Dampferzeugung |
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Damit wir mit einer Dampflokomotive fahren
können, benötigen wir den im Namen enthaltenen Dampf. Dieser muss jedoch
zuerst erzeugt werden und das geschieht in erster Linie dadurch, dass
Wasser erwärmt wird. Mit wenigen Ausnahmen war das bei den
Dampflokomotiven genauso gelöst worden. Daher müssen wir zuerst eine
Wärmequelle zur Erzeugung des Dampfes haben. Erst anschliessend können wir
diesen nutzen.
Im
Kessel
wurde als Wärmequelle ein Feuer entfacht. Dazu sah man die am Ende der
Lokomotive
im Bereich des
Führerhauses
montierte
Feuerbüchse
vor. Bei der Lokomotive wurde dazu in dieser Feuerbüchse ein Feuer
entfacht, das mit der auf dem
Tender
mitgeführten
Kohle
genährt wurde. Dabei oblag es dem
Heizer
dieses Feuer so zu bewirtschaften, dass es optimale Wärme abgab und wenig
Brennstoff verschwendet wurde.
Dieser Rost hatte bei den beiden Prototypen eine Fläche von 2.7 m2 erhalten. Bei den in Serie ge-bauten Maschinen wurde diese Fläche leicht redu-ziert, so dass wir hier eine Rostfläche von 2.6 m2 verbuchen können. Während dem Betrieb fiel die verbrannte Kohle als Asche und Schlacke durch den Rost in den darunter montierten Aschekasten. Dieser war seitlich offen, so dass durch die Schlitze frische Luft von unten zum Feuer strömen konnte.
In Notfällen, oder wenn die
Lokomotive
in den Un-terhalt ging, wurde das Feuer mit Hilfe des
Kippro-stes
in den
Aschekasten
befördert und die restliche
Kohle
verglühte ungenutzt. In einem
Depot
konnte der Aschekasten schliesslich entleert werden. Eingefasst wurde der Rost mit den Seitenwänden und der Decke der Feuerbüchse. Während die Seitenwände aus kräftigem Stahl bestanden, wurde für die Decke gut leitendes Kupfer verwendet.
Sowohl die Wände, als auch die Decke der
Feuerbüchse
wurden der direkten Wärmestrahlung des Feuers ausgesetzt. Daher spricht
man auch von der direkten
Heizfläche.
Diese hatte bei
Prototypen
eine Fläche von 13.1 m2 und
bei der Serie von 14.6 m2
erhalten.
Durch die Hitze wurde das Metall so stark erwärmt,
dass insbesondere die Decke der
Feuerbüchse schmelzen konnte. Damit das
nicht passierte, mussten die Metalle zwingend gekühlt werden. Diese
Kühlung übernahm das sich im
Stehkessel befindliche Wasser. Dieses Wasser
verdampfte am heissen Metall und entzog diesem damit Wärme. Somit haben
wir durch die Erzeugung des Dampfes eine Kühlung der Metalle erhalten.
Die
Rauchgase wurden durch die vordere Wand der
Feuerbüchse abgezogen und gelangten daher durch diese Rohrwand in die
Rauchrohre des
Langkessels. Hier gab es bei den verwendeten
Kesseln
deutliche Unterschiede. Bei den
Prototypen wurden 236 Rohre eingebaut. Bei
der Serie wurde bis zur Nummer 748 noch 229 Rauchrohre verwendet. Die
letzten Maschinen begnügten sich schliesslich noch mit 217 Rohren.
Einheitlich blieb nur die Länge mit 4 200 mm.
Auch die
Rauchgase des Feuers hatten noch eine
grosse Hitze. Daher erwärmten sie die
Rauchrohre, die wiederum das Wasser
erhitzten. Wegen der unterschiedlichen Anzahl Rauchrohre gab es auch
unterschiedliche Werte bei der indirekten
Heizfläche. Den höchsten Wert
erreichten mit 155.7 m2 die
Prototypen. Bei der Serie betrugen
die Werte bis zur Nummer 748 noch 151 m2 und sanken bei den
letzten Modellen auf einen Wert von 143.1 m2.
Zusammenfassend können wir die totale
Heizfläche
der
Prototypen mit 168.8 m2 angeben. Für die in Serie gebauten
Maschinen mit den Nummern 703 bis 748 wurde eine Heizfläche von 165.5 m2
verbucht. Deutlich geringer war die totale Heizfläche bei den
Lokomotiven
mit den Nummern 749 bis 809. Dort wurde ein Wert 157.7 m2
vermerkt. Damit haben aber das Feuer und die
Rauchgase ihre Arbeit getan
und die Rauchgase in die
Rauchkammer entlassen.
Durch die mit einer zentralen Verriegelung versehene
Rauchkammertüre
konnten schliesslich die verglühten Teile der
Rauchkammer entnommen
wer-den. Sie wurden dabei mit einer Schaufel in die Schlackengrube
geworfen. Nun konnten die Rauchgase durch das Funkenschutzgitter in den Kamin ge-langen und wurden dort ins Freie entlassen. Alleine durch die unterschiedliche Höhe zum Aschekasten funktionierte dieser Abzug über den Kamin.
Jedoch wurde auch der Abdampf
der
Dampfmaschinen in den
Kamin geblasen, so dass der natürliche Luftzug
verstärkt wurde. Dadurch wurde das Feuer zu-sätzlich angefacht und brannte
daher optimal. Wie das früher der Fall war, wurden die Kamine der der Lokomotiven mit einem Kamindeckel versehen. Dieser konnte verdreht werden und verschloss die Öffnung.
So wurde verhindert, dass bei der
stillstehenden Maschine Regen in die
Rauchkammer gelangen konnte. Ab der
Maschine mit der Nummer 748 wurde jedoch auf diesen Kamindeckel
verzichtet, da dessen Nutzen mittlerweile nicht mehr gegeben war, da die
Maschinen selten ohne Feuer im Freien abgestellt wurden und so das
Regenwasser verdampfte.
Die heissen Metalle der Wände und Decke zur
Feuerbüchse und die
Rauchrohre, wurde das im
Kessel befindliche Wasser
erwärmt. Dadurch verdampfte es und wurde durch die Schwerkraft an die
Decke befördert. So war immer Wasser in Kontakt mit den Metallen. Der
Dampf strömte dabei immer die höchste Stelle. Diese war mit dem auf dem
Kessel montierten
Dampfdom vorne bei der Rohrwand zur
Rauchkammer angeordnet worden.
Im
Dampfdom sammelte sich der Dampf und stand dort
den
Dampfmaschinen zur Verfügung. Durch den Aufbau des
Kessels wurde der
Dampf als
Nassdampf bezeichnet. Er hatte eine Temperatur unter 300°C. Eine
weitere Aufbereitung gab es jedoch nicht mehr. Jedoch konnte, so lange
Dampf in die Maschinen geleitet wurde, im Kessel kein ausreichender Druck
erreicht werden. Daher musste zuerst der notwenige Druck aufgebaut werden.
Durch die Verdampfung des Wassers dehnte sich
dieses aus. Da es nun aber nicht entweichen konnte, stieg der Druck im
Kessel mit zunehmender Dauer an. Dieser Punkt hätte letztlich dazu führen
können, dass der Druck so gross wurde, dass der Kessel explosionsartig
platzte. Durch das nun in der Gegend verteilte heisse Wasser konnten
schwere Unfälle entstehen. Daher musste man verhindern, dass diese
Situation eintreten konnte.
Deshalb wurden auf dem
Kessel unmittelbar vor dem
Führerhaus zwei behördlich plombierte
Sicherheitsventile eingebaut. Diese
Ventile waren von der
Bauart Pop und sie liessen den Dampf kontrolliert in
die Umwelt entweichen. Der dabei massgebende Druck betrug 15
bar. Wir
haben somit den maximalen Druck der
Lokomotive erhalten und können den
entstandenen Dampf nun für den
Antrieb der
Dampfmaschinen und der
Lokomotive nutzen.
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