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Speisewasservorwärmer.
Die Erfindung bezieht sich auf Speisewasservorwärmer oder Speisewassererhitzer derjenigen Art, bei denen kaltes Wasser in eine Mischkammer gepumpt wird, wo das Wasser erhitzt wird und aus der das heisse Wasser herausgepumpt wird, wobei der veränderliche Überschuss an Heisswasser, der durch die schwankende Kondensation verursacht wird, mittels einer Schwimmerregelung ausgeglichen wird.
Gegenüber einer bekannten Anlage dieser Art soll die vorliegende Erfindung eine wesentliche Verkürzung der Vorrichtung in senkrechter Richtung erzielen, wie dies für Lokomotiven und andere fahrbare Dampfmaschinenanlagen erwünscht ist.
Die Zeichnung zeigt zwei beispielsweise Ausführungsformen.
Fig. 1 ist ein Längsschnitt durch die gesamte Speisewasservorwärmeanlage, Fig. 2, 3 und 4 sind Schnitte nach den Linien 2-2, 3-3 und 4-4 der Fig. 1. Fig. 5 ist ein Längsschnitt durch eine abgeänderte Ausführungsform, während die Fig. 6,7 und 8 Schnitte nach den Linien 6-6, 7-7 und 8-8 der Fig. 5 sind.
In den Fig. 1-4 bedeutet A die Ölabscheidekammer, B die Wärmeaustauschkammer oder den eigentlichen Vorwärmer, C die Sammelkammer für die Speisepumpe, in welche das erwärmte Wasser von der Kammer B gelangt. D ist die'Wasserzufluss-und Luftkammer, E ist die Schwimmerkammer zur Regelung des Überschusswasserablaufes, F ist die Speisewasserabgabekammer und Luftkammer, G die Filterkammer für das Speisewasser und H ist die Ansaugekammer und Luftkammer für das kalte Wasser.
Alle diese Kammern bilden ein einziges Gussstück mit dem üblichen daran befestigten Deckel 10. Die Schwimmerkammer E ist von der Kammer C getrennt, so dass ein Spritzen und Plätschern des Wassers in der Kammer C die Bewegung des Schwimmers nicht beeinträchtigt. Die Kammer 0 ist nach unten verjüngt.
An einer Seite des Vorwärmers befindet sich die vereinigte Speisewasser-und Heisswasserpumpe J sowie der Dampfzylinder K. Das ganze Speisewassersystem bildet ein einziges kompaktes Ganzes, das in geeigneter Weise seitlich am Lokomotivkessel befestigt werden kann. Es ist indessen kein notwendiges Merkmal, dass die Pumpe und der Speisewasservorwärmer zu einer Einheit verbunden sind und ebenso ist es für grosse Lokomotiven nicht Bedingung, dass die einzelnen Kammern ein einziges Gussstück bilden.
Der durch ein Auspuffrohr 11 in die Ölabscheidekammer A eintretende Dampf wird durch einen nach innen gerichteten abgeflachten Stutzen 12 gegen Spritzplatten 13 geleitet, welche alles mit dem Dampf mitgerissene Öl zurückhalten, das dann auf dem Boden der Kammer A sich sammelt und durch ein Abzugsrohr 14 abläuft. Die Spritzplattenreihe kann sich auch auf weitere Teile erstrecken. Aus der Kammer A gelangt der Dampf durch eine Leitung 15 im Deckel 10 nach der Wärmeaustauschkammer B.
Die Kammer A und die Leitung 15 können durch ein sich nach aufwärts öffnendes Rückschlagventil a getrennt sein, welches sich unter leichtem Druck öffnet, um den Druck in der Wärmeaustauschkammer B zu halten und zu verhüten, dass das Heisswasser bei einem plötzlichen Absperren des Dampfes und dadurch eintretenden Druckabfall bei mit voller Kraft laufender Maschine in dem Dampfzylinder überkocht. In der Kammer B mischt sich der Dampf mit kaltem Wasser aus Spritzdüsen 16, von denen bei dem Beispiel zwei vorhanden sind. Die Spritzdüsen sind an der Kaltwasserleitung 17 im Deckel 10 befestigt, in welchen das kalte Wasser aus der Speise-und Luftkammer D durch die Leitung 18 gelangt.
Letztere ist vorteilhaft mit ihrem unteren Ende unter dem Wasserspiegel in der Kammer D angeordnet, um einen Wasserver- schluss für die Luftkammer zu bilden und um alle Luft abzuscheiden, welche mit dem Wasser in die Kammer D gelangen könnte.
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Die Kaltwasserspeisekammer D sitzt oberhalb des Abgaberohres 79 der Pumpe J. Vorteilhaft ist ein kleines federbelastetes Sicherheitsventil c in der Leitung 17 angeordnet, welches in der Regel geschlossen ist, aber durch ein übermässiges Ansteigen des Druckes in der Leitung 17 aufgestossen wird.
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um eine Strömung ausser bei Pumpendruck zu verhindern, so dass, wenn die Lokomotive abwärtsfähit und die Pumpe J nicht arbeitet, der Wasserdruck im Tender das Saugventil und Abgabeventil der Pumpe nicht öffnen und den Vorwärmer nicht überschwemmen kann.
Von der Wärmeaustauschkammer B gelangt das heisse Wasser durch eine Art Düse, welche durch die einwärts schrägen Wände 20 gebildet wird, in die Sammelkammer C. Luftaustrittskanäle sind hinter den Wänden 20 vorgesehen und können erforderlichenfalls mit Entlüftungsventilen ausgestattet sein.
Das erwärmte Wasser wird aus der Sammelkammer C durch den Speisewasserteil der Pumpe J abgesaugt und durch die Leitung 21 nach aufwärts in die Abgabekammer F gefördert. Diese hat eine Trennwand, unter der das Wasser abgezogen wird, so dass ein Wasserverschluss zwischen der Kammer F und dem
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nach abwärts in die Leitung nach dem Kessel gelangt.
Die Pumpe J besteht aus einem einzigen Zylinder, in welchem der Kolben 23 mittels der Kolbenstange 24 auf-und abbewegt wird. Das obere Ende des Zylinders speist kaltes Wasser in den Vorwärmer, während das untere Ende das warme Wasser, wie beschrieben, fördert. Das Speisewasserende der Pumpe ist mit einer einzigen Ventilkammer versehen, die entweder mit dem Zylinder aus einem Stück besteht, oder an diesem befestigt ist. Die Saugkammer 25 ist verhältnismässig gross, um eine grössere Anzahl von Saugventilen 26 aufzunehmen, von denen nach dem gezeichneten Beispiel vier vorhanden sind. Förderventile 27 sind nur zwei vorgesehen.
Die Einlassleitung ist teilweise durch einen Flansch oder vorspringenden Rand 28 in der Kammer C abgedeckt, um einen gleichmässigen Saugstrom zu sichern.
Das Kaltwasserende d. h. das obere Ende des Pumpenzylinders ist mit einem Gehäuse versehen, welches über das offene Ende des Zylinders passt und dort durch Flansch od. dgl. befestigt ist. Dieses Gehäuse enthält eine Saugkammer 29, welche mit dem Kaltwasserzuflusskanal H verbunden ist, sowie eine Förderkammer 30, die mit dem unteren Ende der Abgabeleitung 19 verbunden ist, wobei geeignete Saugventile und Förderventile vorgesehen sind.
Der Dampfzylinder K ist mit dem üblichen Kolben 37 versehen der durch die Kolbenstange 24 mit demPumpenkolben 23 verbunden ist und durch eine beliebig geeignete Ventilsteuerung oder Schiebersteuerung gesteuert wird. Der Dampf tritt durch den Kanal 4 ein und pufft durch einen Kanal 5 in die Wärmeaustauschkammer B aus, wie aus der Zeichnung ersichtlich.
Der Dampfzylinder K und die Pumpe J sind so ausgebildet, dass die beiden Kolben 23 und 31 samt der Stange 24 als Ganzes herausgenommen werden können. Zu diesem Zweck ist die Pumpe J mit einem geteilten Zylinderdeekel 32 versehen, der um die Stange 24 herum befestigt ist, während der untere Deckel 33
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aufsitzt. Nach Entfernung der Ventilkammer und der Hilfssteuerstange 2 mit Zubehör und Abnahme des geteilten Deckels 32 lassen sich die beiden Kolben 23, 31 mit der Stange 24 und der Stopfbüchse 34 als Ganzes herausziehen und ein Reservesatz dieser Teile lässt sich ohne weiteren Aufenthalt einsetzen.
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leichter.
Verjüngung nach dem Boden, zur Verhütung des Anfrierens, gleitet an einer Führungsstange 35, deren oberes Ende im Deckel 10 befestigt ist, während das untere Ende durch den Verbindungsstutzen 36 in die Kaltwassersaugkammer 29 der Pumpe J hereinragt und durch eine einstellbare Stopfbüchse 39
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versehen. Der Boden des Schwimmers 37 bildet ein Ventil, dessen Sitz der obere Rand des Stutzens : J6 ist, so dass ein Abschlussventil gebildet wird, um den Durchfluss des Wassers aus der Schwimmerkammer E in die Saugkammer 29 abzusperren oder freizugeben. Der Schwimmer 37 iqt stets durch eine Öffnung 41 (Fig. l und 4) in der Durchgangsleitung 7.
S gefüllt geha ten, indem durch diese Öi'ft. ung ein Teil des kalten Wassers in das Innere des Schwimmerbechers läuft, der durch eine Feder 42 ausbalaneiert wird, die sich gegen die einstellbare Stopfbüchse 39 stützt.
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Die Arbeitsweise ist folgende :
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Ö befreit, gelangt in die Kammer B, wo er mittels des kalten Wassers aus den SpritzdÜsen 16 kondensiert wird und das heisse Kondenswasser läuft in die Sammelkammer C, aus der es mittels der Pumpe J ab-
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die Pumpe J gelangt.
Dieser Vorgang dauert so lange, bis der Wasserspiegel in den Kammern C und A' soweit fällt, dass der Schwimmer 37 das obere Ende des Stutzens 36 wieder schliesst und damit die regelmässige Arbeitsweise wieder eintritt.
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verbunden, welche durch die Kammer 49 geht und mit einem Rundsehieber J2 verbunden ist. der innerhalb eines zylindrischen Sohieberspiegels 53 g ! eitet.
Wenn sich Überschusswasser im Vorwärmer ansammelt, so hebt sich der als Schwimmer wirkende Becher 43 und es wird der Schieber 52 durch das beschriebene Gestänge nach einwärts verschoben, so dass die Verbindungsöffnung nach den Öffnungen e und t freigelegt wird, so dass ein Teil des Wassers aus der Förderkammer- in die Saugkammer 29 zurücktritt. Dieser Vorgang dauert so lange, bis der Wasserspiegel soweit gefallen ist, dass der Becher 43 das Übergewicht über die Gegengewichte 45 be-
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Strömungsgeschwindigkeit des Wassers, die teilweise aus der Wirkung der Düse 16 und teilweise aus der Dampfströmung herrührt.
Dieses Rohr erstreckt sich durch die Kammern C und mündet gegen das aufwärts gebogene Ende 58 der Speisewassersaugleitung. Das freie Ansaugen, welches durch den vermehrten Saugventilquerschnitt in Verbindung mit dem Düsenrohr 57 gesichert ist, bewirkt eine Verringerung der erforderlichen Saughöhe und damit der nötigen senkrechten Abmessungen des Vorwärmers. Bei der Ausführungsform nach den Fig. 1-4 wird eine ähnliche Wirkung durch die düsenartigen schrägen Platten 20 in Verbindung mit der verjüngten Form der Sammelkammer C erreicht.
Am Kaltwasserende der Pumpe J sind zwei Windkessel 59 vorgesehen, u. zw. derart, dass der Heizer
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beobachten kann.
Bei dieser Ausführungsform ist die Ventilkammer an der einen Seite des Dampfzylinders angeordnet, während die Hilfsstauerstange 54 durch ein Gestänge von einer oberen Kolbenstange 55 des Kolbens 31 aus bewegt wird, unter Einkapselung des Gestänges durch ein Gehäuse 56.
Es ist zu bemerken, dass bei beiden Ausführungsformen die Trennung der Schwimmerkammer von
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wärmer gemäss der vorliegenden Erfindung vorteilhaft von einer solchen Ausführungsform, bei welcher der Schwimmer zwischen die Wärmeaustausehkammer und den Sammelbehälter eingeschaltet ist. Ebenso tragen auch die Vereinigung der Kaltwasser- und Heisswasserpumpe wie auch die Form der Förderkammer nach der Sammelkammer zu dieser Verringerung der senkrechten Abmessungen des ganzen Vorwärmeraggregates bei. Gerade für Lokomotiven ist ferner der offene Becherschwimmer, der mit Wasser gefüllt
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Verminderung des Einflusses der Rüttelbewegung.
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