Kondensatoranlage an Lokomotiven und ähnlichen Fahrzeugen. Es sind Kondensatoranlagen an Loko motiven und ähnlichen Fahrzeugen bekannt, bei welchen der Abdampf direkt oder in direkt seines Wä.rmeinha.ltes beraubt wird durch Vermittlung der umgebenden Luft.
Es ist zum Beispiel vorgeschlagen worden, den Abdampf der Hauptmaschine und et waigenfalls anderer Hilfsmaschinen einer Lokomotive in einen durch Luft gekühlten Kondensator zu leiten, der eventuell mit einem wärmeaufspeichernden Flüssigkeits behälter in Verbindung steht, wobei die ganze Kondensatoranlage unter Vakuum steht und der Dampf nebeneinander angeord nete Elemente durchströmt, welche Elemente durch Luft entweder mit Hilfe von Ventila toren oder infolge der Geschwindigkeit der Lokomotive gekühlt werden.
Man hat auch vorgeschlagen, den Abdampf der Haupt maschine durch einen Oberflächenkondensa tor für Wasser zu leiten, wobei das Kühl wasser zu einem auf der Lokomotive befind lichen Gradierw erk geleitet wird, wo 'das Nasser durch Luft, die durch das herab fliessende Wasser infolge der Geschwindig- keit der Lokomotive gepresst wird, abge kühlt wird.
Derartige Kondensatoranlagen haben viele Nachteile, abgesehen davon, dass sie in manchen Fällen infolge übermässig grossen Vrasserverbrauches den gewünschten Erfolg nicht hatten. Besonders bei Rück kühlanlagen mit Gradierwerken entstehen auch Schwierigkeiten, eine genügende Luft menge durch das herabfliessende Wasser pressen zu können. Von dem durch dasselbe hindurchgepressten Luftstrom werden grosse 'GTassermengen weggeblasen, die dann über die nachfolgenda Wagenreihe herunterregnen.
Bei Kondensatoranlagen ist man immer bestrebt, nicht nur Brennstoffersparnisse zu erhalten, sondern auch Ersparnisse an der erforderlichen Flüssigkeit, z. B. un Wasser, zu erreichen, so dass man keine grossen Re servebehälter für diese Flüssigkeit bezw. Wasser mitzuführen oder auf der Fahrt nicht allzuoft anzuhalten braucht, um frisches Wasser einzunehmen. Es ist auch sehr er strebenswert, gutes Wasser zu. verwenden, so dass die Bildung von Kesselstein im Kes sel verhindert wird, was unmöglich ist, wenn man neuen Wasservorrat an Stationen mit schlechtem, Kesselstein bildendem Wasser einnehmen muss.
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Kondensatoranlage, bei welcher der Ab dampf der Ha.uptmas.chinerie und gegebenen falls der Hilfsmaschinen der Lokomotive in einem oder mehreren, durch Flüssigkeit ge kühlten Kondensatoren kondensiert wird und besteht darin, dass die Kühlflüssigkeit in einem durch mittelst Ventilatoren bewegte Luft gekühlten Rückkühler rückgekühlt -ird. Die betreffende Flüssigkeit ist ge wöhnlich Wasser;
aber die Erfindung ist nicht auf die Verwendung von Wasser be schränkt, sondern umfasst auch Kondensator anlagen, bei welchen eine andere Flüssig keit als Wasser verwendet wird.
Die Zeichnungen zeigen schematisch einige Ausführungsformen der Erfindung.
Abb. 1 zeigt eine mit einer Kondensa- toran,1age nach der Erfindung versehene Lokomotive; Abb. 2 zeigt schematisch einen Querschnitt durch die Kondensatoranlage;
Abb. 3 zeigt eine Seitenansicht einer zwei- ien Ausführungsform der Kondensator anlage, und Abb. 4 einen Querschnitt durch dieselbe, der linke Teil der Abbildung nach der Linie<B>A -A</B> in Abb. 5 und der rechte Teil der Abbildung nach der Linie D-B in derselben Abb. 5, die eine Draufsicht der in Abb. 3 dargestellten Kondensatoranlage zeigt;
Abb. 6 zeigt eine dritte Ausführungs form einer Kondensatoranlage; Abb. 7 zeigt einen Schnitt, der linke Teil nach der Linie C-C in Abb. 8 und der rechte Teil nach der Linie D=D in derselben Abb. 8, die eine Draufsicht dieser dritten Ausführungs form der Kondensatoranlage zeigt, wobei einige Teile ausgelassen sind;
Abb. 9 und 10 zeigen eine Seitenansicht bezw. einen Quer schnitt einer vierten Ausführungsform der Kondensatoranlage; Abb. 11 und 12 zeigen ähnliche Ansichten einer fünften Ausfiili- rungsform, und Abb. 13 und 14 ähnliche Ansichten einer sechsten Ausführungsform;
Abb. 15 zeigt einen Schnitt durch eine siebente Ausführungsform der Kondensator- anlage; Abb. 16 zeigt einen Schnitt im grö sseren Ma.ssstabe durch den obern Teil des Flüssigkeitsbehälters; Abb. 17 zeigt eine Oberansicht des obern Teils des Behälters, wobei der Rückkühler weggenommen ist;
Abb. 18 zeigt einen Schnitt nach der Linie E-E in Abb. 15; Abb. 19, 20 und 21 zei gen einen Querschnitt bezw. eine Seiten ansicht bezw. einen partiellen Schnitt nach der Linie ±-F in Abb. 19 einer achten Ausführungsform; Abb. 22 stellt einen Schnitt durch eine zehnte Ausführungsform der Kondensatoranlage dar;
Abb. 23 und 24 zeigen einen wagreeliten Längsschnitt bezw. einen Schnitt nach der Linie G-G in Abb. 23 eines Flüssigkeitsbehälters; Abb. ?5 zeigt einen senkrechten Längsschnitt durch eine etwas abgeänderte Ausführungsform dieses Behiilters;
Abb. 26 zeigt einen wag rechten Schnitt durch eine weitere Ausfüh rungsform dieses Behälters, Abb. 27 einen Schnitt nach der Linie II-II in Abb. 26, und Abb. 28 einen Schnitt nach der Linie K-K in Abb. <I>26;
</I> Abb. 29, 30 und 31 zei gen einen wagrechten Schnitt bezw. einen Schnitt nach der Linie L-L bezw. einen Schnitt nach der Linie 3I-31 in Abb. 29 einer weiteren Ausführungsform des Behäl ters;
Abb. 32 zeigt einen Längsschnitt durch Elemente mit zngehö riger Sammelkammer; Abb. 33 zeigt: einen Schnitt nach der Linie IV-N in Abb. 32;
Abb. 34 zeigt einen Quer schnitt durch ein Element im grösseren ITass- stabe; Abb. 35, 36. 37 und 38 ver < ansehau- lichen schematisch verschiedene Weisen, um eine Drosselung der Elemente zu bewirken.
Die in Abb. 1 und 2 dargestellte Ausfüh- rungsform ist besonders bei. Lokomotiven mit Kolbenmaschinen verwendbar. 1 ist die eigentliche Lokomotive, die den Kessel 2, den Führerstand 3. ,die Kolbenmaschine 4 und den Kondensator 5 der Lokomotive trägt. In den Kondensator 5.
der durch Wasser gekühlt wird, tritt Kühlwasser durch die Rohrleitung 7 ein und strömt durch die R.olirleitung 8 irr der durch die Pfeile angegebenen Rielitun-7 aus. Durch die Rohrleitungen 7 und 8 hin durch wird das Kühlwasser zu bezw. -von einem mit der Lokomotive gekuppelten Wa: gen 9, der .eine Rückkühlanlage trägt, ge leitet.
Da die beiden Wagen beweglich zu einander sind, sind diese Rohrleitungen mit gelenkigen. Kupplungen 10 und 11 versehen. Die eine dieser Kühlwasserleitungen, z. B. 8, führt zu einer Umlaufpumpe 12, die das Was ser zu einem längs der Rückkühlanlage sich erstreckenden Verteilungsrohr 13 pumpt, von wo das Wasser durch die in Abb. 2 darge stellten Elemente 14 und 15 hindurch unter Abkühlung beiderseits zu den Sammelrohren 16 und 17 herabströmt, von welchen Röhren es zu dem unter der Rückkühlanlage liegen den Behälter 18 herabfliesst.
Die Kühlluft wird durch die Ventilatoren 19 angerieben, die bei der dargestellten Ausführungsform unter den Kühlelementen 14 und 15 der Rück- kühlanlage, aber oberhalb des Flüssigkeits behälters 1$ angeordnet sind. Die Ventila toren sind auf dem Behälter 18 angebracht, können aber auch in anderer Weise angeordnet sein. Der Ventilator bezw. die Ventilatoren, werden ,mittelst einer gemeinsamen Welle 20 durch eine mit Zahnradgetriebe versehene Turbine 21 angetrieben, können aber auch in anderer Weise getrieben werden.
Die Tur bine 21 ist mit einem Kondensator versehen, der im vorliegenden Falle aus einem Ober- flächenk,ondensator 22 besteht, welchem Kühl wasser direkt von den Kühlelementen zu strömt. Um zu erreichen, da.ss das dem Kon densator 22 zugeführte Kühlwasser zuerst die Kühlelemente durchströmt, ist das Vertei lungsrohr 13 .durch eine Wand 25 geteilt. derart, sass das Wasser zuerst in Richtung abwärts zum Sammelrohr 16 strömt, z. B. durch die Elemente 23, und dann .aufwärts zum abgeteilten Teil des Verteilungsrohres 13, z. B. durch die Elemente 24.
In der dar gestellten Ausführungsform ist die Rüekkühl- anlage auf einem besonderen Wagen ange ordnet; die der Lokomotive angehörenden ver schiedenen Aggregate können .aber .auch auf demselben Wagen angeordnet sein. Es ist jr-doch a;m zweckmässigsten, besonders bei grösseren Lokomotiven, zwei Wagen zu ver wenden, da, andernfalls das Durchfahren clc>r Lokomotive in Kurven und auf Drehscheiben erschwert würde.
Es sind Abänderungen bei dieser Anlage möglich. Wasser von der Umlaufpumpe 12 kann zum Beisspiel den Kondensator und die Kühlelemente in anderer Weise durchströmen, wobei es vorteilhaft ist, wenn das Kühlwas ser von den Kühlelementen direkt zum Kon densator 5 fliesst.
Der Kondensator 5, der bei der betreffenden Ausführungsform die Gestalt eines be kannter Art hat, kann auch durch einen Strahlkondensator, eine nasse Luftpumpe oder einen Mischkondensator ersetzt werden, in welchem Falle auch das Kondensat durch die Leitung 8 und den Rückkühler mitströmt.. Der Rückkühler kann unter einem beliebigen Druck stehen, .besonders im Falle, wenn nur das Kühlwasser denselben durchströmt.
Es ist .auch nicht notwendig, sass die Haupt= m.aschine der Lokomotive eine Kolben maschine ist, sondern sie kann zum Beispiel aus einer Dampfturbine mit oder ohne Zahn radgetriebe bestehen.
Abb. 3, 4 und 5 zeigen eine auf einem besonderen Wagen angeordnete Rüekkühl- anlage, wobei der in Abb. 3 dargestellte Wa gen dazu bestimmt ist, an einen vor dem lin ken Ende desselben gehenden Wagen gekup pelt zu werden, ider den Dampfkesses der Lokomotive und gegebenenfalls andere der Lokomotive :angehörende Einrichtungen trägt. Hierbei zeigt also der Pfeil 26 die normale Fahrtrichtung des in der Abbildung darge stellten Wagens.
Bei dieser Ausführungs- form ist die Hauptmaschine der Lokomotive auf demselben Wagen angeordnet wie der Rückkühler und besteht aus einer Dampf turbine 27 nebst Zahnradgetriebe 28, das eine oder mehrere die Geschwindigkeit der Tur bine reduzierende Vorrichtungen enthält, wo durch die Bewegung auf eine Blindwelle über tragen wird, von welcher die Bewegring mit- telst Kuppelstangen auf die Triebräder 29 übertragen wird; die Antriebskraft kann aber auch in anderer Weise übertragen werden.
Der Kondensator der Hauptmaschinerie besteht in diesem Falle aus einem Strahl- kondensator 30, dem Wasser durch die Rohr leitung 31 zugeführt wird und von welchem es in den Flüssigkeitsbehälter 18 oberhalb der Wasseroberfläche 32 hineinströmt.
Der Behälter 18, der das vom Kondensator her ausströmende Kühlwasser und Kondensat sammelt, ist unterhalb einer in Abb. 4 dar gestellten Rückkühlanlage angeordnet, die Elemente 14, 15 enthält, um welche herum durch die Ventilatoren 19 bewegte Luft von unten nach oben strömt. Mittelst der Um laufpumpe 12, die mit der für alle Ventila toren gemeinsamen, treibenden Welle 20 ge kuppelt ist, wird das im Behälter IS befind liche Wasser zum Verteilungsrohr 13 ge presst, das mittelst Wänden 25 in mehrere Teile geteilt ist.
Von dem der Pumpenleitung 3 3 nächstliegenden Teil des Verteilungs rohres wird das Wasser gemäss dem Pfeil irn rechten 'feil der Abb. 4 nach unten durch die Elemente 15 zürn Sammelrohr 17 ge- presst, von welchem Rohre das Wasser dann aufwärts durch andere Elemente, gemäss dem Pfeil in den linken Teil der Abb. 4 strömt und teils in den Teil 35, teils in den Teil 36 des Verteilungsrohres 13 hineinströmt, wel che Teile dein Kondensator 30 der Haupt turbine bezw. einem für die Ventilatoren turbine 37 angeordneten Kondensator 38 am nächsten liegen.
Dadurch wird erreicht, dass zum Beispiel dasjenige Wasser, das durch die Rohrleitung 31 nach dem Strahlkonden- sator 30 strömt, unmittelbar vorher die Kühl elemente durchströmt hat und demgemäss eine niedrige Temperatur besitzt. Die gemeinsame Ventilatorenwelle 20 wird durch die Tur bine 37, z. B. mittelst eines Zahnradgetriebes 39, getrieben. Man kann sich natürlich auch denken, dass die gemeinsame Welle in anderer Weise getrieben wird, z. B. in bekannter -\V, eise von einer Welle des Zahnradgetriebes ?8 des Hauptaggregates.
Die Turbine 37 ist mit einem Strahlkondensator 38 versehen, in welchen Kühlwasser durch die Leitung 40 vom Teil 36 des Verteilungsrohres 13 hinein strömt, d. h. Wasser, das eben die Elemente durchströmt hat und eine niedrige Tempera tur besitzt. In Abb. 5 zeigen die Pfeile den Durchgang des Wassers durch die Rückkühl- elemente und das Verteilungsrohr, woraus ersichtlich ist, dass das Wasser in jedem ein zelnen Falle zwei Kühlelemente durchströmt. Die Einrichtung kann auch derart getroffen sein, dass das Wasser eine andere Anzahl Elemente des Rückkühlers durchströmt als hier beschrieben ist, z. B. ein oder drei Ele mente.
Der Rii@-hkiililer, der zweckmässig un ter Vakuum steht, ist mit einer Luftpumpe versehen, deren Anschluss an den hondensa.- tor bei 41 angedeutet ist. Der Flüssigkeits behälter 18 kann mittelst einer Wand in zwei Teile geteilt sein, in welchem Falle nur der dem Kondensator 30 nächstliegende Teil des Behälters 18 unter Vakuum zu stehen braucht.
In derartigen Bauarten sind jedoch Schwimmervorrichtungen zu vei-R>enden. um die Strömung des Wassers in verkehrter Richtung in solchem Falle zu verhindern, wenn irgend einer der Teile der Riicli#lziihl- anlage nicht in rechter Weise arbeiten würde. Die Pumpe soll an derselben Stelle dieser )Vand wie der Kondensator 30 angeordnet sein, wobei das Vaktnim im Strahlkonden- sator den Umlauf des Wassers durch die Ele mente bewirkt.
Der Umlauf des Wassers durch die Elemente kann auch in anderer Weise bewirkt werden, ohne dass dadurch das Wesen der Erfindung berührt wird.
Abb. 6, 7 und 8 zeigen eine andere Ans- führungsform der Erfindung. Abb. 6 zeigt einen Wagen, welcher den Rückkühler der Anlage, Kondensator und Turbine nebst zu gehörigen Hilfsmaschinen trägt. Dieser ZZ\a- gen ist, wie vorher anhand der Abb. 3 er wähnt ist, dazu bestimmt, an einen Wagen, der den Dampfkessel der Lokomotive tränt, gekuppelt zu werden.
Die no-rmale Fahrt- riclitung v.,ircl durch den Pfeil 26 angedeutet. In den Abbildungen sind 14 und 15 die dem R.iicldhüliler angehörenden Elemente, die ober halb der Ventilatoren 19 angeordnet sind, die die Kühlluft zwischen den Elementen von unten nach oben hindnrchtreiben. Diese Ven tilatoren werden durch die gemeinsame Welle 20 und das Zahnradgetriebe 39 von der Turbine 37 getrieben.
Die Hauptmaschine der Lokomotive besteht auch in dieser Aus führungsform aus einer Turbine 27, die die Bewegung auf die Treibräder 35 mittelst des Zahnradgetriebes 28 und in der Zeichnung nicht dargestellter Kuppelstangen überträgt. Der Abdampf der Hauptturbine 27 strömt nach einem Oberflächenkondensator 42, in welchem zum Beispiel Kühlwasser von der Rohrleitung 31 in gewöhnlicher Weise durch Rohre strömt. Nachdem das Kühlwasser den Kondensator 42 durchströmt hat, strömt es durch die Rohrleitung 43 in den Flüssigkeits behälter 18 ein, von welchem aus das Was ser in vorerwähnter Weise mittelst der Pumpe 12 durch die Elemente einmal oder mehrmals in der Richtung dex Pfeile ge pumpt wird.
Die Ventilatorenturbine 37 ist mit einem Kondensator versehen, der die Ge stalt eines Strahlkondensators 38 hat und mit einem Diffusor 44 versehen ist, wobei Kühlwasser durch die Leitung 40 erhalten wird. In der dargestellten Ausführungsform ist der Oberflächenkondensator an der Seite der Turbine angeordnet; er kann aber auch in anderer Weise an der Turbine angeordnet sein, z. B. - wie bei Turbinen der Doppel rotationstype vorgeschlagen ist, z. B. ober halb oder unterhalb der Turbine.
Abb. 9 bis 12 zeigen zwei Ausführungs formen, bei denen der dem Turbinenaggregat der Hauptmaschine angehörende Kondensa tor in dem dem Rückkühler angehörenden Behälter angebracht und mit diesem zusam mengebaut ist, derart, dass der Behälter als ein Oberflächenkondensator für die Maschine dient.
Bei der in Abb. 9 und 10 dargestellten Ausführungsform wird der Dampf von der Hauptmaschine, die aus einer Turbine 27 be steht, durch in dem unterhalb des Rück kühlers angeordneten Behälter 18 vorgesehene Rohre 45 geleitet. In diesem Falle dient der Behälter 18 selbst als Träger, auf welchem die Kondensatoranlage für die Turbine 27 mit ihrer mechanischen Kraftübertragung 28 angebracht ist und ist dazu bestimmt, an einen vor demselben gehenden Kesselwagen angekuppelt zu wer4en mit normalter Fahrt in der Richtung des Pfeils 26.
Die im Be hälter 18 vorgesehenen Rohre 45, durch wel che Dampf von der Hauptturbine 27 in der Richtung des Pfeils 46 strömt, sind vom im Behälter 18 befindlichen Wasser umgeben, das also in diesem Falle den Dampf abkühlt in derselben Weise, wie bei dem Ober flächenkondensator. Der Behälter 1.8 steht in bekannter Weise mit einem aus nebeneinan der angeordneten Elementen 14 und 15 be stehenden Rückkühler in Verbindung, derart, dass der Rückkühler mit dem Behälter ober halb seiner Wasseröberfläche 47 mittelst dar Steigrohre 48 und 49 in Verbindung steht.
Der Behälter 18 steht unter Vakuum, wobei Rückkühlung dadurch herbeigeführt wird, dass der Abdampf der Hauptturbine 27 wäh rend seiner Strömung durch die Rohre 45 das im Behälter 18 befindliche Wasser zum Verdampfen bringt und der dabei entstan dene Dampf durch die Steigrohre 48 und 49 und das Dampfverteilungsrohr 50 zu den Elementen 14 und 15 des Rückkühlers strömt, in welchen der Dampf kondensiert, wonach das Kondensat zum Behälter zurückströmt.
Ventilatoren 19 treiben die Kühlluft durch den mit dem Flüssigkeitsbehälter 18 zu sammenarbeitenden Rückkühler, wobei das Wasser des Flüssigkeitsbehälters mittelst der Pumpe 12 in bekannter Weise zum Umlauf gebracht wird und von einem Diaphragme 51 herfliesst. Die Ventilatoren 19 werden in öibenbeschriebener Weise mittelst des An triebsaggregates 52, das aus einem Dampf motor mit einem Kondensator 53 besteht, an getrieben.
Sowohl der Behälter 18, als auch der Oberflächenkondensator 45 sind zweck mässig mit Auslass für Luft bei 52a bezw. 53a versehen, und der Oberflächenkondensator ist bei 54 in gewöhnlicher Weise mit einer Kondensatpumpe verbunden.
Bei dieser Ausführungsform kann das Wasser durch die Elemente 1.4 und 15 des Rückkühlers hindurchgepumpt werden im Gegensatz zu dem, was vorher erwähnt ist. Dabei pumpt die Umlaufpumpe 12 das Kühlwasser zu den, Steigrohren 48 und 49 durch die mit strichpunktierten Linien ge zeigten Rohrleitungen 55 und 56, wobei der Rückkühler unter einem beliebigen Druck stehen kann.
In Abb. 11 und 12 ist eine weitere Aus führungsform dargestellt, bei welcher der Flüssigkeitsbehälter 18 die Form eines Ober flächenkondensators für die Hauptturbine 27 hat. Diese Ausführungsform unterscheidet sich von der in Abb. 9 und 1.0 dargestellten Ausführungsform dadurch, dass der Abdampf der Turbine 27 in der Richtung des Pfeils 46 um Rohre 57 herumströmt, durch welche Kühlwasser geleitet wird. Rückkühlung kann entweder dadurch bewirkt werden, dass der Behälter unter Vakuum steht und das Kühlwasser zum Verdampfen und nachfol genden Kondensieren im Rückkühler 14, 15 gebracht wird, oder dadurch, dass das Was ser durch den Rückkühler gepumpt wird.
Das Antriebsaggregat für die Ventilatoren 19 besteht auch in diesem Falle aus einem Dampfmotor 52, dessen Abdampf in der Richtung des Pfeils 58 zu demselben Ober flächenkondensator geleitet wird, der den Abdampf der Hauptturbine abkühlt. Die Rückkühlanlage ist, wie oben beschrieben, auf einen besonderen Wagen angeordnet mit normaler Fahrtrichtung in der Richtung des Pfeils 26. Die Kraftübertragung von der Hauptturbine besteht auch in diesem Falle aus einem Zahnradgetriebe 28 einer oder meh rerer, die Geschwindigkeit der Turbine redu zierenden Vorrichtungen, die die Bewegvng auf die Treibräder übertragen.
Bei der in Abb. 13 und 14 dargestellten Ausführungsform hat der dem Rückkühler angehörende Flüssigkeitsbehälter 18 die Form eines Mischkondensators für die Hauptturbine 27 und auch für ,die Ventilatorenturbine 52, wobei Dampf in der Richtung der Pfeile 59 in den Behälter 18 hineingeführt wird, um darin durch das vom Diaphrabgina 51 herab fliessende Wasser kondensiert zu werden.
-Das dabei entstandene Kondensat und das Kühl wasser werden durch die Pumpe 12 durch die Elemente 14 und 15 des Rückkühlers ge- pumpt, strömen dann durch die Sammel- rohre 60 und 61 und die Rücklaufröhren 62 und 63, die oberhalb des Diaphragmas mün- ,den, zum Behälter 18 zurück, von dessen Dia phragma das Wasser dann durch den im Be hälter befindlichen Abdampf herabfliesst.
Auch in diesem Falle ist die Anlage auf einen vom Kesselwagen getrennten Wagen angeordnet, dessen normale Fahrtrichtung durch den Pfeil 26 angedeutet wird, und die Bewegung der Hauptturbine wird zweck mässig mittelst eines Zahnradgetriebes 28 auf die Triebräder entweder direkt oder mittelst Kuppelstangen übertragen. Die Arbeit der Ventilatoren 19, um die Kühlluft durch den Rückkühler 14, 15 zu treiben, wird dadurch erleichtert, da.ss der Rückkühler in bekannter Weise mit Fangschirmen 64 für die eintre tende und Ableitung:ssehirmen 65 für die heraustretende Luft versehen ist.
Der als Mischkondensator ausgeführte Behälter 18 ist zweckmässig .mit all den Vorrichtungen die sich als zweckmässig für derartige Kondensa toren erwiesen haben, versehen.
In den oben beschriebenen Ausführung-- formen ist der Flüssigkeitsbehälter zvlin- driseh ausgebildet. Um aber den innerhalb der Grenzen des Ladeprofils zur Verfüg ing stehenden Raum noch besser auszunutzen, gibt man dem Flüssigkeitsbehälter zweck mässig eine solche Form, dass er bis zum R-ücli- kühler hinaufreicht, wobei das Kühlwasser zweckmässig in den obern Teil des Behälters auf seiner ganzen Länge einströmt.
In den Abb. 15 bis 21 sind einige derartige Aus führungsformen der Erfindung dargestellt.
In der in Abb. 15 bis 18 dargestellten Ausführungsform bezeichnet, wie vorher, 18 den Flüssigkeitsbehälter, 14 und 1.5 den Rückkühler, der sieh über und längs der bei den Seiten des Behälters 18 erstreckt und zwischen welchem und dem Behälter 18 zwei Reihen von Ventilatoren 66 und 67 angeord net sind, welche die Luft durch den Rück kühler in der Richtung des Pfeils 68 von un ten nacli oben treiben. Die Ventil ator en arbei ten in Ebenen, die miteinander einen Winkel bilden, und sind derart angebracht,
dass eine geräumige Druckkammer zwischen den Ven tilatoren und dem Rückkühler entsteht, und dass der Durchgaugs:querschnitt der Ventilato ren im Verhältnis zu der Einlauföffnung gross wird.
Die Ventilatoren werden entweder von einer gemeinsamen Welle 69 angetrieben, von welcher auch eine Schraubenpumpe 70 ange trieben wird, oder von je einer Welle, oder zusammen mit der Pumpe von einer unter halb des Behälters 18 liegenden Welle 71, obwohl natürlich auch andere Weisen für den Antrieb der Ventilatoren denkbar sind. So zum Beispiel können die Ventilatoren von der Welle 69 angetrieben werden und die Pumpe bezw. Pumpen von der Welle 71.
Die Schrau benpumpe 70 arbeitet in einer den ganzen Flüssigkeitsbehälter .entlang sich erstrecken den Membrane 72, die unterhalb der Wasser oberfläche angeordnet ist und den Behälter in zwei Teile, einen obern und einen untern Teil, teilt.
Die S,chraub,enpumpe bezw. -pum pen 70 drücken das Wasser von dem obern Teil zum untern Teil des Behälters, von wel chem letzterwähnten Teil es durch die Rohre 73 und 74 in die an je einer Seite des Be hälters gelegenen Verteilungskammern 75 und 76 gedrückt wird, von wo das Wasser durch ,die Elemente 14 und 15 heraufströmt und in den Sammelkammern 77 (bezw. in einer Sam melkammer) aufgesammelt wird, von wo das Wasser in den obern Teil des Behälters ein strömt, der in seiner ganzen Längsrichtung bis zum. obern Teil des Behälters hinauf reicht.
Das Wasser strömt auf der ganzen Länge des Behälters zu einem. obern Dia- phraga'ma 78 herab, das mit Löchern versehen ist. An diesem Diaphragma wird das Was ser in feine Strahlen geteilt und fliesst unter Kondensierung des im Behälter befindlichen bezw. in diesen einströmenden Abdampfes herab, um -am Boden des Behälters gesammelt zu werden, nachdem es ein den ganzen Be hälter entlang sich erstreckendes Netz 722 passiert hat, zwecks Abseihung von Verun reinigungen,
um dann zusammen mit gebil- d@etem Kondensat aufs neue durch den Rück kühler zu strömen.
Da Antriebsmaschinen für Lokomotiven nicht immer die gleiche Kraft auf die Trieb räder übertragen, wird man den Flüssigkeits behälter so dimensionieren, dass das Wasser durch Temperaturerhöhung diejenige Wärme menge aufspeichern kann, die der Rückkühler bei forciertem Betrieb nicht aufzunehmen ver mag.
Wenn die Antri.ebsmas,chine dann leer läuft oder wenig Kraft auf die Treibräder überträgt und somit wenig oder keinen Dampf an ,den Kondensator liefert, kann durch den Umlauf des Kühlwassers durch die Kondensatoranlage die bei etwaiger Forcie- rung aufgespeicherte Wärme des Wassers nachher weggeschafft werden.
Es braucht daher die Ko.ndensato.ranlage nicht für Höchstmengen von an ,die Antriebsmaschinen abgegebenem Dampf,.sondern für einen Mit- telwert gebaut zu werden, was. natürlich einen erheblichen Vorteil darstellt. Die Ventila toren 66 und 67 und die Schraubenpumpen 70 werden dann zweckmässig derart angeordnet, dass deren Geschwindigkeit bezw. deren Wir kung unabhängig von dem von der Antriebs maschine der Lokomotive ausströmenden Dampf geregelt werden kann.
Deshalb wer den die Ventilatoren bezw. die Pumpen zweckmässig von einem besonderen, vom Füh rerstand aus manövrierbaren Antriebsaggre gat angetrieben, das derart .geregelt wird, dass, wenn die Schraubenpumpen 70 zufolge langsameren Ganges wenig Wasser fördern und wenig oder kein Dampf dem Kondensa tor zugeführt wird, den Ventilatoren 66 und 67 auch eine kleinere Geschwindigkeit ge geben wird, weil dabei auch weniger Luft erforderlich ist.
Der Auslass des Rückkühlers im Flüssig keitsbehälter wird zweckmässig derart ausge bildet, da.ss die Umlaufgeschwindigkeit des Wassers nicht herabgesetzt wird.
Nach Abb. 16 ist für diesen Zweck .der Flüssigkeits behälter 18 mit einem .aufgeschweissten Teil 79 versehen, in welchem Löcher 80 vorge sehen sind, durch welche das Wasser vom Rückkühler dem unterhalb desselben ange brachten Behälter 18 über das Diaphr.agma 78 zugeführt wird. Die Löcher bezw. die Kanäle 80 im aufgeschweissten Teil 79 sind eng, um Geschwindigkeitsverluste des Was sers zit vermindern.
In diese Löcher sind zweckmässig die Sammelkammern 7 7 einge setzt, die dadurch dem Flüssigkeitsbehälter angeschlossen werden. Die Löcher 80 wer den, ivie bei 81 in Abb. 17 angedeutet, paar weise in Reihen, oder wie bei 82 dargestellt, im Zickzack .angeordnet. Im ersten Falle wer den also die Löcher 80 und die durch diesel ben passierenden Wasserstrahlen am untern Ende des aufgeschweissten Teils 79 bei 83 einander treffen,, während die Wasserstrah- len im letzteren Falle getrennt voneinander in den Behälter eintreten werden.
Das Was ser strömt in den Behälter in Form einer breiten, den ganzen Behälter entlang sich er streckenden, mehr oder weniger zusammen hängenden Schicht, die durch,das Diaphragina 78 in kleinere Strahlen geteilt wird. Die Lö cher 80 können durch die ganze Länge des aufgeschweissten Teils 79 entlang sich er streckende Spalten ersetzt werden, um die ununterbrochene Einströmung des Kühliv a.s- sers auf der ganzen Länge des Behälters zu gestatten.
Um die Einströmung der Luft zu erleich tern, wird den Rohren 73 und 74 zweekinässig eine .abgeflachte Form gegeben, wie in Abb. 18 dargestellt, wobei die Rohre der Luft den kleinsten Widerstand entgegensetzen.
Aus Abb. 18 geht ,auch hervor, dass das Kühl wasser von dem untern Teil des Flüssigkeits behälters durch mehrere, an beiden Seiten des Behälters befindliche Rohre 74 hiiiaufgr@- drückt wird, im Gegensatz zu der vorigen Ausführungsform, in welcher das Kühlwas ser mittelst einer Pumpe durch ein zentrales Rohr vom Boden des Behälters hina.ufge- pu,mpt wurde.
In der in Abb. 19 bis 21 dargestellten Ausführungsform hat der Flüssigkeitsbehäl ter 18 im Schnitt die Form einer Birne und ist oberhalb des bezw. der Ventilatoren 6'3 montiert, welche die Luft durch den Rück kühler 1=l, 15 in der Richtung des Pfeils 84 treiben. Die beiden Teile des Rückkühlers sind je aus einen. bogenförmigen, zweckmässig kreisförmigen Teil und einem geraden Teil zusammengesetzt. Die Ventilatoren 66 sind in nur einer Reihe, wie in Abb. 20 gezeigt.
und zwar ganz unterhalb des Behälters 18 angeordnet und zweckmässig auf demselben derart montiert, dass die Treibwelle 85 unter halb der Ventilatoren liegt. Die Treibwelle 85 kann natürlich auch zwischen den Venti latoren 66 und dem Behälter 18 angebrachf sein. Die in der Membrane 72 arbeitende Schraubenpumpe 70 wird durch die Welle 86 von derselben Welle 85 aus, welche die Ven tilatoren 66 antreibt, angetrieben, wobei die Pumpe 70 und einer der Ventilatoren 66 auf der Welle 86 angebracht sind.
Die Welle 8 5 und somit auch die Ventilatoren und Pum pen werden von einem Antriebsmotor 8 7 aus angetrieben, der, wenn er, wie es in den vori gen Ausführungsformen der Fall ist, -aus einer Dampfturbine mit Zahnradgetriebe be steht, den Abdampf in das betreffende Ende des Flüssigkeitsbehälters einlässt. Im übrigen ist der Behälter 18 in vorher beschriebener Weise als ein Mischkondensator ausgebildet.
Das Vir,asser tritt in den obern Teil des Be hälters bei 88 herein und strömt zu dem mit Löchern versehenen Dia.phragma 78 herab, durch welches das Wasser in feinverteiltem Zustand herabliesst und im untern Teil des Behälters gesammelt wird.
In vorher be schriebener Weise drückt die Schrauben pumpe 70 das Wasser unter die Membrane 7 2 herab, unterhalb welcher das Wasser sich unter höherem Druck als im Behälter im übrigen befindet, so class es in die Einla.ssrohr-> 89 und 90 in der Richtung der Pfeile hinein gedrückt wird. Der Abdampf der Maschine der Lokomotive wird entweder in ein Ende oder in beide Enden des Flüssigkeitsbehälters eingelassen, welcher letzterwähnte Fall in <B>AA</B> bb. 21 dargestellt ist, -wo der Dampf bei 91. und 92 einströmt und zum Luftpumpenstu?.- zen 93 passiert.
Um .den Dampf mit dem Wasser zu mischen und ihm einen längeren Weg durch das herabfliessende Wasser zu geben, ist der Behälter in seiner ganzen Länge oder nur un gewissen Stellen, z. B. in unmit telbarer Nähe des Stutzens 93, mittelst Schirmen 94 unterteilt, wie aus Abb. 21 her- vorgeht." Der Dampf passiert unter Konden- sierung um diese Schirme Herum, und bei dam Stutzen 93 soll kein Dampf mehr vor handen sein,
sondern nur die kleine Luft menge, die in Kondensatoren stets vorhanden isst und durch eine Ejektorvo)rr!chtung 95 lierausgesaugt wird. Hierbei sind zweek- mässig die Elemente 14, 15 des Rückkühlers im Verhältnis zu der durthströ.menden Kühl luft, wie unten beschrieben, derart angeord net, sass ;(las Nasser, das in denjenigen Teil des Behälters eintritt, in welchem der Luft pumpenstutzen 93 sich befindet, kälter wird als das in andere Teile des Behälters eintre tende Wasser.
Der Auslass der E-jektorvor- richtung 95 ist mit einem im obern Teil des Flüssigkeitsbehälters befindlichen, in Abb. 19 dargestellten Oberflächenkondensator 96 ver bunden, der unmittelbar in dem vom Rück kühler herabströmenden, kältesten Wasser an gebracht ist. Der Kondensator 96 kann zweckmässig aus einem einfachen Schlangen- rohr bestehen,
das sich über einen Teil des Behälters .oder den ganzen Behälter entlang oberhalb des Diaphra.gmas 78 erstreckt.
In dieser Ausführungsform ist die Form des Flüssigkeitsbehälters derart gewählt, d.ass die Grösse rles Kanals für die Kühlluft in der Richtung der Luftströmung abnimmt. Hier durch wird eine gleichförmige Verteilung der Luft zu allen Teilen des Rückkühlers erleich tert.
Werden gleiche Dampfmengen in die beiden Enden des Kondensators eingelassen, wird der Luftpumpenstutzen 93 zweckmässig in der Mitte des Behälters angeordnet; wenn aber zum Beispiel eine grössere Dampfmenge durch das Einlassrohr 91 als durch das E@inlassrohr 92 in den Behälter eintritt, wird der Luftpumpenstutzen 93 in grösserem Ab stand vom Rohr 91 als vom Rohr 92, im Verhältnis za den eintretenden Dampfmen gen, in solcher Weise angeordnet, da.ss der von beiden Enden kommende Dampf beim Luftpumpenstutzen ganz be,
zw. in demselben Grade kondensiert ist. Dadurch, sass der Dampf dazu gezwiuigen ist, einem, längeren Weg im Behälter zu passieren, kann der Dampf besser gekühlt und das im Behälter herunterfliessende Wasser zum Kondensa tionszwecke besser verwendet werden.
Hier durch wird auch gesichert, sass aller Dampf beim Luftpumpenstutzen 93 kondensiert ist, was dagegen nicht der Fall wäre, wenn der Behälter mit keinen Schirmen versehen wäre, weil in solchem Falle beim forcierten Betrieb eingeströmter Dampf unmittelbar nach dem Luftpumpenstutzen 93 strömen und demgemäss sorfort durch die Pumpe her ausgesaugt werden könnte.
In der in Abb. 22 dargestellten Ausfüh rungsform, die der in Abb. 14 dargestellten Ausführungsform ähnlich ist, wird das Kühlwasser vom zylindrischen. Behälter 18 durch eine Schleuderpumpe 97 den obern Sammelkammern 98 des Rückkühlers zuge führt, auf welche Kammern das Wasser durch das Verteilungsrohr 99 verteilt wird.
In diesem Falle strömt das Kühlwasser hauptsächlich in Richtung von oben nach unten durch den Rückkühler den Sammel- rohren 60, 61 zu, von welchen das Wasser in der Richtung des Pfeils durch die. Rück- laufrolhre 62, 63 zum Flüssigkeitsbehälter 18 oberhalb des Diaphragmas 51 zurückgeleitet wird,
von wo däs Wasser in feinverteiltem Zustand in bekannter Weise unter Konden- sierung des Dampfes herabfliesst. Die für die Abkühlung des Wassers erforderliche Luft wird durch den Ventilator bezw. eine Reihe von Ventilatoren 19 angetrieben, die zwi schen dem Behälter 18 und dem Rückkühler 14, 15 liegen.
In dem in ALL. 28 und 24 dargestellten zylindrischen Behälter 18 sind die Wände oder Schirme 94 so angeordnet, sass der Be hälter in Kanäle derart unterteilt wird, sass der einströmende Dampf zwischen zwei We gen wählen kann. Der Luftpumpenstutzen 93 ist, wie vorher, in der Mitte des Behäl ters angeardnet, zwischen den beiden Dampf einlässen 91, 92.
Die Schirme erstrecken sich unten bis zum Boden des Behälters und sind dort mit Löchern<B>100</B> für den Durch gang des Wassers versehen, In der in Abb. 25 dargestellten Abände- rung erstrecken sich die Schirme 91 unten nur bis zu einer Membrane 101, in welcher die nicht dargestellte Umlaufpumpe arbeitet.
In der in Abb. \?6, 97 und 28 dargestell- t.eil Ausführungsform sind die Schirme 94 im Winkel gebogen, um einen einzigen, vom einzigen Einlass 92 des Behälters zum Luft pumpenstutzen 102 sich erstreckenden Ka- niil für den Dampf zu erhalten, der in der Rielltung des Pfeils strömt.
Die Schirme 94 brauchen sich nicht bis zum Boden des Be hälters zu erstrecken, zweckmässig aber bis unter die Wasseroberfläche 103.
In der in Abb. 29, 30 und 31 dargestell ten Ausführungsform sind die Wände 94 mit Fächern 104, 105 versehen, die ent- tveder wagrecllt oder schräggestellt sind, um dE,rn leerabfliessenden Wasser einen noch Hingeren We- durch den Behälter zu geben.
Diese Fächer oder Schirme können ent- ;veder geneigt in verschiedenen 'Weisen an geordnet sein, ganz einander decken oder sich ineinander einschieben. Die Fächer kön nen von verschiedener Grösse sein, und zwar zum Beispiel derart, dass ein unteres Fach breiter als ein oberhalb dessen liegendes ist.
Die Elemente des Piüe-liliiihlers haben zweehmässig die in Abb. 32, 33 und 34 dar- gÜstellte Form. Die Elemente 105, die in einer Anzahl von vier Stück in die vier- er-luge Sammelkammer 106 eingestochen sind, bestehen aus abgeflachten Rohren, die mit beiderseits hervorspringenden Flanschen <B>107</B> versehen sind, um die Iiühlfläehe zu @;ergrössern.
Um sicher zu sein, dass der Dampf ge- niibend Zeit dazu hat, auf seinem Weg durch den Flüssigkeitsbehälter völlig kon densiert zu werden, wird der Rückkühler zweel-Imässig, wie oben erwähnt, derart ein gerichtet, dass (las Nasser, das an denjeni- glen Stellen herabfliesst, (Nie am nächsten oberhalb des Luftpumpenstutzen liegen, kal- ter als dasjenige ist, das an andern Stellen im Behälter Herabströmt.
Dies kann dadurch erreicht werden, dass eine grössere Luft-
EMI0010.0062
menge <SEP> im <SEP> Verhältnis <SEP> zur <SEP> (lurchstrümenden
<tb> Wassermenge <SEP> um <SEP> diejenigen <SEP> Elemente <SEP> des
<tb> Rückkühlers <SEP> gelrieben <SEP> wird, <SEP> die <SEP> Wasser <SEP> an
<tb> oder <SEP> in <SEP> der <SEP> Nähe <SEP> des <SEP> Luftpumpenstutzens
<tb> liefern, <SEP> und <SEP> zwar <SEP> dadurch, <SEP> dass, <SEP> wie <SEP> aus
<tb> 3bb. <SEP> 21. <SEP> eissichtlich <SEP> ist, <SEP> der <SEP> Abstand <SEP> zwischen
<tb> den <SEP> Elementen <SEP> all <SEP> diesen <SEP> Stellen <SEP> grösser <SEP> ge wwird <SEP> als <SEP> ini <SEP> übrigen <SEP> Teil <SEP> des <SEP> Rück kühlers.
<SEP> Kälteres <SEP> Wasser <SEP> an <SEP> diesen <SEP> Stellen
<tb> kann <SEP> auch <SEP> dureli <SEP> Drosselung <SEP> der <SEP> entspre ehenden <SEP> Elemente <SEP> erreicht <SEP> werden, <SEP> so <SEP> dass
<tb> das <SEP> Wasser <SEP> durch <SEP> seinen <SEP> Durchgang <SEP> durch
<tb> diese <SEP> Elemente <SEP> bis <SEP> auf.' <SEP> eine <SEP> tiefer(: <SEP> Tempera tur <SEP> abgekühlt <SEP> wird. <SEP> Diese <SEP> Drosselung <SEP> kann
<tb> in <SEP> bekannter <SEP> Weise <SEP> bewirld <SEP> werden. <SEP> z. <SEP> B. <SEP> w;
<B>aus</B> <SEP> ebb. <SEP> 35 <SEP> liervorgelit, <SEP> dadur;@h, <SEP> dass <SEP> < Nie
<tb> Höhe <SEP> h. <SEP> ain. <SEP> Zui-rittende <SEP> eines <SEP> solchen, <SEP> a.us
<tb> einem <SEP> abgeflachten <SEP> Rohr <SEP> bestehenden <SEP> Eh> ment.es <SEP> allmählich <SEP> bis <SEP> auf <SEP> Ir' <SEP> a.nl <SEP> Ablaufende
<tb> verneindert <SEP> wird, <SEP> wodurch <SEP> der <SEP> Ablaufquer äc!lenitt <SEP> kleiner <SEP> ;As <SEP> der <SEP> Zutrittquerschnitt. <SEP> wird,
<tb> oder <SEP> dadurch, <SEP> d,-il;
'). <SEP> ivie <SEP> aus <SEP> ebb. <SEP> 36 <SEP> hervor -eht, <SEP> die <SEP> Breite <SEP> b <SEP> des <SEP> Elementes <SEP> sich <SEP> in <SEP> glei ,eher <SEP> Weise <SEP> vom <SEP> Zutrittende <SEP> zum <SEP> Ablaufende
<tb> des <SEP> Elementes <SEP> z-ermin(lert, <SEP> oder <SEP> dadurch, <SEP> dass,
<tb> wie <SEP> ans <SEP> ebb. <SEP> 32 <SEP> lier"@ <SEP> orgeln, <SEP> eine
<tb> <B>108</B> <SEP> ini <SEP> unii#rn <SEP> Teil <SEP> der <SEP> Sammelkanemer
<tb> 106 <SEP> eingesetzt <SEP> wird, <SEP> oder <SEP> durch <SEP> @'c-ren@@lin@
<tb> der <SEP> Kammer <SEP> 1()6. <SEP> -iu <SEP> bei <SEP> <B>109</B> <SEP> aii-,udeui(@t <SEP> ist.
<tb> Ma.n <SEP> kann <SEP> auch <SEP> ein <SEP> Element <SEP> unabllän;ig <SEP> voll
<tb> ,den <SEP> übriger., <SEP> wie:
<SEP> in <SEP> <B>A</B>bb. <SEP> 37 <SEP> gezeigi <SEP> ist, <SEP> d,--i durch <SEP> drossühl, <SEP> (lass <SEP> man <SEP> es <SEP> derart <SEP> abflacht:.
<tb> dass <SEP> das <SEP> Element <SEP> ini <SEP> Querschnitt <SEP> seine <SEP> Form
<tb> von <SEP> den <SEP> vollen <SEP> zu <SEP> den <SEP> sestrichelten <SEP> Linien
<tb> ver2indert, <SEP> oder <SEP> plan <SEP> Minn <SEP> denselben <SEP> Zwecl@
<tb> erreichen, <SEP> wenn <SEP> inan. <SEP> wie <SEP> aus <SEP> 3bb. <SEP> 38 <SEP> her vorgeht, <SEP> eine <SEP> mit <SEP> sehinalen <SEP> (_)ffnungen <SEP> oder
<tb> kleinen <SEP> I.öeliern <SEP> versehene <SEP> Platte <SEP> vor <SEP> den
<tb> 11Iüntlungen <SEP> d@@r <SEP> E1einente <SEP> alibi-ing-t. <SEP> Ui durch, <SEP> dar <SEP> nian <SEP> den <SEP> Abstand <SEP> zwischen <SEP> den
<tb> Elementen <SEP> bezw.
<SEP> die <SEP> Drosselung <SEP> derselben
<tb> gegen <SEP> .den <SEP> Licftpunlpenstutzen <SEP> hin <SEP> allmä <SEP> hlieli
<tb> erhöht, <SEP> wird <SEP> das <SEP> herabfliessende <SEP> _Vasser <SEP> all mählich <SEP> kälter, <SEP> jc@ <SEP> näher <SEP> man <SEP> dem <SEP> Luf1pum penstutzen <SEP> kommt, <SEP> was <SEP> sehr <SEP> vorteilhaft <SEP> ist,
<tb> weil. <SEP> der <SEP> Dampf' <SEP> dadurch <SEP> während <SEP> :eines
<tb> Durchganges <SEP> durch <SEP> den <SEP> Behälter <SEP> iniiner <SEP> hal terein <SEP> Wasser <SEP> begegnet. <SEP> Diese <SEP> Massnahmen zur Erhöhung des Kondensationsvermögens der K.ondensatoranlage .dürfen natürlich nicht auf Kosten der Länge der Anlage betroffen werden.
Als ähnliche Fahrzeuge, woran die Er findung auch angebracht werden könnte, fallen in Betracht zum Beispiel Da,mpftrah- toren und Schiffsmaschinen.