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Speisewasservorwärmer, insbesondere für Lokomotiven.
Gegenstand der Erfindung ist ein insbesondere für Lokomotivkessel bestimmter Speisewasservorwärmer, bei welchem der Heizdampf im Innern eines horizontal angeordneten Rohrbündels in mehr- faehem Strome zirkuliert, wobei das vorzuwärmende Wasser dieses Rohrbündel völlig umspült. Der verwendete Heizdampf kann entweder ein Teil des Abdampfes oder irgendein Abfalldampf sein.
Der neue Vorwärmer kennzeichnet sich im wesentlichen dadurch, dass der tiefer als der Speisewasserbehälter angeordnete Vorwärmer dauernd mit der Atmosphäre in Verbindung steht.
Hiedurch wird einerseits jegliches Einströmen von Luft und Gas in den Kessel vermieden und anderseits die Temperatur des Wassers unterhalb einer bestimmten Höchsttemperatur (etwa 100 C) gehalten, so dass jegliche Überhitzung im Vorwärmer verhindert wird.
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Längsschnitt nach der Linie X-X in Fig. 2 und Fig. 2 ein Grundriss zu Fig. 1. Fig. 3 und 4 sind Querschnitte nach Y-Y bzw. Z-Z der Fig. 2. Fig. 5 zeigt ein Schema, welches die Wirkung des die rasche Verbindung mit der Atmosphäre herstellenden Organes veranschaulicht, Fig. 6 ist ein vertikaler Axialschnitt nach der Linie T-T (Fig. 7) des Temperaturreglers und Fig. 7 ist ein Horizontalschnitt V-V der Fig. 6.
In der Zeichnung bezeichnet 1 den Behälter aus Blech, 2 die vordere, 5 die hintere Rohrwand und 6 das Heizrohrbündel. 7 ist der vordere, 9 ist der hintere Dampfbehälter, die beide mit Scheidewänden versehen sind. Die hintere Rohrwand 5 des Bündels 6 ist im Behälter 1 frei beweglich, so dass die Dehnungen der Rohre 6 ungehindert erfolgen. Ein Rohrstutzen 13 verbindet den Behälter des Vorwärmers mit der Atmosphäre. Dieser Rohrstutzen kann mit einer Sicherheitsvorrichtung versehen werden, welche die rasche Verbindung mit der Atmosphäre herstellt, wenn sich ein Dampfsack gebildet hat oder das Niveau im Speisewasserbehälter stark gesunken ist.
Diese Vorrichtung (Fig. 5) umfasst ein weites Rohr 33, welches das Rohr 13 umgibt, das zwecks Entlüftung auf dem Vorwärmer angeordnet ist. Das Rohr 13 ist längs eines Teiles seiner Länge mit Löchern versehen. Setzt man voraus, dass der Wasserstand im Behälter 35 durch A-B gegeben sei,
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bläschen gebildet werden und diese, da sie mehr oder weniger an der oberen Wandung des Vorwärmers anhaften, nicht sofort nach dem Rohr 13 gelangen können, derart, dass sich in dem oberen Teil des Vor-
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richtung strömt nun aber, sobald die Wassersäule in dem Rohr 18 sich ein wenig hebt, das Wasser in das Aussenrohr 33, wodurch das Rohr 13 sehr schnell frei wird, derart,
dass der entwickelte Dampf entweichen kann. Weiter wird während des Entweichens des Dampfes jegliches Ausströmen von Wasser verhindert.
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Zwischen den untersten Rohren 6 und dem Boden 14 des Behälters 1 ist ein freier Raum 15 für das Ansammeln der Ablagerungen in der Zeit zwischen zwei aufeinanderfolgenden Reinigungen des Vorwärmers vorgesehen. Da sich diese Ablagerungen in einem unwirksamen Teil des Vorwärmers befinden, beeinträchtigen sie die Wirkung des Vorwärmers nicht und werden bei der Reinigung durch eine grosse Öffnung 16 entfernt.
Die obere Wand und die Seitenwände des Behälters können so angeordnet sein, dass sie teilweise, u. zw. rasch und leicht abnehmbar sind und die entsprechenden Partieen des Rohrbündels freigeben, ohne dass eine Demontage des Behälters notwendig wäre.
Der Eintritt des Dampfes für das Vorwärmen erfolgt bei 11 (Fig. 1) in der oberen Partie des vorderen Dampfbehälters 7. Dieser Dampf durchströmt die obere Partie der Rohre, welche oberhalb der Scheidewand des Dampfbehälters 7 sich befindet und gelangt in den oberen Teil des rückwärtigen Dampfbehälters 9, durchläuft dann das mittlere Bündel der Rohre oberhalb der Scheidewand des Dampfbehälters 9 und gelangt in den unteren Teil des Behälters 7. Von dort strömt er durch das unterste Rohrbündel in den unteren Teil des rückwärtigen Behälters 9, wo er sich schliesslich niederschlägt. Der Dampf strömt also durch das vorzuwärmende Wasser hin und her und verdichtet sich immer mehr, bis er vollständig kondensiert.
Der Eintritt des kalten Wassers in den Vorwärmer erfolgt in dessen unteren Teile bei 22 in nächster Nähe der Abflussöffnung 12 des Kondensates. Das hat zur Folge, dass bis zum Ende der Dampfströmung im Vorwärmer eine Saugwirkung erzielt und die Zirkulationsgeschwindigkeit des Dampfes erhöht wird. Die Abnahme des warmen Wassers erfolgt bei 23 im oberen Teil des Vorwärmers
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wassers bewirkt eine energische Ausscheidung des Kesselsteines.
Die Abscheidung sowie die vorhergehende Entlüftung und Ausscheidung von Kohlensäure aus dem Speisewasser vermindern im hohen Grade die Verkrustungen und Korrosionen des Kessels und verbessern seinen Zustand. Die Dampfzuleitung erfolgt durch einen Temperaturregler 36 (Fig. 5), der die Dampfmenge automatisch proportional dem in einer gegebenen Zeit vorzuwärmenden Wasserquantum regelt, derart, dass diese Temperatur 1000 nicht übersteigt. Dieser Regler (Fig. 6 und 7) umfasst einen Verteilerkolben 24 der mit dem Kolben 25 aus einem Stück besteht. Dieser Doppelkolben bewegt sich in einer vertikalen Führung 26 und ist an seiner oberen Fläche 27 der Spannung des bei 28 zugeführten Dampfes ausgesetzt.
Die untere Fläche 29 steht unter Pressung der Atmosphäre durch die Öffnung 30 und unter der Wirkung einer Feder 31, die das Gewicht des Doppelkolbens ausgleicht. Die obere Stirnfläche 27 des Kolbens liegt im Stromweg des Heizdampfes und wird sowohl von der Spannung dieses Heizdampfes in der Leitung 28 als auch von der Dampfspannung im Innern des Vorwärmers beeinflusst. Der Abfluss der nicht kondensierten Reste des Dampfes erfolgt stets ungehindert bei 12. Wenn die Temperatur des vorzuwärmenden Wassers sich der Siedetemperatur nähert, nimmt die Kondensationgeschwindigkeit des Heizdampfes ab und dementsprechend beginnt die Spannung dieses Dampfes im Innern des Rohrbündels zu steigen.
Der nunmehr auf die Kolbenfläche 27 zur Wirkung gelangende Überdruck überwindet die Kraft der Feder 31 und bewirkt, dass der Verteilerschieber 24 nach abwärts geht, die Öffnungen 32 für den Heizdampfdurchtritt teilweise abdeckt, so dass diese Öffnungen 2 nur das zur Aufrechterhaltung der Wassertemperatur unerlässliche Dampfquantum durchtreten lässt. Sinkt hingegen die Temperatur im Vorwärmer, so nimmt die Kondensationsgeschwindigkeit des Heizdampfes zu, die Dampfspannung hingegen ab, so dass die Feder 31 den Verteilerschieber 24 samt Kolben 25 hebt und einem grösseren Dampfquantum den Zutritt zum Vorwärmer freigibt. Der Kolben 25 wird in gleicher Weise beeinflusst, wenn die Spannung des Heizdampfes sich ändert.
Die Spannung der Feder 31 und die Lage der Öffnungen 32 des Schiebers 24 gegenüber den entsprechenden Öffnungen des Mantels 26 werden so gewählt, dass einerseits diese Öffnungen fast vollständig geschlossen sind, wenn das Wasser die grösste, vorher bestimmte Temperatur erreicht hat, während sie anderseits fast vollständig geöffnet sind, sobald die Temperatur des Wassers um einen bestimmten Betrag gefallen ist.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Speisewasservorwärmer insbesondere für Lokomotiven, bei welchen der das dampfdureh- strömte Heizrohrbündel enthaltende Vorwärmer tiefer liegt als der Speisewasserbehälter, dadurch gekennzeichnet, dass die obere Deckwand des Vorwärmers an ihrem höchsten Punkt mit einem Rohr od. dgl. versehen ist, das das Innere des Behälters in ständiger Verbindung mit der Atmosphäre hält.