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Speisewasserspeicheranlage für Lokomotiven In neuerer Zeit wird zur
Verbesserung der Wärmewirtschaft bei Lokomotiven in vielen Fällen das Speisewasser
durch Auspuffdampf vorgewärmt. Um auch zu der Zeit, während der kein Auspuffdampf
zur Verfügung steht, also beim Fahren mit geschlossenem Regler, und während der
Aufenthalte warmes Wasser speisen zu können, werden Wärmespeicher angeordnet.
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Die bisher bekanntgewordenen Einrichtungen zur Warmwasserspeicherung
haben entweder nur ein geringes Speicherungsvermögen oder sie brauchen lange Zeit
zum Aufheizen, wenn große Speicherräume vorgesehen sind, so daß sie in der Zwischenzeit
ihre Aufgabe nur unvollkommen erfüllen.
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Zweck der Erfindung ist es, die Aufladung und Entladung beliebig großer
Speicher mit einfachen Mitteln durchführen zu können und bei großem Speichervermögen
die Entnahme von heißem Speisewasser auch in einem Zeitpunkt zu ermöglichen, in
dem noch nicht der. ganze Speicher aufgeheizt ist. Die Erfindung bezweckt ferner,
die Entnahme des heißen Wassers derart zu ermöglichen, daß bei gleichzeitigem Nachfüllen
des Speichers mit kaltem Wasser bis zuletzt nur heißes Wasser entnommen wird, ohne
daß sich dieses mit dem kalten Wasser vermischt, und daß endlich der Wasserstand
vor der Kesselspeiseeinrichtung stets genügend hoch ist, um ein sicheres Ansaugen
des Speisewassers zu verbürgen. Die Erfindung betrifft die Verbesserung der bekannten
Anlagen mit einem Vorwärmraum, in dem das Speisewasser durch den Abdampf der Lokomotivmaschine
erwärmt wird,. aus dem die Speiseeinrichtung das Speisewasser entnimmt und der mit
einem Speicherraum ' in Verbindung steht, in den das überschüssige Wasser des Vorwärmraumes
zurückgeführt wird. Die Erfindung besteht darin, daß das vorzuwärmendeTenderwasser
zunächst in den Speicherraum und aus diesem in den Vorwärmraum geführt wird.
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Bei derartigen Anlagen mit einer die Umwälzung des Wassers durch den
Speicherraum undVorwärmraum bewirkenden Dampfstrahlpumpe besteht die weitere Ausgestaltung
der Erfindung darin, daß die Frischdampfleitung der Dampfstrahlpumpe über je ein
Absperrglied (Rückschlagventil) einerseits mit der Dampfleitung der Kesselspeiseeinrichtung
und andererseits mit dem Schieberkasten der Lokomotivmaschine durch eine Leitung
in Verbindung steht.
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Damit das in den Speicherraum neu eintretende kalte Wasser sich mit
dem warmen Wasserinhalt nicht vermischt, wird der Speicherraum in Kammern unterteilt,
die mittels Durchflußöffnungen zusammenhängen, die erfindungsgemäß verhältnismäßig
klein und stets mit Wasser gefüllt sind.
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In den Abb. i bis 3. sind mehrere Ausführungsbeispiele der Erfindung
schematisch dargestellt.
In der Abb. i ist S die Speicheranlage,
P die Speisepumpe, die das Speisewasser durch die Leitung LO ansaugt und durch die
Druckleitung L,, und das Speiseventil V in den Kessel drückt. A ist ein Anlaßventil,
das beim Speisen den Kesseldampf in die Leitungen L1 und L2 einströmen läßt. Die
Leitung L3 ist am Schieberkasten der Lokomotive angeschlossen; die Leitung L4 bringt
den Abdampf vom Blasrohr der Lokomotive zum Vorwärmraum der Speicheranlage. Die
Leitung L.5 dient zum Zubringen des kalten Wassers vom Tender zum Speicherraum.
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Die Speicheranlage besteht im wesentlichen aus dem Vorwärmraum i,
kurz Vorwärmer genannt, dem Speicherraum 2, kurz Speicher genannt, der Dampfstrahlpumpe
3 und den Rohrleitungen und Ausrüstungsteilen. Das Rohr q. führt von der Strahlpumpe
3 in den Vorwärmer i und ist an seinem oberen Ende 5 mit Öffnungen versehen, die
eine feine Verteilung des Wassers bewirken, so daß es den Lokomotivabdampf, der
bei 6 in den Vorwärmer eintritt, niederschlägt. Ein Rohr 7, das in der Höhe des
gewünschten Wasserstandes ansetzt; verbindet den Vorwärmer mit dem Eintrittsende
des Speichers 2. Am selben Ende befindet sich bei S die Eintrittsöffnung für das
kalte Tenderwasser.
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Die Strahlpumpe 3 entnimmt das Wasser vom Austrittsende des Speichers
und treibt es in den Vorwärmer. Sie hat zwei Dampfanschlüsse g und io. Durch die
Eintrittsöffnung g wird der Strahlpumpe Kesseldampf über das Rückschlagventil i
z' zugeführt, die gleichzeitig mit der Inbetriebstellung der Kesselspeisepumpe P
oder einer anderen Kesselspeiseeinrichtung mit Dampf beaufschlagt wird. Dies kann
entweder dadurch geschehen, daß die Dampfleitung L2 hinter dem Anlaßventil A von
der Leitung der Kesselspeisepumpe abgezweigt wird, wie in der Abb. i dargestellt,
oder durch zwei Absperrglieder in den Leitungen L1 und L2, die miteinander gekuppelt
sind. Es können auch diese beiden Regelglieder in einem Baustück vereinigt sein,
welches als zweischleusiges Anlaßventil ausgebildet ist.
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In den beiden letzten Fällen, in denen die beiden Leitungen L1 und
L2 jede für sich abgesperrt werden, kann das Rückschlagventil ii' entfallen. Es
wird demnach stets gleichzeitig die Kesselspeisepumpe P und die Dampfstrahlpumpe
3 mit Frischdampf beaufschlagt, und zwar so, daß einer größeren oder kleineren Beaufschlagung
der Speisepumpe auch eine größere oder kleinere Beaufschlagung der Strahlpumpe entspricht.
Durch die Öffnung io erhält die Strahlpumpe über ein Rückschlagventil i i Dampf
vom Schieberkasten der Lokomotivmaschine, also aus dem Raum zwischen dem Lokomotivregler
und der Steuerung der Hauptmaschine, so daß die Strahlpumpe durch den Dampfanschluß
io nur dann Dampf erhalten kann, wenn der Regler offen ist.
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Der Speicher 2 ist durch Zwischenwände a, b, c, d in Kammern
geteilt, so daß das eintretende Wasser sich mit dem austretenden nicht vermischen
kann. Speicher und Strahlpumpe sind so tief angeordnet, daß das Tenderwasser durch
Schwerkraft zufließt. Am Vorwärmer ist eine Öffnung i2 angebracht, durch die der
überschüssige Dampf und die bei der Erwärmung des Wassers frei werdenden Gase austreten
können. Das warme Wasser wird dem Vorwärmer bei 13 entnommen und durch die
Pumpe P in den Kessel gedrückt.
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Die Strahlpumpe erhält, wenn gespeist wird, ihren Antriebsdampf durch
den Dampfanschluß 9; wird nicht gespeist und ist der Lokomotivregler offen, so erhält
sie ihren Antriebsdampf durch den Dampfanschluß io, so daß die Wasserumwälzung immer
dann in Betrieb ist, wenn entweder gespeist wird oder der Lokomotivregler offen
ist oder wenn beides gleichzeitig der Fall ist. In diesem letzteren Falle ist jedoch-der
Dampfverbrauch nichthöher als bei geschlossenem Regler, weil er durch die Dampfdüse
der Strahipumpe begrenzt wird. Die Öffnung des Dampfanschlusses io ist so klein
gehalten, daß stets vom Schieberkasten her nur so geringe Dampfmengen zufließen
können, als für die Wasserumwälzung nötig sind, wodurch Dampf gespart wird. Das
Rückschlagventil i i verhindert den Übertritt von Dampf oder Wasser in den Schieberkasten.
Ist der Regler geschlossen und wird gleichzeitig nicht gespeist, so erhält die Strahlpumpe
keinen Antriebsdampf und wälzt daher kein Wasser um. In diesem Fall fließt auch
kein Abdampf dem Vorwärmer zu, und weil auch keine Entnahme aus dem Vorwärmer stattfindet,
ist eine Umwälzung, unnötig.
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Die Strahlpumpe 3 ist also immer dann in Gang, wenn Abdampf von der
Hauptmaschine anfällt, also der Speicher geladen werden soll oder wenn gespeist
wird, also der Speicher entladen wird, in welchem Fall dem V orwärmer Wasser zugebracht
werden muß. Da die Strahlpumpe derart bemessen ist, daß sie durch den bei 9 eintretenden
Dampf stets mehr Wasser zubringt, als durch die Speisepumpe entnommen wird, wird
der Wasserstand im Vorwärmer immer bis an den Überlauf erhalten, so daß das heiße
Wasser stets mit genügendem, gleich großem Druck der Speisepumpe zufließt. Da das
Umlaufwasser von der Strahlpumpe nur um den Höhenunterschied zwischen dem Tenderwasserspiegel
und
dem Überlauf im Vorwärmer i gehoben wird, ist die benötigteDampfmenge
von untergeordneter Größe. Sie wird von dem Speicherwasser niedergeschlagen.
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In der Abb. 2 ist eine Ausführungsform der Speicheranlage dargestellt,
die der früheren grundsätzlich gleich ist, die jedoch gestattet, den Speicherraum
höher zu legen, was manchmal aus baulichen Gründen notwendig ist. Sie unterscheidet
sich von der Ausführung der Abb. i durch eine geänderte Reihenfolge, nämlich Strahipumpe
3, .Speicherraum #", Vorwärmraum i, und dadurch, daß der Überlauf durch das Rohr
7' der Strahlpumpe zugeführt wird.
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Die Abb. 3 zeigt eine Ausführungsform, der Speicheranlage an einer
Tenderlokömotive, wobei Vorwärmer und Speicher in den Wasserkasten verlegt sind.
Die Reihenfolge , ist wie in Abb. i, nämlich Strahlpumpe 3, Vorwärmer i, Speicher
2. Der Speicherraum hängt bei 8 durch eine üffnung direkt mit dem Wasserkasten zusammen
und hat daher mit sinkendem Wasserstand im Wasserkasten einen abnehmenden Speicherinhalt.
Die Öffnung 12' für den überschüssigen Dampf und die frei werdende Luft ist am Speicherraum
angebracht, der an seinem oberen Teil mit dem Dampfraum des Vorwärmers zusammenhängt,
so daß Dampf und Luft aus dem Vorwärmer in den Speicher übertreten können, wodurch
das Speicherwasser auch noch im Speicherraum Dampf aufnehmen kann. Der Dampfanschluß
vom Schieberkasten zur Strahlpumpe kann hier fortgelassen werden, so daß das Speicherwasser
nicht umgewälzt wird, wenn nicht gespeist wird, auch wenn der Lokomotivregler offen
ist, weil der Abdampf ohnedies eine große Angriffsoberfläche im Vorwärmer und besonders
im- Speicher zur Verfügung hat.