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Einrichtung zur zeitlich aufeinanderfolgenden Zufuhr von Dampf zu an eine Hauptdampfleitung hintereinander angeschlossenen
Dampfverbrauchern
In Eisenbahnfahrzeugen, welche Dampf verbrauchende Anlagen, wie Dampfheizungen, insbesondere Niederdruckdampfheizungen aufweisen, sind diese Anlagen an eine durch den Waggon durchgeführte Hauptdampfleitung angeschlossen. Bei Zusammenstellung des Zuges werden vorerst die Hauptdampfleitungen der einzelnen Waggons durch Kupplungsschläuche aneinandergeschlossen und die Hauptdampfleitungen aller Waggons werden sodann von der Vorheizanlage oder von der Lokomotive aus mit Dampf beschickt.
Wenn alle zu den Dampfheizungen von der Hauptdampfleitung aus führenden Dampfzuführungsleitungen geöffnet sind, so ist der Dampfverbrauch zu gross und es besteht bei extrem tiefen Temperaturen dieGefahr, dass dasKondensat schon indenHauptdampfleitungen oder auch in den angeschlossenen Dampfheizungen der von der Dampferzeugungsanlage entfernteren Waggons einiriert. Eine solche Einfriergefahr besteht insbesondere dann, wenn die zur Verfügung stehende Dampferzeugungsanlage eine verhältnismässig geringe Dampfleistung aufweist, wie dies z. B. bei Diesellokomotiven oder-triebwagen der Fall ist.
Die Erfindung zielt nun darauf ab, eine solche Einfriergefahr in den Dampf verbrauchenden Anlagen zu vermeiden und eine Einrichtung zu schaffen, durch welche eine zeitlich aufeinanderfolgende Zufuhr von Dampf zu den an die Hauptdampfleitung hintereinander angeschlossenen Dampfverbrauchern erfolgt.
Die Erfindung besteht im wesentlichen darin, dass in den Dampfweg von der Hauptdampfleitung zu der Dampf verbrauchenden Anlage ein Siphon eingeschaltet ist, welcher in wärmeleitender Verbindung mit der Hauptdampfleitung steht. In diesem Siphon sammelt sich bei der Ausserbetriebsetzung der Dampfheizung das von der vorhergehenden Heizung stammende Kondensat an und friert bei tiefen Temperaturen, so dass durch den eingefrorenen Siphon die Verbindung zwischen Hauptdampfleitung und Dampfheizung od. dgl. abgeschlossen ist.
Wenn nun die Hauptdampfleitungen der zu einem Zug zusammengestellten Waggons mit Dampf beschickt werden und die Siphons bei tiefen Aussentemperaturen eingefroren sind, so kann der Dampf anfangs nicht zu den Heizanlagen gelangen, weil einerseits, wie erwähnt. die Verbindung zwischen Hauptdampfleitung und Dampfheizung durch die eingefrorenen Siphons unterbrochen ist und anderseits die in den Verbindungsleitungen befindliche Luft ein Hochsteigen des Dampfes oder Kondensates verhindert. Die Luft stellt den besten Wärmeisolator dar und es kann daher nur die Wärmeleitung über das Verbindungsrohr ein Auftauen des Siphons bewirken.
Die Zeitspanne, welche zum Auftauen des Siphons erforderlich ist, ist nicht nur von der Dampftemperatur, sondern auch vom Dampfdruck abhängig, weil die Luftsäule im Verbindungsrohr mit steigendem Dampfdruck immer mehr zusammengedrückt wird, so dass sich also die Entfernung des dampfbespülten Teiles des Verbindungsrohres zum eingefrorenen Siphon verringert. Es ist klar, dass die Zeitspanne für das Auftauen umso kurzer wird, je kurzer die Luftsäule ist.
Der Dampf durchströmt also vorerst die aneinander angeschlossenen Hauptdampfleitungen in den Waggons.
Am Kupplungskopf des letzten Waggons ist üblicherweise eine kleine Öffnung vorgesehen, durch welche Kondensat austreten kann, so dass durch denströmendenDampf bzw. das noch warme Kondensateine Auf- heizung der Hauptdampfleitung gewährleistet ist. Dadurch, dass die die einzelnen Heizanlagen von der Hauptdampfleitung abschliessenden eingefrorenen Siphons über die Verbindungsrohre mit der Hauptdampfleitung in wärmeleitender Verbindung stehen, werden diese Siphons mit einer gewissen Zeitverzögerung, wie vorstehend erklärt, aufgetaut, so dass der Dampf in die Heizungen strömen kann.
Naturgemäss werden
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zu Betriebsbeginn die Hauptdampfleitungen der der Dampferzeugungsanlage zunächst liegenden Waggons zuerst erwärmt und Druck aufgebaut, wogegen die Hauptdampfleitungen in den entfernter liegenden Waggons noch verhältnismässig kühl sind. Dadurch werden die die Zuleitungen zu den Heizungen abschliessenden Siphons der Reihe nach aufgetaut, so dass die Heizungen in zeitlich aufeinanderfolgenden Abständen in Funktion gelangen und mit Sicherheit vermieden wird, dass alle Heizungen gleichzeitig mit Dampf beschickt werden, was einen Druckaufbau unmöglich machen würde.
Die Entfernung der Siphonevon der Hauptdampfleitung ist in erster Linie massgebend dafür, mit welcher Zeitverzögerung das Auftauen der Siphone erfolgt. Der Siphon soll nicht unmittelbar durch den durch die Hauptdampfleitung strömenden Dampf bespült werden, da in diesem Falle die Zeitverzögerung des Auftauens zu gering wäre und eine zu grosse Anzahl von Heizungen praktisch gleichzeitig in Betrieb gesetzt werden würde, wozu die zur Verfügung stehende Dampfmenge nicht ausreicht. Anderseits soll aber der Siphon an einer Stelle angeordnet sein, an welcher noch eine ausreichende Erwärmung von der Hauptdampfleitung ausgehend erfolgt. Gemäss der Erfindung soll daher der Siphon ausserhalb des Strömungsbereiches des durch die Hauptdampfleitung strömenden Dampfes, jedoch innerhalb des Wärmeleitungsbereiches von der Hauptdampfleitung angeordnet sein.
Im allgemeinen erfolgt noch eine ausreichende Aufheizung des Siphons, wenn dieser an einer etwa 350 mm von der Hauptdampfleitung entfernten Stelle der Dampfzuführungsleitung angeordnet ist. Etwa in dieser Entfernung sind beiden üblichen Anordnungen auch die Regelventilgehäuse der Dampf verbrauchenden Anlage angeordnet. Bei solchen Anordnungen ist daher
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rungsleitung an das Regelventilgehäuse vorgesehen.
Gemäss einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist der Siphon von einem gesonderten, in die Einlassbohrung desRegelventilgehäuses oder zwischen Regelventilgehäuse und Dampfzuführungsleitung eingesetzten Bauteil gebildet, wobei zweckmässig alle zwischen Siphon und Hauptdampfleitung vorgesehenen Dichtungen aus gut wärmeleitendem Material, wie Kupfer od. dgl., bestehen, so dass der Wärmeübergang gesichert ist. Die Ausbildung des Siphons als gesonderter Bauteil bringt den Vorteil mit sich, dass die erfindungsgemässe Einfriersicherung ohne weiteres in bestehende Anlagen eingebaut werden kann.
In der Zeichnung ist die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispieles schematisch erläutert : Fig. 1 zeigt ein über eine Dampfzuführungsleitung angeschlossenes Regelventilgehäuse. Fig. 2 und 3 zeigen in grossem Massstab den Siphon, wobei Fig. 2 einen vertikalen Schnitt nach Linie II-II der Fig. 3 und Fig. 3 einen horizontalen Schnitt nach Linie III-III der Fig. 2 darstellt.
An die Hauptdampfleitung 1 sind über Dampfzuführungsleitungen 2 Regelventilgehäuse 3 einer Niederdruckdampfleitung angeschlossen. In jedem Waggon können mehrere Niederdruckdampfhei- zungen unter Vermittlung von Dampf zuführungsleitungen 2 an die Hauptdampfleitung 1 angeschlossen sein. Wie Fig. 2 zeigt, ist an der Anschlussstelle der Zuführungsleitung 2 andasRegelventilge- häuse 3 ein Siphon 4 vorgesehen. Dieser Siphon ist von einem besonderen, in die Einlassbohrung 5 des Regelventilgehäuses eingesetzten Bauteil gebildet. Dieser Bauteil besteht aus einem Rohrstutzen 6 und einem auf diesen aufgepressten Korb 7, welcher unten einen Napf 8 aufweist. Durch vertikale Stege 9 ist der Napf 8 mit dem oberen Teil des Korbes 7 verbunden.
Der Rohrstutzen 6 ragtin den Napf 5 hinein, so dass seine Mündung unter den Spiegel des sich in dem Napf 8 ansammelnden Kondenswassers liegt. 11 stellt eine auf die Dampfzuführungsleitung 2 aufgeschraubte Brille dar, welche unter Zwischenschaltung einer Dichtung 10 mit Zuganker 12 am Regelventilgehäuse 3 festgespannt wird. Beim Ausserbetriebsetzen der Heizung fliesst das Kondenswasser aus dem Regelventilge- häuse ab und füllt den Napf 8 an. Wenn nun bei tiefen Temperaturen das Kondenswasser im Napf 8 friert, so ist damit die Mündung des Rohrstutzens 6 dicht abgeschlossen.
Wenn bei tiefen Temperaturen ein Zug zusammengesetzt und die Heizung in Betrieb genommen wird, sind vorerst alle Siphone 4 zugefroren, und es sind damit alle Regel ventilgehäuse 3 von der Hauptdampfleitung 1 abgeschlossen. Beim Anheizen der Zuggarnitur von der Dampferzeugungsanlage aus werden vorerst die Hauptdampfleitungen 1 der aneinander geschlossenen Waggons aufgeheizt. Nach Massgabe der Aufheizung der Hauptdampfleitungen werden nun auch die Dampfzuführungsleitungen 2 erwärmt und über diese tritt eine Erwärmung der verschiedenen Siphone 4 ein. Um den Wärmezufluss nicht zu stören, besteht die Dichtung 10 aus gut wärmeleitendem Material, wie Kupfer, od. dgl.
Sobald der erste Siphon an der der Dampferzeugungsanlage am nächsten gelegenen Stelle aufgetaut ist, ist
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Hauptdampfleitung 1 ist beispielsweise mit ungefähr 300 mm gewählt. Es müssen daher die 300mm langeDampfzuführungsleitung 2 von der Hauptdampfleitung ausund über diese der Siphon 4 erwähnt
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werden, wodurch eine gewisse Zeitverzögerung entsteht, welche gewährleistet, dass von der Dampferzeugungsanlage ausgehend, die einzelnen über die DampfzufUhrungsleitungen 2 und Siphone 4 an die Hauptdampfleitung 1 angeschlossenen Heizungen in Zeitabständen der Reihe nach in Funktion treten, so dass ein übermässiger gleichzeitiger Dampfverbrauch vermieden wird.
Der grösste Dampfverbrauch der Heizung tritt bei der Aufwärmung derselben ein und sinkt dann auf den Normalwert ab, wenn die Heizung erwärmt ist.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Einrichtung zur zeitlich aufeinanderfolgenden Zufuhr von Dampf zu an eine Hauptdampfleitung hintereinander angeschlossenen Dampfverbrauchern, wie Dampfheizungen in Eisenbahnfahrzeugen, dadurch gekennzeichnet, dass in den Dampfweg von der Hauptdampfleitung (1) zu der Dampf ver- brauchenden Anlage ein Siphon (4) eingeschaltet ist, we'-cher in wärmeleitender Verbindung mit der Hauptdampfleitung (1) steht.