prtsbewegliehe Dampfkraftanlage, Die Erfindung betrifft eine ortsbeweg liche Dampfkraftanlage, die insbesondere für Lokomotiven geeignet ist. Für Lokomotiven kommt ausschliesslich der Rauchröhrenkessel zur Verwendung, der für Betriebsdrücke über 16 Atmosphären jedoch nicht in Betracht fällt.
Wenn man daher bei. ortsbeweglichen An lagen, insbesondere bei Lokomotiven, zu ho lien Driieken von 30 und mehr Atmosphären übergehen will, so ist man gezwungen., den Heizröhrenkessel durch ein anderes Kessel system zu ersetzen. In dieser Hinsicht sind mehrere brauchbare Vorschläge gemacht worden, die jedoch den Nachteil aufweisen, dass sie so erhebliche Änderungen des Kes selsystems bedingen, da.ss sie nur für neue Lokomotiven, nicht aber für Umbauten in Betracht kommen.
Die Erfindung beseitigt nun diesen Übelstand. Sie besteht .darin, dass eine Feuerbüchse als selbständiger Hoch druckkessel für Betriebsdrücke von minde stens 30 Atmosphären ausgebildet ist, wäh rend ein zweiter Kessel zur Erzeugung von Dampf für Betriebsdrücke bis zu 20 Atmo- sphären dient. Dabei ist die Antriebsmaschine als Zwei- oder Mehrfach-Expansionsmaschine eingerichtet, deren Hochdruckstufe der er zeugte Hochdruckdampf und deren Nieder druckstuf e der in dem zweiten Kessel er zeugte niedriger gespannte Dampf zugeführt wird. Für den zweiten Kessel wird vorteil haft ein Heizrohrkessel gewählt.
Eine be stehende Lokomotive für die üblichen Be triebsdrücke von 15 bis 16 Atmosphären lässt sich bei Ausführung von deren Kessel- und Maschinenanlage im Sinne der Erfindung leicht in eine H.ochdrucklol@omotive umwan deln. Hierzu wird vor den Heizrohrkessel eine als Hochdruckkessel ausgebildete Feuer büchse vorgeschaltet und zum Beispiel vor die Zylinder ein oder mehrere Hochdruck zylinder vorgebaut, beziehungsweise die Zv- linder werden durch neue ersetzt.
Von der Feuerbüchse wird dann der hochgespannte Dampf dem oder den Hochdruckzylindern zugeführt, in dem oder in denen erstere auf den Anfangsdruck der bestehenden Maschine, also zum Beispiel auf 16 Atmosphären, eilt- spannt wird. Der Abdampf wird dann mit dem vom Heizrohrk essel kommenden Dampf vermischt und in eine weitere Stufe bezw. weitere Stufen der 14Taschiiie geleitet.
Eine derartig ausgebildete neue Hochdruckloko motive erfordert keinerlei wesentliche Ver änderungen der bisherigen Bau- und Be triebsweise und bringt trotzdem eine Mehr leistung von 25 bis 35 %, beziehungsweise eine entsprechende Brennstoffersparnis ge genüber den jetzt im Betrieb befindlichen Lokomotiven. Ein Umbau vorhandener Lo komotiven in Hochdrucklokomotiven ergibt noch immer eine Brennstoffersparnis von \?0 %.
Das Gewicht der Lokomotive wird nicht wesentlich erhöht und sonstige Schwie- rigkeiten in bezug auf die Kessel- oder Ma schinenanordnung ergeben sich nicht. Dee bei Maschinen mit hoher Anfangsspannung Wünschenswerte Zwischenüberhitzung lässt sich, bei Verwendung der Dampfkraftanlage gemäss der Erfindung, bei Lokomotiven sehr leicht auch mit Feuergasen durchführen, da bei diesen die durch die Raumfrage beding ten Schwierigkeiten, wie sie sich bei orts festen Maschinen ergeben, nicht vorhanden sind. Die Dampferzeugung kann durch mit telbare oder unmittelbare Beheizung erfol gen.
Die Erfindung lässt sich nicht nur bei Lokomotiven, sondern auch bei andern orts- bewegliehen Dampfkraftanlagen, zum Bei spiel solchen von Lokomobilen, Schiffen, Fahrzeugen aller Art anwenden.
In der Zeichnung ist die Erfindung in einem Ausführungsbeispiel veranschaulicht, und zwar zeigt: Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine Lokomotive, Fig. 2 einen Quer- schnitt nach der Linie 1-1, und Fig. 3 einen Querschnitt nach der Linie 2-2 der I'ig. 1.
Die dargestellte Lokomotive besitzt eine Feuerbüchse<B>A</B> und einen Heizrolirkessel B. Die Feuerbüchse A ist als unabhängiger Hochdruckkessel ausgebildet, und zwar für Betriebsdrücke von wenigstens 30 Atmo sphären. Die obere Grenze dieser Drücke kann sehr hoch gewählt werden und sich rum Beispiel auf 8O und mehr Atmosphären belaufen. Die Feuerbiiclise enthält eine An zahl Verdampfungsrohre d, die in obere Sam- melrohre g und in untere Sammelrohre f münden.
Die obern Sammelrohre g sind mit einer Heizeiiiriclitiiiig li verbunden, die in dem Wasser- bezw. Dampfbehälter e des Hor_h- druclikessels angeordnet ist. Der untere Teil der Einrichtung 1o, ist mit Behältern k ver- bunden, von denen Leitungen i in die untern Sammler<I>f</I> führen.
Ein in den Teilen<I>f, g,</I> cl, <I>h.. k, i</I> umlaufend! s Mittel, zum Beispiel Was ser, macht also einen Kreislauf.
Der im Hochdruckkessel _1 erzeugte Dampf wird vor dem Eintritt in die Hoch druckstufe der Antriebsmaschine in einem besonderen Überhitzer C überhitzt, während der im Langkessel B, der einen Betriebsdruck von bis zu etwa. ?il Atmosphären haben kann. erzeugte Dampf vor seinem Eintreten in eine mittlere oder die untere Druckstufe der @n- triebsina.schine in einem zweiten Überhitzer, D, überhitzt wird.
Von dem Dampf-Wasser- behälter e der Feuerbüchse _1 führt eine Lei tung l nach dem Nassdanipfkasten ml des Überhitzers <B>C</B> (Fig. 3), während der Fleiss- 3ampfkas:teii 1112 dieses Überhitzers durch eine Leitung ii mit den Hochdruckzylindern E der Antriebsmaschine verbunden ist.
Der im Langkessel B erzeugte Dampf von nie derem Drueli wird durch eine Leitung s, die in den Dom des Kessels B führ, dem Überhit.zer D zugeführt und gelangt aus dem Überhitzer nach den #N'iederdruckzvlinclern T durch Leitungen p, an welche sich je eine von den Hochdrurhzvlindern E kommende Leitung o anschliesst.
7n den Leitungen sind in der Strömungsrichtung des Nieder- druclzdampfes vor den Einmündungsstellen der Rohre o Piiclischlagventile .x angebracht. Von den Niederdruckzvlindern F führen Lei tungen (r naeli dem Blasrohr r.
Der Behälter e ist mit einem Sicherheits ventil t versehen, welches durch eine Lei tung rt mit ilerri Kessel<I>B</I> derart verbunden ist, dass ein im Behälter c entstehender Drucküberschuss an den Kessel B abgegeben werden kann. II ist eine Speisepumpe, welche das im Kessel B befindliche Kesselwasser zum Teil durch Leitung v entnimmt und durch Lei tung w nach dem Hochdruckkessel !1 als Speisewasser drückt. Die Kesselsteinaus- scheidungen erfolgen also schon zum grossen Teil im Kessel B.
In dem soeben beschriebenen Ausführungs beispiel wird für den im Kessel e zu er zeugenden Dampf mittelbare Beheizung ver wendet. Es ist dies natürlich nur ein Aus führungsbeispiel; man kann ebensogut den Dampf durch unmittelbare Beheizung ge winnen.
Die Betriebsweise der soeben geschilder- ten Dampfkraftanlage ist folgende: In der Feuerbüchse A wird durch die strahlende Wärme und die Heizgase der in der Kreislaufeinrichtung<I>d, f, q,</I> h., <I>i,</I> 1c um laufende Wärmeträger derart erhitzt, dass durch Abgabe von Wärme durch die Heiz einrichtung h. in dem Kessel e hochgespann ter Dampf erzeugt wird. Die Heizgase gehen bei dem Verlassen der Feuerbüchse A durch die Heizrohre des Kessels B nach der Rauch kammer der Lokomotive und verlassen diese durch den Schornstein.
In dem Kessel B, in dem der Wasserspiegel niedriger steht als im Wasser- und Dampfraume e des Hoch druckkessels A, wie aus Fig. 1 hervorgeht, wird niedrig gespannter Dampf erzeugt. Ist der Kessel B für einen Betriebsdruck von etwa 16 Atmosphären, also dem heute übli chen Druck bei: Lokomotivkesseln, bestimmt, so empfiehlt es sich, diesen Druck für wöhnlich etwas geringer zu halten, zum Bei spiel auf 13 Atmosphären.
Wenn nämlich im Dampfbehälter e der Feuerbüchse eine grUlere Dampferzeugung herrscht, als den Betriebsverhältnissen entspricht, so kann durchl das Ventil t und die Leitung it der überschüssige Dampf an den Kessel B abge geben werden. Dieser wirkt also ;als Speicher.
Die durch die Heizrohre des Kessels B gehen den Heizgase dienen nicht nur zur Dampf - erzeugimg, sondern auch zur Überhitzung sowohl des vom Hochdruckkessel A, sowie vom Nriederdruckkessel B kommenden Damp- fei. Im Ausführungsbeispiel ist der Überhitzer D als Gross-Rauchrohrüberhitzer, der Über- hitzer C als Klein-Rauchrohrüberhitzer aus gebildet.
Es steht jedoch nichts im Wege, auch für den zur Überhitzung des niedrig gespannten Dampfes dienenden Überhitzer zum Beispiel einen Klein-R.auchrohrüber- hitzer oder einen Rauchkammerüberhitzer zu verwenden. Der von den Hochdruck zylindern E kommende Abdampf wird in der Leitung h mit dem vom Überhitzer <I>D</I> kom menden Dampf des Kessels B vermischt und geht dann in die Zylinder F (Fig. 3), von denen er durch die Leitung q nach dem Blasrohr r geht.
Die in den Leitungen p angeordneten Rüekschlagvent.ile x verhindern ein Eindringen des von den Hochdruck- Zylindern kommenden Abdampfes in den Überhitzer <I>D</I> und den Kessel<I>B,</I> falls dieser Abdampf aus irgend einem Grunde einen Druck besitzen sollte, der höher ist als der Druck im Kessel B.
Auf diese Weise wird der Vorteil erreicht, dass das im Abdampf der Hochdruckstufe enthaltene Öl nicht in den Überhitzer gelangt und dort festbremit, sondern gleich zur Schrnürung der Nieder- druchstufe ausgenutzt wird. Ferner geht die in dem Abdampf enthaltene Überhitzungs wärme nicht verloren, was eintreten würde, wenn der Abdampf mit dem Sattdampf oder Wasseriullalt des Kessels B in Berührung kommen würde.
Vielmehr wird durch die Mischung des aus dem Kessel B und Über hitzer D' kommenden Niederdrückdampfes mit dem Abdampf der Hochdruckstufe eine gute Überhitzung des in die Niederdruck zylinder eintretenden Dampfes erreicht. Die Rückschlagventile ergeben auch eine gewisse selbsttätige Regelung der Dampflieferung aus dem Kessel B zu dent Niederdruckstufen.
Die als Hochclruclikessel dienende Feuer büchse A nimmt ungefähr den Raum .der heute üblichen Feuerkiste ein. Sollte sieh eine Vergrösserung dieses Raumes als not wendig erweisen, so könnte der Kessel B entsprechend verkürzt werden. Die Umkehr enden der Überhitzer bei entsprechender Be messung der Heizfläche der Feuerbüchse können ohne Nachteil bis nahe an die hin tere Rohrwand des Kessels B' reichen, so dass ausreichende Überhitzung des Dampfes bei der Kessel erhalten werden kann.
Wie bereits oben ausgeführl-, kann die Erzeugung des hochgespannten Dampfes in der Feuerbüchse sowohl durch unmittelbare, wie durch mittelbare Beheizung erfolgen. Zur Überhitzung des Dampfes des Hoch druckkessels, wie des Niederdruckkessels können verschiedene Ausführungsformen von Heizrohr- oder Rauchkammerüberhitzern ver wendet werden.
Die Antriebsmaschine der Dampfkraftanlage kann sowohl eine Expan- sions-Kolbenma.schine mit zwei oder mehr Expansionsstufen, als auch eine Turbine sein.