DE805524C - Locomotive steam boiler with superheater - Google Patents

Description

Lokomotiv-Dampfkessel mit Uberhitzer Bei den üblichen Lokomotivkesseln mit in den Rauchrohren untergebrachten Überhitzerelementen sind die Verbrennungsgase beim Austritt durch den Schornstein noch 35o bis 4oo° C heiß, so daß eine erhebliche Wärmemenge verlorengeht. Eine Vergrößerung der Rohrheizfläche unter Absenken der Rauchgastemperatur würde aber zur Folge haben, daß der Dampf unzureichend überhitzt wird, so daß er sich beim Eintritt in die Dampfzylinder teilweise niederschlagen und auch hierdurch wiederum erheblicher Wärmeverlust eintreten würde. Es ist daher notwendig, die Überhitzerelemente in einer heißeren Zone der Verbrennungsgase anzuordnen, d. h. hinter dem Überhitzer noch eine weitere Heizfläche unterzubringen.Locomotive steam boiler with superheater With the usual locomotive boilers with superheater elements placed in the flue pipes are the combustion gases when exiting through the chimney it is still 35o to 400 ° C hot, so that a considerable Amount of heat is lost. An increase in the tubular heating surface while lowering the However, the flue gas temperature would mean that the steam is insufficiently overheated so that it is partially reflected when entering the steam cylinder and this in turn would result in considerable heat loss. It is therefore necessary to place the superheater elements in a hotter zone of the combustion gases, d. H. to accommodate another heating surface behind the superheater.

Die Verbrennungsgase werden, um sie in vorteilhaftester Meise auszunutzen, bekanntermaßen im Gegenstrom durchgeleitet, d. h. derart, daß die heißesten Gase jeweils ihre Wärme auf das heißeste Wasser übertragen. Dabei ergibt sich die Möglichkeit, die aus den Unterschieden der spezifischen Gewichte bei verschiedenen Temperaturen sich einstellende Schichtung des Wassers zu verwerten.The combustion gases are, in order to exploit them in the most advantageous manner, known to be passed through in countercurrent, d. H. such that the hottest gases transfer their heat to the hottest water. Thereby the possibility arises those from the differences in specific gravity at different temperatures to utilize the stratification of the water.

Es sind Bauarten bekanntgeworden, bei denen unter Beibehaltung des normalen Lokomotivkessels Rauchgasvorwärmer in der Rauchkammer oder außerhalb des Kessels angeordnet sind. Die erstgenannte Bauart bereitet aber wegen des allmählichen Zusetzens mit Kesselstein erhebliche Schwierigkeiten und konnte sich daher praktisch nicht durchsetzen, die z-,veitgenannte Bauart, bei der üblicherweise seitlich des Langkessels zwei trommelförmige Vorwärmer angeordnet sind, führt zu baulichen Verwicklungen der Gesamtanlage, zumal noch Sondermaßnahmen zur Abführung der Rauchgase erforderlich sind.There are designs known in which, while maintaining the normal locomotive boiler flue gas preheater in the smoke chamber or outside the Boiler are arranged. The former type prepares but because of the gradual Clogging with scale has considerable difficulty and therefore could prove practical do not enforce, the z-, veit-named type, in which usually the side of the Long kettle two drum-shaped Preheaters are arranged, leads to structural intricacies of the entire system, especially since there are still special measures for removal the smoke gases are required.

Die Erfindung bezweckt die Beseitigung der vorstehend geschilderten Mängel durch möglichst vollkommene Ausnutzung der in den Rauchgasen enthaltenen Wärme, indem die Wärmeabgabe auf drei aufeinanderfolgende Züge eingeteilt wird. Der erste geht in der üblichen Weise durch die Rauchrohre des Kessels, in denen die Überhitzerelemente untergebracht sind. Der zweite Zug führt vorzugsweise durch Heizrohre im oberen Teil einer ringförmigen, konzentrisch um den Langkessel gebildeten Kammer und der dritte Zug durch den unteren Teil dieser Kammer. Sodann werden die Rauchgase durch ein Blasrohr oder ein Saugzuggebläse in bekannter Weise von der an der Stirnseite des Kessels angeordneten Rauchkammer abgenommen. Die ringförmige Kammer ist dabei völlig mit Wasser gefüllt und steht unter Kesseldruck. Das Speisewasser wird am Boden der Ringkammer zugeführt und tritt aus dieser durch ein von der obersten Stelle der Kammer ausgehendes weites Überlaufrohr in den Hauptkessel über. Bei dieser Anordnung kann auch ein gesonderter Dampfdom entfallen, indem der Naßdampf dem Langkessel durch ein in die Ringkammer hineinragendes Schlitzrohr entnommen und dem Überhitzer zugeleitet wird.The invention aims to eliminate those outlined above Defects due to the fullest possible utilization of those contained in the flue gases Heat by dividing the heat output into three consecutive puffs. The first goes in the usual way through the smoke pipes of the boiler, in which the superheater elements are housed. The second move preferably performs Heating pipes in the upper part of an annular, concentrically formed around the long boiler Chamber and the third train through the lower part of this chamber. Then the Flue gases through a blowpipe or an induced draft fan in a known manner from the at the front of the boiler arranged smoke chamber removed. The ring-shaped The chamber is completely filled with water and is under boiler pressure. The feed water is fed to the bottom of the annular chamber and exits it through one of the top one Place the wide overflow pipe leading out of the chamber into the main boiler. At this Arrangement can also dispense with a separate steam dome by adding the wet steam to the long boiler taken through a slotted tube protruding into the annular chamber and the superheater is forwarded.

Zur Entfernung von Flugasche und Lösche hinter dem ersten und zweiten Zug sind in diesen Teilen der Rauchgasführung Kammern mit schrägen, durch seitliche Deckel verschließbaren Wänden angeordnet, so daß in einfacher Weise eine Reinigung vorgenommen werden kann. Da das Wasser in der Ringkammer unter vollem Kesseldruck steht und somit der zugehörige Teil des Hauptkesselmantels im wesentlichen nur Zugkräfte zu übertragen hat, so kann er dünn ausgebildet werden. Dadurch werden Gewichtseinsparungen erzielt.For removing fly ash and extinguishing behind the first and second Train are in these parts of the flue gas chambers with sloping, through lateral Lid closable walls arranged, so that in a simple manner cleaning can be made. Because the water in the annular chamber is under full boiler pressure stands and thus the associated part of the main boiler shell essentially only tensile forces has to be transferred, it can be made thin. This will save weight achieved.

Bei einer Bauart nach der Erfindung fallen die Kessel vorteilhafterweise trotz gesteigerter Leistung und weitestgehender Ausnutzung der Verbrennungsgase, die bis auf i5o° C und darunter abgekühlt werden können, sehr kurz aus, wodurch auch die bei langem Kessel infolge der unvermeidlichen Unterschiede der Wärmedehnung zwischen dem Langkessel und den Feuerrohren auftretenden Schwierigkeiten weitgehend vermindert werden.In a design according to the invention, the boilers advantageously fall despite increased performance and extensive utilization of the combustion gases, which can be cooled down to 150 ° C and below, very briefly, whereby also with a long boiler due to the inevitable differences in thermal expansion Difficulties occurring between the long boiler and the fire tubes largely be decreased.

In der Zeichnung ist die Erfindung mit einem Ausführungsbeispiel schematisch durch drei Abbildungen dargestellt, von denen Abb. i ein Längsschnitt durch einen Lokomotivkessel, Abb.2 ein Querschnitt nach Linie a-a der Abb. i und Abb. 3 ein Querschnitt nach Linie b-b der Abb. i sind. Die Überhitzerelemente in den Rauchrohren und der Sammelkasten in der Rauchkammer sind fortgelassen, da sie die üblichen Formen aufweisen.In the drawing, the invention is shown schematically with an exemplary embodiment represented by three figures, of which Fig. i is a longitudinal section through a Locomotive boiler, Fig.2 a cross section along line a-a of Fig. I and Fig. 3 a Cross-section along line b-b of Fig. I. The superheater elements in the smoke tubes and the collecting box in the smoke chamber are omitted as they have the usual shapes exhibit.

Es bedeuten i die Feuerbüchse, 2 die den ersten Zug bildenden Rauchrohre, 3 den oberen Rauchkammerabschnitt, an dem in bekannter Weise die die Überhitzerelemente enthaltenden Rauchrohre 2 ausmünden und in welchem der überhitzer-Sammelkasten angeordnet ist, 4 nach Abb.2 und 3 die oberen, den zweiten Zug bildenden Heizrohre und 5 die unteren, den dritten Zug bildenden Heizrohre. Die Kammer 6 mit den schrägen Wänden 7 und 8 dient zur Ablagerung von Flugasche und Lösche hinter dem dritten Zug. Sie ist mit seitlichen Deckeln 9 versehen, die zur Entfernung der Ablagerungen abgenommen werden können. Mit io ist das Blasrohr, mit i i der Schornstein bezeichnet. Das Wasser befindet sich im Stehkesselmantel 12, im Kesselraum 13 sowie im oberen Teil 14 und unteren Teil 15 des Ringraumes, der durch das schwach gehaltene innere Kesselblech 16, Abb. 2, vom Wasserraum 13 des Kessels getrennt ist. Das Speisewasser wird dein unteren Teil 15 des Ringraumes durch die Speisepumpe unmittelbar zugeführt und durch das Überlaufrohr 17, Abb. i, aus dem oberen Teil 14 des Ringraumes in den Wasserraum 13 des Kessels übergeleitet. Der Naßdampf wird dem Kesselraum durch das an seiner Unterseite geschlitzte Rohr 18 entnommen und dem Überhitzer zugeführt.I mean the fire box, 2 the smoke pipes forming the first draft, 3 the upper smoke chamber section, on which the superheater elements containing flue pipes 2 open out and in which the superheater collecting box is arranged is, 4 according to Fig.2 and 3 the upper, the second train forming heating tubes and 5 the lower heating pipes forming the third train. The chamber 6 with the sloping walls 7 and 8 are used to deposit fly ash and extinguishers behind the third puff. she is provided with side covers 9, which are removed to remove the deposits can be. The blowpipe is designated with io and the chimney with i i. That Water is in the standing boiler jacket 12, in the boiler room 13 and in the upper part 14 and lower part 15 of the annulus, through the weakly held inner boiler plate 16, Fig. 2, is separated from the water space 13 of the boiler. The feed water will be yours lower part 15 of the annular space is fed directly by the feed pump and through the overflow pipe 17, Fig. i, from the upper part 14 of the annulus into the water space 13 of the boiler transferred. The wet steam is supplied to the boiler room by its Underside slotted tube 18 removed and fed to the superheater.

Der Weg der Heizgase verläuft somit von der Feuerbüchse i durch die Rauchrohre 2 (erster Zug) zum oberen Abschnitt 3 der Rauchkammer, sodann durch die oberen Heizrohre 4 (zweiter Zug) und anschließend durch die unteren Heizrohre 5 (dritter Zug) zum unteren Abschnitt 6 der Rauchkammer, in dem sich die festen Rückstände ablagern, von da aus treten die Abgase infolge der Blaswirkung durch den Schornstein i i hindurch ins Freie.The path of the heating gases thus runs from the firebox i through the Smoke pipes 2 (first puff) to the upper section 3 of the smoke chamber, then through the upper heating pipes 4 (second pass) and then through the lower heating pipes 5 (third move) to the lower section 6 of the smoke chamber, in which the solid residues are deposit, from there the exhaust gases pass through the chimney as a result of the blowing effect i i through into the open.

Das dem unteren Ringraumteil 15 zugespeiste Wasser strömt vom oberen Ringraumtei114 dem Wasserraum 13 des Kessels durch das Überlaufrohr 17 zu, der Naßdampf tritt durch die Schlitze des Dampfrohres 18 und wird von diesem dem Rauchrohrüberhitzer zugeführt.The water fed to the lower annular space part 15 flows from the upper one Annular space part 114 to the water space 13 of the boiler through the overflow pipe 17, the wet steam passes through the slots of the steam pipe 18 and becomes the smoke pipe superheater fed.

Claims (6)

PATENTANSPRACHE: i. Lokomotiv-Dampfkessel mit Überhitzer, dadurch gekennzeichnet, daß die Rohrheizfläche auf drei Züge aufgeteilt ist, von denen der erste in an sich bekannter Weise hauptsächlich oder ausschließlich aus mehreren die Feuerbüchse (i) mit der Rauchkammer (3) verbindenden Rauchrohren (2), der zweite und dritte aus Heizrohren (4 bzw. 5) besteht, die durch einen zum Langkessel konzentrisch angeordneten, unter Kesseldruck stehenden Wasserraum (14 bzw. 15) geführt sind. PATENT APPEAL: i. Locomotive steam boiler with superheater, characterized in that the tubular heating surface is divided into three trains, the first of which in a manner known per se consists mainly or exclusively of several smoke pipes (2) connecting the fire box (i) to the smoke chamber (3), the The second and third consist of heating pipes (4 and 5) which are led through a water space (14 and 15) which is concentric to the long boiler and which is under boiler pressure. 2. Lokomotivkessel nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Zug durch obenliegende (4), der dritte Zug durch untenliegende Rohre (5) gebildet wird. 2. Locomotive boiler according to claim i, characterized in that the second train through overhead (4), the third train is formed by underlying tubes (5). 3. Lokomotivkessel nach Anspruch i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Speisewasser am oder nahe am Boden des Ringraumes (14, 15) zugeführt und von dem Ringraum in den Kesselraum (13) durch ein Überlaufrohr (17) geleitet wird, das an der höchsten Stelle des Ringraumes angeordnet ist. 3. Locomotive boiler according to claims 1 and 2, characterized in that the feed water at or near the bottom of the annular space (14, 15) and fed from the annular space in the boiler room (13) is passed through an overflow pipe (17) which is at the highest Place of the annulus is arranged. 4. Lokomotivkessel nach Anspruch i bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der N aßdampf durch ein geschlitztes Rohr (18) entnommen wird, das in den obersten Teil des Ringraumes (14, 15) hineinragt. 4. Locomotive boiler according to claim i to 3, characterized in that the wet steam passes through a slotted tube (18) is removed, which protrudes into the uppermost part of the annular space (14, 15). 5. Lokomotivkessel nach Anspruch i bis +. dadurch gekennzeichnet, daß zur Entfernung von Flugasche und Uische hinter <lern dritten Zti innerhalb der Rauchgasführung Kammern (6) mit schrägen, durch seitliche Deckel (9) verschließbaren Wänden angeordnet sind. 5. Locomotive boiler according to claims i to +. characterized in that for removal of fly ash and uish behind the third Zti within the flue gas duct Chambers (6) arranged with inclined walls that can be closed by side covers (9) are. 6. Lokomotivkessel nach Anspruch i bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der innerhalb des Ringraumes (14, 15) angeordnete druckentlastete Teil (16) des Hauptkesselmantels dünnwandig ausgebildet ist.6. Locomotive boiler according to claim i to 5, characterized in that the within the annular space (14, 15) arranged pressure-relieved part (16) of the main boiler shell Is thin-walled.