DE641398C

DE641398C - Control device for circulation steam heating of railway vehicles

Info

Publication number: DE641398C
Application number: DEN37801D
Authority: DE
Inventors: Friedrich Von Schuetz
Original assignee: MACHINERIEEEN EN APP N FABRIEK
Current assignee: MACHINERIEEEN EN APP N FABRIEK
Priority date: 1935-02-21
Filing date: 1935-02-21
Publication date: 1937-01-29

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Riegeleinrichtung für Uralaufdampfheizungen von Eisenbahnfahrzeugen mit einem Einlaßriegelventil, das von einem der Temperatur des aus der Heizung zurückkehrenden Dampfluftgemisches ausgesetzten oder außerdem von weiteren anderen Temperaturen (Außentemperatur und Raumtemperatur) ausgesetzten Tiemperaturfühlern gesteuert -wird.The invention relates to a locking device for Ural vapor heating systems for railway vehicles with an inlet lock valve, which is controlled by one of the temperature of the from returning from the heater or exposed to vapor mixture temperature sensors exposed to other temperatures (outside temperature and room temperature).

ίο Bei diesen Regeleinrichtungen besteht der Nachteil, daß. die Anheizung des kalten Wagens eine verhältnismäßig lange Zeit beansprucht. Beim Anheizen, d.h. ehe die gewünschte Raumtemperatur erreicht ist, ist der Wärmebedarf erheblich größer als während des Betriebes, da nicht nur die Wärmeverluste durch Wärmeabgabe nach außen (Ableitung und Luftwechsel) ausgeglichen werden müssen, sondern auch die zum Erwärmen des Wagens selbst .erforderliche Wärme zugeführt werden muß. Der Außentemperaturfühler arbeitet ohne Rücksicht auf diesen zusätzlichen Wärmebedarf. Der Raumtemperaturfühler schließt bei abnehmendem Temperaturgefälle des beheizten Raumes das Einlaßventil vorzeitig, so daß sich kurvenmäßig ein asymptotischer Verlauf des Anheizvorganges ergibt.
Um diese Nachteile zu vermeiden, ist bei Regeleinrichtungen, deren Frischdampfeinlaßr ventil von. Temperaturfühlern mit Ausdehnungsflüssigkeit gesteuert wird, vorgeschla gen worden, während des Anheizens eine vergrößerte Öffnung des Einlaßventils und damit einen verstärkten Frischdampf zusatz dadurch hervorzurufen, daß ein thermisches Relais mit seiner beweglichen Wand auf das * Einlaßreglerventil einwirkt, wobei der Heizstromkreis des thermischen Relais durch, ein der Raumtemperatur und der Temperatur des rückkehrenden Dampfluftgemisches oder einer dieser Temperaturen ausgesetztes Kontaktthermometer geschlossen bzw. unterbrochen wird.ίο With these control devices there is the disadvantage that. heating up the cold car takes a relatively long time. When heating up, i.e. before the desired room temperature is reached, the heat requirement is considerably greater than during operation, since not only the heat losses due to heat dissipation to the outside (dissipation and air exchange) have to be compensated, but also the heat required to warm the car itself must be supplied. The outside temperature sensor works regardless of this additional heat requirement. The room temperature sensor closes the inlet valve prematurely when the temperature gradient in the heated room decreases, so that the heating process is asymptotic as a curve.
In order to avoid these disadvantages, control devices whose main steam inlet valve is from. Temperature sensors with expansion fluid is controlled, has been proposed to cause an enlarged opening of the inlet valve and thus an increased live steam addition during heating, in that a thermal relay with its movable wall acts on the * inlet control valve, the heating circuit of the thermal relay through, a the room temperature and the temperature of the returning vapor-air mixture or a contact thermometer exposed to these temperatures is closed or interrupted.

Gemäß der Erfindung wird eine Umgangsleitung als Ersatz für die den Rückdampffühler enthaltende Leitung und ein dazugehöriges Wechselventil angeordnet, das den Rückdampf während des Anheizens der Umgangsleitung und nach. Beendigung des Anheizens dem Rückdampftemperaturfühler zuleitet und mittels eines thermischen Relais oder elektromagnetisch von der Raumtemperatur oder der Rückdampftemperatur oder von beiden Temperaturen gesteuert wird. Das Einlaßventil bleibt also in der weit geöffneten Stellung und geht erst in die drosselnde Regelstellung über, wenn das Anheizen beendet ist.According to the invention, a bypass line is used as a replacement for the return steam sensor containing line and an associated shuttle valve arranged that the Return steam during heating of the bypass line and after. End of heating up the return steam temperature sensor and by means of a thermal relay or electromagnetically from the room temperature or the reboiling temperature or both temperatures is controlled. The inlet valve remains wide open Position and only changes to the throttling control position when the heating-up has ended is.

Die Beheizung des thermischen Relais bzw. die Erregung des als Magnetventil ausgebildeten Wechselventils kann durch, ein Ausschaltrelais an- und ausgeschaltet werden, in dessen Erregerstromkreis ein der Raum-The heating of the thermal relay or the excitation of the solenoid valve The shuttle valve can be switched on and off by a switch-off relay in whose excitation circuit is one of the room

*) Von dem Patentsucher ist als der Erfinder angegeben worden:*) The patent seeker stated as the inventor:

'Friedrich von Schütz in Berlin-Lichterfelde.'Friedrich von Schütz in Berlin-Lichterfelde.

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temperatur· und-ein der Rückdampf temperatur oder einer dieser Temperaturen ausgesetztes Kontaktthermometer angeordnet ist.temperature · and-on the re-steam temperature or a contact thermometer exposed to these temperatures is arranged.

Die Einrichtung weist den Vorteil auf,-.The facility has the advantage -.

sie nicht nur bei solchen Reglern verweb werden kann, die von Temperaturfühlern·' Ausdehnungsflüssigkeit gesteuert werden, dem bei jeder beliebigen Art von Fühlern, also auch bei solchen mit festen Ausdehnungskörpern. it cannot only be used in controllers that are operated by temperature sensors Expansion fluid controlled by any type of sensor, thus also for those with fixed expansion bodies.

In der Zeichnung ist als Ausführungsbeispiel ein mit der Einrichtung nach der Erfindung versehenes, von zwei als feste Körper ausgebildeten Temperaturfühlern gesteuertes Einlaßreglerventil dargestellt, wobei der eine Temperaturfühler der Temperatur des rückkehrenden Dampfluftgemisches, der andere der Außentemperatur ausgesetzt ist. Es zeigen:In the drawing is an embodiment with the device according to the Invention provided, controlled by two temperature sensors designed as solid bodies Inlet control valve shown, the one temperature sensor of the temperature of the returning vapor-air mixture, the other is exposed to the outside temperature. It demonstrate:

Abb. ι die Einrichtung mit Steuerung des Wechselventils durch ein thermisches Relais, Abb. 2 die elektromagnetische' Betätigung des Wechselventils,Fig. Ι the device with control of the shuttle valve by a thermal relay, Fig. 2 the electromagnetic actuation of the shuttle valve,

Abb. 3 die Einrichtung unter Fortfall des Ausschaltrelais.Fig. 3 the device with the omission of the switch-off relay.

Der Regler besteht aus einem vorn düsenförmig eingezogenen Rohr 4, dem der Frischdampf aus der längs des Wagens verlaufenden Hauptdampfleitung 1 durch ein Zweigrohr 2 zugeführt wird und das von einem vor der Düse diffusorartig ausgebildeten Rohr 13 umgeben wird, das zum Heizsystem 6 des Wagens führt. Im Rohr 4 ist der bei 14 geführte Ventilkegel 3 angeordnet, dessen Spindel 15 durch die rückwärtige Wand 17 des Rohres 4 durchgeführt ist. Die Durchführung wird mittels des Federungskörpers 16 abgedichtet, der am einen Ende fest mit der Wand. 17, am anderen Ende fest mit der Spindel 15 verbunden ist.The regulator consists of a tube 4 drawn in in the form of a nozzle at the front, which supplies the live steam from the main steam line 1 running along the car through a branch pipe 2 and that of a tube 13, which is designed like a diffuser in front of the nozzle is surrounded, which leads to the heating system 6 of the car. In tube 4 is the one at 14 guided valve cone 3 arranged, the spindle 15 through the rear wall 17 of the tube 4 is carried out. The implementation is made by means of the spring element 16 sealed, one end firmly to the wall. 17, at the other end firmly to the Spindle 15 is connected.

Das aus der Heizung 6 zurückkehrende Dampfluftgemisch durchströmt das Aus-■ dehnungsrohr r i, gelangt durch den Raum 20 und die Öffnungen 21 in der Wand 17 in den durch die Rohre 4 und 13 gebildeten Ringraum und wird von dem durch das Ventil 3,4 strömenden Frischdampf wieder in die Heizung 6 gefördert. Das vom rückkehrenden Dampfluftgemisch durchströmte Aluminiumrohr r 1 ist mittels der Stopfbuchsen 22 und 23 längs verschiebbar gelagert; es wird umgeben von dem seine Länge bei Temperaturänderungen beibehaltenden Rohr 25 aus Invaistahl, mit dem es mittels der an den Rohren 25 und 11 befestigten Scheibe 26 starr verbunden ist. Das Rohr 25 trägt am anderen Ende eine auf dem Aluminiumrohr 11 verschiebbare Traverse 27, die durch das der Außentemperatur ausgesetzte Aluminiumrohr 10 starr mit der Wand des Raumes 20 verbunden ist. Die Verschiebung, die das freie Ende des Aluminiumrohres 11 sowohl durch Längenänderung des Rohres 11 selbst als auch des Rohres 10 erfährt, wird durch die i.tnvarstahlstange 28, die mittels einer mit bohrungen für den Dampfdurchtritt versehenen Platte 31 mit dem freien Ende des ^:' Aluminiumrohres 11 verbunden ist, auf den um den Punkt 18 drehbaren Hebel 19 und damit auf den Einlaßventilkegel 3 zur Einwirkung gebracht.The steam-air mixture returning from the heater 6 flows through the expansion pipe ri, passes through the space 20 and the openings 21 in the wall 17 into the annular space formed by the pipes 4 and 13 and is absorbed by the live steam flowing through the valve 3, 4 promoted back into the heater 6. The aluminum pipe r 1 through which the returning steam-air mixture flows is mounted so as to be longitudinally displaceable by means of the stuffing boxes 22 and 23; it is surrounded by the tube 25 made of invais steel, which maintains its length in the event of temperature changes, to which it is rigidly connected by means of the disk 26 attached to the tubes 25 and 11. The tube 25 carries at the other end a cross member 27 which is displaceable on the aluminum tube 11 and which is rigidly connected to the wall of the room 20 by the aluminum tube 10 exposed to the outside temperature. The displacement, which the free end of the aluminum tube 11 experiences both as a result of the change in length of the tube 11 itself and of the tube 10, is caused by the i.tnvar steel rod 28, which is connected to the free end of the ^: ' Aluminum tube 11 is connected to the lever 19 rotatable about point 18 and thus to the inlet valve cone 3 to act.

In der Zulauf leitung 3 6 des rückkehrenden Dampf luftgemisches ist ein Wechsel ventil 37 angeordnet, das in seinen beiden Endstellungen das Gemisch entweder dem Aluminiumrohr 11 oder der unter Umgehung des Aluminiumrohres 11 unmittelbar zum Raum 20 führenden Umgangsleitung 41 zuführt.In the inlet line 3 6 of the returning steam air mixture is a changeover valve 37 arranged, the mixture in its two end positions either the aluminum tube 11 or bypassing the aluminum tube 11 directly to room 20 leading bypass line 41 supplies.

Bei der in Abb. 1 dargestellten Ausführungsform erfolgt die Steuerung des Wechselventils 37 durch ein thermisches Relais. Der Ventilteller 38 ist mit seiner Spindel mit dem Boden des im Gehäuse 39 angeordneten Federungskörpers 40 verbunden. An das Gehäuse 39 ist durch die Leitung 33 ein der Einwirkung der Heizdampftemperaturen entzogenes, ein Heizelement 24 enthaltendes Gefäß 34 angeschlossen, das etwa bis zur halben Höhe eine nicht verdampfende, nur zur hydraulischen Übertragung dienende Flüssigkeit, beispielsweise Glycerin, enthält. Über dem Spiegel dieser Flüssigkeit befindet sich eine geringe Menge leicht verdampfender Flüssigkeit, beispielsweise Äther oder Alkohol. Im Stromkreis des Heizelementes 24 ist neben einer Stromquelle das bei Erregung öffnende Relais 35 angeordnet, dessen Erregerstromkreis durch die beiden parallel geschalteten Kontaktthermometer 29 und 30, von denen das eine der Raumtemperatur, das andere der Temperatur des rückkehrenden Dampfluftgemisches ausgesetzt ist, unterbrochen ist, solange keines der beiden Thermometer seine Kontakttemperatur erreicht hat.In the embodiment shown in Fig. 1, the changeover valve is controlled 37 through a thermal relay. The valve disk 38 is with its spindle connected to the bottom of the spring body 40 arranged in the housing 39. To the case 39 is through the line 33 a withdrawn from the action of the heating steam temperatures, a heating element 24 containing vessel 34 connected, which is about half the height of a non-evaporating, only hydraulic Transfer liquid, such as glycerin, contains. Above at the level of this liquid there is a small amount of easily evaporating Liquid, such as ether or alcohol. In the circuit of the heating element 24 is next a power source that opens when energized relay 35 is arranged, the excitation circuit through the two contact thermometers 29 and 30 connected in parallel, one of which is room temperature, the other of Temperature of the returning vapor-air mixture is exposed, is interrupted, as long as neither of the two thermometers has reached its contact temperature.

Beim Anheizen gibt keines der Thermometer 29 und 30 Kontakt. Das Relais 35 schließt also den Stromkreis des Heizelementes 24. Der im Gefäß 34 entwickelte Ätherdampfdruck wird durch das Glycerin auf den Federungskörper 40 übertragen, der usammengedrückt wird und den Ventilteller 38 in die bezeichnete Stellung bringt, in der das rückkehrende Dampfluftgemisch durch die Leitung 41 unmittelbar in den Raum 20 gelangt, das Ausdehnungsrohr 11 also nicht beaufschlagt wird. Das Rohr 11 behält infolgedessen die Länge, die es im kalten Zustand hat, und beläßt das Ventil 3,4 in seiner weit geöffneten Stellung. Erst wenn eines der beiden Thermometer 29 und 30 Kontakt gibt, \zo unterbricht das Relais 35 die Stromzufuhr zum Heizelement 24. Der Ätherdampf korn-When heating up, none of the thermometers 29 and 30 make contact. The relay 35 thus closes the circuit of the heating element 24. The ether vapor pressure developed in the vessel 34 is transmitted through the glycerine to the spring body 40, which is pressed together and brings the valve disk 38 into the designated position, in which the returning steam-air mixture through the line 41 directly enters the space 20, so the expansion pipe 11 is not acted upon. The tube 11 consequently retains the length it has in the cold state and leaves the valve 3, 4 in its wide open position. Only when one of the two thermometers are 29 and 30 contact, \ zo interrupts the relay 35, the power to the heater 24. The ether vapor grain-

densiert allmählich, und der Federungskörper 40 bringt den Ventilteller 38 in die andere Endstellung, in der das rückkehrende Dampfluf tgemisch dem Ausdehnungsrohr 1 r zugje*; leitet wird. Dieses dehnt sich infolge dei Erwärmung aus und bringt das Einlaßventil 3,4 in 'die Regelstellung.gradually condenses, and the spring body 40 brings the valve disk 38 into the other End position in which the returning steam-air mixture advances to the expansion pipe 1 r *; is directed. This expands as a result of the heating and brings the inlet valve 3.4 in 'the control position.

Bei der in Abb. 2 'dargestellten Ausführungsform wird das Wechselventil 37 elektromagnetisch betätigt, wobei die Erregerspule 42 in der gleichen Weise ein- und ausgeschaltet wird, wie das Heizelement 24 das thermische Relais der Ausführungsfprm nach Abb. i.In the embodiment shown in Fig. 2 ', the shuttle valve 37 is electromagnetic operated, the excitation coil 42 on and off in the same manner how the heating element 24 is the thermal relay according to the embodiment Fig.i.

Die "Steuerung des. Wechselventils 37 kann - auch durch 'ein. thermisches Relais erfolgen, dessen verdampfende Flüssigkeit nach Beendigung des Anheizens- beheizt wird und das durch die Druckentwicklung das Wechseiao ventil in die Stellung bringt, in der die Umgangsleitung 41 abgesperrt wird. Bei dieser in Abb. 3 dargestellten Ausführungsform sind die Thermometer 29 und 30 direkt im Stromkreis des Heizelementes 24 angeordnet, das Auss'chaltrelais35 fällt also weg. Ferner ist es hei dieser Anordnung möglich, auf das Thermometer 30 zu verzichten, indem ein mit dem Gefäß 39 in Verbindung stehendes Gefäß in oder an der Leitung 3 6 angeordnet wird. Da hier nach Beendigung des Anheizens der Inhalt des Gefäßes 39 beheizt wird, erübrigt sich auch die Anbringung eines der Einwirkung des Heizdampfes entzogenen besonderen Verdampfungsgefäßes.The changeover valve 37 can also be controlled by a thermal relay. whose evaporating liquid is heated after the end of the heating-up and which, through the development of pressure, brings the interchangeable valve into the position in which the bypass line is 41 is locked. In this embodiment shown in Fig. 3 are the thermometer 29 and 30 arranged directly in the circuit of the heating element 24, the Switch-off relay35 is therefore omitted. Furthermore, with this arrangement it is possible to access the To dispense thermometer 30 by a standing with the vessel 39 in connection vessel is arranged in or on the line 3 6. As here after the end of heating the contents of the vessel 39 is heated, the attachment is also unnecessary a special evaporation vessel that is not exposed to the effects of heating steam.

Als Füllung wird in diesem Falle zweckmäßig eine Flüssigkeit gewählt, die erst bei der nach Beendigung des Anheizens im Rohr 36 auftretenden Temperatur Dampfdrücke erreicht, die zur Betätigung des Wechselventüs ausreichen, beispielsweise Aceton.In this case, a liquid is expediently selected as the filling, which is only used in the after Completion of the heating in the pipe 36 occurring temperature reached vapor pressures, which are sufficient to operate the changeover valve, for example acetone.

Zur Abschaltung der Relais bei Betriebspausen kann in bekannter Weise ein Wärmeschalter (Bimetallstreifen o. dgl.) benutzt werden, der in einem der Dampfrohre, beispielsweise der Hauptdampfleitung 1, angebracht wird. Hat der Wagen elektrische ■ Abteilregelung, so können an die Stelle des Thermometers 29 die bereits vorhandenen Thermometer treten, indem der von ihnen ausgeschaltete Strom der Regelorgane zugleich zur Betätigung der beschriebenen Relais benutzt wird.A heat switch can be used in a known manner to switch off the relay during breaks in operation (Bimetal strips o. The like.) Are used in one of the steam pipes, for example the main steam line 1 is attached. Does the car have electrical ■ Compartment control, the existing ones can replace the thermometer 29 Thermometers occur by turning off the current of the regulating organs at the same time is used to operate the relay described.

Claims

Patent claims:

1. Control device for circulation steam heaters of railway vehicles with an inlet control valve which is controlled by a temperature sensor exposed to the temperature of the steam air returning from the heater or also exposed to other temperatures, characterized in that a bypass line (41) replaces the The line containing the return steam sensor (11) and an associated shuttle valve (37) is arranged, which feeds the return steam during the heating up of the bypass line (41) and after the heating up to the return steam temperature sensor (11) and by means of a thermal relay (34) or electromagnetic (42) from. the room temperature or the reboiling temperature or both temperatures is controlled.

2. Control device according to claim 1, characterized in that for a and switching off the heating (24) of the thermal relay (34) or for excitation of the changeover valve (37) designed as a solenoid valve (42), a switch-off relay (35) is arranged in its excitation circuit one exposed to room temperature and one exposed to the reboiling temperature or one of these temperatures Contact thermometer (29.3o) is arranged.

3. Control device according to claim 1, characterized in that for switching on and off the heating (24, Fig. 3) of the thermal relay or the excitation of the solenoid valve (42) designed as a changeover valve (37) without the interposition .eines switch-off relay one of the Room temperature and a. the return steam temperature or a contact thermometer exposed to these temperatures is arranged.

4. Control device according to claim 1 and 3 with one by a thermal Relay actuated change valve characterized in that the evaporating Liquid-containing vessel (39, Fig. 3) of the thermal relay or a branch of the relay is exposed to the temperature of the return steam.

1 sheet of drawings