerüst aus Rundhölzern oder Balken bildet das Gerippe dieses Kühlers. Die Schalung besteht aus gehobelten und sauber mit Nute und Feder ineinander gefügten Brettern. Im unteren Teile des Turmes ist das Gradierwerk aufgestellt, durch welches das |472| Warmwasser aus den darüber befindlichen Verteilungströgen niedertropft; die Füllung des Gradierwerkes kann in verschiedenster Weise erfolgen, Reisig, Holzlatten, Siebbleche, Rieseltücher und andere Mittel sind vielfach zur Anwendung gekommen. Die Luft tritt unten in den Kühler ein, steigt in demselben aufwärts (also wird auch hier das Gegenstromprinzip verwirklicht) und entweicht dem Kamin gemeinsam mit den Schwaden des Wassers. Im Sockel der Anlage ist meist ein geräumiges Sammelbecken ausgespart, dorther saugt dann die Kühlwasserpumpe. Die äussere Gestalt solcher Kaminkühler kann völlig dem Charakter ihrer Umgebung angepasst werden. Auf Hütten und anderen Werken des Grossgewerbes vermeidet man gerne unnötigen Luxus, im Innern von Städten hingegen wird den Kaminkühlern oft mittels eines sauberen Balkengerüstes, durch Simse usw. ein geschmackvolles Aussehen verliehen.

Textabbildung Bd. 318, S. 472
Textabbildung Bd. 318, S. 472

Es ist ein alter Erfahrungssatz, dass mit der Höhe eines Kamins seine Zugwirkung wächst. In der Absicht, die Bauhöhe von Kaminkühlern wenigstens um einige Meter zu verringern und die Hebungsarbeit für das Kühlwasser zu ermässigen, hat man sie bisher soweit ineine Grube eingebaut, dass fast das ganze Gradierwerk unterhalb der Erdoberfläche blieb. Dieser Bauart (Unterflurkühler) haftet der Nachteil einer ungünstigen Wasserkühlung an, da der freie Luftzutritt selbst bei stark geböschter Grube behindert ist und so die Zugkraft des Kamins schädigt. Andererseits aber hat man auch nach dem Vorbilde von Klein durch den Einbau von Ventilatoren in den Fuss des Kamins die Kühlluft unter Pressung durch das Gradierwerk geblasen und in dieser Weise, wie es Fig. 18 veranschaulicht (Ventilatorkühler der Klein Engineering Co. Ltd., Manchester), auf der denkbar kleinsten Grundfläche eine höchst leistungsfähige Kühlanlage errichtet.

Textabbildung Bd. 318, S. 472

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Zum Schluss möchte ich nicht den Hinweis unterlassen, dass die Ausführungen, deren hier Erwähnung getan ist, von der Maschinen- und Armaturfabrik vorm. Klein, Schanzlin & Becker (Frankenthal – Rheinpfalz) und der Klein Engineering Co. Ltd., Manchester gebaut worden sind, und dass ich durch Abstattung meines Dankes an beide Firmen für gefällige Ueberlassung der Abbildungen einer angenehmen Pflicht genüge.

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