DE411890C

DE411890C - Arrangement for driving auxiliary machines of a steam locomotive operating with condensation

Info

Publication number: DE411890C
Application number: DEB111857D
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1923-11-22
Filing date: 1923-11-28
Publication date: 1925-04-07

Description

Patentiert im Deutschen Reiche vom 28. November 1923 ab. Bei mit Kondensation arbeitenden Dampflokomotiven sind bekanntlich mehrere Hilfsmaschinen vorzusehen, so z. B. eine Umlaufpumpe für das ILiihlwasser, eine Kondensat-und Speisepumpe, ein Feuerungsventilator, ein Kühlluftventilator zum Herbeischaffen der zum Kühlen des Oberflächenkondensators, falls derKondensator luftgekühlt ist, oder zum Rückkühlen des Kühlwassers bei mittelbarer N iederschlagung des Dampfes im Kondensator benötigten Luft. Es ist bereits bekannt, mehrere dieser Hilfsmaschinen durch eine einzige Kraftmaschine anzutreiben. So werden beispielsweise bei einer bekannten Anordnung die Kühlwasserpumpe, die Kondensat-, die Speisepumpe des Lokomotivkessels und eine Breinsluftpurnpe durch eine beson-#lere Hilfsturbine angetrieben. Daneben ist noch je eine Hilfsturbine zum Antreiben des Kühlerventilators und des Feuerungsventilator s vorgesehen. Sollen diese Hilfsturbinen klein ausfallen, so muß ein schlechter Wirkungsgrad in Kauf genommen werden. Da aber gerade bei Lokomotiven der zur Verfügung stehende Raum beschränkt ist, ist man gezwungen, die Turbinen klein zu bemessen und mit einem schlechten Wirkungsgrad zu arbeiten. Die Folge hiervon ist ein zu hoher Dampfverbrauch der Hilfsturbinen ini Ver-Oeiche zu dein der Hauptantriebsmaschine der Loköniotiv e, so daß deren Gesamtwirkungsgrad zu wünschen übrigläßt. Um diesem L,belstand abzuhelfen, erhält bei einer mit Kondensation- arbeitenden Lokomotive erfindungsgemäß mindestens eine der Hilfsinaschinen: Kühlwasserpumpe, Kon.densatpumpe, Kesselspeisepumpe, Bremsluftpumpe, Vakuumpumpe, Feuerungsventilator, Kühlluftventilator, ihren Antrieb bei großen Fahrgeschwindigkeiten von einem von der Hauptantriebsmaschine bewegten Teil (Übersetzungsgetriebe einer Dampfturbine, Radachse o. @dgl.) und bei kleinen Fahrgeschwindigkeiten von einer besonderen Hilfsantriebsmaschine, wobei die Umschaltung auf die eine oder andere dieser Antriebsarten selbsttätig in Abhängigkeit von der Fahrgeschwindigkeit der Lokomotive erfolgt. Es ist allerdings bereits bekannt, zwecks Verbesserung des Gesamtwirkungsgrades von ortsfesten Dampfturbinenanlagen und Schifsturbinenanlagen, die außer einer Hauptturbine noch mindestens eine Nebenturbine zum Antreiben von Hilfsmaschinen aufweisen, die Nebenturbine finit der Hauptturbine mechanisch zu kuppeln und sie so lange von dieser antreiben zu lassen, als der Arbeitsdruck in der Hauptturbine nicht unter eine bestimmte Grenze fällt, dagegen beim Unterschreiten der letzteren die Nebenturbine ummittelbar durch Dampf betreiben zu lassen. Der Zutritt des Dampfes zu der Nebenturbine wird bei dieser Anordnung von einem Absperrventil in .Abhängigkeit vom Dampfdruck in der Hauptturbine beherrscht, welcher Druck bei großer Turbinengeschwindigkeit am größten und bei kleiner Turbinengeschwindigkeit am kleinsten ist. Eine solche Anordnung ist jedoch in Verbindung mit Lokomotiven, auf welche Gattung von Maschinen die Erfindung ausschließlich beschränkt ist, nicht brauchbar, da hier die größte Kraftabgabe nicht immer mit der größten Geschwindigkeit der Hauptturbine zusammenfällt. So wird hier beim Anfahren und beim Fahren auf Steigungen, wo die Geschwindigkeit klein ist, mit den höchsten Dampfdrücken in der Antriebsmaschine gearbeitet. Bei Benutzung der bereits .bekannten Anordnungen würde nun in einem solchen Falle die Nebenturbine zu langsam laufen und daher zu kleine Leistung abgeben, während sie gerade zu diesem Zeitpunkte möglichst viel leisten sollte. Beim Erfindungsgegenstand, wo die Umschaltung auf eine bestimmte Antriebsart selbsttätig in Abhängigkeitvon der Fahrgeschwindigkeit und nicht vom Dampfdruck in der Hauptturbine erfolgt, kann das nicht vorkommen.Patented in the German Empire on November 28, 1923. With condensation working steam locomotives are known to provide several auxiliary machines, so z. B. a circulation pump for the cooling water, a condensate and feed pump, a furnace fan, a cooling air fan to bring in the for cooling of the surface condenser, if the condenser is air-cooled, or for recooling of the cooling water with indirect precipitation of the steam in the condenser Air. It is already known to combine several of these auxiliary machines with a single prime mover to drive. For example, in a known arrangement, the cooling water pump, the condensate pump, the feed pump of the locomotive boiler and a brine pump a special auxiliary turbine is driven. There is also an auxiliary turbine each intended to drive the cooler fan and the furnace fan. Should If these auxiliary turbines turn out to be small, poor efficiency must be accepted be taken. But there is the space available, especially with locomotives is limited, you are forced to size the turbines small and with a poor efficiency to work. The consequence of this is excessive steam consumption of the auxiliary turbines ini Ver-Oeiche to the the main engine of the Loköniotiv e, so that their overall efficiency leaves something to be desired. To remedy this situation, in the case of a locomotive operating with condensation, according to the invention, at least one of the auxiliary machines: cooling water pump, condensate pump, boiler feed pump, brake air pump, Vacuum pump, furnace fan, cooling air fan, their drive at high driving speeds by a part moved by the main drive machine (transmission gear of a Steam turbine, wheel axle or the like) and at low driving speeds of one special auxiliary drive machine, with switching to one or the other these types of drive automatically depending on the driving speed of the Locomotive takes place. However, it is already known for the purpose of improving the overall efficiency of stationary steam turbine systems and ship turbine systems, which apart from a main turbine still have at least one auxiliary turbine for driving auxiliary machines that Secondary turbine finitely to couple the main turbine mechanically and so long from this to let drive than the working pressure in the main turbine is not below a certain Limit falls, on the other hand, when falling below the latter, the secondary turbine immediately to be operated by steam. The access of the steam to the auxiliary turbine is at this Arrangement of a shut-off valve depending on the Steam pressure in the main turbine controls what pressure at high turbine speed is greatest and smallest at low turbine speed. Such The arrangement is, however, in connection with locomotives, on which type of machine the invention is exclusively limited, not useful, since it is the largest here Power output does not always coincide with the greatest speed of the main turbine. So here when starting up and when driving on inclines, where the speed is small, worked with the highest steam pressures in the prime mover. at Using the already known arrangements would in such a case the Secondary turbine run too slowly and therefore output too little power while it is running should do as much as possible at this point in time. With the subject matter of the invention, where the switchover to a certain type of drive is automatic depending on the driving speed and not the steam pressure in the main turbine that does not happen.

Auf der Zeichnung ist eine beispielsweise Ausführung der Erfindung veranschaulicht.The drawing shows an example embodiment of the invention illustrated.

i bezeichnet eine N ebendampfturbine, der durch eine mit einem Absperrglied 2 versehene Leitung 3 Betriebsdampf zuströmen kann. 4 ist eine Kühlwasserpumpe, 5 eine Kondensatpumpe und 6 eine Speisepumpe, die das von der Pumpe 5 angesaugte Kondensat nach dem nicht gezeichneten Lokomotivkessel fördert, und 7 ist eine Bremsluftpumpe. Die Hilfsmaschinen q., 5, 6 und 7 können entweder von der Hilfsturbine i oder dann durch ein Kettengetriebe 8, 9, io von der Lokomotivachse i i angetrieben werden. Die Umschaltung auf die eine oder andere Antriebsart erfolgt in Abhängigkeit von der Geschwindigkeit des Fahrzeuges, indem ein über ein Getriebe 12 und eine Stange 13 von der Radachse i i aus betriebener Geschwindigkeitsregler 1.4 bei großer Fahrgeschwindigkeit ein Schließen des Absperrgliedes 2 und ein Kuppeln des Teiles io des Kettengetriebes mit der Welle 15 bewirkt, von welcher aus die Hilfsmaschinen 4, 5, 6 und 7 bewegt werden. Bei kleinen Fahrgeschwindigkeiten bewirkt dagegen der Geschwindigkeitsregler 14. ein Öffnen. des Absperrgliedes 2 und ein Abkuppeln des Kettengetriebes 8, 9, io, so daß ,dann die auf die Welle 15 treibende Hilfsturbine i Dampf erhält und die Hilfsmaschinen q., 5, 6 und 7 antreibt.i denotes a N ebendampfturbine, which by a with a shut-off element 2 provided line 3 operating steam can flow. 4 is a cooling water pump, 5 a condensate pump and 6 a feed pump, which is sucked in by the pump 5 Conveys condensate to the locomotive boiler, not shown, and 7 is an air brake pump. The auxiliary machines q., 5, 6 and 7 can either from the auxiliary turbine i or then are driven by a chain transmission 8, 9, io from the locomotive axle i i. Switching to one or the other type of drive takes place as a function of the speed of the vehicle by putting a gearbox 12 and a rod 13 from the wheel axis i i operated speed controller 1.4 at high driving speed a closing of the shut-off member 2 and a coupling of the part io of the chain transmission with the shaft 15 from which the auxiliary machines 4, 5, 6 and 7 are moved will. At low driving speeds, however, the cruise control works 14. an opening. the shut-off member 2 and a decoupling of the chain transmission 8, 9, io, so that then the auxiliary turbine driving on the shaft 15 receives steam and the auxiliary machines q., 5, 6 and 7 drives.

Wenn die Hauptantriebsmaschine .der Lokomotive als eine über ein Übersetzungsgetriebe treibende Dampfturbine ausgebildet ist, so kann der Antrieb für die bei großer Fahrgeschwindigkeit indirekt von dieser Turbine anzutreibende Hilfsmaschine vom Übersetzungsgetriebe der Turbine abgeleitet werden.If the main propulsion engine. Of the locomotive as one via a transmission gear driving steam turbine is designed, so the drive for the at high driving speed Auxiliary machine to be driven indirectly by this turbine from the transmission gear the turbine can be derived.

Die Anzahl der von einem von der Hauptantriebstnaschine der Lokomotive bewegten Teil betriebenen Hilfsmaschinen kann eine beliebige sein. Auch können diese Hilfsmaschinen von verschiedenen von der Hauptantriebsmaschine der Lokomotive bewegten Teilen ihren Antrieb erhalten, so beispielsweise die einen von einer Radachse, die anderen von einem Übersetzungsgetriebe, falls die Hauptturbine über ein solches treibt, von einem Kurbelgestänge usw. Die Hilfsmaschinen, die von einem oder mehreren von der Hauptantriebsmaschine der Lokomotive bewegten Teilen aus ihren Antrieb erhalten, können beim Unterschreiten einer bestimmten Fahrgeschwindigkeit von einer einzigen Hilfsantriebsvorrichtung angetrieben werden, oder es kann für verschiedene Gruppen solcher Hilfsmaschinen oder für jede Hilfsmaschine je eine besondere Hilfsantriebsvorrichtung vorgesehen sein.The number of times from one from the main engine of the locomotive moving part operated auxiliary machines can be any. You can also do this Auxiliary machines from various moved from the main engine of the locomotive Parts get their drive, for example one of a wheel axle that another from a transmission gear, if the main turbine has one drives, by a crank linkage, etc. The auxiliary machinery, by one or more receive moving parts from the main engine of the locomotive from their drive, can be used by a single vehicle when the vehicle speed falls below a certain level Auxiliary drive device can be driven, or it can be for different groups such auxiliary machines or a special auxiliary drive device for each auxiliary machine be provided.

Die Hilfsantriebsvorrichtung oder Hilfsantriebsvorrichtungen können, wie dargestellt, Dampfturbinen sein. Diese können Frischdampf erhalten oder hintereinandergeschaltet werden. Für das Wesen der Erfindung spielt es keine Rolle, ob die Hilfsantriebsturbine größerer Leistung einer solchen kleinerer Leistung vor- oder nachgeschaltet ist.The auxiliary drive device or devices can, as shown, be steam turbines. These can receive live steam or be connected in series will. For the essence of the invention, it does not matter whether the auxiliary drive turbine greater power such a smaller power is upstream or downstream.

Claims

PATENT CLAIM: Arrangement for driving auxiliary machines of a steam locomotive operating with condensation, in particular steam turbine locomotive, characterized in that of the auxiliary machines of the locomotive - z. B. cooling water pump, Condensate pump, boiler feed pump, brake air pump, vacuum pump, combustion fan or cooling air fan - at least one of them drives them at high driving speeds by a part moved by the main drive machine (e.g. transmission gear the main drive steam turbine or wheel axle) and at low driving speeds received from a special auxiliary drive machine, with the switch to the one or the other of these types of drive automatically depending on the driving speed the locomotive he follows.