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Einrichtung zur Förderung des Kondensates einer Dampfheizungsanlage in einem Eisen- bahnwaggon
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haupt nicht zur Verfügung steht. Die Erfindung besteht hiebei im wesentlichen darin, dass die Kondensatableitung aus dem bzw. den Heizkörpern an einen druckdichten Kondensatbehälter angeschlossen ist, nahe dessen Boden eine zum offenen Sammel- bzw. Nutzwasserbehälter führende Kondensatförderleitung mündet und dass der Kondensatbehälter an seiner Oberseite an eine Druckluftleitung angeschlossen ist, durch welche Druckluft, insbesondere aus der Bremsanlage des Waggons, dem Behälter intermittierend zugeführt wird.
Auf diese Weise wird es ermöglicht, die Förderung des in dem Kondensatbehälter gesammelten Kondensates durch den auf den Wasserspiegel in diesem Behälter wirksam gemachten Luftdruck durchzuführen, wobei als Druckquelle die Luftdruckanlage der üblicherweise vorgesehenen Luftdruckbremse ausgenützt werden kann. Der Sammel- oder Nutzwasserbehälter ist derjenige Raum, in welchen das Kondensat gebracht werden soll, und kann beispielsweise der Nutzwasserbehälter der Abortanlage oder der Sammelbehälter der Lokomotive sein. Bei Niederdruck-Dampfheizungen ist hiebei ermöglicht, dass das Kondensat drucklos in den Kondensatbehälter fliesst, so dass der Betrieb der Niederdruck-Dampfheizung nicht durch an der Kondensataustrittsstelle auftretende Gegendrücke beeinträchtigt wird.
Die Druckluftzuführung zum Kondensatbehälter kann selbsttätig in Abhängigkeit von einem periodisch auftretenden Betriebszustand, beispielsweise von der Bremsung erfolgen. Bei Luftdruckbremsanlagen erfolgt das Anlüften bzw. Lösen der Bremsen dadurch, dass über das Steuerventil des Bremszylinders Druckluft aus dem Bremszylinder ins Freie abgelassen wird. Diese üblicherweise ins Freie abströmende Druckluft kann beispielsweise gemäss der Erfindung für den Betrieb der Fördereinrichtung für das Kondensat ausgenützt werden, indem die Druckluftleitung an dem Auslass des Steuerventils des Bremszylinders angeschlossen ist, so dass beim Lösen der Bremsen die Druckluft aus dem Bremszylinder in die Leitung strömt.
Dadurch, dass nun die ungenützt ins Freie ausströmende Druckluft zweckdienlich verwendet wird, ist der Betrieb der Fördereinrichtung für das Kondensat ohne zusätzlichen Verbrauch an
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Druckluft, d. h. also ohne zusätzliche Belastung des für die Erzeugung der Druckluft vorgesehenen Kompressors möglich.
Vor allem aber wird dadurch, dass die Druckgebung im Kondensatbehälter vom Bremsvorgang abhängig gemacht ist, automatisch und ohne zusätzliche Einrichtungen eine intermittierende Druckgebung im Kondensatbehälter erreicht, so dass zwischen den einzelnen Druckgebungsperioden, in welchen die Förderung des Kondensates erfolgt, der Kondensatbehälter drucklos wird und das Kondensat ohne Gegendruck in den Kondensatbehälter fliessen bzw. im Falle einer Niederdruck-Kondensatdampfheizung durch einen geringen in der Heizungsanlage herrschenden Druck in den Kondensatbehälter gefördert werden kann.
Gemäss der Erfindung kann nun die Kor. densat- förderleitung an eine durch den Waggon durchgehende Kondensatsammelförderleitung angeschlossen sein, welche durch Kupplungen mit den Kondensatsammelförderleitungen der anschliessenden Waggons verbunden ist, die ihrerseits in den auf der Lokomotive befindlichen offenen Sammelbehälter mündet. In diesem Falle wird das rückgewonnene Kondensat wieder dem Kreislauf in Kessel- und Heizungsanlage zugeführt und es wird der Frischwasserbedarf zumindest wesentlich herabgesetzt. Es wird hiebei durch teilweise Rückgewinnung der im Kondensat enthaltenen Wärme die Wirtschaftlichkeit des Betriebes erhöht und es wird vor allem durch dieWiederverwendung des bereits weitgehend enthärteten Kondensates die Kesselsteinbildung vermindert.
Es kann aber auch je nach Bedarf das Kondensat in einen im Waggon angeordneten Wasservorratsbehälter, beispielsweise in den Nutzwasserbehälter der Abortanlage des Waggons, gefördert werden, so dass dieses enthärtete und warme Kondensat wenigstens für Waschzwecke ausgenützt werden kann. Dies ist bei Niederdruck-Dampfheizungsanlagen, bei welchen kein Dampfdruck für die Hochförderung des Kondensates zur Verfügung steht, von wesentlicher Bedeutung. Die Hochförderung des Kondensates in einem solchen Nutzwasserbehälter hindert aber nicht, dass auch zumindest ein Teil dieses Kondensates wieder dem Kessel der Lokomotive und damit dem Heizungskreislauf zugeführt werden kann.
Es kann im Rahmen der Erfindung beispielsweise die Kondensatförderleitung unter Zwischenschaltung des Nutzwasserbehälters der Abortanlage an die durch den Waggon durchgehende Kondensatsammelförderleitung angeschlossen sein, wobei der Nutzwasserbehälter luftdicht abgeschlossen ist und der vom Kondensatbehälter zum Nutzwasserbehälter führende Teil der Kondensatförderleitung im oberen Bereich und der vom Nutzwasserbehälter zur Kondensatsammelförderleitung führende Teil der Kondensatförderleitung im unteren Bereich des Nutzwasserbehälters mündet.
Im Falle einer Niederdruck-Kondensatdampfheizungsanlage, bei welcher das Kondensat durch den in den Heizkörpern herrschenden Druck in den Nutzwasserbehälter der Abortanlage des Waggons gefördert wird, kann der Wasservorratsbehälter bzw. der Nutzwasserbehälter der Abortanlage selbst den Kondensatbehälter darstellen, in welchen die Druckluftleitung und die zur Kondensatsammelförderleitung führende Kondensatförderleitung angeschlossen ist, d. h. es kann nun die Druckluft dazu ausgenützt werden, um Kondensat aus diesem Wasservorratsbehälter wieder dem Kessel der Lokomotive zuzuführen.
Eine bei einem solchen Nutzwasserbehälter gegebenenfalls vorgesehene Frischwasserfülleitung ist in einem solchen Fall über ein Rückschlagventil an den Nutzwasserbehälter angeschlossen, so dass der dichte Abschluss des Nutzwasserbehälters, welcher die Entwicklung des Förderdruckes der Druckluft auf der Wasseroberfläche ermöglicht, gewährleistet ist.
In allen Fällen, in welchen der Nutzwasserbehälter der Abortanlage durch das Kondensat gefüllt wird und die Förderung aus diesem Nutzwasserbehälter zum Wasserbehälter der Lokomotive erfolgt, kann die Anordnung so getroffen sein, dass die vom Nutzwasserbehälter zur Kondensatsammelförderleitung führende Kondensatförderleitung im Nutzwasserbehälter im Abstand vom Boden derselben mündet, so dass stets ein Nutzwasservorrat im Nutzwasserbehälter verbleibt und für Waschzwecke usf. ausgenützt werden kann.
Gemäss der Erfindung ist bei Niederdruckdampfheizungsanlagen die Anordnung so getroffen, dass die Kondensatableitung über ein Rückschlagventil in den Kondensatbehälter mündet, wobei das Ventil bei druckloser Leitung durch ein Gewicht od. dgl. offengehalten ist und durch den Druck der dem Kondensatbehälter zugeführten Druckluft im Schliesssinne beaufschlagt ist und dass an einer Stelle der Kondensatableitung vor dem Rückschlagventil über dem Niveau des abfliessenden Kondensates eine ins Freie führende Entlüftungsöffnung vorgesehen ist, welche gleichzeitig einen Überlauf für übermässig anfallendes Kondensat bildet. Durch die ins Freie führende Entlüftungsöffnung ist gewährleistet, dass jeder Gegendruck am Austrittsende der Heizungsanlage vermieden ist, so dass die Regulierfähigkeit der Heizungsanlage in keiner Weise beeinträchtigt wird.
Das Rückschlagventil verhindert eine Rückwirkung des Luftdruckes auf das Austrittsende der Heizungsanlage und ermöglicht die Entwicklung des Druckes im Kondensatbehälter zur Hochförderung des Kondensates. Die Belastung, welche das Rückschlagventil offenhält, gibt den Zufluss des Kondensates zum Kondensatbehälter während des Zeitraumes, in welchem dieser Kondensatbehälter drucklos ist, frei, so dass das am Austrittsende der Heizungsanlage sich ansammelnde Kondensat immer wieder dem Kondensatbehälter zugeführt wird, aus welchem es beiderDruckgebungsperiode, also beispielsweise beim Anlüften der Bremse, hochgefördert wird.
Um einerseits den freien und ungehinderten Zufluss des Kondensates aus der NiederdruckHeizungsanlage in den Kondensatbehälter zu sichern und anderseits bei einem sachten An-
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lüften der Bremse das Auftreten eines möglicherweise störenden Gegendruckes zu verhindern, ist erfindungsgemäss die Belastung des Rückschlagventiles so gewählt, dass dieses erst durch einen die erforderliche Förderdruckhöhe des Kondensates übersteigenden Druck der Druckluft geschlossen wird. Die Wirkung der Fördereinrichtung wird hiedurch in keiner Weise beeinträchtigt, da ein Druck, welcher die Förderdruckhöhe des Kondensates nicht übersteigt, ohnedies zur Förderung nicht ausreicht und wirkungslos wäre.
In der Zeichnung ist die Erfindung an Hand von Ausführungsbeispielen schematisch erläutert.
Fig. 1 und 2 zeigen eine Niederdruckdampfheizungsanlage eines Eisenbahnwaggons mit der Fördereinrichtung für das Kondensat in Seitenansicht und Grundriss. Fig. 3 zeigt ein Detail. Fig. 4 zeigt eine abgeänderte Ausführungsform einer Niederdruckdampfheizungsanlage mit der Fördereinrichtung für das Kondensat in Seitenansicht. Fig. 5 und 6 zeigen eine NiederdruckKondensatdampfheizungsanlage eines Eisenbahnwaggons mit Fördereinrichtung für das Kondensat in Seitenansicht und Grundriss.
1 stellt die durch den Waggon laufende Dampfleitung dar. An diese Dampfleitung sind in üblicher Weise die Heizkörper 2 der Niederdruckdampfheizungsanlage angeschlossen. Durch die thermostatisch gesteuerten Dampfeinlassventile 3 strömt der Dampf aus der Dampfleitung 1 in die Heizkörper 2, wobei zur Regelung in bekannter Weise noch automatisch wirkende oder von Hand betätigte Stelleinrichtungen vorgesehen sind, welche nicht dargestellt sind. Der auf Niederdruck entspannte Dampf durchströmt die Heizkörper und am Ende der Heizkörper fliesst das Kondensat ab. Das Ende der Heizkörper ist bei 4 an eine gemeinsame Kondensatableitung 5 angeschlossen.
Die Kondensatableitung 5 mündet über ein Regelventil 6, welches in Fig. 3 in grösserem Massstabe dargestellt ist, in einen Kondensatbehälter 7. 8 stellt das Steuerventil des Bremszylinders 9 der Druckluftbremsanlage des Waggons dar. Dieses Steuerventil 8 wird über eine Leitung 10 von der Lokomotive aus mit Druckluft versorgt. Beim Anlüften bzw. beim Lösen der Bremsen tritt aus dem Steuerventil 8 Druckluft aus. An die Auslassöffnung, durch welche diese Druckluft austritt, ist eine Leitung 11 angeschlossen, welche gleichfalls in das Regelventil 6 mündet.
An der Eintrittsstelle 12 der Kondensatableitung 5 im Regelventil 6 ist, wie Fig. 3 zeigt, ein von einer Klappe 13 gebildetes Rückschlagventil vorgesehen. Durch ein Gewicht 14 wird diese Klappe 13 offengehalten, so dass das Kondensat aus der Kondensatableitung 5 ungehindert in den Kondensatbehälter 7 fliessen kann. In der Kondensatableitung 5 ist an einer erhöhten Stelle eine Entlüftungsöffnung 15 vorgesehen, an welche ein ins Freie mündender Abflussstutzen 16 angeschlossen ist. Durch diese Entlüftungsöffnung 15 wird gewährleistet, dass auf die Kondensatableitung 5 kein Gegendruck wirkt. Bei einem übermässigen Anfall von Kondensat wirkt diese Entlüftungsöffnung 15 als Abflussöffnung für das Kondensat.
In den Behälter 7 ist nun eine Kondensatförderleitung 17 eingesetzt, deren Mündung 18 an der tiefsten Stelle des Kondensatbehälters 7 liegt. Das obere Ende der Kondensatförderleitung 17 mündet in den Nutzwasserbehälter 19 der Abortanlage des Waggons. Die obere Mündung 20 der Kondensatförderleitung liegt im oberen Bereich des Nutzwasserbehälters 19. Der Nutzwasserbehälter 19 ist dicht abgeschlossen und in diesen Nutzwasserbehälter ragt ein Rohr 21, dessen Mündung 22 im unteren Bereich des Nutzwasserbehälters 19 liegt. Dieses Rohr 21 stellt einen weiteren Teil der Kondensatförderleitung dar und ist an eine durch den Waggon hindurchlaufende Kondensatsammelleitung 23 angeschlossen. Am Ende dieser Kondensatsammelleitung 23 ist ein Absperrventil 24 und eine Kupplung 25 vorgesehen.
Durch einen Kupplungsschlauch 26 kann die Kondensatsammelförderleitung 23 mit der Kondensatsammelförderleitung 23 a des nächstfolgenden Waggons über die Kupplung 25 a und das Absperrventil 24 a verbunden werden. Die Kondensatsammelförderleitung 23 führt zu einem auf der Lokomotive angeordneten Sammelbehälter, von welchem aus das Kondensat in den den Heizungsdampf erzeugenden Kessel gebracht werden kann.
Die Klappe 13 ist vom Druck im Behälter 7 im Schliesssinn beaufschlagt. Wenn nun beim Anlüften der Bremsen Druckluft in die Druckluftleitung 11 gelangt, so wird die Klappe 13 geschlossen und der im Behälter 7 auftretende Luftdruck fördert das Kondensat aus dem Behälter 7 über die Kondensatförderleitung 17 in den Nutzwasserbehälter 19. Im Nutzwasserbe- hälter 19 bildet sich gleichfalls wieder ein Überdruck aus und das Kondensat wird aus diesem Nutzwasserbehälter 19 weiter über den zweiten Teil 21 der Kondensatförderleitung in die Kondensatsammelförderleitung 23 und von hier aus zum Sammelbehälter auf der Lokomotive gedrückt.
Die Mündung 22 der Kondensatförderleitung 21 ist im Abstand vom Boden des Nutzwasserbehälters 19 angeordnet. Es bleibt daher immer eine gewisse Wassermenge bis zur Höhe des Wasserspiegels 27' im Nutzwasserbehälter 19 erhalten, so dass diese Wassermenge für Waschzwecke verwendet werden kann.
Wie bereits erwähnt, wird durch das Gewicht 14 die Klappe 13 offengehalten, solange sie nicht durch Druckluft beaufschlagt und geschlossen wird. Die Gewichtsbelastung ist so gross gewählt, dass die Klappe 13 erst bei einem Druck geschlossen wird, welcher die erforderliche Förderdruckhöhe des Kondensates übersteigt. Auf diese Weise wird vermieden, dass bei einem sachten Anlüften der Bremse, welches nur einen geringen Druckanstieg im Kondensatbehälter 7, der zur Förderung nicht ausreicht, zur Folge hat, die Klappe 13 bereits geschlossen wird. Bei einem solchen geringen Druckanstieg bleibt die
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Klappe 13 offen und die Druckluft kann durch die Entlüftungsöffnung 15 entweichen.
Die Ausführungsform nach Fig. 4 unterscheidet sich von der Ausführungsform nach Fig. 1 und 2 lediglich dadurch, dass die Kondensatförderleitung 17'unmittelbar in die Kondensatsammelförderleitung 23 mündet, welche nunmehr am Boden des Waggons angeordnet sein kann. Diese Anordnung wird dann gewählt, wenn die Versorgung eines Nutzwasserbehälters überflüssig ist und wenn gewünscht wird, dass die gesamte anfallende Kondensatmenge wieder dem Heizungskreislauf zugeführt wird.
In Fig. 5 und 6 ist nun eine NiederdruckKondensatdampfheizung dargestellt.
Die Heizkörper 28 werden von der Hauptdampfleitung 29 über einen Kondenswassertopf 30 und eine Leitung 31 mit Dampf versorgt. Das in den Heizkörpern 28 entstehende Kondensat wird über eine Leitung 31'durch den Dampfdruck über ein thermostatisches Regelventil 32, über eine Leitung 33, über Nebenheizkörper 34, in welchen noch die Restwärme des Kondensates ausgenützt wird, und über eine Leitung 38 in den dicht abgeschlossenen Nutzwasserbehälter 35 der Abortanlage des Waggons gefördert. In der Leitung 38 kann ein Rückschlagventil 39 vorgesehen sein, welches in der Förderrichtung öffnet.
In der gleichen Weise wie bei der Anordnung nach Fig. 1 und 2 ist vom Steuerventil 8 des Bremszylinders 9 die Druckluftleitung 11 abgezweigt. Diese Druckluftleitung 11 mündet nun aber in den oberen Bereich des Nutzwasserbehälters 35 und es wird daher, sobald die Leitung 11 unter Druck gesetzt wird, der Druck auf den Wasserspiegel im Nutzwasserbehälter 35 übertragen. Durch den Luftdruck im Nutzwasserbehälter 35 wird das Wasser, welches zuerst durch den Dampfdruck der Heizungsanlage in den Nutzwasserbehälter 35 gefördert wurde, aus diesem Nutzwasserbehälter über die Kondensatförderleitung 21 in die Kondensatsammelförderleitung 23 gedrückt.
Auch hier ist wieder die Mündung 22 der Kondensatförderleitung 21 im Abstand vom Boden des Nutzwasserbehälters 34 angeordnet, so dass stets ein Rest an Nutzwasser im Nutzwasserbehälter 35 verbleibt, der für Waschzwecke ausgenützt werden kann.
An den Nutzwasserbehälter 35 ist üblicherweise eine Frischwasserfülleitung 36 angeschlossen.
Wegen des erforderlichen dichten Abschlusses des Nutzwasserbehälters 35 ist nun ein Rückschlagventil 37 in dieser Leitung 36 vorgesehen, welches ein Entweichen des Druckes aus dem Nutzwasserbehälter 35 verhindert.
In allen Fällen ist es zweckmässig, die Kondensatsammelförderleitung 23 so anzuordnen, dass die
Enden, an welchen sich die Kupplungen 25 befinden, höher liegen als die übrigen Teile der
Kondensatsammelförderleitung 23. Dadurch wird erreicht, dass das noch in der Kondensatsammelförderleitung 23 befindliche Kondensat stets in den Kondensatbehälter 7, 19 oder 35 zurück- fliesst und nicht in der Kondensatsammelförder- leitung 23 einfrieren kann. Es soll hiebei auch der Kupplungsschlauch 26 so angebracht sein, dass er nicht nach unten durchhängt und hiebei einen Wassersack bildet, in welchem Kondensat zurückbleibt.
Die Kupplungsschläuche 26, welche zwischen zwei Waggons liegen, sowie die Kupplungsenden 25 sind in erhöhtem Masse durch Frost gefährdet, wogegen das Wageninnere geheizt ist und auch die Kondensatsammelbehälter ohnedies im allgemeinen mit einem Entwässerungsventil ausgestattet sind, welches sich bei Frostgefahr öffnet.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Einrichtung zur Förderung des Kondensates einer Dampfheizungsanlage in einen Sammelbzw. Nutzwasserbehälter, insbesondere einer Niederdruckdampfheizungsanlage in einem Eisenbahnwaggon, dadurch gekennzeichnet, dass die
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angeschlossen ist, durch welche Druckluft, insbesondere aus der Bremsanlage des Waggons, dem Behälter (7, 35) intermittierend zugeführt wird.
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