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Dampflokomotive mit einem von den Rauchgasen und dem Abdampf beheizten
Speisewasservorwärmer Das Hauptpatent betrifft einen Speisewasservorwärmer für Dampfkessel,
insbesondere für Lokomotiven, mit einem inneren längs gelagerten Rauchrohrbündel
und einem äußeren dampfbeheizten Mantel, der vom Rauchgaseintritt ab nach unten
geneigt liegt. Dabei befinden sich der Eintritt des zu erwärmenden Wassers und der
Austritt des erwärmten Wassers am tiefsten und höchsten Punkt der oberen Mantellinie
des Vorwärmers, und der dampfbeheizte Mantel erstreckt sich vom tiefliegenden Ende
ab bis zu der Grenze, an ider das vorzuwärmende Wasser den in diesem Mantel herrschenden
Wärmegrad noch nicht überschreitet.
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Das Zusatzpatent behandelt nun eine bestimmte Anordnung solcher Speisewasservorwärmer
an Dampflokomotiven und besteht seinem Grundgedanken nach darin, daß der Rauchgaseintritt
unterhalb oder seitlich an der Rauchkammer angeordnet ist. Dabei kann der Vorwärmer
weiterhin gemäß der Erfindung in bezug auf die Lokomotive rückwärts gerichtet angeordnet
sein und es ist in jedem dieser Fälle der Rauchgaseintritt außerdem vorteilhaft
mit dem oberen Teil der Rauchkammer verbunden, was in Abwandlung der Erfindung auch
für jene Lokomotiven Platz greifen kann, bei denen bei sonst gleicher Gattung der
Speisewasservorwärmer auf einem gesonderten Fahrgestell angeordnet ist.
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Es ist bekannt, Speisewasservorwärmer in bezug auf die Lokomotive
in verschiedenen Lagen, also z. B. unterhalb oder seitlich des Kessels anzuordnen.
DasolcheVorwärmeraber nur dazu dienen, .die in Abdämpfen enthaltone
Wärme
für die Vorwärmung des Speisewassers nutzbar zu machen, so sind sie regelmäßig verhältnismäßig
klein ausgebildet, und ihre Unterbringung irgendwo an der Lokomotive stellt infolgedessen
keine Aufgabe dar, deren Lösung Schwierigkeiten bieten könnte. Es bedeutet auch
weder einen besonderen Umstand noch einen Verlust, wenn die Dampfzuleitungen so
lang gestaltet werden, wie das für den jeweils vorliegenden Sonderfall notwendig
ist. Für einen Vorwärmer gemäß dem Hauptpatent liegen die Verhältnisse aber insofern
grundliegend anders, als außer dem Abdampf auch noch die abziehenden Rauchgase,
Volumen groß ist, zur Vorwärinung des Speisewassers herangezogen werden sollen,
was eine entsprechend wesentliche Vergrößerung seines Rauminhaltes und damit gleichzeitig
beachtlicheUnterbringungsschwierigkeiten zur Folge hat, zumal noch die geneigte
Lage zu berücksichtigen ist.
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Es hat sich indessen gezeigt, daß die Verwendung von Vorw ärmern gemäß
dem Hauptpatent neben einer Verkürzung des Dampfkessels auch zu einer beachtlichen
Verminderung des Kesseldurchmessers führt, so daß die zunächst unerreichbar erschienene
Vereinigung von Dampfkessel und Vorwärmer auf ein und demselben Fahrgestell dennoch
herbeigeführt werden kann, sofern eben nach Maßgabe der Erfindung der Rauchgaseintritt
unterhalb oder seitlich der Rauchkammer des Dampfkessels angeordnet ist. Dabei ergibt
dann die erwähnte Rizckwärtsneigung des Vor-Wärmers gleichzeitig den Vorzug, daß
von einer Verlängerung des Fahrgestells, wie sie unter ähnlichen Verhältnissen sonst
vorgenommen Wird, Abstand genommen werden kann. In beiden Fällen bedarf es dann
außerdem keiner umständlichen und mit Wärmeverlusten verbundenen Umleitung der Rauchgase,
denn es liegt ein praktisch unmittelbarer Zusammenschluß von Rauchgaseintritt des
Vorwärmers und Rauchkammer des Dampfkessels vor, der, falls er über den oberen Teil
der Rauchkammer herbeigeführt ist, daneben noch die Möglichkeit der Bildung einer
ruhigen Zone zum Abfangen fester Flugstoffe bietet. Das trifft dann gleichzeitig
auch für den Fall der an sich bekannten Unterbringung eines Vorwä rmers auf einem
gesönderten Fahrgestell zu.
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Drei beispielsweise Ausführungsformen der Erfindung werden nachstehend
an Hand der Zeichnung näher erläutert, in der Fig. i und 2 jeweils eine Dampflokomotive
mit unterhalb und seitlich ihres Kessels angeordnetem Vorwärmer und Fig. 3 ebenfalls
eine Dampflokomotive mit Vorwärmer darstellt, der jedoch auf einem eigenen Fahrgestell
untergebracht ist. In den Abbildungen ist jeweils der mit Feuerraum 23 versehene
Dampfkessel der Lokomotive mit 17 bezeichnet, dessen Rauchrolirbündel sich
von dem Feuerraum her nach der Rauchkammer 18 erstreckt, während i den schräg abwärts
geneigt liegenden Vorwä rmer gemäß dem Hauptpatent .darstellt. In Ü'bereinstiminun:g
mit den Bezeichnungen des Hauptpatents sind dann 5 und 6 Rauchkammern, zwischen
denen sich das Rauchrohrbündel des Vorwärmers erstreckt, während io und i I wiederum
die Ummantelungen andeuten, von denen die erste sich über die ganze Länge des Vorwärmers
und die letzte unter Bildung einer dampfbeheizten Kammer und gleichzeitigem Einschluß
der Rauchkammer 6 in Richtung auf die Rauchkammer 5 bis zu der Grenze erstreckt,
an der das vorzuerwärmendeWasser den in dieser Kammer herrschenden Wärinegrad noch
nicht überschritten hat. Die Dampfkammer wird über den Anschluß 15 gespeist und
über den Auslaß 13 entleert, die beispielsweise beide auf der unteren Mantellinie
am höchsten und tiefsten Punkt liegen. Die Speisewasserzufuhr erfolgt über dem Wassereintritt
8 und die Ableitung des erwärmten Wassers über dem Wasseraustritt 9, die beide auf
der oberen Mantellinie des zylindrisch ausgebildeten Vorwärmers, und zwar an deren
tiefsten und höchsten Punkt liegen.
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In Abb. i und 2 befinden sich nun Dampfkessel und Vorwärmer auf ein
und demselben Fahrgestell, und es ist jeweils der Rauchgaseintritt 5 des Vorwärmers
an der Rauchkammer i8 des Dampfkessels angeordnet. Die Überleitung der Rauchgase
geschieht mittels seitlich angeordneter Leitungen i9, die an hochliegende bffnungen
2o- `der'Rauchkainmern 18 anschließen, so daß der Raucligaseintritt also jeweils
mit dem oberen Teil der Rauchkammer verbunden ist. Dadurch bietet sich die Möglichkeit
der Bildung einer ruhigen Zone 21 im unteren Teil der jeweiligen Rauchkammer, in
der sich Flugasche und sonstige nit den Rauchgasen treibende feste Bestand-Leile
absetzen können, die dann in üblicher Weise bei der Reinigung durch Öffnen der Rauchkammertürentferntwerden.
Vom Rauch-;aseintritt 5 gelangen dieGase dann durch das Rohrbündel 2 in die Rauchkammer
6 und von fieser durch den Schornstein 22 ins Freie.
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In Abb. i liegt der Vorwärmer bei dieser Anordnung nach rückwärts
gerichtet unterialb der Rauchkammer. Sollte es dabei im linblick auf thermische
Wirkungen oder vegen des Aussehens der Lokomotive erviinscht erscheinen, die Leitungen
i9 beidereits des Kessels 17, also z. B. syminetriscb, nzuordnen,
so steht dem nichts im Wege. ron einer besonderen Darstellung dieser Mögichkeit
ist abgesehen worden.
In Abb.2 liegt der Vorwärmer bei sonst gleicher
Anordnung seitlich an der Rauchkammer, im übrigen aber ebenfalls rückwärts gerichtet.
Sofern hierbei aus Gründen des Raumbedarfes oder wegen des Zwanges zu einer gleichmäßigen
Gewichtsverteilung auf beiden Seiten der Lokomotive zu einer symmetrischen Anordnung
gegriffen werden muß, so läßt sich der Vorwärmer in zwei Einheiten unterteilen,
von denen dann je eine auf jeder der beiden Seiten des Kessels anzuordnen ist. Auch
dies ist nicht besonders dargestellt worden.
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Möglich wird die aus Abb. i und 2 ersichtliche Anordnung dadurch,
daß der Dampfkessel infolge Verwendung des Vorwärmers gemäß dem Hauptpatent um rund
2o °% kürzer und sein Durchmesser um ungefähr io°% kleicier als sonst ausfallen
kann. Bei der Ausführung nach Abb. i gelangt man dann für den Vorwärrner auf einen
Durchmesser von etwa 6o°/, des Dampfkesseldurchmessers. Mithin kann der Vorwärmer
unter Zugrundelegung sonst üblicher Verhältnisse zwischen den Rädern und Längsträgern
des Lokomotivrahmens untergebracht werden. Bei einer symmetrischen Anordnung gemäß
Abb. 2 braucht der Durchmesser jedes der Vorwärmer nur weniger als .4o°% des Dampfkesseldurchmesserszu
betragen. In diesem Falle bleibt die seitliche Ausladung also ebenfalls in dem Rahmen
der durch die sonstigen Ausladungen bestimmten Querschnittsverhältniss:e. Im übrigen
sind dann auch die Vorwärmer besonders leicht zugänglich auf dem Fahrgestell zu
lagern.
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Liegen die Verhältnisse im Sonderfalle so, daß die Lokomotive eine
sehr hohe Zugkraft entwickeln soll und daher schon für sich allein ein beträchtliches
Gewicht aufweist oder daß die Treib- und Laufachsen 25 nur beschränkt belastet werden
dürfen, so kann wie in anderen bekannten Fällen auch hier für den Vorw ärmer ein
gesondertes Fahrgestell vorgesehen sein: Dies stellt Abb. 3 dar. Auf dem zweiten
Fahrgestell wird der Vorwärmer wiederum mit der Neigung gemäß dem Hauptpatent angeordnet.
Dabei ist der nächste Teil, der mit der Rauchkammer 5 endet, gegen die Rauchkammer
18 des Kessels 17 zu richten, aus .der er die Verbrennungsgase über eine Leitung
erhält, die in dem dargestellten Falle ebenfalls an einem hochliegendenPunkt derRauchkammer
18 anschließt. Am anderen Ende des Fahrgestelles liegt dann die Rauchkammer
6; in die die Verbrennungsstoffe vor Abzug aus dem Schornstein 7 gelangen, nachdem
sie dasRohrbündel des Vorwärmers durchströmt haben und ebenfalls der durch den Mantel
i i streichende Abdampf, nachdem der vorgesehene Wärmetausch stattgefunden hat.
Im übrigen ist die Bildung einer ruhigen Zone in der Rauchkammer 18 und deren Zugänglichkeit
ebenso gesichert wie in den vorbeschriebenen Ausführungen.
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Sichtstörungen treten bei Anordnungen gemäß der Erfindung nicht ein,
denn die Rauchgase ziehen bei Austritt aus dem Schornstein über dem Führerhausdach
ab. Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Abb. 3 liegen die Verhältnisse nicht ungünstiger
als bei anderen Lokomotiven; abgesehen davon ist die Lokomotive vornehmlich dazu
bestimmt, mit dem Führerhaus nach vorn zu laufen.