DE737221C - Air-cooled precipitation system, especially for turbine locomotives, with upstream and downstream pipe coolers - Google Patents

Description

Luftgekühlte Niederschlaganlage, insbesondere für Turbinenlokomotiven, mit Vor- und Nachröhrenkühlern Die Erfindung bezieht sich auf eine - luftgekühlte Niederschlaganlage, insbesondere für Turbinenlokomotiven, mit Vor- und Nachröhrenkühlern.Air-cooled precipitation system, especially for turbine locomotives, with upstream and downstream tube coolers The invention relates to a - air-cooled Precipitation system, especially for turbine locomotives, with upstream and downstream tube coolers.

Das Wesen der Erfindung gegenüber Anlagen bekannter Art besteht darin, daß der Vorkühler aus einem in Fahrtrichtung liegenden, den Dachraum des Fahrzeuges einnehmenden, der Dachwölbung sich anpassenden Rohrbündel besteht, während unterhalb des Vorkühlers an den gegenüberliegenden Fahrzeugseitenwänden die Nachkühler und zwischen ihnen der durch die Nachkühler saugende und durch den Vorkühler drückende Kühlluftbläser angeordnet ist. Die fortschrittliche Wirkung dieser Anordnung der Nieder"-Z, liegt in der Erhöhung ihrer Leistungsfähigkeit und in raumsparender ,Unterbringung auf dem Fahrzeug, da .es darauf ankommt, bei den auf Fahrzeugen vorhandenen räumlichen Schwierigkeiten unter Verwendung an sich bekannter Bauarten die Kühler so anzuordnen, daß die größte Menge des Dampfes bereits. im Vorkühler, der Rest aber mit Sicherheit im Nachkühler niedergeschlagen wird. Hierzu trägt ,auch die Anordnung des Bläsers wesentlich bei, da er die Luft durch die Rohrreihen der Nachkühler saugt und sie dann durch die Rohrreihen des Vorkühlers drückt.The essence of the invention in relation to systems of the known type consists in that the pre-cooler from a lying in the direction of travel, the roof space of the vehicle occupying, the roof curvature adapting tube bundle, while below the pre-cooler on the opposite side walls of the vehicle, the aftercooler and between them the one sucking through the aftercooler and pressing through the precooler Cooling air blower is arranged. The advanced effect of this arrangement of the Lower "-Z lies in increasing their performance and in space-saving accommodation on the vehicle, as it matters, with the space available on vehicles Difficulties using known designs to arrange the cooler in such a way that that the greatest amount of steam already. in the pre-cooler, but the rest for sure is precipitated in the aftercooler. The arrangement of the blower also contributes to this essential because it sucks the air through the rows of aftercoolers and them then pushes through the rows of tubes of the precooler.

Luftgekühlte Niederschlaganlagen mit Vor-und Nachkühler für Dampfwagen mit Dampfmaschinen,antrieb sind bereits bekannt. Auch der Dachwölbung angepaßte Röhrenkühler, die zum Teil an den Seitenwänden des Fahrzeuges liegen und durch welche die Kühlluft von Bläsern gedrückt wird, sind nicht mehr neu ebenso wie an den Seitenwänden des Fährzeuges angeordnete Röhrenkühler, zwischen denen die Kühlluftbläser angeordnet sind, welche die Kühlluft durch die Kühler saugen. Demgegenüber handelt es sich bei dieser Erfindung also um die Verwendung rin sich bekannter Einzelheiten.Air-cooled precipitation systems with pre- and after-coolers for steam vehicles with steam engines, drive are already known. Also adapted to the roof arch Tube coolers, some of which are on the side walls of the vehicle and through which the cooling air pressed by fans are no longer new as well as on the side walls of the vehicle arranged tube cooler, between which the cooling air blowers are arranged are, which suck the cooling air through the cooler. In contrast, this is the case Invention, therefore, is about the use of known details.

In weiterer Ausbildung der Erfindung können zusätzlich Berieselungsrohre bekannter-Art verwendet werden, die zwischen den Vorkühlerrohren angeordnet sind, -um das Niederschlagen des Dampfes im Vorkühler sicherzustellen. Beim waagerechten Verlauf der Unterseite des Vorkühlers können die Rohr-. abs stände nach den Seitenwänden zu kleiner v erden, um dadurch eine gleichmäßig.- Verteilung der Kühlluft herbeizuführen.In a further embodiment of the invention, sprinkling pipes of a known type can also be used, which are arranged between the pre-cooler pipes in order to ensure that the vapor is deposited in the pre-cooler. When the bottom of the pre-cooler runs horizontally, the pipe . distance after the side walls become too small in order to bring about an even distribution of the cooling air.

Die Zeichnung zeigt ein Ausführungsbeispiel der Erfindung, worin Abb. i in vereinfachter Darstellung eine Turbinenlokomotive.The drawing shows an embodiment of the invention, wherein Fig. i a simplified representation of a turbine locomotive.

Abb. 2 einen Schnitt nach der Linie 2-2 der Abb. i, Abb. 3 einen Schnitt nach der Linie 3-3 der Abb. 2 und Abb. 4 bauliche Einzelheiten im Schnitt veranschaulichen.Fig. 2 shows a section along the line 2-2 of Fig. I, Fig. 3 shows a section according to the line 3-3 of Fig. 2 and Fig. 4 illustrate structural details in section.

Die mit umkehrbarem Antrieb ausgerüstete Turbinenlokomotive besitzt eine Verkleidung i o, die von dem Fahrzeugrahmen i i und 12 getragen wird. Die einander völlig gleichen Kraftanlagen 13, 14. sind an den gegenüberliegenden Enden der Lokomotive untergebracht. Die Kraftanlagen besitzen je :einen Kessel 15, der zweckmäßig mit Ölfeuerung versehen ist, eine Dampfturbine 16 und einen mit dieser gekuppelten elektrischen Stromerzeuger 17. Die in dein Stromerzeuger erzeugte Kraft wird auf nicht dargestellte Elektromotoren übertragen, die mechanisch mit den Treibrädern der Lokomotive verbunden sind.The turbine locomotive is equipped with a reversible drive a trim i o supported by the vehicle frame i i and 12. The one another completely same power plants 13, 14. are on opposite ends of the locomotive housed. The power plants each have: a boiler 15, which is useful with Oil firing is provided, a steam turbine 16 and an electric coupled thereto Power generator 17. The power generated in your power generator is not shown Electric motors are transmitted that are mechanically linked to the locomotive's drive wheels are.

Das Treibmittel wird aus dem Kessel 15 der Turbine 16 durch eine Leitung i S zugeführt und tritt nach erfolgter Arbeitsleistung durch die Leitung i g in den Vorkühler 2o über, der unmittelbar unter dem Dach der Lokomotive untergebracht ist. Das Kondensat wird zusammen mit den nicht niedergeschlagenen Dämpfen aus dem Vorkühler 2o durch Anschlüsse 2 i zu zwei Nachkühlern 22 übergeleitet, die an den gegenüberliegenden Seitenwänden der Lokomotive angeordnet sind. Das Kondensat wird aus den Nachkühlern durch Leitungen 23 in einen Sammelbehälter 21. ,abgeführt, aus dem es mittels einer Pumpe 25 über Leitung 26 nach dein Kessel 15 zurückgeführt wird.The propellant is drawn from the boiler 15 of the turbine 16 through a pipe i S and enters through line i g in after work has been completed the pre-cooler 2o, which is housed directly under the roof of the locomotive is. The condensate is removed from the together with the non-precipitated vapors Pre-cooler 2o passed through connections 2 i to two aftercoolers 22, which are connected to the opposite side walls of the locomotive are arranged. The condensate will from the aftercoolers through lines 23 into a collecting container 21., discharged, from which it is returned to your boiler 15 by means of a pump 25 via line 26 will.

Wie in Abb. 3 gezeigt, besteht der Hauptkühler aus einer quer laufenden Eintrittskammer 27 und einer parallel dazu angeordneten Austrittskammer 28, zwischen denen eine weitere Kammer 29 angeordnet ist. Die. diese Kammern verbindenden, mit Rippen 31 versehenen Wärmetauschrohre 3o sind zur bessereu Einwässerung geneigt angeordnet. Der der Kammer 27 durch das Abdampfrohr Ig zugeführte Dampf durchströmt -zunächst die erste Hälfte des Hauptkühlers, wo er teilweise niedergeschlagen wird. Das Kondensat fließt in die Zwischenkammer 29 und wird von dort durch die in den Behälter 21. mundende Leitung 32 abgeführt. Der restliche Dampf tritt alsdann in den zweiten Teil. des Hauptkühlers über und durchstreicht dessen Wärmetauschrohre, in denen eine weitere Niederschlagung stattfindet. Das Kondensat tritt in die Kammer 28 über.As shown in Fig. 3, the main cooler consists of a transverse Entry chamber 27 and an exit chamber 28 arranged parallel thereto, between which a further chamber 29 is arranged. The. connecting these chambers with Heat exchange tubes 3o provided with ribs 31 are inclined for better watering arranged. The steam supplied to the chamber 27 through the exhaust pipe Ig flows through it -first the first half of the main cooler, where it is partially knocked down. The condensate flows into the intermediate chamber 29 and is from there through the into the Container 21 opening line 32 discharged. The rest of the steam then enters the second part. of the main cooler over and passes through its heat exchange tubes, in which a further crackdown takes place. The condensate enters the chamber 28 over.

Der Kondensator ist, wie: aus der Abb. 2 ersichtlich, so ausgeführt, daß der verfügbare Raum unter dem Dach völlig ausgenutzt wird. Die Höhe des Kondensators ist daher Wege n der Dachwölbung an den Seiten wesentlich geringer als in der Mitte. Um den Widerstand der Luftströmung über die ganze Kondensatorfläche gleichmäßig zu gestalten, sind die Rohre des Kondensators an dessen Seiten wesentlich dichter nebeneinander angeordnet als in der Mitte, -wo größere .abstände zwischen ihnen gelassen sind. Der Temperaturanstieg der Kühlluft ist demnach über die ganze Kondensatoroberfläche der gleiche.As can be seen in Fig. 2, the capacitor is designed as follows: that the available space under the roof is fully used. The height of the capacitor is therefore the path n of the roof curvature on the sides much less than in the middle. To the resistance of the air flow over the whole condenser surface evenly to design, the tubes of the condenser on its sides are much tighter arranged next to each other than in the middle, where there are greater distances between them are serene. The temperature rise of the cooling air is accordingly over the entire condenser surface the same.

Anis der Auslaßkammer 28 wird das Kondensat mit dem restlichen Dampf und mit den nicht niederschlagbaren Gasen durch Verbindungsleitungen in die Nachkühler 22 abgeführt, in denen eine völlige Trennung von Wasser und Luft stattfindet. Die Nachkühler 22, die an den gegenüberliegenden Seitenwänden 33 unmittelbar unterhalb des Hauptkühlers 2o angeordnet sind, bestehen aus den Kammern 31.. 35, die durch eine Anzahl von senkrecht verlaufenden Wärmetauschrohren 36 miteinander verbunden sind. Die Fahrzeugseitenwände sind mit Windfängen 37 versehen, durch welche Kühlluft über die Oberfläche der Kondensatorrohre geleitet wird. Die Kühlluft kommt dabei zuerst mit den Nachkühlern in Berührung und vervollständigt die Trennung des Dampfes von den nicht kondensierbaren Gasen. Das Kondensat wird zusammen mit den nicht niederschlagbaren Gasen durch die- Leitungen 38 in den Behälter 24. abgeführt, von wo die nicht niederschlagbaren Gase durch eine Leitung 3!> einer Strahlpumpe o. dgl. zugeführt werden.Anise of the outlet chamber 28 is the condensate with the remaining steam and with the non-precipitable gases through connecting lines into the aftercooler 22 discharged, in which a complete separation of water and air takes place. the Aftercooler 22 on the opposite side walls 33 immediately below of the main cooler 2o are arranged, consist of the chambers 31 .. 35, which through a number of vertically extending heat exchange tubes 36 are connected to one another are. The vehicle side walls are provided with windscreens 37 through which cooling air is passed over the surface of the condenser tubes. The cooling air comes in first in contact with the aftercoolers and completes the separation of the vapor of the non-condensable gases. The condensate is together with the non-precipitable Gases discharged through the lines 38 into the container 24, from where the non-precipitable Gases are fed through a line 3!> To a jet pump or the like.

Unter gewissen Verhältnissen ist es erwünscht, zur Erhöhung der Kühlwirkung die Kondensatorrohre mit einer verdampfungsfähigen Flüssigkeit, z. B. Wasser, zu berieseln. Zu diesem Zwecke sind eine Anzahl Berieselungsrohre 4.o in gewissen Abständen vorgesehen. Wie aus Abb. 3 ersichtlich, sind diese diese Berieselutigsro.hre an eine Leitung l r angcschlossen und, wie in Abb.4 dargestellt, mit Durchbrihrungen .12 derart verseben, dal_@ die Wasserstrahlen sich gleichmäßig über die umgebenden Wärmetauschrohre verteilen.Under certain circumstances it is desirable to increase the cooling effect the condenser tubes with a vaporizable liquid, e.g. B. water, too sprinkle. For this purpose there are a number of sprinkler pipes 4.o at certain intervals intended. As can be seen from Fig. 3, these are these Berieselutigsro.hre One line is connected and, as shown in Fig. 4, with openings .12 pass in such a way that_ @ die Water jets evenly over distribute the surrounding heat exchange pipes.

Um dem Wärmetauscher mit gewünschter Geschwindigkeit Luft zuzuführen, ist ein durch eine Dampfturbine 6¢ getriebener Bläser 63 vorgesehen. Bläser und Turbine werden von an den Seitenwänden des Fahrzeuges befestigten Haltern 65 getragen. Die Bläserflügel sind von einem mit einem Verstärkungsring 67 versehenen Mantel 66 umschlossen. Die Kühlluft wird durch die `Windfänge 3; angesaugt und nach Durchstreichen der Nachkühler dem Bläser 63 über die Wärmetauschrohre des Hauptkühlers 2o durch siebartige Öffnungen 68 des Lokomotivdaches ins Freie abgeführt.To supply air to the heat exchanger at the desired speed, a fan 63 driven by a steam turbine 6 [is] provided. Brass and Turbines are carried by brackets 65 attached to the side walls of the vehicle. The fan blades are covered with a jacket provided with a reinforcing ring 67 66 enclosed. The cooling air is drawn through the `wind catches 3; sucked in and after strikethrough the aftercooler passes through the fan 63 via the heat exchange tubes of the main cooler 2o sieve-like openings 68 of the locomotive roof discharged into the open air.

Die der Niederschlaganlage zugeführte Kühlluftmenge kann z. B. durch Regelung der Drehzahl des Bläsers den jeweiligen Betriebsverhältnissen angepaßt werden. Durch Umkehr der Drehrichtung des Bläsers oder, Verstellung seiner Bläserflügel kann auch :der Kühlluftstrom umgekehrt werden, um bei niederen Außentemperaturen ein Gefrieren des Kondensats in den Nachkühlern zu verhindern.The amount of cooling air supplied to the precipitation system can, for. B. by Regulation of the fan speed adapted to the respective operating conditions will. By reversing the direction of rotation of the fan or adjusting its fan blades can also: the cooling air flow can be reversed to with low outside temperatures to prevent the condensate from freezing in the aftercoolers.

Claims (3)

PATENTANSPRÜCHE: i. Luftgekühlte Niederschlaganlage, insbesondere für Turbinenlokomotiven, mit Vor- und Nachröhrenkühlern, dadurch gekennzeichnet, daß der Vorkühler (2o) aus einem in Fahrtrichtung liegenden, den Dachraum des Fahrzeuges einnehmenden, der Dachwölbung sich anpassenden Rohrbündel besteht, während unterhalb des Vorkühlers (20) an den gegenüberliegenden Fahrzeugseitenwänden (33) die Nachkühler (22) und zwischen ihnen der durch die Nachkühler (22) saugende und durch den Vorkühler (2o) drückende Kühlluftbläser (63) -angeordnet ist. PATENT CLAIMS: i. Air-cooled precipitation system, in particular for turbine locomotives, with pre- and post-pipe coolers, characterized in that the pre-cooler (2o) from a lying in the direction of travel, the roof space of the vehicle occupying, the roof curvature adapting tube bundle, while below of the pre-cooler (20) on the opposite side walls (33) of the vehicle, the aftercooler (22) and between them the suction through the aftercooler (22) and through the pre-cooler (2o) pressing cooling air blower (63) - is arranged. 2. Niederschlaganlage nach Anspruch i mit Berieselung, dadurch gekennzeichnet, daß die Berieselungsrohre (4o) zwischen den Vorkühlerrohren (30) angeordnet sind. 2. Precipitation system according to claim i with sprinkling, characterized in that the sprinkling pipes (4o) between the precooler tubes (30) are arranged. 3. Niederschlaganlage nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß beim @vaagLtrechten Verlauf der Unterseite des Vorkühlers die Rohrabstände nach den Seitenwänden zu kleiner werden.3. Precipitation system according to claim i, characterized in that at @vaagL the right course of the underside of the pre-cooler the pipe distances after the side walls become too small.