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Hochdrucklokomotive mit einem im Abgaszug des die Feuerbüchse mitumfassenden
Hochdruckkessels liegenden, gegebenenfalls zur Erzeugung von Niederdruckdampf dienenden
Rauchrohrvorwärmer Bei Zweidrucklokomotiven, bei denen in dein Niederdruckkessel
ein erheblicher Anteil der Gesamtdampfmenge erzeugt wird, kann die Zwischenüberhitzung
zweckmäßig in der Weise erfolgen, daß der Abdampf der Hochdruckstufe der Maschine
mit überhitztem N iederdruckdarnpf gemischt wird. Bildet man aber die Hochdrucklokomotive
in der Weise aus, daß der zur Arbeitsleistung in der Lokomotivmaschine erforderliche
Dampf fast ausschließlich im Hochdruckkessel gewonnen wird, während der Rauchrohrkessel
hauptsächlich als Vorwäriner dient und gegebenenfalls nur einen geringen Bruchteil
der Gesanitdampfinenge erzeugt, so bietet die Zwischenüberhitzung nicht unerhebliche
Schwierigkeiten. Die konstruktiv einfach zu lösende Zwischenüberhitzung in einem
Feuergasüberhitzer kommt nicht in Frage, weil das in dein Abdampf enthaltene Öl
in einem solchen Überhitzer festbrennen würde. Die Überhitzung durch den von dem
Hochdruckkessel kommenden Sattdampf ist nicht ausreichend, weil man damit die gewünschte
hohe überhitzungstemperatur nicht erhält. Die gewünschte hohe Überhitzungstemperatur
kann man erreichen, wenn man den Hochdruckdampf vor seiner Verwendung als Heizdampf
im Zwischenüberhitzer hoch überhitzt. Die Schwierigkeit liegt dabei darin, den Überhitzer
bei den gegebenen Raumverhältnissen der Lokomotive so unterzubringen, daß dem Hochdruckdampf
die nötige Überhitzungswärme zunächst vor seinem Eintritt in den Zwischenüberhitzer
und dann noch einmal nach dein Verlassen des Zwischenüberhitzers und vor seinem
Eintritt in die Hochdruckstufe der Maschine zugeführt werden kann. Die Erfindung
gibt eine Lösung dieser Aufgabe für eine Hochdrucklokomotive mit einem gegebenenfalls
zur Erzeugung von Niederdruckdampf dienenden Rauchrohrvorwäriner, der im Abgaszug
des die Feuerbüchse mitutnfassenden Hochdruckkessels liegt.
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Gemäß der Erfindung wird der Abdampf der Hochdruckstufe der Maschine,
gegebenenfalls gemeinsam mit dem im Rauchrohrvorwärmer erzeugten Niederdruckdampf,
in einem Zwischenüberhitzer wieder hoch überhitzt, zu dessen Beheizung überhitzter
Hochdruckdampf aus einem Überhitzer dient, der ganz oder zum Teil in einem von der
Hochdruckfeuerbüchse zum Rauchrohrvorwärmer führenden Heizzug liegt, und der mit
einem zweiten Überhitzer zusammen angeordnet ist, der zur
Wiederüberhitzung
des aus dem Zwischenüberhitzer austretenden Hochdruckdampfes dient. Um ein Verbrennen
des im Zuge der Heizgase der Feuerbüchse zunächstliegenden Überhitzers, besonders
bei starker Rostbelastung, zu verhüten, sind in dem Heizzug besondere Wasserrohre
des Hochdruckkessels angeordnet, welche die von der Feuerung kommenden Feuergase
zunächst durchstreichen müssen, ehe sie zu dem erwähnten Überhitzer gelangen. Bei
einer vorteilhaften Ausführungsforin der Erfindung sind die beiden Überhitzer im
Zuge der Heizgase vor dein Rauchrohrvorwärmer quer in den Heizgaszug eingebaut,
während nach einer abgeänderten Ausführungsform die beiden Überhitzer so angeordnet
sind, daß sie sich durch die Rauchrohre des Vorwärmers hindurch mit einem erheblichen
Teil ihrer Rohrschlangen in den von der Hochdruckfeuerbüchse zum Rauchgasvorwärmer
führenden Heizgaszug erstrecken.
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Auf der Zeichnung ist in Abb. i ein Längsschnitt durch die Lokomotive
finit eitler Ausführungsform der neuen Einrichtung zur Zwischenüberhitzung dargestellt.
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Abb. 2 ist ein Schnitt nach Linie II-II der Abb. i und Abb. 3 ein
Querschnitt nach der gebrochenen Linie III-III der Abb. i.
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Abb. 4. zeigt einen Längsschnitt der Lokomotive mit einer zweiten
Ausführungsform der Einrichtung zum Zwischenüberhitzen.
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Für die Erfindung ist es unwesentlich, ob die Hochdruckdampferzeugung
durch mittelbare oder unmittelbare Beheizung erfolgt. Bei den in der Zeichnung dargestellten
Ausführungsbeispielen wird die Kesseltrommel des Hochdruckkessels mittelbar beheizt.
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In den Abb. i bis 3 bezeichnet A die Wasserrohrfeuerbüchse, B den
Rauchrohrkessel und C .einen von der Feuerbüchse zum Rauch-. rohrkessel führenden
Heizzug. Die Wasserrohre i der Feuerbüchse sind mit ihren unteren Enden an Wasserbehälter
2, mit ihren oberen Enden an Zwischenbehälter 3 angeschlossen. Von den Zwischenbehältern
gelangt der Dampf in Heizelemente, die in der Hochdruckkesseltrommel q. liegen.
Das durch die Wärmeabgabe in den Heizelementen sich bildende Kondensat wird durch
Fallrohre in die unteren Wasserbehälter 2 zurückgeleitet. Diese Art der mittelbaren
Dampferzeugung durch einen in einem geschlossenen Rohrsystem umlaufenden Wärmeträger
ist bekannt und braucht deshalb nicht näher erläutert zu werden. An die Zwischenbehälter
3 sind auch den Heizzug C umgrenzende Wasserrohre angeschlossen. Die unteren Enden
dieser Wasserrohre 5 sind mit einem Wassersammler 6 verbunden. Außer den den Heizzug
außen umgrenzenden Rohren 5 sind noch Wasserrohre 8 vorgesehen, die sich gleichfalls
von dem Sammler 6 zu den Zwischenbehältern 3 erstrecken und so gestaltet sind, daß
sie über den Querschnitt des Heizzuges C verteilt sind. In Äbb.2 sind die in der
Hochdrucktrommel 4. liegenden Heizelemente 9, die von den Zwischenbehältern 3 zu
den Heizelementen 9 führenden Dampfleitungen io und die von den Heizelementen zu
dein Sammler 6 führenden Kondensatrückleitungen i i ersichtlich. Ferner sind noch
besondere Fallrohre 12 vorgesehen, die von den Zwischenbehältern 3 zu dem Wasserbehälter
6 führen. In dem an den Rauchrohrkessel B angrenzenden Teil des Heizzuges C sind
zwei Hochdrucküberhitzer 13 und 14 untergebracht. In diesem Teil des Heizzuges C
sind lediglich Querverbindungsrohre 15 zwischen den Zwischenbehältern 3, aber keine
sonstigen Wasserrohre vorhanden. Die Querverbindungsrohre 15 dienen zum Schutz der
Kesseltrommel 4 gegen die Einwirkung der Heizgase. Der in der Kesseltrommel 4 erzeugte
Hochdruckdampf wird durch eine absperrbare Leitung 16 zn dein Überhitzer 13 geleitet,
von dein eine Leitung i8 den überhitzten Dampf zu einem über der Rauchkammer angeordneten
Zwischenüberhitzer i9 führt. Der überhitzte Dampf durchströmt die Heizelemente 2o
des Zwischenüberhitzers i9 und wird dann durch eine Leitung 2i zu dem Überhitzer
14 zurückgeleitet. 1#Taclidein der Hochdruckdampf hier abermals hoch überhitzt worden
ist, gelangt er durch eine Leitung 22 zu den Hochdruckzylindern 23 der Lokorrlotivinaschine.
Der Abdampf der Hochdruckzylinder strömt durch eine Leitung 2.1. zum Zwischenüberhitzer
i9. An diesen Zwischenüberhitzer ist ferner eine vom Dampfraum 25 des Rauchrohrkessels
B koininende Leitung 26 angeschlossen. Der Rauchrohrkessel B dient im allgemeinen
als Speisewasservorwärmer für die Hochdruckkesseltrommel q.. Etwaiger im Rauchrohrkessel
B erzeugter Niederdruckdampf kann sich im Zwischenüberhitzer i9 mit dem Abdampf
des Hochdruckzylinders mischen. Der durch den hoch überhitzten Hochdruckdampf seinerseits
hocherhitzte Zwischendampf strömt durch Leitung 28 zu den Niederdruckzylindern 29.
Der Abdampf der N iederdruckzylinder 29 wird in üblicher Weise dem Blasrohr 3o zugeführt.
Durch eine an den Zwischenüberhitzer i9 angeschlossene Leitung 31 kann Dampf für
die Hilfsmaschinen entnommen werden.
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Die in Abb. q. im Längsschnitt dargestellte Lokomotive entspricht
in ihrem Aufbau durchaus derjenigen nach Ahb. i bis 3; gleiche Teile sind mit denselben
Bezugsziffern bezeichnet. Bezüglich der Überhitzeranordnung
unterscheidet
sie sich von der beschriebenen im wesentlichen dadurch, daß die beiden Überhitzer
32 und 33, in denen der Hochdruckdampf zunächst vor seinem Eintritt in die Heizrohre
des Zwischenüberhitzers und dann ein zoveitesinal vor seinem Eintritt in die Hochdruckstufe
der Lokomotivmaschine hoch überhitzt wird, in den Rauchrohren 3.4 des Rauchrohrvorwärmers
liegen. Die Rohrschlangen der überhitzer ragen mit einem beträchtlichen Teil ihrer
Länge durch die Rauchrohre 34 hindurch in den Heizzug C hinein, so daß auf diese
Weise eine ausreichende Cberhitzung des Hochdruckdampfes gewülirleistet ist. Durch
die Wasserrohre 8, die in der aus Abb. 2 ersichtlichen Weise über den Ouerschnitt
des Heizzuges C verteilt sind, sind die im Heizzug C liegenden Teile der Cberhitzerelemente
gegen Verbrennen geschützt. Der in der Hochdrucktrommel q. erzeugte Hochdruckdampf
wird durch eine absperrbare Leitung 35 zu dem Überhitzer 32 geleitet, von dem eine
Leitung 36 den überhitzten Dampf zu dem in der Rauchkammer angeordneten Zwischenüberhitzer
38 führt. Der überhitzte Dampf durchströmt die Heizelemente 39 des Zwischenüberhitzers
und wird dann durch eine Leitung 4.o zu dem Überhitzer 33 zurückgeleitet. Nach abermaliger
Überhitzung gelangt er durch eine Leitung .41 zu den Hochdruckzylindern 23 der Lokomotivmaschine.
Der Abdampf der 1-1ocbdruclzzvlinder strömt durch eine Leitung 4.2 zum Zwischenüberhitzer
38, um hier gegebenenfalls gemeinsam mit Niederdruckdarnpf, der durch eine Leitung
.:1.3 vom Rauchrohrkessel B kommt, durch den überhitzten Hochdruckdampf seinerseits
hocherhitzt zu werden. Der überhitzte Zwischendampf strömt aus dem Zwischenüberbitzer
durch eine Leitung 4.4. zu den Niederdruckzylindern 29 der Lokomotivmaschine. Mit
-.5 ist die zum Blasrohr 30 führende Abdampfleitung und mit 4.6 eine an den
Zwischenüberhitzer38 angeschlossene Leitung bezeichnet, durch die Dampf für die
Hilfsmaschinen entnommen werden kann.