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Dampferzeugung
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Bei einer Dampflokomotive wurde die Energie für den Antrieb in der Regel selber erzeugt. Dazu wurde mit Hilfe eines Feuers das in einem Druckbehälter befindliche Wasser erhitzt und schliesslich die im Dampf enthaltene Energie in eine Kraft umgewandelt. Die Erzeugung des Dampfes für den Antrieb war daher direkt von einem Feuer abhängig. Dieses Feuer entfachte man im Bereich des Führerhauses in der Feuerbüchse.
Das Feuer entfachte man auf einem Rost. Dieser war nach vorne geneigt und wurde in der vorderen Hälfte als Kipprost ausgeführt. Die Rostfläche wur-den bei den beiden Versuchslokomotiven mit 2.6 m2 angegeben.
Bei den Lokomotiven der Serie wurde eine Fläche des Rostes von 2.8 m2 erreicht. Diese Flächen wur-den durch die maximal mögliche Länge und durch die im Rahmen eingebettete Feuerbüchse bestimmt und waren Grund zu Diskussionen.
Diese Briketts besassen sehr gute Heizwerte, so dass auch mit einem kleinen Rost grosse Energie freigesetzt wurde.
Unter dem Rost wurde zum Auffangen der Asche und Schlacke ein Aschekasten montiert. Die seitlichen Öffnungen, die zur Zufuhr der Verbrennungsluft genutzt wurden, waren mit Funkenschutzgitter versehen worden. Dadurch wurde verhindert, dass glühende Teile ins Gleisbett gelangen konnten. Besonders in den Situationen, wo das Feuer mit dem Kipprost in den Aschekasten befördert wurde, waren diese Gitter von grosser Wichtigkeit.
Um den Rost wurden die Seitenwände aus Stahl aufgebaut. Die Decke der Feuerbüchse war hingegen aus Kupfer erstellt worden. Man konnte Kupfer nicht für die Seitenwände verwenden, da dessen Tragkraft zu gering war um die Decke und den Druck im Kessel zu tragen. Damit konnte jedoch die Wärme nicht optimal ausgenutzt werden, was aber wegen der Betriebssicherheit der Lokomotive bei allen Dampflokomotiven so gelöst wurde.
Die Decke der Feuerbüchse war mit Stehbolzen am äusseren Gehäuse des Kessels aufgehängt worden. Da die Hitze des Feuers jedoch ausreichte um das Kupfer zu schmelzen, wurde dieses mit Hilfe des Wassers im Kessel gekühlt und so vor Beschädigungen geschützt. Der zwingend nötige Wasserstand über der Decke der Feuerbüchse wurde mit den ebenfalls vorhandenen Sicherheitsbolzen überwacht und im Notfall eine Warnung aktiviert.
Bei der direkten Heizfläche der Lokomotiven gab es ebenfalls Unterschiede. So wurde bei den beiden Versuchs-lokomotiven eine Fläche von 14.6 m2 erreicht. Bei der Serie konnte der Wert für die direkte Heizfläche sogar auf 15.5 m2 gesteigert werden. Diese Heizfläche wurde mit der Wärmeabstrahlung des Feuers beheizt, so dass sie direkt dem Feuer ausgesetzt war, daher auch der Name für die Heizflächen in diesem Bereich des Kessels.
Die Rauchgase des Feuers wurden zusammen mit der heissen Luft über die Rohrwand in den Langkessel abgezogen. Wegen dem vorhandenen Überhitzer gab es im Langkessel jedoch Rohre mit unterschiedlichem Durchmesser. Daher wurden die dünneren Rohre als Siederohre bezeichnet. Für die Rohre mit dem grösseren Durchmesser verwendete man den Begriff Rauchrohr. Obwohl dies vermutet werden kann, wurden die Gase nicht getrennt.
Es wurden im Kessel insgesamt 152 Rohre eingebaut. Diese hatten bei den beiden Versuchslokomotiven eine Länge von 4 200 mm erhalten. Daher konnte hier eine Indirekte Heizfläche von 119.6 m2 angegeben werden. Bei den Lokomotiven der Serie konnten die Rohre wegen dem etwas längeren Rahmen auf eine Länge von 4 500 mm verlängert werden. Dadurch stieg bei diesen Maschinen der Wert für die indirekte Heizfläche auf 146.1 m2 an.
An den heissen Wänden der Feuerbüchse und an den heissen Rohren wurde das Wasser im Kessel sehr stark erhitzt. Dadurch verdampfte das Wasser und stieg wegen der geringeren Dichte an die Decke des Kessels. Dadurch floss frisches Wasser nach. So wurden die Flächen gekühlt und der für die Dampfmaschinen benötigte Dampf erzeugt. Der Dampf strömte dabei immer an die höchste Stelle in Kessel und wurde dort gesammelt.
Der Bereich wo sich der Dampf sammelte, war der am vorderen Ende des Langkessels aufgebaute Dampfdom. Hier war daher der im Kessel erzeugte Nassdampf soweit bereit, dass er den Dampfma-schinen hätte zugeführt werden können.
Um den Kessel davor zu schützen, dass er bersten konnte, wurden auf dem Kessel vor dem Führerhaus zwei Sicherheitsventile eingebaut. Diese Ventile be-schränkten den Druck im Kessel auf einen Wert von 14 .
Wurde dieser überschritten, bliesen die Ventile den Dampf ins Freie. Der an den Sicherheitsventilen eingestellte Wert wurde regelmässig vom Kesselin-spektor kontrolliert und die korrekt eingestellten Ventile mit einer Plombe versehen.
Da die Rauchgase nach dem Langkessel ihre Arbeit getan hatten, wurden sie in die Rauchkammer entlassen. Dort wurden die Rauchgase durch das grössere Volumen beruhigt. Dadurch sanken mitgezogene glühende Teile aus der Feuerbüchse an den Boden und konnten dort gefahrlos ausglühen. Da damit jedoch nicht gesichert war, dass alle glühenden Teile entfernt wurden, konnten die Rauchgase nur über ein weiteres Funkenschutzgitter in den Kamin gelangen.
Um die sich am Boden der Rauchkammer gesammelten Rückstände zu entfernen, war an der Front der Zugang zur Rauchkammer über eine Türe möglich. Bei der Baureihe gab es zwei Lösungen für die Verriegelung der Rauchkammertüre. So gab es sowohl die zentrale Verriegelung mit einem Handrad, als auch die seitliche Verriegelung mit einem Hebel. Zusätzliche rund um die Türe angeordnete Riegel sorgten für einen sicheren Verschluss der Rauchkammer.
Ins Freie geleitet wurden die Rauchgase über den Kamin. Dabei wurden sie mit Hilfe des Abdampfes regelrecht aus dem Kamin gestossen. Der Kamin konnte bei den ersten Lokomotiven noch mit einem Kamindeckel verschlossen werden.
Nach dem Regulator wurde der Dampf zuerst dem Überhitzer zugeführt. Dieser war Bestandteil des Kessels und er erhöhte den Druck des Dampfes und die Temperatur. Daher wurde der Dampf zusätzlich erhitzt, was zur Erzeugung gehört.
Beim Überhitzer wurde der Dampf in zusätzlichen Rohren, die in die Rauchrohre eingeführt wurden, erneut den heissen Rauchgasen ausgesetzt. Dabei waren bei allen Lokomotiven 21 Überhitzerrohre vorhanden.
Diese trockneten den Dampf, erhöhten den Druck und steigerten die Temperatur des Dampfes auf über 300 °C und es entstand somit Heissdampf. Dieser wurde letztlich den Dampfmaschinen geführt. Was noch fehlt sind die Heizflächen.
Da die Rohre des Überhitzers nicht bei allen Lokomotiven gleich lang waren, wurden unterschiedliche Heizflächen erreicht. Dabei hatten die beiden Versuchslokomotiven mit 37.6 m2 die kleinste Fläche erhalten. Bei den Lokomotiven mit den Nummern 603 bis 616 konnten die Rohre verlängert werden, so dass nun 40.7 m2 erreicht wurden. Bei den Maschinen mit den Nummern 617 bis 649 wurde der Wert weiter gesteigert und so wurde eine Heizfläche von 42.4 m2 erreicht.
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