DE515614C

DE515614C - Condensation locomotive with an additional water evaporator heated by the exhaust steam of a machine, the steam of which is condensed in a downstream feed water preheater

Info

Publication number: DE515614C
Application number: DEB143661D
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1929-05-03
Filing date: 1929-05-15
Publication date: 1931-01-08
Also published as: CH139576A

Description

Kondensationslokomotive mit durch den Abdampf einer Maschine beheiztem Zusatzwasserverdampfer, dessen Dampf in einem nachgeschalteten Speisewasservorwärmer niedergeschlagen wird Die Erfindung betrifft eine Kondensationslokomotive mit durch den Abdampf einer Maschine beheiztem Zusatzwasserverdampfer, dessen Dampf in einem nachgeschalteten Speisewasservonvärmer niedergeschlagen wird. Zweck der Erfindung ist, bei einer solchen Lokomotive den Druck und somit auch die Temperatur im Speisewasservorwärmer konstant zu erhalten, und zwar ohne Rücksicht darauf, wieviel Wasser im Zusatzwasserverdampfer. verdampft wird. Mit anderen Worten, es soll von dem stets in genügender Menge anfallenden Abdampf unmittelbar oder mittelbar in Form von verdampftem Zusatzwasser so viel entnommen werden, als gerade für die Vonvärmung des Speisewassers erforderlich ist.Condensation locomotive with heated by the exhaust steam of a machine Additional water evaporator, whose steam is in a downstream feed water preheater The invention relates to a condensation locomotive with through the exhaust steam of a machine heated auxiliary water evaporator, its steam in a downstream feed water heater is knocked down. Purpose of the invention is, in such a locomotive, the pressure and thus also the temperature in the feedwater preheater constant regardless of how much water is in the make-up water evaporator. is evaporated. In other words, there should always be a sufficient amount of what is available Exhaust steam directly or indirectly in the form of evaporated make-up water as much can be withdrawn than is just required for the heating of the feed water.

Mit dem Gegenstand vorliegender Erfindung wird also etwas ganz anderes bezweckt als mit den bekannten Anordnungen zur Vermeidung des Kaltspeisens von Lokomotiven, bei denen während der Leerfahrt und des Stillstandes der Lokomotive zu wenig oder gar kein Dampf in den Speisewasservonvärmer gelangt und infolgedessen die Speisung ganz abgestellt oder Frischdampf in den Speisewasservonvärmer geleitet wird. Beim Erfindungsgegenstand liegen die Verhältnisse schon insofern gerade umgekehrt, als vorausgesetzt wird, daß stets eine genügende Abdampfmenge zur Verfügung steht. Der angestrebte Zweck wird gemäß vorliegender Erfindung mittels eines in Abhängigkeit vom Druck im Speisewassenvonvärmer gesteuerten Schiebers erreicht, durch den die nach dem Speisewasservonvärmer führende Abdampfleitung geregelt wird, wobei nach deren Absperrung die nach dem Speisewasservorwärmer führende Zusatzdampfleitung geregelt und letztere nach Überschreitung einer bestimmten oberen Druckgrenze abgesperrt wird.With the subject matter of the present invention something completely different becomes intended as with the known arrangements to avoid cold feeding of locomotives, where too little or too little during the empty run and when the locomotive is at a standstill No steam at all reaches the feed water heater and, as a result, the feed turned off completely or live steam is fed into the feed water heater. At the Subject matter of the invention, the circumstances are precisely the opposite in that It is assumed that there is always a sufficient amount of evaporation available. Of the Desired purpose is according to the present invention by means of a dependent reached by the pressure in the feed water from a heated slide through which the after the feed water heater leading exhaust steam line is regulated, after the shut-off of the additional steam line leading to the feedwater preheater regulated and the latter shut off after exceeding a certain upper pressure limit will.

Durch den erwähnten Schieber wird die verdampfte Zusatzwassermenge nach oben begrenzt, indem bei zu reichlicher Speisung des Zusatzwasserverdampfers durch das Steigen des Druckes im Heizraum des Speisewasservonvärmers der Schieber im Sinne einer mehr oder weniger starken Absperrung der Verbindung zwischen jenem Heizraum und dem Verdampfungsraum des Zusatzwasserverdampfers bewegt wird.The amount of additional water that has evaporated is controlled by the mentioned slide limited upwards by too abundant supply of the additional water evaporator due to the rise in pressure in the boiler room of the feed water heater of the slide valve in the sense of a more or less strong closure of the connection between them Boiler room and the evaporation room of the additional water evaporator is moved.

Auf der Zeichnung sind Ausführungen der Erfindung beispielsweise und schematisch veranschaulicht, und zwar zeigt Fig. i eine erste Ausführungsform, bei welcher der Schieber die Verbindung der Heizschlange des Zusatzwasserverdampfers mit dem Heizraum des Vonvärmers und das Überströmen des im Zusatzwasserverdampfer erzeugten Dampfes in den Speisewasservorwärmer beherrscht, Fig. 2 einen Schnitt durch den Schieber, dessen Steuerkolben in einer seiner Endlagen veranschaulichend, und Fig. 3 eine zweite Ausführungsform, bei welcher der Schieber das Einströmen von Abdampf und des durch Verdampfen von Zusatzwasser erzeugten Dampfes in den Heizraum des Speisewasservorwärmers beherrscht.In the drawing, embodiments of the invention are for example and schematically illustrated, namely Fig. i shows a first embodiment at which of the slides connects the heating coil of the auxiliary water evaporator with the boiler room of the Vonvärmers and the overflow of the in the additional water evaporator generated steam dominated in the feedwater preheater, Fig. 2 is a section by the slide, the control piston of which is in a its end positions and Fig. 3 shows a second embodiment in which the slide the influx of exhaust steam and the steam generated by the evaporation of make-up water in the boiler room of the feed water preheater.

In den Figuren bezeichnen A und B zwei in bezug auf die Dampfströmung in Reihe geschaltete Hilfsturbinen einer mit Kondensation arbeitenden Lokomotive. Die Hilfsturbine B wird von einem Regler 11, der eine in die Dampfzuleitung a eingebaute Klappe L beeinflußt, auf konstanter Drehzahl gehalten, und sie treibt Hilfsmaschinen D und F an, während die Hilfsturbine A eine Hilfsmaschine C antreibt. Von einer die beiden Turbinen A, B verbindenden Dampfleitung b zweigt eine Leitung c ab, welche bei der Anordnung nach Fig. = an die Heizschlange N eines Zusatzwasserverdampfers F angeschlossen ist. j bezeichnet eine Speisevorrichtung für den Verdampfer F, mit dem sie über eine Leitung i in Verbindung steht. H ist ein zum Regeln bzw. Absperren dienender Schieber, an den der Verdampfungsraum des Verdampfers F über eine Leitung f und die Heizschlange N über eine Leitung d angeschlossen sind. Der Schieber H ist ferner durch eine Leitung g mit dem Heizraum eines Speisewasservorwärmers G verbunden, durch den das vorzuwärmende Speisewasser in einer Schlange in strömt. Bei dieser Anordnung erhalten somit der Zusatzwasserverdampfer F und der Speisewasservorwärmer G als Heizdampf einen Teil des Abdampfes der Hilfsturbine A, wobei der Rest des Abdampfes dieser Hilfsturbine A in die Hilfsturbine B gelangt. Die als Heizdampfmenge zur Verfügung stehende Abdampfmenge muß bei allen Belastungen so groß sein, daß das Speisewasser im Vorwärmer G auf die vorgeschriebene Temperatur erwärmt werden kann, und der Druck in der Abdampfleitung b muß größer sein als der Druck im Heizraum des Vorwärmers G, welcher Druck durch den Schieber H, wie weiter unten beschrieben ist, in engen Grenzen - konstant gehalten wird. Das Kondensat des aus dem Zusatzwasser gewonnenen Dampfes wird zusammen mit dem in der Heizschlange N des Zusatzwasserverdampfers F sich bildenden Kondensat durch eine Leitung L aus dem Speisewasservorwärmer G abgeführt, um in nicht gezeigter Weise dem Wasserkreislauf der Lokomotive zugeführt zu werden. Der Schieber H besitzt, wie in Fig. 2 dargestellt, einen in einem Gehäuse verschiebbaren Kolben L, der im dargestellten Falle einerseits durch eine Feder IM, anderseits durch den Dampfdruck in der Leitungg belastet ist. Um im Raum R über dem Kolben L des Schiebers H einen möglichst gleichbleibenden Druck zu haben, ist dieser Raum durch eine Leitung k in nicht gezeigter Weise mit dem Kondensator der Lokomotive verbunden. Die Wirkungsweise der beschriebenen Vorrichtung ist folgende Durch die Heizschlange N des Zusatzwasserverdampfers F strömt der Leitung b entnommener Abdampf, wo er als Heizdampf wirkt und zum Teil niedergeschlagen wird. Der Rest dieses Abdampfes strömt zusammen mit dem Kondensat durch die Leitungen d über den Schieber H in die Leitung g und von dieser in den Heizraum des Speisewasservorwärmers G, in den gleichzeitig auch der im Zusatzwasserverdampfer F erzeugte Dampf durch die Leitung f, den Schieber H und die Leitung g gelangt. Dadurch steigt der Druck im Heizraum des Speisewasservorwärmers G so lange, bis der Kolben L des Schiebers H sich hebt und dadurch das Austrittsende der Abdampfleitung d vorerst drosselt und dann ganz abschließt, sobald der im Zusatzwasserverdampfer F erzeugte Dampf für sich allein genügt, um das Speisewasser im Vorwärrner G auf die erforderliche Temperatur zu bringen. Ist hierauf die in den Speisewasservorwärmer G gelangende Zusatzdampfmenge in bezug auf die zu bewirkende Speisewasservorwärmung auch noch zu groß, so wird der Kolben L weiter gehoben, bis nur noch so viel Dampf aus der Zusatzdampfleitung f in die Leitung g überströmt, daß der Druck im Heizraum des Speisewasservorwärmers G nicht mehr weitersteigt. Die Drucksteigerung in der Leitung f hat auf den Druck im Heizraum des Speisewasservorwärmers G keinen Einfluß. Wird nun die dem Verdampfer F zufließende Zusatzwassermenge durch Beeinflussung der Speiseeinrichtung J verringert, so wird vorerst der Druck in der Zusatzdampfleitung f sinken. Bei weiterer Verringerung der Speisung sinkt dann auch der Druck in der Leitung g, was eine Abwärtsbewegung des Kolbens L des Schiebers H zur Folge hat, bis schließlich das Austrittsende der Abdampfleitung d freigegeben wird und wieder unmittelbar Dampf aus der Leitung d in den Heizraum des Speisewasservorwärrners G strömen kann. Wird die Speisung von Zusatzwasser zum Verdampfer F ganz unterbrochen, so strömt durch die Leitung f überhaupt kein Dampf mehr, und aller für die Speisewasservorwärmung benötigte Dampf wird der Leitung d entnommen.In the figures, A and B designate two auxiliary turbines, connected in series with respect to the steam flow, of a locomotive operating with condensation. The auxiliary turbine B is kept at a constant speed by a regulator 11 which influences a flap L built into the steam supply line a, and it drives auxiliary machines D and F, while auxiliary turbine A drives an auxiliary machine C. A line c branches off from a steam line b connecting the two turbines A, B , which line c is connected to the heating coil N of an additional water evaporator F in the arrangement according to FIG. j denotes a feed device for the evaporator F, with which it is connected via a line i. H is a valve used for regulating or shutting off, to which the evaporation chamber of the evaporator F is connected via a line f and the heating coil N is connected via a line d. The slide H is also connected by a line g to the heating chamber of a feed water preheater G, through which the feed water to be preheated flows in a line. In this arrangement, the additional water evaporator F and the feedwater preheater G receive part of the exhaust steam from the auxiliary turbine A as heating steam, the remainder of the exhaust steam from this auxiliary turbine A reaching the auxiliary turbine B. The amount of waste steam available as heating steam must be so large that the feed water in the preheater G can be heated to the prescribed temperature, and the pressure in the exhaust line b must be greater than the pressure in the boiler room of the preheater G, which pressure is kept constant within narrow limits by the slide H, as described below. The condensate of the steam obtained from the make-up water, together with the condensate forming in the heating coil N of the make-up water evaporator F, is discharged through a line L from the feedwater preheater G to be fed to the locomotive's water circuit in a manner not shown. As shown in FIG. 2, the slide H has a piston L which is displaceable in a housing and which, in the case shown, is loaded on the one hand by a spring IM and on the other hand by the steam pressure in the line. In order to have as constant a pressure as possible in the space R above the piston L of the slide H, this space is connected to the condenser of the locomotive by a line k in a manner not shown. The mode of operation of the device described is as follows. Exhaust steam removed from line b flows through the heating coil N of the additional water evaporator F, where it acts as heating steam and is partly precipitated. The rest of this exhaust steam flows together with the condensate through the lines d via the slide H into the line g and from there into the boiler room of the feedwater preheater G, into which the steam generated in the additional water evaporator F simultaneously also flows through the line f, the slide H and the line g arrives. As a result, the pressure in the heating chamber of the feed water preheater G rises until the piston L of the slide H rises and thereby throttles the outlet end of the exhaust steam line d for the time being and then closes it completely as soon as the steam generated in the additional water evaporator F is sufficient by itself to supply the feed water to bring the preheater G to the required temperature. If the amount of additional steam reaching the feedwater preheater G is still too large in relation to the feedwater preheating to be effected, the piston L is raised further until only enough steam flows over from the additional steam line f into line g that the pressure in the heating room is reached of the feed water preheater G no longer increases. The increase in pressure in the line f has no influence on the pressure in the boiler room of the feedwater preheater G. If the amount of additional water flowing to the evaporator F is now reduced by influencing the feed device J, the pressure in the additional steam line f will first drop. If the feed is reduced further, the pressure in line g also falls, which results in a downward movement of piston L of slide H, until finally the outlet end of exhaust steam line d is released and steam from line d immediately returns to the boiler room of the feedwater preheater G can flow. If the supply of make-up water to the evaporator F is completely interrupted, then no more steam at all flows through line f, and all of the steam required for preheating the feed water is taken from line d.

Durch den Schieber H werden nur geringe, durch die Feder j11 bestimmbare Druckschwankungen im Heizraum des Speisewasservorwärmers G zugelassen. Auf diese Weise wird erreicht, daß der Druck und damit auch die Temperatur im Heizraum des Speisewasservorwärmers G in gewissen engen Grenzen unverändert bleibt, unabhängig davon, wieviel Zusatzwasser verdampft und welches die Belastung der Lokomotive ist.With the slide H only small amounts can be determined by the spring j11 Pressure fluctuations in the boiler room of the feed water preheater G are permitted. To this Way is achieved that the pressure and thus also the temperature in the boiler room of the Feed water preheater G remains unchanged within certain narrow limits, regardless how much make-up water evaporates and what the load on the locomotive is.

Die in Fig. 3 schematisch gezeigte Anordnung unterscheidet sich von der Anordnung nach Fig. z nur durch die Lage des Schiebers H. Bei der Anordnung nach Fig. 3 wird der Abdampf für die unmittelbare Beheizung des Vorwärmers G der Leitung c vor dem Zusatzwasserverdampfer F entnommen. Die Leitung c teilt sich nämlich vor dem Zusatzwasserverdampfer F in zwei Leitungen d und e, von denen die Leitung d unmittelbar an den Schieber H und die Leitung e an die Heizschlange N des Zusatzwasserverdampfers F angeschlossen ist. Das in der Heizschlange N sich bildende Kondensat wird zusammen mit dem nicht niedergeschlagenen Abdampf durch eine Leitung la in den Heizraum des Speisewasservorwärmers G geleitet, wo dieses Kondensat bzw. dieser Dampf noch einen Teil der Wärme abgibt. Die Leitung k ist so bemessen, daß die größte anfallende Kondensatmenge bei dem gegebenen Druckgefälle gerade noch durchströmen kann. Bei kleinerer Kondensatmenge wird daher durch die Leitung la auch noch Dampf strömen, jedoch ist die Dampfmenge im Verhältnis zur Wassermenge so klein, daß sie vernachlässigt werden kann. Im übrigen ist die Wirkungsweise dieser Anordnung genau dieselbe wie bei der Anordnung nach Fig. z, d. h. es wird auch hier der Schieber H die Verbindungen von den Leitungen d und f in die Leitung g und damit auch in den Heizraum des Speisewasservorwärmers G unabhängig von dem Druck im Zusatzwasserverdampfer F so regeln, daß der Druck im Heizraum des Speisewasservorwärmers G in engen Grenzen konstant bleibt.'The arrangement shown schematically in FIG. 3 differs from the arrangement according to FIG. Z only in the position of the slide H. In the arrangement according to FIG . The line c is divided into two lines d and e before the additional water evaporator F, of which the line d is connected directly to the slide valve H and the line e to the heating coil N of the additional water evaporator F. The condensate that forms in the heating coil N is passed together with the exhaust steam that has not been precipitated through a line la into the boiler room of the feedwater preheater G, where this condensate or this steam still gives off part of the heat. The line k is dimensioned so that the greatest amount of condensate can just flow through with the given pressure gradient. With a smaller amount of condensate, steam will therefore also flow through line la, but the amount of steam in relation to the amount of water is so small that it can be neglected. Moreover, the effect of this arrangement is exactly the same as in the arrangement of FIG such., That it is also here the slider H d, the compounds of the lines and f in the line g and therefore also in the heating of the feedwater preheater G independently of the Regulate the pressure in the additional water evaporator F so that the pressure in the boiler room of the feed water preheater G remains constant within narrow limits.

Claims

PATENT CLAIM: Condensation locomotive with a through the exhaust steam Machine-heated additional water evaporator, its steam in a downstream Feed water preheater is precipitated, characterized by a dependency by the pressure in the feed water preheater (G) controlled slide (H), through which the after the exhaust steam line (d) leading to the feedwater preheater and the one after the Additional steam line (f) leading to the feed water preheater when a certain value is exceeded upper pressure limit is shut off.