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Schlabberkammer
Dampfstrahlpumpe
Diese, häufig auch unter der Bezeichnung "Injektor" bekannte Bauart einer Speiseeinrichtung unterteilt man in nichtsaugende und saugende Pumpen, je nachdem, ob das Tenderwasser der Pumpe zufließt oder von ihr angesaugt werden muß. Die erstgenannten Pumpen (Bauart Friedmann) sind etwas einfacher gebaut, sind jedoch 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 Frostgefahr geschützt.
Auch ist bei den Strahlpumpen zu unterscheiden, ob sie mit Frischdampf arbeiten und daher jederzeit betriebsbereit sind, oder ob sie durch Abdampf betrieben werden und dann nur bei geöffnetem Regler gebraucht werden können. Die Dampfstrahlpumpen zeichnen sich durch einfachen Aufbau und sehr geringen Verschleiß aus, da sie, im Gegensatz zu den Kolbenpumpen, keine beweglichen Teile besitzen.
Saugende Frischdampfstrahlpumpe
Nichtsaugende Dampfstrahlpumpen
Das gußeiserne Gehäuse dieser seltener gebräuchlichen Bauart wird durch Zwischenwände in eine Dampfkammer, eine Wasserkammer, eine Schlabberkammer und eine Druckkammer unterteilt. Der Frischdampf tritt zunächst in die Dampfkammer ein und strömt bei geöffneter Anstellvorrichtung mit hoher Geschwindigkeit durch die Dampfdüse in die Wasserkammer. Hier reißt er das stehende Wasser mit, vermischt sich mit ihm und erwärmt es dabei auf etwa 60 bis 70 °C. Durch die Kondensation des Dampfes entsteht ein Unterdruck. Da das Dampf-Wasser-Gemisch anschließend in eine Mischdüse strömt, die sich konisch verengt, sinkt der Druck bei ständig steigender Geschwindigkeit weiter. Da im allgemeinen derselbe Kessel, gespeist werden soll, dem der Frischdampf entnommen wird, muß ein Druck erzeugt werden, der größer ist als der Kesseldruck. Es muß sich also der umgekehrte Vorgang wie in der Mischdüse abspielen. Aus diesem Grunde schließt sich an die Mischdüse eine Druckdüse an, die sich konisch erweitert und dabei die hohe Geschwindigkeit so weit in Druck umsetzt, bis das Wasser genügend Stoßkraft besitzt, um das Rückschlagventil aufzudrücken, das sich am Ende der Speiseleitung befindet. Die Druckkammer hat noch einen Anschluß für die Näßeinrichtungen und einen Entwässerungshahn für die Speiseleitung. In der Mischdüse sind Öffnungen, die beim Anstellen der Pumpe das Wasser-Dampf-Gemisch zunächst über die Schlabberkammer ins Freie entweichen lassen, solange der Druck noch nicht ausreicht, um das Rückschlagventil aufzudrücken.
Saugende Dampfstrahlpumpen
Diese Bauart unterscheidet sich von der oben beschriebenen Ausführung dadurch, daß die Anstellvorrichtung mit Hilfe einer Regulierspindel und eines Absperrkegels eine feine Regelbarkeit der Dampfmenge zuläßt.
Saugende Dampfstrahlpumpe
Da sich beim Anstellen der Pumpe in der Wasserkammer jetzt kein Wasser, sondern Luft befindet, würde sich ein starker Dampfstrahl in der Wasserdüse stoßen und die Pumpe nicht in Gang kommen. Man läßt daher zunächst nur einen feinen Dampfstrahl in die Wasserkammer treten, der die Luft in die Wasserdüse mitreißt. Das Dampf-Luft-Gemisch entweicht dann durch die in der Düse befindlichen Bohrungen in die Schlabberkammer und von dort über die Überlaufkammer ins Freie. Dadurch entsteht in der Wasserkammer ein Unterdruck, der sich auf die Saugleitung überträgt. Jetzt wird das im Tender befindliche Wasser durch den auf ihm lastenden äußeren Luftdruck in das Pumpengehäuse gedrückt. Das Wasser vermischt sich mit dem Dampf und entweicht zunächst ebenfalls über das Schlabberventil ins Freie, da der feine Dampfstrahl den Kesseldruck nicht überwinden kann. Das Zusammentreffen von Dampf und Wasser führt wieder zur Kondensation des Dampfes, und der dabei entstehende Unterdruck setzt sich durch die Wasserdüse bis in die Schlabberkammer fort. Dadurch schlägt das Schlabberventil zu. In diesem Augenblick kann die zunächst nur mit 1/4 bis 1/2 Umdrehung geöffnete Regulierspindel voll herausgedreht werden, Dadurch gibt der Absperrkegel einen großen Querschnitt frei, und der kräftige Dampfstrahl reißt eine größere Wassermenge mit. Diese ist dann auch kräftig genug, um den Kesseldruck zu überwinden und das Speiseventil aufzustoßen. Sobald die Pumpe ordnungsgemäß arbeitet, bleibt das Schlabberventil geschlossen, und aus dem Überlaufrohr, das unter dem Führerstand ins Freie mündet, entweicht weder Dampf noch Wasser. Beim Abstellen der Pumpe soll das Dampfventil schnell geschlossen werden, um ein gutes Abdichten des Rückschlagventils zu erreichen.
Ist nur niedriger Kesseldruck, z. B. 6 kp/cm2 vorhanden, so empfiehlt es sich, mit Hilfe des Wasserregulierhahnes den Wasserzufluß zu drosseln, um das richtige Verhältnis zwischen Dampf- und Wassermenge herzustellen. Da die Wirkungsweise der Strahlpumpe hauptsächlich auf der Kondensation des Dampfes beruht, ist es verständlich, daß warmes Wasser nicht angesaugt werden kann. Bei Temperaturen über 30 °C zeigen sich schon gewisse Schwierigkeiten, während über 50 °C warmes Wasser gar nicht mehr angesaugt werden kann, da infolge mangelhafter Kondensation kein genügender Unterdruck entsteht. Dieser schwerwiegende Nachteil der Dampfstrahlpumpen macht sich besonders dann bemerkbar, wenn im Hochsommer bei kleinen Rangierlokomotiven die bescheidenen Wasservorräte durch die Strahlung des Kessels noch zusätzlich erwärmt werden oder bei undichten Kesselventilen rückströmender Dampf zu einer unerwünschten Erwärmung des Wassers führt. Um letzteres zu vermeiden, wird unmittelbar hinter der Druckdüse noch ein weiteres Rückschlagventil angeordnet. Auch empfiehlt es sich, den Wasserregulierhahn zu schließen, solange die Pumpe nicht gebraucht wird.
Der Förderstrom der Strahlpumpe richtet sich nach der Kesselgröße und schwankt zwischen 125 und 250 1/min. Der Dampfverbrauch einer Frischdampf-Strahlpumpe beträgt etwa 10 kg für 100 l gefördertes Wasser, liegt also wesentlich höher als bei einer Kolbenpumpe. Es geht aber auch keine Wärmeenergie verloren, da der Dampf restlos zum Vorwärmen des Wassers ausgenutzt wird. Will man bei recht niedriger Außentemperatur das Einfrieren des Tenderwassers und der Saugleitung vermeiden oder überschüssigen Dampf nutzbringend verwenden, anstatt ihn über die Sicherheitsventile ins Freie entweichen zu lassen, so besteht die Möglichkeit, über die Dampfstrahlpumpe Frischdampf in den Wasserbehälter zu leiten. In diesem Fall wird dann das Schlabberventil durch ein Handrad fest auf seinen Sitz gepreßt, so daß die Pumpe nicht in Gang gesetzt werden kann.
