DE293340C

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Publication number: DE293340C
Application number: DENDAT293340D
Authority: DE

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

293340 KLASSE 14 h. GRUPPE

FERDINAND RIES in. MÜNCHEN.

Der nachstehend geschilderte Vorschlag, den

Kohlenverbrauch einer Dampflokomotive zu vermindern, geht dahin, die im Auspuffdampf noch enthaltene Energie möglichst auszunutzen und zweckmäßig zu verwerten.

Bei einer Schnellzuglokomotive mit einer Leistung bis zu 1600 P. S. eff. strömen durch das Blasrohr vorübergehend stündlich etwa 16000 kg Dampf in den Kamin aus, wodurch ein verhältnismäßig geringer Unterdruck in der Rauchkammer erreicht wird. Nimmt man an, daß im Blasrohr ein Dampfdruck von 1,6 Atm. absolut herrscht, so daß der Dampf ein Druckgefälle von 0,6 Atm. besitzt, dann entspricht diesem Druckgefälle ein Wärmegefälle von 19 Wärmeeinheiten. In einer Auspuffdampfturbine mit einem indizierten Wirkungsgrad von 65 Prozent könnten mit diesem Wärmegefälle etwa 310 P.S. geleistet werden, eine Leistung, die bei der heutigen Dampflokomotive zum größten Teil verloren geht.

Bei der in den Zeichnungen dargestellten Anordnung ist zur Rückgewinnung dieser Energie in der Rauchkammer «ine Abdampfturbine A so angeordnet, daß sie auf der einen Seite mit der Kesselspeisepumpe C und auf der andern Seite mit einem Luftkompressor B unmittelbar gekuppelt ist.

Um ein Niederschlagen des Dampfes innerhalb der Turbine zu vermeiden, ist diese so eingebaut, daß der Dampfraum von den Heiz-

ι gasen umspült wird, während sich die Lagerung in den quer durch die Rauchkammer gehenden Schutzrohren befindet, in denen auch die Speisepumpe und der Luftkompressor untergebracht sind. Die Lagerungen können während der Fahrt außerdem noch durch den Luftzug künstlich gekühlt werden.

Zur Beobachtung des Ganges der Turbine während der Fahrt dient der elektrische Umdrehungszähler E, der im Führerhaus abgelesen werden kann.

Der gesamte Abdampf der Turbine wird durch das Rohr / in den Speisewasservorwärmer geleitet, durch den mit Hilfe der Speisepumpe C die Speisewassermenge gedrückt und auf etwa 90° vorgewärmt wird.

Bei Stillstand der Lokomotive kann die Turbine durch die eingebaute Frischdampf düse G mit Frischdampf betrieben werden, der Abdampf von der Turbine geht dabei ebenfalls in den Speisewasservorwärmer, wodurch ein Speisen des Kessels mit kaltem Wasser ausgeschlossen ist.

Um die Abdampfturbine den Belastungs-Schwankungen der Lokomotive anpassen zu können, sind an dieser zwei vom Führerstand aus mit dem Gestänge F verstellbare Klappen R angebracht, die es in an sich bekannter Weise ermöglichen, die Düsenbeaufschlagung der Turbine auf die Hälfte zu verringern, so daß auch bei geringeren Abdampfmengen die Turbine mit einem günstigen indizierten Wirkungsgrad arbeiten kann.

Mit dem Luftkompressor B wird atmosphärische Luft auf einen bestimmten Druck gebracht und in den Behälter D geleitet.

Zur Rückgewinnung der Energie aus dem Abdampf der Lokomotive bestehen nun folgende Möglichkeiten:

i. Mit der Vorrichtung MNOPQ wird mit der geringsten Abdampfmenge bei dem bisher

üblichen Gegendruck von rund 1,6 Atm. absolut in den Zylindern der Lokomotive der zur Verbrennung erforderliche Unterdruck erzeugt, während der größte Teil des Abdampfes zum Antrieb des Luftkompressors und der Speisepumpe mittels der Abdampfturbine verwendet wird. Die auf diese Weise gewonnene verdichtete Luft wird entweder vorgewärmt oder unmittelbar in den Dampfkessel oder vor dem

ίο "Überhitzer in den Dampf eingeleitet.

Letzteres ist in Fig. 2 dargestellt. Um das Zurückströmen des Dampfes in den Behälter D zu verhindern, ist in die Luftleitung das Rückschlagventil L eingebaut.

2. Die gesamte Abdampf menge der Lokomotive wird bei dem bisher üblichen Gegendruck von 1,6 Atm. absolut zum Antrieb des Luftkompressors und der Speisepumpe mittels der Abdampfturbine benutzt. Ein Teil der.verdichteten Luft wird zur Erzeugung des Unterdruckes in der Rauchkammer mit Hilfe der bereits erwähnten Vorrichtung MNOPQ und für die Luftbremse verwendet, während der Rest wie unter Ziffer 1 mit dem Frischdampf vermischt wird. Die Luftzufuhr zur Blasrohrvorrichtung kann mit dem Schieber K geregelt Werden.

3. Der gesamte Abdampf der Lokomotive wird mit einem Gegendruck in die Abdampfturbine geleitet, der gerade noch so hoch, ist, daß mit dieser so viel Kraft hervorgebracht werden kann, als zur Erzeugung des künstlichen Zuges mit Druckluft, zum Antrieb der Kesselspeisepumpe und für die Westinghousebremse nötig ist. · :

4. Der gesamte Abdampf der Maschine wird entweder wie unter Ziffer 2 oder 3 verwendet. Die auf diese Weise gewonnene verdichtete Luft wird zum Teil oder ganz als Unterwind unter den Rost eingeblasen. Die Erzeugung von Unterdruck in der Rauchkammer ist bei dieser Anordnung überflüssig. .

Die in den Ziffern 2 bis 4 geschilderten Anordnungen besitzen den Vorteil, daß die Verbrennung auf dem Rost von den Auspuffschlägen der Kolbenmaschine unabhängig ist. Es ist daher möglich, die Dampferzeugung dem jeweiligen Kraftbedarf günstiger anzupassen und besonders auf Steigungen so zu erhöhen, daß diese mit größeren Geschwindigkeiten durch- 5<> fahren werden können, als dies heute möglich ist.

Unter der bereits eingangs erwähnten Annahme, daß eine Schnellzuglokomotive von 1600 P.S. eff. bei einer Kesselspannung von 16 Atm. absolut stündlich eine Dampfriienge von 16000 kg abgibt, errechnet sich eine Energiegewinnung bzw. Ersparnis, die mit der geschilderten Erfindung möglich ist, zu etwa 12 Prozent der Gesamtleistung.

Claims

Patent-An Sprüche:

.1. . Vorrichtung für die Verwertung des Abdampfes bei Dampflokomotiven, bei weleher. der aus der Lokomotive kommende Abdampf eine Abdampfturbine antreibt, da-■ durch gekennzeichnet, daß die Abdampfturbine mit der Kesselspeisepumpe und einem Luftverdichter gekuppelt ist, der zur Erzeugung des künstlichen Zuges client.
2. Vorrichtung nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet,' da.ß verdichtete Luft vorgewärmt und wieder mit dem Zur Hauptmaschine gehenden Frischdampf vermischt wird;

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen.