Gegenstromkühler für das Kühlwasser von Dampfkondensationsanlagen auf Fahrzeugen. Gegenstand der Erfindung bildet ein Gegenstromkühler für das Kühlwasser von Dampfkondensationsanlagen auf Fahrzeugen, bei welchen das warme Kühlwasser verteilt in einen nach oben offenen Kühlraum fällt.
Infolge des vorgeschriebenen Bahnprofils ist bei Gegenstromkühlern der erwähnten Art :die Strecke, auf der das rückzukühlende Wasser und die Kühlluft aufeinander ein wirken, verhältnismässig kurz. Um bei sol chen Kühlern dennoch eine genügende Rück kühlwirkung zu erzielen, wird daher deren Kühlraum häufig mit ringförmigen Kühl körpern, Holzlatten und dergleichen aus gefüllt, die eine weitgehende Verteilung des Wassers über eine grosse Oberfläche bewir ken, auf der .die Kühlluft auf das Wasser einwirkt.
Solche Einbauten vergrössern das Gewicht und den Preis der Rückkühlvorrich tung und bieten überdies der durch den Kühlraum hindurchgehenden Luft einen er heblichen Widerstand, so dass die zum Hin durchtreiben von Luft durch den Kühlraum vorzusehenden Mittel den Aufwand einer erheblichen Leistung erfordern. Das hat zur Folge, dass ein grosser Teil der durch die Kondensation gewonnenen Kraft für :den Antrieb von Ventilatoren, Gebläsen und der gleichen wieder verloren geht.
Zweck vorliegender Erfindung ist, einen Gegenstromkühler der eingangs erwähnten Art zu schaffen, bei dem die Übelstände der bisherigen Ausführungen abgeschwächt oder ganz vermieden sind und trotzdem eine wirk same Kühlwirkung erzielt wird. Zu diesem Behufe sind erfindungsgemäss im Kühlraum mehrere übereinander angeordnete Siebboden mit dicht nebeneinander befindlichen Öff nungen von verhältnismässig grossem Quer schnitt vorgesehen, durch die sowohl :das von Siebboden zu Siebboden frei herunterfallende Wasser, als auch von unten nach oben durch den Kühlraum künstlich geförderte Luft unter innigem gegenseitigem Wärmeaustausch im Gegenstrom hindurchströmt.
Solche Siebboden sind leicht und die in denselben vorgesehenen Öffnungen von ver hältnismässig grossem Querschnitt bieten der Kühlluft keinen allzu grossen Widerstand. Diese Siebboden bewirken eine weitgehende Verteilung des herabfallenden Wassers, so dass auch zwischen den einzelnen Siebboden noch ein lebhafter Wärmeaustausch statt findet.
Auf der beiliegenden Zeichnung ist eine beispielsweise Ausführungsform des Erfin dungsgegenstandes veranschaulicht, und zwar ist Fig. 1 ein senkrechter Längsschnitt nach der Linie 1-I der Fig. 3 durch den Gegen stromkühler, Fi;,. ? ein wagrechter Schnitt nach der Linie II-II der Fig. 1, und Fig. 3 ein Querschnitt nach der Linie III-III der Fig. 2.
1 bezeichnet einen Lokomotivtender, der die in Fig. 1 durch Pfeil<B>A</B> bezeichnete Fahrrichtung hat. Auf dem Tender 1 ist ein länglicher und oben offener, hohler Kühl- kasten ? angeordnet.
Der Querschnitt des letzteren ist, wie in Fig. 3 gezeigt ist, dem Eisenbahnprofil 5 eng angep.asst. Oben ist der Kühlkasten ? mit in der Längsrichtung des Tenders sich erstreckenden und wagrecht angeordneten, durchlochten Röhren .l ver sehen, aus denen das rückzukühlende warme Wasser unter Druck austritt und verteilt in einen Kühlraum 6 fällt.
Die Röhren,' stehen am vordern Ende, in der Fahrrichtung ge- seliep, mit einem torbogenförmigen Kanal i in Verbindung, in welchem das von der nicht gezeigten Kondensationseinrieh4:ung kommende warme Wasser mittelst einer eben falls nicht gezeigten Pumpe gefördert wird. Die hintern Enden der Röhren 4 sind ab- "geschlossen und in der hintern, torbogen förmigen @,rand des Kühlkastens 2 abgestützt.
In den Kühlraum 6 sind mehrere überein ander angeordnete Siebboden 8 eingebaut, die mit dicht nebeneinander befindlichen Öffnungen 9 von verhältnismässig grossem. das heisst mindestens 20 mm'' betragendem Querschnitt versehen sind. Die Öffnungen 9 der verschiedenen Siebboden 8 sind gegenein ander versetzt.
Die zum Kühlen des 'Wassers benötigte Luft wird von einem Ventilator 10 von bei den Seiten des Tenders 1 durch Kanäle 11 hindurch angesaugt und in einen im untern Teil des Kastens 2 angeordneten, trichter- förmig sich erweiternden und nach oben ge= schlossenen Luftkanal 12 gefördert. Der Ventilator 10 kann zum Beispiel von einem nicht gezeigten Motor angetrieben werden. Der Kanal 12, der sich nur über einen Teil der Länge des Kühlraumes 6 erstreckt, ist mit seitlichen Öffnungen 13 versehen und an dem vom Ventilator 10 abgelegenen Ende offen.
Die in den Kanal 12 geförderte Luft tritt durch die Öffnungen 13 und das offene Ende in den Kühlraum 6 aus, in welchem sie sich gleichmässig über dessen Boden ver teilt. Nach erfolgter Umlenkung strömt sie von unten nach oben durch den Kühlraum 6, wobei diese künstlich geförderte Luft und das von Siebboden ztx Siebboden frei her unterfallende Wasser unter innigem gegen seitigem Wärmeaustausch durch die Öffnun gen 9 hindurvliströmen. Infolgedessen und auch infolge der weitgehenden Verteilung des fGTassei;
s durch die Siebboden 8 wird eine äusserst wirksame Kühlwirkung erzielt, und zwar bei jeder Fahrgeschwindigkeit, da, der Ventilator 10 immer genügend Luft durch den Kühlraum 6 hindurchtreibt. Das am Bo den des Kühlkastens \? sich sammelnde rück gekühlte N@'asser gelangt in zwei unterhalb des Kastens 2 angebrachte Behälter 14, von wo es durch nicht gezeigte Mittel in die Dampfli:ondensationsanlage gefördert wird.
Um Querstromkomponenten in der Luft strömung zu vermeiden, kann der Kühlraum 6 zweclzmissig durch senkrechte Wände 15 unterteilt sein. Die Öffnungen 9 können in den verschiedenen Siebboden 8 verschiedene grosse Querschnitte aufweisen. Die vom Ven tilator 10 geförderte Luft kann auch in an derer Weise über den Boden des Kühlkastens 2 verteilt werden, als in der Zeichnung dar gestellt ist. So können gewünschtenfalls zwei oder mehrere Luftkanäle von beliebiger Form vorgesehen sein, in die die Luft von einem oder zwei Ventilatoren gefördert wird.
Die Luftkanäle können sieh über die ganze Länge des Kühlkastens 2 erstrecken und dieselben können zum Beispiel auch an beiden Seiten des Kü hlli:astens angeordnet sein. Für eine gute ZS'irkun- kommt es nur darauf an. dass die Luft am Boden des Kühlkastens auf die ganze Bodenfläche gleichmässig verteilt wird, so dass im Kühlkasten überall eine gleichmässig starke vertikale Luftströmung erhalten wird. Die Anzahl der Siebboden wird den Erfordernissen angepasst.
Die Eintrittsöffnung der Kühlluft zu den Ventilatoren kann mit Bezug auf die Fahr richtung auch vorn am Kühler angeordnet sein, der vom Tender 1 getragen wird. In diesem Falle wird die Saugwirkung der Ven tilatoren durch den Luftstrom unterstützt, der sich beim Fahren geltend macht, so dass für den Antrieb der Ventilatoren an Kraft gespart werden kann.
Countercurrent cooler for the cooling water of steam condensation systems on vehicles. The subject of the invention is a countercurrent cooler for the cooling water of steam condensation systems on vehicles, in which the warm cooling water falls in a distributed manner into a cooling space that is open at the top.
As a result of the prescribed track profile, with countercurrent coolers of the type mentioned: the distance on which the water to be recooled and the cooling air act on one another is relatively short. In order to still achieve a sufficient back cooling effect with such coolers, the cooling chamber is therefore often filled with ring-shaped cooling bodies, wooden slats and the like, which cause extensive distribution of the water over a large surface on which the cooling air hits the water acts.
Such fixtures increase the weight and price of the Rückkühlvorrich device and also offer the air passing through the cooling space a considerable resistance, so that the means to be provided for driving air through the cooling space require considerable effort. As a result, a large part of the power gained through the condensation for: the drive of fans, blowers and the like is lost again.
The purpose of the present invention is to create a countercurrent cooler of the type mentioned at the outset, in which the inconveniences of the previous embodiments are weakened or completely avoided and nevertheless an effective cooling effect is achieved. To this end, according to the invention, several sieve bottoms arranged one above the other with closely spaced openings of relatively large cross-section are provided in the cooling chamber, through which both: the water freely falling from sieve bottom to sieve bottom, and artificially conveyed air from bottom to top through the cooling chamber Intimate mutual heat exchange flows through in countercurrent.
Such sieve bottoms are light and the openings provided in the same, with a comparatively large cross section, do not offer too much resistance to the cooling air. These sieve trays cause extensive distribution of the falling water, so that a lively heat exchange still takes place between the individual sieve trays.
In the accompanying drawing, an example embodiment of the invention is illustrated, namely Fig. 1 is a vertical longitudinal section along the line 1-I of FIG. 3 through the countercurrent cooler, Fi; ? a horizontal section along the line II-II of FIG. 1, and FIG. 3 a cross section along the line III-III of FIG.
1 denotes a locomotive tender which has the direction of travel indicated by arrow <B> A </B> in FIG. 1. On tender 1 is an elongated, hollow cooler open at the top? arranged.
The cross section of the latter is, as shown in Fig. 3, the railroad profile 5 closely matched. Is the cool box upstairs? see with in the longitudinal direction of the tender extending and horizontally arranged, perforated tubes .l ver, from which the warm water to be re-cooled exits under pressure and falls distributed into a cooling chamber 6.
The tubes are connected at the front end, seliep in the direction of travel, with an arched channel i, in which the warm water coming from the condensation unit, not shown, is conveyed by means of a pump, also not shown. The rear ends of the tubes 4 are "closed" and supported in the rear, arch-shaped @, edge of the cooling box 2.
In the cooling space 6 several one above the other arranged sieve bottom 8 are installed, the openings 9 closely adjacent to one another of relatively large. that means at least 20 mm '' are provided with a cross section. The openings 9 of the different sieve bottom 8 are offset against each other.
The air required to cool the 'water is sucked in by a fan 10 from the sides of the tender 1 through channels 11 and conveyed into a funnel-shaped widening and upwardly closed air channel 12 located in the lower part of the box 2 . The fan 10 can be driven, for example, by a motor (not shown). The channel 12, which extends only over part of the length of the cooling space 6, is provided with lateral openings 13 and is open at the end remote from the fan 10.
The air conveyed into the channel 12 exits through the openings 13 and the open end into the cooling chamber 6, in which it divides ver evenly over its bottom. After the deflection has taken place, it flows from the bottom up through the cooling space 6, this artificially conveyed air and the water falling freely from the sieve bottom ztx sieve bottom flowing through the openings 9 with intimate mutual heat exchange. As a result and also as a result of the extensive distribution of the fGTassei;
An extremely effective cooling effect is achieved through the sieve bottom 8, to be precise at any driving speed, since the fan 10 always drives sufficient air through the cooling space 6. The one on the bottom of the cooling box \? accumulating, re-cooled water arrives in two containers 14 attached below the box 2, from where it is conveyed into the vapor deposition system by means not shown.
In order to avoid cross-flow components in the air flow, the cooling space 6 can be divided by vertical walls 15 in two ways. The openings 9 can have different large cross-sections in the various sieve trays 8. The air conveyed by the Ven fan 10 can also be distributed in other ways over the bottom of the cooling box 2 than is shown in the drawing. If desired, two or more air ducts of any shape can be provided, into which the air is conveyed by one or two fans.
The air ducts can see over the entire length of the cooling box 2 and the same can be arranged, for example, on both sides of the Kü hlli: astens. For a good ZS'irkun, it all depends. that the air at the bottom of the cooling box is evenly distributed over the entire floor surface, so that an evenly strong vertical air flow is obtained everywhere in the cooling box. The number of sieve trays is adapted to the requirements.
The inlet opening for the cooling air to the fans can also be arranged at the front of the radiator, which is carried by the tender 1, with respect to the direction of travel. In this case, the suction effect of the fans is supported by the air flow that is applied when driving, so that power can be saved for driving the fans.