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Niederdruck-Umlaufheizung für Personenwagen In den für Niederdruck-Dampfumlaufheizungen
im Bahnbetrieb benutzten Dampfeinlaßreglern erfolgt die Entspannung des Dampfes
in einem thermisch nach dem Dampfbedarf gesteuerten Dampfeinlaßventil, dem meist
eine Düse nachgeschaltet ist, um mittels deren Strahlwirkung das durch die Heizanlagen
strömende Dampf-Luft-Gemisch nach Abscheiden des Kondensats im Kreislauf zum Reglerfühler
zurückzuführen. Die einzelnen Heizkörper bzw. -schlangen liegen, besonders bei Wagen
mit Einzelabteilen, im Nebenschluß zur Niederdruck-Umlaufleitung, und, an, ihren
Abzweigstellen sind Schöpfflächen vorgesehen. Zur Einstellung der Heizleistung derselben
dienen handeinstellbare Abteilschieber oder -ventile, deren Wirksamkeit jedoch oft
dadurch beeinträchtigt wird, 'daß die Schöpfleistung der Abzweige stark von der
Umlaufgeschwindigkeit bzw. -menge des Dampf-Luft-Gemisches in der Hauptumlaufleitung
abhängt, die ihrerseits je nach dem Dampfbedarf stark wechselt.
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Um eine genauere Regelung derselben zu ermöglichen, wird erfindungsgemäß
die zu den Einzelheizkörpern führende Vorlaufleitung mit bis auf einigem WS entspannten
Dampf betrieben, der dem Haupteinlaßregler aus seiner Zwischenkammer zwischen Einlaßventil
und Düse entnommen und durch ein Überströmventil auf einen konstanten bzw. gesetzmäßig
festgelegten Druck geregelt wird. Der Querschnitt der Abteilventile wird alsdann
nur klein.. Seine Prozentuale Änderung überträgt sich
jedoch vermöge
des an ihm wirksamen vorbestimmten Druckgefälles genauestens auf die sekundlich
durchgelassenen Dampfmengen und ermöglicht die Einstellung beliebiger Heizleistungen.
Zugleich mit dieser Maßnahme wird an die Düse des Dampfeinlaßreglers ein Niederdruckkreis
angeschlossen, in welchem vollentspanntes Dampf-Luft-Gemisch strömt, und an den
die Rückläufe der Einzelheizkörper angeschlossen sind, um sie bei Absperren ihrer
Regelventile von hier aus zwecks Abkühlmöglichkeit zu belüften. Dieser Niederdruckkreis
nimmt den Überschußdampf der Heizkörper in sich auf und führt ihn, soweit er nicht
unterwegs niederschlägt, über die Heizung des Seitenganges zum Entwässarer und zur
Düse zurück. Auf diese Weise wird- durch die Hubstellung der Abteilventile die Seitengangheizung
der Witterung entsprechend nebenbei rnitgeregelt.
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Eine Dampfheizungsanlage dieser Art für Wagen mit Einzelabteilen ist
in Abb. i beispielsweise dargestellt.
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Der Dampf zweigt über ein Sieb aus der Dampfhauptleitung i ab zum
Dampfeinla3regler 2. Dieser liegt unter dem Wagen und besteht wie üblich aus einem
durch Ausdehnungskörper 9 (Aluminiumrohr oder Wellrohrkörper mit Arbeitsflüssigkeit)
gesteuerten Einlaßventil 3 und einer Zwischenkammer q., von der eine Steigleitung
=an Vorlauf 5 und eine Düse 6 zum Rücklauf 7 der Einzelheizkörper 8 führt. Je ein
Paar Heizschlangen 8 ist über Handabsperrschieber oder -ventile io an den Vorlaufs
angeschlossen, während an der Anschlußstelle zum Rücklauf Saugflächen i i vorgesehen
werden können. Die Rücklaufleitung 7 führt zur gegenüberliegenden Längsseite des
Wagens .über die Seitengangheizung 12 zum Entwässerer 1q. ,und von diesem zum Fühler
9 und zurr Saugseite der Düse 6 des Dampfeinlaßreglers 2 zurück. Da die Übergangsstellen
zur Seitengangheizung meistens tiefer liegen, führt von dort je ein Entwässerungsrohr
16, .das an der Dampfhauptleitung entlanggeführt werden kann, zum Entwässerer, ebenso
das vom Rücklauf 7 ausgehende Entwässerungsrohr 17.
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Die Seitengangheizung 12 wird hiernach gespeist aus der Düse 6, die
den Umlauf im Niederdrucksystem bewirkt und dort eine gewisse Grundlast beisteuert
sowie aus dem gemeinsamen Dampf-Luft-Gemisch führenden Rücklauf 7 der Heizkörper
8, dessen Dampfgehält von der jeweiligen Stellung der Abteilventile io abhängt.
Um die steuernde Wirkung der letzteren auf die Seitengangheizung noch zu verbessern
bzw. nicht auf den nur zeitweise vorhandenen überschußdampf der Abteilheizschlangen
zu beschränken, könhen hinter den Ventilen io kleine Abzweige 18 vorgesehen werden,
die je Abteil unmittelbar etwas Dampf in den Rücklauf liefern.
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Die Enden der Vorlaufleitung 5 können durch kleine Öffnungen i9 in
den Rücklauf 7 entwässern, die zweckmäßig so angeordnet werden, daß ihr Austrittsstrahl
ebenfalls den Umlauf fördert.
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Die Querschnitte der Abteilventile werden so klein Nemessen, daß im
Beharrungszustand bei Vollast, also bei offenen Ventilen, sich in der Zwischenkammer
q. des Reglers und im Vorlauf 5 ein Dampf druck von etwa i m WS einstellt, der es
gestattet, die nicht abstellbare Vorlaufleitung eng zu halten, ohne daß das Druckgefälle
an den Abteilventilen wesentlich verschieden ausfällt. Die Temperatur des Reglerfühlers
9 beträgt hierbei etwa 90° C.
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In der Steigleitung zum Vorlauf 5 wird erfindungsgemäß ein Überströmventil
2o angeordnet, das bei Überschreiten des obengenannten Druckes (i m WS) öffnet und
alsdann durch eine Umgangsleitung 21 etwas Dampf unmittelbar zum Reglerfühler 9
übertreten läßt. Dadurch wird der Dampfdruck im Vorlauf konstant gehalten .und kann
bei Schließen von Abteilventilen nicht ansteigen. Ohne dieses Ventil2o würde er
das nämlich tun, da der Einlaßregler seinerseits die Seitengangheizung auf Vollast
zu steuern sucht. Beim Drosseln oder Schließen von Abteilventilen übernimmt also
das t,'%erstr@ömventil die Druckregelung im Vorlauf und der Reglerfühler 9 erkaltet.
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Durch diesen konstanten Vorlaufdruck sind für die Handregelung der
Abteilventile die günstigsten Vorbedingungen geschaffen. Es ergibt sich nur noch
der Nachteil, daß beim Anheizen, d. h. bei noch kaltem Rohrsystem, .die Einströmkraft
des Dampfes ebenfalls auf diesen Regeldruck beschränkt werden würde und etwas mehr
Zeit erfordern würde. Aus diesem Grund wird das Überströmventil 2o mit einem Abdeckschwimmer
27 versehen, wie in Abb. 2 dargestellt.
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Nach Abb.2 besteht das Überströmventil aus einem Gehäuse 23, dem Sitz
2q. und dem feder- oder gewichtsbelasteten Ventilkörper 25. Dieser kann Kugelform
haben und mit einer konusartigen Drosselfläche versehen sein, um beim Anhub den
Querschnitt zwecks Vermeidung von Geräuschen allmählich freizugeben. Der Dampfeintritt
erfolgt durch den Stutzen 26, der Stutzen 29 führt zum Vorlauf 6, der Stutzen28
zur Umgangsleitung 21.
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Um das Überströmventil beim Beginn des Anheizens außer Betrieb zu
halten, dient der becherförmige Schwimmer 27. Im Ruhezustand: liegt er auf Stützzapfen
3.2 auf. Beim Anstellen der Heizung ist der Dampfbedarf derselben so groß, daß durch
das am Spalt 3o entstehende Druckgefälle der Schwimmer angehoben wird und mit seinem
Bodenkonus die Zugangsöffnung 31 zum Überströmventilsitz 24 verschließt. Der Dampfdruck
kann also durchschlagen und durch sämtliche Ventile und Düsen mit Vollkraft Dampf
strömen, bis nach einigen Minuten der Reglerfühler 9 warm wird und die Steuerung
beginnt. Durch die von dort aus eingeleitete Drosselung (bis auf Vollast) vermindert
sich das am Spalt 30 wirkende Gefälle, der Schwimmer fällt ab und gibt das
Überströmventil frei. Sobald nun die Abteilventile gedrosselt oder geschlossen werden,
bleibt der Vorlaufdruck gleichwohl konstant, und der Seitengang erhält entsprechend
weniger Dampf.
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Eine andere Form des Überströmventils 2o ist in Abb. 3 dargestellt.
Hier führt der Stutzen 34 zum
Vorlauf 6; und die Gewichtsbelastung
35 wird zugleich als Stauscheibe benutzt. Dadurch regelt sich der Vorlaufdruck selbsttätig,
so daß er mit zunehmender Dampfmenge ansteigt. Bei , offenen Abteilventilen und
beim Anheizen ist er am höchsten. Beim Drosseln der Abteilventile sinkt er ab, so
daß sich dann die Leistung im Seitengang in zunehmendem Maße ebenfalls verringert.
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Eine generelle Handstelleinrichtung für den gesamten Wagen ist bei
dieser Heizanordnung nicht notwendig. Will man sie anwenden, so würde man am einfachsten
hinter dem Überströmventil 2o einen Schieber 38 in die Vorlawfleitung 5 ein--bawen.
Da der Vordruck desselben konstant bleibt, läßt sich die Leistung damit beliebig
drosseln. Man kann statt dessen auch mit der Handstelleinrichtung die Belastung
des überströmventilkörpers 25 verändern, falls dieser federbelastet ist.
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Beim Abstellen mittels Schieber 38 kann zugleich eine Verbindungsleitung
q.o zwischen dem Eintrittsstutzen 26 (bzw. Vorlauf 6) und dem Umgang 2,1 freigegeben
werden, so daß der Einlaßregler 2 sofort schließt. Letzterer kann alsdann dazu benutzt
werden, die Hauptdampfleitung i zu entwässern, falls diese nach dem Wagenende hin
kein Gefälle besitzt.
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Die vollbeschriebene Art -der Heizanlage eignet sich- besonders für
Wagen mit selbsttätiger Temperaturregelung. Zu diesem Zweck werden lediglich Magnetventile
vor oder hinter die Handventile io geschaltet und die Abteile mit elektrischen Thermostaten
staten, versehen. da er sich Der durch Flur die bedarf bei Kälte keines höhere,
Thermo- bei milder Witterung tiefere Anzahl der durchschnittlich offenen Abteilventile
selbsttätig mitregelt. H ,i.erin liegt ein großer Vorteil, da wegen der Luftströmungen
im Seitengang - Thermostaten dort doch meist versagen bzw. schwer richtig unterzubringen
sind.
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Auch. die Heizkörper 41 der Vorräume und sonstigen Nebenräume werden
durch die Abteilventile mitgeregelt, wofür man sie zweckmäßig in den Nebenschluß
legt zum Rücklauf 7 und mit Schöpfflächen an ihn anschließt.