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Betrieb von Dampfturbinen, welche die Ventilatoren eines Kühiwasserrückkühlwerkes
einer Lokomotive antreiben. Die Erfindung bezieht sich auf den Dampfturbinenantrieb
von Ventilatoren, welche die erforderliche Kühlluft fördern, die nötig ist, um das
Kühlwasser der Kondensatoren, besonders auf Lokomotiven, zurückzukühlen, um es dem
Kondensator wieder als Kühlwasser zuführen zu können.
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Bei der Erfindung wird von der für anders Zwecke, z. B. zum Antrieb
von Schiffsschrauben, gebräuchlichen 'Maßnahme Gebrauch gemacht, mehrere parallel
arbeitende Schrauben durch Dampfturbinen anzutreiben, die vom Dampf nacheinander
durchflossen werden. Auch ist es an sich ja bekannt, den Abdampf von Dampfmaschinen
im Sommer zu kondensieren und mit ihm im Winter zu heizen.
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Diesen bekannten 'Maßnahmen gegenüber besteht die Erfindung darin,
daß die Dampfturbinen, welche die Ventilatoren des Rückkühlwerkes treiben, mit ihrem
Abdampf wahlweise auf einen Kondensator oder auf die Heizung geschaltet werden können,
indem dabei die sämtlich oder in Gruppen in Reihe geschalteten Dampfturbinen beim
Übergang auf den Heizbetrieb parallel geschaltet werden.
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Auf die Weise wird erreicht, daß das Wärmegefälle, welches den einzelnen
Turbinen zur Verfügung steht, bei der Abführung des Dampfes in den Kondensator nicht
sehr stark verschieden ist, gegenüber dem Betrieb, bei dem der Dampf in die Heizung
geschickt wird.
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Auf der Zeichnung ist die Erfindung dargestellt. a ist die von der
Lokomotive kommende Frischdampfleitung. Sie führt zunächst zur Turbine T1, die den
Ventilator V, antreibt. Ihr Abdampf fließt durch das Rohr b zur Turbine TZ des Ventilators
h=, deren Abdampf durch Leitung c, d zur Turbine T, des Ventilators V3, deren Abdampf
durch Rohrleitung e zur Turbine T., des Ventilators h., fließt. Der Abdampf dieser
Turbine T., strömt, wenn die Heizung nicht im Betrieb ist, also beispielsweise im
Sommer, durch die Leitung f in den Vakuumraum des Kondensators g. DieWasserleitung
h führt das Kühlwasser der Hauptkondensationsanlagen, die sich beispielsweise auf
der Lokomotive befindet, der Rückkühleinrichtung, die sich auf dem Tender befindet,
zu. Dieser Rückkühleinrichtung liefern die Ventilatoren hl, h@, Tlrs, h, die erforderliche
Kühlluft. Die Leitungen i., h, in, ii verteilen das Wasser auf die Rückkühleinrichtungen,
die die genannten Ventilatoren mit Kühlluft versorgen. Ein kleiner Teil des durch
die Leitung h zufließenden Wassers wird durch die Leitung o der Kreiselpumpe p zugeführt
und von dieser durch Leitung q in den Strahlapparat r gedrückt, der durch
die Leitung t
die unkondensierbaren Gase und das Kondensat aus dem Kondensator
g absaugt. Das Abwasser des Strahlapparates r fließt dann durch die Kühlrohre des
Kondensators g, kondensiert hier den Hauptteil des Abdampfes der Turbine T., und
fließt dann durch die Leitung s ebenfalls einer der Rückkühleinrichtungen zu. Die
Pumpe p ist auf der `Felle eines der Ventilatoren V_ angeordnet, da es keine Schwierigkeit
bereitet, die Pumpe für die durch den Ventilator gegebene Drehzahl auszuführen.
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Die Beheizung des Zuges muß von der Lokomotive über den Tender zum
Zug geleitet werden. Zu diesem Zweck ist an sich schon die Frischdampf leitung
a notwendig, die bei u zum Zug weitergeht.
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Nach der Erfindung wird die Wärmewirtschaft des Betriebes dadurch
erhöht, daß die Turbinen Tl, T., T3, T4 in der Dampfausnutzung der Zugbeheizung
vorgeschaltet werden. Diese \'erbinrlung von Leistungserzeugung und Heizung wird
nach der Erfindung erzielt, ohne daß dadurch die Rohrstränge an den Übergangsstellen
von Wagen zu Wagen vermehrt oder erweitert werden. Zu diesem Zweck ist die Heizleitung
if an das Verbin-(lungsrohr c, d zwischen Turbinen T, und T, aneschlossen.
Im Sommer ist diese Heiz-t,
leitung zz durch das Ventil v
geschlossen, der Betrieb der Turbine erfolgt, wie oben beschrieben.
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Im Winter ist das Ventil v geöffnet, so daß der Abdampf der Turbine
T2 in die Heizleitung u weiterfließt. Der Turbine T3 wird nunmehr durch die Leitung
L nach öffnen des Ventils w und Schluß des Ventils z Frischdampf zugeführt.
Der Abdampf fließt wie zuvor durch Leitung e zur Turbine T4 und nunmehr nach Öffnen
des Ventils x und Abschluß des Ventils y ebenfalls in die Heizleitung u. Bei den
Turbinen T3 und T4 bleibt hierbei das Wärmegefälle dasselbe wie im Sommerbetrieb,
so daß die Verschaufelung der Räder richtig bleibt. Um der Verkleinerung des arbeitenden
Dampfvolumens zu entsprechen, genügt es, einen Teil der Eintrittsdüsen von Hand
zu schließen. Die Kondensation g kommt hierbei außer Betrieb. Will man hierbei die
Leistung der Pumpe p sparen, so genügt es, in die Leitung o einen Dreiweghahn einzubauen,
der die Verbindung mit Leitung h, absperrt und mit der Außenluft herstellt. Bei
dem geringen Leistungsbedarf der Pumpe ist es aber einfacher, sie in Betrieb zu
lassen, um so mehr, als dann der Kondensator ä den in der Heizung nicht benötigten
Abdampf teil weiter niederschlägt. Für diesen Dampfteil wird aber der aus dem Dampf
noch gewinnbare Energieteil im Ventil y abgedrosselt.
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Bei kurzen Zügen und in der Übergangszeit wird der Abdampf der Turbinen
T. und T4 zusammen bei weitem nicht von der Heizung verbraucht, so daß für eine
große Dampfmenge ein wertvoller Energiebetrag im Ventil y durch Drosselung vernichtet
werden würde. Bei der durch die Erfindung gegebenen Vorrichtung kann auch dieser
Energieverlust weitgehend vermieden werden, indem bei der. Parallelschaltung der
Turbinen T, und T., einerseits, T,, und T4 anderseits nur den Abdampf der Turbine
:2 in die Heizleitung ii entlassen wird, während der Abdampf der Turbine T4 unter
Beibehaltung des Vakuums in den Kondensator g fließt. Zu diesem Zwecke wird das
Ventil x geschlossen und dafür y geöffnet. Sofern die Heizung hierbei nicht einmal
den Abdampf der Turbine T. ganz verbraucht, kann der überschüssige Rest durch Drosselung
im Ventil x in den Vakuumraum des Kondensator g abfließen. Hier arbeitet in den
Turbinen T3, T., allerdings ein Wärmegefälle, für das die Verschaufelung nicht mehr
richtig ist, so daß sie es nicht vollkommen ausnutzen können. Trotzdem wird aber
ihr Dampfverbrauch kleiner, als wenn der Turbine T4 der Gegendruck der Heizung aufgedrückt
bliebe, wobei für den gesamten Dampf das Zusatzgefälle im Ventil y vernichtet werden
würde. Um die Dampfersparnis, die aus der Vergrößerung des Wärmegefälles in den
Turbinen T3, T¢ gewinnbar ist, zu erzielen, müssen die Gesamtquerschnitte der Eintrittsdüsen
bei beiden Turbinen verringert werden. Da diese Verringerung schwerer genau erzielbar
ist, kann man auch auf dieVerringerung derDampfer sparnis durch Erhöhung des Wärmegefälles
in den Turbinen T3 und T4 verzichten und erhält dann bei gleichbleibendem Gesamtdampfverbrauch
eine höhere Drehzahl der Turbinen T, und T, und damit eine stärkere Wirkung der
Ventilatoren h3 und h." dadurch eine bessere Kühlwirkung und ein besseres Vakuum
im Kondensator der Hauptturbine.
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Um den in der Heizung jeweils nicht benutzten Dampfrest in den Kondensator
zu entlassen, können für die Absperrorgane x und y die bekannten automatischen Reduzierventile
benutzt werden, die einen konstanten Druck in der Leitung c und ic aufrechterhalten,
und aus diesem Druck den jeweils überschüssigen Dampfteil in den Vakuumraum abfließen
lassen.