DE821493C

DE821493C - Feeding device for steam locomotives with jet pump

Info

Publication number: DE821493C
Application number: DEP5774A
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing Ernst Lammerz
Original assignee: KRUPP F LOKOMOTIVFABRIK
Current assignee: KRUPP F LOKOMOTIVFABRIK
Priority date: 1948-10-02
Filing date: 1948-10-02
Publication date: 1951-11-19

Description

Speiseeinrichtung für Dampflokomotiven mit Strahlpumpe Die Erfindung bezieht sich auf eine Speiseeinrichtung für Dampflökomotiven mit gegen den Kesseldruck fördernder Strahlpumpe. Um bei diesen Einrichtungen die Abwärme der Antriebs-und/oder Hilfsmaschinen der Lokomotive durch Vorwärmung des Speisewassers zu verwerten, hat rpan der Strahlpumpe neben dem Frischdampf als Treibmittel Abdampf zugesetzt (Al)dampfstrahlpumpe). Diese Ausführung erfordert jedoch besonders ausgebildete Strahlpumpen, die die Mischung des Abdampfes mit dem Frischdampf im Strahlpumpenkörper gestatten. Demgegenüber will die Erfindung die Abwärme bei Benutzung der üblichen Strahlpumpe verwerten. Gemäß der Erfindung wird die Aufgabe in erster Linie dadurch gelöst, daß der Strahlpumpe ein Abdampfvorwärmer vorgeschaltet ist, der durch einen nur gegen geringen Druck fördernden Strahlapparat beschickt wird. Gemäß einem weiteren Gedanken der Erfindung kann bei Speiseeinrichtungen mit Strahlpumpe neben der Verwertung der Abwärme die Entlüftung und weitestgehende Entschlammung des Wassers dadurch ermöglicht werden, daß der Abdampfvorwärmer als Mischvorwärmer ausgebildet ist.Feeding device for steam locomotives with jet pump The invention refers to a feed device for steam locomotives with against the boiler pressure conveying jet pump. In order to reduce the waste heat from the drive and / or in these facilities To utilize auxiliary machinery of the locomotive by preheating the feed water rpan of the jet pump in addition to the live steam as a propellant exhaust steam (Al) steam jet pump). However, this version requires specially trained jet pumps that the mixture Allow the exhaust steam with the live steam in the jet pump body. In contrast the invention wants to utilize the waste heat when using the usual jet pump. According to the invention, the object is primarily achieved in that the jet pump an exhaust steam preheater is connected upstream, which can only be operated against low pressure conveying jet apparatus is charged. According to a further idea of the invention In the case of feed systems with jet pumps, in addition to recycling the waste heat, the Ventilation and extensive desludging of the water are made possible by this, that the exhaust steam preheater is designed as a mixing preheater.

In der Zeichnung sind drei Ausführungsbeispiele des Gegenstandes der Erfindung Schaubild= lich dargestellt. Fig. i veranschaulicht das erste Beispiel bei einer Lokomotive, deren beide Speiseeinrichtungen ausschließlich Strahlpumpen haben. Fig.2 zeigt eine etwas geänderte Ausführung. Fig.3 stellt das dritte Beispiel dar, bei dem die eine Speiseeinrichtung mit Kolben- und/oder Kesselspeisepumpe, die zweite Speiseeinrichtung mit Strahlpumpe und Vorwärmung ausgeführt ist.In the drawing are three embodiments of the subject matter of Invention diagram = Lich shown. Figure i illustrates the first example in the case of a locomotive whose two feed devices are exclusively jet pumps to have. Fig. 2 shows a slightly modified version. Fig. 3 shows the third example in which the one feed device with piston and / or boiler feed pump, the second feed device is designed with a jet pump and preheating.

Beim ersten Beispiel führt eine vom nicht dargestellten Tender kommende Kaltwasserleitung i zu einem Sammeltopf 2, in den von der anderen Seite her eine später erläuterte Warmwasser führende Rücklaufleitung 3 mündet. Der Sammeltopf 2 steht über eine Zulaufleitung 4 mit dem Wasserteil des Strahlapparates 5 in Verbindung, der für etwa die doppelte Fördermenge ausgelegt ist und das angesaugte Wasser auf etwa i atü drückt. Eine vom Strahlapparat 5 ausgehende Druckleitung 6, von der eine Leitung 7 zu einem Thermometer 8 abzweigt, führt zur Saugseite der üblichen Strahlpumpe 9, die gegen den vollen Kesseldruck fördert und für die normale Fördermenge eingerichtet ist. Der Dampfteil des Strahlapparates 5 steht über eine Frischdampfleitung io, in die ein Anstellv entil i r eingeschaltet ist, mit dem Gruppenventil 12 der Lokomotive in Verbindung. Das Anstellventil i i ist außerdem über ein Leitungsstück 13 an den Dampfteil der Strahlpumpe 9 angeschlossen, dessen Dampfzufuhr durch ein von Hand einstellbares Ventil 14- absperrbar ist. Eine von der Strahlpuinpe 9 ausgehende Schlabberleitung 15 ermöglicht den Abfluß des Kondenswassers. Von der Druckseite der Strahlpumpe 9 führt eine Druckleitung 16 zum Kesselspeiseventil 17. In the first example, a cold water line i coming from the tender (not shown) leads to a collecting pot 2, into which a return line 3, which will be explained later, leads from the other side, opens. The collecting pot 2 is connected via an inlet line 4 to the water part of the jet apparatus 5, which is designed for about twice the delivery rate and presses the sucked in water to about iatü. A pressure line 6 emanating from the jet apparatus 5, from which a line 7 branches off to a thermometer 8, leads to the suction side of the usual jet pump 9, which delivers against the full boiler pressure and is set up for the normal delivery rate. The steam part of the jet apparatus 5 is connected to the group valve 12 of the locomotive via a live steam line io, in which an adjustment valve ir is switched on. The adjusting valve ii is also connected via a line piece 13 to the steam part of the jet pump 9, the steam supply of which can be shut off by a manually adjustable valve 14-. A Schlabberleitung 15 emanating from the jet pump 9 enables the condensation water to drain off. A pressure line 16 leads from the pressure side of the jet pump 9 to the boiler feed valve 17.

Von der Leitung 6 zweigt unterhalb der Leitung 7 eine Leitung i8 .ab, in die ein einstellbares Drosselventil i9 eingeschaltet ist. Die Leitung 18 endet in einem Einspritzrohr 2o, das in dem unter Atmosphärendruck stehenden Mischvorwärmer 21 angeordnet ist. In den Dampfteil des Mischvorwärmers 21 münden eine Leitung 22 für den Abdampf der Luftpumpe, eine Leitung 23 für den Abdampf der Antriebsmaschine und eine Leitung 24 für den Abdampf der Lichtmaschine. Ein im Mischvorwämer 21 angeordnetes Überlaufblech 25 bewirkt, daß das durch den Abdampf erwärmte Wasser über die Rücklaufleitung 3, in die ein Speicher 26 eingeschaltet ist, durch natürliches Gefälle zum Sammeltopf 2 zurückgelangt. Durch eine mit der Atmosphäre verbundene Leitung 27 wird der Mischvorwärmer 21 entlüftet.A line i8 branches off from line 6 below line 7, in which an adjustable throttle valve i9 is switched on. The line 18 ends in an injection pipe 2o, which is located in the mixing preheater which is under atmospheric pressure 21 is arranged. A line 22 opens into the steam section of the mixing preheater 21 for the exhaust steam from the air pump, a line 23 for the exhaust steam from the prime mover and a line 24 for the exhaust steam from the alternator. One arranged in the mixing preheater 21 Overflow plate 25 causes the water heated by the exhaust steam to pass through the return line 3, in which a memory 26 is switched on, through a natural gradient to the collecting pot 2 returned. The mixer preheater becomes through a line 27 connected to the atmosphere 21 vented.

Die Größe des Sammeltopfes 2, des Mischvorwärmers 21 und des Speichers 26 sowie die Fördermenge des Strahlapparates 5 und der Strahlpumpe 9 sind bei dem Beispiel unter Zugrundelegung einer maximalen Kesselförderung von i8o 1 in der Minute so gewählt, daß der Sammeltopf rund 5o 1, der Wasserraum des Mischvorwärmers Zoo 1 und derjenige des Speichers 7001 fassen, während der Strahlapparat 340 1 und die Strahlpumpe i 8o 1 in der Minute fördern. Bei einer Wassertemperatur im Tender von 20° C und der Rücklauftemperatur in der Leitung 3 von rund ioo° ergibt sich somit eine Temperatur des dem Strahlapparat 5 zulaufenden vorgewärmten Wassers von rund 6o° C. Bei einer wesentlich höheren Temperatur würde die Strahlpumpe 9 nicht mehr einwandfrei fördern können.The size of the collecting pot 2, the mixing preheater 21 and the memory 26 and the delivery rate of the jet apparatus 5 and the jet pump 9 are in the Example based on a maximum boiler delivery of i8o 1 per minute chosen so that the collecting pot is around 5o 1, the water space of the mixer preheater Zoo 1 and that of the memory 7001, while the jet apparatus 340 1 and the Jet pump deliver i 8o 1 per minute. When the water temperature in the tender is This results in 20 ° C and the return temperature in line 3 of around 100 ° a temperature of the preheated water flowing into the jet apparatus 5 of around 60 ° C. At a significantly higher temperature, the jet pump 9 would no longer be can flawlessly promote.

Die Einrichtung nach der Erfindung wird wie folgt gehandhabt: Das Drosselventil i9 wird geschlossen. Danach werden das Gruppenventil 12 und darauf das Anstellventil i i zum Strahlapparat 5 geöffnet. Alsdann wird das Ventil 14 der Strahlpumpe 9 bedient. Der Strahlapparat 5 fördert nun das ihm zufließende Kaltwasser über die Leitung 6 kur Strahlpumpe g. Nach Beginn der Speisung wird das Drosselventil i9 geöffnet. Nunmehr wird ein Teil des vom Strahlapparat 5 geförderten Kaltwassers über das Drosselventil i9 durch die Leitung 18 dem Einspritzrohr 20 zugeleitet, wo es fein verteilt mit dem durch die Abdampfleitungen 22, 23 und 24 zugeführten Abdampf gemischt wird. Das angewärmte Wasser fließt, sobald es bis zum Überlaufblech25 angestiegen ist, über die Leitung3, und den Speicher 26 zum Sammeltopf 2 zurück. Von da ab fließt dem Strahlapparat 5 aus dem Sammeltopf 2 ein. Gemisch von Kaltwasser und warmem Rücklaufwasser zu. Die Temperatur des im Sam-' meltopf 2 gemischten Warmwassers ergibt sich aus dem durch das Drosselventil i9 einstellbaren Verhältnis der Speisemenge, die die Strahlpumpe 9 fördert, zur Umlaufmenge, die der Strahlapparat 5 umwälzt. An einer roten Marke am Thermometer 8 kann der Heizer ablesen, wieweit er die Umlaufmenge und damit die Vorwärmung steigern kann. Dadurch kann stets je nach der durch die Jahreszeit bedingten Höhe der Kaltwassertemperatur die größtmögliche Vorwärmetemperatur (etwa 65o) eingestellt werden.The device according to the invention is handled as follows: The Throttle valve i9 is closed. After that, the group valve 12 and on it the adjusting valve i i to the jet apparatus 5 is opened. Then the valve 14 is the Jet pump 9 operated. The jet apparatus 5 now promotes the cold water flowing to it via line 6, jet pump g. After the start of the supply, the throttle valve is i9 open. Part of the cold water conveyed by the jet device 5 is now fed via the throttle valve i9 through the line 18 to the injection pipe 20, where it is finely divided with the supplied by the exhaust lines 22, 23 and 24 Exhaust steam is mixed. The heated water flows as soon as it reaches the overflow plate25 has risen, via line 3, and the memory 26 to the collecting pot 2 back. From then on, the jet apparatus 5 flows in from the collecting pot 2. Mixture of cold water and warm return water. The temperature of the hot water mixed in collecting pot 2 results from the ratio of the feed quantity that can be set using the throttle valve i9, which the jet pump 9 promotes, to the amount circulated, which the jet apparatus 5 circulates. The heater can read from a red mark on the thermometer 8 to what extent he is circulating and thus can increase the preheating. This can always depending on the by the Seasonal level of the cold water temperature the highest possible preheating temperature (about 65o).

Es sei jetzt das zweite Beispiel (Fig. 2) erläutert. Aus Gründen der besseren Übersichtlichkeit sind hier nur diejenigen beim ersten Beispiel vorkommenden Bezugszeichen eingetragen, die zum Verständnis der zweiten Ausführungsform erforderlich sind. Das Beispiel von Fig. 2 unterscheidet sich von dem ersten lediglich dadurch, daß an Stelle des für die etwa doppelte Fördermenge ausgelegten Strahläpparates 5 zwei für etwa die einfache Fördermenge ausgelegte Strahlapparate 28, 29 vorgesehen sind. Dafür fällt das Drosselventil i9 des ersten Beispiels weg. Die Frischdampfleitung io ist sinngemäß an die Dampfseite beider Strahlapparate 28, 29 zu führen. Infolge Wegfalls des Drosselventils i9 wird die zum Mischvorwärmer21@ führende Druckleitung 18 an die Druckwasserseite des Strahlapparates 28 und die zur Strahlpumpe 9 führende Leitung 6 an die Druckwasserseite des Strahlapparates 29 angeschlossen. Dieser ist bei dem Beispiel für die normale Fördermenge von i8o 1 in der Minute eingerichtet, während der Strahlapparat 28 nur für 16o 1 in der Minute ausgelegt ist. Diese verringerte Fördermenge ergibt sich dadurch, daß etwa 5 % des durch die Abdampfleitungen 22, 23, 24 zugeführten Abdampfes im Mischvorwärmer 21 niedergeschlagen werden und über die Rücklaufleitung 3 dem Sammeltopf 2 zufließen.The second example (FIG. 2) will now be explained. Because of For better clarity, only those that appear in the first example are shown here Registered reference numerals that are required for understanding the second embodiment are. The example of Fig. 2 differs from the first only in that that instead of the jet apparatus designed for approximately twice the delivery rate 5 two blasting devices 28, 29 designed for approximately the simple delivery rate are provided are. Instead, the throttle valve i9 of the first example is omitted. The main steam line io is to be led analogously to the steam side of both jet devices 28, 29. As a result If the throttle valve i9 is omitted, the pressure line leading to the mixer preheater21 @ becomes 18 to the pressurized water side of the jet apparatus 28 and the one leading to the jet pump 9 Line 6 is connected to the pressurized water side of the jet apparatus 29. This is in the example set up for the normal delivery rate of i8o 1 per minute, while the jet apparatus 28 is only designed for 16o 1 per minute. This decreased The delivery rate results from the fact that about 5% of the 23, 24 supplied exhaust steam are deposited in the mixing preheater 21 and over the return line 3 to the collecting pot 2 flow.

Der Strahlapparat 28 entnimmt nun Wasser aus dem Sammeltopf 2 und führt es über die Leitung 18 in den Mischvorwärmer 21. Das vorgewärmte Wasser fließt aus ihm über die Rücklaufleitung 3 zum Sammeltopf 2 zurück, aus dem der zweite Strahlapparat 29 das vorgewärmte Wasser entnimmt und über die Leitung 6 der Strahlpumpe 9 zuführt.The jet apparatus 28 now takes water from the collecting pot 2 and it leads via the line 18 into the mixing preheater 21. The preheated water flows from it back via the return line 3 to the collecting pot 2, from which the second jet device 29 removes the preheated water and feeds it to the jet pump 9 via line 6.

Die Erfindung ist aber nicht auf Lokomotiven beschränkt, bei denen die beiden Speiseeinrichtungen ausschließlich durch Strahlpumpen gebildet werden, sondern auch auf die bekannten Lokomotiven anwendbar, bei denen normalerweise mit einer Kolben-oder Kreiselpumpe gespeist wird und die Strahlpumpe nur als gesetzlich vorgeschriebene zweite Sicherheitsspeiseeinrichtung vorhanden ist. Das dritte Beispiel (Fig. 3) bezieht sich auf einen solchen Fall. Eine vom Boden des Vorwärmers2i ausgehende Falleitung 32 führt zur Saugseite des Wasserteiles einer Speisepumpe 33 mit einer von einer zweiten Stelle des Gruppenventils 12 ausgehenden Dampfzuleitung 3d und einer Abdampfleitung 35. Die Speisepumpe 33 fördert über die Druckwasserleitung 36 auf ein zweites Kesselspeiseventil 37. Die Dampfzuleitung31 ist außerdem an die Dampfseite des Strahlapparates 28 angeschlossen. Die beiden Frischdampf leitungen 34 und io zum Strahlapparat 28 werden durch Rückschlagventile 38 und 39 dampfseitig gegeneinander verriegelt.The invention is not limited to locomotives, at which the two feeding devices are formed exclusively by jet pumps but also applicable to the well-known locomotives where normally is fed with a piston or centrifugal pump and the jet pump only as legal prescribed second safety feeder is available. The third example (Fig. 3) refers to such a case. One emanating from the bottom of the preheater 2i Downpipe 32 leads to the suction side of the water part of a feed pump 33 with a from a second point of the group valve 12 outgoing steam supply line 3d and an exhaust steam line 35. The feed pump 33 delivers via the pressurized water line 36 to a second boiler feed valve 37. The steam supply line31 is also to the Steam side of the jet device 28 connected. The two main steam lines 34 and io to the jet apparatus 28 are through check valves 38 and 39 on the steam side locked against each other.

Bei der dritten Ausführungsform kann also wahlweise mit der Speisepumpe 33 über das Kesselspeiseventil 37 oder mit der Strahlpumpe 9 über das Kesselspeiseventil 17 gespeist werden, wobei im letzteren Fall der auch bei der Speisepumpe 33 benutzte Vorwärmer 21 für die Vorwärmung des Speisewassers beim Strahlpumpenbetrieb nutzbar gemacht wird.In the third embodiment, the feed pump 33 can be fed via the boiler feed valve 37 or with the jet pump 9 via the boiler feed valve 17 , whereby in the latter case the preheater 21, which is also used in the feed pump 33, is made usable for preheating the feed water during jet pump operation .

Claims

PATENT CLAIMS: i. Feed device for steam locomotives with a jet pump delivering against the boiler pressure, characterized in that the jet pump (9) is preceded by an exhaust steam preheater (2i) which is fed by a jet device (5 or 28) delivering only against low pressure.

2. Dining facility according to claim i, dapumpe, characterized in that the jet pump (9) is connected upstream Exhaust steam preheater as a single-stage mixing preheater under atmospheric pressure (2i) is formed.

3. Feeding device according to claim i and 2, characterized in that that of the line (6), which is designed for about twice the delivery rate Jet apparatus (5) leads to jet pump (9), one controllable by a throttle valve (i9) Line (i8) branches off, which leads part of the water to the mixer preheater (2i), from which it is heated back to the inlet side of the jet device (5).

4. Dining facility according to claim i to 3, characterized in that; that the outgoing from the mixer preheater (2i) Return line (3) via a storage space (26) and a collecting pot (2) into the also the cold water coming from the tender enters, with the inlet. Line (4) of the oversized jet device (5) is connected.

5. Feeding device according to claim i to 4, characterized in that the live steam supply to the jet apparatus (5) and to the jet pump 9 through a common adjusting valve (i i).

6. Feeding device according to claim i and 4, characterized by two for about the normal flow rate designed blasting devices (28, 29), one of which (28) the supplied water is conveyed to the mixer preheater (2i), from which it flows into the collecting pot (2) returned, while the other (29) from it the preheated water of the jet pump (9) feeds.

7. Feeding device according to claim i to 6, characterized by a Measuring device (8), such as. B. Thermometer for the inlet temperature of the jet pump (9) sucked water, which if necessary automatically adjusts the ratio of from the jet device (5 or 28) regulates the amount of water circulated by the jet pump (9). B. Feed device for locomotives, which normally have a feed pump is fed and the jet pump only as a legally required safety feed device is present, characterized in that the water space of the mixing preheater (2nd i) the feed device according to claim 2 to 7 through a downpipe (32) with the Suction side of the feed pump (33) is connected, the pressure line (36) to the second Boiler feed valve (37) leads so that both the feed pump and the jet pump operation the greatest possible preheating is achieved (Fig. 4).