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Kesselspeiseeinrichtung mit Speicher für Lokomotiven Die Erfindung
bezieht sich auf Kesselspeiseeinrichtungen für Lokomotiven, bei welchen zwecks Speisung
des Kessels mit warmem Wasser ein besonderer Speicher vorgesehen ist, der durch
Abdampf vorgewärmtes Wasser aufnimmt. Das Speisewasser wird hierbei durch eine Kaltwasserpumpe
in den Vorwärmer und gegebenenfalls in den Speicher durch eine Warmwasserpumpe auf
dem Vorwärmer direkt in den Kessel gefördert. Um das Wasser aus dem Speicher in
den Kessel zu fördern, muß dann jedoch eine besondere Fördervorrichtung vorgesehen
werden, oder es kann auch die Warmwasserpumpe für diesen Zweck benutzt werden, was
aber eine umständliche, willkürlich verstellbare Umschaltvorrichtung erforderlich
ist.
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Die Erfindung besteht in einer Einrichtung der letzteren Art, welche
eine besonders einfache Verwendung der Warmwasserpumpe gestattet, indem die zum
Füllen des Speichers notwendige Verbindung vom Speiseweg an einer Stelle abgezweigt
ist, welche zwischen der Kaltwasserpumpe und der Warmpasserpumpe liegt. Dies hat
den Vorteil, daß die Warmwasserpumpe, wenn an der Gabelstelle ein Umschaltglied
vorgesehen ist, ohne jede besondere Umschaltung auch zum Fördern aus dem Speicher
in den Kessel Verwendung finden kann. Wird ferner die Abzweigstelle vor dem Eintritt
des Wasser-Weges in den Vorwärmer angebracht, so daß kaltes Wasser in den Weg zum
Speicher geleitet werden kann, und wird dieses Wasser auf dem Wege zum Speicher
oder im Speicher selbst besonders vorgewärmt, so ergibt sich der weitere besondere
Vorteil einer ausgiebigen Ausnutzung der Abwärme der Lokomotive.
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Ist das Umschaltglied auch mit einer Stellung versehen, die gleichzeitig
die Förderung von kaltem Wasser in den Vorwärmer und in den Weg zum Speicher gestattet,
so kann ein gleichzeitiges Speisen des Kessels und Anfüllen des Speichers mit vorgewärmtem
Wasser erfolgen. Man kann also in derselben Zeit eine viel größere Abdampfmenge
zur Vorwärmung ausnutzen, so daß es auch bei sehr wechselnder Anstrengung der Lokomotive
möglich ist, bei Stillstand stets einen vollen Speicher zur Kesselspeisung zur Verfügung
zu haben.
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Werden die Kaltwasser- und die Warmwasserpumpe vom Fahrgestänge der
Lokomotive angetrieben, so ist es notwendig, noch eine besondere Fördervorrichtung
zum Fördern des warmen Wassers aus dem Speicher in den Kessel vorzusehen, weil ja
während des Stillstandes der Lokomotive die Warmwasserpumpe nicht zu diesem Zweck
herangezogen werden kann.
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Die einfachste Art einer solchen Fördervorrichtung
ist
die Hochlegung des Speichers über den Kesselwasserstand und eine Einrichtung, die
gestattet, willkürlich den Speicher unter Kesseldruck zu setzen, so daß sein Wasser
zum Kessel abfließen kann. Schließlich kann auch der Speicherraum nur höher als
der Vorwärmerraum angeordnet sein, wenn ein druckloser Vorwärmer Verwendung findet,
wodurch es möglich ist, beim Entleeren des Speichers das Speicherwasser dem Vorwärmer
zufließen zu lassen und mittels der Warmwasserpumpe in den Kessel zu speisen.
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Die anliegende Zeichnung zeigt verschiedene Ausführungsformen des
Erfindungsgegenstandes.
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Abb. i zeigt eine Speiseanlage gemäß der Erfindung mit einer Abzweigstelle
zum Speicher, die zwischen Vorwärmer- und Warmwasserpumpe angeordnet ist. Abb.2
zeigt eine Einzelheit der Erfindung. Abb. 3 und 4 stellen Umschaltglieder in verschiedenen
Stellungen dar. Abb. 5 zeigt eine Speiseeinrichtung, bei welcher die Abzweigstelle
zwischen der Kaltwasserpumpe und dem V orwärmer vdrgesehen ist, wobei im Wege von
der Gabelstelle in den Speicher noch eine besondere V orwärmeeinrichtung liegt.
Zum Fördern des Speicherwassers in den Kessel ist eine besondere Fördervorrichtung
angeordnet. Die Abb. 6 stellt das in Abb. 5 gezeigte Umschaltglied in drei Stellungen
dar. Abb. 7 zeigt eine ähnliche Anlage wie Abb.5, doch ist als Fördervorrichtung
aus dem Speicher zum Kessel ein Speicher vorgesehen, der höher als der Kesselwasserspiegel
der Lokomotive angeordnet ist, und es ist demgemäß auch eine Einrichtung vorhanden,
welche den Speicher unter Kesseldruck zu setzen gestattet. Abb. 8 zeigt eine ähnliche
Speiseeinrichtung mit hochliegendem Speicher, der auch als Vorwärmer ausgebildet
ist; bei welchem zur Förderung des Speicherwassers in den Kessel die Warmwasserpumpe
benutzt wird. Die Abb. 9, i o, i i und 12 zeigen vier Stellungen des an der Gabelstelle
vom Speiseweg zum Speicher angeordneten Umschaltgliedes. Abb. 13 zeigt eine ähnliche
Speiseeinrichtung mit zwei Zweigleitungen zum Speicher und mit einem Umschaltglied
zum Füllen und Entleeren. Abb. 14 zeigt die beiden Stellungen dieses Unschaltgliedes.
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Die in Abb. i dargestellte Ausführungsform zeigt eine Kaltwasserpumpe
i, welche durch einen Motor 15 angetrieben wird. Diese Pumpe saugt über die Leitung
2 das Tenderwasser an und führt es durch die Leitung 3 dem Vorwärmer 4 zu, dem durch
die Leitung 6 der Abdampf der Lokomotive zufließt. Das durch den Abdampf erwärmte
Wasser wird von der durch den gleichen Motor 15 angetriebenen Warmwasserpumpe 5
angesaugt und durch die Speiseleitung 7 und den Speisekopf 8 in den Kessel gedrückt.
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Zwischen dem Vorwärmer 4 und der Warmwasserpumpe 5 ist ein Umschaltglied
9 eingeschaltet, dessen übliche Stellung die der Abb. i ist. Wird jedoch das Umschaltglied
nach links gedreht, so daß es in die Stellung gelangt, die in Abb. 3a dargestellt
ist, so wird beim. Austritt aus demVorwärmer eine Verbindung der Leitung 3 mit der
Leitung io geschaffen, die zum Speicher i i führt. Das vorgewärmte Wasser wird demnach
in den Speicher geleitet, wo es sich sammelt. Ist der Speicher voll, so wird das
am Speicher i i angebrachte Ventil 12, durch den auftretenden Staudruck geschlossen.
Damit dieser Druck nicht über ein zulässiges Maß wachsen kann und zur Schonung der
Kaltwasserpumpe i, wird von der Leitung 3 ein Rohr 13 abgezweigt, in welchem
ein belastetes Überlaufventil 14 eingeschaltet ist. Dieses Rohr 13 wird zweckmäßig
zum Führerstand geführt, so daß der Führer am Wasseraustritt erkennen kann, daß
der Speicher gefüllt ist und den Motor 15, der die Pumpen antreibt, abstellt.
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Soll nun vorzüglich beim Stillstand der Lokomotive der Speicherinhalt
zum Speisen des Kessels verwendet werden, so wird das Umschaltglied 9 in die Stellung
gebracht, die in Abb. 3c dargestellt ist. In dieser Stellung gelangt die Leitung
io in Verbindung mit der Leitung 3', während die zum Vorwärmer 4 führende Leitung
3 abgeschlossen ist. Die mittels des Motors 15 angetriebene Warmwasserpumpe
5 fördert jetzt das vorgewärmte Wasser aus dem Speicher i i über die Leitung 7 und
den Speisekopf 8 in den Kessel. Das während dieser Zeit von der Kaltwasserpumpe
i angesaugte und in die Leitung 3 geförderte Wasser wird durch die Leitung 13 abgeleitet
und. zweckmäßig in den Tender zurückgeführt.
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Das Umschaltglied 9 wird zweckmäßig als Schieber oder Hahn ausgebildet
und kann mittels eines Hebels (Abb. 2) betätigt werden. Es kann auch für vier Stellungen
ausgebildet werden (Abb.4), wobei die mit ä bezeichnete Stellung dazu dient, den
Kessel zu speisen und gleichzeitig den Speicher zu füllen. Die Leitung 3 ist in
dieser Stellung mit beiden Leitungen io und 3' in Verbindung. Um die Verteilung
der Liefermenge der Kaltwasserpumpe i auf die beiden Leitungen io und 3' in einem
gewünschten Ausmaß zu erhalten, werden die die Durchflußmengen bestimmenden Querschnitte
im Umschaltglied oder in den Leitungen 3' und io im richtigen Verhältnis zueinander
bemessen. Gegebenenfalls kann zumindest einer der Querschnitte, z. B. durch ein
Drosselventil, einstellbar ausgeführt
sein. Eine solche Durchbildung
der Anlage hat den besonderen Vorzug, daß sie bei sehr stark wechselndem Lokomotivbetrieb
verwendbar ist und eine weitgehende Ausnutzung der Abwärme für die Speisewasservorwärmung
bewirkt.
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Abb.5 zeigt eine weitere Anordnung gemäß der Erfindung, bei welcher
die Abzweigung zum Speicher i i von dem Speiseweg 3 zwischen der Kaltwasserpumpe
und dem Vorwärmer 4 angeordnet ist.
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Die Kaltwasserpumpe i führt in der gezeichneten Stellung des Umschaltgliedes
9 das kalte Wasser über das einen Oberflächenvorwärmer durchziedende Rohr io dem
Speicher i 1 zu. Ist der Speicher gefüllt, so läßt das überlaufventil 14 durch die
Leitung 13 nach einer gewissen Druckerhöhung das überschüssige Wasser austreten,
woran der Lokomotivführer erkennt, daß der Speicher gefüllt ist und den Motor 15
abstellt. Zur Entleerung des Speichers in den Kessel während des Stillstandes der
Lokomotive treibt ein besonderer Motor 17 eine Pumpe 18 an, welche das vorgewärmte
Wasser durch das Rohr i 9 ansaugt und über das Rohr 20 und den Speisekopf 8 in den
Kessel drückt.
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In Abb.6 sind drei Stellungen des Umschaltgliedes 9 dargestellt. In
der Stellung a wird der Kessel gespeist, in der Stellung b füllt sich der Speicher.
Die Stellung c entspricht wieder dem gleichzeitigen Speisen des Kessels und Füllen
des Speichers.
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Abb. 7 zeigt eine ähnliche Einrichtung. Die Fördervorrichtung aus
dem Speicher in den Kessel besteht hier nur darin, daß der Speicher in an sich bekannter
Weise höher als der Kesselwasserspiegel angeordnetet ist, w 'hrend - i eichzeitig
eine Verbindungsleitung 22 des Speichers mit dem Dampfdom des Kessels vorgesehen
wird, in welcher ein willkürlich betätigbares Absperrglied 23 liegt. Soll der Wasserinhalt
des Speichers in den Kessel abgelassen werden, so wird mittels der Zugstange 24
das Absperrorgan 23 geöffnet, so daß Dampf in den Speicherraum strömt. Sobald sich
im Speicher Kesseldruck eingestellt hat, fließt sein Wasserinhalt durch das Rohr
2o zum Kessel ab.
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Bei dieser Einrichtung ist der Speicher i i selbst als Vorwärmer eingerichtet.
Durch die Leitung 25 ist der Speicherraum stets mit dem Abdampfrohr 6 in Verbindung.
Der Speicher steht also während des Füllens unter Abdampfdruck. Wenn der Speicher
unter Kesseldruck gesetzt wird, so wird ein in dieser Verbindung eingeschaltetes
Rückschlagventil 26 geschlossen.
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Das durch die Leitung io bei entsprechender Stellung des Umschaltgliedes
9 in den Speicher eintretende kalte Wasser wird durch den in den Speicher eintretenden
Abdampf vorgewärmt. Die verschiedenen möglichen Stellungen des Umschaltgliedes 9
sind die gleichen wie die bereits in den Abb.6a, b und c gezeichneten. An die Leitung
3 ist auch hier zur Verhütung von Wasserschlägen, welche auftreten würden, wenn
das Umschaltglied 9 sie abschließt und die Kaltwasserpumpe i arbeitet, das Rohr
13 über ein Überlaufventil 14 angeschlossen.
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Bei der Ausführungsform gemäß Abb.8 ist zum Fördern des Wassers aus
-dem Speicher in den Kessel folgende Einrichtung vorgesehen.
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Der entsprechend hoch angeordnete Speicher i i läßt bei der in der
Abb. 9 besonders dargestellten Stellung des Umschaltgliedes 9 das Wasser in den
drucklosen Vorwärmer q. fließen. Es wird von der Warmwasserpumpe 5 aufgenommen und
durch die Leitung 7 und den Speisekopf 8 in den Kessel gedrückt.
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Es ist selbstverständlich, daß die Einrichtung so getroffen sein muß,
daß die Abflußmenge aus dem Speicher in den Vorwärmer pro Zeiteinheit nur gleich
oder kleiner sein darf als die Fördermenge der Warmwasserpumpe 5, weil sonst der
Vorwärmer q. sich vollfüllen und das Wasser durch das Abdampfrohr in die Lokomotivzylinder
gelangen könnte.
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In den Abb. io, i i und 12 sind noch die anderen Stellungen des Umschaltgliedes
9 besonders dargestellt. In der in Abb. io gezeigten Stellung wird nur der Kessel
gespeist. Es ist das Rohr 3 mit dem Rohr 3' in Verbindung und das kalte Wasser strömt
in den Vorwärmer q.. In der in Abb. i i gezeigten Stellung wird gleichzeitig der
Speicher gefüllt und der Kessel gespeist, da die beiden Rohre 3' zum Vorwärmer und
i o zum Speicher mit der Leitung 3 verbunden sind. Die Leitung io' ist abgesperrt.
In der in Abb. 12 dargestellten Stellung des Umschaltgliedes wird. nur der Speicher
gefüllt. Es sind die Leitungen 3' und io' geschlossen, und es steht nur die Leitung
3 mit der Leitung io in Verbindung.
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Bei der in Abb. 13 dargestellten weiteren Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes
ist der Wasserraum des Speichers i i tiefer als der Kesselwasserspiegel, aber etwas
höher als der Vorwärmerraum angeordnet; vom - Speiseweg zwischen der Kaltwasserpumpe
2 und dem Vorwärmer q. führen zwei Verbindungen io und io' von örtlich getrennten
Stellen zum Speicher. Die Leitung io' führt von einer nahe der Kaltwasserpumpe gelegenen
Stelle der Leitung 3 in den unteren Speicherraum, während die Fülleitung i o von
einer nahe dem Vorwärmer
gelegenen Stelle der Leitung 3 abzweigt
und in den oberen Raum des Speichers führt. An der ersterwähnten Gabelstelle ist
das Umschaltglied 9 vorgesehen, welches zwei Stellungen gemäß der Abb. 1q. (a und
b) zuläßt.
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In der Stellung a ist der Durchgang durch die Leitung 3 freigegeben,
während die zum unteren Speicherraum führende Leitung io' abgeschlossen ist. Das
von der Pumpe 2 geförderte Wasser verzweigt sich an der zweiten Gabelstelle zum
Vorwärmer und in den Speicher. In dieser Stellung wird also gleichzeitig der Kessel
gespeist und der Speicher gefüllt. Steht das Umschaltglied 9 in der Stellung b (Abb.
1q.), so ist eine Verbindung des Speicherraumes mit dem Vorwärmer q. geschaffen,
während die Leitung 3 gesperrt ist. Das von der Kaltwasserpumpe 2 geförderte Wasser
entweicht über das Überlaufventil 1q. in das Rohr 13 und wird durch dieses
abgeleitet. In dieser Stellung fließt also das Wasser aus dem Speicher in den Vorwärmer
und wird von der Warmwasserpumpe 5 erfaßt und in den Kessel gefördert. Das Umschaltglied
9 kann mittels des Handgriffes 27 betätigt werden.
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Die Anordnung nach Abb. 13 hat den besonderen Vorteil, daß
ein druckloser und auf der Lokomotive tief angeordneter Speicher Verwendung finden
kann. Der Speicher braucht nur so hoch angeordnet werden, daß er höher als der Vorwärmerraum
liegt.