DE396345C - Luftgekuehlter Kondensator, insbesondere fuer Lokomotiven mit mehreren nebeneinanderliegenden Kuehlelementen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen luftgekühlten Kondensator, insbesondere für Lokomotiven mit mehreren nebeneinanderliegenden Kühlelementen, welche in der bei Ljungströmschen Turbinenlokomotiven bekannten Art angeordnet sind. Bei diesen Kondensatoranordnungen kann es vorkommen, daß bei sehr niedriger Außentemperatur der in ein Element eintretende Dampf schneller als in anderen Elementen niedergeschlagen wird, wodurch, wenn nicht neuer Dampf in genügender Menge zugeführt wird, leicht ein Einfrieren stattfinden kann. Um diesen Übelstand zu vermeiden, sind gemäß der Erfindung Drosseleinrichtungen, ζ. B. in Gestalt der bekannten Drosselblenden, in den Auslaß der Kühlelemente, einer Elementengruppe oder des Sammelrohres für eine Gruppe vorgesehen, durch welche ein Druckgefalle geschaffen wird, das auch bei niedriger Außentemperatur eine ständige Durchströmung des Dampfes und Abführung des Niederschlagwassers sichert.

Bei hintereinandergeschalteten Gruppen besitzen die Elemente einer zweiten und weiteren Gruppe zweckmäßig größere Durchströmquerschnitte als diejenigen der vorhergehenden Gruppe.

In den Zeichnungen, welche die Erfindung verdeutlichen, zeigt Abb. 1 schematisch eine Ausführungsform eines Kondensators und Abb. 2 ein Diagramm über das Druckgefälle in demselben. Abb. 3 bis 6 zeigen verschiedene Möglichkeiten, die Verengung der Elemente herbeizuführen.

Abb. ι stellt einen Kondensator dar, bei welchem die Elemente 11 in Gruppen 1, 2, 3 geteilt sind, die im Verhältnis zueinander in Reihen angeordnet sind, sodaß der Dampf, der die Gruppe 3 durchströmt, die Gruppen ι und 2 bereits passiert hat. 4 bezeichnet das Einströmrohr des Kondensators und 5 dessen Ausströmrohr, welches zu einer Luftpumpe führt. Rohr 6 ist das Ausströmrohr der Gruppe 1 und das Einströmrohr der Gruppe 2, während das Rohr 7 Ausströmrohr der Gruppe 2 und Einströmrohr der Gruppe 3 ist. Von den Aufströmrohren 6,7 und 5 wird das Kondenswasser durch die Rohrleitungen 8, 9 und 10 abgeleitet. Bei einem Kondensator ohne die obenerwähnte Gruppeneinteilung ist das Ausströmrohr 6 direkt an die Luftpumpe angeschlossen, wobei dann die Gruppen 2 und 3 wegfallen.

Das in Abb. 2 dargestellte Diagramm veranschaulicht das Druckgefälle in dem in Abb. r dargestellten Kondensator, wobei die Ordinate den Druck angibt und die Aszissen den Weg eines Dampfteilchens, den es vom Ende des Zuführungsrohres aus zurückgelegt \ hat. Angenommen, in der Zuleitung herrsche ein Druck P₁ entsprechend dem Punkte 12 im Diagramme, so wird in einem Kondensator bisher bekannter Type das für den ganzen Kondensator bestimmte Druckgefälle P₀ ζ. Β. in ein Druckgefälle P₁ in der ersten, ein Druckgefälle P₂ in der zweiten und ein Druckgefälle P₃ in der dritten Gruppe geteilt, wobei der Druck in den verschiedenen Gruppen nach den Kurven 21, 23 und 24 fällt.

Wenn nun aus irgendeinem Grunde beispielswcise das Kühlelement n_a eine vergrößerte Kühlwirkung ausübt, so wird aller Dampf z. B. schon bei ir^, kondensiert. Bei dieser Kondensierung wird fast das ganze für das Kühlelement bestimmte Druckgefälle P₁ verbraucht, so daß der Druck im übrigen Teil des Kühlelementes kaum den Druck in der Rohrleitung 6 überschreitet. Das zurückbleibende Druckgefälle P_x ist nicht hinreichend, die feuchte Luft aus dem Elemente herauszutreiben; diese Luft bleibt vielmehr in dem niedrigeren Teil des Elementes stehen, und es ist zu befürchten, daß Eis gebildet wird und das Element zufriert.

Nach der Erfindung ist nun der Auslaß jedes Kühlelementes bzw. jeder Kühlelemcntongruppe verengt. Dies wird nach Abb. 1 dadurch erreicht, daß eine Drosselplattc ii^ vor

*) Von dem Patentsucher sind als die Erfinder angegeben worden:

Fredrik Ljungström in Lidingö-Brevik und Isidor Broberg in Tallhj'ddan, Skärsälra, Lidingün, Schweden.

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dem Auslaß angeordnet ist. Hierdurch werden die Druckverhältnisse im Kondensator geändert. Das Druckgefälle des ganzen Kondensators P₀ wird beispielsweise in P₁₁ für die Elemente der ersten Gruppe, P₂₁ für die Elemente der zweiten Gruppe und P₃₁ für die Elemente der dritten Gruppe geteilt. In den Elementen der ersten Gruppe fällt der Druck nach der Kurye 22 zum Punkte 15 unmittelbar vor den Drosselplatten n^, dann sinkt der Druck plötzlich infolge der Querschnittsvergrößerung entsprechend der Linie 15 bis 16 bis auf den Druck im Rohre 6. In den Elementen der zweiten und dritten Gruppe, die gleichfalls mit Drosselplatten versehen sind, wird das Druckgefälle nach den Kurven 26 bzw. 27 verlaufen mit jeweils starkem Druckabfall an den Auslassen. Das für den ganzen Kondensator zur Verfügung stehende Druckgefälle P₀ ist bei der dargestellten Ausführungsform nicht überschritten worden, was dadurch ermöglicht wird, daß den Elementen der Gruppen 2 und 3 allmählich größere Durchströmquerschnitte gegeben worden sind, wodurch der Widerstand in denselben vermindert wird und folglich der Dampf ein kleineres Druckgefälle für seine Durchströmung benötigt.

Wenn die Elemente. der zweiten Gruppe

nicht mit Drosselplatten versehen sind, aber größere Durchströmquerschnitte als die Elemente der ersten Gruppe haben, fällt der Druck nach der Kurve 25, wobei also das für die zwei ersten Gruppen zur Verfügung· stehende Druckgefälle P₄ nicht überschritten worden ist.

Besteht der Kondensator aus nur einer Gruppe von Elementen, so muß natürlich das wegen der Drosselung in den Elementen erforderliche, erhöhte Druckgefälle in irgendeiner Weise kompensiert werden, was z. B. dadurch stattfinden kann, daß man den Dampf in die Elemente bei einem höheren Druck als bisher einströmen läßt, oder daß man das Vakuum im Kondensator niedriger hält. Dies kann auch der Fall sein, wenn der Kondensator aus mehreren hintereinandergeschalteten Gruppen besteht, und folglich ist eine Vergrößerung der Elementenquerschnitte denen einer vorhergehenden Gruppe gegenüber unbedingt erforderlich.

Um eine Dampfdrosselung in den Elementen zu bewerkstelligen, können, wie erwähnt, Drosselplatten in die Auslässe der Elemente eingesetzt werden. Wesentlich ist aber

nur, daß die Einströmquerschnitte des Elementes größer sind als die Auslaßquerschnitte, weshalb der Querschnitt der Elemente vom Einströmende aus bis zum Ausströmende kontinuierlich vermindert werden kann, was in ge wissen Fällen mit Rücksicht teils auf dii Herstellung, teils auf den zur Verfügung ste henden Raum vorteilhafter sein kann als dii Verwendung der Drosselplatten. Falls di< Elemente in bekannter Weise aus abgeflachter Rohren bestehen, kann deshalb, wie in Abb. '■ gezeigt ist, die Höhe h am Einströmende A eines derartigen Rohres längs der ganzer Länge des Rohres bis zu der Höhe h¹ an Ausströmende B vermindert werden, wodurch, der Ausströmquerschnitt an B kleiner als dei Zuflußqüerschnitt an A ausfällt. Nach Abb. 4 kann die Dicke b des Elementes in derselber Weise kontinuierlich vermindert werden, um somit einen gegen das Ausströmende sich verjüngenden Durchströmungsquerschnitt herzustellen.

Wenn mehrere Kühlelemente 31 in bekannter Weise in ein gemeinsames Sammelrohr 32 eingesetzt sind, wie dies in Abb. 5 angedeutet ist, kann für diese ganze Gruppe von Kühl elementen eine Drosselung dadurch erzielt werden, daß eine Drosselplatte 36 in die untere Verlängerung des Sammelrohres 32 eingesetzt oder das Sammelrohr verengt wird, wie bei 37 angedeutet.

Dabei kann es jedoch vorkommen, daß ein Kühlelement im Vergleich zu den anderen Kühlelementen derselben Gruppe eine größere Kühlwirkung hat und deshalb zweckmäßig unabhängig von den übrigen Kühlelementen gedrosselt werden soll. Dies wird zweckmäßig dadurch erreicht, daß das Element, wie bei 33 in Abb. 4 gezeigt, einen der Ausströmstelle zu enger werdenden Querschnitt erhält. Ferner kann eine durchgehende Platte mit engen Spalten oder kleinen Löchern vor den Mündungen angebracht werden, wie bei 34 gezeigt ist. Es sind' noch andere Ausführungsformen und Änderungen zur Erreichung des besagten Zweckes möglich, ohne von dem Prinzip der Erfindung abzuweichen.

Claims (1)

1. -Anspruch:

   Luftgekühlter Kondensator, insbesondere für Lokomotiven mit mehreren nebeneinanderliegenden Kühlclementen, dadurch gekennzeichnet, daß durch den Einbau von Drosseleinrichtungen (z. B. in Gestalt der bekannten Drosselblenden) in den Auslaß der Kühlelemente, einer Elementengruppe oder des Sammelrohres für eine Gruppe ein Druckgefälle geschaffen wird, welches eine ständige Durchströmung des Dampfes und Abführung des Niederschlagwassers sichert.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.