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Umlauf-Niederdruck-Dampfheizung für Eisenbahnfahrzeuge Die Umlaufdampfheizungen
in Eisenbahnfahrzeugen bekannter Bauart haben einen an die Hauptdaunpfleitung angeschlossenen,
durch eine Stelleinrichtung für verschiedene Heizleistungen einstellbaren Dampfeinlaß.regler
mit einer hinter dem Einlaßventil liegenden Strahldüse. Hier schließt eine Ringleitung
an, deren Verteilungsleitung sowohl zu den Heizrohren als auch zurück zum Wärmefühler
des Dampfeinlaßreglers über eine im Jahre 19 13
durch Reichspatent
geschützte Entwässerungseinrichtung führt. In beiden Richtungen wird dort die Heizanlage
durch ein Düsensystem und ein Wasserabscheidexohr entwässert. Die Heizrohre in den
Abteilen sind mit ihrem einen Ende durch ein von den Reisenden zu bedienendes oder
selbsttätig wirkendes Absperrorgan und mit dem anderen Ende durch einen mit einem
Sauglöffel versehenen Stutzen an die Ringleitung parallel zueinander angeschlossen.
In Großraumwagen finden abstellbare Heizrohre größeren Ausmaßes Anwendung. Dies
erfordert in der Ringleitung zwischen. deren Vor-und Rücklauf den. Einbau einer
Drosselscheibe und den Amschluß der Heizrohre mit einem Ende an den, Vorlauf und
.mit dem anderen Ende an die Rückleitung, damit das Heizmittel diese langen Rohre
durchfließt, oder es werden auch Vor- und Rücklaufstrang der Verteilungsleitung
voneinander getrennt, so daß die Heizrohre die Verbindung herstellen. Bei der letzteren
Bauweise ist aber eine direkte Verbindung der beiden Rohrstränge an ihren Enden
durch eine enge KurzschlußIeitung erforderlich gewesen. In beiden Fällen muß ja
eine Durchflußöffnung verbleiben, damit dem Rückdampffühler des Einlaßreglers eine
für die Beeinflussung der Einlaßventilöffnung nötige Dampfmenge noch zugeführt werden
kann, wenn sämtliche Heizrohre durch die Reisenden abgesperrt werden.
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Diese Durchflußöffnungen, sowohl die Drosselscheibe in der Ringleitung
als auch die Kurzschlußleitung, beeinträchtigen aber beim Heizbetrieb mit
Vollast,
d. h. wenn die Absperrorgane sämtlicher Heizrohre geöffnet sind, die Leistung des
Dampfeinläßreglers, weil; je nach Größe der Diirchflufäöffnung der Drosselstellen,
entsprechende -41eiig e,i Dampf-Luft-Gemisch für den Heizbetrieb ungenutzt zum Rückdampffühler
zurückgelangen und diesen drosselnd beeinflussen.
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Die für die vorbeschrieb@ene Umlaufheizung bisher verwendete Entwässerungseinrichtung
ist in der Abbildung dargestellt. Sie hat in ihrem unteren Teil zwei hintereinandergeschaltete
Düsen 9 und 12. Der vom Einlaßregler kommende Dampfstrom durchfließt diese nacheinander.
Er wirkt dabei saugend sowohl auf die erste mit dem Rücklaufkanal 5 in Verbindung
stehende Düsenkammer i i als auch auf die zweite durch den Abtropfstutzein ,3 mit
der Außenluft in Verbindung stehende Düsenkammer 4: und fließt dann durch den Kanal
13 in das anschließende Wasserabscheiderohr 14. Während der Dampf hier nach
oben durch die Verteilungsleitung zu den abstellbaren Heizrohren gelangt, wird das
auf dem Wege vom Dampfeinlal:1)-regler mitgeführte und das durch die Düse 9 aus
dem Rücklaufkanal 5 angesaugte Kondenswasser abgeschieden. Es fließt dabei durch
das Abflußrohr 15 zurück und gelangt durch den Kanal 16 des Gehäuses
in die Düsenkammer .l, von wo es durch den Entwässerungsstutzen ; abtripft. :Mitgeführte
Dampfmengen werden durch die Düse 12 angesaugt und über den Kanal 13 in das Wasserabscheiderohr
14 zurückgeführt.
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Während der Anheizzeit, d. h. solange der Dampfstrom den Kreislauf
durch das Rohrnetz noch nicht beendet und den Rückdampffühler des Dampfeinlaßreglers
noch nicht drosselnd beeinflußt hat, strömt Frischdampf durch das noch weit geöffnete
Einlaßventil des Reglers ungehindert nach.
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Im ganzen Rohrnetz der Heizeinrichtung entsteht ein überdruck, der
die Entlüfterglocke 8 auf dem Rücklaufkanal 5 öffnet, so daß die ,aus dem Rohrnetz
verdrängte Luft zum Teil hier ins Freie gedrückt wird. Andere Luftteile werden zu
gleicher Zeit auch durch die Düse im Dampfeinlaßregler und durch die Düse 9 der
Entwässerungseinrichtung angesaugt, ,mit dem Dampf gemischt, in Umlauf gesetzt.
Erreicht der Dampf auf dem Wege vom Rücklaufkana1 5 zum Dampfeüilaßregler dessen
Rückdampffühler, dann drosselt dieser die Frischdampfzufuhr, und der Überdruck im
Rohrnetz sinkt so weit ab, bis in der Entwässerungseinrichtung sich ein atmosphärischer
Druckausgleich einstellt.
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Während der :erste Rückdampf den ZVeg von der Entwässerungseinrichtung
zum Dampfeinlaßregler zurücklegt, entweichen aus der Eiitlüfterglocke 8 kurze Zeit
auch mit Luft gemischte Dampfteile: Die Entlüfterglocke 8 schließt sich vorzeitig,
und zwar sobald der Überdruck nicht mehr ausreicht, um deren Gewicht zu heben. Die
letzten überschüssigen Luftteile können dann nur noch auf dem Wege über die Düsen.
9, 12 über das Wasserabscheiderohr 14, Entwässerungsrohr 5, Kanal 16 und
Abtropfstutzen 3 mit Dampf gemischt entweichen. Dies macht sich durch austretende
Dampfschti=aden am Abtropftrichter bemerkbar.
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Erfindungsgemäß erhält die in der Abbildung dargestellte Entwässerungseinrichtung
i in der Trennwand a zwischen der durch dein Abtropfstut;:eii ,; mit der Außenluft
in. Verbindung stehenden D äsenkammer 4 und dem Dampfrücklaufkanal 5 eine Bohrung
6 und im Abtropfstutzen ; eine Drosselscheibe 7, die in den einzelnen Abschnitten
des Heizbetriebes auf diesen verschiedene vorteilhaft regelnde neue Einflüsse ausüben,
und zwar: i. Beim Anheizen der Anlage in der bereits vorbeschriebenen Weise, solange
das ganze Rohrnetz, also auch deren Rü cklaufr;ihr, unter atmosphärischem Überdruck
steht, strömt nunmehr die verdrängte Luft nicht mir durch die Entlüfterglocke 8,
sondern auch durch die Bohrung 6 aus dem Rücklaufk.anal 5, und zwar durch die Düsenkammer
.1 und den Abtropfstutzen 3 ins Freie. Dieser Virgang dauert so lange, bis im Rücklaufkanal
5 oberhalb der Bohrung 6 der atmosphärische Druckausgleich hergestellt ist. Die
Entlüfterglocke 8 schließt sich dagegen schon, wenn der Überdruck im Rücklaufkanal5
nachläßt und nicht mehr ausreicht, um deren Gewicht anzuheben. Es findet also eine
schnellere und wesentlich -ergiebigere Entlüftung des Rohrnetzes statt. Dem Frischdampf
aus dein Einlaßventil des Reglers- wird folglich durch die Düse im Einlaßregler
und die Düse 9 der Entwässerungseinrichtung weniger Luft beigemischt als bisher.
Die Anlage wird also schneller Lind vollkommener angeheizt.
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2. Im nachfolgenden Beharrungszustand des Heizbetriebes, also wenn
der atmosphärische Druckausgleich im Rücklaufkanal5 oberhalb der Bohrung 6 eingetreten
ist, bleibt diese Bohrung für den Heizbetrieb ,ohne schädlichen Einfluß.
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Die Eins.trömdüse des Einlaßreglers und die Düse 9 der Entwässerungseinrichtung
wirken wie bisher saugend auf die Rücklaufleitüng, so daß im Kanals der Entwässerungseinrichtung
der Rückfluß des Dampf-Luft-Gemisches und des Kondenswassers beschleunigt wird.
Das Dampf-Luft-Gemisch gelangt dabei, durch die primär wirkende Düse im Einlaßregler
angesaugt, zum größten Teil oberhalb der Trennzunge io zum D:ampfeinlaßregler. Mit
Restteilen des durch die Düse 9 sekundär angesaugten Gemisches mußte bisher auch
das Kondenswasser in die Düsenkammer i i fließen und danach den Weg über die Düse
i z mit anschließendem Kanal 13, über das Wasserabscheiderohr r a, das Abflußroht
15 und den Kanal 16 nehmen, um über die Düsenkammer 4. und den Abtropfstutzen
3 ins Freie zu gelangen. Es wurde dabei durch den Frischdampf unnötig nochmals angewärmt.
Die Bohrung 6 gestattet erfindungsgemäß den Abfluß des Wassers unmittelbar durch
die Düsenkammer 4. und den Abtropfstutzen 3, ohne nochmals mit dem Frischdampf gemischt
zu werden.
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Die Düse i a saugte bisher aus der Düsenkammer ¢ nur die mit dem Kondenswasser
durch den Kanal 16 aus dem Wasserabscheiderohr i q. entweichenden Dampfmengen wieder
an, sie unterstützt
aber jetzt auch den direkten Wasserahfluß aus
dem Rücklaufkanal 5 durch die Bohrung 6. Die Drosselscheibe 7 im Abtropfstutzen
3 begiinstigt diese Saugwirkung und verhindert gleichzeitig ein vorzeitiges Entweichen
von Dampfschwaden durch den Abtropfstutzen 3 mit dem hier abgeschiedenen Kondenswasser.
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3. Vor allem aber wird durch die Bohrung 6 bei Umlaufdampfheizungen,
besonders in Großraumwagen, nach Abstellen der Absperrorgane sämtlicher Heizrohre
der für die Beaufschlagung des Einlaßreglers erforderliche Kreislauf freigegeben.
Die in solchen Anlagen zu diesem Zweck bisher eingebauten Kurzschlußleitungen zwischen
Vor- und Rücklauf, die auch bei angestellten Heizrohren für den Heizbetrieb ungenutzte
Dampfmengen zum Dampfeinlaßregler zurückgelungen ließen und diesen dadurch in seinen
Leistungen beeinträchtigten, sind daher überflüssig. Die regelnde Wirkung der Bohrung
6 auf den Rückdampffühler des Dampfeinla.ßreglers stellt sich selbsttätig erst nach
Bedarf ein.
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Während des Beharrungszustandes im Heizbetrieb mit geöffneten Absperrorganen
der Heizrohre bleibt die Bohruaig 6 ohne Einfluß auf den Rückdampffühler. Eine unerwünschte
schädliche Beeinflussung, wie bei Anwendung der Kurzschlußleitungen durch Rückfluß
für den Heizbetrieb ungenutzten Heizmittels findet nicht statt.
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Ein neuer Kreislauf durch die Bohrung 6 zum Rückdampffühler des Dampfeinlaßreglers
wird durch die über der Bohrung liegende Trennzunge i o im Rücklaufkanal5 verhindert,
solange die Absp.errorgane der Heizrohre noch offen sind und ein starker Rückstrom
von Restdampfmengen aus der Rückdampfleitung als Gegenstrom wirkt. Erst wenn nur
ein Absperrorgan oder wenige noch offen stehen und der Rückfluß des Restdampf-Luft-Gemisches
als Gegenstrom nachläßt, setzt dieser Kreislauf durch die Bohrung 6 ein und fördert
dabei Dampf-Luft-Gemisch aus dem Wasserabscheiderohr 14, das durch den nachfolgenden
Frischdampf vom Dampfeinlaßregler über den Kanal 16 in die Düsenkammer 4
gedrückt wurde. Die Drosselscheibe 7 im Abtropfstutzeai 3 verzögert den Austritt
desselben ins Freie. In diesem Kreislauf gelangt das Dampf-Luft-Gemisch zum Rückdampffühler
des Dampfcinlaßreglers, das nun dessen Einlaßventil abdrosselt, so da.ß der Dampfstau
im Wasserabscheiderohr nachläßt. Es übt also schon eine regelnde Wirkung in der
Frischdampfabgabe aus und verhindert dabei den Austritt von Heizmittel ins Freie.
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Werden sämtliche Absperrorgane der Heizrohre abgestellt, so hört der
Rückfluß in der Rücklaufleitung und auch im Rücklaufkanal 5 ganz auf. Der Rückdampffühler
des Dampfeinlaßreglers wird nun von reinem Frischdampf beaufschlagt, der aus dem
Wasserabscheiderohr 14 entnommen und, durch die Düse des Dampfeinlaßreglcrs angesaugt,
nun durch die Bohrung 6 und im Rücklaufkanal 5 um die Trennzunge i o herum ungehindert
zum Rückdampffiihler gelangen kann.
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Eine maximale Drosselung des Dampfeinlaßreglers setzt ein, weil nur
reiner Dampf zur Verfügung steht.
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Diese schnelle und maxima:e Drosselwirkung durch die erfindungsgemäß
vorgesehene Bohrung 6 in der Entwässerungseinrichtung wird mit der bcreits bekannten
Ausführung in keiner Weise erreicht.
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Sie läßt die Anwendung eines leistungsfähigen, stets 'mit Vollast
arbeitenden Dampfeinlaßreglers zu, der also nicht mehr v,-)n dem Zu,glicgleiter
,auf verschiedene Leistungen eingestellt zu werclcii braucht.
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Während beim Anheizen durch die Bohrung 6 eine Strömung in der Richtung
von 5 nach 4 stattfindet, solange in der Rücklaufleitung noch ein atmosphärischer
Überdruck herrscht, %irie unter i beschrieben, entsteht im Büharrungszustand des
Heizbetriebes durch diese Bohrung 0 chic geringe Strömung in entgegengeaetzter Richtung,
sobald sich in der. Rücklaufleitwig ein geringer atmosphärischer uterdruck einstellt.
Das dabei aus der Düsenkammer 4 aufgenommene Dampf-Luft-Gemisch wird im Schutz der
Treimzunge i o nur durch die Düse g ,angesaugt und gelangt, mit dem durch die Rücklaufleitung
angesaugten Teilstrom des Dampf-Luft-Gemisches .aus dem Heizrohriretz gemischt,
über 1i, 12 und 13 nach i4.
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Da die Bohrung 6 die untere Kanalsohle unterbricht, kann das Kondensat
aus der Rücklaufleitung trotz des geringen Gegenstromes durch diese Bohrung ,auch
jetzt unmittelbar in die Düsenkammer 4 abfließen und durch den Abtropfstutzen ausscheiden.