Dampfstrahlspeisepumpe
Dampfstrahlspeisepumpen sind mit Wasserdampf angetriebene Strahlpumpen, die als Speisepumpen für Dampferzeuger von Dampfkraftwerken und Dampflokomotiven eingesetzt werden. Wegen ihres unkomplizierten Aufbaus und bei einer Verfügbarkeit der notwendigen Dampfmenge wird die Dampfstrahlpumpe für den Fall, dass andere Pumpen ausgefallen sind, als Reserve auf Schiffen verwendet. Die Idee dazu hatte Alexander Friedmann (1838–1882). Eine weitere Erfindung von ihm war eine Luftreinigungsanlage in Gebäuden. Die Gase wurden mit Hilfe von Umluft und Verbrennungsöfen hinausgeleitet. Dieses System wurde z. B. im Wiener k. k. Gebärhaus eingesetzt, wonach die Säuglingssterblichkeit dann deutlich sank.
Alexander Friedmann stammte aus einer jüdischen Familie aus Ungarn, sein Bruder Siegwart (1842–1916) war Schauspieler und Theaterdirektor und baute das Deutsche Theater in Berlin auf. Alexander, der sich 1872 taufen hat lassen (röm. kath.), war als Reichsratsabgeordneter auch politisch tätig, er liegt am Wiener Zentralfriedhof begraben (Gruppe 15E, Gruft Nr. 3).
Prinzip
Der aus dem Kessel entnommene Dampf mit hohem Druck wird in eine Rohrleitung mit Düse geführt, wo er eine hohe Austrittsgeschwindigkeit erreicht. Dabei wird von einem Nebenschluss-Rohr Versorgungswasser eingesaugt und auf die Dampfgeschwindigkeit beschleunigt. Die Geschwindigkeit des Wassers wird in einer gegenüberliegenden Leitung durch Abbremsen in statischen Druck umgewandelt, der höher ist als der Überdruck im Kessel. Das Wasser wird somit in den Kessel befördert. Dieser Vorgang ist nur deshalb möglich, weil der heiße Dampf durch das Speisewasser gekühlt wird und kondensiert. Das Wasser erreicht beim Abbremsen einen größeren Druck als Dampf mit derselben Geschwindigkeit erreichen könnte, zum einen, weil es eine höhere Dichte besitzt und zum anderen, weil es anders als Dampf nicht kompressibel ist und damit die gewonnene Strömungsenergie nicht durch Kompression wieder in Wärme zurück verwandelt werden kann.
Einsatz bei der Dampflokomotive
Diese häufig auch unter der Bezeichnung „Injektor“ bekannte Bauart einer Speiseeinrichtung unterteilt man in nichtsaugende und saugende Pumpen, je nachdem, ob das Wasser aus dem Tender der Pumpe zufließt oder von ihr angesaugt werden muss. Die erstgenannten Pumpen (Bauart Friedmann) sind etwas einfacher gebaut, sind jedoch bei der Dampflokomotive der Gefahr des Einfrierens ausgesetzt, da sie tiefer als der Tenderboden liegen müssen und daher meist unterhalb des Führerhauses angeordnet werden. Die saugenden Pumpen haben den Vorteil, dass sie besser zugänglich sind. Sie werden seitlich am Hinterkessel angeschraubt und sind daher vor Frost geschützt.
Eine Sonderbauart bei den Lokomotiv-Dampfstrahlpumpen ist der Friedmann'sche Abdampfinjektor. Hier wird ein Teil des Maschinenabdampfs als Treibdampf für den Injektor benutzt. Bei geringer Maschinenleistung mit unzureichender Abdampfmenge kann zusätzlich Frischdampf hinzugemischt werden. Im Stillstand der Lokomotive kann der Abdampfinjektor auch ausschließlich mit Frischdampf betrieben werden.
Die Dampfstrahlpumpen zeichnen sich durch einfachen Aufbau und sehr geringen Verschleiß aus, da sie, im Gegensatz zu den Kolbenpumpen, keine beweglichen Teile besitzen. Das zu fördernde Wasser muss allerdings eine hinreichend niedrige Temperatur für den zuverlässigen Betrieb der Pumpe besitzen.
Literatur
- W. Müller, W. ller: Die Schiffsmaschine. Salzwasser Verlag, Paderborn 2011, Nachdruck des Originals von 1908, ISBN 978-3-86444-015-1.
- Max Wutz, Hermann Adam:Theorie und Praxis der Vakuumtechnik. 4. Auflage, Vieweg Verlag, Braunschweig / Wiesbaden 1988, ISBN 978-3-528-24884-0.
- Konrad Hartmann, J. Oskar Knoke:Die Pumpen. Zweite vermehrte Auflage, Springer Verlag Berlin Heidelberg GmbH, Heidelberg 1897.
Weblinks
- Dampfstrahlpumpe in Lexikon der Physik (abgerufen am 28. Dezember 2015)
- Vorlesung 6 - TU Ilmenau (abgerufen am 28. Dezember 2015)