Предлагаемое изобретение ставит задачей освободить теплообменник подогревателя питательной воды для паровозов от котлового давления и максимально упростить насос.
Уже предлагались паровозные насосы для подогревателей, у которых при одном ходе поршня водяного цилиндра питательная вода под низким давлением подается в подогреватель, а при обратном ходе тем же поршнем из подогревателя нагнетается в котел.
В предлагаемом насосе вода нагнетается под низким давлением сперва в теплообменник, а затем тем же наcocoMs но уже под высоким давлением, подается в котел, для каковой цели насос имеет две всасываюших и две нагнетательных трубы.
Согласно изобретению, в таком поршневом питательном насосе, состоящем из парового цилиндра с независимым парораспределением и водяного цилиндра для подачи воды в подогреватель, применен дополнительный цилиндр с порШНем, укрепленным на общем поршневом щтоке насоса, для подачи холодной воды из тендера в клапанные коробк1и главного водяного цилиндра насоса, с целью конденсации
могущего образоваться пара. Кроме того, в нем применены пневматические поршневые толкатели для подъема всасывающих и нагнетательных клапанов насоса, соединенные воздухопроводом с резервуаром сжатого воздуха и включаемые от руки поворотом крана, с целью продувки сжатым воздухом устройств воздухоподогревателя и насоса и спуска воды при нерабочем СОСТОЯНИЙ водоподогревателя..
На чертеже представлена схема всего подогревателя, включающего в себе насос, составляющий предмет изобретения, причем фнг. 1 представляет общую схему всего устройства, а фиг. 2 -поперечный разрез трубчатого; теплообменника.
Насос по своему типу напом1инает воздушный насос тандем Вести.нгауза (фиг. 1). Верхний цилиндр / (паровой) отличается от насоса Вестннгауза только тем, что паровпускное окно, ведущее пар под поршень, делается незначительного сечения, так как для подъема вверх системы порщней требуется во время работы относительно небольшое усилие (о чем сказано ниже). Выпускное же окно остается нормао1ьного размера. Водяных цилиндров; .два, и они находятся один над другим, -Подобно типу тандем. Нижний водяной цилиндр 2 весьма небольшого диаметра, немного превышающего диаметр скалки 3, является вспомогательным и служит для подачи холод-ной воды в верхнюю полость 4 водяного цилиндра Б виде ряда мелких струек, кОНденсируюш;их собой пар низкого давления, который в отдельные моменты может образовываться, нарушая своим присутствием необходимый для засасывания воды вакуум. Верхний водяной цилиндр 5 большего диаметра выполняет две функции: гонит смесь холодной воды из тендера е конденсатором в теплообменник 6, действуя своим поршнем 7 на верхнюю полость 4 цилиндра 5, и нагнетает горячую воду из теплообменника 6 в котел 8 помош,ью того же поршня 7 1И своей нижней полости 9. Теплообменник 6, в виду нахождения его под давлением, незначительно превышаюш,ем атмосферное, делается прямоугольного сечения из тонкого железа и изогнутым в плоскости, перпендикулярной к оси котла 8, с центром кривизны, находяш;имся на последней. Теплообменник устанавливается наверху котла на подобие седла. Внутри теплообменника находится серия тонких, параллельно друг другу изогнутых трубок 10, заделанкых обоими своими открытыми концами в днища (решетки) 11, 12 теплообменника. Так как внутри этих трубок циркулирует мятый пар, а снаружи их находится вода с давлением несколько выще атмосферного, то толщнна Их стенок в интересах лучшей теплопередачи может быть выбрана весьма небольшой. Изогнутая форма трубок дает возможность каждой из них самостоятельно деформироваться, не нарушая прочноспи соединения концов с днищами 11, 12. Теплообменник 6 с обоих торцев закрывается крыщками 13, 14. К крышке 13 примыкают трубы, подводящие мятый пар как от машин паровоза-, так и от насоса водоподотревателя и от других агрегатов паровоза (паровоздушные насосы, турбодинамо и пр.). От крышки 14 ответвляется трубка 15, ведущая конденсат из теплообменника 6 в конденсационный горшок 16. Внутри крышек 13, 14 имеются перегородкой 17, 18, по которым нар зигзагообразно проходит через теплообменник 6, благодаря чему в секции трубок 10, проходящей по верхней части теплообменника, где наI ходится самая горячая вода, скорость I пара получается максимальной, что полезно для лучшей теплопередачи от пара к воде. Движение по системе водоподогревателя в отдельности пара и воды происходит следующим образом. Мятый пар, отбираемый от пароисходящей трубы 19 паровозной машины, идет по трубе 20 в полость крыщки 13 теплообменника 6, проходя последовательно через маслоотделитель 21 и через паровую рубашку 22 водяного цилиндра 5. Рубашка эта охватывает нижнюю часть водяного цилиндра 5 на длину, несколько большую половины высоты цилиндра. Из полости 25 крышки 13 пар по верхней секции трубок 10 поступает в полость 24 крышки 14, из которой в виду наличия перегородки 18 направляется по следующей смежной секции трубок 10 в по„чость 25 крышки 13, отделенную от полости 23 перегородкой 17. Отсюда пар (вернее, смесь пара с конденсатом) поступает по следующей секции трубок 10 в полость 26 крышки 14, отделенную от полости 24 перегородкой 18. Из полости 26 конденсат стекает в конденсационный горшок 16. Из конденсационного горшка 16 конденсат направляется по трубе 27 в водонапорную трубу 28, идущую от тендерного бака 29 через соединительный рукав 0 и кран 31, находящийся под будкой мащиниста. Конденсат из полости 24 крыщки 14 перетекает в полость 26 через отверстие 32. При движении системы поршней вниз, поршень 7 засасывает при помощи открывающегося клапана 55 (клапан 34 закрыт давлением столба воды в трубе 35) в полость 4 смесь холодной воды и конденсата, поступающую в клапанную коробку по трубе 28. В это же время порщень 36 нагнетает из цилиндра 2 холодную воду по трубке 66 в упо.мянутую выше коробку клапанов 33 и 54, через клапан 65 и
сетку 37, выпускающую холодную волу мелюими струйками, конденсирующими пар, если таковой почему-либо появится здесь. В то же время поршень 7 будет нагнетать горячую воду из полости 9 ци.чиндра 5 по трубе 38 в котел 8 паровоза через питательный клапан 39.
Когда же порщни пойдут вверх, то засосанная ранее смесь холодной воды и конденсата будет выталкиваться из полости 4 цилиндра 5, через клапан 34 по трубе 55 внутрь теплообменника 6 при помощ1я двух -своих ветвей 40 и 41, оканчивающихся открытыми отверстиями в крайних нижиих пунктах теплообменника 6. Одновременно горячая вода будет поступать из верхней части теплообменника 6 по трубе 42 в полость 9 цилиндра 5 через клапан 43. В то же время нижний поршень 55 будет засасывать холодную воду из трубы 28 по трубке 44 через клапан 45 в нижнюю полость цилиндра 2. Так как диаметр скалки 5 незначительно меньше диаметра цилиндра 2, то охлаждение ничтожного количества воды, заключенного между стенками цилиндра 2 и скалкой 3, при нижнем положении поршней будет почти незаметно влиять на общую температуру воды, находящейся в полости 9 цилиндра 5, когда система поршней придет в верхнее положение, и порщень 36 выбросит эту мизерную порцию несколько охлажденной воды в массу горячей воды, засосанной 1из теплообменника 6 в полость 9 цилиндра 5.
Труба 42, входящая в верхнюю часть теплообменника 6, имеет заглушенный торец н по верхней образующей - ряд отверстий 46 (фиг. 2), через которые горячая вода поступает в трубу 42 при ходе поршня 7 вверх. В верхней части теплообменника устанавливается предохранительный клапан 47, который при небольщом нажатии его пружины предохраняет теплообменник от случайного повышения давления сверх расчетного.
Чтобы не затемнять схемы, на ней показан только один насос и не показаны вантузы и прочие детали, которые необходимы для водоподогревателя.
В зимнее время, при остановке работы водоподогревателя на дл1ительный период, должны быть приняты меры к освобождению всей системы водоподогревателя от воды путем открытия соответствующих спускных краников. Вместо последних можно устроить систему клапанов, приводимых в действие сжатым воздухом от главного резервуара тормоза. Для этой цели может служить кран 48 (фиг. 1). Предварительно, помощью тяги 49, ставят пробку крана 31 в положение, при котором сообщение насоса с баком 29 тендера прерывается, и бак 29 оказывается сообщенным каналом 50 пробки крана 31 с инжекторной трубой 51, а труба 28, ведущая воду от крана 5/ к насосу, - сообщенной с атмосферой помощью канала 52 в пробке крана 31 и отверстия 55. Затем поворачивают рукоятку воздушного крана 48, находящегося в будке машиниста, сперва в положение, соединяющее трубку 54, подводящую сжатый воздух из главного резервуара, с отверстием трубки 55а, идущей к коробке клапанов 43, 55. Тогда сжатый воздух, нажимая на порщенек 56, поднимет клапан 55, который был прижат к своему гнезду пружиной (не показанной на чертеже). Клапан 55, поднявшись, откроет и клапан 43, вследствие чего вода из питательной трубы 55, трубы 42 и полости цилиндра 5 вытечет наружу через отверстие 57 коробки клапанов 43, 55 и сообщит теплообменник 6 при помощи трубы 42 с атмосферой.
Когда истечение воды из отверстия 57 прекратится, поворачивают рукоятку крана 48 далее до соединения трубки 54 помощью лунки 55 с отверстиями трубок 59, 60. Тогда сжатый воздух, надавив на порщеньки 61,62 немощью клапанов 63, 64, поднимет последовательно клапаны 45, 65 и 55, 34, вследствие чего вода из теплообменника начнет выливаться наружу через отверстия труб 40 и 41, трубы 55, 66, 44, 28, лунку 52 в пробке крана 31 и отверстие 55. Вода же, оставшаяся в полости 4 цилиндра 5, просочится через замки колец порШНя 7 в полость 2 и т. д. После того, как вытечет вся вода из отверстия 55, рукоятку крана 5/
ставят в положение, указанное в фиг. 1. Остаток конденсата в полости 23 крышки 13 теплообменника удаляется в пространство 26 крышки 14 помощью одной из трубок 10 нижнего ряда, концы которой выведены за решетки 11, 12 теплообменника и доходят до нижних стенок крышек 13, 14, причем для образования сифона конец ее, выходяш,ий в полость 26 крышки
14,опускается в чашеобразное углубление нижней стенки этой крышки, к центру которого примыкает труба
15,идуш,ая к конденсационному горшку 16.
Перед пуском насоса в действие рукоятку крана 58 ставят в положение, соединяюшее трубу 54 только с одной трубкой 55а, и держат ее в этом положении до тех пор, пока вода, заполнив теплообменник, не начнет выливаться по трубе 42 через отверстие 57 коробки клапанов 43, 55 наружу. Тогда пробку ставят в первоначальное положение и регулируют необходимое число ходов насоса с помошыо вентиля, от которого идет трубка 67 к паровому цилиндру /.
Конденсационный горшок 16 поплавкового типа (фиг. 1) состоит «з коробки 68, разделенной перегородкой 69 на две сообшаюшиеся части, так как она несколько не доходит до дна и крышки коробки 68. Отверстие трубки 27 перекрывается клапаном 70, управляемым помощью поплавка 71, сидящего на рычаге 72. На дне корпуса 68 имеется вторая перегородка 72, направляющая воду из полости 73 коробки 68 вверх полости 74. По мере подъема уровня конденсата, поплавок 71 начинает поднимать клапан 70 и выпускать часть воды в трубку 27. Благодаря наличию перегородки 69 и ограниченности верхнего уровня конденсата, слоймасляной эмульсии, попадающей по трубе 15 в полость 73 корпуса 68,. естественно находится в верхнем слое конденсата и лишен возможности попасть в полость 74, а значит и в котел.. По мере увеличения толщины его слоя, конденсат переливается по открытой с обеих сторон трубке 75 наружу, вместе с небольшой струйкой пара. При длительной остановке работы водоподогревателя зимой остаток конденсата из. 1сршка 16 удаляется путем открытия, краника 76 вручную, но он также может быть автоматизирован подобно описанному выше (клапанные коробки).
Предмет изобретения.
Пароводяной поршневой питательный насос для водоподогревателей, состоящий из парового цилиндра с известным независимым парораспределением и водяного цилиндра для подачи воды в водоподогреватель, отличающийся применением дополнительного цилиндра с поршнем, укрепленным на общем поршневом штоке насоса для подачи холодной воды из тендера в клапанные коробки главного водяного цилиндра насоса, с целью конденсации могушего образоваться пара, и применением пневматических поршневых толкателей для подъема всасывающих и нагнетательных клапанов нассса, соединенных воздухопроводом с резервуаром сжатого воздуха и включаемых от руки поворотом крана, с целью продувк1и сжатым воздухом устройств водоподогревателя и насоса и спуска воды при нерабочем состояние водоподогревателя.
-ГЧ ОО О t.
ей РЭ О
h-ч
)
о н
)гЧ НЦ
1
ра
р р: н о
J3
Ч с н о
са о
li а, о н
л
нч сб
D-J
0-0
с.
°:%°о°о
fe
м
°о°о%°о о о о о. о о о о
0,,0-°„°
,%/;
о°а
s
