DE437828C

DE437828C - Condenser system for locomotives

Info

Publication number: DE437828C
Application number: DEA41894D
Authority: DE
Inventors: Erik Otto Eriksson
Original assignee: LJUNGSTROEMS ANGTURBIN AB
Current assignee: LJUNGSTROEMS ANGTURBIN AB
Priority date: 1924-03-23
Filing date: 1924-03-23
Publication date: 1926-11-29

Description

Kondensatoranlage für Lokomotiven.. Es sind Kondensatoranlagen für Lokomotiven bekannt, die aus einem luftgekühlten Teil und einem Wasserbehälter zusammen-, gesetzt sind. Ein solches Kondensatoraggregat arbeitet entweder derart, daß der zuge--führte Dampf in den Elementen des luftgekühlten Teils unmittelbar niedergeschlagen wird, wobei der Behälter als ein unter Vakuum arbeitender Dampfspeidher dient, oder derart, daß der Behälter die Form eines wassergekühlten Kondensators beliebiger bekannter Art besitzt, wobei das Kühlwasser im luftgekühlten Teil rückgekühlt wird. Im letzteren Falle hat der Behälter zwecla-näßigerweise die Form eines Mischkondensators, in dem das '#Vasser bei seinem Niederrieselii durch den Kondensator den Dampf unter unmittelbarer Berührung mit ihm niederschlägt. Aaich in diesem Falle können dem Behälter aufspeichernde Eigensdhaften gegeben werden, und zwar dadurch, daß er so viH Wasser * enthält, daß die absorbierte Wärme keine allzu hohe Temperatursteigerung des Wassers verursacht.Condenser systems for locomotives .. There are known condenser systems for locomotives, which are composed of an air-cooled part and a water tank. Such a condenser unit works either in such a way that the supplied steam is directly deposited in the elements of the air-cooled part, the container serving as a steam generator operating under vacuum, or in such a way that the container is in the form of a water-cooled condenser of any known type , whereby the cooling water is re-cooled in the air-cooled part. In the latter case, the container has the shape of a mixing condenser, in which the water, as it drips down through the condenser, precipitates the steam in direct contact with it. Aaich in this case accumulating properties can be given to the container, namely by the fact that it contains so much water * that the absorbed heat does not cause an excessive increase in the temperature of the water.

Da das Aufspeicherungsvermögen zu derjenigen Wassermenge unmittelbar proportional ist, die der Behälter faßt, so kommt es darauf an, dem Behälter ein möglichst großes Fassungsvermögen zu geben. Die Kühlelemente werden am zweckmäßigsten an die Seiten des Behälters #-elegt, und damit das Wasser von den Elementen in den Behälter frei, abfließen kann, liegt die Wasserhöhe im Behälter unter den Aiischlußstellen der Elemente. Diejenige Wassermenge, die im Behälter unter den Befestigungsstellen der Elemente Platz findet, hat sich aber hinsichtlich eines guten Aufspeicherungsvermögens des Behälters als unzureichend erwiesen, woraus die Aufgabe erwächst, unter Beibehaltung eines guten Abflusses des Wassers oder des Dampfes den Behälter so einzurichten, daß er die erforderliche Menge Aufspeicherungsflüssigkeit fassen kann.Since the storage capacity is directly proportional to the amount of water that the container holds, it is important to give the container as large a capacity as possible. The cooling elements are most expediently placed on the sides of the container, and so that the water can flow freely from the elements into the container, the water level in the container is below the connection points of the elements. The amount of water that can be found in the container under the fastening points of the elements has proven to be inadequate in terms of a good storage capacity of the container, from which the task arises of setting up the container so that it does the can hold the required amount of storage fluid.

Es ist bei Kondensatoranlagen dieser Art bereits vorgeschlagen, in dem eigentlichen Wasserbehälter eine mit Siebboden versehene Schale o. dgl. anzuordnen, von der das Wasser in den Behälter herunterrieselt. Durch eine solche Einrichtung -wird aber der oben-,genannte Zweck nicht erreicht. Hierfür sind nach der Erfindung, im Gegensatz zu den bekannten Anlagen, beide Kammern des Behälters als Speicher -zur Au-fuahme großer Wwsermengen ausgebildet. Dabei münden zweckmäßigerweise die Kühlelemente des kühlten Teiles obeffialb des Wasserspiegels des unteren Wasserraumes in den Behälter. Die Erfindung bezieht sich auf Kondensatoranlagen oben angegebener Art und be- zweckt, das Aufspeicherungsvermögen des Behälters zu erhöhen. Die Erfindung besteht darin, daß auch der obere.Behälter als Wasserspeicher ausgebildet ist.In the case of condenser systems of this type, it has already been proposed to arrange a bowl or the like provided with a sieve bottom in the actual water tank, from which the water trickles down into the tank. Such a device, however, does not achieve the above-mentioned purpose. For this purpose, according to the invention, in contrast to the known systems, both chambers of the container are designed as reservoirs for storing large amounts of water. The cooling elements of the cooled part expediently open into the container obeffialb the water level of the lower water space. The invention relates to capacitor equipment above specified type and loading zweckt to increase the Aufspeicherungsvermögen of the container. The invention consists in that the upper container is also designed as a water reservoir.

Die Erfindung ist auf den beigefügten Zeichnungen veranschaulicht. Abb. i zeigt einen Querschnitt einer A:usführungsform nach der Linie I-I der Abb. 2, Abb. 2 zeigt einen Längsschnitt eines Teiles des bei dieser Ausführungsform verwendeten Behälters. Abb. , zei-t einen Querschnitt einer anderen Ausf I ührungsform. Bei der in Abb. i und 2 darZestellten Ausführungsform besteht die Kondensatoranlage au,i einem Behälter i und einem luftgekühlten Teil-, der in bekannter Weise aus an den Seiten des Behälters angeordneten, zweckmäßigerweise aus abgeflachten Rohren gebildeten Elementen 2 und 3 besteht. Der Behälter i ist oben durch Zweigrohre 4 und 5 init den oberen Sammelkammern 6 und 7 dieser ElemCnte 2 und 3 verbunden, deren untere Sammelkanmiern 8 und 9 in den Behälter i . einmünden, zweckmäßigerweise in Sammelrohre i o und i i, die innerhalb des Behälters liegen. Oberhalb des Behälters i ist ein Ventilator 1,-7, oder eine Anzahl solcher angeordnet, die die Luft zwischen den Elementen des luftgekühlten Teiles 2 und 3 in den Richtungen der Pfeile hindurch saugen.The invention is illustrated in the accompanying drawings. Fig. I shows a cross section of an embodiment along the line II of Fig. 2, Fig. 2 shows a longitudinal section of part of the container used in this embodiment. Fig., Zei-t a cross-sectional view of another exemplary form I EADERSHIP. In the embodiment shown in Figs. I and 2, the condenser system consists of a container i and an air-cooled part, which in a known manner consists of elements 2 and 3 which are conveniently formed from flattened tubes and arranged on the sides of the container. The container i is connected at the top by branch pipes 4 and 5 to the upper collecting chambers 6 and 7 of these elements 2 and 3 , the lower collecting ducts 8 and 9 of which into the container i . open out, expediently in manifolds io and ii, which are located within the container. Above the container i a fan 1, -7, or a number of such is arranged, which suck the air between the elements of the air-cooled part 2 and 3 in the directions of the arrows.

Nach der Erfindung ist der Behälter i in zwei übereinander angeordnete Räume oder Kammern 13 und 14 geteilt, die beide Wasser enthalten und durch einen wagerechten Boden 15 getrennt sind. Der obere Raum, 13 wird an seinen Enden durch Wände 16 (Abb. 2) abgeschlossen und steht mit dem unteren Raum 14 durch ein Rohr 17 oder durch deren mehrere sowie in dem oberen Raum 13 angeordnete überfallrohre 18 in Verbindung. Außerdem sind die beiden Räume durch das Ablaufrohr ig einer Pumpe 2o miteinander verbunden.According to the invention, the container i is divided into two spaces or chambers 13 and 14 arranged one above the other, both of which contain water and are separated by a horizontal floor 15. The upper space 13 is closed at its ends by walls 1 6 (Fig. 2) and is connected to the lower space 14 by a pipe 17 or by several overflow pipes 18 arranged in the upper space 13. In addition, the two rooms are connected to one another by the drain pipe ig of a pump 2o.

Unterhalb des die beiden Räume voneinander trennenden Bodens 15 ist eine gelochte Membran 21 angeordnet, die bei der dargestellten Ausführungsform sich nur durch einen Teil des Behälters i erstreckt.Below the floor 15 separating the two rooms from one another arranged a perforated membrane 21, which in the illustrated embodiment extends only through part of the container i.

Der von der Dninpfinaschine der Lokomotive bCi# 22 eintretende Dampf strömt entweder in der Richtung des Pfeiles -23 öder in der Richtung des Pfeiles 24 (Abb. 2). Dem in* der Richtung des Pfeiles '223 strömenden Dampf wird seine Wärme durch das durch ,die Menibran 21 niederrieselnde Wasser entzogen, und der in der Richtung des Pfeiles 24 eintretende Dampf strömt durch die Zweig- i rohre 4 und 5 zu den Elementen z und 3 und wird darin niedergeschlagen. Das Kondensat wird in den Sammelrohren i o und i i aufgesammelt, von wo es in den unteren Raum 14 des Behälters i binabfließt, aus dem i das. Wasser von der Pumpe 2o gesaugt und durch das Rohr ig hindurch nach dem oberen Raum 13 hinaufgepumpt wird. Von diesem Raum 13 fließt das Wasser durch die überfallrohre 18 zu der Membran 21 hinab, i von der das 'Wasser in bekannter Weise durch den Dampfraum der unteren Kammer 14 niederrieselt.The steam entering from the dip machine of locomotive bCi # 22 flows either in the direction of arrow -23 or in the direction of arrow 24 (Fig. 2). * The flowing in the direction of arrow '223 vapor is withdrawn from its heat through the through which Menibran 21 niederrieselnde water and the steam entering in the direction of arrow 24 flows through the branch pipes 4 and 5 i z to the elements and 3 and is struck down in it. The condensate is collected in the collecting pipes io and ii, from where it of the container i binabfließt in the lower space 14, is sucked from the i the. Water from the pump 2o and pumped up through the pipe ig therethrough to the upper chamber 13. From this space 13 the water flows through the via downcomers 18 to the membrane 21 down, i from the 'water trickles down in a known manner through the vapor space of the lower chamber fourteenth

Wenn der Anlage eine geringere Menge Dampf zugeführt wird, wird der aus dem i Wasser im Behälter entweichende Dampf in dem luftgekühlten Teil niedergeschlagen. Der Behälter hat somit eine ausgleichende Wirkung, so daß der luftgekühlte Teil einer annähernd gleichmäßigen Belastung ausgesetzt wird, unabhängig von der aus der Dampfmaschine der Lokomotive in den Behälter eintretenden Dampfmenge.If a smaller amount of steam is supplied to the system, the Steam escaping from the water in the container is precipitated in the air-cooled part. Of the Container thus has a balancing effect, so that the air-cooled Part is subjected to an approximately uniform load, regardless of the Amount of steam entering the container from the steam engine of the locomotive.

Das in den Elementen befindliche Wasser fließt, wenn die Kondensatoranlage außer Betrieb ist, wie ersichtlich, von selbst nach der unteren Kammer 14 des Behälters, was notwendig ist, weil ein wassergefüllter, luftgekühlter Teil stets Verstopfungen ausgesetzt ist, die, ohne daß das ganze Kondensatoraggregat von Wasser befreit wird, nur schwer beseitigt werden können. Ferner ist bei wassergefüllten Elementen, wenn die Temperatur niedrig und die Anlage außer Betrieb ist. die Gefahr vorhanden, daß das Wasser gefriert und die Elemente zersprengt.The water in the elements flows when the condenser system is out of order, as can be seen, by itself after the lower chamber 14 of the container, which is necessary because a water-filled, air-cooled part always clogs is exposed to which, without the entire condenser unit being freed of water, difficult to remove. Furthermore, in the case of water-filled elements, if the temperature is low and the system is out of order. there is a risk that the water freezes and the elements shattered.

Durch die Unterteilung des Flüssigkeitsbehälters gemäß der Erfindung in zwei übereinander gelegene Kammern ist es möglich, das Wasser zur Kondensatorpumpe aus der oberen Kammer 13 zu entnehmen, wodurch eine große Druckerhöhung für dies ' e Pumpe erhalten wird. Wenn das Lokomotivaggregat zweckmäßigerweise auf zwei Wagen, der Dampfkessel auf dem einen und der Kondensator auf dem anderen angeordnet ist, war es bisher notwendig, die Speisepumpe und das Vorwärineraggregat auf den Kondensatorwagen zu verlegen, weil die Saugleitung der Pumpe so weit wurde, daß ihr die #erforderliche Beweglichkeit schwer gegeben werden konnte. jetzt kann nian aber die beweglichen Leitungen für das Kondensatorwasserzwischen den beiden Wagen so schmal bemessen, daß die Speisepumpe und das Vorwärmeraggregat auf den Kesselwagen verlegt werden können, denn die vergrößerte Druckhöhe H (Abb. J) in der Saugleitung 25 der Pumpe wird zum Cberwinden des vergrößerten Leitungswiderstandes verwendet.By the subdivision of the liquid container according to the invention into two superimposed chambers preferred, it is possible to take the water to the condenser pump from the upper chamber 13, causing a large increase in pressure for this' e pump is obtained. If the locomotive unit is conveniently arranged on two cars, the steam boiler on one and the condenser on the other, it was previously necessary to relocate the feed pump and the preheater unit to the condenser car, because the suction line of the pump was so wide that its #necessary mobility could hardly be given. Now, however, the flexible lines for the condenser water between the two cars can now be dimensioned so narrow that the feed pump and the preheater unit can be relocated to the tank car, because the increased pressure head H (Fig. J) in the suction line 25 of the pump is used to overcome the increased line resistance is used.

Die in Abb. 3 gezeigte Ausführungsforin unterscheidet sich von der Ausführungsform gemäß --%.bb. i und 2 dadurch, daß die obere Kammer 13 des Behälters i die Form eines von dem Behälter umschlossenen Gefäßes besitzt. Dieses Gefäß steht, wie bereits beschrieben, durch Pumpen mit der unteren Kammer 14 in Verbindung. Die Kammer 13 ist stets mit Wasser gefüllt, das aus dieser durch einen in deren oberem Teil gelegenen länglichen Schlitz 26 hinausgepreßt wird, wobei das Wasser an den Außenseiten des Behälters entlang hinab und auf die unter dem Behälter gelegene Siebboden 21 fließt, durch, die das Wasser in vorher beschriebener Weise verteilt wird und im Dampfraum niederrie-, selt. Durch diese Anordnung wird eine bessere Dampfverdidlitung erhalten. Das innere Gefäß, das stets vom Wasser bespült wird, wird nach Art eines Nfischkondensators abgekühlt. Der Dampf strömt durch die verschiedenen Teile des Kondensators in der vorher beschriebenen Weise. Dem inneren Gefäß 13 kann auch eine in senkrechter Richtung flache Form gegeben werden, wobei zwei oder mehr derartige Gefäße nebeneinander und übereinander angebracht werden können und das Wasser ebenfalls aus oben angebrachten Schlitzen an den Außenseiten der Gefäße abwärts fließt.The embodiment shown in Fig. 3 differs from the embodiment according to -%. Bb. i and 2 in that the upper chamber 13 of the container i has the shape of a vessel enclosed by the container. As already described, this vessel is connected to the lower chamber 14 by means of pumps. The chamber 13 is always filled with water, which is pressed out of this through an elongated slot 26 located in its upper part, the water flowing down the outer sides of the container and onto the sieve bottom 21 located below the container, through which the Water is distributed in the manner described above and trapped in the steam room, selt. With this arrangement, a better vapor dilution is obtained. The inner vessel, which is always rinsed with water, is cooled down like a Nfisch condenser. The steam flows through the various parts of the condenser in the manner previously described. The inner vessel 13 can also be given a flat shape in the vertical direction, whereby two or more such vessels can be attached next to one another and one above the other and the water also flows downwards from slots provided on the outside of the vessels.

Abgesehen davon, daß durch den Gegenstand der Erfindung ein erhöhtes Aufspeicherungsvermögen der Kondensatoranlage und dadurch eine Verminderung der Länge erreicht wird, ist auch die Breite des Kondensators vermindert. Man kann, wie es sich bei großen Lokomotivaggregaten als notwendig erweist, den Flüssigkeitsbehälter in der Weise ausbilden, daß dessen Breite den Ab- stand zwischen den Rädern nicht übersteigt, so daß die erforderliche Menge von Kühlluft seitlich innerhalb des Ladeprofils strömen kann.Apart from the fact that the subject matter of the invention achieves an increased storage capacity of the capacitor system and thereby a reduction in length, the width of the capacitor is also reduced. One can, as it has proved necessary at large locomotive units, forming the liquid container in such a manner that the width was the waste does not exceed between the wheels, so that the amount of cooling air required can flow laterally within the charging profile.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Condenser system for locomotives with air-cooled pipe elements on both sides of a long boiler serving as a storage container for the cooling water and a second container arranged above the liquid level, which holds the water to be used for sprinkling, characterized in that this upper container is also designed as a storage tank for holding large amounts of water is.

2. capacitor system according to claim i, characterized in that the known, the air-cooled part forming cooling elements above the water level of the lower one Empty into the container.